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1、2024/8/291Neurophysiology王志举王志举Dept. of PhysiologySchool of basic medicine science2024/8/292第一章第一章 绪论绪论introduction2024/8/293神经生物学：神经生物学：neurobiologyl概括起来：神经生物学是一门研究神经系统的新概括起来：神经生物学是一门研究神经系统的新兴的、综合的、基础实验科学兴的、综合的、基础实验科学l三个特点：三个特点：以研究神经系统为目的的综合学科。以研究神经系统为目的的综合学科。生命科学中的一门基础实验科学。生命科学中的一门基础实验科学。一门新兴的科学。一
2、门新兴的科学。 30y2024/8/294六个分支：六个分支：l1 分子神经生物学：分子神经生物学：在分子水平研究与神经细胞或神经活动有关的化学在分子水平研究与神经细胞或神经活动有关的化学物质，如受体蛋白，通道蛋白物质，如受体蛋白，通道蛋白l2 细胞神经生物学：细胞神经生物学：在细胞或亚细胞水平上研究神经系统在细胞或亚细胞水平上研究神经系统: 神经元、胶质、神经元、胶质、突触传递、突触可塑性等突触传递、突触可塑性等l3 系统神经生物学：系统神经生物学：以功能系统为研究对象的分支，如研究躯体运动系以功能系统为研究对象的分支，如研究躯体运动系统，感觉系统等统，感觉系统等2024/8/295l4 行
3、为神经生物学：行为神经生物学：以生活着的完整动物为研究对象，研究神经系统的以生活着的完整动物为研究对象，研究神经系统的学习记忆、情感、睡眠与觉醒等现象。学习记忆、情感、睡眠与觉醒等现象。l5 发育神经生物学：发育神经生物学：是研究神经系统的发育过程，包括细胞间的识别与是研究神经系统的发育过程，包括细胞间的识别与基因表达，神经通路的寻找与建立，神经细胞的衰基因表达，神经通路的寻找与建立，神经细胞的衰老等。老等。l6 比较神经生物学：比较神经生物学：是从种系上研究神经系统从低级到高级的是从种系上研究神经系统从低级到高级的进化进化过程及过程及进化进化规律。规律。六个分支：六个分支：l开始：神经解剖的
4、研究开始于开始：神经解剖的研究开始于16世纪，但是真世纪，但是真正用科学方法来研究神经生理学则始于正用科学方法来研究神经生理学则始于18世纪世纪末。末。l初步发展：初步发展：19世纪中后叶，神经的基本组织单世纪中后叶，神经的基本组织单位、先天的反射活动和后天建立起来的反射活位、先天的反射活动和后天建立起来的反射活动等方面的研究。动等方面的研究。l快速发展：快速发展：20世纪，神经生理学从结构、组织、世纪，神经生理学从结构、组织、生理、生化、胚胎、药理、病理等行为许多方生理、生化、胚胎、药理、病理等行为许多方面开展了大量研究。面开展了大量研究。神经生理学这一名称扩大神经生理学这一名称扩大而被称为
5、神经生物学。有时也称为神经科学。而被称为神经生物学。有时也称为神经科学。2024/8/296历史历史2024/8/297神经科学神经科学 (1990-2000 脑的十年脑的十年) (2001-2100 脑的世纪脑的世纪)开发脑开发脑开发人脑开发人脑 增强智能增强智能模拟人脑模拟人脑 智能电脑智能电脑保护脑寿命延长 PD, AD, 中风高速交通 颅脑, 脊髓外伤生活节奏 焦虑,抑郁,精神病生活质量 镇痛 祛痛社会开放 吸毒问题了解脑了解脑分子分子 细胞细胞 网络网络 全脑全脑 ( (离体研究离体研究) () (无创在体研究无创在体研究) ) Patch Patch（电）（电） 脑地形图脑地形图
6、RIA(RIA(化学）化学） PET(PET(化学）化学） PCR(PCR(基因）基因） fMRI (fMRI (功能）功能） Confocal CT(Confocal CT(形态）形态） ( (形态）形态） 行为变化行为变化2024/8/298PETlPositron Emission computed Tomography的缩写的缩写l译成中文则为：正电子发射电子计算机断层。译成中文则为：正电子发射电子计算机断层。l利用利用正电子发射体正电子发射体标记的葡萄糖、氨基酸、胆碱、胸标记的葡萄糖、氨基酸、胆碱、胸腺嘧啶、受体的配体及血流显像剂腺嘧啶、受体的配体及血流显像剂等药物等药物为示踪剂，为
7、示踪剂，l以解剖图象方式、从分子水平显示机体及病灶组织细以解剖图象方式、从分子水平显示机体及病灶组织细胞的代谢、功能、血流、细胞增殖和受体分布状况。胞的代谢、功能、血流、细胞增殖和受体分布状况。为临床提供更多生理和病理方面的诊断信息，为临床提供更多生理和病理方面的诊断信息，l因此，称分子显像或生物化学显像。因此，称分子显像或生物化学显像。lPET的应用使核医学迈入分子核医学的新纪元。的应用使核医学迈入分子核医学的新纪元。2024/8/2991904年出版了年出版了“人和脊椎动物神经系统组人和脊椎动物神经系统组织学织学”，提出了突触（，提出了突触（synapse）假设）假设1921年用蛙心交叉灌
8、流实验证明了神经化年用蛙心交叉灌流实验证明了神经化学传递的存在学传递的存在1925年成功地记录了单根神经纤维的电脉年成功地记录了单根神经纤维的电脉冲冲1931年发现了第一个神经肽：年发现了第一个神经肽：P物质物质（substance P）神经生物学发展史上里程碑神经生物学发展史上里程碑2024/8/2910三位神经科学家：A Carlsson，瑞典哥德堡大学神经药理学家P Greengard美国洛克菲勒大学分子神经生物学家E Kandel，美国哥伦比亚大学神经生物学家他们的工作奠定了现代神经生物学的基础。2024/8/2911神经系统：是自然界最复杂的系统。神经系统：是自然界最复杂的系统。l主
