脑与认知科学ppt课件
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3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞分类 ： 中枢神经系统
• 星形胶质细胞 • 少突胶质细胞 • 小胶质细胞 外周神经系统 • 许旺氏细胞
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3.1神经系统的细胞
• 星形胶质细胞：是一种呈圆形对称形状的大细胞，他 们围绕着神经元并与脑血管紧密连接星形细胞与脑血 管的接触部位特化为终足，该结构即允许离子进入血 管壁又在中枢神经系统的组织与血液之间构建了一道 屏障-血脑屏障(blood-brain barrier BBB)。
枝，细胞内容物也存在其中，直径从粗到细变化明显，
长度1至几十μm 。树突中有尼氏体，表面有大量细小
的突起，即树突棘(spine)。树突棘实际上是树突上的小
突起。在树突棘的顶部有突触的连接点。负责接受刺激
，并把刺激传向胞体。
• 轴突(axon)：神经元只有一个长细而均匀的轴突，被
称为神经纤维(nerve fiber)。其长1至几百μm或更长。
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3.1神经系统的细胞
3、神经胶质细胞[neuroglial cell] ： 有神经胶水之称，其数量约为神经元的10多倍，占脑
容量的一半，是另一大类神经细胞，通常其胞体较小，直 径为8—10 μm 。神经胶质细胞在形态上与神经元最大的 区别是虽然有突起但没有形成明显的轴突，自身不传递信 息。
胶质神经细胞位于中枢神经系统和外周神经系统内， 但他们的类型不同。
胞浆彼此并不相通，因此每 个神经元相互独立的；而神 经元间的这种连接并不是随 意的，他是神经元传递信息 的特异性通路。 • 功能性两极分化：神经元一 部分专门负责接收信息，而 另一部负责将信息传递给其 他神经元或肌肉。
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3.1神经系统的细胞
神经系统由2种细 胞组成：
– 神经元 – 神经胶质细胞
1、神经元 (neuron)的结构
• 双极神经元：此类神经元具有两个突起，一根树突和 一根轴突，通过树突接收来自某一端的信息，通过轴 突将信息传至另一端。主要参与感觉信息加工，听觉、 嗅觉、视觉等信息传递系统，眼的视网膜；
• 假单极神经元：是双极感觉神经元树突和轴突融合， 其多见于脊髓背根神经节，躯体感觉神经细胞；
• 多级神经元：多见于运动和感觉系统中，其有一个轴 突和多个树突。
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3.2神经信号
神经元发放信号需要的必备条件-能量 –神经元如何为神经元发放信号提供能量？ –能量如何用于神经元内信号的产生？ –神经元间如何实现信号的相互传递？
1、神经元信息交流基本流程 ①接收信号：化学信号-神经递质、气味等；物理信号触摸、光线、音波和电信号等 ②突触后神经元细胞膜变化-导致电流流入或流出神经 元，电流是由离子流传导的。 ③动作电位-长程传送的信号是锋电位启动区产生的锋 电位(动作电位)，动作电位的结果是沿轴突下行传输 到轴突末梢，引起神经递质的释放。
• 朗飞氏结(nodes of Ranvier)
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3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞的特性和功能
–支持和保护作用：胶质细胞与神经元紧密相邻，在中枢神经 系统内几乎充满了神经元结构以外的所有 空间。
–分离和绝绦作用：在中枢神经系统内胶质细胞把神经元分开 ，尤其是对突触的隔断， 使神经元各自的活动不发生“串线 ”。
• 细胞体; • 树突
(dendrites)： • 轴突(axon)：
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3.1神经系统的细胞
• 胞体：(直径约10~30μm．最大的可达100μm )又被称 为核周体(perikaryon)，其由细胞膜、细胞核、细胞质 、细胞器组成。进行着维持生命的各种代谢活动。
• 树突(dendrite)：是胞体的延伸，在细胞体周围反复分
–参与脑屏障的形成。 –胺质细胞营造的微环境构成神经元电活动的本底：灭活神经
递质、调节胞外K离子、胶质细胞为神经元活动提供了一个 活动的“舞台’。 –引导发育中神经元的生长、迁移和排布
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3.1神经系统的细胞
4、神经元的特性：除了神经元的形态多样性外，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。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。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。
