脑的构造与功能

/腦的構造與功能動物的神經系統:1。散漫神經系統腔腸動物(1）最簡單的神經元分佈於體壁→連結成簡單的網狀（２)缺乏複雜與統整的活動（３)不具主宰和調控活動的功能2.梯狀神經系統扁形動物（1）身體前端有神經元集中成腦的的現象(2）自腦發出二條縱走神經→二條神經間有許多衡的分支相連３。腦、縱行神經索節肢動物（1)具有腦的構造→腦中具有許多聯絡神經元(協調身體活動)（２）縱行神經索（由腦向後延伸貫穿頭尾）→每個體節有許多橫向的神經分支(交錯分佈全身)４．腦和脊髓脊椎動物（2）中樞神經系統=腦+脊髓(３）周圍神經系統＝腦神經＋脊髓神經中樞神經系統的分化神經管胚胎期的腦成人的腦腦室前端前腦端腦大腦側腦室（第Ｉ、ＩＩ腦室）間腦視丘、下視丘第三腦室中腦中腦中腦大腦導水管後腦後腦小腦、橋腦末腦延腦第四腦室後端脊髓脊髓脊索中央管三、人類的神經系統：中樞神經系統CNS周圍神經系統PＮS自律神經系統ANS腦、脊髓腦神經、脊神經交感神經、副交感神經1．腦脊髓膜(腦膜、脊膜)：（1）構造：由三層結締組織構成（硬膜+蜘蛛膜＋軟膜）(2）功能：保護腦和脊髓，強化支持，製造腦脊髓液２.腦脊髓液(腦脊液）：(1)存於腦脊髓膜（蜘蛛膜）下腔的澄清液體→具有些許黏性（2)成分與血漿相似(3）完全包圍腦和脊髓：功能有吸收震動及外力、提供養分、提供代謝廢物進入血液的通道３.腦室：(1）位於大腦半球與腦幹內的一系列相連空腔(２）與脊髓的中央管相連接（3）充滿腦脊髓液四、腦的各部構造與功能:大腦大腦皮質各分區有特殊功能；與語言、記憶、學習、思考有關第一二腦室間腦視丘傳遞感覺衝動的接力站,協調情緒表達第三腦室下視丘調節體溫、食慾、口渴、血壓、睡眠等中樞；調節腦垂腺分泌中腦視覺和聽覺的反射中樞;維持姿勢的反射作用橋腦將神經衝動自大腦傳入小腦,協調身體兩側之肌肉活動小腦協調身體各部骨骼肌活動延腦呼吸、心搏、血管舒縮、咳嗽、嘔吐等反射中樞第四腦室１。大腦:（分成左右二個大腦半球）每個大腦半球各自接收對側的感覺訊號（1)大腦半球=額葉＋頂葉＋顳葉＋枕葉（２）胼胝體：聯繫左右大腦半球間的構造(3)大腦內側（白質):由神經纖維構成(4)大腦外側（灰質、大腦皮質）:由許多種神經細胞體組合而成→厚約數公厘整個大腦表面有高度皺褶→增加大腦皮質的表面積(5)大腦分區：運動區位於感覺區前方→調控隨意肌的運動→分別對應控制身體不同部位的運動功能體感覺區位於運動區後方→接受由身體皮膚和肌肉等受器傳來的神經衝動而引起感覺聽覺區位於顳葉→負責對不同頻率的聲音產生聽覺視覺區位於枕葉→處理來自視網膜不同位置的受光訊息、立體感覺和形狀的判斷聯合皮質大腦皮質非運動和感覺的部分邊緣葉大腦半球的內側皮質+腦底部+所聯絡之各皮質→脊椎動物的本能行為、天性、情感與記憶的綜合中心基底核匯集於腦中心部位的神經細胞體分佈於大腦白質深部→其突起可伸入灰質中接受進入腦的感覺信號接受來自大腦皮質或小腦的運動命令→將信號傳至脊髓→控制個體的運動腦基底核受損→引起肌肉靜態時的不自主抽動名稱位置腦室特點及功能小腦*大腦皮質枕葉的下方、腦幹的背側＊構造:外側→灰質，內側→白質和神經核協調隨意肌運動的功能（ｉ）大腦發出神經衝動到脊髓執行隨意動作，也會有神經衝動傳到小腦(ｉｉ)肌肉執行收縮運動身體位置改變和運動情形回報小腦前葉→對肌肉運動做適當矯正而使其平穩精確（ex.