神经系统运动机能0503.ppt

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1、第三节 神经系统对躯体运动功能的调控,一、运动的中枢调控功能概述（一）运动的分类1、反射运动；2、随意运动；3、节律性运动。,随意运动的设想,皮层联络区,基底神经节,皮层小脑,中央前回运动皮质,脊髓小脑,运动,设计,（二）运动调控的基本机构和功能,执行,大脑皮层运动区和运动传出通路,一、脊髓对姿势和运动的调节二、脑干对姿势和运动的调节 三、基底神经节的运动功能四、小脑的运动功能五、大脑皮层的运动功能,外周传入信息,皮质的下传信息,（一）运动传出的最后公路 1、脊髓和脑干的运动神经元是运动传出的最后公路,二、脊髓对躯体运动的调控作用,脊髓 运动神经元的比较,运动单位由一个运动神经元及其所支配的肌

2、纤维组成。,外周四肢和皮肤、肌肉关节,传入信息,大脑皮质,下传信息,运动神经元脑运动神经元,引发随意运动调节姿势协调不同肌群的运动,引发不随意运动调节肌紧张,脊髓对姿势反射的调节 中枢神经系统可通过调节骨骼肌的紧张度或产生相应的运动，以保持或改正身体在空间的姿势，这种反射活动称为姿势反射（flexor reflex）。,脊髓水平的姿势反射,1.对侧伸肌反射2.牵张反射3.节间反射,肌紧张腱反射,对侧伸肌反射(姿势反射),屈肌反射(保护性反射）,痛刺激,1.对侧伸肌反射,脊动物一侧肢体的皮肤遭受伤害性刺激时，引起的同侧肢体的屈肌收缩、伸肌舒张，肢体出现屈曲反应屈肌反射。,2.牵张反射：有神经支配

3、的骨骼肌在受到外力牵拉时能引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。,muscle tonus肌紧张,tendon reflex腱反射,stretch reflex牵张反射,梭外肌：接受传出纤维支配。梭内肌：接受传出纤维支配。,梭内肌,梭外肌,肌梭感受器,肌梭梭内肌与肌梭呈串联，与梭外肌呈并联。梭外肌收缩（），感受器刺激；梭内肌收缩（），感受器对牵拉刺激敏感性。,肌梭-长度感受器,肌梭感受器,长度感受器神经调节肌梭的敏感性。,肌梭在不同状态下传入神经 放电改变的示意图,（2）牵张反射的类型,腱反射(tendon reflex)定义：快速牵拉肌腱时发生的牵张反射。潜伏期很短(约0.7ms)，单突触反射

4、，主要是快肌纤维成分的同步收缩。,腱反射特点：感受器：肌梭 中 枢：脊髓（单突触反射）效应器：同一快肌肉快肌纤维 效 果：力量大的同步快速收缩,腱反射反射弧 牵拉肌肉 肌梭 a纤维 脊髓 快肌纤维收缩,腱反射的临床意义 了解NS的功能状态 腱反射减弱或消退：提示反射弧的损害或中断。腱反射亢进：提示高位中枢病变。,腱反射减弱或消失反射弧受损亢进高位中枢病变,高位中枢的调节,肌紧张,2)肌紧张 缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射。表现为受牵拉的肌肉发生紧张性收缩，阻止被拉长。肌紧张是维持躯体姿势最基本的反射活动。,多突触反射,肌梭,环路,缓慢持续牵拉肌肉梭内肌感受器拉长a纤维传入冲动增加运动神经元兴

5、奋梭外肌收缩 神经元兴奋 梭内肌收缩 肌梭传入冲动增加,神经元兴奋,运动神经元兴奋,a类纤维传入冲动,肌紧张特点 感受器：肌梭 中 枢：脊髓（多突触反射）效应器：同一快肌肉慢肌纤维 效 果：不同运动单位交替收 缩，力量小，无明显 动作。,肌紧张意义 维持躯体姿势最基本的 反射活动。一切运动的基础。,腱反射和肌紧张比较,脊髓支配的躯体与内脏反射消失（肌紧张消失、血压下降等）脊休克,脊髓反射恢复(腱反射、屈肌反射),血压恢复，但断离水平以下的知觉和随意运动永久消失,脊休克的产生与恢复，说明脊髓能完成一些简单的反射，但这些反射平时在高位中枢控制下不易表现。,脊动物,离断脊髓与高位中枢,离断水平以下再

