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1、,图9-60 自主神经系统结构模式图,2. 交感和副交感神经系统的功能 调节心肌、平滑肌和腺体(见表) 3. 交感和副交感神经系统的功能特征 对效应器的双重支配(dual innervation) 紧张性支配(tonic innervation) 效应器所处功能状态的影响 对整体生理功能调节的意义,（1）对同一效应器的双重支配，作用相互拮抗 （2） 紧张性作用 （3）自主神经的外周性作用与效应器本身的功能状态有关 （4）对整体生理功能调节的生理意义： 交感神经系统在环境急骤变化的条件下, 可以动员机体许多器官的潜在功能以适应环境的急变(应急反应) 。活动具有广泛性。 副交感神经系统的活动相对比
2、较局限。其整个系统的活动主要在于保护机体、休整恢复、促进消化、积蓄能量以及加强排泄和生殖功能等方面。,二、内脏活动的中枢调节 1. 脊髓对内脏活动的调节 有一定的反射调节功能 ,初级中枢 但不能很好适应生理功能的需要 2. 低位脑干对内脏活动的调节 支配头面部所有腺体 生命中枢：支配心血管、呼吸、消化器官 瞳孔对光反射(pupillary light )中枢,3. 下丘脑(hypothalamus)对内脏活动的调节 解剖：前区、内侧区、外侧区、后区 与皮层及皮层下结构功能紧密联系 传入：边缘前脑、丘脑、脑干网状结构 传出：以上传入部位、腺垂体、神经垂体 功能特点：较高级的内脏活动调节中枢 内脏
3、活动调节的较高级中枢，能调节多种内脏的反射活动，而且能把内脏活动和其它生理活动联系起来，完成一些复杂的生理功能调节,下丘脑分区： 前区视前核、视上核、视交叉上核、室旁核、下丘脑前核 内侧区（结节区）腹内侧核、背内侧核、结节核、灰白结节、弓状核、结节乳头体核 外侧区下丘脑外侧核、内侧前脑束 后区下丘脑后核、乳头体核, 下丘脑的调节功能 体温(body temperature)调节 与生物节律(biorhythm)的关系 水平衡(water balance)调节 本能行为(instinctual behavior)和情绪(emotion) 内分泌(endocrine)活动调节, 体温(body t
4、emperature)调节 * 感受和整合中心视前区/下丘脑前部 * 调定点(set point)学说, 水平衡(water balance)调节 * 肾排水：由抗利尿激素(ADH)调节 ADH释放：视上核(主要)、室旁核 调节：渗透压感受器、容量感受器等 * 摄水：一种本能行为(instinctual behavior) 调节：通过渴觉(thirst)产生 由ADH和血管紧张素(ANG)介导,渴觉的引起 *血浆晶体渗透压渗透压感受器 ADH渴觉 *细胞外液量肾动脉灌注压肾素 ANGSFO和OVLT渴觉,对腺垂体和神经垂体激素分泌的调节 下丘脑调节肽（hypothalamic regulato
5、ry peptides,HRP）,图10-7 下丘脑-垂体系统与外周内分泌腺及器官组织的功能联系A.下丘脑-腺垂体系统；B.下丘脑-神经垂体系统 ：第三脑室；EM：正中隆起；MB：乳头体；MgC：大细胞神经元；OC：视交叉；PvC：小细胞神经元；PVN：室旁核；SON：视上核,生物节律(biorhythm)的控制 * 生物节律的概念 *日周期(circadian rhythm)及其产生机制 * 控制中心视交叉上核 生物节律的控制 机体内的各种生理活动按一定的时间顺序发生变化，这种变化的节律称为生物节律。,日周期节律： 日周期节律（如血细胞数、体温、促肾上腺皮质激素分泌等）是最重要的生物节律 下
