第4章 神经电信号的传递
大脑皮层神经元电信号传导机制
大脑皮层神经元电信号传导机制大脑是人类最为复杂的器官之一，拥有数以亿计的神经元，这些神经元通过电信号传导机制完成信息的处理与传递。
大脑皮层作为大脑的外部一层，是智力活动、感知、记忆等高级认知功能的重要场所。
本文将从大脑皮层神经元的结构、神经元电信号的产生机制以及信号的传导过程等方面进行探讨。
首先，大脑皮层神经元的结构对其电信号传导具有重要影响。
神经元由细胞体、轴突和树突等部分组成。
细胞体是神经元的主体，其中包含细胞核和大量细胞器，如线粒体和内质网等。
树突呈分支状，负责接收其他神经元传来的信息。
轴突较长且只有一个，负责将神经元产生的电信号传递到其他神经元。
神经元的细胞膜富含离子通道，这些离子通道对神经元电信号传导起到关键作用。
其次，神经元电信号的产生机制可以追溯到神经元细胞膜内的离子通道。
在静息状态下，神经元的细胞膜内外存在着电化学梯度，正负离子的分布不同。
细胞膜上存在的钠离子通道和钾离子通道起到了关键的作用。
当神经元受到外部刺激时，刺激作用于神经元细胞膜上的离子通道，导致通道的开闭状态发生改变。
这种改变使得钠离子从细胞外流入，同时钾离子从细胞内流出。
这一瞬间的离子流动造成了细胞内外电荷分布的临时改变，形成了短暂的电位差，也就是动作电位。
神经元电信号的传导过程是信息在神经元之间传递的关键环节。
当神经元产生动作电位时，这个电信号沿着神经元轴突迅速传导，并且可以传递给其他连接的神经元。
在轴突的传导过程中，离子通道的开闭状态发挥着重要作用。
具体而言，动作电位顺着轴突向前传播，并且在传播过程中不断回复初始状态。
这种过程类似于连锁反应，从而形成了信号的传导链条。
在神经元之间的传导过程中，突触扮演着关键角色。
突触是神经元之间的连接部分，可分为化学突触和电突触。
化学突触是其中最常见的一种，其传导过程涉及神经递质的释放和感受器的结合。
当动作电位传到轴突末梢时，促使突触前膜上的突触小泡释放神经递质，神经递质通过突触间隙到达突触后膜，进一步引发接受器反应，从而完成信号的传递。
第4章神经电信号的传递
引言
神经元上通过动作电位的方式来传导电信号， 神经元之间是通过突触进行接触，突触之间存 在着突触间隙。神经元如何将信息通过这个间 隙而送到下一个神经元?
第一节 神经电信号的传递概述
化学性突触(Chemical synapse)
1．化学突触的结构： ⑴ 突触小体： A.小体轴浆内有：线粒体；内含神
③ 曲张体与效应细胞间离一般大于20nm, 远者可达十几μm；递质扩散距离远，耗时长， 一般传递时间大于1s；
④ 递质能否产生效应，取决于效应器细 胞有无相应受体。
一、神经电信号的概念
1、电突触传递
通过缝隙连接(gap junction)直接完成细胞 间的电信息传递
2、化学传递
依赖于神经递质(Neurotransmitters)或神经 肽(Neuropeptides)作用于突触后膜的受体而完 成细胞间的信息传递
Neurotransmitter is released in fixed increments,or quanta
➢MEPP的产生不是一个或两个ACh分子激 活一个ACh受体引起的，而更可能是大量 ACh同时释放的结果。
➢递质的量子式释放(quantal release)理论： 递质的释放是以“最小包装”的形式进行的， 一次神经冲动在突触前膜引发的递质释放的 总量，应取决于参与释放的最小包装的数目。
2．功能意义： 使许多神经元产生同步性放电或 同步性活动。
非突触性化学传递 Non-synaptic chemical transmission
1．非突触性化学传递的结构：
2．非突触性化学传递的特点： ① 不存在特化的突触前、后膜结构； ② 不存在一对一的支配关系，一个曲张体 可支配多个效应细胞；
第四章神经电信号传递
电突触传递不仅在低等动物存在，另 外在蛙脊髓内运动神经元之间、斑马鱼视 网膜的水平细胞之间、大鼠中脑核团的感 觉神经元之间、大鼠海马的锥体细胞之间 等，均存在电突触传递。 电突触传递较化学突触传递而言，具 有信号传递可靠，不易受各种因素的影响， 传递速度快，易于形成同步化活动等优点。
二、非突触性传递
中枢神经系统中也有这种传递方式存在，如 大脑皮层以去甲肾上腺素为递质的无髓纤维、黑质 中的多巴胺能纤维都有许多曲张体，还有中枢内的 5-羟色胺能纤维也能进行非突触性化学传递，故单 胺类纤维都能进行非突触性化学传递。另外，非突 触性化学传递也能在轴突末梢以外的部位进行，如 轴突膜释放胞浆中的乙酰胆碱、黑质中的树突释放 多巴胺等。
二、化学突触传递的基本过程
(一）突触前过程： 神经冲动到达突触前神经元轴突末梢→突触 前膜去极化→电压门控Ca2+通道开放→膜外Ca2+内 流入前膜→轴浆内[Ca2+]升高→促进囊泡向前膜 移动、接触、融合、破裂→以出胞作用形式将神 经递质释放入间隙。（囊泡膜可再循环利用）
（二）间隙过程：神经递质通过间隙并扩散到后膜。
返回性抑制是指某一中枢神经元兴奋 时，其传出冲动沿轴突外传的同时又经轴 突侧支去兴奋抑制性中间神经元，并反过 来作用于同一中枢的神经元，如脊髓前角 运动神经元与闰绍细胞之间的联系就是这 种抑制，闰绍细胞就是抑制性神经元，其 释放的递质是甘氨酸。
小结
一、EPSP与IPSP
EPSP 1.突触前 兴奋性 神经元 神经元 2.递质的性质 兴奋性递质 + + 3.突触后膜离子 Na 、K ，尤 + 通透性的变化 其是Na 通透 性↑
一般来说，电突触的传递几乎没有突触延搁， 而化学突触传递则有明显的突触延搁。电突触的 信号传递绝大部分是双向的，而化学突触传递只 能从突触前向突触后单向传递，不过在螯虾的腹 神经索中介导逃避反射的外侧巨纤维与运动巨纤 维形成的巨突触，被鉴定为单向传递的电突触， 其机制在于突触前的膜电位较突触后的膜电位更 负所致。