6、次切断脊髓,无脊休克发生,3.脊休克,脊反射恢复速度：,进化程度,蛙几分钟；犬数天；人数周至数月,反射复杂程度,简单原始复杂内脏反射：部分恢复,脊休克产生原因？,损伤本身？,脊髓突然失去高位中枢调节,脊休克的产生和恢复,初级中枢,受高位中枢控制,网状结构存在调节脊髓和运动神经元的活动区域:抑制区和易化区,去大脑僵直（牵张反射）,僵直：高位中枢冲动运动神经元 肌紧张。,僵直：高位中枢冲动运动神经元环路运动神经元肌紧张。,三、脑干对肌紧张的调节,正常：抑制区和易化区协调活动,不协调的表现：去大脑僵直,中脑上、下丘之间切断脑干,三、脑干对肌紧张和姿势的调节,去大脑僵直,中脑上、下丘之间切断脑干,四肢

7、伸直坚硬如柱头尾昂起脊柱挺硬,(二)去大脑僵直（decerebrate rigidity）本质：伸肌肌紧张亢进,产生机制:,相对不平衡：抑制区易化区,头后仰上下肢均僵直,若肿瘤压迫中脑，可出现去大脑僵直。,二、脑干对姿势的调节,姿势反射,状态反射,翻正反射,迷路紧张反射,颈紧张反射,状态反射：头部的空间位置以及头部与躯干的相对位置改变时，反射性引起的躯体肌肉紧张性改变。,人体的平衡感觉主要与头部的空间方位有关。,（一）状态反射,头部在空间的位置：头部与躯干的相对位置：,迷路紧张反射,颈紧张反射,颈紧张反射:颈部脊椎关节韧带和肌肉本体感受器的传入冲动对四肢肌肉紧张性的反射性调节。去皮层僵直时出现

8、颈紧张反射。,去皮层僵直：头向一侧扭转时,下颌所指一侧,上肢半屈下肢伸肌僵直。,（二）翻正反射,头部位置不正常视觉、迷路头部翻正与躯干位置不正常本体感受器躯干翻正,四、基底神经节的运动功能（准备和发动阶段）,基底神经节是皮层下一些核团的总称,新纹状体,尾核壳核苍白球,丘脑底核,黑质,旧纹状体,直接通路,间接通路,皮质,新纹状体D1 D2,黑质多巴胺能神经元,3.与基底神经节有关的疾病肌紧张异常、动作过分增减,（1）帕金森病（AD）：肌紧张、随意运动、动作缓慢、面部表情淡漠、伴有静止性震颤。,直接通路,（+）,运动皮层活动,间接通路,（-）,间接通路可以抵消直接通路对大脑皮层的兴奋作用。,（+）

9、,（-）,皮质,新纹状体GABA神经元,直接通路,间接通路,（2）亨廷顿病(Huntington disease)：运动、肌紧张。不随意的上肢和头部的舞蹈样动作又称为舞蹈病(Chorea)。,间接通路可以抵消直接通路对大脑皮层的兴奋作用。,运动皮层活动,五、大脑皮层对躯体运动的调节,主要运动区：中央前回 和运动前区。,皮层运动区功能特征：躯体运动调节为交叉性支配，头面部为双侧性支配；上下倒置，头面部直立；皮层代表区大小与躯体运动精细复杂程度有关。,运动柱,（二）运动传导系统,皮层脊髓束,皮层,内囊,脑干,脊髓前角运动神经元,皮层脊髓侧束:精细的、技巧的运动,皮层脊髓前束:姿势的维持和粗大的运动

10、,延髓,皮层脊髓前束,姿势维持、粗大运动,躯干、四肢近端肌肉,皮层脊髓侧束,精细、技巧性运动,四肢远端肌肉,柔软性麻痹（软瘫）痉挛性麻痹（硬瘫）,随意运动丧失牵张反射减弱或消失肌肉萎缩巴彬斯基征（-）随意运动丧失牵张反射亢进无肌肉萎缩巴彬斯基征（+）,损伤皮层脊髓束皮层脑干束,损伤姿势调节通路,+,运动传导通路的功能,用钝器划足外缘，大足趾背屈，其他四趾呈扇形外展，称为巴彬斯基征阳性。这是一种被高位中枢控制的原始脊髓屈肌反射。婴儿、深睡、麻醉状态下，也可出现阳性体征。,巴彬斯基征(Babinskis sign),皮层脊髓侧束损伤巴彬斯基征（+）,运动通路损伤,六、小脑对姿势和运动的调节,小脑的