拿筆寫字、彈琴、打字)維持人體的平衡與眼球轉動密切相關：小腦發生損傷病變→身體平衡失調、眼球有顫動現象、全身肌肉張力降低、隨意動作無法平穩和有效進行間腦大腦與中腦之間第三腦室視丘:腦內統整感覺的區域視覺、聽覺、體感覺的信號大腦皮質的枕葉、顳葉、頂葉（是傳遞感覺衝動的接力站）協調情緒的表達下視丘:調節體溫、食慾(飢餓與飽覺中樞)、口渴、血壓、覺醒及睡眠、情緒等等的中樞分泌多種激素調控腦下腺分泌分泌催產素和血管加壓素,送到腦垂腺後葉儲存。中腦間腦和橋腦之間（1）視覺和聽覺的反射中樞(2）維持姿勢的反射作用橋腦位於腦幹下方的圓形突起，分隔中腦和延腦(１）背側→大腦傳至延腦的橋樑（2）腹側→聯絡大腦到小腦的神經衝動(3）部分橋腦的神經核+延腦→調節呼吸的速率與深度延腦連接脊髓→所有連結腦與脊髓的上下行徑都會通過延腦第四腦室（1)控制維持生命的內臟反射中樞心搏中樞→將神經衝動傳由周圍神經傳至心臟血管運動中樞→刺激血管壁平滑肌的收縮或舒張→調節血壓呼吸中樞（與橋腦一起作用)→調節呼吸的速率與深度(２）咳嗽、打呼、吞嚥、嘔吐的中樞脊髓功能脊髓為身體的反射中樞將身體各部傳來的神經衝動向上傳送到腦將來自腦的訊息傳遞至身體各部構造白質位於外部，由神經纖維構成→上行至腦、下行至身體各部灰質位於內部，呈灰色蝶狀,由細胞體構成→含運動神經元的細胞體和聯絡神經元的細胞體背角：感覺神經元的軸突自背角進入灰質※感覺神經元的細胞體位於脊髓附近的背根神經節腹角：含運動神經元的細胞體和聯絡神經元※運動神經元的軸突由腹角發出通至動器中央空腔內含腦脊髓液;貫穿整個脊髓→延伸至腦部而膨大為腦室腦神經與脊髓神經特性：成對的神經為成束的神經纖維，即是神經元的軸突或樹突聚集而成在周圍神經系統當中，只有神經節含有神經元的細胞體神經中可包括傳入或傳出的纖維,若兩者皆有則稱為混合神經若傳出的神經是不受抑制控制的，則稱為自律神經系腦神經:12對分布：分別源自腦的不同部位，其末梢主要分布於頭部的感覺器官、肌肉或腺體例外:迷走神經的神經末梢分布於內臟器官根據神經纖維與受器或動器相接分類:*感覺型（僅含感覺神經纖維):=１\*ROMANI、=2＼*ROMＡNII、＝8\＊ROMANＶIIＩ＊運動型(主要含運動神經纖維）:＝3\*ROMＡNIII、＝4\*ROMANＩＶ、=6\＊RＯMAＮVＩ、=11\＊ＲOＭANXI(較偏向於控制肌肉與腺體的活動)*混合型:=5\*ROＭANV、=7＼*ROMANVII、=9\＊ＲOMANIX、=１0＼*ROMANＸ、=１２＼＊RＯＭAＮXII向上：將來自咽喉內襯、食道及胸、腹部臟器的衝動傳至腦中向下:將衝動傳至咽喉部肌肉，或支配心臟、胃或腸等內臟及腺體具有副交感神經作用的腦神經:=3＼*ＲOＭＡＮIＩI、=７＼＊ROMAＮVII、=9\＊ROＭANIX、=1０\＊ＲOMANX脊髓神經:1。分佈：軀幹和四肢的皮膚與肌肉；皆為混合神經＊每對脊髓神經由脊髓發出二條短分支（背根、腹根）→皆位於脊柱內j背根（感覺根）=感覺神經元的樹突+部分軸突感覺神經元的細胞體：集結形成背根神經節k腹根（運動根）＝運動神經元的軸突運動神經元的細胞體；位於脊髓的灰質（腹角)2．頸神經8對、胸神經12對、腰神經5對、薦神經5對、尾神經1對四、神經與肌肉收縮：1。神經與肌肉收縮：（1）每個運動神經元的軸突有許多分支，每條分支皆和一條肌纖維相連（２）一個運動神經元可支配多條肌纖維(3）每條肌纖維僅接受一個運動神經元控制2.運動單位=一個運動神經元+其支配的數個肌肉纖維肌纖維數目與運動精密度成反比（1)動作精巧度:眼部動作＞腿部動作ｊ支配眼球活動的運動神經→僅支配數個肌纖維k支配腿部運動的運動神經→可支配數百個肌纖維（2）一個運動神經元產生動作電位→所屬運動單位內的肌纖維都會收縮3．