(精选)第三章 神经元的结构和功能

4-30
110
38 Calcium
0.0001
1-2
Data from Purves et al., Neuroscience, Sunderland: Sinauer Associates, 1997.
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40
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2、 动作电位 1）、概念：
当直流电刺激强度达到某个阈值时，神 经细胞就会产生一个不衰减的“全和无”式的 沿神经纤维传导的神经冲动。这就叫动作电位 （Action potiential）。
b. 少突胶质细胞:形成髓鞘 c. 小胶质细胞: 构成神经元和血管的卫ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ细胞 d. 室管膜细胞:衬在脑室系统及脊髓中央管上 2）功能 支持、绝缘、保护和修复作用 营养和物质代谢作用 对离子、递质的调节和免疫功能
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三、神经细胞的膜电位和记录
1、静息电位（Resting potential, RP） 1）概念：指神经元未受刺激时存在于细胞内外
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神经元分类：
据突起数目: 单极、双极、多极 据轴突长短： 高尔基I型( 轴突长)、高尔基II型 据功能：感觉、运动、中间 据作用的性质：兴奋性、抑制性 据神经元释放的递质： 胆碱能、肾上腺素
能……
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2.突触 1)、概述 1897年英国生理学家谢灵顿提出突触的概念； 西班牙神经解剖学家Cajal从形态结构的角度详细研究了
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突触的分类：
按不同接触部位：轴-树、 轴-胞、轴-轴、胞-胞、 树-树等
按结构和机制：化学突触 和电突触
按传递的性质 ：兴奋性突 触和抑制性突触
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2)、化学突触 化学突触通过化学物质在细胞之间传递神经信息。
分为突触前、突触后和突触间隙。
特点：单向传递，神经信号通过这类突触时有明 显的突触延搁存在。
突触前成分常根据不同细胞类型的连接而有不同 的术语，如在神经元之间、神经元和肌肉之间等，有 突触前终末、终扣、终球、曲张体。
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突触前的主要结构：突触 前栅栏结构和突触小泡
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突触前膜：突触前和下一个神经元接触的部分。从形态 上看是指突触前的细胞质膜特别增厚的部分。
20世纪初，有人提出神经连接处可能有一种化学物质作 为神经细胞之间的信使；
两侧的电位差。
2）记录方法：细胞内记录,-30~-90mV. 3）静息膜电位的形成
Bernstein 的膜假说（先存学说）：k+的平 衡电位（equilibrium potential）
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膜假说的实验证明:
1939年，Hodgkin利用枪乌贼的巨大神经纤维测定了静息细 胞两侧的电位差，测定值与根据Nernst方程计算所得的K+平衡 电位接近，后来又做了改变外液K+浓度的实验。
第三章 神经系统组成与神经元的基本活动
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一、神经系统的组成和大体关系
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脑干背面观
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人脑有相当大的重量，但是人脑的绝对重量并不是最大的，海豚的脑重大 于人脑 。象脑比人脑大5倍，质量达8千克。人脑占身体质量2.33％ ，象脑
9 仅占其身体质量的0．2％ 。但鼩(qu)鼠的脑占其身体质量的3．33％。
Intracellular
Extracellular
400
20
50
440
40-150
560
0.0001
10
Ion Concentration (mM) - MAMMALIAN NEURON
Intracellular
Extracellular
Potassium
140
5
Sodium
5-15
145
Chloride
电突触的信息传递依赖电信号的 离子流，突触一侧的电位变 化，直接通过动作电流的作 用到达下一级神经元或靶细 胞。
功能：可能使一群神经元产生同 步性放电。
存在部位：胶质细胞、脑干中一 些神经核。
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3、 经胶质细胞（neuroglia）:为神经细胞的10-50倍. 1）神经胶质细胞的类型
a. 星形胶质细胞:包裹在脑毛细血管的表面,是血脑脊液屏障的基础
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突触间隙：中枢10-30um，神经-肌肉 接头：50-60um。电镜下：间隙内有电 子致密物质，是一种含糖基的物质，作 用使前膜和后膜产生物理性的连接。
突触后膜：电镜下：一层致密层。有 多种特异蛋白质（受体、通道、酶）。
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3)、缝隙连接（gap junction）： 电突触。
特征：间隙小，2nm，每一侧的 膜上都由6个蛋白质亚基组成 的颗粒，颗粒的中心是一个 亲水性的通道。
静息膜电位产生的三个基本因素： 细胞内外离子分布不平衡； 不同离子的通透性差异； 生电性钠泵(Na+- K+-ATP 酶）的作用：泵出3个Na+，泵入2个 K+ 。
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Potassium Sodium Chloride Calcium
Ion Concentration (mM) - SQUID NEURON
1950年，Fatt和Katz对神经肌肉接头终板电位的基础上 提出了“量子释放”的概念；
1954和1955年，又有人发现突触小泡。
突触小泡：一般是球状，直径约40~200nm。
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按内含物的电子密度不同分两类：
* 清亮小泡或电子透亮小泡（30-60nm，乙 酰胆碱、谷氨酸、γ-氨基丁酸、甘氨酸等） * 颗粒小泡或致密核心小泡（60-150nm、 NE、5-HT、DA等）。
成年男子的大脑平均重1424克，老年萎缩到 1395克。男子大脑的重量纪录是2049克。 正常的、未萎缩的大脑最轻为1096克。
人体的大脑皮层展开，抚平皱褶，可得到一张厚3毫米，面积为
10 90×60平方厘米的“发面饼”。
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二、神经元和神经胶质细胞
1、神经元 神经细胞数量:人 1011个，海兔2000多个. 神经元形态和大小的多样性：3-155um, 神经元的结构：胞体( soma)和突起(neurites)。 神经元的突起：树突（dendrite）和轴突 （axon）。
神经元之间的联系，记载描述了神经终末大量分支形 成的蓝状终末，奠定了突触形态学概念的基础； 突触结构的确定是20世纪50年代。
突触（synapase）的概念：一个神经元和另一个神经 元之间的机能连接点。
21 组成：突触前、突出间隙和突触后
Number of synapses for a "typical" neuron = 1,000 to 10,000