9、要有神经组织，脑脊髓被膜，脑血管及脑脊液组主要有神经组织，脑脊髓被膜，脑血管及脑脊液组成。成。l神经组织：包括至少神经组织：包括至少10111012神经元和相当神经元神经元和相当神经元数量数量1050倍的神经胶质细胞。倍的神经胶质细胞。2024/8/2912Classification lCentral nervous system (CNS) lPeripheral nervous system (PNS)2024/8/2913Central nervous system (CNS)lBrain 脑脑Telencephalon 端脑端脑Diencephalon 间脑间脑Cerebellum
10、小脑小脑Brain stem 脑干脑干 Midbrain 中脑中脑Pons 脑桥脑桥Medulla oblongata 延髓延髓lSpinal cord 脊髓脊髓2024/8/2914Peripheral nervous system (PNS)lCranial n. (12 pairs) 脑神经脑神经lSpinal n. (31 pairs) 脊神经脊神经lVisceral n. 内脏神经内脏神经Visceral sensory n.Visceral motor nSympathetic part 交感神经交感神经 Parasympathetic part 副交感神经副交感神经2024/8/
11、29152024/8/2916对脑的认识有四个阶段对脑的认识有四个阶段l1 将思维器官由心转移到脑：经历了上千年。将思维器官由心转移到脑：经历了上千年。17世纪，世纪，Wills才把思维及人体主宰功能定位于大脑才把思维及人体主宰功能定位于大脑的实质。的实质。l2 提出了机能定位论：提出了机能定位论：大脑皮质是最高领导，以下依次是基底结节，间大脑皮质是最高领导，以下依次是基底结节，间脑，小脑，脑干，最后是脊髓。脑，小脑，脑干，最后是脊髓。2024/8/2917对脑的认识有四个阶段对脑的认识有四个阶段l3 突触、反射与反射弧，神经元学说，条件反射等突触、反射与反射弧，神经元学说，条件反射等一系列概
12、念的提出：一系列概念的提出：17世纪，法国，世纪，法国，Descartes - reflex1833, Hall - reflex arc1873, Cajal - neuron (1875, Cajal- 1906- Cajal and Golgi- Nobel prize)19世纪，世纪，Sherrington - synapse19世纪，世纪，Pavlov - conditional reflexl4 泛脑网络论泛脑网络论2024/8/2918脊脊 髓髓 (spinal cord)l脊髓是中枢神经系统中结构相对简单的部脊髓是中枢神经系统中结构相对简单的部分。分。l脊髓与脊髓与3131对脊
13、神经相连，后者分布到躯体对脊神经相连，后者分布到躯体和四肢。和四肢。l脊髓与脑的各部之间有广泛的联系：脊髓与脑的各部之间有广泛的联系：来自躯干、四肢的各种刺激通过脊髓传导到来自躯干、四肢的各种刺激通过脊髓传导到脑才能产生感觉脑才能产生感觉脑也要通过脊髓来完成复杂的功能。脑也要通过脊髓来完成复杂的功能。2024/8/2919神经系统的常用术语神经系统的常用术语中枢神经系统：灰质、皮质、神中枢神经系统：灰质、皮质、神经核；白质、髓质、纤维束经核；白质、髓质、纤维束周围神经系统：神经节、神经周围神经系统：神经节、神经2024/8/2920CNS术语：术语：灰质灰质(gray matter)：在中：在
14、中枢部，神经元胞体聚枢部，神经元胞体聚集部位，此部因富含集部位，此部因富含血管而在新鲜标本中血管而在新鲜标本中色泽灰暗。色泽灰暗。皮质皮质(cortex)：在大脑半：在大脑半球和小脑，灰质集中球和小脑，灰质集中于表层，称为皮质。于表层，称为皮质。2024/8/2921l神经核神经核(nucleus)：在中枢神经系统、皮质以外、：在中枢神经系统、皮质以外、形态和功能相似的神经元胞体聚集成团或柱，称形态和功能相似的神经元胞体聚集成团或柱，称为神经核。为神经核。2024/8/29222024/8/2923l白质白质(white matter)：神经纤维在中枢部聚：神经纤维在中枢部聚集的部位。由于神经
15、纤维表面的髓鞘含有集的部位。由于神经纤维表面的髓鞘含有类脂质，在标本上呈亮白色而得名。类脂质，在标本上呈亮白色而得名。l髓质髓质(medulla)：大脑半球和小脑的白质位：大脑半球和小脑的白质位于深部，称为髓质。于深部，称为髓质。2024/8/2924纤维束纤维束( (fasciculus) )：白质中，凡起止、行程和：白质中，凡起止、行程和功能基本相同的神经纤维集合在一起称纤维束。功能基本相同的神经纤维集合在一起称纤维束。2024/8/2925PNS术语：术语：l神经节神经节(ganglion)：周围神经系统，神经元胞：周围神经系统，神经元胞体集聚在一起称神经节。体集聚在一起称神经节。l其中
