神经系统(2007-12-5)

Posttetanic potentiation (强直后增强)
突触前末梢的一短串强直刺激后，突触后电位发生明显增强的现象，称强 直后增强。可持续60s. 因Ca2+在突触前轴浆中积累，持续释放神经递质。
Habituation and sensitization (习惯化和敏感化)
重复温和刺激，突触的反应性渐渐减弱或消失，称习惯化。 Ca2+通道失活，内流减少，递质释放减少。 重复较强刺激（尤其伤害性），突触反应性增强，传递效能增强，称敏感化。 激活CA，cAMP增多，Ca2+内流增加，递质释放增多。
• Learning and memory • Electric activity & Electroencephalogram • Language function • Sleep and wakefulness
Learning and memory
Learning:
不断接受环境变化信息而获得外界知识的神经活动过程。
时间，较持久储存（几分钟至几天，几年） • 第三级记忆 长年累用运用，形成。如自己的名字，手艺。
长 期 记 忆
•上两段段为长期记忆 figure
学习和记忆的机制
目前认为，学习记忆功能主要脑区有大脑皮层联络区、海马及邻近、 丘脑、脑干网状结构。 学习和记忆的神经生化机制：
长时性记忆与脑内新蛋白合成有关，也与神经递质和神经肽有关（Ach, GABA,）
神经递质：
一级末梢：glu(兴奋)，SP（抑制）。
自主神经系统整合功能
• 中枢整合：下丘脑 • 轴突反射（axon reflex）:无神经元参与，同一个传入纤维末梢的两个分支之间形成 • chemical coding：递质共存 (coexistence),不同神经递质, 不同囊泡, 同一神经元内.
有的血管是交感纤 维，但末梢递质非 NE非Ach. 可能是 肽类。
β2
M
促进分泌
舒张
M
自主传入神经特征
内脏生理活动信息传入：在vagus nerve中（80%）, 通过延髓传入，不形成意识。 •内脏痛信号传入：大内脏神经中（50%），小内脏神经，盆神经，经脊髓背根传入。 内脏炎症，局部缺血，内脏被牵拉，平滑肌痉挛时发放神经冲动。
收缩态的幽门舒张；刺激交感神经，抑制未受孕子宫运动；加强受孕子宫运动．
６．整体作用； Sympathetic nerve
作用作用广泛。动员机体多器官的潜在力量。适应环境的急聚变化，这种反应称 为应急反应（emergency reaction）。 如： 心率加快、血压升高、支气管扩张、血糖升高等。 Parasympathic nerve 相对较局限。整个系统活动时，主要在于保护机体、休整恢复，促进消化、 积蓄能量等。 如：减弱心脏活动、增强消化功能、瞳孔收缩避免强光损害等。
• 感觉性记忆 感觉－信息，在脑感觉区贮存，很短，＜1s，
• 第一级记忆 将不连续的信息，处理、整合成连续信息。
如变成口头表过的 形式（语言符号），反复实践形成。 也可经过非口头表达形式（了解不多），如幼儿学习的必然形式。
短 期 记 忆
• 第二级记忆
反复学习运用。信息在第一级记忆中循环，延长信息停留
对各初较级中枢的活动进行调节（抑制或促进）。
其它重要功能： •边缘系统参与情绪反应
杏仁核(Nucleus amygdalae) 抑制下丘脑防御反应区的功能。如果破坏 杏仁核，下丘脑失去控制。动物张牙舞爪，呈博斗架势。
•边缘系统参与记忆功能
海马(hippocampus)受损可至近期记忆丧失。
5. Autonomic nervous system(ANS)
3. Regulation of Hypothalamus
Hypothalamus是调节内脏活动的高级整合中枢。其内侧和腹侧主
要与交感神经活动关系密切；外侧部主要与副交感活动关系密切。
Hypothalamus把内脏活动与其它生理活动联系起来进行整合。
Hypothalamus
Central Integration
leptin
insulin
GH
CCK
ghrelin
PYY
Hypothalamus
NPY AgRP Food intake Blood pressure Energy Metabolism Obesity CART POMC
Cardio-cerebral vascular disease
Hypothalamus (arcuate nucleus)
NPY
AgRP
POMC CART
8
4.Regulation of Cerebral Cortex

Limbic system ：
Limbic lobe + 皮质的岛叶、颞极、眶回、杏仁核、隔区、下 丘脑、丘脑前核等组成。
•Limbic lobe：
1.指大脑半球内侧面皮质与脑干连接部、胼胝体旁的环周结构。
1. Sympathetic nervous system 2. Parasympathetic nervous system
3. Enteric nervous sysem
自主传出神经特征
1. 起源： 脊髓侧角，脑干（III、VII、IX、X脑神经有关核团） 2. 分布: gland, smooth muscle, myocardium, blood vessels
两个神经丛
形成复杂的神经回路
与自主神经系统纤维联系 还发出侧支与肠道感觉神经纤维发生联系。
主要功能：
除独立活动外，还受交感和副交感神经支配
1.对消化道的分泌，运动, 吸收, 水电解质转运，肠血流量等进行调 节．
神经递质：
2. 与消化道的免疫细胞相互作用，参与其免疫调节功能
种类很多，Ach, NE, 5-HT, CCK, SP, VIP, SS, ATP, DA, NO, etc
Sammary and comparision
CNS
Preganglionic
PNS
Receptor type target cells
Postaganglionic Nicotinic Alpha-receptors Beta receptors Muscarinic
Norephinephrine
与LTP相反，机制和生理作用尚不十分清楚
