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1、人体解剖生理学第二章1第1页,共64页,编辑于2022年,星期三 本章重点问题本章重点问题:n神经原的构造n神经冲动的传导?n神经系统的基本构成 n大脑结构与功能?n脑功能的几种理论?2023/1/42第2页,共64页,编辑于2022年,星期三 第一节第一节 神经元神经元一、神经元(一、神经元(Neuron)Neuron)定义:(Waldeyer,1891)神经元(神经细胞)是神经系统结构和机能的单位,它的基本作用是接受、加工和传送信息。2023/1/43第3页,共64页,编辑于2022年,星期三(一)结构n胞体胞体(CellbodyCellbody):由细胞膜、细胞核、细胞质组:由细胞膜、细
2、胞核、细胞质组成,在这里进行着维持生命的各种代谢活动成,在这里进行着维持生命的各种代谢活动.n树突树突(DendritesDendrites):较短,负责接受刺激,并把刺:较短,负责接受刺激,并把刺激传向胞体。激传向胞体。n轴突轴突(AxonAxon):较长,每个神经元只有一个轴突。:较长,每个神经元只有一个轴突。作用是传导刺激到它联系的各种细胞作用是传导刺激到它联系的各种细胞2023/1/44第4页,共64页,编辑于2022年,星期三 2023/1/45第5页,共64页,编辑于2022年,星期三(二)、神经元的分类 按照功能来分类:1、内导神经元(感觉神经元):2、外导神经元(运动神经元):
3、3、中间神经元:介于前两者之间,起联络作用。2023/1/46第6页,共64页,编辑于2022年,星期三二、神经冲动的传导二、神经冲动的传导 (一)、几个重要概念1 1、神经冲动、神经冲动NeuronimpulseNeuronimpulse:当任何一种刺激作用于神经元时,神经元就会由比较静息的状态转化为比较活跃的状态。2、神经冲动的电传导、神经冲动的电传导 2023/1/47第7页,共64页,编辑于2022年,星期三2023/1/48第8页,共64页,编辑于2022年,星期三3 3、神经冲动的化学传导、神经冲动的化学传导 神经元和神神经元和神经元之间的冲动经元之间的冲动的传导靠突触。的传导靠突
4、触。2023/1/49第9页,共64页,编辑于2022年,星期三n人脑是由大量的神经元组成的。神经元之间连接和传导人脑是由大量的神经元组成的。神经元之间连接和传导都是非常复杂,脑的活动实际上就是一系列神经元之间都是非常复杂,脑的活动实际上就是一系列神经元之间信息的相互传导。信息的相互传导。2023/1/410第10页,共64页,编辑于2022年,星期三第二节第二节 神经系统神经系统 2023/1/411第11页,共64页,编辑于2022年,星期三 大脑大脑 脑脑 间脑间脑 脑干脑干 中枢神经系统中枢神经系统 小脑小脑 神经系统神经系统 脊髓脊髓 脑神经脑神经 躯体神经躯体神经 周围神经系统周围
5、神经系统 脊神经脊神经 交感交感.植物性神经植物性神经 副交感副交感.2023/1/412第12页,共64页,编辑于2022年,星期三一、周围神经系统一、周围神经系统(一)脊神经(一)脊神经(颈部以下身体的感觉和运动)结构n n3131对对:颈神经颈神经8 8对对;胸神经胸神经12;12;腰神经腰神经5 5对对n n骶神经骶神经5 5对对;尾神经尾神经1 1对对机能n n一般躯体感觉一般躯体感觉n n一般内脏感觉一般内脏感觉n n一般躯体运动一般躯体运动n n一般内脏运动一般内脏运动2023/1/413第13页,共64页,编辑于2022年,星期三(二)脑神经(二)脑神经结构n n1212对:嗅