16、感觉神经元胞体集聚而成的为感觉神经其中感觉神经元胞体集聚而成的为感觉神经节，内脏运动神经元胞体集聚而成的称内脏节，内脏运动神经元胞体集聚而成的称内脏运动神经节。运动神经节。2024/8/2926 神神经经(nerve)：神神经经纤纤维维在在周周围围部部聚聚集集在在一一起起，并被结缔组织膜包裹形成粗细不同的神经。并被结缔组织膜包裹形成粗细不同的神经。Bioelectrical phenomenalLuigi Galvani, a physiologist of Italy, 200 years ago, discovered that electricity could make a frog
17、muscle twitch land it was soon made clear that nerve and muscle function somehow involved electrical conduction.lIt also became clear that nerves and muscle were not like electrical wires.Measurement of the resting potential AL HodgKin and AF Huxley, two famous physiologists at University of Cambrid
18、ge in England Winners of the Nobel Prize in Physiology or Medicine 1963Much of our early knowledge of nerve electrical activity came from the study of giant squid axons.Because of their size, it was easy to insert electrodes into them for accurate measurements of the membrane potential.Microelectrod
19、eThe tip resistance is around 30 ma.Microelectrodes applied to the membrane surface record no voltage change. b. When microelectrode 1 is inserted into the axoplasm, a voltage change is recorded. The graphs chart the voltage change over time. ab ExampleRest potential (RP): at rest, a constant potent
20、ial difference across cell membrane, also termed as transmembrane resting potential.Concept of the Resting PotentialProperties of RPlRP is a constant, steady direct current, with the interior of the cell negative with respect to the exterior).lThe size of the resting potential varies according to th
21、e different kinds of cells. -10mV-100mV.Terminologyl Polarization statel Hyperpolarizationl Depolarizationl Repolarization Ionic basis of resting potential and action potentiallMembrane hypothesis 1. The concentration differences of ions Na+ : outside the cell inside the cell (about 10 times): 145/1
22、2 mmol/L K+ : inside the cell outside the cell (about 40 times): 155/4 mmol/LJulius Bernstein 1839-19172. Variations in membrane permeability to those ions during rest: The membrane is permeable only to K at rest, Outward diffusion of K+EK 3. Electrogenesis of sodium pumpUseful termslEquilibrium pot
23、ential: 当驱动离子跨膜转运的浓差与阻碍离子转运的电位差当驱动离子跨膜转运的浓差与阻碍离子转运的电位差达到大小相等、方向相反时的状态称作电化学平衡达到大小相等、方向相反时的状态称作电化学平衡（electrochemical balance)，此时的电位即平衡电位。此时的电位即平衡电位。 Electrochemical driving force: 电化学驱动力=浓度差-电位差 Resting potential and K+ equilibrium potentialIon distributions in a living cellK 155.0Cl 4.0Na 12.0HCO3 1.