• 此屏障能阻档某些血液的病原或过度影响神经活动的 化学物质进入，从而保护中枢神经系统。
• 小胶质细胞：一种形状小而不规则的胶质神经细胞主 要脑组织损伤时发挥作用。
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3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞的主要功能 是构成神经元的髓鞘; • 少突胶质细胞：中枢
神经系统中髓鞘 (myelin) • 许旺氏细胞：外周神 经系统中髓鞘
轴突在细胞起始部被称为轴丘，轴丘内没有尼氏体，其
兴奋性最高，往往是动作电位发起的地方。进行动作电
位的快速传导和物质的转运。
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3.1神经系统的细胞
树突(dendrites)的表现形式多种多样，有的树突表现为 类似老橡树的分支和末梢广泛的树枝样分布，也有的表 现的相当简单。
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源自文库
3.1神经系统的细胞
突触(synapse)： 突触前(presynaptic) 突触后(postsynaptic) 髓鞘(myelin) ：是包绕许多神 经元轴突的脂类物质。
脑科学与认知科学概论 3、神经元
智能科学与技术系
刘冀伟
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1 3.1神经系统的细胞 2 3.2神经信号 3 3.3突触传递
引子
大脑信息处理的最基本单元是神经元： • 神经元的结构是怎样？ • 神经元是如何工作的？ • 如何交流信息的？ • 交流信息的方式有哪些？
3
3.1神经系统的细胞
Cajal神经元的两个主要原理 • 连接的特异性：神经元的细
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3.1神经系统的细胞
2、神经元的分类： 神经元的形态具有多样性
，按结构形态解剖学家将其 归为四种大的类型：
–单极神经元 –双极神经元-感觉信息
加工； –假单极神经元–多级神经元 按分布区域：大脑皮层锥体 细胞、海马侵体细胞等。
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3.1神经系统的细胞
• 单极神经元：只有一个远离胞体的突起此突起能分支 形成树突和轴突，此类神经元常见于无脊椎动物的神 经系统；
3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞分类 ： 中枢神经系统
• 星形胶质细胞 • 少突胶质细胞 • 小胶质细胞 外周神经系统 • 许旺氏细胞
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3.1神经系统的细胞
• 星形胶质细胞：是一种呈圆形对称形状的大细胞，他 们围绕着神经元并与脑血管紧密连接星形细胞与脑血 管的接触部位特化为终足，该结构即允许离子进入血 管壁又在中枢神经系统的组织与血液之间构建了一道 屏障-血脑屏障(blood-brain barrier BBB)。
枝，细胞内容物也存在其中，直径从粗到细变化明显，
长度1至几十μm 。树突中有尼氏体，表面有大量细小
的突起，即树突棘(spine)。树突棘实际上是树突上的小
突起。在树突棘的顶部有突触的连接点。负责接受刺激
，并把刺激传向胞体。
• 轴突(axon)：神经元只有一个长细而均匀的轴突，被
称为神经纤维(nerve fiber)。其长1至几百μm或更长。
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3.1神经系统的细胞
3、神经胶质细胞[neuroglial cell] ： 有神经胶水之称，其数量约为神经元的10多倍，占脑
容量的一半，是另一大类神经细胞，通常其胞体较小，直 径为8—10 μm 。神经胶质细胞在形态上与神经元最大的 区别是虽然有突起但没有形成明显的轴突，自身不传递信 息。
胶质神经细胞位于中枢神经系统和外周神经系统内， 但他们的类型不同。
胞浆彼此并不相通，因此每 个神经元相互独立的；而神 经元间的这种连接并不是随 意的，他是神经元传递信息 的特异性通路。 • 功能性两极分化：神经元一 部分专门负责接收信息，而 另一部负责将信息传递给其 他神经元或肌肉。
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3.1神经系统的细胞
神经系统由2种细 胞组成：
– 神经元 – 神经胶质细胞
1、神经元 (neuron)的结构
• 双极神经元：此类神经元具有两个突起，一根树突和 一根轴突，通过树突接收来自某一端的信息，通过轴 突将信息传至另一端。主要参与感觉信息加工，听觉、 嗅觉、视觉等信息传递系统，眼的视网膜；
• 假单极神经元：是双极感觉神经元树突和轴突融合， 其多见于脊髓背根神经节，躯体感觉神经细胞；
• 多级神经元：多见于运动和感觉系统中，其有一个轴 突和多个树突。