6、、视、动眼、滑车、三叉、外展、面、位听、对:嗅、视、动眼、滑车、三叉、外展、面、位听、舌咽、迷走(内脏血管和腺体)、舌下舌咽、迷走(内脏血管和腺体)、舌下机能n n面部肌肉、粘膜、腺体等面部肌肉、粘膜、腺体等 感觉与运动感觉与运动2023/1/414第14页,共64页,编辑于2022年,星期三(三)植物性神经(自主神经)(三)植物性神经(自主神经)n n交感神经系统ThesympatheticnervoussystemThesympatheticnervoussystem结构:脊髓的全部胸椎和上三阶段腰椎的灰质发出。机能:处理麻烦,应付紧急情况的机构。加速心跳、肝脏释放血糖、减缓消化器官的活动
7、。n副交感神经系统Theparasympatheticnervoussystem结构:发自中脑、脑桥、延髓和脊髓的骶部。机能:打理家政,抑制体内各器官的过度兴奋,获得必要的休息。:2023/1/415第15页,共64页,编辑于2022年,星期三2023/1/416第16页,共64页,编辑于2022年,星期三二、中枢神经系统二、中枢神经系统n结构:脊髓、脑干、间脑、小脑、边缘系统、大脑n机能:整合和调谐全身的功能,加工全部传入的神经信息,向身体的不同部位发出指令。2023/1/417第17页,共64页,编辑于2022年,星期三2023/1/418第18页,共64页,编辑于2022年,星期三(一)
8、脊髓(一)脊髓The Spinal CordThe Spinal Cordn n 脊髓的结构脊髓的结构脊髓的结构脊髓的结构:脊髓是将脑和周围神经系统联系起来的神经元干线;灰质是由神经元胞体和神经元树突组成。白质是由神经元的轴突组成。n n 脊髓的功能脊髓的功能脊髓的功能脊髓的功能是躯体与脑部之间神经传导的通路:来自躯干和四肢的刺激,经过脊髓到达大脑,大脑发出的指令,通过脊髓到达效应器。简单反射中枢:感觉神经元将神经冲动传入脊髓后,中间神经元不把它传入大脑,而直接传给运动神经元,至效应器形成反射。2023/1/419第19页,共64页,编辑于2022年,星期三2023/1/420第20页,共64
9、页,编辑于2022年,星期三2023/1/421第21页,共64页,编辑于2022年,星期三(二)脑干(Brain stem)n脑干结构:脑干上承大脑半球,下连脊髓,呈不规则的柱状型。延脑(medulla):“生命中枢”,它支配呼吸、排泄、吞咽、肠胃等活动。桥脑(pnos):位于中脑和延髓之间。是中枢和周围神经传递信息的必经之地。脑桥传递身体运动的信息,对注意、睡眠具有调节的作用。中脑(midbrain):中脑中存在着视觉和听觉的反射中枢。网状结构:脑干中神经纤维纵横交错,呈网状。上行激活系统和下行激活系统。上行系统维持大脑皮层的觉醒状态;下行系统能加强或者减弱肌肉的活动。2023/1/422
10、第22页,共64页,编辑于2022年,星期三n脑干的功能:是维持个体生命,心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理活动 2023/1/423第23页,共64页,编辑于2022年,星期三(三)小脑:(三)小脑:(The Cerebellum)(The Cerebellum)n小脑的结构:脑干之后,由左右两半球构小脑的结构:脑干之后,由左右两半球构成,灰质在外部白质在内部。成,灰质在外部白质在内部。n小脑的功能:小脑的功能:与大脑皮质运动区共同控制肌肉运动,调节身体姿势与身体平衡。在控制身体运动的运动技能的学习方面,有一定的作用。2023/1/424第24页,共64页,编辑于2022年,星期三(四)