11、分区,前叶,蚓部,原裂,前庭小脑,绒球小结叶,半球部,六、小脑的运动调节功能（运动进行中）,皮层小脑,脊髓小脑,（1）前庭小脑,前庭器官前庭核前庭小脑前庭核脊髓运动神经元,控制躯体的平衡,切除绒球小结叶，身体平衡障碍，位置性眼震颤。前庭小脑损伤，步基宽、站立不稳，容易跌倒、随意运动能协调。,（2）脊髓小脑,运动皮层脊髓小脑脊髓前角运动,调节正在进行过程中的运动，协助大脑皮层控制随意运动。,脊髓小脑损伤，随意运动的力量、方向及限度不能控制,精细动作末震颤意向性震颤。跨步过大、蹒跚步态、不能进行拮抗肌快速轮复动作小脑性共济失调。,本体感觉,视觉和听觉,(3)皮层小脑,大脑皮层信息皮层小脑丘脑大脑皮

12、层运动区协调随意运动,皮层小脑的主要功能是参与随意运动的设计和程序的编制。大脑皮质发动精巧运动,大脑皮质,小脑系,小脑,脊髓运动神经元,丘脑,网状结构,基底神经节,锥体外系,锥体系:皮层脊髓束和皮层脑干束,随意运动的指令，完成精细动作。,运动协调、调节肌紧张、维持姿势、本体感受信息处理,复 习 题,1.牵拉骨骼肌引起的牵张反射包括和。2.名词解释：脊休克、去大脑僵直,第四节 中枢神经系统对内脏活动的调节,一、自主神经系统,自主神经系统(Autonomic nervous system)主要是调节内脏活动内脏神经系统（又称为植物神经系统）。神经系统对内脏活动的调节以反射方式进行的，有很强的自主性

13、。,交感神经,副交感神经,副交感神经,交感链,神经节,自主神经系统的传出系统包括交感神经系统和副交感神经系统。二者共同作用，调节内脏活动。,（一）自主神经的结构特征,交感神经,中枢节前神经元,节前神经元,靶细胞,副交感神经,ACh,ACh,ACh,NE,节后神经元,节后纤维,节前纤维,交感和副交感神经对内脏活动的支配,自主神经的结构特征,（二）自主神经的功能特征,1.紧张性支配。,神经反射体液因素,中枢（下丘脑）,自主神经的紧张性,2.双重支配:同一效应器有交感和副交感神经双重支配、作用相互拮抗。,3.受效应器功能状态影响,例如，交感神经兴奋可兴奋有孕子宫平滑肌，但却一直未孕子宫平滑肌。,4.

14、相互拮抗,交感神经：动员机体许多器官的潜在功能以适应环境的急剧变化。,副交感神经：保护机体、修整恢复、积蓄能量。,静息状态,活动应激,交感和副交感神经作用相互拮抗,二、中枢对内脏活动的调节,脊髓是内脏活动的初级调节中枢。平时受高位中枢的控制。,延髓和脑干网状结构发出纤维调节内脏活动和脊髓的自主神经功能。调节循环和呼吸（生命中枢）。,脑桥存在呼吸调整中枢。,中脑是瞳孔对光反射中枢。,三、内脏活动的中枢调节（一）脊髓对内脏活动的调节,脊髓是调节内脏活动的初级中枢，如排便、排尿反射等，但受高位中枢控制。,（二）低位脑干对内脏活动的调节,脑干是调节内脏活动的基本中枢，如延髓是“生命中枢”，中脑是瞳孔对

15、光反射的中枢和肺牵张反射中枢。,脑内具有生命中枢之称的部位是A延髓B脑桥C中脑D下丘脑E大脑皮层,瞳孔对光反射消失说明损伤已到达A延髓B脑桥C中脑D下丘脑E大脑皮层,（三）下丘脑对内脏活动的调节,Hypothalamus调节内脏活动的较高级中枢；把内脏活动与其它生理活动联系起来，成为躯体、内脏和内分泌功能活动的重要整合中枢。,1.体温调节 视前区-下丘脑前部存在着温度敏感神经元，感受温度变化，对传入的温度信息进行整合(体温调节中枢、调定点),使体温保持稳定。,（三）下丘脑是调节和整合内脏活动的较高级中枢,下丘脑,2.水平衡调节,(水的摄入与排出),血浆晶体渗透压,下丘脑前部的渗透压感受器,渴觉