Electroencephalogram （EEG)
在头皮表面用电极记录得到大脑神经细胞自发电活动图。
正常脑电图的基本波形及生理意义
波形
α β
频率(Hz) 振幅(V)
8-13 14-30 20-100 5-20
生理意义
成人安静、清醒、闭目 新皮层紧张活动
部位
Skeletal muscle
Alpha
sympathetic
Chromaffin cell
Sympathetic ANS
Beta
sympathetic
Ganglia Muscarinic
Sacral
parasympathetic
19
Parasympathetic ANS
&2. High Function of brain
Nervous system(5)
&1.Regulation of Visceral Activity &2. High function of the brain
Zhu Shi Gong（祝世功）MD, PhD Department of physiology and pathophysiology E-mail: sgzhu@bjmu.edu.cn Office: Room 322, phone: 82801477
parasympathetic sympathetic
Brainstem
sympathetic paraysmpathetic
Epinephrine Acetylcholine Nicotinic
Somatic alpha-motor neuron Adrenal gland NE (15%) E (85%) Thoracic Blood stream
&1.Regulation of Visceral Activity
Spinal cord regulation Brainstem regulation Hypothalamus regulation Cerebral cortex regulation Autonomic nervous system Enteric nervous system
•脊休克过后的血压维持（血管张力反射、外周阻力） •基本的排便排尿反射等
2. Regulation of Brainstem
头部全部腺体
•延髓发出的自主神经传出纤维支配
心脏、支气管、喉头 胃、肠、肝、小肠
•脑干网状结构中存在与内脏活动相 关的神经元，下行纤维支配脊髓， 调节脊髓自主神经功能。 •呼吸中枢、 •延髓有许多基本生命中枢： •心血管中枢等
• 体温(body temperature) • 摄食行为(feeding behavior) • 水平衡 (water balance) • 腺垂体激素(anterior pituitary hormone) • 情绪反应(emotional response) • 生物节律(biorhythm)
经典+肽类
NE NPY（血管平肌）; NE ATP（平滑肌接头）; Ach+VIP(唾液腺)
NE 与SP 或ENK,或SS,或NO
Enteric Nerve system
独立的系统，属于自主神经系统（Langley 1921). 人 消化道含有 约1亿个神经元，与整个脊髓的神经元数目相当。
•肌间神经丛(myenteric plexus)： 位于纵行肌和环行肌之间 •黏膜下神经丛 (submucosal plexus)：位于肠黏膜下 相互之间神经纤维联系
3. 双重支配(Dual innervation) ：most organs Sympathetic only，less organs 皮肤和肌肉的血管、竖毛肌、肾上腺髓质、一般的汗腺、肾
4. 5. 对外周器官的基本效应：持久的紧张作用，以保持张力 功能受效应器的功能状态影响：eg. 刺激迷走神经, 舒张态幽门收缩，
2.内圈的环状结构：Hippocampus, Fornix，(为古皮层)。
3.外圈的环状结构：Cingular gyrus, Hippocampal gyrus，(旧皮层)。
(figure)
See function
Function of Limbic system
Limbic system：重要内脏调节中枢，功能极其复杂。
Memory：
将学习到的信息进行储存和读出的神经活动过程。
遗忘(Forgetting) 外界进入大脑的信息量很大， 估计只有1%被较长期贮存, 其余的信息未被选 择,或遗忘。
顺行性遗忘
逆行性遗忘
易忘近事, 如慢性酒精中毒。
如车祸脑震荡恢复后, 记不起车祸发生前一段时间的事情。
记忆的过程：
根据信息加工的时间顺序，人类的记忆过程可分成四个连续过程
1. Regulation of Spinal Cord
发源于脊髓外侧柱
(whole) (part) Other part III 缩瞳核
VII 上涎核
IX 下涎核
Sympathetic nerve
Parasympathetic never
X 迷走背核
脊髓是部分内脏反射活动的初级中枢 完成基本的反射活动
学习和记忆的神经生理机制： 突触可塑性(synaptic plasticity)
受其已进行过的传递活动的影响而发生形态和传递能力的改变。使突触 传递功能可发生长时程的增强或减弱。 突触可塑性表现形式： • Posttetanic potentiation (强直后增强) • Habituation and sensitization (习惯化和敏感化) • Long-term potentiation(LTP) (长时程增强) • Long-term depression(LTD) (长时程压抑)
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Long-term potentiation(LTP) (长时程增强)
短、快重复刺激突触前末梢，突触后神经元形成了持续的突触后电位增强。 类似于强直后样强，但时间可达数天，发生在突触后 LTP 是学习与记忆的神经基础，积累大量研究资料。NMDA受体介导！
Long-term depression(LTD) (长时程压抑)