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1、2023年神经科学探索脑神经科学BR 一、前言及神经元与胶质细胞 了解神经生物学的概念、主要内容： 分子生物学、发育神经生物学、神经系统生物学、系统神经生物学、行为神经生物学、比较神经生物学 （免疫系统衰退与寿命亲密相关） 驾驭神经元胞体结构和功能： 胞体的结构：核仁、细胞膜、细胞质、细胞核。胞体的细胞质称为核周质，含有较发达的粗面内质网、游离核糖体、微丝、神经丝、微管以及Golgi 复合体。 功能：胞体是神经元的代谢和养分中心，集中了几乎全部蛋白合成的装置。 胶质细胞： 中枢神经系统中的：星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞 四周神经系统中的：Schwann 细胞、卫星细胞 二、神经生理学
2、基础 驾驭神经纤维动作电位的特征： 动作电位只发生在阴极； 其大小不随刺激强度而改变； 遵循“全或无”定律； 动作电位可无衰减地传递。 驾驭离子通道与门控电流： 离子通道的特性： 不同的离子通道是相互独立的 通道是孔洞而不是载体 离子通道的化学本质是蛋白质 孔洞大小、形成氢键的实力及通道内位点相互作用的强度与通道的通透性有关 离子通道的分类： 1）按通道门控的方式分类 电压门控通道 配体（/化学）门控通道 机械门控通道 门控电流的原理： 膜离子通道的开闭是一种完全受制于膜内的内在过程，是膜上通道蛋白的带电基团或偶极子在膜电位变更时，在电场作用下发生位移或转动，或重新分布，从而导致通道关闭。通道
3、的开闭伴随有电荷移动，称为门控电流或闸门电流。 三、神经化学与神经药理学基础 1、电镜下的突触由三部分组成化学性突触： 是哺乳动物神经组织信息传递的主要形式，由突触前成分、突触后成分和突触间隙所构成，呈单向性传导 电突触： 由突触前膜、突触后膜和突触间隙组成:突触间隙极窄，约2-4nm 左右; 突触前、后膜的构造完全相等，无增厚，紧相贴附，突触前膜无突触囊泡。电信号的传递是通过连接子通道进行的。 传递： 化学突触传递的基本过程：当突触前神经元产生的动作电位传导到神经末梢的突触前膜，动作电位的到来引起突触前膜去极化，激活突触前膜的电压门控Ca2+通道，细胞外Ca2+进入轴突末梢，导致突触前膜内C
4、a2+浓度上升。钙离子进入突触前膜可促使突触囊泡与突触前膜融合，通过出胞作用将囊泡内的神经递质释放到突触间隙，神经递质通过扩散作用到达突触后膜，与突触后膜上的特异性受体或通道结合，导致突触后膜的离子通透性发生变更，出现离子跨膜移动，即可变更突触后膜的膜电位，产生去极化或者超极化的突触后电位。 2、细胞信号转导其次信使，再经过后面的各级信号传递途径进行级联传递，最终引起相应的生理反应或基因表达的整个过程。 3、神经元信号转导：神经递质、神经调质、激素、神经养分因子等细胞间信号转化为细胞内生物化学信号并产生后续神经细胞功能变更的过程。 细胞信号转导通路的特征：（1）级联放大作用 （2）是困难的网络
5、系统，某种信号分子往往可以同时激活几种不同的下游通路中的信号分子。 4、神经系统信号传导 神经信号是一种电信号，其传导速度是极快，信号在神经上传递时表现为电位改变，但在胞体间传递时却有不同的介质。产生不同的介质是因为，电冲动打开了电压门通道，使得末端中的一些化学物质释放，被相邻神经元的受体结合，打开这个神经元的配体门控通道，有转变为电冲动 5、神经递质和神经调质（熟识） 神经化学传递是神经系统最重要最基本的功能。 神经递质是指由突触前神经末梢释放，作用于突触后膜的受体，具有在神经元之间或神经元与效应细胞之间传递信息的的特别化学物质。 神经调质：指神经元产生的另一类化学物质，它本身并不能干脆跨突