16、,饮水,视上核室旁核,血管升压素抗利尿激素,调节肾排水,室旁核,血管升压素,神经垂体,合成释放,垂体门脉系统,3.激素分泌的调节,下丘脑室旁核,正中隆起,腺垂体,下丘脑调节肽,下丘脑下丘脑调节肽正中隆起垂体门脉系统腺垂体促进或抑制腺垂体激素的分泌,轴桨运输,神经垂体,下丘脑-垂体束,神经垂体,血管升压素催产素,下丘脑与腺垂体之间的联系依靠A垂体门脉系统B下丘脑促垂体区C下丘脑-垂体束D正中隆起E下丘脑调节肽,实现下丘脑与神经垂体之间的功能联系，依靠A垂体门脉系统B下丘脑促垂体区C下丘脑-垂体束D正中隆起E下丘脑调节肽,4.生物节律控制,视觉感受装置,下丘脑视交叉上核,昼夜光照变化,使体内日周期

17、节律与外环境的昼夜节律同步,机体的许多活动按一定的时间顺序发生周期性变化，这种变化的节律称为生物节律（biorhythm）。,日周期节律（circadian rhythm）,Suprachiasmatic nucleus,损毁大鼠下丘脑视交叉上核后，大鼠的日周期节律消失，表明日周期节律的振荡源在下丘脑；下丘脑的视交叉上核(Suprachiasmatic nucleus)可能是日周期节律的控制中心。,下丘脑控制日周期的中心部位的可能是A外侧区B腹内侧区C视前区D视交叉上核E室旁核,摄食行为的调节 摄食调节存在一个调定点(set point)，摄食行为主要发生在下丘脑和边缘系统。,摄食中枢（fee

18、ding center）下丘脑外侧区,饱中枢（satiety center）下丘脑腹内侧核,血糖浓度,电频率,电频率,交互抑制,5.本能行为的调节,（四）大脑皮层对内脏活动的调节,neocortex(新皮层)大脑皮层中除边缘系统皮层部分以外进化程度最新的部分。limbic lobe(边缘叶)大脑半球内侧面皮层与脑干连接部和胼胝体旁的环周结构，包括内圈的海马、穹窿和外圈的扣带回、海马回等。limbic system(边缘系统)边缘叶在结构和功能上与大脑皮层的岛叶、颞极、眶回等，以及皮层下的杏仁核、隔区、下丘脑、丘脑前区等密切相关，总称为边缘系统。,边缘系统的功能除嗅觉外，主要参与摄食行为、性行为

19、、情绪反应、学习记忆及内脏活动等的调节。,三、本能行为和情绪的神经调节,Instinctual behavior（本能行为）动物在进化过程中形成而遗传固定下来的，对个体和种族生存具有重要意义的行为。如摄食行为、饮水行为、性行为等。,1.摄食行为,摄食中枢（feeding center）下丘脑外侧区,饱中枢（satiety center）下丘脑腹内侧核,杏仁核基底外侧核群隔区,（一）本能行为,Neuropeptide Y and leptin,神经肽Y(Neuropeptide Y)下丘脑注射神经肽Y引起摄食增加瘦素(leptin)作用于下丘脑，减少摄食、增加能量消耗。缺乏瘦素(ob/ob小鼠)

20、食欲增加、肥胖、糖尿病 缺乏瘦素受体(db/db小鼠)肥胖,2.饮水行为,通过产生渴觉而引起饮水行为。(1)血浆晶体渗透压升高通过下丘脑前部的渗透压感受器引起渴觉(2)细胞外液量明显减少引起渴觉则部分是经肾素血管紧张素系统介导的。血管紧张素II作用于产生渴觉的感受器区穹窿下器官(subfornical organ,SFO)和终板血管器(organum vasculosum of the lamina terminalis,OVLT)。,3.性行为,脊髓、低位脑干(交媾、反射)边缘系统和下丘脑(性欲、有关行为)兴奋下丘脑内侧视前区诱发性行为杏仁外侧核以及基底外侧核抑制杏仁核杏仁内侧核兴奋性行为,