11、间脑:丘脑(thalamus):皮层下高级的感觉中枢,除嗅觉外的各种感觉的中继站。下丘脑(hypothalamus):调节植物性神经系统的主要中枢。主管内分泌系统,维持新陈代谢,调节体温,与饥饿、渴等有关。2023/1/425第25页,共64页,编辑于2022年,星期三(五)边缘系统:n结构:在大脑内侧面最深处的边缘。包括扣带回、海马回、海马沟、杏仁核,附近的大脑皮层以及下丘脑 等组织。2023/1/426第26页,共64页,编辑于2022年,星期三n边缘系统各部分的功能下丘脑n由几个神经核团和更小的神经元组成n调解动机行为:摄食、引水、体温调节、性唤起。n维持身体内部的平衡 n调节内分泌系统
12、的活动海马n边缘系统中最大的脑结构n在外显记忆获得中具有重要作用(Eichenbaum,1999;Squire,1992).例:H.M海马切除病例杏仁核 n在情绪控制和情绪记忆形成中具有一定作用。例:一项PET研究中,要求被试判断威胁词和中性词的书写颜色,结果表明,威胁词比中性词显著地激活了双侧杏仁核。Isenberg,1999。研究表明,杏仁核参与了对令人不愉快的词汇的评价。Tabert,2001。2023/1/427第27页,共64页,编辑于2022年,星期三n科學家曾猜測哺乳動物大腦中具有兩套決策系統,它們用不同的速度應對不同的狀況。英國科學家近日的研究支援了這一觀點,並認為古老、快速但
13、不怎麼精確的大腦區域。產生的進化壓力幫助形成了進化史上新近形成的反應慢但更加精確的大腦皮層。相關論文發表在英國皇家學會學報B(ProceedingsoftheRoyalSocietyB)上。核磁共振成像掃描顯示,皮層下區和外皮層均參與了決策。那麼為什麼大腦需要這兩套決策系統?更古老的皮層下系統是否是多餘的?如果真是多餘的,那麼將來人類的大腦是否會因它的萎縮而變小?研究人員建立了模擬理論模型,其中令皮層下系統進行快速但模糊的反應,而外皮層系統廣泛收集資訊,速度較慢。結果顯示,當威脅水準高的時候(比如受到危險動物的攻擊),擁有雖然不精確但快速的反應系統是非常有用的;而當處理不常出現的狀況或具有許多
14、相互矛盾線索的複雜情節時(如社交情境),外皮層系統就會顯得更為有用。Trimmer總結說:“隨著生活越來越複雜,決策之前收集資訊的益處對早期大腦產生了一種進化壓力,這可能就導致了哺乳動物中外皮層的快速形成。所以,如果人類生活的世界繼續充滿野獸和飛馳的汽車等危險的話,保留皮層下系統就仍然有進化益處,它在將來人類的大腦中就不太可能萎縮。”2023/1/428第28页,共64页,编辑于2022年,星期三三、大脑的结构与机能(一)、大脑的结构n结构结构:大脑半球是由表面的灰质和深部的白质组成。大脑半球是由表面的灰质和深部的白质组成。n功功能能:大大脑脑是是中中枢枢神神经经系系统统的的最最高高级级部部分
15、分(占占脑脑总总重重量量的的2/32/3),是是各各种种心心理理活活动动的的中中枢枢,调调节节高高级级的的认认知功能和情绪功能。不同的区域出现功能的专门化,知功能和情绪功能。不同的区域出现功能的专门化,2023/1/429第29页,共64页,编辑于2022年,星期三n大脑皮层结构:4.5-1.5毫米 厚度的薄组织,分六层;2200平方厘平方厘米,米,数十亿神经细胞组成。左右两半球左右两半球:中间由较厚的神经纤:中间由较厚的神经纤维联系起来。维联系起来。胼胝体胼胝体:联系两半球的神经纤维(:联系两半球的神经纤维(2 2亿亿条)。在两半球之间传送信息。条)。在两半球之间传送信息。皮层的沟、回皮层的
16、沟、回:中央沟、大脑外侧裂、中央沟、大脑外侧裂、顶枕裂;顶枕裂;中央前回、中央后回中央前回、中央后回.2023/1/430第30页,共64页,编辑于2022年,星期三n皮层的四个分区:皮层的四个分区:额叶额叶:位于外侧裂之上位于外侧裂之上和中央沟之间。和中央沟之间。顶叶:顶叶:中央沟之后。中央沟之后。颞叶:颞叶:外侧裂下部。外侧裂下部。枕叶枕叶 2023/1/431第31页,共64页,编辑于2022年,星期三(二)大脑皮层的分区及机能 n感觉区 1初级感觉区:包括视觉区、听觉区和机体感觉区。是接受和加工外界信息的区域。n 视觉区:枕叶内,17区。接受眼睛输入的神经冲动,产生初级形式的视觉。例如
