《脑的奥秘》全册配套课件

《脑的奥秘》全册配套课件脑的奥秘

“人类应该知道，因为有了脑，我们才有乐趣、欣喜、欢笑和运动，才有了悲痛、哀伤、绝望和无尽的忧思。因为有了脑，我们才以一种独特方式拥有了智慧、获得了知识；我才看得见、听得到；我们才懂得了美与丑、善与恶；我们才感受到甜美与无味……同样，因为有了脑，我们才会发狂和神智昏迷，才会被畏惧和恐惧所侵扰……我们之所以会经受这些折磨，是因为脑有了病恙……由于这样一切原因，我认为，脑对人有最大的影响。”

——希波克拉底《论神圣的疾病》

脑比天恢弘，若将两相并，脑中有天空，君亦在其中。

——

迪金森

“人只不过是一根芦苇，是自然界最脆弱的东西；但他是一根能思想的芦苇。用不着整个宇宙都拿起武器来才能毁灭他；一口气、一滴水就足以致他死命了。然而，纵使宇宙毁灭了他，人却仍然要比致他于死命的东西更高贵得多；因为他知道自己要死亡，以及宇宙对他所具有的优势，而宇宙对此却是一无所知。因而，我们全部的尊严就在于思想”。

——帕斯卡尔《思想录》开设本课的目的1、脑的工作原理和相关疾病。我们的一生——事业，生活，家庭，爱情或者影响着自己的快乐幸福和悲伤痛苦，都与大脑思维有着直接的关系。脑是如何认识世界，如何才能发挥每个人脑的最大潜力。脑有关的疾病是如何发生的？如何才能减少这些疾病的发生。2、爱护脑，善用脑，开发潜能，获得健康幸福。从学习基本知识到脑活动的基本规律，最后要应用于实际生活。切实养成良好用脑习惯，不断完善大脑，最终获得健康幸福人生。课程的讲述模式课程是综合医学、神经科学、心理学的研究成果来讲述。

1、脑的基本知识正常脑功能的研究进展。相关疾病的研究进展。2、大脑活动的基本规律引申出的一些基本规律和规则。3、脑知识的应用知识应用到自己的生活中去。4、科普片（10部）讲课模式范例

1、基本知识比如，大脑皮质被划分为5个主要的叶额叶和前额叶——计划和判断、理智和人格颞叶——记忆和情绪稳定性顶叶——部分感觉、运动和方向感枕叶——视觉小脑——协调和速度

大脑深层（质质下面）也有一些重要的结构扣带前回——变速杆、思维的灵活性、适应性基底神经节——焦虑中心边缘系统——情绪中心腹侧被盖区——奖赏系统：产生多巴胺，与显著度有关（去做某件事有多重要）2、基本规律和规则

符合健康、平衡的大脑的运行规律1、大脑一直在进化，

每个大脑都不同

。

03脑的进化与结构2、脑喜欢多重感觉的世界。04感觉综合3、越运动，大脑越聪明。05运动

4、压力会损伤你的大脑。06脑的适应功能、需要和动机5、激情燃烧的生活，避免情绪的失调。07情绪6、睡得好，大脑才会转得好。08

脑的节律-睡眠与觉醒7、短时记忆取决于最初几秒，长期记忆取决于有规律的重复。09学习与记忆

实际案例分析：1848年9月13日，铁路工人盖奇用孔洞中塞满黑色火药，放入引信线，填上沙子，然后用铁棍夯实。这次炸药爆炸却发生了不幸的意外，爆炸时铁棍穿过他的左下巴，整个穿透了他的头部。令人惊讶的是在床上躺了几周后，盖奇完全恢复了伤口的感染也消退了。你推测下觉得这个人会有什么改变？3、知识的应用：不同脑区的功能提示：损伤的部分是额叶和前额叶基本日常生活没问题，可以走路、说话，做简单算术。但是人们开始注意到了他的改变。他经常忘记了一些社会禁忌，由此导致了行为举止异常。以前，菲尼亚斯是个愿意合作而友善的人，而现在他却变得专横、优柔寡断、傲慢、顽固、对旁人漠不关心。事故12年后，在一次狂欢节的怪诞秀上，他将铁棍再次插入已经愈合的颅洞里，悲剧性的死在有病态嗜好的旁观者面前。3、知识的应用：如何拥有一个健康、平衡的大脑。

“播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。”

威廉.詹姆士常见的对大脑产生危害的的一些不良习惯1、配餐不良。2、缺乏锻炼。3、睡眠不好。4、过度沉溺于电脑、手机中。5、不良嗜好、药物滥用。吸烟和过度饮酒、吸毒等。6、长期应激，处于高度紧张的压力中。7、消极思想、长期忧虑或愤怒。8、置身于大脑受外伤的风险中。

第一次神经科学导论、脑的基本要素《尽在脑中寻》第二次神经元电信号传导、神经元之间化学信号传递《大脑与感官》第三次脑的进化和结构

《脑的进化》第四次感觉《思想之窗》第五次运动《大脑神经》

第六次脑的适应功能、需要和动机《万物之首》

第七次情绪《情感澎湃》

第八次脑的节律—睡眠和觉醒《最终的谜团》

第九次学习与记忆《思想培训》

第十次思维《大脑迷思》

第十一次复习答疑

第十二次考试（开卷）

课程设置：

教学参考书：

MarkF.B编，王建军译《神经科学——探索脑》JohnG.N编，杨雄里译《神经生物学—从神经元到脑》

NeiR.C编，苏彦捷译《生理心理学》第六版戴维迈尔斯著，黄希庭译《心理学》第九版

雅顿著，黄延峰译《重塑你的大脑》陈宜张《脑的奥秘》

盖博《像达芬奇那样思考》

讲义（下载）：登陆学校《脑的奥秘》课程中心教学资源中下载

学生提问：

5350877@

人脑的三种状态疾病脑健康脑亚健康脑长时负荷工作，睡眠不足、精神压力、不良心理应激等，引起的神经衰弱、心理情绪问题，还没产生明显的疾病症状机体没有器质病变。如，多数为情绪心理问题，如焦虑、抑郁、易冲动等脑的组织结构产生了相应的病理变化，相应功能受损,产生相应临床表现。如，脑外伤，中风，痴呆，精神分裂、抑郁症等正常脑的组织结构产生了相应正常的功能。如具有正常的心理精神活动表现在下几个方面1、认知：它包括感觉、知觉、记忆、思维等心理现象。2、情绪、情感：伴随认知和意志过程产生的、对外界事物的态度和内心的体验。3、意志和行为：是人的思维决策见之于行动的过程，表现了心理对行为的支配。4、能力和人格：顺利、有效地完成某种活动所必须具备的心理条件。正常的脑功能（健康脑）心理精神活动健康的标志是：