21、（二）情绪,1.恐惧和发怒 恐惧(fear)：出汗、瞳孔扩大、蜷缩、左右探头伺机逃跑。发怒(rage)：发嘶嘶声或咆哮声、竖毛、瞳孔扩大、咬与抓。引起恐惧和发怒的环境刺激相似，一般都是对身体或生命可能或已经造成损害或威胁的信号。,（二）情绪,焦虑(anxiety)：对可能发生的威胁性事件感到焦急忧虑而又无法妥善处理的情绪活动，是一种程度较轻而持续时间较长的恐惧反应。防御反应(defense reaction),又称格斗逃避反应(fight-flight reaction),“假怒”(sham rage),在间脑水平以上切除大脑，只要给予微弱的刺激，就能激发强烈的防御反应，表现为瞳孔扩大、竖毛、

22、心率增加、血压增高、张牙舞爪等，“假怒”(sham rage)。平时受大脑皮层抑制而不表现出来。说明下丘脑存在防御反应区(defense area),2.愉快和痛苦,愉快(pleasure)积极的或正性的情绪，由能满足机体需要的刺激所引起，如及饥饿时得到食物。位于中脑被盖腹侧区延伸至额叶皮层的近中线部分。,2.愉快和痛苦,痛苦(agony)消极的或负性的情绪，由伤害肉体或精神的刺激或渴望得不到满足而产生。位于下丘脑后部外侧部、中脑的背侧和内嗅皮层等部位。,Reward system and punishment system,动物实验研究自我刺激(self-stimulation)将动物反复进

23、行自我刺激的脑区称为奖赏系统(reward system)，或趋向系统(approach system)；而将引起回避反应的脑区称为惩罚系统(punishment system)，或回避系统（avoidance system）。脑内：奖赏系统占35，惩罚系统占5，60与奖惩无关。,（三）情绪生理反应,主要通过自主神经系统活动和内分泌系统活动改变而引起。自主神经系统活动改变：交感神经系统活动相对亢进。内分泌系统活动改变：涉及促肾上腺皮质激素和糖皮质激素等多种激素。,（四）动机和成瘾,1.动机(motivation)动机是指激发人们产生某种行为的意念。本能行为是在一定欲望驱使下产生的。脑内奖赏系统

24、和惩罚系统在激发和抑制行为的动机方面有重要作用。,2.成瘾(addiction),成瘾指不能自制并不顾其消极后果而反复将某种物品摄入体内。成瘾指连续反复多次使用毒品造成慢性中毒。吗啡、海洛因、可卡因、安非他命、大麻等。与脑内奖赏系统激活有关。耐受性、成瘾性、戒断症状。,第六节 脑电活动、睡眠与觉醒,感觉传入系统受刺激时，在皮层上某一局限区域引出的形式较为固定的的电位变化。,在无明显刺激情况下，大脑皮层经常性地自发地产生的节律性电位变化。,皮层诱发电位evoked cortical potential,自发脑电活动spontaneous electric activity of the brai

25、n,一、脑电活动,（一）脑电图,在头皮用双极或单极记录法来观察皮层的电位变化，记录到的自发脑电活动称为脑电图（electroencephalogram，EEG）。在动物将颅骨打开或在病人进行脑外科手术时，直接在皮层表面引导的电位变化，称为皮层电图（electrocorticogram，ECoG）。,1.脑电图的波形,（1)波：813次/秒，20100V，清醒安静闭目，常呈梭形变化。睁眼时，波消失，呈现快波，称波阻断(-block)。（2）波：1430次/秒，520V，皮层处于活动状态（3）波：47次/秒，100150V，困倦，幼儿常见。（4)波：0.53次/秒，20200V，深睡眠或麻醉，可见

26、于婴儿或智力发育不成熟者。,正常人百天工作时出现的脑电波应为A波B波C波D波E波,人在深睡眠的脑电波为A波B波C波D波E波,2.脑电波形成的机制,大量的神经元同步发生突触后电位，才能总和起来引起皮层表面的电位改变。大量皮层神经元的同步电活动须依赖丘脑的功能。一定的同步节律的丘脑非特异投射系统的活动，促进了皮层电活动的同步化。,去同步化快波,同步化慢波,兴奋抑制,（二）皮层诱发电位,人工刺激某一感觉传入系统（感觉器官、感觉神经或感觉传导途径上任一点）时，可在皮层相应的感觉区表面引出皮层诱发电位。躯体感觉诱发电位(somatosensory evoked potential,SEP)听觉诱发电位(

