神经元和突触--可塑性 孙华明

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传入纤维兴奋某一中枢神经元的同时,其侧支兴奋另一抑制 性中间神经元,通过抑制性递质转而抑制另一中枢,后者常为功 能相反的中枢,故又称交互抑制(reciprocal inhibition)。
伸肌肌梭传入冲动 兴奋伸肌运动神经 元,并通过抑制性 中间神经元抑制屈 肌运动神经元。 意义:使不同中枢 间的活动协调起来。
突触小体轴浆内有较多线粒体和大量含有各种递质的 囊泡(突触小泡)。
突触后膜上存在相应的特异性受体或化学门控性通道。
(二)突触的传递过程
兴奋传至神经末梢 ↓ 突触前膜去极化 ↓ 前膜电压门控式Ca2+通道开放 ↓ 2 + Ca 进入突触前膜 ↓ 神经递质通过出胞作用释放到突触间隙 ↓ 递质作用于突触后膜的特异性受体或 化学门控式通道 ↓ 突触后膜上某些离子通道通透性改变 ↓ 某些离子进入突触后膜 ↓ 后膜去极化或超极化 (突触后电位)
电-化学-电的传递过程
(三)突触后神经元的电活动变化
突触后电位(postsynaptic potential) 递质与突触后膜上的
受体结合后,引起的突触后膜的电位变化,具有局部电位的 性质。根据突触后膜发生去极化或超极化分为兴奋性突触后 电位(EPSP)和抑制性突触后电位(IPSP)。 (1)兴奋性突触后电位(excitatory postsynaptic potential,EPSP) 突触前膜释放兴奋性递质→作用于突触后膜上的受体→ 后膜对Na+和Ca2+的通透性↑→局部膜的去极化→总和达阈电 位→动作电位。
A
B
A
B
Synaptic modulation at the axon terminal
突触前抑制的特点和意义
特点:潜伏期长 (20 ms 达高峰 ) 、抑制作用持续 时间长(100-200 ms)。 意义:控制从外周传入中枢的感觉信息,对感觉 传入的调节具有重要的作用。突触前抑制可发生 在各类感受器传入活动之间,也可发生在同类感
细胞膜将细胞内外分隔,膜的厚度约5nm。 细胞器 胞体内除核外,聚集着由质膜包裹着 的结构,这些结构称为细胞器(organelle)。 主要包括粗面内质网、滑面内质网(尼氏体), Golgi器和线粒体等。
除细胞核之外,细胞膜内所包含的各种物质统 称为细胞质(胞浆,cytoplasm)。
中枢神经系统的可塑性
南京市江宁医院康复医学科 张园园
中枢神经系统的可塑性
第一节 第二节 第三节 第四节 神经系统概述 神经元 突触 大脑可塑性
第一节 神经系统概述 一、神经系统的组成
二、神经组织
一、神经系统的组成
神经系统的作用是调 节机体各个器官、系 统的活动,使之协调 一致、互相配合,形 成一个整体 直接调节和控制身体 各器官和系统 通过调节和控制内分 泌系统,以协调控制 身体各种机能活动
2)神 经 元 膜
神经元膜(neuronal membrane)作为屏障, 紧密包围着神经元内的细胞质。神经元膜厚约 5 nm,它和所有动物的细胞膜一样都含蛋白 质和脂类,磷脂的比例较大。细胞膜都含有葡 萄糖通透蛋白,只允许葡萄糖,而不允许有相 关结构的糖通过。通常认为,生物膜的构成有 其共同模式,是以疏水性类脂双层(lipid bilayer)为基本单位。在连续的类脂双层中镶 嵌着称为离子通道和受体的大蛋白
当突触后神经元的膜电位去极 化到阈电位(轴突始段达到 52mV 左 右),就可以引发动作电位。 轴突始段是首先爆发动作电位 的部位。 始段爆发的动作电位向两个方 向扩布,逆向扩布的动作电位将刷 新神经元胞体的状态。
Three synaptic junctions, each release an excitatory neurotransmitter
Cajal的神经元学说
神经元构成神经系统 神经细胞的树突接受信息, 传向胞体,由胞体传向轴 突 神经元之间具有高度特异 性的连接 Golgi 和Cajal共享1906 年的诺贝尔生理、医学奖。
3、电子显微镜观察下的神经元
Hale Waihona Puke Baidu
二、神经元的数量和大小: 1、数量:人脑有140亿以上。 2、大小: 最小的小脑的颗粒细胞等其直径为58微米;较大的大脑锥体细胞其直径为 80-100微米;相应的体积为300微米3; 200,000微米3。
1、大脑
2、小脑
3、脑干
4、脊髓
二、神经组织 1、神经元 2、神经胶质细胞 3、神经纤维与神经 4、突触 5、神经末梢 6、脑膜
第二节 神经元 一、神经元的发现 二、神经元的数量和大小 三、神经元的结构、形态和种类
神经系统是机体的主导系统,由神经元和神经胶质 细胞组成。 神经元接受各种信息,传导、整合这些信息,调节 各器官的活动,保证机体各器官、系统的协调,维 持生命活动的正常进行。
EPSP总和达阈电位,爆发动作电位
( 2)抑制性突触后电位(inhibitory postsynaptic potential,IPSP)
突触前膜释放抑制性递质→作用于突触后膜的受 体→后膜上的Cl-通道开放→Cl-内流→超极化(抑制)
(四)突触后神经元在产生动作电 位时的运算过程
突触后膜的电位改变取决于同 时产生的EPSP和IPSP的代数和。
Subthreshold stimuli arrive at the trigger zone within a short period of time.