1、身体、认知、情绪、意志行为十分协调；

2、很好的适应环境，人际关系中彼此能谦让；

3、有幸福感；

4、职业工作中，能充分发挥自己的能力，过着有效率的生活。

——第三届国际心理卫生大会

脑功能不正常（abnormal)——脑有关的障碍和疾病类型具体种类治疗脑器质性疾病疾病脑肉眼和显微镜下能看到明显的病理性变化。也伴有功能和行为的变化。脑外伤神经外科（手术治疗）神经内科治疗（药物治疗）戒毒所脑部肿瘤、炎症脑血管疾病神经退行疾病：阿尔茨海默病、帕金森病药物成瘾、吸毒脑功能性疾病亚健康脑显微镜下看不到明显的病理性变化。主要是心理功能的异常。（知、情、意）一般心理问题：现实刺激，常形冲突心理咨询（交谈，行为矫正为主的心理治疗）严重心理问题：比一般更严重神经症性疾病焦虑症、强迫症、恐惧症精神病性疾病精神分裂、心境障碍（抑郁或燥狂）精神科(药物治疗）人格障碍（偏执型、分裂型、反社会型）脑的样子（侧面照）位于颅骨内，重约3斤。处理各种信息适应环境。我们的视觉、听觉、触觉等各种感觉最终都要传入脑中进行处理。脑(brain)成了信息中枢，对接受的各种信息作出适当的反应。人类所独有的更高级认知。我们的意识、思维、情感、和记忆都由它产生和保持。脑中有什么？人脑中有1000亿个这样的神经细胞（神经元,neuron1011

个）。神经元的独特之处在于有如此众多连接，以进行信息的传递（电信息和化学信息）。神经元与神经元之间的连接有一千千亿（1014

）个。处理信息的能力神经元不同于人体其它器官的独特功能，每个人的差异就在于连接的不同。令人惊奇的是，连接具有可塑性（plasticity），每天动态的信息变化就能改变这些连接。大脑是自然界最复杂和精密的器官。神经元连接形成通路——最简单神经反射（reflex)

信息从感觉sensory神经元（红线条表示）传递到脊髓spinalcord，一部分上传到脑，另一部分又通过运动motor神经元（绿线条表示）支配肌肉的收缩。踩到钉子有什么反应？如何发生的？神经通路上信息的流动被破坏

破伤风、蜘蛛和蛇使人中毒的共同之处

神经与神经细胞之间，以及神经与肌肉连接之间都需要特殊的化学物质（神经递质,neurotransmitter）的释放来达到信息传递的作用。破伤风、蜘蛛和蛇产生的神经毒素进入血液后，通过血液循环，到达神经与肌肉连接处（神经肌接头）。神经毒素通过抑制神经递质的释放，达到阻碍神经与肌肉的信息传递，达到呼吸肌麻痹，呼吸衰竭。神经与肌肉的连接处中风（stroke）：脑血管损害导致了脑功能的损伤。在美国，中风在致死性疾病中位居第三，每年约有10万中风患者存活下来，但他们却终身丧失劳动力。神经细胞需要血管供血以提供细胞所需的氧、葡萄糖、氨基酸等营养物质。脑只占体重2.5%，却占心脏输血的20%！脑对氧很敏感，缺氧三分钟，神经细胞便发生不可逆的死亡，而其它器官细胞还能耐受。中风（stroke）:脑血管意外中风——脑血管破裂或堵塞

影像学检查能明显看到缺血后引起的异常图像改变（与左侧对比），在病理切片中出现由于缺氧引起的局部神经细胞坏死。患者出现相应脑功能受损的临床症状（如瘫痪、失语等）。

CT影像学（水平断面）脑外伤（cerebraltrauma）

头部外伤可造成脑内出血，血块压迫大脑，颅内高压（头痛、呕吐、视乳头水肿三主征），形成脑疝。若抢救不及时，压迫脑干（心跳和呼吸中枢），造成心脏呼吸停止。脑部CT

脑疝神经退行性疾病（degenerativedisease)

神经元不明原因的进行性死亡生活条件及医疗水平的改善，生命延长，人口老龄化带来新的问题。

神经退行疾病的发病率显著提高，如老年性痴呆(Alzheirmer’sdisease)，帕金森氏病(Parkinson’sdisease)，严重的影响了人类生活质量。老年性痴呆损害患者的记忆功能，（遗忘），而帕金森氏病则引运动麻痹（运动不能）。治疗中的老年痴呆患者药物滥用导致的脑功能紊乱日常生活中，大家都在接触对脑有作用的化学物质。抽烟（含烟碱），喝咖啡（咖啡因）来提神，或喝酒（酒精）来高兴或悲伤一下。前两者是属于兴奋剂，能引起神经系统功能增强。而后者是麻醉剂，抑制大脑的正常功能。也会用到一些对脑有作用的药品。如：头痛时吃点止痛药，睡不好觉时用安眠药，这些药物同样也可以暂时影响脑的功能，达到缓解症状的目的。但另一些精神药物如吗啡（morphine)、海洛因(Heroin)等，为中枢性镇痛药，我们却称之为毒品。可怕的是这类精神药物会引起严重的药物成瘾（addiction)，患者欲罢不能，导致理知丧失，人格的扭曲，为了能吸食毒品而不顾一切，违反法律道德，对社会的危害很大。青年人居多的脑疾病——精神分裂症、抑郁症两者均为思维和情绪的疾病。精神分裂症（schizophrenia）是一种严重的性格疾病，表现出妄想(delusion)，幻觉（hallucination，illusion）和异常行为。多在青春期和成年早期发病，而且缠病终身。抑郁症（depression）表现为强烈的情绪低落、自卑和负罪感。在美国大约有1500万人在他们一生中的某个阶段会患上此病。该疾病成为导致自杀的主要原因。Fig1.Ageatfirstsignofpsychoticsymptomsinschizophrenicpatients第一讲神经科学导论—脑科学的历史及现状一、古代对脑的认识二、近代对脑的认识三、当今的神经科学古代：“心思”还是“脑思”?Platon的学生亚里士多德（Aristotle)却相信“心脏是智慧之源”，他说，当然脑和知觉一点关系都没有，正确的观点是知觉之所在和源泉都在于心区。认为脑只是个散热器，用来平衡体温之用。“havingabrokenheart”“memorizingbyheart”无独有偶，这个观点在中国也得到认同。

“心之官则思”

——《孟子》

“心居中虚，以治五官”

——《荀子》

“心忧炭贱愿天寒”

——唐·白居易《卖炭翁》

“心乐之”

——唐·柳宗元《至小丘西小石潭记》

心想、心理、心情、心不在焉、心地善良、心烦意乱、心无二用等等“请告诉我思想藏身何处？在心底里，还是在头脑里？”——莎士比亚，《威尼斯商人》古代：“心思”还是“脑思”?西方医学之父的希波克拉底（Hippocrates)认为:“脑不仅参与对环境的感知，而且是智慧的发源地”。柏拉图(Platon)

曾提出：人的欲望、思想、智慧是从脑产生的。秦代医书《皇帝内经•素问》里说“头者，精神之府”。明代李时珍也指出：“脑为元神之府”。最有力的证据两种学说都有支持者，争论持续了一千多年，但谁都拿不出有力的证据。每个人都希望自已更聪明，根据“吃什么，补什么”的简单思维，狐狸(心）和猴子（脑）开始遭殃。这种混乱情况最终由古罗马的医生盖伦（Galen)用最为有力的实验所证实。他分别对动物的心脏和脑的进行夹捏刺激，发现夹捏心脏表现为呼吸急促，四肢挣扎等；而夹捏脑却出现感觉丧失，很快昏迷，进入无意识状态，失去了全身各种有意识的活动。因此，结论再简单不过了，感觉思维和随意运动都是由脑产生的！盖论观点：大脑是感觉接收装置，小脑则支配肌肉。