神经生物学复习知识点
神经生物学复习知识点神经生物学复习知识点第一篇神经活动的基本过程第一章神经元和突触一、名词解释：神经元突触神经胶质细胞二、问答题：1. 神经元的主要结构是什么？可分为哪些类型？2. 简述突触的分类。
3. 试述化学突触的结构特征。
4. 试述电突触的结构特征。
5. 神经胶质细胞分为几种类型？第二章神经元膜的电学特性和静息电位一、名词解释：静息电位极化去极化超极化二、问答题：1. 神经元膜的物质转运方式有哪些？2. 通道介导的易化扩散的特性是什么？3. 简述钠钾泵的作用及其生物学意义。
4. 比较生物电记录技术的细胞外记录和细胞内记录。
5. 静息膜电位产生的基本条件是什么？6. 综述静息膜电位的形成机制。
7. 简述影响静息电位的因素。
第三章神经电信号和动作电位一、名词解释：局部电位突触电位阈电位动作电位离子电导兴奋兴奋性阈强度二、问答题：1. 离子学说的要点是什么？2. 简述局部电位的特征及其产生的离子机制。
3. 简述动作电位的特征。
4. 简述动作电位（锋电位）产生的条件及依据是什么？5. 综述动作电位-锋电位产生的离子机制。
6. 综述动作电位-后电位产生的离子机制。
7. 试以阈电位概念解释动作电位的触发机制。
8. 试述神经元的兴奋性及其影响因素。
第四章神经电信号的传递一、名词解释：化学突触传递兴奋性突触后电位(EPSP) 抑制性突触后电位(IPSP)突触整合突触可塑性二、问答题：1. 简述神经电信号传递及其传递方式2. 试述化学突触传递的基本过程和原理。
3. 比较EPSP和IPSP的产生及其特征。
4. 简述突触后电位的整合。
5. 简述突触传递的调制方式。
6. 简述突触可塑性及其产生机制。
7. 简述突触前抑制的产生机制及作用。
第五章神经递质和神经肽一、名词解释：神经递质神经调质戴尔原则二、问答题：1. 神经递质的种类有哪些？2. 确定神经递质的基本条件是什么？3. 简述Ca2+在神经递质释放过程中的作用。
神经元中的电信号的产生及传导
神经元中的电信号的产生及传导神经元是构成神经系统的基本单位，它具有接收、传递和加工信息的能力。
神经元通过电信号传递信息，虽然人们对神经元电信号的研究已经有很长的历史，但是直到最近，科学家对这种电信号的产生机制和传导过程仍然存在不少疑惑。
神经元的形态与组成神经元是一个由细胞体、树突、轴突、突触等组成的结构。
神经元的结构具有极强的空间层级性，整个神经元可以用几何、光学、物理等多个层面进行研究。
其中，神经元体内包含了许多贡献于膜依赖离子通道的内在电质，包括许多离子通道、载体，以及与其他通道和载体的交互。
离子通道和载体的表达情况与其电学特性以及所处环境密切相关，会对神经元的电信号产生和传导产生很大的影响。
神经元的电信号产生神经元的电信号是由离子产生的。
在神经元内部，存在许多的离子通道和载体，在神经元膜上创造了一个电化学环境。
当神经元受到外部刺激，如化学热力学能、机械能等，这些离子通道和载体会被激活，离子在神经元内部和外部之间交换，从而产生离子梯度和电位变化。
膜上和膜内的离子质量的变化会影响离子的浓度，这样，离子梯度就会产生，形成离子流，从而导致电信号的产生。
神经元的电信号产生分为“脉冲生成”和“行为电位”。
脉冲生成脉冲生成是神经元发生在静息膜上的电位变化，它是神经元产生电信号的前提。
静息膜上的膜电位大约为-70mV，在这个基础上，神经元接受到刺激之后，膜电位会发生短暂的电位变化，这个过程叫做脉冲生成，这些短暂的电位变化被称为“亚非速度蛋白”。
行为电位当膜电位达到一定水平时，神经元会产生另一种电信号，这种电信号被称作“行为电位”。
行为电位是神经元向外传递信息的机制，它是由膜上的离子通道开闭引起的电位变化。
当行为电位发生时，神经元会产生一个快速的电信号，速度通常超过100倍，可以传递数百米的距离。
神经元的电信号传导在神经元内部，电信号从神经元体、树突、轴突到突触等区域进行传导。
神经元的电信号传导过程的速度、方向、频率等，都取决于离子通道和载体的种类、数量和位置。
生物体内电信号传导的神经机制
生物体内电信号传导的神经机制在生物体内，电信号传导是一种非常重要的神经机制。
它可以实现神经元之间的信息传递，从而协调体内各个器官的生理功能。
但是，电信号传导机制的背后是一个复杂的神经网络，需要细胞间的精密协调才能实现。
本文将探讨电信号传导的神经机制。
1. 神经元的构成神经元是构成神经网络的基本单元。
神经元结构主要由细胞体、树突、轴突和突触组成。
细胞体是神经元的主要结构，包括细胞核和细胞质。
树突是一种像树枝一样延伸出去的结构，它通过接收其他神经元的信号来激活神经元。
轴突是神经元的延伸，可以将神经元的信号传递到其他神经元，从而实现信息的传递。
突触是神经元间传递信号的接口。
2. 电信号的传递神经元通过电信号来传递信息。
信号从神经元的树突进入细胞体，经过复杂的化学反应，最终通过轴突传递到其他神经元的突触上。
这个过程中，神经元内部的分子需要精密协调，以确保信息的传递。
神经元内部的化学反应通常由离子流动来触发。
神经元内部有许多离子通道，这些通道会使离子流动，从而改变电荷的分布，形成电信号。
电信号的强度取决于神经元内离子通道的开放状态和离子的浓度。
3. 突触传递当电信号到达神经元的轴突末梢时，会引起神经元的突触释放化学信号，这些信号会影响到连接的神经元的电势。
这个过程被称为突触传递。
在突触传递中，神经元内部的离子通道被开启，从而导致化学信号的释放。
当化学信号到达连接的神经元时，它会结合到受体上，从而影响离子通道的开放状态，进一步影响电势的改变。
4. 网络的结构一个神经网络通常由许多神经元组成，这些神经元之间通过突触连接在一起。
神经网络的结构对于信息传递至关重要。
