《神经生物学实验》PPT课件
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第五章学习与记忆的神经生物学ppt课件
标准环境下的大白鼠其特征介于另外两 组之间。
在丰富条件下饲养的大鼠在解决问题方 面的能力，较其它两组动物为强。
丰富环 境
枯燥环境
二、学习记忆与突触传递效能的可塑性
（一）突触传递的长时程增强（LTP）
帕帕兹环路 : 三突触回路 : 长时程增强（LTP）:
（二）突触传递的长时程压抑（LTD）
长时程压抑（LTD）： LTD在学习记忆中的作用（功能）
帕帕兹环路
1937年，神经生理学家J.W.papez提出 即海马→穹窿→乳头体→乳头丘脑束→丘脑前
核→扣带回→海马
三突触回路
三突触回路：
穿通纤维
内嗅区皮层
海马齿状回
苔状纤维
CA1区
CA3区
长时程增强
Lomo（1966）
在内嗅区皮层给出一串连续性或电紧张性刺激，则可在齿 状回记录到场电位或细胞外电活动，刺激停止后5－25分 钟，再次记录齿状回的电反应，不但未衰减，反而增强 2 倍以上,象这种长时程的突触传递效能改变（易化）的现象 称之为“长时程增强LTP） 。
“丰富化、贫乏化环境”养育实验
21天的大鼠分成三组，饲养在不同的生 活环境
丰富环境
枯燥环境(即隔离环境)
标准饲养条件
结果：
丰富环境下：脑皮层较重较厚，特别在 枕区，而且皮层比脑其它区域增加的重 量，按比例计算较重，脑内神经元大,树 突分枝多，脑内乙酰胆碱脂酶和胆碱脂 酶 的 活 动 水 平 较 高 ， RNA/DNA 的 比 值 增高。
RNA假设
RNA的重要功能是合成蛋白质，RNA与长时记忆痕迹的关 系问题，自然包括含着蛋白质合成与记忆关系问题。即长时记 忆痕迹的形成，合成新的蛋白质是必需的。
（三）记忆痕迹的脑形态学基础
在丰富条件下饲养的大鼠在解决问题方 面的能力，较其它两组动物为强。
丰富环 境
枯燥环境
二、学习记忆与突触传递效能的可塑性
（一）突触传递的长时程增强（LTP）
帕帕兹环路 : 三突触回路 : 长时程增强（LTP）:
（二）突触传递的长时程压抑（LTD）
长时程压抑（LTD）： LTD在学习记忆中的作用（功能）
帕帕兹环路
1937年，神经生理学家J.W.papez提出 即海马→穹窿→乳头体→乳头丘脑束→丘脑前
核→扣带回→海马
三突触回路
三突触回路：
穿通纤维
内嗅区皮层
海马齿状回
苔状纤维
CA1区
CA3区
长时程增强
Lomo（1966）
在内嗅区皮层给出一串连续性或电紧张性刺激，则可在齿 状回记录到场电位或细胞外电活动，刺激停止后5－25分 钟，再次记录齿状回的电反应，不但未衰减，反而增强 2 倍以上,象这种长时程的突触传递效能改变（易化）的现象 称之为“长时程增强LTP） 。
“丰富化、贫乏化环境”养育实验
21天的大鼠分成三组，饲养在不同的生 活环境
丰富环境
枯燥环境(即隔离环境)
标准饲养条件
结果：
丰富环境下：脑皮层较重较厚，特别在 枕区，而且皮层比脑其它区域增加的重 量，按比例计算较重，脑内神经元大,树 突分枝多，脑内乙酰胆碱脂酶和胆碱脂 酶 的 活 动 水 平 较 高 ， RNA/DNA 的 比 值 增高。
RNA假设
RNA的重要功能是合成蛋白质，RNA与长时记忆痕迹的关 系问题，自然包括含着蛋白质合成与记忆关系问题。即长时记 忆痕迹的形成，合成新的蛋白质是必需的。
（三）记忆痕迹的脑形态学基础
神经生物学课件cha
第四章递质和内源性活性物质
一.关于神经递质的研究概况 二.鉴定递质的条件 三.递质的类型 四.递质受体 五.各经典递质和内源活性物质的合成、
储存、释放、灭活 六.递质共存和共释放
教学ppt
1
一.神经递质和内源性活性物质的研究概况
1.1904，Elliott，冲动传导到交感神经末梢，可能从那 里释放肾上腺素，在作用于效应器细胞。
教学ppt
10
ionotropic R（促离子通道型受体） ： 受体本身不是独立的蛋白质，它的
一或二个亚基为受体的结合位点同时又 与另外亚基共同构成离子通道，此类受 体能引起通道的快速改变，产生兴奋性 或 抑 制 性 突 触 后 电 位 ， 在 1 ms 内 产 生 在 10ms内消失。 如：nAch受体，GABAA 受体，甘氨酸 受体和谷氨酸受体（3种促离子型受体， 1种促代谢型受体），它们介导了中枢和 周围神经系统的快速突触传递。
教学ppt
11
metabotropic R (代谢型受体)：
信号通过G蛋白介导的细胞内的生物化学反应， 这种反应类似于一种代谢反应。 促代谢型型受体: 7TM， 如 ： adrenergic R，1A，1B，2A，2B， 2C；1，2，3；
DA（D1-D5） 5HT （5HT1A，5HT1B，5HT 1D，5HT 1E，5HT1F，5HT 2A，2B，2C，3-5，6） Ach（M1，M2，M3，M4，M5）
Peptide-binding R: Adrenergic R: G protein-linked R: hormone R; photoreceptor Neurokinin A R Rhodopsin: light;in retinal rod cell;7TM super family;
一.关于神经递质的研究概况 二.鉴定递质的条件 三.递质的类型 四.递质受体 五.各经典递质和内源活性物质的合成、
储存、释放、灭活 六.递质共存和共释放
教学ppt
1
一.神经递质和内源性活性物质的研究概况
1.1904，Elliott，冲动传导到交感神经末梢，可能从那 里释放肾上腺素，在作用于效应器细胞。