他是怎么得出这个结论的？希腊医师盖伦接受了Hippocrates的关于脑功能的观点，还对动物的脑进行了大量而细致的解剖。现象：大脑较为松软，而小脑较为坚硬结论：大脑很可能是感觉接收装置，小脑则一定是支配肌肉依据：“结构-功能相关性”形成记忆的关键是将感知“刻印”（imprint)于脑，这一过程自然只能发生在面团般松软的大脑上。错误的依据中得出正确的一般性结论。图片羊脑解剖图返回（大脑）（小脑）（侧面观）（顶面观）那么脑如何来感知环境并支配躯体运动的呢？Galen将羊脑切开，发现脑是空的，空心的腔室内有液体，这些腔室被称作脑室(类似于心脏的心室)在Galen看来,这一发现极好的吻合了当时流行的理论:机体的功能有赖于4种重要体液的平衡。“血气方刚者是由具有潮湿和温暖这种基本性质的血液控制着；在冷静沉着者的身上，是潮湿和寒冷的粘液控制着人体的灵魂特质；忧郁的人是处在干而冷的黑胆汁的影响之下；易怒者是受了干而热的黄胆汁的作用”。性情急躁、动作迅猛的胆汁质；性情活跃、动作灵敏的多血质；性情沉静、动作迟缓的粘液质；性情跪弱、动作迟纯的抑郁质；这四种性格直到现在也是人类性格的重要分类方法之一。感知被大脑所记录，运动被大脑所启动，都是由体液通过神经到达脑室和离开脑室流动而实现的，认为神经是一种类似于血管的中空管道。Galen有关脑的观点延续了将近1500年！

图片图片艾森克的人格结构的维度理论人格有三个维度：

内外向（Extraversion

）：兴趣的指向神经质（Neuroticism）：情绪的稳定性精神质（Psycoticism）：自我中心返回艾森克（HansJ.Eysenck,(1916—1997）英国心理学家最近科学家也开始研究人格特质与脑结构之间可能关系。与某些特定神经递质和脑区活动有一定联系。如，PET扫描显示内向者流入额叶和丘脑前区的血流量要高于内向者。切开的羊脑并显示出脑室返回（脑室）神经系统已经可以完整的剥离出来，它的大体解剖也因此获得了更为细致的描述。一些科学家展开脑物质构成的更深入研究。一些观察表明脑组织分灰质（graymatter)和白质（whitematter)。由于白质是躯体神经的延续性结构，因此认为白质包含有纤维，这些纤维起到向灰质传递信息，以及传递灰质发出信息的作用。脑表面观察到广泛存在的隆起（称为脑回，gyri)以及一些凹槽（称为沟和裂，sulci和fissure)。这一结构使得大脑以叶（lobe)的形式组装起来，成为了不同脑功能定位于不同脑回上这一理论的基础。这一突破开创了脑功能定位研究的新时代。图片2图片1图片3返回18世纪的脑研究进展脑的白质和灰质（白质）（灰质）返回神经系统的基本结构神经系统（nervoussystem)

外周神经系统（Peripheralnervoussystem,PNS）躯体运动植物神经

中枢神经系统

（Centralnervoussystem,CNS）脑(Brain)

脊髓(Spinalcord)神经系统的基本结构

脑又由三部分组成

1.大脑（Cerebrum)端脑（大脑皮质）间脑（丘脑、上、下丘脑、基底节）2.脑干(Brainstem)中脑脑桥延髓3.小脑(Cerebellum)返回大脑的五叶

返回（额叶）（枕叶）（顶叶）（颞叶）（小脑）脑干近代对脑的认识

先总结一下，18世纪末人们对神经系统的认识脑的损伤可以引起感觉、运动和思维的丧失，甚至导致死亡脑通过神经与躯体的肌肉、皮肤、内脏相联脑具有可以明确划分的一些部位，这些不同的部位很可能执行了不同的功能脑像一台机器那样运作，并遵循自然界所有的规律

神经“电缆”论特定的功能在脑不同部位的定位神经系统的进化神经元：脑的基本功能单位返回接下来的100年里，人类对脑功能的了解超出了此前有记载的所有知识的总和，要点有以下四个方面。

神经“电缆”论意大利的LuigiGalvani证明神经受到电刺激时会引起肌肉的颤动，同时脑本身也能产生电流。这些发现最终取代了“神经通过液体的流动而与脑相联系”的观点。产生了新观点：神经是一些“电缆”，它们将电信号传入传出脑。那么引起肌肉运动的信号和来自皮肤的感觉信号是否经过同一根神经电缆进行传导？这个问题被苏格兰内科医生CharlesBell解决了。Bell推论：每根神经都是许多“电缆”的复合体，其中一些纤维将来自皮肤的信息传入脑和脊髓，而另一些则将脑和脊髓发出的信息传送到肌肉。但对于每一根感觉和运动纤维而言，信息传递则表现出严格的单向性。图片返回Bell的实验返回（脊髓）（腹根）（神经）（背根）（脊椎骨）神经纤维（轴突）特定的功能在脑不同部位的定位早在Galen时期，发现大脑与小脑的结构差异，推测小脑支配肌肉运动。

Bell发现不同功能定位于脊神经根的，推测不同的功能也很可能定位于脑的不同部位。他推测运动纤维起源于小脑，感觉纤维最终到达大脑。

问题是如何去证实呢？Gall的颅相学(phrenology)：奥地利的医学生Gall看到了脑表面的那些隆起，它们是具有不同的功能呢？他坚信颅骨上的隆起反映了脑表面的隆起，因而提出一个人的性格倾向，例如大度性、遮掩性、破坏性等都与脑的大小相关联。Gall搜集并仔细测量了数百个具有不同性格的人的头颅研究对象中既有天才，也有具有犯罪倾向的精神病人。中国的看相学（面相，手相）。

“生得身长八尺，两耳垂肩，双手过膝，目能自顾其耳，面如冠玉，唇若涂脂….相者云：此家必出贵人”

——

罗贯中《三国演义》第一回图片颅相学图谱返回特定的功能在脑不同部位的定位法国神经科医生Broca的发现。曾遇到这样一个病人，该病人能够理解别人的言语，但自已却无法说话。当这个病人死后，Broca仔细的研究了他的脑子，结果在其左额叶上发现了损伤。根据这一病例以及其他几个类似的病例，Broca认为大脑的这一区域具体负责语言的形成。很快一些来自动物的实验为脑功能定位学说提供了可靠的支持，法国的生理学家Flourens通过系统的损毁脑的某一部位，进而决定其功能的方法(实验性切除法)，在多种动物上进行了研究，证实小脑确实在运动的协调方面起作用；德国生理学家Hermann采用类似的方法证明了大脑枕叶是视觉功能所必需的。而德国赫茨格用电刺激狗大脑皮质的方法，发现对侧肢体发生抽动，在大脑上勾画出运动皮质的粗略图。我们现在知道，大脑有非常明确的分部，而这些不同的部位的执行了彼此不同的功能。今天脑功能定位图谱，可以与颅相图谱相媲美。图片返回PaulBroca(1824-1880)研究脑损伤而失语的病人，确信不同功能可能是定位于不同的大脑区域失语的病人的脑言语运动中枢：布洛卡中枢受损。表达性失语症——失说言语听觉中枢：威尔尼克中枢受损。接受性失语症——失听视觉性言语中枢：角回受损。失读症——失读书写性言语中枢：额中回\中央前回受损。失写症——失写返回神经系统的进化1859年，生物学家达尔文（darwin）出版了《物种起源》一书，明确的阐述了进化的理论：所有生命物种均起源于共同祖先，物种之间的差异源于“自然选择”的过程。不同物种的神经系统进化源于共同祖先，而且不同的物种的神经系统具有共同的作用机制，这一思想为将动物实验的结果用于人类提供了理论基础。