兴奋性突触和抑制性突触传递的比较
兴奋传至神经末梢 ↓ 突触前膜去极化 ↓ 前膜电压门控式Ca2+通道开放 ↓ Ca2+进入突触前膜 ↓ 兴奋性递质通过出胞作用释放到突触间隙 ↓ 递质作用于突触后膜的特异性受体或 化学门控式通道 ↓ 突触后膜上Na+或Ca2+通道开放 ↓ + 2+ Na 或Ca 进入突触后膜 ↓ 突触后膜去极化 (EPSP) ↓ 总和达阈电位 ↓ 动作电位(兴奋) 兴奋传至神经末梢 ↓ 突触前膜去极化 ↓ 前膜电压门控式Ca2+通道开放 ↓ Ca2+进入突触前膜 ↓ 抑制性递质通过出胞作用释放到突触间隙 ↓ 递质作用于突触后膜的特异性受体或 化学门控式通道 ↓ 突触后膜上Cl-通道开放 ↓ - Cl 进入突触后膜 ↓ 突触后膜超极化(IPSP) (抑制)
一、经典突触
人类CNS内大约有1014个。脊髓前角神经元平均有2000个突触 联系,皮层神经元则因为3万个。 突触的分类 ①轴突-树突式突触 ②轴突-胞体式突触 ③轴突-轴突式突触
(一)突触的微细结 构
突触 突触前膜 7.5nm 突触间隙 20~40nm 突触后膜 7.5nm
突触前膜内侧有致密突起与网格形成囊泡栏栅。
② 回返性抑制(recurrent inhibition)
某一中枢的神经元兴奋时,其侧支兴奋另一抑制性中间神经 元,后者兴奋冲动经轴突回返来又抑制原先发动兴奋的神经元及 同一中枢的其他神经元。 脊髓前角神经元→闰绍细胞→回返轴突释放甘氨酸→抑制原 先发动兴奋的神经元和其他神经元,防止过度兴奋,协调各神经 元的活动(负反馈)。 甘氨酸受体拮抗剂士的 宁或破伤风毒素破坏 Renshaw’s细胞的功能→强 烈的肌痉挛。
树突为胞体的延伸部 分。
(二)神经元的形态和种类
1、几种神经细胞的形态
2、神经元的分类
形态---1)按突起的数目分
单极神经元
双极神经元
多极神经元
脊神经节
2)按树突分
树突的分布:双花束细胞、α细胞、锥体细胞 星形细胞
树突是否有棘: 有棘神经元 无棘神经元
树突的构型 : 同类树突、异类树突和特异树突神经元
脑干
脑 中枢神经系统 脊髓 神经系统
(大脑、小脑、间脑、中脑、脑桥、延髓)
(31个节段包括颈8、胸12、腰5、骶5、尾1)
脑神经 (12对) 周围神经系统 脊神经(31对)
脑 中枢神经系统 脊髓 神经系统 脑神经 周围神经系统 脊神经 内脏神经 躯体神经
传入神经
传出神经
传入神经 (自主神经) 传出神经 植物神经 交感神经 副交感神经
胶质细胞对神经元有支持和保护的功能,还可通过 控制神经元的微环境以调节神经元的功能,同时对 神经元的保护、支持、发育、生长、迁移以及受损 后的再生机制发挥着重要作用。近年来研究发现, 胶质细胞对正常脑发育、神经元的调控和中枢再生 等方面所发挥的影响,已不亚于神经元本身。
一、神经元的发现: 1、C.Golgi (1843-1926) 用选择性显示神经细胞银染法看 到了神经元的完整形态。
细胞体 胞体 核周体 突起(轴突 和树突)
高尔基铬酸银染色
2、S.R.Cajal(1852-1934) 将Golgi的方法改良,使其稳 定;对人和多种脊椎动物的 神经系统进行了观察;著有 《人和许多脊椎动物神经组 织学》;以详实的资料证实, 神经系统是有边界分明的神 经细胞组成。
Cajal 染色的神经元
3)按轴突长度分
A、高尔基Ⅰ型或投射神经元 B、高尔基Ⅱ型或局部环路神经元