24、0An- 140.5 4.0 120.0 145.0 26.0 -ICF ECF Membrane permeable to K & Cl but not An and practically impermeable to NaWhat happened to K+?lAt the beginning, concentration force acted on K+lThen, outward movement of K+ generated a second force acting on K+ ( electrical force), an electrical potential dir
25、ected opposite to the concentration (chemical) force. Intuitively.l there is a quantitative relationship between Ek (electrical force) & the K+ concentration gradient (chemical force) Calculating equilibrium potentials for single ions: Nernst Equation K+ Concentration gradient Ko/Ki Electrical gradi
26、ent (potential)for K at 20C, the Nernst Equation become: At rest, if K+ is only resting permeable ion, membrane resting potential should be close to or at EkPredicated & measured the RP K+But, in fact, at restThe cell membrane permeates not only K+, but also Na+ & Cl. Each permeant ion attempts to d
27、rive membrane potential (Vm) towards its own equilibrium potential.The highest permeability or conductance at rest, the greatest contribution to the resting potentialNa+Na+ClK+ClConsider Cl:Na + Cl-Membrane resting permeability: K high Na very low An 0 Cl highAnCl-Na+K+K+Membrane potential and equil
28、ibrium potential of different ionsWhen Vm is determined by 2 or more (permeant) ions and not changing ( i.e. at steady state)Thus, a way of evaluating the contribution each ion makes to the membrane potential is by using Goldman equation :ComparisonActual Em is similar to calculated one by Goldman e
29、quationSodium/potassium ATPaselThe sodium/potassium ATPase pushes only two potassium ions (K+) into the cell for every three sodium ions (Na+) it pumps out of the cell ，lso its activity results in a net loss of positive charges within the cell.证明： 1、Nernst 公式 Ek= 59.5 Log K+ o/K+ i (mV) 理论值 87mV，实际值
30、 77mV2、改变细胞外液中的K+浓度3、通道阻断剂四乙铵(TEA)The formation of resting potential depends on: Concentration difference of K+ across the membranePermeability of Cl- and K+ during the resting stateNa+-K+ pump1)产生膜电位的能量是贮存在离子浓度梯度中的。2)对每一种可通透的离子而言，都有其自身的平衡电位，Eion，用用Nernst公式计算之。3）如果膜电位不同于某种离子的平衡电位，而且膜对这种离子有通透，离子跨膜移动将
31、使膜电位趋向其自身的平衡电位。4) 膜通透性控制着贮存在离子浓度梯度中势能的释放5) 膜通透性的改变将伴随有电信号的产生Notes:Now, to the action potentialMeasurement of the action potentialIntracellular potential recordinglwhen a stimulus is applied , when a stimulus is applied , A brief deflection A brief deflection ( (spikespike) of the baseline occurs .)