27、auditory evoked potential,AEP)躯体感觉诱发电位(visual evoked potential,VEP),意义,寻找感觉投射部位，诊断疾病,Evoked cortical potential,主反应：先正后负的电位变化，潜伏期(512 ms)与传导路程的长短、换元数及传导速度有关。成因：大锥体细胞（顶树突排列较一致）在传入冲动的激活下发生兴奋。后发放：一系列正相的周期性电位波动，周期812次/s，是皮层与丘脑接替核（后腹核、内膝体、外膝体）间环路活动的结果。,图：刺激家兔腓总神经引起的躯体感觉诱发电位（SEP）。刺激后约12ms首先出现先正(向下)后负(向上)的主

28、反应，随后出现次反应，约300ms后出现后发放。n 数为计算机叠加次数。,二、觉醒与睡眠,（一）觉醒状态的维持,与脑干网状结构上行激动系统的作用有关 脑电觉醒：蓝斑上部去甲肾上腺素起持续的紧张性作用，而脑干网状结构上行激动系统（乙酰胆碱递质系统）起时相性作用，它能调去甲肾上腺素递质系统的脑电觉醒作用。行为觉醒：与中脑黑质多巴胺递质系统有关。,网状结构上行激动系统（ascending reticular activating system）,刺激中脑网状结构，唤醒动物，脑电波呈现去极化快波 在中脑头端切断网状结构，类似睡眠，脑电波呈现同步化慢波。易受药物(如催眠药、麻醉药)影响。,主要是通过丘脑

29、非特异投射系统而发挥作用的,丘脑非特异性投射系统A投射至皮层特定区域，具有点对点关系B投射至皮层，产生特定感觉C投射至皮层广泛区域，提高皮层的兴奋性D被切断时，动物保持清醒状态E受刺激时，动物处于昏睡状态,(二)睡眠的时相和产生机制,慢波睡眠(slow wave sleep,SWS)由浅到深分为、和期2.快波睡眠(fast wave sleep,FWS)又称异相睡眠(paradoxical sleep,PS)或快眼动睡眠(rapid eye movements,REMs),Slow wave sleep and paradoxical sleep,SWSFWSEEG呈同步化慢波去同步化快波感觉

30、骨骼肌反射活动和肌紧张感觉、骨骼肌反射活动和肌紧 张、唤醒阈、有间断阵发性表现：眼球快速运动、肢体抽动自主神经功能变化:Bp、HR RBp、HR R或不稳定生长素做梦促进生长，促进体力恢复促进精力恢复，促进学习记忆,各睡眠时相的脑电图,入睡SWS,FWS,SWS,80120min,2030min,FWS,生长激素促进生长和体力恢复,脑血流量、脑蛋白质合成促进幼儿神经系统的成熟、促进精力恢复,(三)睡眠发生机制,在脑干尾端存在一个能引起睡眠和脑电波同步化的中枢，称为上行抑制系统（ascending inhibitory system）。这一中枢向上传导可作用于大脑皮层，并与上行激动系统的作用相拮

31、抗，从而调节睡眠与觉醒的相互转化。,睡眠是一个主动过程,慢波睡眠可能与脑干内5-羟色胺递质系统活动有关。异相睡眠可能与脑干内去甲肾上腺素递质系统活动有关。,3月21日是世界睡眠日1.对睡眠的科学认识。2.睡眠健康产品研发的科技含量有待提高。3.睡眠障碍的诊断与治疗需要科学管理。,一个人能忍受多长时间的饥饿？一个人不喝水可以维持多长时间？一个人不睡觉可以维持多长时间?,人类的胃一般在饭后3个小时就排空，人体的热量在活动中经过新陈代谢的逐渐消耗，随后就会有饥饿感。一个普通人在没有任何食物和水的情况下，能维持3天的寿命，如果只喝水，能生存7天。一位生物化学教授也发表看法说：“饥饿状态下生命极限是7天

