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1、神经系统对内脏活动的调节,周煜东 浙江大学神经科学研究所,情绪（emotion）,情绪与内脏反应,James-Lange情绪学说情绪体验是对身体生理变化的反应。 “因为我们哭，所以愁；因为动手打，所以生气；因为发抖，所以害怕；并不是愁了才哭；生气了才打；怕了才发抖。”William James 情绪是一种内脏的反应Carl George Lange,内脏反射的途径,高级神经精神活动（如焦虑、恐惧等情绪反应）所诱发的内脏反射各种感觉刺激所伴发的内脏反射内脏活动和内脏环境改变所引发的内脏反射,自主神经系统,Autonomic nervous system,Bichat 1802动物性生命（指躯体功
2、能，骨骼肌、感官活动）植物性生命（指内脏功能，包括气体交换、物质吸收等活动），为动植物共有的活动,Reil(1807)首先应用此概念，并提出植物性神经系统Vegetative nervous system，又称内脏神经系统 Visceral nervous system或自主神经系统 Autonomic nervous system (Langley, 1889),自主神经系统对内脏活动调节 的基本环节,自主神经系统 Autonomic nervous system,传入神经 Afferent传出神经 Efferent,交感神经 Sympathetic Nerve副交感神经 Parasympa
3、- thetic nerve,自主神经系统调控的基本环节,压力感受器,内脏反射 窦弓反射,感受器,中枢,效应器,传入神经,传出神经,动脉血压,动脉血压,心率,血压感受器活动,内脏感觉的传入,内脏感受器（Visceral receptor）位于内脏的游离神经末梢或环层小体分类：化学感受器、压力感受器、牵张感受器、容量感受器传入纤维（Afferent）AAC胞体位于背根神经节、与舌咽和迷走神经相关的感觉神经节辐散式神经支配反馈调节内脏活动向高级中枢提供内脏活动信息（痛觉）,有髓鞘,无髓鞘,内脏感觉传入通路,胸腰部内脏感觉传入神经元,背根神经节,内脏传入的中枢投射,孤束核尾侧,孤束核头侧,舌咽神经,
4、初级内脏传入纤维,次级内脏传入纤维,迷走神经,孤束核对内脏活动的调节,传入,传出,孤束核,中间与腹侧前脑,激素 行为,调控内脏活动的中枢,中枢神经系统三种神经输出的组成,交感节前神经元位于脊髓中间外侧柱,中间外侧柱,交感节前神经元的支配方式,交感神经节肾上腺髓质嗜铬细胞侧神经节,交感节后神经元对效应器的支配特征,曲张体,脑干副交感节前神经元,动眼神经,迷走神经,面神经,舌咽神经,中脑,延髓,脊髓副交感节前神经元,脊髓骶部,中间灰质区,交感神经 副交感神经1.两者均分为节前纤维(B类)和节后纤维(C类)2.分布广泛，几乎所有内脏器官3.T1-L2,3灰质侧角 4.节前纤维短，节后纤维长5.刺激节
5、前纤维引起的反应较弥散 节前数:节后数=1:11-17,分布局限，有的器官只受交感神经支配(皮肤和骨骼肌血管、汗腺、竖毛肌、肾上腺髓质、肾脏只受交感神经支配) 、对脑神经核；S2-4灰质 节前纤维长，节后纤维短 刺激节前纤维引起的反应较局限 节前数：节后数=1:2,交感神经和副交感神经的比较,交感和副交感神经功能活动特点,主要调节心肌、平滑肌、腺体(消化腺、汗腺、部分内分泌腺)的活动。,交感神经的主要功能,交感心跳快而强，皮肤内脏血管缩， 气管舒张唾液粘，抑制胃肠与胆囊， 止尿宫缩汗腺泌，扩瞳糖原分解强。,副交感神经的主要功能,大多数器官受交感和副交感神经双重支配,两者的作用互相拮抗，主要起抑