6、触进行信息传递，只能间接调整递质在突触前末梢的释放及其基础活动水平，增加或减弱递质的效应，进而对递质的活动进行调整。 作用：它能调整信息传递的效率，增加或减弱递质的效应。 递质确定是调质，但调质不肯定是递质。 递质共存：在中枢和外周神经系统内，有两种或两种以上的递质同时存在于一个神经元内。 递质不仅共存，还能同时释放。 生理学意义： （1）共存在递质释放后，起协同传递信息的作用； （2）可通过突触前调整的方式，变更相互的释放量，加强或减弱突触传递活动； （3）可干脆作用于突触后受体，以相互拮抗或协同的方式来调整器官的活动，使机体的功能调整更加完善、更加协调。 6、突触整合 CNS 内的突触传递
7、的困难性： 中枢神经元的各个部位每时每刻都接受着不同性质、不同强度突触传入活动的影响，在神经元上产生幅度大小不一、持续时间不一的EPSP 和IPSP 。 突触整合： 神经元将各种传入冲动引起的突触后反应进行时间和空间的总和，最终确定是否输出动作电位的过程称为突触整合。 突触整合的本质就是突触处被激活的电导和离子流的对抗；脑的最基本的功能活动 的本质就是进行突触整合。 突触整合的简洁形式就是总和，包括时间总和和空间总和。前者指某一突触连续活 动时，相继产生的多个突触后电位进行的叠加过程；后者指几个相邻突触同时活动时产生的多个突触后电位的叠加过程。 突触整合的关键部位在轴突起始段，此处是动作电位的
8、触发区，其细胞膜具有高密 度的电压门控钠通道，阈电位较其它部位低。 突触后膜上电位变更的总趋势取决于同时产生的EPSP 和IPSP 的代数和。当总趋势 为超极化时，突触后神经元表现为抑制；当突触后膜去极化时， 则神经元的兴奋性上升，如去极化达阈电位，即可爆发动作电位。 7、受体 1. 受体的基本概念和特性 受体指能与配体结合并能传递信息、引起效应的细胞成分。由两部分组成：接受部分（特异性结合）和效应成分（换能） 功能：识别和结合；信号转导；产生生物学效应 配体（ligand ）是指能与受体呈特异性结合的生物活性分子。 受体的基本特性 （1）饱和性 （2）专一性（最重要） （3）可逆性 2. 受
9、体分类 （1）配体门控性离子通道受体。（快速非酶受体） 如：ACh 受体 （2）G 蛋白偶联型受体 如：肾上腺能受体、胆碱能M 型受体、阿片受体等 （3）催化型受体（酶活性受体） 如：心钠肽、脑钠肽 、胰岛素受体等 （4）核内受体（甾体激素受体和神经甾体受体） 如：肾上腺皮质激素受体、性激素受体、甲状腺激素受体等。 四：神经解剖学基础 神经核：在中枢部皮质以外，形态和功能相像的神经元胞体聚集成团或柱，称为神经核 神经节：在四周部，神经元胞体聚集处称神经节 纤维束：在中枢部，凡起止、行程和功能基本相同的神经纤维集合成束，称为纤维束 神经：在四周部，神经纤维集合成束，称为神经 灰质：在中枢部，神经
10、元胞体及其树突的集聚部位称灰质 白质：在中枢由神经纤维聚集的部位称白质 皮质：灰质在大、小脑表面成层配布称皮质 髓质：位于大脑和小脑的白质因被皮质包绕而位于深部，称为髓质 网状结构：在中枢布，神经纤维交织成网状，网眼内含有分散的神经元或较小的和团区域称为网状结构 驾驭临床常用的脊髓深反射的传入传出神经对应的中枢阶段及反应表现 答：肱二头肌反射，反射中枢在，颈髓5-6节，传入神经为肌皮神经内的感觉纤维，传出神经为肌皮神经的躯体运动纤维，表现是产生屈肘，前臂快速屈曲，正常反应为肱二头肌收缩； 肱三头肌反射，反射中枢在，颈髓7-8节，传入传出均为绕神经，表现为肱三头肌收缩，肘关节伸直； 桡骨骨膜反射