17、,光的觉察。n 听觉区:颞叶内,41、42区。产生初级形式的听觉。2023/1/432第32页,共64页,编辑于2022年,星期三n机体感觉区:位于中央后回。接受皮肤、内脏等器官的感觉刺激,产生温度、疼痛等不同的感觉。躯干、四肢在体感区的投射关系是左右交叉、上下倒置的。头部在感觉区的投射是正直的。身体各部位投射面积的大小取决于它们在机能方面的重要程度。2023/1/433第33页,共64页,编辑于2022年,星期三2初级运动区(额叶)n位于中央前回。支配和调节身体在空间的位置、姿势及身体各部分的运动。n运动区与躯干、四肢运动的关系是左右交叉、上下倒置的。n运动区与头部运动的关系是正直的。n身体
18、各部位在运动区的投射面积取决于它们在机能方面的重要程度。2023/1/434第34页,共64页,编辑于2022年,星期三3语言区:n布洛卡区:言语运动区。受损会发生运动性失语症。n威尔尼克区:言语理解区。n角回:与词形顺序的编码有关。损伤该区域出现理解书面言语的障碍。产生视觉失语症。2023/1/435第35页,共64页,编辑于2022年,星期三2023/1/436第36页,共64页,编辑于2022年,星期三4联合区:每每个个脑脑区区的的作作用用是是必必要要条条件件但但不不是是充充要要条条件件,需需要要通通过过联联合合区区将将其其整整合合才才能能对对外外界界刺刺激做出适当的反应。激做出适当的反
19、应。n结构:人类的大脑皮层联合区面积占总面积的4/5左右。n功能:它们负责解释、整合来自其它部分的信息,因此和各种高级的心理功能有关。2023/1/437第37页,共64页,编辑于2022年,星期三p感觉联合区:邻近感觉区的脑区。受损后,产生失认症。不能认识区分物体形状。p运动联合区:运动区的前方,负责精细的运动和活动的协调。受损后,精细活动受损。p前额联合区(前额叶):位于运动区和运动联合区的前方。前额叶与计划、调节控制、注意、记忆、问题解决、人格有一定的联系。2023/1/438第38页,共64页,编辑于2022年,星期三总结:我们之所以能够看、听、体验饥寒冷暖;能够运动;能够注意、记忆、
20、思维都是因为有一个健康的脑,各部分各司其职联合完成活动。所以说人脑是心理的物质基础,心理所以说人脑是心理的物质基础,心理是人脑的机能。是人脑的机能。2023/1/439第39页,共64页,编辑于2022年,星期三(三)、大脑两半球的一侧优势大脑两半球的一侧优势n大脑分左右半球,每一半球都有感觉区、运动区、视觉、听觉、联合区。大脑分左右半球,每一半球都有感觉区、运动区、视觉、听觉、联合区。正常情况下,两半球协调活动,一半球的信息通过胼胝体传到另一半球。正常情况下,两半球协调活动,一半球的信息通过胼胝体传到另一半球。那么两半球是否具有不同功能?那么两半球是否具有不同功能?2023/1/440第40
21、页,共64页,编辑于2022年,星期三n临床上的证据:临床上的证据:n18611861年年,BrocaBroca的的发发现现。中中风风后后的的病病人人。右右侧侧偏偏瘫,语言障碍。瘫,语言障碍。n右右脑脑损损伤伤:3939岁岁教教师师,中中风风。康康复复后后情情感感表表达达受受到到损损伤。伤。n来来自自割割裂裂脑脑的的证证据据:癫癫痫痫病病发发作作、切切断断胼胼胝胝体体。SeprrySeprry在在6060年年代代对对裂裂脑脑人人进进行行了了系系列列研研究究。把把不不同同的的物物体体,呈呈现现在在左左、右右视视野野,正正常常情情况况下下游游事事业业的的信信息息达达到到左左半半球球,作作事事业业的