神经网络通常被划分为输入层、中间层和输出层，其中每一层都包含数百或数千个神经元。
当一个神经元被激活时，它会影响到连接的神经元。
这些神经元反过来会影响到其他神经元，从而形成全局的电信号传递。
5. 结论生物体内的电信号传导机制是一种精密的神经机制，需要多个细胞间的精密协调才能实现。
电信号刺激神经细胞进行信息传递
电信号刺激神经细胞进行信息传递神经细胞是人体神经系统的基本单位，通过电信号进行信息传递起着至关重要的作用。
这种电信号的传导过程，一般分为静息状态、兴奋状态和复极化状态。
在神经细胞内部，电信号的产生主要由离子通道的打开和关闭控制；电信号的传递则通过神经细胞之间的突触连接实现。
本文将深入探讨电信号如何刺激神经细胞，并实现信息传递的机制。
首先，我们来了解一下神经细胞的结构。
神经细胞主要由细胞体、树突、轴突和突触组成。
细胞体是神经细胞核心部分，在这里包含了细胞核和大量细胞器。
树突是神经细胞的输入部分，它们通常具有分枝状结构，负责接收其他神经细胞传来的信息。
轴突是神经细胞的输出部分，可以传输电信号到其他神经细胞或者肌肉细胞。
突触则是神经细胞之间传递信息的关键地带，将电信号转化为化学信号传递，实现神经细胞之间的连接。
当神经细胞处于静息状态时，内外电位差维持在平衡状态。
这个平衡是由细胞膜上的离子通道调节的。
细胞膜上有多种离子通道，如钠离子通道、钾离子通道和钙离子通道等。
这些离子通道可以打开或关闭，从而改变离子的流动，导致细胞内外电位差的变化。
当细胞膜上的离子通道关闭时，细胞内外电位差较大，细胞处于静息状态；当离子通道打开时，离子可以沿浓度梯度进出细胞，导致电流的流动，细胞膜电位发生改变。
当神经细胞受到刺激时，如感受器刺激、神经递质的作用等，离子通道就会发生打开和关闭，导致电信号的产生和传导。
以神经冲动为例，当感觉器官接收到刺激后，它会产生化学信号转化为电信号进入到神经细胞中。
这些电信号会引起钠离子通道的打开，钠离子进入细胞内，使其内外电位差变得更加接近。
一旦细胞内的电位超过某个阈值，就会引发一连串的离子通道开关，导致电信号沿着轴突快速传播。
电信号的传导是通过突触连接实现的。
突触分为化学突触和电突触两种类型。
化学突触是最常见的类型，它通过神经递质的释放将电信号转化为化学信号，然后再转化回电信号。
当电信号到达突触前端时，会引起电钙离子通道的打开，电钙离子进入突触前端。
第四讲电信号传导——动作电位
利多卡因是一种局部麻醉药，被直接注射到需要的局部组 织中，引起局部感觉（皮肤感觉、痛觉、温觉）缺失。
第一个药用的局部麻醉药是由德国医生Niemann在1860年 从古柯树叶中提取出来的可卡因（cocaine)。
基础篇之三
第四讲 电信号传导—动作电位
引言
神经元如何实现信息的电传导呢？神经元通过产生 动作电位来传导电信号的。静息状态下胞内电位相对 于胞外为负（-65mV)，动作电位是这一电位的快速 翻转，即在瞬间使胞内电位为正。ຫໍສະໝຸດ 第四讲 电信号传导—动作电位
一、动作电位的特性 二、动作电位的机制—离子跨膜运动 三、动作电位的传导
这种随着电压改变而开放关闭的钠通道，称之为电压门控钠 通道。当去极化达到阈值时，电压门控钠通道就打开，钠离 子内流引发动作电位。
现在的问题是：通道的打开为什么能受电压的控制？
电压门控钠通道
由多个氨基酸组成的蛋白 质长链。链反复穿过细胞 膜，开成四个部分，每个 部分又由6个α螺旋组成， 分别为S1-S6。
问题：简述临床上使用局麻药利多卡因的作用机制。
动作电位：神经元膜传递电信号
神经元静息状态下，即不产生动作电位时，通过插入胞内 微电极可以测定细胞膜内电位（Vm,膜电位）。此时电压 表的读数稳定在-65mV，也就是静息电位。
动作电位产生程中，膜内电位短暂地变为正电位。这个过
程非常之快，比眨眼快100倍。用示波器（一种特殊的电压
计）可以记录到膜电位随时间的变化。
动作电位的传导
产生的动作电位能沿神经元轴突进行传导。 局部去极化，使邻近的电压门控钠通道开放，钠离子内流， 邻近局部去极化，去极化又引起邻近的电压门控钠通道开放， 钠离子内流。就这样依次向前推进。平均速度为120米/秒。
生物电动物体内的电信号传导
生物电动物体内的电信号传导电信号在生物体内起着重要的作用，控制着生物体的各种活动和生理功能。
生物体内的电信号传导方式多种多样，包括神经传导、心脏传导和肌肉传导等。
本文将依次介绍这些电信号传导的方式及其机制。
一、神经传导神经传导是生物体内电信号传导的最主要方式。
神经传导通过神经元之间的电信号传递来实现。
神经元是神经系统的基本单位，包括细胞体、轴突和树突。
当神经元受到刺激时，会产生电信号，即动作电位。
动作电位通过轴突传递，并通过神经末梢释放神经递质物质，最终作用到接受刺激的细胞上。
神经传导是神经系统传递信息的基础，负责感觉传导、运动控制、思维等各种生理功能。
二、心脏传导心脏传导是指控制心脏收缩和舒张的电信号传导过程。
心脏是一颗自主跳动的器官，其跳动主要依靠心脏起搏细胞和传导系统的调控。
心脏起搏细胞具有自发性，能够自主产生电信号。
电信号在心脏起搏细胞之间传导，最终到达心房和心室，引起心脏的收缩。
心脏传导的异常会导致心律失常等心脏疾病。
三、肌肉传导肌肉传导是指肌肉收缩和松弛的电信号传导。
肌肉是能够收缩和拉伸的组织，收缩和松弛需要通过电信号的传导来调控。
肌肉细胞内有丰富的离子通道，当神经信号到达肌肉终板时，会引发细胞内离子的流动，从而产生电信号。
电信号在肌肉细胞内传导，触发钙离子的释放，最终导致肌肉的收缩。
总结起来，生物体内的电信号传导是多种多样的，起着重要的生理功能调控作用。
理解电信号传导的机制有助于我们认识生物体的内部运作，为相关疾病的治疗提供指导。
外周神经系统——神经系统和肌肉系统之间的生物电信号传递