11、，反射中枢在，颈髓5-6节，传入神经为绕神经，传出神经为正中神经，绕神经，肌皮神经，表现屈肘，前臂旋前； 膝腱反射，反射中枢在，腰髓2-4节，传入传出均为股神经，表现为小腿伸直 跟腱反射，反射中枢在，骶髓1-2节段，传入传出均为胫神经，表现向跖面屈曲 五、神经系统发育 了解神经系统的发生和分化；胚胎诱导 神经系统是由神经管和神经嵴演化而来，在胚胎的发育过程中，神经管发育成中枢神经系统，神经嵴发育成外周神经系统的一些结构。 胚胎的第一个区域（或组织）与其次个区域相互作用，影响其次个区域的分化或行为的过程，称为胚胎诱导作用。 六、神经内分泌免疫调整（填空） 中枢神经系统与免疫系统之间的联系 主要通
12、过两条途径： 一是下丘脑-自主神经系统-淋巴器官；二是下丘脑-垂体-内分泌腺-淋巴器官 前者主要以神经递质为媒介，后者以内分泌激素（包括神经激素）为媒介。 神经系统和内分泌系统对免疫功能的调整： 从以下几个方面： 1） 调整免疫细胞中间代谢和细胞内信号转导（催乳素与白介素之间的协同作用） 2） 调控与淋巴细胞增殖和分化有关的细胞因子的产生 3） 影响胸腺内淋巴细胞的阳性与阴性选择 免疫细胞产生的细胞因子作用于中枢神经系统(CNS)的途径： 1） 脑内细胞因子的表达：在感染、炎症、出血和其他脑损伤等病理过程中，脑内胶质细胞、 巨噬细胞和神经元等通过级联反应，产生细胞因子，参加对神经内分泌、代谢、
13、神经行为反应等活动的调整。 2） 外周产生的细胞因子免疫信息可以通过以下途径入脑： A 血液中的细胞因子通过脑室四周缺少血脑屏障的部位（如闹得室周器官、延髓最终区、终板血管器等）进入脑实质 B 在高血压、创伤、饮酒、发热、缺氧、妊娠、饥饿等状态下，BBB （血脑屏障）通透性增加，在免疫应急过程中，细胞因子有入脑的可能 C 少量的细胞因子也可能以主动转运方式入脑 D 细胞因子和脑血管内皮细胞及小胶质细胞上的受体结合，可以产生许多介质，例如前列腺素（PGs ）、NO 等，可作为其次信使传递信息，间接影响脑功能。 3）免疫信息通过神经途径影响脑功能：细胞因子的信息也可以通过迷走神经向脑内传递，外周组
14、织和淋巴器官的穿入神经纤维具有免疫分子受体，与受体结合后，可把信息传递至脑。 【总之，免疫信息传达到脑有两种方式：一是神经机制，如上述迷走神经；二是被称为体液性“流淌脑”途径，包括可饱和运输机制，以及通过闹事四周器和通过介质如前列腺素】 七、神经系统的高级功能 一般：联络调整系统和器官活动 高级：学习，记忆，语言，思维，觉醒，睡眠及心情 A ： 八、常见神经系统疾病相关功能障碍 损害性感受：是指中枢神经对各种损害性传入信息的加工和反应，可以发生在中枢的各个水平 痛觉：对身体某一部分不开心的主观体验，尽管其信息的传递和调制同样历经外周和中枢各个水平，但其感知主要脑的高级部位尤其是在大脑皮层，并且是为人类所特有。 九、四周神经损伤与再生 熟识跨神经元变性的概念 十、中枢神经系统损伤与修复 十一、认知神经科学概论 是探讨智能，实体与其环境相互作用原理的科学。主要包括：心理语言学，心理学，人工智能学，人工神经网络理论，计算认知科学与哲学相识论。 十二、神精疾病的脑科学基础