運動終板：運動神經元軸突末梢與肌纖維表面的接觸面→結構功能類似神經元間之突觸(1）肌纖維收縮過程:動作電位到達軸突末梢軸突末梢的Cａ2＋通道打開突觸小泡釋出乙醯膽鹼→乙醯膽鹼與肌纖維細胞膜上的受器結合→肌纖維的鈉離子通道與鉀離子通道均開啟肌纖維收縮肌纖維恢復原來狀況（2）肌纖維收縮遵守全有全無律（3）肌肉收縮強度與參與收縮的肌纖維數目有關（4）神經反覆受到刺激神經末梢釋出的乙醯膽鹼減少→肌肉收縮強度愈來愈弱（肌肉疲勞）五、骨骼肌：收縮可受大腦意識控制→隨意肌（具明暗間隔的橫紋)1．構造:肌肉>肌束>肌纖維>肌原纖維＞肌小節>肌絲※肌膜(包圍肌束)、外肌膜（包圍肌肉）→減少摩擦2.拮抗作用：（成對行拮抗作用的肌肉→拮抗肌）3。大多數骨骼肌成對配置在構成關節二塊骨骼上，運動時可交互收縮(拮抗作用）六、反射：未經大腦意識協調而引起動器的反應(與生俱來，不自覺而快速的反應)→應付緊急狀況、爭取時效、節省腦力、避免傷害、減少體內資源的浪費反射弧：反射傳導的途徑（大多有聯絡神經元參與）→手觸電立刻縮回遺傳反射:瞳孔反射、跟腱反射條件反射：望梅止渴、懼怕黑暗雷聲七、反射中樞：１.脊髓：膝反射（維持直立姿勢),四肢反射（保護)，排尿反射。2.中腦:瞳孔反射(保護眼睛）3。延腦:吞嚥(會厭自動覆蓋在氣管上方→避免食物誤入氣管）自律神經系一、自律神經：(不隨意神經系統）1.自主管制人體內臟→調節內在環境恆定２．細胞體位於腦和脊髓→神經纖維分部於體腔內部二、自律神經系統的管制中心:1。下視丘→自律神經節前纖維的最重要調控者2．腦幹腹面的神經核、脊髓的神經核→最精要的自律性控制中心（有交感神經節前纖維、副交感神經的分佈)3.延腦的弧束神經核（連接下視丘）→(1）統整來自內部器官的感覺信息（2)協調腦幹神經核的作用三、自律神經系統的神經傳導物質：節前神經纖維節後神經纖維交感神經乙醯膽鹼正腎上腺素副交感神經乙醯膽鹼乙醯膽鹼※副交感神經興奮→乙醯膽鹼（Ach)作用於節律點細胞膜上的受器→促使節律點細胞膜開啟鉀離子通道→K＋釋出至細胞外→節律點細胞引發過極化作用→促使心搏減慢四、運動神經vs交感神經:運動神經交感神經均發自中樞神經系統；均含運動神經元均發自中樞神經系統；均含運動神經元分佈於骨骼肌和腺體分佈於全身組織和器官細胞體位於中樞神經系統內節前神經元的細胞體→位於脊髓和腦幹節後神經元的細胞體→形成自律神經節傳導路徑→單突觸路徑傳導路徑→雙突觸路徑五、副交感神經vs交感神經:自律神經副交感神經交感神經來源腦幹和脊髓的薦椎→副交感神經脊髓的胸椎和腰椎→交感神經的節前纖維*腦神經（第3、7、9、1０對)*薦部脊神經胸部和腰部的脊神經神經纖維節前神經長、節後神經短節前神經短、節後神經長節前神經沿腹根通到交感神經節部分節前神經跨過交感神經鏈→通往腹腔中的神經節神經節器官內部或表面脊髓兩側節前神經元的細胞體→位於腦幹的神經核、薦椎脊髓節前神經元的細胞體→位於脊髓灰質交感神經節→分佈於脊髓二側神經分泌物乙醯膽鹼正腎上腺素交感神經鏈有腺體汗腺促進排汗淚腺促進淚液分泌唾腺大量分泌（分泌水狀唾液）少量分泌（分泌黏稠唾液）胃腺促進胃液分泌抑制胃液分泌肝臟促進肝糖分解膽囊收縮舒張消化道括約肌舒張收縮蠕動加速減慢心臟心搏減慢加速血管肌肉中擴張皮膚中收縮內臟中擴張收縮肺臟呼吸加速呼吸減慢支氣管收縮擴張瞳孔收縮擴張腎上腺髓質分泌腎上腺素和正腎上腺素膀胱舒張收縮性器官血管舒張、陰莖勃起血管收縮、達到高潮而射精主要功能處理短暫而應急的措施學習與行為※行為：1.定義：對環境刺激所發生的反應2。條件：均涉及受器、神經元、動器（以骨骼肌為主)3。限制：無動器的反應不屬於行為４.