22、的信信息息达达到到右右半半球球,通通过过胼胼胝胝体体两两半半球球共共享享。但但裂裂脑脑人人在左或右侧视野的信息仅停留在右或左半球。在左或右侧视野的信息仅停留在右或左半球。2023/1/441第41页,共64页,编辑于2022年,星期三 2023/1/442第42页,共64页,编辑于2022年,星期三来自正常人的证据Wada 测验:给单侧颈动脉注射某种药物,选择性地短暂麻醉脑的左、右球。左半球产生失语症(2分钟;不能计数右半球几秒的失语症,能计数。2023/1/443第43页,共64页,编辑于2022年,星期三左半球主要功能:左半球主要功能:主要负责言语、阅读、书写、主要负责言语、阅读、书写、数
23、学运算和逻推理等。数学运算和逻推理等。右半球主要功能:右半球主要功能:知觉物体的空间关系、情绪、知觉物体的空间关系、情绪、音乐和艺术欣赏、舞蹈雕塑等。音乐和艺术欣赏、舞蹈雕塑等。正常情况下,两半球即分工又正常情况下,两半球即分工又联合活动,完成复杂的活动。联合活动,完成复杂的活动。2023/1/444第44页,共64页,编辑于2022年,星期三问题?问题?大脑的结构和功能受后天的因素影响吗?大脑的结构和功能受后天的因素影响吗?2023/1/445第45页,共64页,编辑于2022年,星期三(四)脑的可塑性(四)脑的可塑性脑具有一定的可塑性:脑具有一定的可塑性:在后天经验的影响下,脑的在后天经验
24、的影响下,脑的结构、形态、功能等方面会发生一定的变化。这种可结构、形态、功能等方面会发生一定的变化。这种可塑性贯穿一生,但年龄小,可塑性越大。塑性贯穿一生,但年龄小,可塑性越大。结构或形态的变化结构或形态的变化:突触向靶组织的生长;突触的精简:突触向靶组织的生长;突触的精简 例:老鼠被饲养在不同环境中:例:老鼠被饲养在不同环境中:1 1 关在铁丝网笼关在铁丝网笼子里;子里;2 2 关在不透明的笼子里;关在不透明的笼子里;3 3 刺激丰富的笼子里。刺激丰富的笼子里。结果:丰富环境中的老鼠,大脑皮层更重,灰质厚,结果:丰富环境中的老鼠,大脑皮层更重,灰质厚,皮层在脑中比重大。启示:优越的生活环境对
25、脑的发皮层在脑中比重大。启示:优越的生活环境对脑的发育有一定好的作用。育有一定好的作用。2023/1/446第46页,共64页,编辑于2022年,星期三功能的变化:一女婴,因病变,切除了右半球。功能的变化:一女婴,因病变,切除了右半球。3030岁时表现,复杂图形的知觉、空间关系理解、图形识岁时表现,复杂图形的知觉、空间关系理解、图形识别、音乐绘画等均正常。别、音乐绘画等均正常。2023/1/447第47页,共64页,编辑于2022年,星期三第四节 脑功能的学说 主要问题:脑是整体发挥作用?还是不同区域负责不同的功能?还是即分工又合作?2023/1/448第48页,共64页,编辑于2022年,星
26、期三一、定位说(Localization theory)n核心思想:各种机能是由大脑的一些特定区域负责的。定位理论对脑的功能做出静态的、局部的描述。始于加尔和斯柏滋姆的颅相说(1758-1828)。“心理表现为许多机能,这些机能在大脑内有其对应的位置”。2023/1/449第49页,共64页,编辑于2022年,星期三真正定位理论的提出始于19世纪60年代失语症的研究。1825波劳尔提出语言定位于大脑额叶1861布洛卡区,1847威尔尼克区。20世纪4050年代潘菲尔德发现记忆与颞叶有关;其他研究发现情绪与边缘系统有关 2023/1/450第50页,共64页,编辑于2022年,星期三二、整体说(