外周神经系统——神经系统和肌肉系统之间的生物电信号传递神经系统和肌肉系统之间的生物电信号传递是指神经系统中的神经元与肌肉系统中的肌肉细胞之间通过生物电信号进行通讯和协调。
这种通讯方式通过外周神经系统进行，包括神经根、神经丛、神经干和神经节等组织结构。
神经系统中的神经元通过电化学信号进行通讯和协调，产生的电信号被称为神经冲动。
这种电信号以高速传递，使得神经系统能够迅速、准确地响应外部刺激。
而在肌肉系统中，细胞的收缩和舒张也是通过电信号控制的。
肌肉细胞内的肌纤维通过钙离子的浓度变化进行收缩和舒张，而这些钙离子的浓度变化也是由神经冲动所引起的。
此外，外周神经系统还通过感觉神经和运动神经两种神经传递信息。
感觉神经将外部刺激转化为神经冲动，传递到中枢神经系统中进行处理和分析。
而运动神经则负责将中枢神经系统中产生的指令转化为神经冲动，传递到肌肉系统中引发肌肉收缩和舒张。
外周神经系统中的生物电信号传递还有其他重要的作用。
例如，外周神经系统还负责自主神经系统的调节和控制。
自主神经系统包括交感神经系统和副交感神经系统，它们在体内调节心率、血压、消化等生理功能。
这些生理功能的调节和控制也是通过生物电信号传递实现的。
总之，外周神经系统是神经系统和肌肉系统之间进行生物电信号传递的重要组成部分。
外周神经系统能够迅速、准确地响应外部刺激，也能够调节和控制体内生理功能。
这些功能的实现离不开生物电信号的传递和调控，成为人们深入认识神经系统和肌肉系统之间关系的重要思路之一。
第四章神经系统的电信号
刺激强度得增加虽然不能增加神经冲动得幅度, 但在一定得强度范围内能增加神经冲动得频率,可使 连续产生得神经冲动之间得间隔时间缩短。
第三节 动作电位——神经冲动
❖ 神经纤维得动作电位一般在0、5-2、 0ms得时间内完成,这使它在描记得图形上表 现为一次短促而尖锐得脉冲变化,因而我们常 把这种构成动作电位主要部分得脉冲变化称 为锋电位。 在锋电位下降支最后恢复到静息电位水 平前,膜两侧电位还要经历一些微小而较缓慢 得波动,称为后电位。
第三节 动作电位——神经冲动
❖ 一般就是先有5-30ms得负后电位(去极化 后电位),再出现一段延续更长得正后电位(超 极化后电位)。 锋电位存在得时期相当于绝对不应期。 负后电位出现时,细胞大约正处于相对不 应期与超常期。 正后电位期相当于低常期。
第三节 动作电位——神经冲动
❖ 四、生物电产生得机制 1、膜得离子流学说 生物电产生得前提就是细胞膜内外某些
第四节 动作电位得传导
❖五、神经冲动传导得特点 1、突出得特点就是不衰减。即
动作电位得幅度,传导速度不会央传 导距离得增加而减少,呈现动作电位 “全或无”现象。
2、双向性:即兴奋能从受刺激 得部位向相反得两个方向传导。
第四节 动作电位得传导
❖ 3、完整性:神经纤维得结构与功能完整 时,才能正常传导兴奋。 4、绝缘性:一根神经干中得各条神经纤 维,各传导自己得兴奋而基本上互不干扰,从而 保证了神经调节得精确性。 5、相对不疲劳性:用每秒50-100次得电 刺激连续刺激神经9-12h ,发现神经纤维始终 保持着兴奋得能力。
第四节 动作电位得传导
第4章-神经系统的信号传递 ppt课件
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2
神经系统-人体中占主导地位的调节系统
组成——中枢神经系统和周围神经系统
中枢神经系统——脑和脊髓
周围神经系统——神经节和周围神经
神经系统的功能主要由中枢神经系统完成
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3
特点
解剖
化学信息的种类
神经系统
“有线”结构
神经递质
内分泌系统
“无线”结构
激素释放到血液
化学信息的作用 距离
反应速度
很近 长距离 （在突触间隙扩散） （由血液运输）
很快（毫秒） 慢（分钟－小时）
作用时间
主要功能
很短（毫秒）
快速协调 精确反应
长（分钟－小时－更长）
对较长时间活动的控制
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4
17世纪显微镜发明-细胞 19世纪——细胞学说诞生
德国的Schleiden (1838) 和Schwan（1839）
——细胞是一切动植物结构的基本单位
脑细胞数目约1012－人的聪明程度由神经元之间的连 接网络决定。
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遗传基因和后天环境 大脑结构的主要影响因素
小鼠的大脑海马区域发现，处于高级 社会地位的小鼠的新神经细胞的数量比处 于从属地位的小鼠或没有建立社会地位关 系的小鼠多出近30％。 大脑的嗅球和海马齿状回两个区域极为 特殊，可以不断的产生新的神经元。
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19
兴奋及传导：
动作电位和神经冲动——神经系统的主要语言 神经细胞：兴奋域很低 可被电，化学及机械刺激所兴奋。
传导——通常沿轴突传导到其终端
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20
神经的营养性作用
神经纤维—调控功能、营养性作用
神经的营养性作用 神经末梢末梢释放某些物质（营养因子),调整被支配 组织内代谢活动，影响其结构、生化和生理变化。
第4章神经电信号的传递
2．功能意义： 使许多神经元产生同步性放电或 同步性活动。
非突触性化学传递 Non-synaptic chemical transmission
1．非突触性化学传递的结构：
2．非突触性化学传递的特点： ① 不存在特化的突触前、后膜结构； ② 不存在一对一的支配关系，一个曲张体 可支配多个效应细胞；
2、神经递质释放的机制