C、无足细胞
功能---1)按功能联系分
感觉神经元 中间神经元
运动神经元
2)按神经元的作用分
兴奋性神经元 抑制性神经元
3)按神经递质分
胆碱能神经元 氨基酸能神经元 肽能神经元 单胺能神经元
第三节 突触(synapse) 一、突触的概念 二、化学突触
轴丘
轴突侧支
髓鞘(myelin sheath)在中枢神经系统由少突胶质 细胞形成,在周围神经系统由施万细胞形成,内含 髓磷脂,呈同心圆状围绕在轴索周围,在神经冲动 传导过程中有绝缘作用。相邻两段髓鞘之间轴索裸 露,称郎飞节(node of Ranvier)。
(2)树突( dendrites): 树突侧棘(dendritic spines):神经元树突表面 出现的许多细小的隆起 结构。
(五)突触的抑制和易化
突触后抑制 中枢抑制 突触前抑制 传入侧支性抑制(交互抑制)
回返性抑制
1. 突触的抑制
(1) 突触后抑制(postsynaptic inhibition)
发出侧支,兴奋抑制性中间神经元,释放抑制性神
经递质→突触后神经元产生IPSP(抑制)。
① 传入侧支性抑制(afferent collateral inhibition)
三、电突触
一、突触的概念
1、突触的概念: 是一个神经元与其它神经元之间进 行信息传递的部位。 2、突触的结构: 由突触前膜、突触间隙和突触后膜 构成。
二、化学突触:
化学突触是借释放递质传递信息。当神经 冲动到来时,储存在突触囊泡内的化学递质便 进行释放,通过突触间隙扩散到突触后膜上与 受体结合,引起突触后膜去极化或超极化。神 经信号通过突触时有明显的延搁现象,约为 0.5~2ms。
3)细胞骨架
微管、微丝 (microfilament) 微管与轴浆运输密切相关 微丝其主要作用是可改变 细胞的形状
神经丝(neurofilament) 神经细丝主要起支持作用, 也可能与微管、微丝一起 参与细胞内物质的运输。
2.神经元的突起(轴索,neurites):
(1)轴突(axon): 轴丘(axon hillock); 轴浆(axoplasm); 光滑、少分支主干全长粗细一致,含线 粒体、细胞骨架成分、滑面内质网、无尼氏 体和核糖体; 有鞘和无鞘神经元-神经纤维; 轴突末梢或突触终扣。
三、神经元的结构、形态和种类
(一)神经元的结构
细胞体
神经元 突 起
细胞核 线粒体 尼氏体 树突 轴突
1)胞

胞体(soma)是指神经元略呈球形的中央部 分。典型神经元胞体的直径约20( µm)细胞内 充满细胞液(cytosol,即胞浆减去细胞器)
核 神经元一般具有一个细胞核。呈圆形或卵圆 形,大小不一,直径范围在3~18(µm )之间。 胞核一般居于中心。核内有1~2个碱性染料深 染的核仁 。
意义:使神经元的活动 能及时终止,同一中枢许多 神经元的活动步调一致。
(2) 突触前抑制
抑制发生在突触前膜,结构基础为轴-轴突触,减少兴奋性递 质的释放,使神经冲动传到该突触时不易或不能引起突触后神经 元兴奋(EPSP减小或消失)。一般存在于感觉传入系统中。 末梢B兴奋时释放某种递质→使末梢A去极化→传到末梢A的动 作电位幅度↓ →进入末梢A的Ca2+数量↓ →末梢A释放的兴奋性 递质↓ →突触后膜的EPSP ↓。
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