6、制作用。如:在心脏：迷走神经起抑制作用，交感神经起兴奋作用在小肠平滑肌：迷走神经增强其运动，交感神经抑制这种安排，使神经系统从正反两方面调节效应器官的活动，使之保持适合机体需要的工作状态。有时交感神经和副交感神经的作用是一致的：如：在唾液腺两者均促进唾液分泌。,自主神经系统的紧张性作用,有持续冲动传出。紧张性来源于中枢，因中枢不断接受外周信号传入。切断迷走神经心跳加快切断心交感神经心率减慢,效应器的功能状态对自主神经系统的作用,刺激交感神经抑制未孕子宫，兴奋怀孕子宫,自主神经系统对整体生理功能调节的意义,交感神经系统的活动比较广泛，常作为一个整体起作用，尤其在应急（如:剧烈运动、紧张、失血或寒
7、冷）状态下表现更为突出：出现心跳加强加快、皮肤内脏血管收缩、循环血量增加、血压增高、支气管舒张、肾上腺髓质激素分泌增多、糖原分解加速和血糖升高等现象。作用：整个系统的活动在于调动机体的潜能以适应环境的急变，维持内环境的稳态。副交感神经系统的活动比较局限，在安静时作用较强。整个系统的活动在于保护机体、休整恢复、促进消化、蓄积能量、加强排泄和生殖功能等方面。如，心脏活动的抑制、瞳孔缩小、消化功能增强以促进营养物质的吸收和能量的补充等。,肠神经系统（Enteric nervous system）,肠神经系统（Enteric nervous system）,肌间神经丛,黏膜下神经丛,肠神经系统作用,自
8、主神经系统的神经递质,乙酰胆碱,去甲肾上腺素,肾上腺素,乙酰胆碱受体,去甲肾上腺素受体,中枢神经系统对内脏活动的调节,脊髓脑干下丘脑 边缘系统,脊髓对内脏活动的调节,C5水平断离脊髓动物,能完成以下反射： 血管张力反射: 维持血管紧张性，但体位性调节血压能力甚差 排尿、排便反射: 抓爬皮肤，可反射地排尿，膀胱排空不全 发汗反射: 损害性刺激可发汗；但体温调节性功能消失,脑干对内脏活动的调节,延髓 基本生命中枢,损伤时危及生命 吞咽、咳嗽、喷嚏、呕吐等反射整合部位,脑桥 前端1/3呼吸调整中枢 头端背外侧网状结构-逼尿反射中枢,中脑瞳孔对光反射神经中枢 头端r.f 外侧被盖部-怒叫中枢：血压，瞳
9、孔扩大 中央灰质背侧区-防御性血压升高,Horners Syndrome,下丘脑的结构和功能,调节内脏活动的较高级中枢，把内脏活动与躯体，内分泌功能联系起来成为重要的整合中枢,下丘脑主要核团,前部：视前区，前核，视上核，视交叉上核,室旁核中部：背内侧核(DMH)，腹内侧核 (VMH)弓状核,结节核后部：下丘脑后核,乳头体核,三个纵区：室周区,内侧区,外侧区,下丘脑的功能,1.调节内脏活动，整合机体行为 一般内侧、腹侧 （如刺激 DMH VMH）常引起交感反应：心动过速，呼吸加快；血压，瞳孔扩大，防御动作 较外侧（谷氨酸注入外侧区）常引起副交感反应，血压，瞳孔缩小,2.调节体温 温度变化 皮肤感