如研究枪乌贼巨大轴突上获得的神经电冲动传导的知识同样适用于人类。大鼠获得重复自我摄取可卡因时，就会表现出明确的成瘾症状，使用这种大鼠模型可以研究成瘾的机制及治疗药物。另一方面，物种间的差异是由于其生活环境差异造成的，某一物种的许多行为性状与该物种的局部生活环境有高度特异性。

枝头灵活攀援的猴子具有敏锐的视觉，而习惯在地洞中穿梭的老鼠却具有高度进化的触觉功能。每一物种的脑结构和功能均反应了对环境的适应。图片返回

恒河猴和大鼠不同的脑功能特化

返回视觉中枢嗅觉中枢神经元：脑的基本功能单位19世纪早期，伴随着显微镜的发明，科学家第一次有机会观察动物组织。1839年德国动物学家施旺提出了已广为人知的细胞理论：一切组织均有被称为细胞的显微单位所构成。神经系统自然也不例外，构成大脑中的细胞被称为神经细胞，又称神经元。神经元是脑的基本功能单位，脑的一切功能都必需以神经元为基础。但由于神经细胞有许多从中心细胞体向外伸展的突起，人们当时无法肯定来自不同的神经细胞突起是否会融合在一起，如果是那样的话，不同神经细胞相互连接的“神经网络”才可能是脑功能的基本单位。返回当今的神经科学从研究的层次来分分子神经科学：脑中最基本在成份—各种分子的功能糖、蛋白质、DNA、神经递质细胞神经科学：由分子组成的神经元是如何行使其功能系统神经科学：某一共同的功能——如视觉和运动系统——许多神经元构成了复杂的环路。认知神经科学：神经系统是怎样一起工作，产生协调的行为和认知。神经科学的终极目标是弄清人类的精神活动——

如自我意识、思维想象——的神经机制。从研究的领域来分临床领域类：医生在医院治疗神经方面的疾病，也可做研究。神经内科脑外科精神科心理学实践领域：治疗心理方面的一些问题，也可做研究。

临床心理学家咨询心理学家学校心理学家基础研究：在大学或研究所从事神经相关研究神经生物学、发育神经学、神经解剖学、神经化学、神经生理学、神经药理学神经心理学、生物心理学、生理心理学等结语本讲介绍了神经科学的发展历史，不同时代对神经科学的认识，反应了人们对探索人脑的一种尝试和努力。神经科学的研究目的在于了解神经系统的功能，脑是如何工作的？在了解脑的工作机制的基础上，进一步找到治疗神经系统疾病的有效办法。问题：大脑的基本功能有哪些？脑功能不正常会产生哪些常见的疾病？基础篇之一

第二讲脑的基本要素肖

飞(FeiXiao)

(DepartmentofPhamacology，SchoolofMedicine,5350877@)

生命的构成Atom原子（C、N、O等）Molecules分子（如O2、糖、脂肪、DNA，蛋白质等）Cell细胞（如上皮细胞，神经元）Tissue组织（如上皮组织，神经组织等）Organ

器官（如眼睛，脑等）Organsystem器官系统（如视觉系统，神经系统等）Multicellorganism多细胞生命（如人，鱼等）Population种群（如人群、鱼群等）Community生物群落（许多种群组合在一起）Ecosystem生态系统（海洋，草原，河流等）Biospere生物圈（地球）引言

“神经元是大脑基本结构和功能单位，神经元的突起不是连通的，是通过接触而非连通传递信息”

——

Cajal(1906年诺贝尔医学生理学奖）第二讲神经元和神经胶质细胞一、神经元学说的由来二、神经元的基本结构三、神经元的分类四、神经胶质细胞细胞学说17世纪中叶，显微镜被用于生物学研究，显微镜观察来自树皮的木栓，看到一个个“小室”结构，称之谓“Cell”（细胞）。19世纪初，两位德国生物学家施莱登和施旺正式明确提出：细胞是植物体和动物体的基本结构单位。经过后来的丰富和发展，形成公认的细胞学说：

细胞是所有动、植物的基本结构单位；每个细胞相对独立，一个生物体内各细胞之间协同配合；新细胞由老细胞繁殖产生。图片

英国科学家霍克（R.Hook,1635-1703),英国皇家学会领导成员,发表对木栓的观察,命名Cell，被称为细胞。返回细胞的基本结构和功能

含有三个主要的生物大分子（DNA、RNA、Protein)细胞膜（membrane）将细胞与周围环境分隔开细胞核：(nucleolus)遗传信息携带。内含染色体——由脱氧核糖核酸（DNA）组成，遗传信息储存其中

细胞质：化学反应场所。膜分隔成许多小室，称内膜系统（endomembranesystem)，每个小室称细胞器。

1、线粒体：提供能量

2、内质网(ER)：蛋白质（protein,polypeptide)的合成

3、高尔基体(Golgibody)：蛋白质加工

4、核糖核酸（RNA）：将遗传信息带到细胞质

图片细胞核细胞膜

高尔基体mitochondrion

线粒体滑面内质网粗面内质网返回三大生物大分子如何协调运作？

细胞核细胞质转录翻译

DNA转录RNA翻译蛋白质遗传信息蓝图信使生命功能执行者

细胞工作的核心分子——蛋白质（protein)

蛋白质由氨基酸相互连接组成，不仅是细胞的结构成份，还参与了几乎所有的细胞功能!

结构蛋白：（如：α-角蛋白形成纤维以增强表皮组织，是头发和角的主要成分）动力蛋白（如：肌肉中的肌球蛋白为动物提供驱动力）酶（enzyme)是一种蛋白质，能加速细胞的化学反应（消化食物时，胃能分泌蛋白酶降解食物中的蛋白质）信号蛋白（如：胰岛素可以控制血糖的浓度）转运蛋白（如：血红蛋白与氧结合负责运输氧）受体蛋白(如：乙酰胆碱受体接受乙酰胆碱的化学信号）图片1图片3图片6图片5图片2图片4头发的组成

许许多多的角蛋白相互连接组成三条链，然后进一步组装，最后形成肉眼能见到的头发返回

肌肉

许多肌肉细胞

单个肌肉细胞

肌纤维

肌球蛋白互相连接形成的肌丝

肌肉如何收缩的？肌肉的收缩在于肌丝的相互滑动而缩短返回胃（stomach)依靠胃液中的胃蛋白酶来消化食物

消化能力过强会引发胃溃疡（胃自身消化）,不足容易消化不良。

胃周围是什么器官呢？胃蛋白酶的三维结构胃胰十二指肠返回胰腺分泌胰岛素（insulin)能降低血液中的糖（glucose)