教学ppt
10
ionotropic R（促离子通道型受体） ： 受体本身不是独立的蛋白质，它的
一或二个亚基为受体的结合位点同时又 与另外亚基共同构成离子通道，此类受 体能引起通道的快速改变，产生兴奋性 或 抑 制 性 突 触 后 电 位 ， 在 1 ms 内 产 生 在 10ms内消失。 如：nAch受体，GABAA 受体，甘氨酸 受体和谷氨酸受体（3种促离子型受体， 1种促代谢型受体），它们介导了中枢和 周围神经系统的快速突触传递。
教学ppt
11
metabotropic R (代谢型受体)：
信号通过G蛋白介导的细胞内的生物化学反应， 这种反应类似于一种代谢反应。 促代谢型型受体: 7TM， 如 ： adrenergic R，1A，1B，2A，2B， 2C；1，2，3；
DA（D1-D5） 5HT （5HT1A，5HT1B，5HT 1D，5HT 1E，5HT1F，5HT 2A，2B，2C，3-5，6） Ach（M1，M2，M3，M4，M5）
Peptide-binding R: Adrenergic R: G protein-linked R: hormone R; photoreceptor Neurokinin A R Rhodopsin: light;in retinal rod cell;7TM super family;
神经科学及神经生物学PPT课件
For their discoveries regarding the functions of neurons.
（四）电生理研究向神经化学研究的过渡
神经化学解剖 (乙酰胆碱, 1936)
O.Loewi (德国.、英国, 1873~1961) 蛙心灌流实验, “迷走物质” H.Dale (英国, 1875~1968) 证实迷走神经末梢分大利,1843~1926 ) 发明神经元染色方法 R. Cajal (西班牙,1852~1934 ) 发现神经元之间无
原生质联系
• Camillo Golgi
• born July 7, 1843/44, Corteno, Italy died Jan. 21, 1926, Pavia Italian physician and cytologist whose investigations into the fine structure of the nervous system earned him (with the Spanish histologist Santiago Ramón y Cajal) the 1906 Nobel Prize for Physiology or Medicine. As a physician in Italy , Golgi devised (1873) the silver nitrate method of staining nerve tissue, an invaluable tool in subsequent nerve studies.
nerve impulse.
（二）神经元的电活动 生物电与突触电位(1963)
A.L.Hodgkin(1914~1999)
A.F.Huxley(1917~) 电压钳技术; 动作电位的离子学说; J.C.Eccles (澳大利亚,1903~1999) 突触后电位
《神经生物学课件》医学生物学医学神经生物学PPT课件
中枢神经系统的结构与功能分析
脑干
详细描述脑干的结构和功能， 包括呼吸、消化和血液循环 的调节。
小脑
研究小脑的重要性和功能， 以及对平衡和协调运动的调 控。
大脑
详细解说大脑的皮层和脑区， 展示大脑对认知、感知和情 绪的影响。
外周神经系统与自律神经系统的介绍 与功能分析
1
外周神经系统
探究外周神经系统与感觉信息传导、运动指令的关系以及对身体各部分的控制。
介绍用于神经功能障碍病理诊断的各种技术，从 成像到神经生理学。
治疗技术
探讨神经功能障碍病理治疗策略，包括药物、物 理治疗和手术干预。
神经元网络
解析神经元之间的连接和通信方式，展示神经 网络对于信息传递和处理的重要性。
神经生理学基础知识介绍
静息电位 动作电位 突触传递
Anerve cell’s stable, negative charge when the cell is inactive.
An electrical impulse that travels along the axon of a neuron.
神经元产生和迁移
研究神经元的产生和迁移过程，了解神经发 育的基本原理。
突触形成和塑形
介绍突触的形成和塑形过程，探索神经网络 的建立和调节。
神经变性疾病的发病机理及理生理学机 制分析
分析神经变性疾病的发病机制和与神经元损伤相关的生理学机制，展示相关研究进展。
神经功能障碍病理的诊断与治疗技术梳 理
诊断技术
2
自律神经系统
研究自律神经系统分为交感神经和副交感神经，它们在生理和情绪调节中的作用。
大脑皮层的组织结构与功能描述
1 大脑叶2 ຫໍສະໝຸດ 回和沟展示大脑皮层分为额叶、顶叶、颞叶和枕 叶，以及它们从感知到高级认知的重要作 用。
神经生物学课程课件
N型受体： （烟碱受体）
周围型
骨骼肌/电器官烟碱受体 神经节烟碱受体
受体（Receptor） 能够对特定的生物活性物质具有识别、选择15性的结合能
力的生物大分子。
激动剂：能够与受体特异性的结合并产生生物效应的化学物质称为激动剂 （agonist）。
拮抗剂：仅能与受体发生特异性的结合，但不产生生物效应的化学物质称为 拮抗剂（antagonist）.
