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1、燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1 脑结构与脑细胞 l1.1 人类大脑的外部形态 l1.2 脑细胞 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1 人类大脑的外部形态 l1.1.1 神经系统的组成 l1.1.2 脊髓的形态 l1.1.3 脑干的形态结构（延脑（延髓）、 桥脑（脑桥）、中脑） l1.1.4 小脑的形态结构 l1.1.5 间脑的形态结构 l1.1.6 大脑皮层的形态结构 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.1 神
2、经系统的组成 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 脑神经 l脑神经亦称“颅神经”。从脑发出左右成 对的神经。共12对，其排列顺序通常用罗 马顺序表示。 l依次为嗅神经、视神经、动眼神经、滑车 神经、三叉神经、展神经、面神经、位听 神经、舌咽神经、迷走神经、副神经和舌 下神经，其中三叉神经分别由眼神经、上 颌(he)神经和下颌神经组成。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 脊神经 l脊髓发出脊神经共31对：颈8对、胸12对、 腰5对、骶5对、尾1对。 燕山大学 信息
3、学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 自主神经系统 l自主神经系统是指调节内脏功能的神经装 置，也可称为植物性神经系统或内脏神经 系统。实际上，自主神经系统还是接受中 枢神经系统的控制的，并不是完全独立自 主的。 l按一般惯例，自主神经系统仅指支配内脏 器官的传出神经，而不包括传入神经；并 将其分成交感神经和副交感神经两部分。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 自主神经系统 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文
4、 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 脑外观结构 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 人脑结构解剖图 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 脑下视图 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 脑感觉中枢 注：感觉区（与身体对侧皮肤、肌肉等处接受刺激而使人产生感觉有关) 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 运动区（motor area） l运动区是管
5、理身体运动的神经中枢，其部 位在中央沟之前的皮质内，身体内外所有 随意肌的运动，均受此中枢的支配。运动 中枢发出的神经冲动，呈左右交叉上下倒 置的方式进行。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 体觉区（感觉区、触觉区） l体觉区是管理身体上各种感觉的神 经中枢。身体上所有热觉、冷觉、 压觉、触觉、痛觉等，均受此中枢 的管理。 l体觉区位于顶叶的皮质内，隔中央 沟与运动区相对。 l体觉区的功能与身体各部位的关系 ，也是上下颠倒与左右交叉的。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 视觉区（visual area） l视觉区是管理视觉的神
6、经中枢。 视觉区位于两个半球枕叶的皮质 内，交叉控制两只眼睛。 l由视神经通路（neural pathway ）可以看出：每只眼球内视网膜 （retina）的左半边，均经由视 神经通路，与左半球的视觉区连 接。这说明左半球的视觉区，同 时控制左右两只眼睛。同样，右 半球的视觉区也同时控制左右两 只眼睛。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 听觉区（auditory area） l听觉区是管理两耳听觉的神经中枢 。位于两半球的外侧，属于颞叶的 区域。 l每一半球的听觉区均与两耳的听觉 神经连接，但与视觉区的特征又不 相同。 l每一半球的听觉区，均具有管理两 耳听觉
7、的功能，其中一半球的听觉 区受到伤害时，对个体的听觉能力 只有轻微的影响。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 脑功能区简图 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 脑运动区 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 下丘脑（Hypothalamus） 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 下丘脑（Hypothalamus） l是调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢所在，又 称丘脑下部。位于丘脑的下方和脑干的上方。其区域包括 间脑腹侧的大部分区域。下丘脑通过脑下垂体（pitu
8、itary ）连接神经系统和内分泌系统。 l在人体中，它和杏核的大小相当。通常将下丘脑从前向后 分为三个区：视上部位于视交叉上方，由视上核和室旁核 所组成；结节部位于漏斗的后方；乳头部位于乳头体。 l下丘脑控制体温、饥饿、性欲、口渴、生气、疲劳以及生 物钟。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.2 脊髓的形态 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.3脑干的形态结构 l1.1.3.1 延脑（延髓 ） l1.1.3.2 桥脑（脑桥 ） l1.1.3.3
9、中脑 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.3.1 延脑 延脑是指脊髓上面的延伸至脑的部分，里面的 神经核可作为调节心跳速率、呼吸频率、血管 收缩(控制血压)、吞咽、咳嗽、呕吐、打喷嚏 、和打嗝的反射中枢。人的生理功能中枢（包 括心跳呼吸的生命中枢）正是位于延脑。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.3.2 脑桥 （1）参加呼吸节律的控制 脑桥调整中枢内除了有呼气神经元和吸气神经元以外，还有较多的跨时相 神经元。它与延髓呼吸中枢之间有复杂的相互作用，一般认为它在脑桥呼吸调 整中枢的功能活动中起重要作用。 （2）参与对