胰岛素不足则发生糖尿病（血糖过高从尿中排出），过多就会低血糖。胰岛素的三维结构皮下注射胰岛素蛋白返回

血红蛋白出现问题引起的廉状红细胞贫血

红细胞内的血红蛋白运输氧正常红细胞异常红细胞返回乙酰胆碱与乙酰胆碱受体结合

神经元与神经元之间传递化学信息（乙酰胆碱受体）（乙酰胆碱）乙酰胆碱的化学结构神经元与神经元连接处返回神经元学说的提出1、脑细胞太小（直径约在0.01-0.05mm)，肉眼无法看到，只能通过显微镜来观察。单位缩写数量实际生活中的对比量米（meter）m1m正常走二步厘米（centimeter）cm10-2m小指厚度毫米（millimeter）mm10-3m指甲厚度微米（micrometer）μm10-6m光学显微镜分辨率纳米（nanometer）nm10-9m电子显微镜分辨率2、为了能看到脑细胞，不得不制成薄切片（切片厚度为5微米~20微米）以使光线能透过细胞。过程大致为先将取出的脑组织用福尔马林进行固定，以保存组织；然后进行切片，切片标本在显微镜下呈均一的奶油色，没有色差，无法识别单个细胞，需要用染色的方法才可看到。

制作薄切片的切片机细胞核染成蓝色两种脑切片染色方法

1.Nissl发明的尼氏染色焦油紫可染出神经元的核及核周问题：根据切片染色的图片，请判断神经元立体形状？2.Golgi发明的高尔基染色铬酸银染色可以染出完整的神经元图片

神经元的三维电脑重构图返回神经元胞体突起突起探究脑奥秘的起点：典型的神经元(Neuron)由三部分构成胞体(Soma)树突(Dendrites)轴突(Axon)Typicalneuron1、胞体：

微型化学加工厂——生产神经元所需的各种化学物质及生物大分子（DNA、RNA、蛋白质等）神经元膜：脂质双分子层，使细胞有一个独立的空间，与外界隔开。神经细胞核：

1、脱氧核糖核酸（DNA）:带有遗传信息，指导RNA合成（基因转录）。

2、核糖核酸（RNA）:将遗传信息带到细胞质，指导蛋白质的合成（翻译）神经细胞质：有许多细胞器，大分子生产车间。

1、粗面内质网：蛋白质的合成

2、滑面内质网和高尔基体：蛋白质的加工

3、线粒体：氧化葡萄糖，提供能量（能量货币：ATP）

4、细胞骨架：微管，微丝，神经丝

神经元内部结构

蛋白质生产线粒体：细胞呼吸场所，产生能量流通物质——ATP。脂肪、糖、蛋白质细胞骨架（微管）（中间丝）（微丝）神经元所特有的结构：树突和轴突

3、轴突负责信息传递（信息传出）的使命由起点、中间段、末端三部分构成

（轴丘）（侧支）（树突）2、树突负责信息传递（信息传入）的使命树突上有一个个小突起（树突棘）（树突棘）

多个树突传入信息，在胞体上进行综合处理后，再由胞体发出信息，沿轴突传出信息.智障与树突棘

正常婴儿的树突智障婴儿的树突树突棘是树突-轴突连接点正常和异常的树突棘返回神经元之间的连接结构——突触（synapse）由三部分组成1.突触前轴突终末（电信号）

2.突触间隙（化学信号）3.突触后树突（电信号）

主要功能信号转换并具可塑性参与学习记忆，异常导致某些精神疾患毒素与药物作用位点（1.突触前：轴突终末）（2.突触间隙）（3.突触后：树突）（突触）返回出生后大脑发育——神经元的连接（突触）在增加并进行修剪，而神经元数量没有变化。出生-3岁，连接各细胞的“”互相交错地伸向各神经纤维，脑细胞之间的网络框架基本完成。返回神经元的分类按执行的功能分类感觉神经元（sensoryneuron)：接受各种感觉的信息并传递到上一级神经元最终到达信息中枢——脑、脊髓。分布于外周神经系统。运动神经元(motorneuron)：接受脑发出的信息指令，传递到下一级神经元最终到达效应器官—肌肉、脏器等。分布于外周神经系统。中间神经元(interneuron)：处理感觉神经元传来的信息，进行分析综合最后发出信息给运动神经元，为信息中枢。

想一下，这类神经元主要分布在哪里？按释放神经递质分类（突触使用何种化学信息）大脑有许多释放各种各样神经递质的神经元类型。如胆碱能神经元：此类神经元释放神经递质乙酰胆碱来完成信息传递，与其它神经元进行沟通。

一类感觉神经元（痛觉传入）（皮肤）（脏器）（神经节）（脊髓）sensoryneuronaxon:感觉神经元轴突

motorneuronaxon:运动神经元轴突Spinalcord:脊髓Cellbody:胞体（）支配肌肉运动的胆碱能神经元

在轴突终末将电信号转变成化学信号（释放乙酰胆碱），将信息传递到肌肉，引起肌肉的收缩。

同时它也是

A感觉神经元

B运动神经元

C中间神经元

请选择正确答案？返回胆碱能神经元神经胶质细胞

脑中除了神经元还有胶质细胞，分布在神经元周围，数量是神经元的10倍。星形胶质细胞：对神经元起营养支持作用(图A）少突胶质细胞：提供一层层的膜螺旋状围绕轴突（髓鞘）以隔离轴突，可以加快电信号在轴突的传播（图B）图A图B少突胶质细胞神经元结语本讲介绍了脑中的两类细胞——神经元和神经胶质细胞脑的基本功能单位是神经元，神经元的基本结构：胞体、树突、轴突处理信息是神经元的主要功能。

基本过程：树突接受许多来自其它神经元的信息，达到胞体后并进行综合，然后沿轴突传递信息到突触，突触释放神经递质，通过间隙，将信息再次传递到另一个神经元的树突。（其功能是不是有点象个微型CPU？）而另一些数量更多的神经细胞是神经胶质细胞，其功能是营养支持神经元。问题：神经元的基本结构有哪些？各部分的功能是什么？基础篇之二

第三讲神经元上电信号传导肖飞

(暨南大学医学院5350877@)引言

传递和处理信息是神经元的独特之处，神经元是通过产生电信号和化学信号来实现信息传导的，那么神经元如何才能实现这一目标呢？神经元之间是通过化学信号来传递的。神经元上是通过产生动作电位来传导电信号的。静息状态下胞内电位相对于胞外为负（-65mV)，动作电位是这一电位的快速翻转，即在瞬间使胞内电位为正。

第三讲神经元上电信号传导一、神经元电的化学基础二、神经元静息膜电位的离子基础三、动作电位的特性四、动作电位的机制—离子跨膜运动五、动作电位的传导神经元电特性的起源1751年，Franklin（弗兰克林）出版了《ExperimentandObservationsonElectricity》，宣告了对电现象一次全新的认识。自然界中的“生物电”现象，如一种名叫电鳗的鱼能放电击昏猎物或来犯之敌。意大利科学家LuigiGalvani证明神经受到电刺激时会引起肌肉的颤动，也就是神经具备了电兴奋性，揭开了神经元的传递电信号特性。能放电的鱼——电鳗生活在南美洲亚马逊河，能产生高达300V的电压！电镘视频（有兴趣可以看一下）