10、受，血液温度变化视前区、下丘脑前区散热和产热,维持体温恒定,下丘脑和动机行为,摄食是动机性行为（motivated behavior) ，由下丘脑外侧神经元活动所激发。 下丘脑根据接受各种感觉信息，发出指令到效应器官，完成调节，以维持机体内环境的稳定。,3.调节摄食行为 饥饿，血糖 下丘脑外侧区摄食中枢 feeding center 摄食行为，多食（破坏此中枢拒食；消瘦） 血糖下丘脑腹内侧核饱中枢satiety center 拒食（破坏此中枢 肥胖）,“饱”中枢和“饥饿”中枢,局部损毁大鼠下丘脑外侧区会导到厌食（anorexia)，即严重的食欲减低。相反损毁腹内侧区,则会引起动物过度进食从而导
11、致肥胖。,腹内侧下丘脑（VMH）毁损,ob/ob,db/db,4.调节水平衡 血浆内渗透压（颈A内注射高渗盐水）下丘脑外侧区饮水中枢或渴中枢thirst center口渴感饮水行为，尿量，血量 下丘脑视上核、室旁核抗利尿激素垂体后叶释放肾重吸收水,5.调节腺垂体分泌 下丘脑神经内分泌细胞合成多种调节性多肽垂体门脉系统腺垂体分泌激素,6.调节情绪变化和行为反应 植物性功能变化：如心率加快，血压，胃肠运动抑制，竖毛，瞳孔散大，血糖，呼吸加深加快 内分泌变化：如肾上腺素，胰岛素，皮质素，ADH分泌 躯体运动变化：如肌紧张，肌肉运动加强,下丘脑在情绪反应中起重要作用，平时受大脑抑制 间脑水平切除大脑假
12、怒sham rage：表现为交感神经过度兴奋、竖毛、张牙舞瓜，是一种释放现象,电刺激下丘脑外侧区攻击撕杀背侧区逃避 腹内侧区防御行为损伤：下丘脑前部1/3丧失交配行为前区损伤性机能后区、乳头体病变性早熟,7.控制生物节律视交叉上核节律性发放冲动（肾上腺皮质分泌，体温昼夜变化等）机体昼夜节律活动,大脑皮层对内脏活动的调节,边缘叶与其密切相关的有关皮层、皮层下结构、下丘脑及中脑部位，统称边缘系统,边缘系统,边缘前脑 边缘叶 海马、穹窿(古皮层，最内侧的环状结构）旁海马回 扣带回-旧皮层，较外圈的环状结构 有关皮层 岛叶 颞极 眶回 前梨状皮层及皮层下 杏仁 膈区 丘脑前核 上丘脑(缰核) 下丘脑
13、边缘中脑 中脑中央灰质，被盖中央及外侧部 脚间核,新皮层与边缘系统,边缘系统的功能,1.调制植物性神经系统功能：影响复杂多变 电刺激扣带回呼吸抑制（刺激过强则加快），血压或心率变慢，胃肠运动抑制，瞳孔扩大或缩小 刺激杏仁核咀嚼，唾、胃液，胃蠕动，心率变慢，瞳孔扩大 刺激隔区血压或，呼吸暂停或加强，阴茎勃起等,2.产生动机，调节行为和情绪 损毁猫、鼠、猴杏仁核回避伤害性刺激的反射发生困难。动物对条件刺激（如铃声）以及随之应出现的行为（如获得食物）之间的联系中断，条件反射的建立也障碍 两侧杏仁切除的动物表现驯良，攻击性降低，喜将东西放在口中，失去恐惧，食物习惯改变，性欲亢进，相当人类的Kluver
14、-Bucy syndrome,Kluver-Bucy氏综合症会出现在两侧颞叶被去除的恒河猴，其表现为性欲过强，精神性失明（不能识别物体），口强直，视觉变形（对所有视觉刺激反应过强），攻击和害怕均减低。这个罕见的疾病也可出现在因颞叶退化、外伤、脑炎所造成损害的病人中。,间脑动物：产生假怒；主要是下丘脑失去杏仁（主要为皮层内侧核）调控 临床病人杏仁受刺激：产生愤怒、恐惧、焦虑或愉快感 切除杏仁（治疗严重狂躁，侵袭行为）表现淡漠，无欲、缺乏激情,大鼠的自我电刺激以寻求快乐,3.调制感觉信息 光刺激清醒猴海马回及附近舌回，单个N元放电 听、视、躯体传入皮层联络区（有f投射到杏仁） 刺激杏仁核能抑制或易化内膝体听觉上传信息，及外膝体视觉反应活动 感觉可以影响情绪，情绪可影响感觉,4.参于学习、记忆过程 海马环路与近期记忆 临床损伤海马、穹窿、乳头体等近期记忆丧失,