32、。”,实验证明：人最多可以连续5天不睡觉。超过这个时间，不管你愿意如何也会进入睡眠。2004年，英国“不睡觉大赛”中，19岁女孩克莱尔坚持178小时不睡觉，终于获得冠军。,睡眠对人的生理和心理会产生什么影响?如果连续40个小时不睡觉，处理数字、正确说出色彩名称、回忆某件事情等精神作业能力就会明显下降；如果50个小时不睡觉，活动能力、体力、人格等方面都会下降；,如果60小时不睡觉把受试者单独放在一个房间内，受试者便会出现精神病似的幻觉和类似幼儿的举动；如果连续70个小时不睡觉，人的注意力和感觉就会麻痹；到了120个小时后，人就会陷入精神错乱的状态。,梦是一种普遍的生理现象，一般来说 每天晚上都必

33、定做45回梦。根据脑电图的测试也发现，人脑在做梦时脑电波的活动是相当强烈的，我们能够从做梦时测到快速的、紊乱的脑电波，其强度有时会超过觉醒时的强度。从这一点来看，做梦是锻炼人脑功能的一种自身需要。快波睡眠时期是做梦的主要时期,若在本期睡眠中被唤醒,大约有 74%95%的人自述正在做梦,并且对梦的内容可以具体而生动地回忆起来。,第六节 脑的高级功能,一、学习与记忆 学习(learning)是指人和动物从外界环境获取新信息的过程。记忆(memory)指大脑将获取的信息进行编码、储存和提取的过程。,目前对学习概念的定义是A 通过学校教育以增加自己的理论、知识、技能的过程B 通过实践以增加自己的工作经

34、验、生活经验和社交经验的过程C 通过观察别人言行而改变自己不良行为、习惯的过程D 通过练习从外界环境获取新信息的过程E 通过读书、实践以增加自己适应社会工作、生活能力的过程,人类的条件反射和两种信号系统学说,第一信号：现实具体的信号第二信号：相应的语言文字第一信号系统：人类大脑皮层对第一信号发生反应的功能系统第二信号系统：人类大脑皮层对第二信号发生反应的功能系统 人类特有,人类区别于动物的最主要特征是A 能形成条件反射B 有学习和记忆能力C 有第一信号系统D 有第二信号系统E 对环境适应能力大,2.记忆的形式,(1)根据记忆的贮存和回忆的方式分类：1)陈述性记忆(declarative mem

35、ory)：与觉知和意识有关，依赖于记忆在海马、内侧颞叶等脑区的滞留时间。情景式记忆(episodic memory)：记忆具体事物或场面 语义式记忆(semantic memory)：记忆语言文字,2.记忆的形式,2)非陈述性记忆(nondeclarative memory)：与觉知和意识无关，不涉及记忆在海马等脑区的滞留。如技巧性动作、习惯性行为和条件反射。两种记忆形式可相互转化。,(2)根据记忆保留时间长短分类,1)短时程记忆(short-term memory)：又称工作性记忆(working memory)，几秒钟几分钟。2)长时程记忆(long-term memory)：几天几年终身

36、。长时程记忆仅占1。,（二）人类的记忆过程 和遗忘,1.人类的记忆过程,遗忘是指部分或完全失去回忆和再认的能力。遗忘在学习后就开始，起初遗忘速率很快，以后逐渐减慢。学习后20 min，遗忘达41.8；但经过一个月，遗忘也不过78.9。遗忘并不意味着记忆痕迹消失，因为复习已遗忘的材料总比学习新的材料容易。,2.遗忘(loss of memory),（1)条件刺激久不强化、久不复习引起的消退抑制（2)后来信息的干扰,遗忘的原因,顺行性遗忘症(anterograde amnesia)：不能保留新近获得的信息。多见于慢性酒精中毒。可能是由于信息不能从第一级记忆转入第二级记忆。逆行性遗忘症(retrog

37、rade amnesia)：不能回忆脑功能障碍发生之前一段时间内的经历，多见于脑震荡。可能是第二级记忆发生了紊乱，而第三级记忆却未受影响。,记忆障碍(遗忘症,amnesia),（三）学习和记忆的机制,1.学习和记忆的脑功能定位 大脑皮层联络区、海马及其邻近结构、杏仁核、丘脑和脑干网状结构等 海马回路(hippocampal circuit)：海马穹窿下丘脑乳头体丘脑前核扣带回海马,2.神经生理学机制,后作用感觉性记忆。环路的连续活动第一级记忆。第一级记忆的保持以及第一级记忆转入第二级记忆与海马回路的活动有关。突触的可塑性改变可能是学习和记忆的神经生理学基础：习惯化、敏感化、长时程增强、长时程抑