LuigiGalvani(1737-1798)与它的青蛙肌肉收缩实验

神经元电特性的化学基础

电流的本质是电荷在电场中的移动，神经的电活动不像金属中电子的移动，而是带电离子在电场中移动。神经元膜（membrane)上的跨膜电流由三个要素组成：

1、神经元膜内外的盐溶液：提供带电离子

2、神经元膜：将内外隔开形成电场

3、跨膜蛋白质：离子在膜内外电场移动的通道1、膜内外的盐溶液水:是神经元膜内外溶液的主要成份。带电的原子（离子）溶解其中。水分子最重要的特性是它不均衡的电荷分布，因此具有极性。离子(ion)：带有电荷的原子或分子称为离子。带正电荷的称为阳离子（cation),带负电荷的称为阴离子（anion)。生物体内常见阳离子有：Na+,K+和Ca2+

。常见阴离子为Cl-固体NaCl溶解过程极性共价键2、神经元膜——由磷脂组成（磷脂双层）（极性“头”）（非极性“尾”）（细胞外）（细胞内）

磷脂：是神经元膜的主要化学构件。既含有亲水的极性“头”（含磷酸）和又含有另一疏水性的非极那“尾”（含碳氢链）。尾尾相对的双层磷脂将细胞质和细胞外液分隔开来。3、跨膜蛋白质蛋白质是由20种氨基酸排列组合而成的分子。一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基相互连接形成肽键，许多个氨基酸互相连接就形成了蛋白质，也称多肽。不同的按基酸组合形成不同的空间结构和形状。通道蛋白——具有独特的三维结构蛋白质形成了独特空间结构，有些膜上的蛋白质能形成像通道一样形状，以使特定离子通过。主要有两种类型。离子通道（ionchannel)：打开时，只允许特定离子通过，如钾通道(只允许钾离子通过）,钠通道（只允许钠离子通过），钙通道等。打开时让离子从高浓度流向低浓度，不需能量。离子泵(ionpump)：不仅允许离子通过，而且还能像泵一样将离子从低浓度向高浓度转运，需要消耗能量（分解能量货币ATP）膜离子通道（细胞外液）（细胞质）（磷脂双层）（多肽亚基）A离子通道B离子泵

二者都是让离子进行跨膜运动，有何区别？离子的运动

离子通过离子通道进行跨膜运动受两个因素影响:扩散和电学1、扩散（diffusion)：从浓度高向浓度低区域的净移动。离子跨膜进行扩散要有两个条件

1.膜两侧有浓度差

2.离子通道打开（若关闭，离子不能通过膜）

２、电学：离子在电场作用下发生净移动。与两个因素有关。

１）电位：又称电压。是施加在带电粒子上力，电位越大，流过的电流越多。

２）电导：电阻的倒数。电荷从一点迁移到另一点的相对能力，电导越大，流过的电流越多。

离子跨膜进行电学运动要有两个条件

1.膜两侧要有电位差

2.离子通道打开（若关闭，离子不能通过膜）离子跨膜运动小结由于磷脂双层中间的疏水性，单纯的磷脂双层的细胞膜对水溶性离子（Na+,K+，Ca+和Cl-）不具通透性。神经元膜上存离子通道蛋白，在其打开时能形成通道让水溶性的离子通过。离子通过离子通道进行跨膜运动受三个因素影响

浓度差电位差离子通道的开放（电导增大，若关闭则电导为０）返回什么是静息电位膜电位:是指在任何状态下神经元膜内外差用符号Vm。静息电位：静息（相对于电信号传递的时期）时神经元的膜电位。一般为—65mV（膜外当作０），也就是说静息时膜内比膜外低65mV。此电位是由电荷的跨膜不均衡分布引起的。电压计微电极平衡电位（equilibriumpotential)a图，胞内的钾盐浓度为胞外的20倍，而此时没有离子通道存在，膜电位是多少？b图，在此基础上在膜上加入K离子通道，并且是开放状的，胞内的K离子由穿过细胞膜到达胞外，此时膜电位怎么变化？（以胞外为0）胞内的K离子会一直流下去吗？c图，K离子不再进行扩散，进出达到平衡，为什么？电位差与浓度差的驱动力正好相反，达到平衡。此时的膜电位称为平衡电位。精确平衡某种离子的浓度差的电位称为该离子平衡电位，简称平衡电位。内外平衡电位的特点只要膜内外存在浓度差，当离子通道开放后，Ｋ+的净运动，膜电位便逐步达到Ｋ+的平衡电位。若胞内浓度为100mmol/LＫ离子，膜外的浓度为5mmol/L，两者相差20倍，达到-80mV的平衡电位，只需要胞内很少的Ｋ离子流到胞外，胞内浓度只降低了0.00001。已知某一离子跨膜浓度差，可以计算其平衡电位。静息电位——K离子的平衡电位静息条件下，神经元膜内外存在着各种不同浓度的离子。胞内为高钾、低钠。胞外为低钾、高钠。静息时，只有K通道处于开放，此时的电位为K离子平衡电位，大约为-80mV。实际静息电位为-65mV，原因是还有少量的Na持续漏入细胞。平衡电位钾通道的发现钾通道的选择性通透是决定静息电位的重要因素。加州大学旧金山分校的Jan等成功的测定了一类钾通道的氨基酸序列。

他们在培育果蝇时发现了一种对乙醚产生晃动的果蝇，称为Shaker。进一步研究表明，这种异常行为是一种钾通道受损伤引起的。利用分子生物学技术，Jan等找到了大量不同的钾通道，包括维持神经元膜电位的钾通道。另一个例子是被称为Weaver鼠，该鼠难以保持正常姿势和运动，是由于小脑神经元中钾通道一个氨基酸突变，导致钾通道空间结构的变化，使得Na+和K+都能通过通道。许多遗传性神经疾病，如某种类型的癫痫，可能是由特定K通道突变引起的。K通道突变可引起癫痫患者,男，16岁，发作性抽搐8年。发作时大叫一声，突然意识丧失，跌到在地，全身肌肉强直收缩，头向后仰，口张开后闭合，咬舌，口吐白沫，双眼上翻20秒，全身肌肉阵孪，上肢屈，两手握举，双下肢伸直强直。经3分钟清醒，瞳孔由大变为正常，醒后无记忆发病情况。其特征为脑神经元突发性异常高频率放电并向周围扩散，引起短暂的运动、感觉、意识和植物神经功能异常,可伴有脑电图改变。

癫痫大发作时放电的传播病灶异常放电向对侧大脑传播

向周围组织传播

钾通道结构

钾通道由4个亚基组成，如木桶的铁板一样排列成一个孔。膜内外各种离子浓度差是怎样建立并维持？是由于离子泵的存在，通过离子泵的不停工作来建立各种离子浓度差。主要有钠钾泵和钙泵，这是一个耗能的过程，它们均为一种能分解ATP的酶，引起空间结构改变。据估计钠钾泵消耗的能量约占大脑总ATP消耗量的70%。钠钾泵:将钾离子泵入细胞内，而钠离子泵出细胞，使得细胞内高钾低钠，而胞外低钾高钠。钙泵:将钙离子泵入细胞内的内质网中。使得细胞内离子浓度低，而胞外高钙。图片钠钾泵返回细胞外液：高Na低K细胞质：低Na高K调控细胞外钾浓度的重要性由于静息电位是需要胞外低钾和胞内高钾的浓度差来维持的。因此细胞外钾浓度的变化将影响其平衡电位。因此有机体必需很好的控制胞外钾离子浓度。