目的:維持生存（覓食或避敵)、綿延種族５．誘因：外在環境、內在因素６.種類:定型行為、學習行為一、固定形式的行為:1。同一物種的個體表現出相同的行為方式2。與生俱來且可遺傳3.求生存所必需具備的4.不受其他刺激的干擾反射（1)定義：未經大腦意識作用所產生的反應。（2）特性：僅涉及身體局部反應的簡單行為.(３)實例:眨眼、噴嚏、膝跳、唾液分泌、蝦蟹的眼柄收縮、攝食、禦敵趨性（１）定義：光，溫度，濕度，地心引力刺激→產生個體運動，位置改變的反應(2)特性:常涉及整個身體反應的簡單行為(3)實例：果蠅、白蟻、蚊蟲→正趨光性(覓食)、蚯蚓→負趨光性(禦敵)、動物→正趨光性（以腹面貼地行走)求偶(1）鳴聲：雄蛙的鳴叫，雄鳥的歌聲(2）氣味:狗分泌特異物質（3）體色:園庭鳥的求愛遷徙（1）鮭魚→為生殖而遷徙(2)候鳥→為避低溫而遷徙※較複雜的固定行為：1．求偶和遷徙:涉及神經和激素的協調作用2．蛙見到移動飛行的物體→舌頭伸出的捕食行為二、和生理發育有關的行為：1．本能行為:與生俱來，不需經過學習行為更好、更有效率(與神經和肌肉發育有關）2.鳥類的飛翔行為：（1)籠中剛長毛的幼鳥不會飛行成鳥離開籠子就能立即正常飛行（2)鳥類的飛翔行為來自神經和肌肉的成熟，並非來自學習→提早學習並沒有正面的效果三、學習：1。學習：特定行為產生修飾的反應２.大多數學習行為→受遺傳與環境的共同影響(1）有遺傳上的限制:狗大腦不具語言中樞→無法教狗說人話（2）歐洲磺鶴幼鳥之鳥鳴學習:ｊ將剛出生的小磺鶴與母鳥隔離→小鳥無法正常鳴叫k小鳥聽姆鳥鳴唱的錄音小鳥學會正常鳴叫l小鳥聽其他種類鳥類鳴唱的錄音→小鳥無法正常鳴叫(3）人類的語言能力:來自學習與環境影響→與遺傳無關四、行為的改變:（學習的行為）1.可經由學習而改變的行為→與大腦密切相關2。行為改變的方式和記憶有關→人類的記憶儲存在大腦皮層３．常見於神經系統較複雜的動物→尤其是脊椎動物4。各種動物大腦的發達程度不同(整合作用的層次不同）→不同動物有多樣的學習行為（人類的行為最為複雜)5.行為改變的條件：（１）首先要有動機（飢餓、口渴、追逐異性、保護幼兒、不服輸……）(2）必須重複同一經驗(練習)6.經由學習而來的行為：習慣性適應：ｊ行為改變的最簡單方式k揚棄不必要的逃避行為條件反應：不同刺激產生相同反應,相同刺激產生不同反應(1）特性：j被動的學習，後天的交替反射k本能的反射行為可經由學習經驗而改變ｌ自低等動物至高等哺乳動物都會發生(２）實例：j望梅止渴、k人懼怕黑暗雷聲、l動物對馱獸師的賞與罰m巴弗洛夫的實驗:(i)食物→狗分泌唾液（iｉ）鈴聲→狗不分泌唾液（iii）食物+鈴聲→狗分泌唾液↓條件反應無食物、有鈴聲→狗仍分泌唾液試誤學習：一再重複練→發生錯誤的機會愈來愈少神經系統愈複雜→學習愈快（試誤學習的次數愈少）印痕：(1）定義：新生幼兒依附第一次看到、聽到、嗅到的移動物做母親（2)特性：幼年期僅有一次經驗→對動物有長遠的影響五、動物行為的表達方式:攝食昆蟲：唇鬚受器→感受植物分泌物的刺激青蛙：視網膜→感受移動的小黑點（蚊）小鳥：試誤學習→準確啄食定向蜜蜂：以太陽為定向目標哺乳動物：藉化學氣味為本身活動區所的標記候鳥、龍蝦：以日、月、海陸、磁場為遷徙的標記攻擊目的：爭奪食物、配偶、築巢空間個體距離:個體間保持一定距離同種異性進入個體距離→不會發生攻擊行為育幼蜘蛛、蠍：背負幼體鱷：產卵於巢穴保護哺乳類、鳥類、行社會生活的昆蟲：有周密的養護行為通訊蜜蜂：食物距巢較近→跳圓舞。食物距巢較遠→跳搖擺舞。螞蟻：藉分泌化學物質作為通訊媒介異性：顏色、聲音、化學氣味六、記憶：１．記憶的特性：(1