27、Wholistic theory)n 脑的各种机能是由大脑整体负责。19世纪中叶,弗罗伦斯发现,切除动物一部分皮层导致的行为损伤,能恢复。动物行为损伤的程度与切除大脑皮层的大小有关。感觉、知觉在脑中占共同位置。0世纪中叶,拉什利的脑损毁研究支持整体说。n均势原理:皮层各部位几乎以均等的程度对学习、记忆发生作用;n总体活动原理:大脑是以总体发生作用的,学习活动的效率与大脑损伤的面积有关,与损伤的特定部位无关。2023/1/451第51页,共64页,编辑于2022年,星期三三、三个机能系统学说(Theory of Three functional system)n鲁利亚(1902-1977)提出。
28、n脑的一定部位损伤,不是导致某一孤立的心理机能丧失,而是导致一系列心理过程的障碍。n提出大脑皮层定位是动态的、系统的机能,个别环境受到损伤,高级心理机能会受到影响。2023/1/452第52页,共64页,编辑于2022年,星期三n脑分成三个互相紧密联系的机能系统:第一机能系统 调节激活和维持觉醒状态的激活系统。定位在网状结构和边缘系统。保持大脑皮层的觉醒状态。第二机能系统:信息接受、加工和储存的系统。定位在皮层的枕叶、颞叶和顶叶以及相应的皮下组织。作用是接受刺激,对它们进行加工,储存。u一级区是刺激的直接投射区,具有高度特异化的功能。u二级区是对信息进行综合的脑区,位于一级区的附近,对一级区加
29、工过的信息进行综合,反映事物的整体特性。u三级区是对信息进行空间和时间的整合,反映事物之间的关系,位于枕叶、颞叶和顶叶的交界处。2023/1/453第53页,共64页,编辑于2022年,星期三u第三机能系统:第三机能系统:行为调节系统。定位在大脑皮层前部,主要是前额叶。负责编制行为的程序、调节和控制行为的系统u一级区位是初级运动区,大脑的指令,通过这个区域调节身体运动。u二级区位于运动区的前面,实现对运动的组织,制定运动的程序。u三级区位于额叶的前面,主要作用是产生活动的意图,实现对复杂行为的调节和控制。2023/1/454第54页,共64页,编辑于2022年,星期三任何一种心理活动是三个系统
30、相互作用,协调活动的结果,既分工又合作。丰富了脑功能的理论,很受重视的一种理论。2023/1/455第55页,共64页,编辑于2022年,星期三四、模块说(Module theroy)n20世纪80年代在认知科学和认知神经科学忠出现的一种新理论。nGazzaniga(1976)提出。1 人脑在结构和功能上是由高度专门化并相对独立的功能模块组成的。2 不同的模块有不同的功能,模块的结合保证着认知功能的完成。例如模式识别中:面孔识别模块、物体识别模块。评价:它揭示的是人脑的整体性;它不是对脑功能的静态的、局部的描述,而是对脑运转状态的动态的全局性的描述。2023/1/456第56页,共64页,编辑
31、于2022年,星期三总结:定位说:把脑的机能与脑的某一部位严格对应起来。整体说:大脑是统一的机能整体,脑的各种机能是由 大脑整体负责。机能系统说:任何一种心理活动是三个系统相互作用,协调活动的结果。模块说:强调不同的模块执行不同的功能,模块的结合保证认知功能的实现。2023/1/457第57页,共64页,编辑于2022年,星期三上圖為大腦細胞的主要路徑,下圖為神經連接最繁忙的集線器(紅色)人類大腦皮層接線圖2023/1/458第58页,共64页,编辑于2022年,星期三美國美國大眾科學大眾科學雜誌報道,科學家首次描繪大腦皮層接線圖,從而揭示智力人類背雜誌報道,科學家首次描繪大腦皮層接線圖,從而