膜外钾离子浓度增加将导致膜电位负值减少甚至为变为0mV.膜电位细胞外液K+浓度静息电位消失的后果

静脉注射KCl可引起死亡。注射死型程序：先给予麻醉剂，然后静脉注射KCl。原因：静息电位对于维持神经元及心肌细胞的电兴奋性的基础。一旦细胞外出现高钾破坏了正细胞内外的K离子浓度差，首先将导致心肌失去静息电位，从而失去兴奋性，无法产生动作电位，心肌无法进行收缩。而神经元由于血脑屏障的保护受影响小一些，但过高也会使神经元无法形成静息电位，使电传导无法进行。结语1神经元膜内外存在不同离子的浓度差异，它是由离子泵建立和维持的。这一过程需要消耗大量能量（分解ATP）。静息时细胞内高钾低钠钙，胞外则相反。静息条件下，由于钾通道的存在而对K有高通透性，K顺浓度梯度跨膜迁移使得神经元膜内负电荷增加，并最终达到其平衡，（电压驱动力与浓度驱动力相等），此时的膜电位便是K的平衡电位。判断题：1、平衡电位是一种特殊状态时的膜电位，各种离子有相同的平衡电位。2、静息电位是指神经元静息时的膜电位，主要是K的平衡电位。返回动作电位：神经元膜传递电信号神经元静息状态下，即不产生动作电位时，通过插入胞内微电极可以测定细胞膜内电位（Vm,膜电位）。此时电压表的读数稳定在-65mV，也就是静息电位。动作电位产生程中，膜内电位短暂地变为正电位。这个过程非常之快，比眨眼快100倍。用示波器（一种特殊的电压计）可以记录到膜电位随时间的变化。动作电位形状象一个陡峭的山峰，可分为两部分，即上升相和下降相。动作电位的记录细胞外电极细胞内电极单个动作电位的上升相和下降相

膜电位

Vm时间动作电位的产生静息时，神经元膜内为负，膜外为正，即静息电位，约为-65mV,这种电荷不对称状态称为极化状态。膜内的负电位减小,膜内与膜外电位差值减小,称为去极化。

1、物理因素。如牵张刺激导致钠离子进入胞内，引起去极化；

2、化学因素。如化学物质释放导致钠离子进入胞内，引起去极化；

3、人为的用微电极向胞内注入电流直接使神经元去极化。只有负电位减小到阈值（threshold，触发动作电位的膜电位水平，-40mv）时，即去极化达到或超过阈值时,才触发动作电位。向细胞内注入电流导致动作电位的产生注入电流注入电流引起膜内负值变小——去极化

达到或超过阈值才会引发动作电位返回动作电位产生机制A：静息时：钾通道开放，钠通道关闭，达到钾平衡电位B：上升相，钠通道开放，钠离子内流，膜电位上升细胞膜内离子状态:高钾低钠钠内流动作电位产生机制C：下降相：钠通道关闭，钾离子外流，膜电位下降D：恢复静息电位：钾通道重新开放，钾平衡电位钾外流细胞膜内离子状态:高钾低钠动作电位产生的关键——钠通道短暂开放动作电位的上升相是由于钠通道打开，钠离子内流引起的膜电位上升。而下降相是由于钾离子在电压梯度驱动下外流，而使膜电位恢复，从而形成了一个脉冲峰。前面讲到去极化能引起动作电位产生，而动作电位的产生是首先钠离子内流引起的。换句话说，去极化先导致了钠通道的开放，引起钠离子内流。这种随着电压改变而开放关闭的钠通道，称之为电压门控钠通道。当去极化达到阈值时，电压门控钠通道就打开，钠离子内流引发动作电位。现在的问题是：通道的打开为什么能受电压的控制？

电压门控钠通道由多个氨基酸组成的蛋白质长链。链反复穿过细胞膜，开成四个部分，每个部分又由6个α螺旋组成，分别为S1-S6。电压门控钠通道打开关闭机制

膜去极化，由-65mV到达-40mV时，膜内正电荷增加，电荷排斥作用，使蛋白结构发生变化，钠通道打开。而当电位恢复时，则使钠通道关闭。++++电鳗为什么能放电？

人人都能放电，只是电太弱了（动作电位从-65mV到+40mV之间)。电鳗形成了特殊的放电器官。器官的细胞膜上含有大量钠通道，单个细胞产生的动作电位高，再加上细胞成串联排列，同时启动，可将电压差升到300V。为了吃美味不要命！河豚（puffer):在受到干扰后能充气或充水发生鼓胀如球，分布于暖水及温带海区，也见于半咸水或淡水。脏器有毒。河豚被认为是一道美味佳肴，采用特殊方法烹制，以避免中毒，尽管如此，但仍导致嘴唇周围麻木，每年都有中毒事件发生！而导致中毒原因是误食！河豚毒素的化学结构河豚毒素（tetrodotoxin,TTX)最初是从日本河豚卵巢中分离出来的，是一种毒性很强的神经毒素，只要食入豚毒0.5mg-3mg就能致死。它能在纳摩尔浓度与钠通道结合，能完全阻断钠离子的内流,导致神经元无法传递电信号，严重引起神经元的信号不能传到呼吸肌，引起呼吸麻痹，导致死亡。除了TTX外还有许多其它的毒素能如石房蛤毒素从一种甲藻中提取。而以这些海藻为食的蚌、蚝等体内会富集这种毒素。有时，甲藻爆长会导致“赤潮”，此时食用将是致命的。返回动作电位的传导

产生的动作电位能沿神经元轴突进行传导。局部去极化，使邻近的电压门控钠通道开放，钠离子内流，邻近局部去极化，去极化又引起邻近的电压门控钠通道开放，钠离子内流。就这样依次向前推进。平均速度为120米/秒。钾外流钠内流局部麻醉药（localanesthesia）为什么让你不感到痛？局部注射利多卡因（lidocaine)是如何使你的嘴变得麻木，在拔牙时不感到痛疼？利多卡因是一种局部麻醉药，被直接注射到需要的局部组织中，引起局部感觉（皮肤感觉、痛觉、温觉）缺失。第一个药用的局部麻醉药是由德国医生Niemann在1860年从古柯树叶中提取出来的可卡因（cocaine)。在寻找可卡因的替代物过程中，得到了利多卡因。它已成为应用最为广泛的局麻药。将利多卡因溶于液体中，然后涂于粘膜麻醉神经末梢（表面麻醉）；也可注入组织（浸润麻醉）或神经（神经封闭）。甚至可将其注入脊髓段脑脊液中（脊麻），能使身体大部区域麻醉。脊麻:作用于脊髓一段