γ –氨基丁酸转位酶
2. reuptake
location and Projection
GABA 琥珀酸半醛
Receptor
location Structure,
Agonist, Antogonist,
GABAA
GABAB GABAC
CNS
CNS
视网膜
4TM 7TM
苯二氮，安定 荷包牡丹碱 苯巴比妥 ，利眠宁
location and Projection Pons，modulla oblongata Receptor
alpha1,alpha2,,beta1.beta2
5-羟色胺能神经系统
Biosynthesis
29
tryptophan,TP
tryptophan hydroxylase, TPH (色氨酸羟化酶)
苯乙醇胺-N-甲基转位酶
(phenylethanolamine-N-methyl-transferase，
PNMT)
肾上腺素(adrenaline, AD/epinephrine, E)
多巴胺能神经系统
23
Biosynthesis
Inactivation reuptake enzyme degradation（MAO，COMT） location and Projection
神经生物学(新版)课件：第一讲 神经发生
1. 增殖（Proliferation）
在室管带（ ventricular zone）发生 增殖速率： 250000个/分钟
2. 迁移（Migration）
当细胞在室管带增殖后， 迁移就开始了； 迁移的细胞是不成熟的， 没有轴突和树突之分； 迁移的同时出现细胞分化。
迁移的神经细胞
A
B
鼠脑室管膜下带细胞： 肌动蛋白丝染绿色 微管红色
synapse formation in cat visual cortex
(Sanes, Reh, and Harris, 2006)
Number of Synapses/Cell
100 80 60 40 20 0 01234567
Days in Culture
synapse formation in primary hippocampal cells
(Fletcher et al., J. Neurosci., 1994)
Synapse Formation – Characterization and Assessment
Microscopic assessment of synapses (Use of pre and postsynaptic proteins as markers)
- 细胞分化：细胞表现出神经元特征的过程。
- 神经前体细胞（neuroblast）首先发出突起（ neurites），在 它到达最终固定位置时已经分化完成。 树突数目在后期具有 可变性，这有赖于环境的变化。
Cortical progenitor cells follow an intrinsic developmental sequence both in vivo and in vitro.
神经生物学实验
体激活后第二信使、G 蛋白、膜离子流、调控蛋白及
产生磷酸化和脱磷酸化等各种反应的酶变化；
图 2 LTP 电位示意图
⑶突触前或突触后结构的可塑性，包ห้องสมุดไป่ตู้突触前树突棘体积增大，数目增多 ，
突触界面扩大及突触后致密物质增大增厚等；
⑷非神经元修饰：如胶质细胞及胶质-神经元相互作用的变化；
⑸上述某些变化或所有变化的综合表现。
（蔡 葵）
6
实习二 大鼠海马 LTP 的实验观察
1. LTP 的基本概念
LTP(long-term potentiation, 长时程增强), 对突触前神经元进行高频强直
电刺激后导致突触后神经元产生突触传递效应增强的现象，该效应可持续一
个小时以上，其具体表现为：
①峰电位幅值增大；
②潜伏期缩短；
③兴奋性突触后电位(EPSP)幅值增大；
兔脑：兔的头部固定在脑定位仪上时，其前囟(Bregma，即冠状缝与矢 状缝的交点)比λ(人字缝与矢状缝的交点)高 1.5mm，在这种情况下，以通过 前囟的水平面作参考平面，而以在该平面下 12mm 处的水平面作为水平标准 平面(HO, 零平面)，在此平面上方为 V+，在此平面下方为 V-。经过前囟并 与矢状缝垂直又与水平面垂直的面，作为额面标准平面(APO)，在此平面之 前为 AP+，在此平面之后为 AP-。
单管玻璃微电极是一根尖端开口很细的硬质玻璃管，内充电解质溶液作 为电极。由于电解质溶液可以导电，利用单管玻璃微电极可以记录到中枢神 经系统神经元的电活动。用于细胞内记录的微电极，其尖端直径应小于 0.5mm，尖端的倾斜度应相当缓和，以免穿入细胞膜时造成大的伤害。这种 微电极适合于从细胞内引导电活动和测量膜电位。用于细胞外记录的微电 极，其尖端直径约在 1~5mm。一般认为尖端内径 1~4mm 的玻璃微电极适宜 于记录神经元胞体的电活动。微电极的长度应视需要而定，但插入脑组织内 的部分不宜太粗，以免插入时造成显著的损伤。制作玻璃微电极应选用熔点 高，化学稳定性高，电阻率高和膨胀系数低的硬质玻璃管。国外常用 Pyrex 玻璃管，国内一般采用 GG17 和 95 玻璃管。 3.3.2 多管玻璃微电极
神经生物学ppt课件
在中世纪西方处于宗教统治一切的时 代，严禁解剖人体，并以Galen的学说 作为医学的教义，严重地阻碍了解剖学 和医学科学的发展。
随着15—16世纪西方的文艺复兴，教 会退出政权统治，科学得到蓬勃发展， 人体解剖学和医学科学也有了巨大的发 展。
盖伦学说中的血液循环
7
意大利画家Da Vinci由于 绘画需要人体解剖学知识，解剖 约30具尸体，获得丰富的人体 解剖的材料，描绘了解剖学图谱。
人体解剖学：绪论
HUMAN ANATOMY: Induction
主讲 王 玮教授 人体解剖学与组织胚胎学系
1
人体解剖学human anatomy是研究正 常人体形态结构的科学，是一门古 老的学科。它与医学各个学科有密 切的联系，是医学科学的一门重要 基础学科。
解剖学是医学发展的原动力
2
一、人体解剖学发展简史
13
二、我国人体解剖学的发展
History of Anatomy in China
我国解剖学的研究，可 以追溯到春秋时代（公元前 200—300）最早的一部医 学著作黄帝内经，其中 就有人体形态的描述。
14
宋·杨介编
北宋官府利用被处决的尸体，遣医剖视并画工绘 图，经杨介考订校正成书。该书绘述从咽喉到胸腹 腔各脏器的解剖，进行较细致的观察与描述；是我 国较早的人体解剖图谱，惜已亡佚。
⒈大体解剖学 gross anatomy
⒉组织学
histology
⒊胚胎学
embryology
⒋细胞学
cytology
㈡ 狭义的解剖学是指肉眼下 能观察到的人体结构的大体解
剖学gross anatomy 。
24
⒈ 系统解剖学 systematic anatomy
神经生物学的常用研究方法ppt课件
用木瓜蛋白酶水解IgG分子，可将其裂解为两个完全相同的Fab和一个Fc片段。
.