32、of the baseline occurs .l DepolarizationDepolarization & & repolarizationrepolarization phases phasesMeasurement of action potentiallAction potential (AP) : a momentary, reversible, propagable process of the membrane potential changes in response to the appropriate stimulus. AP is triggered by depol
33、arization Depolarization must exceed threshold value to trigger AP AP is all-or-none AP propagates without decrement AP involves reversal (overshoot) of membrane potential transient AP is followed by refractory periodReview of properties of the APTerminologyl Spike potential l Overshoot l Upstroke (
34、rise) of the AP l Downstroke (fall) of the AP lAfter potential ：negative , positiveAfter depolarizationAfter hyperpolariztionRecallOutward currentpositive ion efflux or negative ion influxBring membrane potential to hyperpolarized stateInward currentPositive ion influx or negative ion effluxBring me
35、mbrane potential to depolarization stateHodgkins early experiment HodgKin & Katz, 1949 : Reducing Na+o, and hence ENa, reduces the amplitude (degree of overshoot) of the AP.Conclusion: AP is due to a large, transient increase of Na+ influx.Replace extracellular Na+ with another cation (such as stron
36、tium，锶)results: a) transient inward current abolished b) delayed outward current unchangedconclusion: transient inward current is carried by Na+Experiments (from Hodgkin & Huxley):Using of blocker of ion channel: Experiments (from Hodgkin & Huxley):Obviously:lSomething caused a changes in gNa while
37、a proper stimulation was applied to a cell membranelOvershoot of the AP should be closed to or equal to ENa Genesis of action potential* * Depolarization phase: Membrane permeability to Na+ENa * Repolarization phase Membrane permeability to Na+ Membrane permeability to K+Em * After repolarization (r
38、esting phase) Sodium pumps work recovery of the distribution of K+i & Na+OhmNa+-90mvANa+mmh-65mvBmhNa+0mvCmhNa+D+20mvNa+mh+30mvEChemicalGradientElectricalGradient TheThe further mechanism further mechanism Why does the membrane permeability Why does the membrane permeability change when the cell rec
39、eives a stimulus? change when the cell receives a stimulus?* * * * Na Na+ + channel is voltage dependent channel is voltage dependent StimulusStimulusa few Naa few Na+ + channels open channels open membrane depolarization membrane depolarizationwhen reached thewhen reached the firing levelfiring lev
40、ela great amount of a great amount of NaNa+ + channels channels open (regenerative cycle) open (regenerative cycle) APs burstAPs burst* * * * Na Na+ + channel has 3 states channel has 3 states Resting, active & inactive statesResting, active & inactive states Basic Electrophysiology2024/8/2978Functi
41、on of Nervous Systeml1. the function of exploring (receptor, afferent nerves) lT -skin receptor-vasodilation,l探测体内外环境的变化。第一个功能体现：收集探测体内外环境的变化。第一个功能体现：收集信息，通过感受器和传入神经的活动。信息，通过感受器和传入神经的活动。l2. the function of controll控制各器官，系统，肌肉，腺体的活动。通过传控制各器官，系统，肌肉，腺体的活动。通过传出神经和效应器的活动。出神经和效应器的活动。2024/8/2979l3. the fun
42、ction of integrationl将探测功能和控制功能连接起来将探测功能和控制功能连接起来:整合信息。整合信息。l将探测到的信息综合比较，下达指令做出如何将探测到的信息综合比较，下达指令做出如何控制的决定。控制的决定。lIn a short word, the significance of these functions is to maintain a homeostasisFunction of Nervous System2024/8/2980神经组织神经组织lneuronlNeuroglia glial cell胶质细胞胶质细胞 2024/8/2981神经元 neuron20
43、24/8/2982Neuronl1875-Cajal，1906- Cajal and Golgi诺贝诺贝尔医学奖尔医学奖l神经细胞（神经元）是神经系统的遗传单神经细胞（神经元）是神经系统的遗传单位，解剖单位，营养单位和功能单位；位，解剖单位，营养单位和功能单位；（在遗传，代谢，功能等方面相对独立的（在遗传，代谢，功能等方面相对独立的单位）。单位）。l所有的神经通路，即反射弧都是由神经元所有的神经通路，即反射弧都是由神经元以简单或复杂的形式连接排列而组成的。以简单或复杂的形式连接排列而组成的。2024/8/29832024/8/2984lNeurons 神经元 Cell body 胞体Axon
44、轴突Dendrites 树突 2024/8/29852024/8/29861）胞体：）胞体：somal 1. 位于大脑、小脑、脑干、脊髓的灰质。位于大脑、小脑、脑干、脊髓的灰质。l 2. 包括细胞核、核周质和细胞骨架等包括细胞核、核周质和细胞骨架等l 3. 是整个神经元代谢活动的中心，能合成蛋白质、接受和是整个神经元代谢活动的中心，能合成蛋白质、接受和整合传来的信息、经轴突发出冲动。整合传来的信息、经轴突发出冲动。 2024/8/29872）轴突：）轴突：axonl1 . 一个神经元一般只有一个轴突。一个神经元一般只有一个轴突。l2 . 细而长。细而长。l3 . 直径均匀。直径均匀。l4 .