6、丘脑的视交叉上核可能是控制中心。 下丘脑的视交叉上核通过视网膜视交叉上核束与视觉感受装置发生联系，使其活动受外界的昼夜光照变化影响，使体内日周期节律与外环境的昼夜节律同步 松果体褪黑素(melatonin)起 着时钟指针的作用。,其他功能： 摄食(feeding)行为的调节 * 摄食中枢(feeding center)：下丘脑外侧区 * 饱中枢(satiety center)：下丘脑腹内侧核 饱中枢和摄食中枢之间存在交互抑制 * 有关神经递质：NPY、瘦素(leptin)、 儿茶酚胺、脑-肠肽、葡萄糖等,边缘系统：杏仁核基底外侧核群和隔区可 易化饱中枢并抑制摄食中枢的活动, 神经垂体肽和下丘脑
7、调节肽 (hypothalamus regulatory peptide, HRP) 下丘脑垂体束和垂体门脉系统 监察细胞反馈调节, 性行为的调节 * 促进性行为的区域：内侧视前区 * 动物实验：电刺激该区性行为 破坏该区性冷漠或性行为 * 性激素受体：放射自显影示雌激素受体丰富 注入性激素性行为 * 接受边缘系统的投射纤维 ACh性行为; 单胺类性行为, 情绪(emotion)的调节 * 恐惧(fear)和发怒(rage) 防御反应(defense reaction) 假怒(sham rage) 防御反应区(defense zone) * 愉快(pleasure)和痛苦(agony) 自我刺
8、激(self-stimulation) 奖赏(reward )和惩罚系统(punishment ),* 情绪生理反应(emotional physiological ) 自主神经系统活动改变 内分泌活动改变 * 激发行为的动机(motivation) 欲望、动机和行为的关系 奖赏和惩罚系统对行为动机的影响 * 成瘾(addiction) 定义和可能机制,4. 大脑皮层对内脏活动的调节 新皮层(neocortex) 刺激一定区域：某种内脏活动改变 边缘系统(limbic system) 边缘系统、边缘前脑和边缘中脑的概念 边缘前脑的功能：特点是复杂多变 主要：产生嗅觉、内脏活动调节 摄食行为、性
9、行为和情绪调节 学习与记忆, 情绪(emotion)的调节 * 恐惧(fear)和发怒(rage) 防御反应(defense reaction) 假怒(sham rage) 防御反应区(defense zone) * 愉快(pleasure)和痛苦(agony) 自我刺激(self-stimulation) 奖赏(reward )和惩罚系统(punishment ),情绪反应的调节 恐惧 fear 和发怒 rage 是一种本能的防御反应 defense reaction , 也称格斗-逃避反应 fight-flight 反应 刺激清醒动物的下丘脑可产生恐惧反应 下丘脑近中线的腹内侧区为防御反应
10、区 电刺激下丘脑外侧区可引起动物出现攻击撕杀行为 电刺激下丘脑背侧区可引起动物出现逃避性行为 愉快 pleasure 和痛苦 agony,第五节 脑电活动以及睡眠与觉醒,一、脑电活动 两种不同形式的脑电活动。 皮层诱发电位 自发脑电活动 脑电图 (EEG) 皮层电图(ECoG),(一) 、脑电图(electroencephalogram) 自发脑电活动 (spontaneous electric activity of the brain) 脑电图波形及临床意义(脑瘤和癫痫) 脑电波的形成机制(略),波 ：8 13次/s 成年人处于安静状态的主要脑电波。 波在清醒、安静并闭眼时即出现。 枕叶的
11、最为显著。 睁开眼睛或接受其他剌激时,波立即消失而呈现快波,这一现象称为波阻断。,波 ：14-30次/s 皮层处在紧张活动状态时出现 在额叶和顶叶比较显著 波： 4-7次/s 在成年人,一般在困倦时出现 波：0.5-3次/s 在成年人,常在睡眠状态下出现,当极度疲劳时或在麻醉状态下也可出现,脑电图形成的机制,突触后电位；大量神经元同步活动。锥体细胞在皮层排列整齐,其顶树突相互平行并垂直于皮层表面,因此其同步电活动易于发生总和而形成强大电场,从而改变皮层表面的电位。 皮层与丘脑非特异投射系统之间的交互作用,一定的同步节律的丘脑非特异投射系统的活动,促进了皮层电活动的同步化。,(二) 皮层诱发电位