（1）突触囊泡的循环机制
（2）SNARE 假说 囊泡膜蛋白（v-SNARE） 靶膜蛋白（t-SNARE）
（3）Ca2+依赖性
实验证明： 神经递质的传递，需要胞外Ca2+
的内流，而且内流量与递质的释放量 成正比关系；另外，内流Ca2+量与突 触前膜动作电位的幅度成正比关系。
Neurotransmitter is released in fixed increments,or quanta
➢MEPP的产生不是一个或两个ACh分子激 活一个ACh受体引起的，而更可能是大量 ACh同时释放的结果。
➢递质的量子式释放(quantal release)理论： 递质的释放是以“最小包装”的形式进行的， 一次神经冲动在突触前膜引发的递质释放的 总量，应取决于参与释放的最小包装的数目。
第四章 神经电信号的传递
引言
神经元上通过动作电位的方式来传导电信号， 神经元之间是通过突触进行接触，突触之间存 在着突触间隙。神经元如何将信息通过这个间 隙而送到下一个神经元?
第一节 神经电信号的传递概述
化学性突触(Chemical synapse)
1．化学突触的结构： ⑴ 突触小体： A.小体轴浆内有：线粒体；内含神
（4）递质的量子式释放(Quantal release)
❖ Castillo和Katz在两栖类运动终板进行的实验： ➢ 肌肉在安静时，终板膜上可记录到散发的小电位波
神经电信号的传递
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
总之，在突触传递过程中，突触前末 梢去极化是诱发递质释放的关键因素； Ca2+是前膜兴奋和递质释放过程的耦联因 子；囊泡膜的再循环利用是突触传递持久 进行的必要条件。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2、神经递质释放的机制
（1）突触囊泡的循环机制
（2）SNARE 假说 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。 囊泡膜蛋白（v-SNARE） 靶膜蛋白（t-SNARE）
1．化学突触的结构： ⑴ 突触小体： A.小体轴浆内有：线粒体；内含神
经递质 neurotransmitter的大小形态 不同的囊泡vesicle
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
B.前膜：
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
⑵ 突触间隙（Synaptic cleft）： 宽20nm，与细胞外液相通；神经递 质经此间隙扩散到后膜；存在使神 经递质失活的酶类。
引言
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
神经元上通过动作电位的方式来传导电信号， 神经元之间是通过突触进行接触，突触之间存 在着突触间隙。神经元如何将信息通过这个间 隙而送到下一个神经元?
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
第一节 神经电信号的传递概述
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
化学性突触(Chemical synapse)
2．非突触性化学传递的特点： ① 不存在特化的突触前、后膜结构； ② 不存在一对一的支配关系，一个曲张体 可支配多个效应细胞；
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
③ 曲张体与效应细胞间离一般大于20nm, 远者可达十几μm；递质扩散距离远，耗时长， 一般传递时间大于1s；
人类大脑中的神经元如何传递信号
人类大脑中的神经元如何传递信号人类大脑是一个复杂而神奇的器官，由数以亿计的神经元组成。
神经元是大脑中最基本的功能单元，负责传递和处理信息。
那么，神经元是如何传递信号的呢？本文将详细介绍神经元传递信号的过程。
一、神经元的结构神经元由细胞体、树突、轴突和突触组成。
细胞体是神经元的主体部分，包含细胞核和细胞质。
树突是从细胞体伸出的分支，用于接收其他神经元传递过来的信号。
轴突是神经元的主要传导部分，负责将信号传递给其他神经元。
突触是神经元之间的连接点，用于传递信号。
二、神经元的电信号传递神经元的信号传递主要是通过电信号来实现的。
当神经元处于静息状态时，细胞内外的电位差为静息电位。
当神经元受到刺激时，细胞内外的电位差会发生变化，形成动作电位。
1. 静息电位静息电位是指神经元处于静息状态时，细胞内外的电位差。
在静息状态下，细胞内的电位较为负，通常为-70毫伏。
这是由于细胞膜上存在离子泵，能够将钠离子和钾离子分别泵出和泵入细胞内，维持细胞内外的离子浓度差。
2. 动作电位当神经元受到刺激时，细胞膜上的离子通道会打开，导致离子的流动。
如果刺激足够强，细胞内外的电位差会发生逆转，形成动作电位。
动作电位是一种快速而短暂的电信号，通常持续几毫秒。
动作电位的传播是通过离子的流动来实现的。
当细胞膜上的钠离子通道打开时，钠离子会从细胞外流入细胞内，使细胞内的电位逆转。
这种逆转会进一步打开细胞膜上的钠离子通道，形成一个正反馈循环，使动作电位快速传播。
3. 动作电位的传递当动作电位在一个神经元上产生后，它会沿着轴突传播到突触。
在突触处，动作电位会引起神经递质的释放。
神经递质是一种化学物质，能够跨越突触间隙，影响到下一个神经元。
神经递质的释放是通过突触前膜上的电位变化来实现的。
当动作电位到达突触前膜时，会导致细胞内的钙离子通道打开，钙离子会进入细胞内。
钙离子的进入会促使神经递质囊泡与细胞膜融合，释放出神经递质到突触间隙。