32、揭示智力人類背後的基本結構。新研究標誌著人類在理解自身最複雜和最神秘器官上的一大進步,相後的基本結構。新研究標誌著人類在理解自身最複雜和最神秘器官上的一大進步,相關論文發表在關論文發表在6 6月月3030日出版的日出版的公共科學圖書館公共科學圖書館?生物學生物學(PLoS Biology)(PLoS Biology)上。上。19931993年沒有這樣的大腦接線圖,年沒有這樣的大腦接線圖,之後的之後的2020年研究最終直白地揭示了人類大腦神經年研究最終直白地揭示了人類大腦神經系統線路圖,且根本沒有使用解剖刀。此人類大腦神經系統線路圖表明我們有一個大腦細系統線路圖,且根本沒有使用解剖刀。此人類大腦
33、神經系統線路圖表明我們有一個大腦細胞連接的中心核心,似乎在協調我們思維和行動。胞連接的中心核心,似乎在協調我們思維和行動。這一高解析度的人類大腦神經系統線路圖來自瑞士和美國研究人員,它的這一高解析度的人類大腦神經系統線路圖來自瑞士和美國研究人員,它的精細程度無與倫比。該圖反映了人類大腦皮層中負責高等思維的數百萬神經精細程度無與倫比。該圖反映了人類大腦皮層中負責高等思維的數百萬神經纖維,如何相互連接和纖維,如何相互連接和“交談交談”。另一張低解析度的人類大腦神經系統線路圖由。另一張低解析度的人類大腦神經系統線路圖由來自加拿大的研究小組,它們都是通過利用大腦掃描技術來自加拿大的研究小組,它們都是通
34、過利用大腦掃描技術擴散光譜成像擴散光譜成像(DSI)(DSI)分別獲得的。這二支小組都是針對大腦皮層,即我們大腦的摺皺外殼,此區域正是形成我分別獲得的。這二支小組都是針對大腦皮層,即我們大腦的摺皺外殼,此區域正是形成我們人類物種獨特智慧的地方。相對於身體大小,人類在靈長類動物中具有最大的大腦皮層。們人類物種獨特智慧的地方。相對於身體大小,人類在靈長類動物中具有最大的大腦皮層。擴散光譜成像能揭示神經軸突的主要路徑,神經軸突是傳輸脈衝信號到鄰近神經細胞的擴散光譜成像能揭示神經軸突的主要路徑,神經軸突是傳輸脈衝信號到鄰近神經細胞的長突。這種無創成像技術主要依據水分子在腦組織中的擴散來評估神經纖維連接
35、的軌道。長突。這種無創成像技術主要依據水分子在腦組織中的擴散來評估神經纖維連接的軌道。而該技術的高敏感度變種而該技術的高敏感度變種擴散光譜成像擴散光譜成像(diffusion spectrum imaging(diffusion spectrum imaging,簡稱,簡稱DSI)DSI),則能夠描述通過某一位置的多重神經纖維的定向性。最新研究正是將該技,則能夠描述通過某一位置的多重神經纖維的定向性。最新研究正是將該技術應用於整個人類大腦皮層,才得到了其中數百萬神經纖維的網路地圖。術應用於整個人類大腦皮層,才得到了其中數百萬神經纖維的網路地圖。2023/1/459第59页,共64页,编辑于20
36、22年,星期三n美國哈佛大學和馬薩諸塞州綜合醫院的神經科學家范美國哈佛大學和馬薩諸塞州綜合醫院的神經科學家范威德威德恩率先繪製擴散光譜成像的高解析度大腦皮層接線圖,他解恩率先繪製擴散光譜成像的高解析度大腦皮層接線圖,他解釋說,其工作原理和墨水玷污你的襯衣差不多:墨水沿著襯釋說,其工作原理和墨水玷污你的襯衣差不多:墨水沿著襯衣上的纖維向一個主要方向擴散。衣上的纖維向一個主要方向擴散。“此技術類似于魔棒,能在此技術類似于魔棒,能在待試物種、器官或組織上揮動。而這是內在邏輯構成,並以數字三維待試物種、器官或組織上揮動。而這是內在邏輯構成,並以數字三維彩色方式顯示出大腦皮層接線圖來。彩色方式顯示出大腦
37、皮層接線圖來。”進一步的計算分析表明,人類大腦皮層中存在著對神經連通性起進一步的計算分析表明,人類大腦皮層中存在著對神經連通性起中樞作用的區域,研究人員形象地將其稱為大腦的中樞作用的區域,研究人員形象地將其稱為大腦的“集線器集線器”(hub)(hub)。經過利用多位個人的神經軸突圖,科學家能定經過利用多位個人的神經軸突圖,科學家能定位大腦區域,甚至可以精確到一個個細胞的連接上。每一支小位大腦區域,甚至可以精確到一個個細胞的連接上。每一支小組發現這些神經組發現這些神經“集線器集線器”在大腦皮層中集中成簇,設想將此神在大腦皮層中集中成簇,設想將此神經經“集線器集線器”看成是大機場,連接此中心的更遠