12、(evoked cortical potential) 概念：在皮层某一特定部位引出 与特异传入通路受刺激有关 组成：主反应(与刺激锁时)、次反应和后发放 描记：计算机叠加和平均 应用：科研和临床诊断(意义：有助于了解各种感觉投射的定位。临床了解中枢损伤部位 ) 常用诱发电位：SEP、AEP、VEP,图9-62 电刺激家兔腓总神经引发的体感诱发电位（SEP）A.刺激后0100ms内的SEP描记，即B图中前100ms的展宽；B刺激后0500ms内的SEP描记，刺激后约12ms出现先正（向下）后负（向上）的主反应，随后出现次反应，约300ms后出现后发放。横坐标为描记时间，纵坐标为计算机数字量，n
13、为计算机叠加次数,二、睡眠(sleep)与觉醒(wakefulness) 觉醒状态的表现:脑电图，感觉，运动，意识，思维，自主神经系统和内脏活动 睡眠的一般表现 :脑电图，感觉，运动，意识，思维，自主神经系统和内脏活动,(一 ) 觉醒状态的维持 脑干网状结构上行激动系统 (ascending reticular activating system) 概念：部位+功能 部位：中脑头端网状结构 功能：上行唤醒作用 依据：刺激唤醒, 脑电呈同步化快波 切断昏睡, 脑电呈去同步化慢波 与非特异投射系统关系, 行为觉醒(behavioral )：黑质DA系统 证据：破坏该系统后无探究行为 脑电觉醒(el
14、ectroencephalogram )： 蓝斑上部NA系统(紧张性作用) 证据：破坏后快波, 但仍能短时唤醒 脑干网状结构ACh系统(时相性作用) 证据：注入阿托品后脑电呈慢波,睡眠,睡眠是生物钟的重要组成部分，是一个主动的生理过程。,不同动物所需的睡眠时间不同,睡眠是机体对环境的反应性降低、与环境相互 作用减弱的状态，很容易逆转。 人的一生大约有1/3的时间在睡眠中度过，其中1/4睡眠时间处于活跃做梦的状态。 睡眠在高等脊椎动物普遍存在，长期剥夺睡眠对机体的正常功能是毁灭性的。 在恶劣环境中生存的动物进化出了非同寻常的 睡眠机制以适应它们生存环境的苛刻要求。,有关睡眠的知识,睡眠功能的假说
15、,目前，没有一种关于睡眠功能的理论被公认，但最合理的设想有两类：恢复理论和适应理论。 恢复理论：按常理的解释，即睡眠是为了休息和恢复，准备再度醒来。 适应理论：睡眠是为了逃避麻烦，在机体最脆弱的时候躲避天敌，躲避环境有害情况，或节约体能。,睡眠的可能生理功能,促进脑功能发育 巩固记忆 促进体力与精力的恢复 促进生长，延缓衰老 增强免疫功能 保护中枢神经系统,（从剥夺睡眠看影响）,睡眠的神经机制,睡眠受SCN调控 觉醒的激活系统包括脑干网状结构、前脑基底部、下丘脑后部、底丘脑，最终投射到大脑皮层。 睡眠产生系统包括延髓网状结构背侧的神经细胞、孤束核和前脑睡眠诱导系统。,脑电位：是皮层大量神经元同
16、步发生突触后电位而形成的综合场电位,脑电图记录是研究睡眠的常用方法,正常脑电图波形,入睡期,浅睡期,深度睡眠期,中度睡眠期,睡眠的时相,慢波睡眠(SWS，分四期),感觉功能减退，唤醒阈逐渐增高； 内脏活动大都降低，稳定； 骨骼肌反射活动及肌张力减弱； 做梦少； 生长激素分泌增加。 生物学意义：机体生长，体力恢复,快波睡眠（FWS）或快速眼球运动睡眠 (REMS）,感觉功能进一步减退，唤醒阈更高； 可出现眼球快速运动； 内脏活动降低，但可出现阵发性呼吸急促； 做梦多； 蛋白质合成增加，新突触形成。 生物学意义：NS发育，学习记忆，精力恢复,睡眠周期：两个时相转换4-5次,一般人群的睡眠时间,0,