引起下半身被麻醉麻醉机制：利多卡因等局麻药物暂时阻断轴突上动作电位的产生及传导。药物穿过神经元的轴突膜，通过开放钠通道门，在孔道中找到结合位点（S6α螺旋区），将钠通道的孔堵塞，钠离子无法流入膜内，阻断了动作电位的产生和传导。来自外周的感觉（皮肤感觉、痛觉、温觉）信息无法传递到大脑，自然也就感觉不到疼痛。S6α螺旋区Lidocaine结合位点髓鞘和跳跃传导少突胶质细胞包裹轴突形成一个个髓鞘，迫使电流顺轴突流动，增加了动作电位的传导速度，称为跳跃传导。去髓鞘疾病1、多发性硬化（multiplesclerosis):病人经常抱怨无力，协调性差，视力以及言语能力受损。主要是中枢白质包括神经纤维的髓鞘的减少甚至消失引起神经传导减慢。该病反复发作，迁延不愈。2、格林—巴利综合征（Guilain-Barresyndrome):损坏外周神经中支配肌肉和皮肤的神经髓鞘。使支配肌肉和皮肤的轴突动作电位传导变慢或无效。患者伴有感染史，1～2周后患者出现双手和/或双足的无力，并逐渐向双上肢及双下肢发展，可伴有麻木感，病情严重时可以累及呼吸肌而导致呼吸困难，此时患者感到咳痰无力、气憋，若治疗不及时可危及生命，此病具有自愈性，只要控熬过此期，便能恢复。结语2本节介绍了神经的电信息传递——动作电位的产生及传导。回顾一下踩图钉的起始过程。图钉划破皮肤，牵张感觉神经末梢，对牵张敏感的钠离子通道开放，带正电荷的钠离子进入神经末梢，内流的正电荷使起始区的神经元膜去极化达到阈值，产生动作电位。动作电位沿神经纤维传导，到达神经元终末，就是与下一个神经元连接点即突触。信息如何从一个神经元终末到达另一个神经元的起点的，即如何通过突触？这是下一节要绍的内容。问题：简述临床上使用局麻药利多卡因的作用机制。基础篇之三

第四讲神经元之间的化学信号传递肖飞

(暨南大学医学院5350877@)引言

神经元上通过动作电位的方式来传导电信号，神经元之间是通过突触进行接触，突触之间存在着突触间隙。神经元如何将信息通过这个间隙而送到下一个神经元?

第四讲神经元之间的化学信号传递一、突触传递二、突触传递的原理三、突触整合神经元上的信息流动（电流的形式）

从树突传入的动作电位到达胞体，胞体综合多个信息后，产生动作电位沿轴突传出。神经元之间的化学信息传递（化学物质形式）

上一个神经元上的电信号传递到突触时，突触释放某种化学物质，化学物质扩散，穿过突触间隙，作用下一个神经元，在下一个神经元上产生新的电信号。

（1.突触前：轴突终末）（2.突触间隙）（3.突触后：树突）（突触）神经元之间的相接触的部位——突触(synapse)突触传递：突触处发生的化学信息传递第一个神经信息传递物质的发现

OttoLoewi的双蛙心实验OttoLoewi发现电刺激神经轴突可以释放化学物，后来研究证实该化学物质就是乙酰胆碱，是一种神经递质。获1936年Nobelprize。电刺激迷走神经心率

突触传递的基本过程

神经元产生的动作电位到达突触，引起突触释放化学物质，化学物质通过突触间隙作用下一个神经元，产生新的动作电位。该化学物质被称为神经递质（传递信息的物质）。

电传导

电传导化学传导返回突触传递的原理1、神经递质概念

神经递质（neurotransmitter)：由神经元合成并由突触释放参与突触信息传递的化学物质。神经元之间通过神经递质进行电—化学—电信号的转换。神经递质

脑内有五十多种神经递质，不同的神经元使用不同的神经递质。

不同的神经递质在脑内的功能各不相同，有的使人兴奋(如去甲肾上腺素)，有的使人抑制(如甘氨酸,

γ氨基丁酸有催眠作用)。有的具有抗痛作用(如脑啡肽)，有的含量增加会致痛(如P物质)。氨基酸类单胺类多肽类甘氨酸（Gly）谷氨酸（Glu）γ氨基丁酸（GABA）乙酰胆碱（Ach)多巴胺（DA）肾上腺素去甲肾上腺素（NE）5-羟色胺（5-HT）胆囊收缩素脑啡肽生长抑素P物质（substanceP)血管活性肠肽（VIP）

神经递质的种类和功能：代表性的神经递质(a)氨基酸类(b)单胺类

(c)多肽类

谷氨酸氨基丁酸甘氨酸乙酰胆碱去甲肾上腺素P物质神经递质的合成和储存

(a)多肽类(b)氨基酸、单胺类突触囊泡神经递质的释放突触囊泡神经递质分子神经递质与膜上的受体（receptor,能接受化学物质的一种蛋白质）结合后产生动作电位

（A）递质门控离子通道（受体）递质与递质门控离子通道结合

递质门控离子通道打开钠离子流入膜内膜内电位增加产生动作电位（B）G蛋白耦联离子通道神经递质与G蛋白结合G蛋白亚基与离子通道结合钠离子通道打开钠离子流入膜内膜内电位增加产生动作电位小结神经元之间的连接部称之为突触，突触之间的信息传递就是突触传递，神经递质充当信使，作用于下一个神经元的离子通道（受体，能与化学物质结合的蛋白质），产生动作电位，化学信号转变为电信号。突触传递的过程由递质合成、储存、释放及和下个神经元膜上的受体结合产生动作电位这几个基本过程组成。由于人的神经系统突触传递都是化学性的，因此，一些化学物质（药物和毒物）能对突触传递的任一过程产生影响，加强或减弱某种递质的信息传递，从而达到治病或致病的作用。这也是化学物质与脑作用的物质基础。

破伤风、蜘蛛和蛇产生的神经毒素作用机理神经与肌肉的连接处破伤风产生肉毒素、黑寡妇蜘蛛毒液、银环蛇毒素都能破坏神经肌肉连接处的化学突触的传递。神经肌肉之间的信息传递的化学物质是乙酰胆碱。神经毒素通过抑制神经递质乙酰胆碱的释放，达到阻碍神经与肌肉的信息传递，达到呼吸肌麻痹，呼吸衰竭。运动神经元有机磷化合物作用于神经递质乙酰胆碱的降解酶，引起乙酰胆碱不能及时降解，使受体失敏，产生致死效应。主要有两个用途：早期的化学武器，至今仍是恐怖活动的武器。

1995年日本的奥姆真理教对东京地铁发动的恐怖主义攻击中释放了化学毒剂沙林。大约5,000人生病，12人死亡。沙林是一种无色、纯液态时无臭的水样液体，化学名称为甲氟磷酸异丙酯，人员中毒后，会出现缩瞳、视觉模糊、流涎、气喘、肌颤等。

农药杀虫剂。吗啡（morphine）

最强的镇痛药物，模拟神经递质脑啡肽的作用，使机体抗痛系统作用加强，达到镇痛作用。缺点是有很强的成瘾性。HOOHON-CH3AB15C12345678910111213141617N具有苯基哌啶基本结构的物质都有不同程度的镇痛作用。罂粟花

精神分裂症的治疗药—氯丙嗪(Chlorpromazine)

精神分裂症患者脑内的多巴胺神经递质过多,功能过强