神经生物学第六章-脑的高级功能-课件1.ppt
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- 神经 生物学 第六 高级 功能 课件
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1、 第六章第六章 脑的高级功能脑的高级功能 高级功能高级功能情情 绪绪睡眠与觉醒睡眠与觉醒学习与记忆:学习与记忆:目前研究较为清楚的领域!目前研究较为清楚的领域!思思 维维语语 言言注注 意意介绍的内容:介绍的内容:一、弥散性调制系统与行为一、弥散性调制系统与行为二、情绪的脑机制二、情绪的脑机制三、睡眠与觉醒的脑机制三、睡眠与觉醒的脑机制四、学习和记忆的神经基础四、学习和记忆的神经基础五、大脑联合皮层和功能一侧化五、大脑联合皮层和功能一侧化六、语言和语言障碍六、语言和语言障碍七、注意的神经基础七、注意的神经基础八、思维的神经基础八、思维的神经基础一、弥散性调制系统与行为一、弥散性调制系统与行为弥
2、散性调制系统弥散性调制系统:不传输具体的感觉信息,行使调节功能,调不传输具体的感觉信息,行使调节功能,调制着制着大量的突触后神经元大量的突触后神经元(如大脑皮层、丘脑(如大脑皮层、丘脑和脊髓)的和脊髓)的兴奋性和同步化活动)兴奋性和同步化活动)。(推波助(推波助澜澜!)功能功能:对对运动控制运动控制、记忆记忆、情绪情绪、动机动机和和代谢代谢状状态等脑功能都有重要的影响。态等脑功能都有重要的影响。共同特性:共同特性:核心包含一小套神经元,核心包含一小套神经元,大多数起源于脑干大多数起源于脑干;每个神经元与遍布于脑内的每个神经元与遍布于脑内的105以上的神经元以上的神经元发发生突触联系并施加影响;
3、生突触联系并施加影响;突触终末所释放的递质分子突触终末所释放的递质分子弥散到许多神经元弥散到许多神经元周围,产生广泛效应;周围,产生广泛效应;许多精神活性药物许多精神活性药物对这些调制系统产生影响对这些调制系统产生影响去甲肾上腺素去甲肾上腺素5-羟色胺羟色胺多巴胺多巴胺乙酰胆碱乙酰胆碱特异性的特异性的促代谢型受体促代谢型受体G蛋白蛋白发挥发挥作用作用共有作用机制共有作用机制:1、去甲肾上腺素系统、去甲肾上腺素系统蓝斑(脑桥):蓝斑(脑桥):参与调控参与调控 学习和记忆学习和记忆 焦虑焦虑 疼痛疼痛 情绪情绪 脑代谢脑代谢 注意力注意力 觉醒循环觉醒循环 等等篮板神经元通过轴突反射篮板神经元通过
4、轴突反射,支配中枢神经的广大支配中枢神经的广大区域:区域:脊髓、小脑、丘脑和大脑皮层脊髓、小脑、丘脑和大脑皮层蓝斑功能紊乱:蓝斑功能紊乱:狂躁或抑郁狂躁或抑郁蓝斑神经元的最适刺激:蓝斑神经元的最适刺激:环境中新的、不能预知环境中新的、不能预知的、非疼痛的感觉刺激的、非疼痛的感觉刺激。蓝斑神经元活动的生物学效应蓝斑神经元活动的生物学效应:增加中枢神经元的反应性;增加中枢神经元的反应性;加速点对点的感觉和运动系统的信息处理过程,加速点对点的感觉和运动系统的信息处理过程,使它们变得更有效率。使它们变得更有效率。2、5-羟色胺能系统羟色胺能系统 脑干脑干9个中缝核个中缝核内的内的5-羟色胺能神经元羟色