多克隆抗体 （polyclonal antibody, PcAb） 大多数天然抗原物质(如细菌或其分泌的外毒素以及各种组织成分等)往往具有多种不同的抗原决定簇，而每一决定簇都可刺激机体产生一种特异性抗体。多克隆抗体是多个抗原决定簇刺激机体后，由多个免疫淋巴细胞分泌的多种抗体的混合物。 PcAb 特异性差，易出现交叉反应。
单克隆抗体 （monoclonal antibody, McAb）
.
组织（细胞）化学是介于细胞学与化学之间的一门科学。细胞化学的目的是使用细胞学和化学的方法使细胞（组织）内的某些化学成分发生反应，在局部形成有色反应物，藉此对各种活性物质在显微镜水平进行定性、定位和定量分析。 酶组织化学：利用酶对底物的催化作用，使底物发生颜色变化，其次对该酶进行定位、定量分析。
.
研究方法： 20世纪从40年代，镀银染色法，根据银染溃变纤维的形态变化来判断、追踪溃变纤维的方法。 20世纪从50年代，Nauta法，一种改进的溃变镀银法，能抑制正常纤维的染色而仅染出溃变纤维。 20世纪70年代，变性束路追踪法逐渐被轴浆运输追踪法所代替。 可与逆行标记法、顺行标记法、免疫组织化学、原 blue labelling neurons
DRG
Spinal cord
20×
20×
.
Fast Blue Ladelling Ganglion Cells of Retina
20×
.
优点：可靠性，灵敏性， 利用其不同颜色可同时追踪和显示多重神经联系。因此可选择一种或两种以上的荧光素分别对神经元进行单标、双标或多重标记。 双重标记和多重标记可用来研究神经元轴突的分支投射。若在脑内不同核团或区域分别注射两种（或三种）不同荧光，在同一神经元胞体内能观察到两种（或三种）不同颜色的荧光，即说明该神经元的轴突分支分别投射到注射这些荧光剂的两个（或三个）脑内不同核团或区域。 需要注意的是各种荧光素逆行运输的速度不同，所以动物存活时间也有差异。双重标记是，有时需要做两次手术先注射运输慢的荧光素，过一定的时间后，再注射运输较快的荧光素。 缺 点：激发光照射下很快褪灭，因此允许观察的时间较短，保存时间也有限。 应 用：研究神经元的轴突分支至不同部位的投射。可与免疫组织化学结合，研究投射神经元的化学性质。
.
多克隆抗体 （polyclonal antibody, PcAb） 大多数天然抗原物质(如细菌或其分泌的外毒素以及各种组织成分等)往往具有多种不同的抗原决定簇，而每一决定簇都可刺激机体产生一种特异性抗体。多克隆抗体是多个抗原决定簇刺激机体后，由多个免疫淋巴细胞分泌的多种抗体的混合物。 PcAb 特异性差，易出现交叉反应。
单克隆抗体 （monoclonal antibody, McAb）
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组织（细胞）化学是介于细胞学与化学之间的一门科学。细胞化学的目的是使用细胞学和化学的方法使细胞（组织）内的某些化学成分发生反应，在局部形成有色反应物，藉此对各种活性物质在显微镜水平进行定性、定位和定量分析。 酶组织化学：利用酶对底物的催化作用，使底物发生颜色变化，其次对该酶进行定位、定量分析。
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研究方法： 20世纪从40年代，镀银染色法，根据银染溃变纤维的形态变化来判断、追踪溃变纤维的方法。 20世纪从50年代，Nauta法，一种改进的溃变镀银法，能抑制正常纤维的染色而仅染出溃变纤维。 20世纪70年代，变性束路追踪法逐渐被轴浆运输追踪法所代替。 可与逆行标记法、顺行标记法、免疫组织化学、原 blue labelling neurons
DRG
Spinal cord
20×
20×
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Fast Blue Ladelling Ganglion Cells of Retina
20×
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优点：可靠性，灵敏性， 利用其不同颜色可同时追踪和显示多重神经联系。因此可选择一种或两种以上的荧光素分别对神经元进行单标、双标或多重标记。 双重标记和多重标记可用来研究神经元轴突的分支投射。若在脑内不同核团或区域分别注射两种（或三种）不同荧光，在同一神经元胞体内能观察到两种（或三种）不同颜色的荧光，即说明该神经元的轴突分支分别投射到注射这些荧光剂的两个（或三个）脑内不同核团或区域。 需要注意的是各种荧光素逆行运输的速度不同，所以动物存活时间也有差异。双重标记是，有时需要做两次手术先注射运输慢的荧光素，过一定的时间后，再注射运输较快的荧光素。 缺 点：激发光照射下很快褪灭，因此允许观察的时间较短，保存时间也有限。 应 用：研究神经元的轴突分支至不同部位的投射。可与免疫组织化学结合，研究投射神经元的化学性质。
神经生物学常用研究方法PPT课件
盖伦（129-200）：医学上的权威仅次于希波克拉底，他 认为人体具有三种灵魂，即（一）生长灵魂，这是人、动 物和植物所共有的，在人体它位于脐部；(二）动物灵魂， 这是人和动物所共有的，它位于心脏、主管感觉和运动； (三）理性灵性灵魂，这只有人才具备,位于脑部，主管智 慧。
加尔（19世纪初 ）：德国的解剖学家，专门从事颅骨和脑 的研究。颅相学指分析人的心理与头颅形状之间关系的理 论学说。加尔从小就喜欢观察人的外表（尤其是颅骨外表） 同心理的关系。例如，他根据个人长期的个案观察，发现 眼睛明亮的人，一般记忆力较好；头骨隆起的人，可能象 征着贪婪的脑机能，是监狱中扒手的特征等。根据当时生 理和解剖知识，写了一套名为《神经系统的解剖学和生理 学》的系列著作，除了就神经系统及其机能进行严谨、保 守的阐述之外，还兼论颅相学。
16
-
Positron Emission Tomography (PET， 正电子发射计算机断层显像)
FDG or F18 fluorodeoxyglucose
