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1、動作電位與腦功能,潘建源動物學研究所暨生命科學系生科館 Rm730,臺灣大學 潘建源,第 13 單元,【本著作除另有註明外，採取創用CC姓名標示非商業性相同方式分享台灣2.5版授權釋出】,Outline:左還是右？訊息傳遞 動作電位訊息傳遞 神經突觸連結重建,延伸閱讀小小神經科學（Neuroscience for Kids）,Video Clip,左還是右?,順時針或逆時針,臺灣大學 潘建源,學習傾向,腦中不同的區域負責不同的功能嗎？,1809 Franz Joseph Gall,骨相學（Phrenology）不同的頭骨部位，對應不同的功能及人格特質,不同腦部區域的功能,海頓的頭顱 Josep
2、h Haydn（1732-1809）為研究腦是如何執行音樂相關功能，音樂家海頓的頭在其過世之後，就被偷走以進行骨相學的研究，直至1932年方回到其埋身之墓。,小腦：運動,頂葉,額葉,顳葉,枕葉,體感皮質區,運動皮質區,嗅覺,語言,味覺,聽覺,視覺,閱讀,前整合區,不同的腦區有不同的功能,Original uploader was RobinH at en.wikibooks,腦功能研究腦損傷非侵入性即時觀察腦部活動核磁共振影像Magnetic Resonance Imaging,MRI正子放射圖像Positron Emission Tomography,PET,A voice region i
3、n the monkey brainPetkov et al.,(2008)Nat Neurosci.11(3):367-374.本實驗利用核磁共振影像探討猴子的聽覺區域，對不同猴子所發出的聲音的反應 功能性核磁共振影像（Functional MRI,fMRI）：研究腦部各區域血液的流量，代表各區域的活動程度。在聽覺區的右前方，對不同猴子所發出的相同聲音，有特別明顯的反應。演化壓力（evolutionary pressure）及社交互動,男女大不同！女性比較不會認路嗎？Brain activation during human navigation:gender-different neura
4、l networks as substrate of performanceGrn et al.(2000)Nat.Neuro.3,404-408,1.海馬迴（hippocampus）中有所謂的位置細胞（Placing cells）與空間位置的記憶有關2.在空間的辨識上，海馬迴的損傷，對男性的影響大於對女性的影響，顯示男女所使用的腦區可能不同。3.男與女處理空間資料的方式不同。,訊息傳遞 動作電位,有或無,0.2 s,40 mV,臺灣大學 潘建源,動作電位的產生 鈉（Na+）鉀（K+）離子通透性的變化,時間 Time(msec),-100,-50,0,+50,膜電位,Membrane pote
5、ntial(mV),動作電位,閥值,1,3,4,1,臺灣大學 潘建源,動作電位傳遞,樹突,細胞本體,細胞核,軸突,蘭氏結,髓鞘,突觸末稍,細胞核,髓鞘,蘭氏結,訊息方向,訊息方向,臺灣大學 潘建源,多發性硬化症（Multiple sclerosis）：自體免疫疾病（autoimmune disease），免疫細胞攻擊髓鞘細胞，影響神經傳導速率由中央健保局的統計資料顯示，臺灣地區截至至96年12月份止，約有769人領有多發性硬化症重大傷病證明卡。女：男 5：1,訊息傳遞 神經突觸,當兩隻神經細胞突觸相遇時,突觸前,潘建源實驗室,突觸後,臺灣大學 潘建源,突觸後神經興奮性突觸電流,突觸連結,突觸前
6、神經動作電位觸發,潘建源實驗室,臺灣大學 潘建源,Ca2+,離子,神經傳導物質,分泌膜囊,神經傳導物質,臺灣大學 潘建源,節前神經神經傳導物質，對節後神經膜電位的影響興奮性；2.抑制性,膜電位,去極化,更極化,肉毒桿菌毒素：抑制神經傳導物質分泌，影響神經對肌肉的控制 撫平歲月的痕跡,美國中情局古巴檔案：曾計畫利用肉毒桿菌污染的雪笳，刺殺卡斯楚。,神經傳導,1.接收訊號,2.訊號組合,3.動作電位編碼,4.輸出,訊號處理,1,2,3,4,臺灣大學 潘建源,修復連結,神經“義肢”（Neural Prosthetics）,電子耳聲音 耳道 耳蝸 Cochlear 大腦聽覺區,直接刺激耳蝸，進而活化聽覺區域,電子眼光線 視網膜 視神經 腦部視覺區,許多病人是視網膜退化，然視神經仍有功能。因此可利用電直接刺激視神經，進而在腦區產生影像。,駭客任務：神經與電腦連結 直入晶片於運動相關腦區 紀錄頭皮相關腦區電位 腦波,可協助癱瘓病人獨立做一些事，並與社會重新連結。,知覺與感知Sensation vs.Perception,相同的環境訊息,感覺器官接收相同訊號,中樞神經不同的分析方式,不同的感知,版權聲明頁1,版權聲明頁2,