4. 动作电位的接收当神经递质跨越突触间隙，到达下一个神经元时，它会与该神经元的树突上的受体结合。
神经电信号传递
EPSP
IPSP
1.突 触 前
兴奋性
抑制性中间
神经元
神经元
神经元
2.递质的性质 兴奋性递质 抑制性递质
3.突 触 后 膜 离 子 Na+、 K+，尤 Cl-通 透 性 ↑
通 透 性 的 变 化 其 是 Na+通 透
性↑
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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二、非突触性传递
非突触性传递系指非突触性化学传递，首先是在 交感神经肾上腺素能神经元上，用荧光组织化学等 方法观察到的。该神经元的轴突末梢有许多分支并 存在大量的念珠状曲张体，曲张体内含大量的囊泡 而成为递质释放的部位，一个神经元的轴突末梢可 有多达30000个曲张体。由于曲张体不与效应细胞 形成经典的突触联系，当神经冲动到达曲张体时， 递质从曲张体释放出来，通过弥散到达效应细胞引 起反应。
传入侧支性抑制是指感觉传入纤维进入脊髓后，在 直接兴奋某一神经元的同时发出侧支兴奋抑制性中间 神经元，进而抑制另一神经元。例如，伸肌肌梭传入 纤维进入脊髓后，在直接兴奋伸肌的α运动神经元的 同时发出侧支兴奋一个抑制性神经元，转而抑制屈肌 的α运动神经元，导致伸肌收缩而屈肌舒张，也被称 为交互抑制。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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电突触传递不仅在低等动物存在，另 外在蛙脊髓内运动神经元之间、斑马鱼视 网膜的水平细胞之间、大鼠中脑核团的感 觉神经元之间、大鼠海马的锥体细胞之间 等，均存在电突触传递。
电突触传递较化学突触传递而言，具有信 号传递可靠，不易受各种因素的影响，传 递速度快，易于形成同步化活动等优点。
第四章神经电信号传递
非突触性化学传递的特点有：①不存在突触 前膜与后膜的特化结构；②不存在一对一的支配 关系，一个曲张体能支配较多的效应细胞；③曲 张体与效应细胞之间的距离至少在20nm以上；④ 递质弥散的距离大，传递时间可大于1s；⑤能否 有传递效应取决于效应细胞上有无相应的受体。 广义的说，神经内分泌细胞的作用也可归入 非突触性传递，只是其释放的是神经激素，其扩 散的方式是血液运输，扩散的距离更远，且其作 用也更广泛。
非突触性传递系指非突触性化学传递，首先是 在交感神经肾上腺素能神经元上，用荧光组织化学 等方法观察到的。该神经元的轴突末梢有许多分支 并存在大量的念珠状曲张体，曲张体内含大量的囊 泡而成为递质释放的部位，一个神经元的轴突末梢 可有多达30000个曲张体。由于曲张体不与效应细 胞形成经典的突触联系，当神经冲动到达曲张体时， 递质从曲张体释放出来，通过弥散到达效应细胞引 起反应。
中枢神经系统中也有这种传递方式存在，如 大脑皮层以去甲肾上腺素为递质的无髓纤维、黑质 中的多巴胺能纤维都有许多曲张体，还有中枢内的 5-羟色胺能纤维也能进行非突触性化学传递，故单 胺类纤维都能进行非突触性化学传递。另外，非突 触性化学传递也能在轴突末梢以外的部位进行，如 轴突膜释放胞浆中的乙酰胆碱、黑质中的树突释放 多巴胺等。
一、电突触传递 电突触传递与化学突触传递的区别在于直接 通过电偶合进行电信号的传递，这由电突触的结 构和特点所决定，突触一侧神经元的电位变化可 直接通过缝隙连接通道传入另一侧神经元，进而 完成电信号的传递。
细胞之间的信息传递除化学传递外，也 存在着以局部电流直接进行传递的电传递。 这种电传递存在于心肌、内脏平滑肌和神 经细胞之间。细胞间存在的缝隙连接处， 相邻细胞仅隔2nm，其间有着由6个蛋白亚 单位颗粒组成的亲水孔道，构成了细胞间 的低电阻通道，是完成细胞间电信号直接 传递的结构基础。细胞间信息的电传递， 不仅其速度大于化学性传递，而且可以双 向地进行传递。 电传递的意义是使一些功能相似的细 胞（如心肌、内脏平滑肌等）能迅速进行 同步性活动。
人体神经系统与电信号的传导机理研究
人体神经系统与电信号的传导机理研究人体神经系统是控制我们身体各项功能的重要系统，包括感知、运动、思维等。
它由中枢神经系统和周围神经系统两部分组成，中枢神经系统指的是大脑和脊髓，周围神经系统则是由大量的神经纤维组成，分布于全身各个器官和肌肉组织之间。
在神经系统中，电信号的传导是非常重要的机制之一。
当神经元受到刺激时，它会产生电信号，这些信号在神经元的轴突中通过一系列化学和物理机制被传递给其它神经元，从而实现了信息的传递。
在此过程中，离子流动的差异对于电信号的转导至关重要。
神经元自身的电活动是由离子通道所产生的。
离子通道是存在于神经元表面的蛋白质通道，当离子通道被打开或关闭时，外部离子受到驱动会穿过通道进入或离开细胞。
这些离子的穿过和离开会导致细胞的膜电位的脉冲变化，从而产生了神经元自身特有的电活动。
在神经元受到刺激时，一部分的离子通道被打开，离子开始流动，从而引起了膜电位变化。
神经元之间的信息传递是通过神经递质来实现的。
神经递质是指由神经元产生并释放到突触前膜的化学物质。
在突触前膜上，神经递质与相应受体结合，导致离子通道打开或关闭，进而改变突触前膜上的离子通道开放状态，从而引起后继神经元膜电位的变化，这个过程称为突触传递。
神经元的信号传播是通过神经元的轴突传导来实现的。
当神经元受到刺激时，通过神经元上的离子通道，导致细胞膜内部的离子浓度发生变化，从而使膜电位发生变化。
如果膜电位超过一个阈值，神经元会被激活，并在轴突上产生一个脉冲。
这个脉冲的形成叫做动作电位。