O15 Water
17
-
18F-FDG PET脑代谢显 像，正常人与老年性痴呆 对照，患者双侧顶叶、颞 叶皮质对称性低代谢。
18F-DOPA PET脑受体显像， 正常人与帕金森氏病脑纹状体 多巴胺受体密度影像对照，患 者双侧纹状体密度明显减少
MRI vs MEG
21
-
Magnetic Resonance Imaging (MRI)
22
-
fMRI (functional magnetic resonance imaging)
Brain activity
Oxygen consumption
Cerebral blood flow
加尔（19世纪初 ）：德国的解剖学家，专门从事颅骨和脑 的研究。颅相学指分析人的心理与头颅形状之间关系的理 论学说。加尔从小就喜欢观察人的外表（尤其是颅骨外表） 同心理的关系。例如，他根据个人长期的个案观察，发现 眼睛明亮的人，一般记忆力较好；头骨隆起的人，可能象 征着贪婪的脑机能，是监狱中扒手的特征等。根据当时生 理和解剖知识，写了一套名为《神经系统的解剖学和生理 学》的系列著作，除了就神经系统及其机能进行严谨、保 守的阐述之外，还兼论颅相学。
16
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Positron Emission Tomography (PET， 正电子发射计算机断层显像)
FDG or F18 fluorodeoxyglucose
O15 Water
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18F-FDG PET脑代谢显 像，正常人与老年性痴呆 对照，患者双侧顶叶、颞 叶皮质对称性低代谢。
18F-DOPA PET脑受体显像， 正常人与帕金森氏病脑纹状体 多巴胺受体密度影像对照，患 者双侧纹状体密度明显减少
MRI vs MEG
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Magnetic Resonance Imaging (MRI)
22
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fMRI (functional magnetic resonance imaging)
Brain activity
Oxygen consumption
Cerebral blood flow
《神经生物学概述》PPT课件
一、神经生物学的形成和发展
二、神经生物学研究的方法和手段
三、神经生物学的基本内容
四、目前神经生物学研究的新动向
五、神经生物学的研究前景
一、神经生物学的形成和发展
1、 神经生物学的概念和研究范畴 l 概念：神经生物学是研究神经细胞的分子组
成和结构及神经细胞如何通过突触连接组成 功能回路以处理信息和介导行为的科学。它 是多种相关学科，如生物物理学、神经解剖 学、神经生理学、神经药理学及分子生物学 等学科交叉渗透、相互融合而派生出来的新 兴的边缘和交叉学科。
2）、神经科学研究是综合研究：从分子到行 为的“一条龙”研究，是神经科学研究的 特点。
3）、神经科学的发展在一定程度上取决于能 否寻找到合适的实验材料来对某个特定的 问题进行研究。如（1）、海兔标本对于学 习、记忆机制的阐述；（2）、枪乌贼大神 经对突触传递过程的了解；（3）、鱼类的 电器官使我们对乙酰胆碱的作用有广泛的 了解；（4）、神经分子遗传学的研究则大 大得益于线虫和果蝇所获得的资料。
3、神经生物学发展的几个特点
多学科研究 多层次研究 实验材料的重要性 现代神经科学呈现方向的多样性 知识更新很快
1）、神经科学研究是多学科的综合研究
作为一名实验科学，对神经系统的研究在很 大程度上有赖于研究手段的发展和完善。 （1）没有Golgi染色法，就不可能观察到神 经细胞的形态；（2）没有微电极的发明， 就不可能进行神经系统的电生理学研究； （3）没有免疫组织化学方法的发展，就不 可能把神经化学的研究与形态学研究有机 地结合起来；（4）没有膜片钳技术的发展， 就不可能进行单通道电流的研究。
4）、现代神经科学研究与19世纪末和20世纪 初的情势已完全不同了。在哪个时候，几
个人或几个实验室的工作会成为整个神经
神经生物学ppt课件
23
神经系统是进化的产物
1859年，英国生物 学家达尔文发表 《物种起源》。 提出：行为作为可 遗传性状可以进化
Charles Darwin（1809-1882）
24
Different brain specializations in monkeys and rats
25
神经元是脑的基本结构和功能单位
教学形式及学时分配
讲 授
实 验
实 习
其他
2 2 2 2
2
神经生物学教学进度（二）
周 次
6（3.19-3.25） 7（3.26-4.1） 8（4.2-4.8） 9（4.9-4.15） 10（4.16-4.22） 11（4.23-4.29） 12（4.30-5.6）
章节内容提要
第五章 神经递质 第六章 离子通道 第七章 受体和信号转导 第八章 神经系统发育 第九章 视觉（一） 第九章 视觉（二） 第九章 视觉（三）
18
神经更像是电线而不是水管即神经 “电缆论”
1800年，意大利科学家 Galvani 和德国生物学 家 Reymond 发现：脑本身产生电，电刺激神 经使得肌肉收缩。
新观点：神经是“电缆”，能将信息传入和传 出大脑
问题：传出内科医生Charles Bell和法 国生理学家Francois Megendie 做了脊髓 背腹根切断实验。
1839年，德国生物学家Theodor Schwann （施旺）提出“细胞学说理论” 1873年，意大利科学家Camillo Golgi（高 尔基）创立了神经组织的硝酸银染色法。
26
1900年，西班牙组织学家Ramon Cajal （拉蒙-卡哈尔）提出“神经元学说”
27
当今的神经科学
神经系统是进化的产物
1859年，英国生物 学家达尔文发表 《物种起源》。 提出：行为作为可 遗传性状可以进化