10、肌紧张和肌肉运动的调节 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.3.3 中脑 中脑位于脑桥之上 ，恰好是整个脑的 中点。中脑是视觉 与听觉的反射中枢 ，凡是瞳孔、眼球 、肌肉等活动，均 受中脑的控制。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.4 小脑的形态结构 l小脑通过它与大脑、脑干和脊髓之间丰富的传入和传出联 系，参与躯体平衡和肌肉张力（肌紧张）的调节，以及随 意运动的协调。 l小脑就象一个大的调节器。人喝醉酒时走路会晃晃悠悠, 就是因为酒精麻痹了小脑.有一个实验:将一只狗摘除小脑 ,狗走路就会失去协调。 燕山大学 信
11、息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.5 间脑的形态结构 l间脑位于中脑之上，尾状核 和内囊的内侧。 l间脑一般被分成丘脑、丘脑 上部、丘脑下部、丘脑底部 和丘脑后部五个部分。 l神经内分泌的中心，也是皮 质植物性中枢，与边缘系统 有密切联系。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.5 间脑的形态结构 l丘脑主要接受两方面的传入，即外周和皮 层的，前者带来由于机体内、外环境变化 而引起的感觉冲动 ；而皮层投射又将大脑 皮层记忆机制和丘脑联系在一起，并将丘 脑置于皮层控制之下。 l丘脑还与下丘脑和纹状体皮层下结构有纤 维连接，通过此
12、连接，丘脑可影响内脏和 躯体效应器。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.5 间脑的形态结构 l因丘脑病变而引起一系列症状，其症状可 因损伤部位及范围不同而异。常见的有： 对侧半身肢体瘫痪，严重的体表及深感觉障碍，不可忍受 的疼痛，协调功能障碍及血管运动障碍； 不自主运动及轻度共济失调； 自主神经系统活动障碍； 心理障碍等。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.6 大脑皮层的形态结构 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开
13、发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.8 大脑皮层的形态结构 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.1.8 大脑皮层的形态结构 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大
14、脑科技开发 1.2 脑细胞 l1.2.1 神经元 l1.2.2 神经胶质细胞 l1.2.3 神经纤维 l1.2.4 神经细胞膜的分子构型 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.2 脑细胞 l人的身体由数十万亿个细胞构成。细胞构 成组织，组织构成器官，器官构成系统， 系统构成整个身体。细胞是生命活动的结 构和机能的基本单位。 l不同的细胞的形态、结构和功能也不同。 从单细胞进化到像人类这样的多细胞生物 ，最本质的变化是细胞结构和功能的专一 化。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.2 脑细胞 l人体具有200多种不同的细胞类型
15、。有的被 用于构建机体,有的用于吸收营养,有的用 于运动,有的用于传宗接代。 l神经细胞是专一用于处理信息的细胞。它 负责信息的感受、传递、处理和发布的全 过程。按结构和功能的不同，神经细胞分 为神经元和神经胶质细胞两大类。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 1.2.1 神经元 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 （1）神经元的结构 树突 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 （2）神经元的种类 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 （3）神经元的特性 l除了神经元的形
16、态多样性外，其机能最大的 特点是特异的信息传递和处理，且具有传递 信息的绝缘性和极性(图3-1)。 l神经元的极性是指树突是信息的接受端，为 输入极；另一端的轴突是信息的输出端。树 突和轴突分别向其靶方向的细胞生长并建立 突触联系。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 （3）神经元的特性 l可以从电活性和化学活性两方面了解神 经元的机能。 前者是神经细胞膜的特性，决定神经元对刺激的 反应、换能和传导，表现为在静息膜电位基础上 产生的去极化、动作电位传导和复极化过程。 后者参与神经元之间的信息传递，表现为神经递 质的合成、运输、分泌和重吸收或灭活。 燕山大学 信息
17、学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 （4）神经元的电位神经元通讯的“语言” l神经元的细胞膜内外有电化学梯度存在。例如细 胞外的Na和K离子浓度分别高和低于细胞内的Na和 K离子浓度。膜内外有几十mv的电位差，这是其产 生和传递神经动作电位的能源。 l神经动作电位即是所谓的“神经冲动”(neural impulse)。神经系统依赖神经冲动来传递和处理 信息。神经冲动是通过频率的变化来编码的。神 经冲动也就是神经元的传递信息的“语言”。 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 （4）神经元的电位神经元通讯的“语言” 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 燕山大学 信息学院 教育技术学系 文 冬 校级选修课 大脑科技开发 Action potential (动作电位) 动作电位是指细胞受到刺激后，膜电位出现的迅速扩布的电位变化。 由上升支和下降支组成,称之为Spike。 -上升支：电压门控式Na+通道开发， Na+快速内流，膜电位迅速上升，去极化 形成动作电位的上升支 -下降支：Na+通道失活，而K+通道开放 ，K+外流， 复极化形成动作电位的下降支。