动作电位是一个快速的、短暂的、一般持续几毫秒的脉冲，是神经元的基本信号。
动作电位的发生是由神经元上离子通道的打开和关闭所产生的。
在动作电位的起始，神经元上的电压会变得非常高，一部分钠离子通道被打开，从而迅速地进入神经元，使膜电位很快升高到一个极高的水平。
随后，电压急速下降，部分钠离子通道被关闭，阻止钠离子进入神经元，同时大量钾离子通道被打开，使钾离子从神经元内部释放到细胞外部，使膜电位快速下降。
神经元如何利用电信号进行信息教案的传递？
神经元如何利用电信号进行信息教案的传递？？神经元是构成人类神经系统的基本单位，与我们的思维、行为有着密切的关系。
神经元能够对信号进行感受、传递和处理，协调我们的各种活动。
那么神经元如何利用电信号进行信息传递呢？神经元的基本结构神经元由细胞体、树突、轴突三部分组成。
细胞体是神经元的中心，主要负责细胞新陈代谢和神经信号的处理。
树突主要负责接受外部的神经信号，并将其传递到细胞体。
轴突是神经元的传导部位，负责将神经信号从细胞体传递到其他神经元、肌肉或腺体。
神经元的电信号神经元的活动是通过电信号来传递和处理信息的。
这种电信号被称为神经冲动或动作电位。
神经冲动是由神经元的膜上离子通道的开放和关闭来控制的。
在神经元静息状态下，细胞内外的离子浓度差形成了静息电位，一般情况下是负向的。
当神经元受到足够的刺激，触发神经冲动，并使细胞内外离子浓度分布发生改变，形成一段电位变化序列，即动作电位。
动作电位表现为一次尖锐的电压变化，时间只有几毫秒而已，极短而快速。
动作电位可以根据神经元的特性，以不同的速率和时序进行传递和接收。
神经元传导过程神经冲动在神经元内部的传播非常快。
当神经冲动到达突触部位时，神经元释放神经递质，以此来与其他神经元连接。
神经递质是神经元之间传递信息的重要物质，也是神经元相互连接的关键。
神经递质释放后，将刺激传递到下一神经元的树突上，再通过轴突传递到下一个神经元的树突上，如此循环下去，直到信息被传递到具体的器官或肌肉，产生相应的反应。
总结神经元通过电信号传递信息，控制我们的各种活动。
当神经元受到刺激，神经冲动将快速传递信息，并通过神经递质等物质与其他神经元连接。
神经元的传导过程复杂而精密，是人体神经系统顺畅运行的基础。
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四、其他突触传递调制
TRH（外源性促甲状腺激素释放激素）
BDNF（脑源性神经营养因子） NT3 （神经营养因子-3）
2、间隙过程：神经递质通过间隙并扩散到后膜 。
3、突触后过程：
神经递质→作用于后膜上特异性受体或化
学门控离子通道→后膜对某些离子通透性改 变→带电离子发生跨膜流动→后膜发生去极 化或超极化→产生突触后电位Postsynaptic potential。
总之，在突触传递过程中，突触前末 梢去极化是诱发递质释放的关键因素； Ca2+是前膜兴奋和递质释放过程的耦联因 子；囊泡膜的再循环利用是突触传递持久
2011\3\2
3、突触可塑性的机制
大多取决于突触前神经末梢或（和）突 触后胞内Ca2+浓度的变化
三、突触前抑制
产生机制： B纤维传入经多突 触接替后在末梢释放递 质 →A纤维末梢产生去 极化而使静息电位绝对 值变小→A纤维末梢兴 奋时动作电位幅度变小 →释放的递质减少→运 动神经元的EPSP减小
2．突触的分类：
电突触 Electrical synapse
1．结构特点：
⑴ 结构基础是缝隙连接
Gap junction
⑵ 两个神经元间紧密接触部位膜间距
仅为2-3nm；
⑶ 膜两侧胞浆内不存在vesicle，两侧膜上有沟 通两细胞胞浆的水相通道蛋白质，允许带电离 子通过； ⑷ 无突触前、后膜之分，为双向传递； ⑸ 电阻低，传递速度快，几乎不存在潜伏期。
细胞外Ca2+↓→终板电位↓但减少到0.5~1.0mV 时则 出现“全或无”现象
Neurotransmitter is released in fixed increments,or quanta
MEPP的产生不是一个或两个ACh分子激 活一个ACh受体引起的，而更可能是大量 ACh同时释放的结果。
（4）递质的量子式释放(Quantal release)
Castillo和Katz在两栖类运动终板进行的实验： 肌肉在安静时，终板膜上可记录到散发的小电位波 动，大小为0.5~1.0mV →微小终板电位(miniature end-plate potential,MEPP) —突触前膜自发释放小量神经递质即ACh所引起
通过在体检测视网膜-视 顶盖兴奋性突触L-LTP的诱导 和维持，发现： •（1）时间上以分钟间隔的 持续突触活动更有利于L-LTP 的诱导和维持； •（2）突触“学习”后短时 间（~30分钟）内突触后膜上 N -甲基-D-天冬氨酸 （NMDA）受体持续激活对 于L-LTP稳定至关重要；同时， NMDA受体的激活依赖于 “学习”后神经元的自发放 电活动。
（三）抑制性突触后电位 Inhibitory postsynaptic potential, IPSP 1、 抑制性突触后电位的记录
2、IPSP产生机制： 突触前神经元(抑制性中间神经元)末梢释放 抑制性递质作用于突触后膜，后膜①Cl-通道 开放，Cl-内流，膜发生超极化；②对K+的通 透性增加、K+外流增加，以及Na+ 或Ca2+通 道关闭，膜发生超极化。
进行的必要条件。
2、神经递质释放的机制
（1）突触囊泡的循环机制
（2）SNARE 假说 囊泡膜蛋白（v-SNARE）
靶膜蛋白（t-SNARE）
（3）Ca2+依赖性
实验证明： 神经递质的传递，需要胞外Ca2+ 的内流，而且内流量与递质的释放量 成正比关系；另外，内流Ca2+量与突 触前膜动作电位的幅度成正比关系。
电传导 化学传导
电传导