Charles Darwin（1809-1882）
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Different brain specializations in monkeys and rats
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神经元是脑的基本结构和功能单位
教学形式及学时分配
讲 授
实 验
实 习
其他
2 2 2 2
2
神经生物学教学进度（二）
周 次
6（3.19-3.25） 7（3.26-4.1） 8（4.2-4.8） 9（4.9-4.15） 10（4.16-4.22） 11（4.23-4.29） 12（4.30-5.6）
章节内容提要
第五章 神经递质 第六章 离子通道 第七章 受体和信号转导 第八章 神经系统发育 第九章 视觉（一） 第九章 视觉（二） 第九章 视觉（三）
18
神经更像是电线而不是水管即神经 “电缆论”
1800年，意大利科学家 Galvani 和德国生物学 家 Reymond 发现：脑本身产生电，电刺激神 经使得肌肉收缩。
新观点：神经是“电缆”，能将信息传入和传 出大脑
问题：传出内科医生Charles Bell和法 国生理学家Francois Megendie 做了脊髓 背腹根切断实验。
1839年，德国生物学家Theodor Schwann （施旺）提出“细胞学说理论” 1873年，意大利科学家Camillo Golgi（高 尔基）创立了神经组织的硝酸银染色法。
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1900年，西班牙组织学家Ramon Cajal （拉蒙-卡哈尔）提出“神经元学说”
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当今的神经科学
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神经束路追踪技术
－辣根过氧化物酶法
医学PPT
1
神经束路追踪技术是利用神经元轴 浆运输（axoplasmic transport） 现象的示（追）踪法，主要用于研 究神经元间广泛的神经纤维联系。
轴浆运输包括从胞体向轴突及其终 末的顺行运输和从轴突及其终末向 胞体的逆行运输。
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2
神经束路追踪法主要有辣根过氧化 物酶示踪技术、荧光素示踪技术、 同位素示踪技术及顺行示踪技术等。
离子透入注射法 离子透入技术是以负载电荷的化学 分子或示踪剂注入组织的方法。
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8
HRP的结合与扩散:
终末摄取
电镜显示，注入HRP后，依次出现于胞 饮小泡、膜性囊和小管以及多泡体和致 密体内。较长时间后， HRP从这些成分 中消失，说明这些细胞器与示踪剂的结 合、存储及溶酶体降解有关。
由神经终末摄取的HRP直接与它的突触 活动有关。
TMB法特点：
灵敏度高，产物在光镜下易观察，于 明视野下颗粒呈蓝至深蓝色，暗视野 呈金色；不宜电镜检查。改良TMB法可 避免其缺点（反应产物过度的结晶形 成、反应的不稳定性、易褪色消失 等）。
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15
实验步骤：
麻醉动物 导入HRP 动物存活 灌注固定 取材 切片 组织化学反应 显微镜观察
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20
８.预浸：入20℃预孵育液，在避光条件下， 恒温孵育20 min 。
预孵育液：500mg钨酸钠溶解在23.5ml
蒸馏水中，过滤，后加入0.2mol/l的 PBS25ml及1NHCL0.75ml，搅拌混匀，呈色 反应前加 TMB液(TMB3.5mg用0.25ml丙酮 溶解后，加0.5ml无水乙醇）。
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4
HRP法是基于神经元轴浆运输的生理 现象，即将HRP注射至中枢神经系 统或周围神经的一定部位，HRP可被 神经末梢以胞饮的方式摄入，逆行 运送至胞体，经过一定时间后取相 应的部位固定、切片，然后用组织
化学方法显示HRP的标记。
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5
该方法的问世，得到神经科学界 的 高 度 评 价 。 它 结 束 了 自 Marchi （1886年）开始长达近一个世纪 的唯一用银染法追踪选择性溃变 纤维的年代，在神经束路及其功 能的研究中具有划时代的意义。
医学PPT
11
HRP输送到细胞体的命运
HRP标记的微管、小囊和小泡被运 送到胞体并积聚于核周质高尔基复合体 附近，即互相融合成较大的结构（如溶 酶体），最后全细胞及树突都为HRP溶 酶体所充满。
早在HRP被输送到胞体的前三天， 由于溶酶体降解作用而使HRP含量显著 减少，在4-8天大部分溶酶体内已无 HRP。
3.存活期：指HRP注入后，动物需存活一
段时间，以利于HRP的摄取、运输及积累。 存活期的长短依赖于运送速度、运送距 离及胞体内HRP在溶酶体的降解速度，一 般为24-72小时。
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18
4.灌注固定：动物麻醉同前，开胸，经
左心室-主动脉插管，灌注温的（37℃） 生理盐水冲洗血液至液体清亮，约100 ml。 再灌注冷的固定液（1%多聚甲醛 和1.25%戊二醛的0.1mol/l磷酸盐缓冲 液，PH7.4， 4°C)，约500ml ,30分 钟。灌注后用含10%蔗糖的0.1mol/l PBS100ml冲洗。
