第2章 神经元的电活动与信息交流 生理心理学概论 教学课件

由K+外流造成的这种以膜为界的内负外正的 电位差，将成为阻止K+外流的力量。随着K+外 流的增加，阻止K+ 外流的电位差也增大。
当促使K+外流的浓度差和阻止K+外流的电 位差这两种拮抗力量达到平衡时，将不再有K+ 的净移动。此时，膜两侧内负外正的电位将稳 定于某一数值不变，此即K+的平衡电位，也就 是静息电位。
电镜下，神经原纤维由排列成束的微管和 神经细丝（neurofilament )组成，它们与 微丝共同构成神经元的细胞骨架，并参与 物质的运输等。
(2)突起
形成：自胞体伸出，包括树突和轴突，组成 中枢神经系统的神经网络及神经通路和遍 布全身的周围神经。
形态：各种神经元突起的长短、数量与形态 各异。是神经元分类的依据之一。
神 经 元 示 意 图
（1）胞体：是神经元营养、代谢和功能活动 中心。
分布：主要位于大脑和小脑的皮质、脑干和脊 髓的灰质以神经系统的神经节。
体积：神经元胞体大小差异很大，小的直径仅 5- 8um，如小脑的颗粒细胞及视网膜的双 极细胞等；大的直径达100-150um，如运 动神经元等。
结构：胞体表面是细胞膜，内为细胞质和细胞 核。
第二章 神经来自百度文库的电活动与信息交流
主要内容
一、神经元与突触 二、神经元的电活动 三、神经元的信息交流
第一节 神经元与突触
一、神经元与神经胶质细胞 （一）神经元 （二）神经胶质细胞 二、突触
一、神经元和神经胶质细胞
（一）神经元
1、神经元的一般结构 尽管神经元的大小、形状、细胞结
构各异，但每个神经元一般都可分为胞 体、突起（树突、轴突）和终末三部分。
离子通道：由大分子蛋白质组成的各 种特殊结构跨越膜的两层：它们充当 了特定离子从一个水相非脂肪区（神 经元外）进入另一区（细胞内）的桥 梁。然而，由于这些蛋白质通路紧紧 地插入穿过膜中间层，它更像一个隧 道。
（二）生物电产生的机制
膜的离子流学说：生物电产生的前提是细胞膜内 外某些带电离子分布和浓度不同。正常时细胞内 的 K＋浓度和蛋白质负离子（A-）浓度比膜外高， 而细胞外的Na＋浓度和Cl-浓度比膜内高。因此， K＋和A-有向膜外扩散的趋势，而Na+和C1-有向 膜内扩散的趋势。
• 树突（dendrite）通常有多个，一般自胞 体发生后即成锐角反复分支，逐渐变细而 终止。当树突多且分支多时，形成光镜下 明显的树突状外观。在树突的分支上，常 有多种形状的小突起，通成树突棘。树突 棘是接受信息的装置，是神经元之间形成 突触的主要部位。
• 轴突只有一条，由胞体发出，可有侧支。
轴浆运输为双向运输
顺向运输：由胞体到末梢。运输神经元的营 养物质和神经递质。
逆向运输：由末梢到胞体。运输神经元的代 谢废物和神经递质的重吸收。
2.神经元的分类：多种，如
（1）按突起的数目分 （2）按生理功能分 （3）按释放的递质
假 单 极 细 胞
双 极 细 胞
（二）神经胶质细胞
1.结构、功能特点 （1）无树突和轴突之分。 （2）不能传导神经冲动。 （3）终身保持分裂能力。 2.形态分类 （1）星形胶质细胞 （2）少突胶质细胞 （3）小胶质细胞
静息电位产生的机制：
细胞膜在安静时，对K＋的通透性最大，对Na十和Cl的通透性很小，而对A-几乎不通透。因此，K＋便顺着浓 度差向膜外扩散，使膜外具有较多的正电荷；膜内的A-虽 有随K＋外流的倾向，但因不能透过膜而被阻留在膜的内 侧面，使膜内具有较多的负电荷。这就造成膜外变正、膜 内变负的极化状态。
静息电位主要是K+外流所形成的电--化学 平衡电位。
静息电位的特点
细胞膜两侧的电位差恒定。即只要细 胞未受到外来刺激而且保持正常的新陈代 谢，静息电位就稳定在某一相对恒定的水 平。 （除一些有自律性的心肌细胞和胃肠 平滑肌细胞例外）。
（二）动作电位
动作电位是指细胞受刺激而兴奋时， 在膜两侧所产生的快速、可逆、可扩 布性的电位变化。动作电位是细胞兴 奋的标志。
第二节 神经元的电活动
一、神经元的生物电记录技术 （一）细胞外记录 （二）细胞内记录
细胞内记录
二、静息电位及动作电位
（一）静息电位 （二）动作电位及其产生机制
（一）神经元的静息电位 静息电位是指细胞未受刺激时存在于
细胞膜两侧的电位差，由于这一电位差 存在于安静细胞膜的两侧，故又称跨膜 静息电位或膜电位。
神经元的特征结构：尼氏体和神经原纤维
• 尼氏体：由粗面内质网和核糖体构成。 染色质溶解：神经元受伤或轴突被切
断时，尼氏体溶解并消失，这种现象称为 染色质溶解（chromatolysis)。
用途：切断轴突造成尼氏体溶解的实 验，可以追踪其起源的细胞。
神经原纤维
在光镜下，镀银染色(Cajal法）切片中胞质 内的很多棕黑色的细纤维交错成网，并伸 入树突和轴突。
种类及形态
二、突触
• 定义：神经元与神经元及其它组织之间进 行信息传递的功能连接部位。
• 分类：按信息传递的机制分为化学突触和 电突触。
（一）化学突触：指通过递质传递信息的 突触，由突触前成分、突触后成分和突 触间隙构成。 1.突触前成分 2.突触后成分 3.突触间隙
（二）电突触：以电耦合传递电信号， 电阻抗低，双向离子流传递，速度快。
• 下降支：当膜去极化到峰值时，Na+通道迅速失
活而关闭，此时，膜对K+的通透性增大，于是膜 内的K+顺浓度差和电位差外向扩散，使膜内电位 迅速下降，直至膜复极化到静息电位水平。可 见，动作电位的下降支主要是细胞内K十外流造 成的。
复极后：钠钾泵激活，将进入膜内的Na+泵出 细胞，同时把扩散到膜外的K+泵入细胞， 从而恢复静息时细胞内外的离子分布，以 维持细胞的正常兴奋性。
膜 电 位 0mv
上 升 支
峰电位 下 降 支
-70mv
负后电位
动作电位示意图
正后电位 时间
动作电位产生的机制
上升支：当细胞受刺激而兴奋时，Na十通道大量开
放，膜对Na十的通透性突然增大并超过了对K十的通 透性，于是细胞外的Na十便顺浓度差和电位差迅速 内流，导致膜内电位急剧上升，即膜内负电位快 速消失并转为正电位。当膜内正电位增大到足以 阻止由浓度差所推动的Na十内流时，Na＋的净内流 停止。此时膜两侧的电位差即为Na＋的平衡电位。 可见，动作电位的上升支主要是细胞外Na＋快速内 流造成的。