38、制等。,脑内蛋白质的合成长时程记忆。在动物，每次学习训练后5分钟内给予麻醉、电击或低温处理，和给予能阻断蛋白质合成的药物，则长时程记忆反应不能建立。逆行性遗忘症可能就是由于脑内蛋白质合成代谢受到了破坏，以致使前一段时间的记忆丧失。,3.神经生物化学机制,持久性记忆可能与建立新的突触联系有关 生活在复杂环境中的大鼠皮层较厚，而生活在简单环境中的大鼠的皮层较薄。说明学习记忆活动多的大鼠突触联系多、大脑皮层发达。,4.神经解剖学机制,二、语言和其他认知功能,胼胝体是两侧大脑皮层之间最大的连合纤维 能将一侧皮层的活动转向另一侧，对完成双侧运动、一般感觉和特殊感觉的协调具有重要作用。,（一）优势半球和皮

39、层功能的互补性专门化,Dominant hemisphere,在主要使用右手的成年人，语言活动功能主要由左侧大脑皮层管理，与右侧皮层无明显关系。左侧皮层在语言活动功能上占优势优势半球（dominant hemisphere)。这种一侧优势(laterality cerebral dominance)现象仅见于人类。,一侧优势现象也是相对的，左侧半球虽在词语功能上占优势，但也有一定的非词语性功能。右侧大脑皮层在非语词性的认知功能上占优势，例如对空间的辨认、深度知觉、触觉认识、音乐欣赏分辨等。右侧半球也有简单的词语活动功能。,两侧大脑半球对不同认知功能的互补性专门化,split brain(裂脑)

40、顽固性癫痫切断胼胝体联合纤维后，不能用词语说出左侧视野的物体名称，能说出右侧视野的物体名称。说明语言活动中枢在左侧半球。,一侧优势现象的形成,不仅与遗传因素有关，还与人类习惯用右手劳动密切相关，也是在后天实践中逐渐形成的。,例数 语言中枢在左侧 语言中枢在右侧 语言中枢在两侧主要用右手 48 43 5 主要用左手 51 22 25 4左右手混用 20 12 2 6,23岁以前：双侧大脑半球均有语言活动功能，尚未建立左侧优势。1012岁：左侧优势逐步建立，左侧大脑半球损害后，右侧大脑半球还有可能再建立语言活动中枢。成年人：左侧优势已经形成，左侧大脑半球损害后，右侧大脑半球很难再建立语言活动中枢。

41、,（二）大脑皮层的语言功能,语言有关中枢在大脑侧裂附近 Wernicke区：颞上回后端，投射到Broca区。与理解听觉和视觉信息有关。Broca区：运动皮层前方，将Wernicke区的信息处理为相应的发声形式，通过皮层说话区，启动发声器官。角回：Wernicke区后方，将阅读的信息转化为Wernicke区能接受的听觉文字形式的信息。,1.流畅失语症(fluent aphasia)：Wernicke区受损。说话正常或有时说话过度，语句内含有杂乱语或创新词，不能理解别人的说话或书写的含义；说话相当好，也能理解别人的说话，但对部分词不能很好地组织或想不起来，称为传导失语症(conduction ap

42、hasia)。2.运动失语症(motor aphasia)：Broca三角区(44区)受损。能听懂话和看懂文字但不会讲话。,大脑皮层某些区域损伤可引起各种特殊的语言功能障碍,3.失写症(agraphia)：额中回后部接近中央前回的手部代表区受损。能听懂谈话，看懂文字，会讲话但不会写字。4.感觉失语症(sensory aphasia)：颞上回后部受损。能讲话，能书写，能看懂文字，但听不懂别人谈话（好像听到不懂的外国语）。5.失读症(alexia)：角回受损。能讲话，能书写，能听懂别人谈话，但看不懂文字含意。,（三）大脑皮层的其它认知功能,穿衣失用症(apraxia)：右侧大脑皮层顶叶损伤面容失认症(prosopagnosia):右侧大脑半球颞叶中部病变失算症(acalculia)：额顶部分损伤,Thank You,