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9
轴索摄取
轴索暂时受损（如注射区）或经挤 压与切断而受到严重损伤时，即可 摄取HRP并填充于损伤处的远端和近 端。
逆行性轴索输送
通过细胞器经轴索逆行运输到神 经元胞体，与微管的完整性有关。
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10
胞体摄取与顺行性轴索输送
神经元胞体直接摄取HRP的现象几 乎发生于注射区或其附近，或在高 浓度HRP处的神经元。
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HRP的特性：
HRP是是从辣根中提取出来的一组同 功酶的混合物，为糖蛋白，含有其组 织化学活动所必需的正铁血红素族， 在H2O2作用下催化某些化合物（成色 原）而氧化产生可见的反应物。
分子量为40，000道尓顿，分子半径 约为3.0nm。
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7
HRP的细胞外给药法：
加压注射法 微量注射器或微玻管注射，常用。
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21
９.呈色反应：呈色开始时，于反应液中 加入 0.3%H2O2 0.35ml，以后每 10min 加0.35ml 在避光条件下反应， 历时1小时。
10.清洗：反应结束用0.05mol/lPB洗 4-6次，每次2-3min。
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11.复染：切片经苏木素短时复染。
12.封片：切片经蒸馏水漂洗30s，再苯透明两次，共4-10min， 树胶封片。
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19
５.取材：取脊髓，切成小块，放入含25%蔗 糖的0.1mol/l PBS（ PH7.4）于4℃
冰箱过夜。
６.切片：待脊髓在蔗糖液中沉底后，标本 以磷酸缓冲液略洗，冷冻切片机冠状切 脊髓，厚15-20um，贴于多聚赖氨酸载玻 片上，回至室温凉或烘干 。
７.后固定：切片入丙酮溶液固定10min，蒸 馏水冲洗2－3次，每次2－3min。
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13
HRP示踪的常用方法（TMB法）
基本原理：
神经组织的冰冻切片或振动切片在 含H2O2的TMB（四甲基联苯胺)溶液 中孵育，组织内之HRP与H2O2结合成 （HRP-H2O2）络合物，此络合物可 氧化供氢的TMB，使之形成深兰色沉 淀物，沉积在HRP周围。
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16
1.麻醉大鼠：2%戊巴比妥（40mg/kg)腹
腔注射。麻醉不宜过深，以免苏醒过慢， 影响HRP被神经元摄取及在其内的运输。
2.注入HRP：动物麻醉后，分离坐骨神经，
用微量注射器将1%CB-HRP(霍乱原B亚单 位结合辣根过氧化物酶）2.5ul
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17
缓慢注入坐骨神经。注射后原位留针 10min，缝合切口，将大鼠置于原环境中 继续存活。
目前较常应用辣根过氧化物酶法进 行神经束路追踪，本章对其作重点
介绍。
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3
1971年Kristenson 和Olsson 首先报道 HRP可被神经末梢摄取，经逆行轴浆运 输至神经元胞体后，可用组织化学方 法显示胞体的位置，从而创建了辣根 过 氧 化 物 酶 （ horseradish peroxidase, HRP）追踪神经元法。
－辣根过氧化物酶法
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神经束路追踪技术是利用神经元轴 浆运输（axoplasmic transport） 现象的示（追）踪法，主要用于研 究神经元间广泛的神经纤维联系。
轴浆运输包括从胞体向轴突及其终 末的顺行运输和从轴突及其终末向 胞体的逆行运输。
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神经束路追踪法主要有辣根过氧化 物酶示踪技术、荧光素示踪技术、 同位素示踪技术及顺行示踪技术等。
离子透入注射法 离子透入技术是以负载电荷的化学 分子或示踪剂注入组织的方法。
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HRP的结合与扩散:
终末摄取
电镜显示，注入HRP后，依次出现于胞 饮小泡、膜性囊和小管以及多泡体和致 密体内。较长时间后， HRP从这些成分 中消失，说明这些细胞器与示踪剂的结 合、存储及溶酶体降解有关。
由神经终末摄取的HRP直接与它的突触 活动有关。
TMB法特点：
灵敏度高，产物在光镜下易观察，于 明视野下颗粒呈蓝至深蓝色，暗视野 呈金色；不宜电镜检查。改良TMB法可 避免其缺点（反应产物过度的结晶形 成、反应的不稳定性、易褪色消失 等）。
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实验步骤：
麻醉动物 导入HRP 动物存活 灌注固定 取材 切片 组织化学反应 显微镜观察
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８.预浸：入20℃预孵育液，在避光条件下， 恒温孵育20 min 。
预孵育液：500mg钨酸钠溶解在23.5ml
蒸馏水中，过滤，后加入0.2mol/l的 PBS25ml及1NHCL0.75ml，搅拌混匀，呈色 反应前加 TMB液(TMB3.5mg用0.25ml丙酮 溶解后，加0.5ml无水乙醇）。