45、由轴丘发出，起始部位称为始段。由轴丘发出，起始部位称为始段。l5 . 离开胞体一段距离后获得髓鞘，成为神经纤维。离开胞体一段距离后获得髓鞘，成为神经纤维。l6 . 主要功能：传出神经冲动，末梢可释放递质。主要功能：传出神经冲动，末梢可释放递质。2024/8/29883）树突：）树突：dendritesl1 . 多而短。多而短。l2 . 从胞体发出时较粗，从胞体发出时较粗，愈向外周愈细。愈向外周愈细。l3 . 功能：接受刺激，产功能：接受刺激，产生局部兴奋，并向胞体生局部兴奋，并向胞体扩布。扩布。2024/8/29892024/8/29902024/8/2991AxonsDendritesTak
46、e information away from the cell bodyTake information to the cell bodySmooth surfaceRough surface (dendritic spines)Generally only 1 axon per cellUsually many dendrites per cellNo ribosomeHave ribosomeCan have myelinNo myelin insulationBranch further from the cell bodyBranch near the cell bodyDiffer
47、ences between Axons and Dendrites2024/8/2992神经元的四个重要的功能部位：神经元的四个重要的功能部位：胞体或树突膜上的受体部位；胞体或树突膜上的受体部位；产生动作电位的起始部位；产生动作电位的起始部位；传导神经冲动的部位；传导神经冲动的部位；引起递质释放的部位。引起递质释放的部位。神经元的基本功能：神经元的基本功能：u能感受体内外各种刺激而引起兴能感受体内外各种刺激而引起兴奋或抑制；奋或抑制；-接受信息接受信息u对不同来源的兴奋或抑制进行分对不同来源的兴奋或抑制进行分析综合；析综合；-整合信息整合信息u传递信息传递信息2024/8/2993二）二）Cl
48、assification of neuronl根据突起的数目：根据突起的数目：l假单极神经元（假单极神经元（Pseudounipolar neuron）：）： a central branch and a peripheral branch；背根神经节细胞背根神经节细胞l双极双极N (Bipolar neuron )： 胞体两端各发出一胞体两端各发出一轴突和树突；视网膜和嗅觉的双极轴突和树突；视网膜和嗅觉的双极Celll多极多极N (multipolar neurons)：1个轴突，多个个轴突，多个树突；大脑皮层锥形细胞，小脑树突；大脑皮层锥形细胞，小脑pukinjecell2024/8/29
49、942024/8/2996De De 2024/8/29972024/8/2998Classification of neuronl根据轴突的长短：根据轴突的长短：Golgi type :l胞体大轴突细长，连接范围较广胞体大轴突细长，连接范围较广Golgi type :l胞体小轴突短，与临近神经元连胞体小轴突短，与临近神经元连接接2024/8/2999Classification of neuronl根据传导兴奋的方向：根据传导兴奋的方向：感觉神经元感觉神经元Sensory (efferent) neuron 运动神经元运动神经元Motor (afferent) neuron 中间神经元（联络
50、神经元）中间神经元（联络神经元） Association neuron 2024/8/29100l感觉神经元：将内、外环境的各种刺激传向中枢感觉神经元：将内、外环境的各种刺激传向中枢部，假单极神经元和双极神经元属此类。部，假单极神经元和双极神经元属此类。l运动神经元：将冲动自中枢部传向身体各部，支运动神经元：将冲动自中枢部传向身体各部，支配骨骼肌或控制心肌、平滑肌的活动和腺体的分配骨骼肌或控制心肌、平滑肌的活动和腺体的分泌，多极神经元属此类。泌，多极神经元属此类。l联络神经元：是中枢部内位于感觉神经和运动神联络神经元：是中枢部内位于感觉神经和运动神经元之间的多极神经元。在中枢内构成复杂的网经元
51、之间的多极神经元。在中枢内构成复杂的网络系统，以不同的方式对传入的信息进行贮存、络系统，以不同的方式对传入的信息进行贮存、整合和分析并将其传至神经系统其他部位整合和分析并将其传至神经系统其他部位2024/8/29101lSensory neuron from receptor to CNS; receive stimuli and transmit afferent impulses to CNSlInterneurons communicating between neurons; form circuits in the CNSlMotor neuron from CNS to effec
52、tor cells; deliver efferent impulses out through the PNS to the effectors to carry out the actions directed by the CNS2024/8/29102l按所含递质：按所含递质：DA 能神经元能神经元ACh 能神经元能神经元NE 能神经元能神经元5-HT 能神经元等能神经元等l按对下一级神经元所产生的效应：按对下一级神经元所产生的效应：兴奋性神经元兴奋性神经元抑制性神经元抑制性神经元Classification of neuron2024/8/29103l神经元的连接方式：神经元的连接方