5、胺能神经元 新皮层新皮层 基底神经核基底神经核 丘脑丘脑 下丘脑下丘脑 脊髓脊髓作用:作用:负责唤醒和维持前脑的活动状态;负责唤醒和维持前脑的活动状态;参与对情绪和某些感情行为的调控。参与对情绪和某些感情行为的调控。靠近尾端靠近尾端(延髓延髓)脊髓脊髓:调制与:调制与疼痛有关的信号疼痛有关的信号靠近头端靠近头端(脑桥和脑桥和中脑中脑)弥散弥散方式投射到脑内方式投射到脑内大部分区域大部分区域抑郁症患者:中缝抑郁症患者:中缝核核5-羟色胺羟色胺减少,减少,与自杀倾向有一与自杀倾向有一定相关性定相关性3、多巴胺能系统、多巴胺能系统纹状体纹状体黑质黑质 额额 叶叶具有弥散性调制作用的有两个:具有弥散性
6、调制作用的有两个:1)、黑质黑质 纹状体(尾状核和壳核纹状体(尾状核和壳核)作用:易化随意运动的发动作用:易化随意运动的发动多巴胺神经元损伤或功能异常:多巴胺神经元损伤或功能异常:帕金森综合症(帕金森综合症(多巴胺神经元损伤多巴胺神经元损伤)亨延顿舞蹈症(亨延顿舞蹈症(多巴胺神经元亢进多巴胺神经元亢进)2)、)、中脑腹侧被盖区中脑腹侧被盖区 额叶皮层和部分额叶皮层和部分边缘系统边缘系统作用:参与调控精神活动,作用:参与调控精神活动,参与参与“奖赏奖赏”系统以强化某些适应性系统以强化某些适应性的行为,与的行为,与成瘾成瘾和和精神疾患精神疾患有关。有关。精神分裂症与精神分裂症与DA系统功能系统功能
7、失调有关失调有关4、乙酰胆碱能系统、乙酰胆碱能系统乙酰胆碱乙酰胆碱是是神经神经-肌肉接头、自主神经节突触肌肉接头、自主神经节突触以及以及副交感神经节后神经末梢副交感神经节后神经末梢的神的神经递质。经递质。纹状体和大脑皮层含有胆碱能中间神经元。纹状体和大脑皮层含有胆碱能中间神经元。两个弥散性胆碱能调制系统:两个弥散性胆碱能调制系统:基底复合体(基底复合体(Meynert氏基底核、内侧隔核氏基底核、内侧隔核)新皮层、海马新皮层、海马 丘脑丘脑脑桥脑桥-中脑被盖复合体中脑被盖复合体 基底复合体基底复合体 端脑端脑两个弥散性胆碱能调制系统:两个弥散性胆碱能调制系统:基底复合体(基底复合体(Meyner
8、t氏基底核、内侧隔核氏基底核、内侧隔核-Medial septal nuclei)新皮层、海马新皮层、海马 丘脑丘脑脑桥脑桥-中脑被盖复合体中脑被盖复合体 基底复合体基底复合体 端脑端脑作用 可能与可能与 阿尔茨海默病疾病发生有关阿尔茨海默病疾病发生有关在学习和记忆的形成过程中发在学习和记忆的形成过程中发挥特殊作用挥特殊作用参与在唤醒和睡眠参与在唤醒和睡眠觉醒中对中枢神觉醒中对中枢神经系统一般性兴奋性调节经系统一般性兴奋性调节5、弥散性调制系统和药物依赖、弥散性调制系统和药物依赖 精神活性药物(精神活性药物(psychoactive drug):作用):作用于中枢神经系统,能改变精神状态的化合
9、物,于中枢神经系统,能改变精神状态的化合物,大多数通过干扰化学性突触传递而发挥作用。大多数通过干扰化学性突触传递而发挥作用。许多成隐性药物直接作用于许多成隐性药物直接作用于:弥散性调制系统,弥散性调制系统,特别是特别是去甲肾上腺能系统、多巴胺能系统和去甲肾上腺能系统、多巴胺能系统和5-羟色胺能系统羟色胺能系统 LSD突触前突触前5-HT受体受体激活激活5-HT释放减少释放减少中缝核神经元的中缝核神经元的放电活动减少放电活动减少减少是减少是梦境梦境-睡睡眠的特眠的特征征LSDLSD的作用:可能是降低脑内弥散性的作用:可能是降低脑内弥散性5-5-羟色胺调控系统的输羟色胺调控系统的输出。(致幻机理还