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HRP法是基于神经元轴浆运输的生理 现象，即将HRP注射至中枢神经系 统或周围神经的一定部位，HRP可被 神经末梢以胞饮的方式摄入，逆行 运送至胞体，经过一定时间后取相 应的部位固定、切片，然后用组织
化学方法显示HRP的标记。
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该方法的问世，得到神经科学界 的 高 度 评 价 。 它 结 束 了 自 Marchi （1886年）开始长达近一个世纪 的唯一用银染法追踪选择性溃变 纤维的年代，在神经束路及其功 能的研究中具有划时代的意义。
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HRP输送到细胞体的命运
HRP标记的微管、小囊和小泡被运 送到胞体并积聚于核周质高尔基复合体 附近，即互相融合成较大的结构（如溶 酶体），最后全细胞及树突都为HRP溶 酶体所充满。
早在HRP被输送到胞体的前三天， 由于溶酶体降解作用而使HRP含量显著 减少，在4-8天大部分溶酶体内已无 HRP。
3.存活期：指HRP注入后，动物需存活一
段时间，以利于HRP的摄取、运输及积累。 存活期的长短依赖于运送速度、运送距 离及胞体内HRP在溶酶体的降解速度，一 般为24-72小时。
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4.灌注固定：动物麻醉同前，开胸，经
左心室-主动脉插管，灌注温的（37℃） 生理盐水冲洗血液至液体清亮，约100 ml。 再灌注冷的固定液（1%多聚甲醛 和1.25%戊二醛的0.1mol/l磷酸盐缓冲 液，PH7.4， 4°C)，约500ml ,30分 钟。灌注后用含10%蔗糖的0.1mol/l PBS100ml冲洗。
医学PPT
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轴索摄取
轴索暂时受损（如注射区）或经挤 压与切断而受到严重损伤时，即可 摄取HRP并填充于损伤处的远端和近 端。
逆行性轴索输送
通过细胞器经轴索逆行运输到神 经元胞体，与微管的完整性有关。
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胞体摄取与顺行性轴索输送
神经元胞体直接摄取HRP的现象几 乎发生于注射区或其附近，或在高 浓度HRP处的神经元。
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HRP的特性：
HRP是是从辣根中提取出来的一组同 功酶的混合物，为糖蛋白，含有其组 织化学活动所必需的正铁血红素族， 在H2O2作用下催化某些化合物（成色 原）而氧化产生可见的反应物。
分子量为40，000道尓顿，分子半径 约为3.0nm。
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HRP的细胞外给药法：
加压注射法 微量注射器或微玻管注射，常用。
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９.呈色反应：呈色开始时，于反应液中 加入 0.3%H2O2 0.35ml，以后每 10min 加0.35ml 在避光条件下反应， 历时1小时。
10.清洗：反应结束用0.05mol/lPB洗 4-6次，每次2-3min。
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11.复染：切片经苏木素短时复染。
12.封片：切片经蒸馏水漂洗30s，再苯透明两次，共4-10min， 树胶封片。
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５.取材：取脊髓，切成小块，放入含25%蔗 糖的0.1mol/l PBS（ PH7.4）于4℃
冰箱过夜。
６.切片：待脊髓在蔗糖液中沉底后，标本 以磷酸缓冲液略洗，冷冻切片机冠状切 脊髓，厚15-20um，贴于多聚赖氨酸载玻 片上，回至室温凉或烘干 。
７.后固定：切片入丙酮溶液固定10min，蒸 馏水冲洗2－3次，每次2－3min。
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HRP示踪的常用方法（TMB法）
基本原理：
神经组织的冰冻切片或振动切片在 含H2O2的TMB（四甲基联苯胺)溶液 中孵育，组织内之HRP与H2O2结合成 （HRP-H2O2）络合物，此络合物可 氧化供氢的TMB，使之形成深兰色沉 淀物，沉积在HRP周围。
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1.麻醉大鼠：2%戊巴比妥（40mg/kg)腹
腔注射。麻醉不宜过深，以免苏醒过慢， 影响HRP被神经元摄取及在其内的运输。
2.注入HRP：动物麻醉后，分离坐骨神经，
用微量注射器将1%CB-HRP(霍乱原B亚单 位结合辣根过氧化物酶）2.5ul
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缓慢注入坐骨神经。注射后原位留针 10min，缝合切口，将大鼠置于原环境中 继续存活。
目前较常应用辣根过氧化物酶法进 行神经束路追踪，本章对其作重点
介绍。
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1971年Kristenson 和Olsson 首先报道 HRP可被神经末梢摄取，经逆行轴浆运 输至神经元胞体后，可用组织化学方 法显示胞体的位置，从而创建了辣根 过 氧 化 物 酶 （ horseradish peroxidase, HRP）追踪神经元法。