53、式：l聚合聚合 传出神经元传出神经元l辐散辐散 传入神经元传入神经元l环状环状 中间神经元中间神经元2024/8/291042024/8/29105Neurons differ from Other Cells1. Neurons have specialized projections called dendrites and axons. Dendrites take information to the cell body and axons take information away from the cell body2. Neurons communicate with each
54、other through an electrochemical process3. Neurons contain some specialized structures (like synapses) and chemicals (like neurotransmitters)4. Nissl Bodies 5. DO NOT Replicate: Damaged cells cannot be replaced!2024/8/291062024/8/29107Neuroglia in the CNSNeuroglia in the CNS2024/8/291082024/8/291092
55、024/8/29110Types and Functions of GliaName of Glial CellFunctionAstrocyte (Astroglia)Star-shaped cells that provide physical and nutritional support for neurons: 1) clean up braindebris; 2) transport nutrients to neurons; 3) hold neurons in place; 4) digest parts of dead neurons; 5) regulate content
56、 of extracellular space MicrogliaLike astrocytes, microglia digest parts of dead neurons.Oligo-dendrogliaProvide the insulation (myelin) to neurons in the central nervous system.Satellite CellsPhysical support to neurons in the peripheral nervous system.Schwann CellsProvide the insulation (myelin) t
57、o neurons in the peripheral nervous system.2024/8/29111B Blood lood B Brain rain B Barrierarrier2024/8/291121. Neurons have TWO processes called axons and dendrites. Glial cells only have ONE. 2. Neurons CAN generate action potentials. Glial cells CANNOT, however, do have a resting potential. 3. Neu
58、rons HAVE synapses that use neurotransmitters. Glial cells do NOT have chemical synapses. 4. Neurons do NOT continue to divide. Glial cells DO continue to divide. 5. There are many MORE (10-50 times more) glial cells in the brain compared to the number of neurons.Glia are different from neurons:Glia
59、 are different from neurons:2024/8/291132024/8/29114l1.支持作用：星状胶质细胞支持作用：星状胶质细胞-支架支架l2.修复和保护作用：修复和保护作用：(Astroglia, Oligodendrocyte)l3.物质代谢和营养性作用：物质代谢和营养性作用：蛋白质、糖原蛋白质、糖原血管周足血管周足神经元胞体神经元胞体l4.绝缘和屏障作用：绝缘和屏障作用：施万细胞施万细胞Schwanns cell, 少突胶质细胞少突胶质细胞(Oligodendrocyte)l5.维持合适的离子浓度：维持合适的离子浓度： Astroglia上的钠上的钠-钾泵的作用钾泵的作用l6.摄取和分泌神经递质：摄取和分泌神经递质： Schwanns cell可以分泌可以分泌ACh, 能摄取能摄取 -氨基丁酸氨基丁酸Functions Functions of Ne of Neurogliauroglia