38、的連接則可看成是大機場,連接此中心的更遠的連接則可能是小鎮上的機場。能是小鎮上的機場。2023/1/460第60页,共64页,编辑于2022年,星期三n令人好奇的是,此中心區域被發現進行令人好奇的是,此中心區域被發現進行“熱行熱行”新陳代謝,說明此大腦區域使新陳代謝,說明此大腦區域使用最多的氧氣和葡萄糖,特別是在靜靜地思考的時候。思考時大腦的活躍性用最多的氧氣和葡萄糖,特別是在靜靜地思考的時候。思考時大腦的活躍性比休息時強大約比休息時強大約40%40%。而在此之前,沒有人能感知到這一點。而在此之前,沒有人能感知到這一點 。然而,神經科學家並沒有表示此熱點就是人類智力的所在地然而,神經科學家並沒
39、有表示此熱點就是人類智力的所在地獼猴似乎有類似的獼猴似乎有類似的結構核心,但有詳細的差異。因此,我們還不能回答我們常問的一個問題:什麼是我結構核心,但有詳細的差異。因此,我們還不能回答我們常問的一個問題:什麼是我們成為了人類?們成為了人類?斯鮑恩斯說:斯鮑恩斯說:“我們發現大腦核心位於大腦皮層的中央後部,它同時騎跨著左右我們發現大腦核心位於大腦皮層的中央後部,它同時騎跨著左右腦半球。這是以前人們不知道的。腦半球。這是以前人們不知道的。”而接下來的問題就是新的大腦連接網路是而接下來的問題就是新的大腦連接網路是否負責塑造著大腦的動態活動性。為了驗證這一點,研究人員利用否負責塑造著大腦的動態活動性。
40、為了驗證這一點,研究人員利用fMRIfMRI和和DSIDSI兩種方法檢驗了兩種方法檢驗了5 5位受試者的大腦,並比較觀測到的大腦活性與深層神位受試者的大腦,並比較觀測到的大腦活性與深層神經纖維網路間的接近度。結果表明,它們關係十分緊密。這意味著如果經纖維網路間的接近度。結果表明,它們關係十分緊密。這意味著如果知道大腦如何連接,我們就能預測它將做什麼。研究人員正打算對更多知道大腦如何連接,我們就能預測它將做什麼。研究人員正打算對更多的人類大腦進行檢測,以期得到不同發育階段、年齡以及疾病等各式人的人類大腦進行檢測,以期得到不同發育階段、年齡以及疾病等各式人群的大腦連通性。群的大腦連通性。2023/
41、1/461第61页,共64页,编辑于2022年,星期三第五节内分泌腺与神经体液调节n内分泌腺:辅助神经系统的工作的另一种整合调节机制,通过内分泌腺(27种)分泌的化学物质(激素)实现。腺体网络制造和分泌化学信使激素n激素的作用身体生长发育调节新陈代谢及身体利用能量储存的效率影响唤醒和觉知水平维持和终止性征和副性征情绪变化的基础2023/1/462第62页,共64页,编辑于2022年,星期三n内分泌腺分类甲状腺:甲状腺素,促进机体代谢副甲状腺:副甲状腺激素,维持血液中钙的浓度肾上腺:肾上腺皮质激素、肾上腺素、去甲肾上腺素脑垂体:促肾上腺皮质激素、促性腺激素、促甲肾上腺素性腺:性激素2023/1/463第63页,共64页,编辑于2022年,星期三n n神经神经体液调节体液调节所有的内分泌腺的活动都。受神经系统的调节所有的内分泌腺的活动都。受神经系统的调节控制。控制。神经系统神经系统内分泌腺内分泌腺效应器效应器n有两种方式有两种方式1。感受器。感受器传入神经纤维传入神经纤维植物神经系统植物神经系统传传出神经纤维出神经纤维内分泌腺内分泌腺血液血液效应器效应器2。感受器。感受器传入神经纤维传入神经纤维下丘脑下丘脑脑垂体脑垂体某种内分泌腺分泌激素某种内分泌腺分泌激素血液血液效应器效应器2023/1/464第64页,共64页,编辑于2022年,星期三
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