神经元产生的动作电位到达突触，引起突触前膜 释放化学物质，化学物质通过突触间隙作用下一个神 经元，产生新的动作电位。该化学物质被称为神经递 质（传递信息的物质）。
神经元之间的化学信息传递（化学物质形式）
上一个 神经元上的电信 号传递到突触时，突触 释放某种化学物质，化 学物质扩散，穿过间隙， 作用下一个神经元，在 下一个神经元上产生新 的电信号。
2．功能意义： 使许多神经元产生同步性放电或
同步性活动。
非突触性化学传递 Non-synaptic
chemical transmission
1．非突触性化学传的结构：
2．非突触性化学传递的特点： ① 不存在特化的突触前、后膜结构； ② 不存在一对一的支配关系，一个曲张体 可支配多个效应细胞；
经递质 neurotransmitter的大小形态
不同的囊泡vesicle
B.前膜：
⑵ 突触间隙（Synaptic cleft）：
宽20nm，与细胞外液相通；神经递
质经此间隙扩散到后膜；存在使神
经递质失活的酶类。
⑶ 突触后膜（Postsynaptic membrane)：
有与神经递质结合的特异受体、化学门控 离子通道。后膜对电刺激不敏感（直接电刺激 后膜不易产生去极化反应）
二、突触传递的可塑性
• 短时程
• 长时程
1、短时程的改变
短串的突触前刺激导致突触后电位的 改变，变化幅度增大者称易化，变化 幅度减小者称压抑
2、长时程的改变
给予重复的强直刺激，可产生持续时 间更长的突触效能改变，包括突触后 电位增大的长时程增强（LTP）和突 触后电位减小的长时程压抑（LTD）。
一、化学突触传递的概念 Otto Loewi和迷走素
电刺激
迷走神经
心率
Otto Loewi发现电刺激神经轴突可以释放化学物， 后来研究证实该化学物质就是乙酰胆碱，是一种 神经递质。获1936年Nobel prize。
神经元上的信息流动（电流的形式）从树突传入的动 作电位到达胞体，胞体综合多个信息后，产生动作电 位沿轴突传出。
图：在胞体抑制性输入引 起外向的K电流或内向的Cl电 流，在轴丘处产生一个大的超 极化电位。
3．突触后电位的特点：
EPSP和IPSP均属局部电位 ① 等级性：大小与递质释放量有关； ② 电紧张扩布： 这种作用取决于局 部电位与邻近细胞RP之间的电位 差的大小和距离的远近，电位差. 越大，距离越近， 影响越大。 ③ 可叠加性
IPSP；
2、突触后抑制的分类及意义：
① 传入侧枝性抑制，又称为交互抑制 Afferent collateral inhibition； Reciprocal inhibition 意义：使不同中枢之间的活动协调 起来。 ② 回返性抑制(recurrent inhibition) 意义：使发出兴奋的神经元的活动 及时终止；使同一中枢内许 多神经元之间的活动步调一 致。
4．EPSP和IPSP在突触后神经元的整合
（integration）
同时与多个神经末梢形成突触的突触 后神经元，其电位变化的总趋势取决于同 时所产生的EPSP和IPSP的代数和。
（四）突触后抑制 Postsynaptic inhibition 1、 突触后抑制特点：由抑制性中 间神经元活动引起；突触后神经元产生
二、化学突触传递的基本过程
1、突触前过程： 神经冲动到达突触前神经元轴突末梢→ 突触前膜去极化→电压门控Ca2+通道开放→ 膜外Ca2+内流入前膜→轴浆内[Ca2+]升高→ ① 降低轴浆粘度；②消除前膜内侧负电荷 →促进囊泡向前膜移动、接触、融合、破裂 →以出胞作用形式将神经递质释放入间隙。 （囊泡膜可再循环利用）
不伴随离子移动的人工去极化也能诱发囊泡的释放
钙离子进入突触前膜是递质释放过程的触发因子
四、化学突触传递的细胞电生理特征
1、突触电位与膜电阻的关系 EPSP IPSP 2、突触电位与膜电位
翻转电位
3、突触电位与离子水平的关系 4、突触电位与药物的关系
五、突触后电位的整合
1、突触整合的方式：
总和
③ 曲张体与效应细胞间离一般大于20nm,
远者可达十几μm；递质扩散距离远，耗时长，
一般传递时间大于1s；
④ 递质能否产生效应，取决于效应器细
胞有无相应受体。
一、神经电信号的概念 1、电突触传递
通过缝隙连接(gap junction)直接完成细胞 间的电信息传递
2、化学传递
依赖于神经递质(Neurotransmitters)或神经 肽(Neuropeptides)作用于突触后膜的受体而完 成细胞间的信息传递
外界刺激引起的神经细胞持续的活动可以诱 导突触传递的长时程改变，这一现象称之为长时 程突触可塑性，并被认为是发育中神经环路精细 修饰与学习记忆的细胞机制基础。
根据突触长时程增强（LTP）持续的时间长 短，通常可分为早期LTP和晚期LTP （late LTP, L-LTP）。其中，L-LTP持续超过数 个小时直至数天，依赖于新蛋白合成，因此LLTP是长时程记忆形成的细胞学基础。
电信号
化学信号
电信号
Current flows differently at electrical and chemical synapses
二、神经电信号传递的方式
1、按照神经细胞间的结构和相对关系 突触传递 非突触性传递 2、对接收信号神经元的作用
兴奋性传递 抑制性传递
第二节 化学突触传递
第四章 神经电信号的传递
引言
神经元上通过动作电位的方式来传导电信
号，神经元之间是通过突触进行接触，突触之
间存在着突触间隙。神经元如何将信息通过这
个间隙而送到下一个神经元?
第一节 神经电信号的传递概述
化学性突触(Chemical synapse) 1．化学突触的结构： ⑴ 突触小体：
A.小体轴浆内有：线粒体；内含神
EPSP。 随刺激强度增加，EPSP发生总和而逐渐增大, 当EPSP总和达到阈电位-52mV时，就在轴突始段出 现电流密度较大的外向电流，从而爆发可扩布性的
AP。
⑵ EPSP产生机制：