10、有争议)出。(致幻机理还有争议)1)致幻剂()致幻剂(hallucinogen):使人产生幻觉的药物。):使人产生幻觉的药物。代表药物:代表药物:麦角酰二乙胺麦角酰二乙胺(lysergic acid diethylamide,LSD)结构与)结构与5-HT接近,作用于接近,作用于5-HT突触前受体突触前受体,减少,减少5-HT 的释放,抑制中缝核神经元活动,的释放,抑制中缝核神经元活动,25ug:人产生人产生飘飘然飘飘然梦幻梦幻般的感觉(般的感觉(梦幻般的状态,对感觉刺激高度警觉,常常伴有感梦幻般的状态,对感觉刺激高度警觉,常常伴有感知觉的混杂,如声音能在脑中诱发视觉情景,情景又能诱发味知觉的
11、混杂,如声音能在脑中诱发视觉情景,情景又能诱发味觉感觉等等觉感觉等等)。2 2)中枢兴奋剂:)中枢兴奋剂:可卡因可卡因 安非他明安非他明 作用途径:在作用途径:在多巴胺能和去甲肾上腺素能系统多巴胺能和去甲肾上腺素能系统突触处发挥作用。突触处发挥作用。作用效果:使用者作用效果:使用者警觉警觉和和自信自信增加,增加,飘飘然飘飘然和和愉快感愉快感,食欲降低食欲降低。拟交感神经药拟交感神经药-引起类似交感神经活动的外周效果。引起类似交感神经活动的外周效果。作用机理:通过阻断突触前神经末梢释放到突触间隙的作用机理:通过阻断突触前神经末梢释放到突触间隙的儿茶酚胺儿茶酚胺的的重摄取,延长和加强重摄取,延长和
12、加强多巴胺和去甲肾上腺素多巴胺和去甲肾上腺素的作用的作用。可卡因和安非他明有行为效应可卡因和安非他明有行为效应:使用者在心理上产生对这些药:使用者在心理上产生对这些药物的强烈依赖,发展成对这些药物造成的持久物的强烈依赖,发展成对这些药物造成的持久愉快感觉愉快感觉的强烈渴望。的强烈渴望。机制机制:药物使中脑药物使中脑-皮层皮层-边缘多巴胺系统功能增强。边缘多巴胺系统功能增强。正常:增强适应性行为;正常:增强适应性行为;兴奋剂:增强药物寻找行为兴奋剂:增强药物寻找行为 兴奋剂的作用机理:兴奋剂的作用机理:可卡因或安非他明可可卡因或安非他明可阻断阻断NE和和DA的重摄取,使的重摄取,使NE和和DA在
13、突触间隙停留更长时间在突触间隙停留更长时间 AB6、弥散性调制系统和精神疾病情感(情感(affect)是)是情绪状态(情绪状态(emotional state)或心境)或心境(mood)的医学用语。)的医学用语。情感性紊乱(情感性紊乱(affective disorder)和精神分裂症)和精神分裂症(schizophrenia)与)与脑的弥散性调制系统脑的弥散性调制系统 有关有关。治疗精神疾患、情感性紊乱和精神分裂症可通过药物作用治疗精神疾患、情感性紊乱和精神分裂症可通过药物作用于脑的弥散性调制系统使患者恢复正常的精神状态。于脑的弥散性调制系统使患者恢复正常的精神状态。一些精神疾患也许正是由于
14、脑的弥散性调制系统的功能紊一些精神疾患也许正是由于脑的弥散性调制系统的功能紊乱所造成的。乱所造成的。1)抑郁症(抑郁症(depression):特征特征:情绪状态处于失控状态,伴有失眠、食欲丧失,无价值感和情绪状态处于失控状态,伴有失眠、食欲丧失,无价值感和犯罪感等等。犯罪感等等。当生活环境改善时,患者的情绪却不能随之改善。当生活环境改善时,患者的情绪却不能随之改善。病因:病因:与大脑去甲肾上腺素和与大脑去甲肾上腺素和/或或5-羟色胺水平紧密相关,是两个羟色胺水平紧密相关,是两个弥散性调控系统中的某一个功能不足的结果。弥散性调控系统中的某一个功能不足的结果。利血平利血平(控制高血压):通过干扰