17、10,20,30,40,50,4,5,6,7,8,9,10,睡眠时间为7-8小时最宜,死亡危险低,Adapt. from Billiard et al. 1981; Kales Zulley et al. 2003,睡眠,名人与梦,天才作曲家莫扎特曾说：“我总是梦到音乐，我创作的所有音乐都来自梦中。” 著名冒险小说金银岛作者、苏格兰作家罗伯特路易斯史蒂文森称，他1886年出版的小说化身博士的创作灵感来自做梦。,缝纫针的发明,1840s，美国人埃利亚斯豪在不能解决这个问题的困恼中入睡，梦见一帮野蛮人要砍掉他的头或煮他来吃。豪拼命地想爬出锅或躲过砍刀，但被生番们用长矛恐吓着，在这时他看到长矛的尖头
18、上开着孔。这个梦使他决定放弃手工缝纫的原理，设计了针孔开在针头一端的曲针，配合使用飞梭来锁线。1845年他的第一台模型问世，每分钟能缝250针，比好几个熟练工人还快，真正实用的工业缝纫原理终于出现了。,苯分子结构的发明,一天晚上，凯库勒坐马车回家，在车上昏昏欲睡。在半梦半醒之间，他看到碳链似乎活了起来，变成了一条蛇，在他眼前不断翻腾，突然咬住了自己的尾巴，形成了一个环凯库勒猛然惊醒，受到梦的启发，明白了苯分子原来是一个六角形环状结构。,一、学习(learning)与记忆(memory) (一)学习的形式 非联合型学习(nonassociative ) 习惯化、敏感化等突触可塑性变化 联合型学习
19、(associative ) 经典条件反射的建立和消退 操作式条件反射(operate conditioned reflex),第六节 脑的高级功能,(1)经典条件反射,非条件反射, 非条件刺激。无关剌激。信号刺激或条件刺激。 条件反射是无关刺激与非条件刺激在时间上的结合而建立起来的。这个过程称为强化。 条件反射的建立 条件反射的消退,(2)操作式条件反射,这类条件反射的特点是,动物必须通过自己完成某种运动或操作后才能得到强化,所以称为操作式条件反射(operant conditioning reflex)。 趋向性条件反射(conditioned approach reflex) 回避性条件
20、反射(conditioned avoidance reflex),(二)人类的条件反射和两种信号系统学说,现实具体的信号称为第一信号,而把相应的语词称为第二信号。 人类大脑皮层对第一信号发生反应的功能系统即为第一信号系统;而对第二信号发生反应的功能系统则为第二信号系统。 动物只有第一信号系统, 第二信号系统是人类区别于动物的主要特征。,(三) 记忆(memory)的形式 按记忆的贮存和回忆的方式分 陈述性记忆(declarative ) 情景式(episodic)和语义式(semantic)记忆 非陈述性记忆(nondeclarative ) 按记忆保留时间的长短分 短、中、长时程记忆 (sh
21、ort-, intermediate-, long-term ),（四）人类的记忆过程,（五）遗忘(loss of memory) 为正常生理现象 特点：遗忘速率先快后慢 机制：条件反射久不强化; 后来信息的扰 病理性遗忘：记忆障碍或遗忘症(amnesia) 顺行性(anterograde )：多见慢性酒精中毒 逆行性(retrograde ) ：多见脑震荡,（六） 学习与记忆的机制 学习与记忆的脑功能定位 大脑皮层联络区; 海马及其邻近结构 其他脑区：如丘脑、杏仁核等 神经生理机制：突触的可塑性、突触前易化 感觉性记忆:后作用; 第一级记忆:环路的连续活动 神经生化机制：蛋白质的合成,第二级记忆 某些递质和生物活性物质 神经解剖机制：新突触联系的建立,第三级记忆,long-term potentiation,LTP,加强记忆活动的递质和生物活性物质: 胆碱能、儿茶酚胺,-氨基丁酸、血管升压素; 使记忆减退的递质和生物活性物质: 催产素、脑啡肽。,