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3.2神经信号
神经元发放信号需要的必备条件-能量 –神经元如何为神经元发放信号提供能量？ –能量如何用于神经元内信号的产生？ –神经元间如何实现信号的相互传递？
1、神经元信息交流基本流程 ①接收信号：化学信号-神经递质、气味等；物理信号触摸、光线、音波和电信号等 ②突触后神经元细胞膜变化-导致电流流入或流出神经 元，电流是由离子流传导的。 ③动作电位-长程传送的信号是锋电位启动区产生的锋 电位(动作电位)，动作电位的结果是沿轴突下行传输 到轴突末梢，引起神经递质的释放。
• 朗飞氏结(nodes of Ranvier)
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3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞的特性和功能
–支持和保护作用：胶质细胞与神经元紧密相邻，在中枢神经 系统内几乎充满了神经元结构以外的所有 空间。
–分离和绝绦作用：在中枢神经系统内胶质细胞把神经元分开 ，尤其是对突触的隔断， 使神经元各自的活动不发生“串线 ”。
• 细胞体; • 树突
(dendrites)： • 轴突(axon)：
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3.1神经系统的细胞
• 胞体：(直径约10~30μm．最大的可达100μm )又被称 为核周体(perikaryon)，其由细胞膜、细胞核、细胞质 、细胞器组成。进行着维持生命的各种代谢活动。
• 树突(dendrite)：是胞体的延伸，在细胞体周围反复分
–参与脑屏障的形成。 –胺质细胞营造的微环境构成神经元电活动的本底：灭活神经
递质、调节胞外K离子、胶质细胞为神经元活动提供了一个 活动的“舞台’。 –引导发育中神经元的生长、迁移和排布
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3.1神经系统的细胞
4、神经元的特性：除了神经元的形态多样性外，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。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。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。
• 此屏障能阻档某些血液的病原或过度影响神经活动的 化学物质进入，从而保护中枢神经系统。
• 小胶质细胞：一种形状小而不规则的胶质神经细胞主 要脑组织损伤时发挥作用。
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3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞的主要功能 是构成神经元的髓鞘; • 少突胶质细胞：中枢
神经系统中髓鞘 (myelin) • 许旺氏细胞：外周神 经系统中髓鞘
轴突在细胞起始部被称为轴丘，轴丘内没有尼氏体，其
兴奋性最高，往往是动作电位发起的地方。进行动作电
位的快速传导和物质的转运。
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3.1神经系统的细胞
树突(dendrites)的表现形式多种多样，有的树突表现为 类似老橡树的分支和末梢广泛的树枝样分布，也有的表 现的相当简单。
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源自文库
3.1神经系统的细胞
突触(synapse)： 突触前(presynaptic) 突触后(postsynaptic) 髓鞘(myelin) ：是包绕许多神 经元轴突的脂类物质。
脑科学与认知科学概论 3、神经元
智能科学与技术系
刘冀伟
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1 3.1神经系统的细胞 2 3.2神经信号 3 3.3突触传递
引子
大脑信息处理的最基本单元是神经元： • 神经元的结构是怎样？ • 神经元是如何工作的？ • 如何交流信息的？ • 交流信息的方式有哪些？
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3.1神经系统的细胞
Cajal神经元的两个主要原理 • 连接的特异性：神经元的细
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3.1神经系统的细胞
2、神经元的分类： 神经元的形态具有多样性
，按结构形态解剖学家将其 归为四种大的类型：
–单极神经元 –双极神经元-感觉信息
加工； –假单极神经元–多级神经元 按分布区域：大脑皮层锥体 细胞、海马侵体细胞等。
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3.1神经系统的细胞
• 单极神经元：只有一个远离胞体的突起此突起能分支 形成树突和轴突，此类神经元常见于无脊椎动物的神 经系统；