15、儿茶酚胺和(控制高血压):通过干扰儿茶酚胺和5-羟色胺输入到羟色胺输入到突触小泡耗竭中枢递质,从而突触小泡耗竭中枢递质,从而导致抑郁症导致抑郁症。单胺氧化酶的抑制剂单胺氧化酶的抑制剂(治疗结核病):(治疗结核病):导致患者情绪高涨导致患者情绪高涨,单,单胺氧化酶破坏儿茶酚胺和胺氧化酶破坏儿茶酚胺和5-羟色胺,其抑制剂则使儿茶酚胺羟色胺,其抑制剂则使儿茶酚胺和和5-羟色胺不被分解。羟色胺不被分解。治疗抑郁症的药物分为三类治疗抑郁症的药物分为三类(能促进(能促进NE和和5-HT能系统能系统产生长时程适应性改变的药物才具有缓解抑郁症的效产生长时程适应性改变的药物才具有缓解抑郁症的效应)应)阻断去甲肾
16、上腺素和阻断去甲肾上腺素和5-羟色胺的重摄取:羟色胺的重摄取:三环类药物三环类药物如丙咪嗪;如丙咪嗪;选择性的摄取抑制剂:选择性的摄取抑制剂:如氟苯氧丙(如氟苯氧丙(fluoxetine)选选择性的作用在择性的作用在5-羟色胺能轴突的终末,抑制羟色胺能轴突的终末,抑制5-羟色胺羟色胺的重吸收;的重吸收;MAO(单胺氧化酶单胺氧化酶)抑制剂:抑制剂:如苯乙肼(如苯乙肼(phenelzine)降低降低5-HT和和NE的酶降解。的酶降解。治疗抑郁症相关药物的作用机理治疗抑郁症相关药物的作用机理:MAO抑制剂抑制剂 防止防止NE和和5-HT降解降解 氟苯氧丙胺和三环类药物阻断氟苯氧丙胺和三环类药物阻断
17、NE和和5-HT的重摄取的重摄取 利血平则阻断利血平则阻断NE和和5-HT装入囊泡,造成抑郁症装入囊泡,造成抑郁症三环类药物三环类药物氟苯氧丙胺氟苯氧丙胺利血平利血平百忧解百忧解 盐酸氟西汀盐酸氟西汀(百忧解百忧解)是一种选择性的)是一种选择性的5-羟羟色胺再摄取抑制剂色胺再摄取抑制剂(SSRI),能有效地抑制),能有效地抑制神经元从突触间隙中摄取神经元从突触间隙中摄取5-羟色胺,增加间羟色胺,增加间隙中可供实际利用的神经递质,从而改善情隙中可供实际利用的神经递质,从而改善情感状态,治疗抑郁性精神障碍。感状态,治疗抑郁性精神障碍。不能与单胺氧化酶抑制剂(不能与单胺氧化酶抑制剂(MAOI)合用)
18、合用!有关抑郁症的现状有关抑郁症的现状抑郁症是一种常见疾病,男性中可能患有抑郁的比列为抑郁症是一种常见疾病,男性中可能患有抑郁的比列为10%;而女性高达;而女性高达20%。大约。大约60-70的成年人一生中的成年人一生中都会经历程度不同的抑郁!都会经历程度不同的抑郁!抑郁症严重困扰患者的生活和工作,给家庭和社会带来抑郁症严重困扰患者的生活和工作,给家庭和社会带来沉重负担,约沉重负担,约15的抑郁症患者死于自杀。的抑郁症患者死于自杀。美国每年因抑郁症造成的经济损失达到美国每年因抑郁症造成的经济损失达到437亿美元亿美元。世界卫生组织、世界银行和哈佛大学的一项联合研究表世界卫生组织、世界银行和哈佛
19、大学的一项联合研究表明,明,抑郁症已经成为中国疾病负担的第抑郁症已经成为中国疾病负担的第2大疾病。大疾病。由于认识不足,绝大部分的抑郁症患者没有得到正确的由于认识不足,绝大部分的抑郁症患者没有得到正确的诊断治疗。诊断治疗。抑郁的心境是一种忧伤、悲哀或沮丧情绪的体验,就是常说的抑郁的心境是一种忧伤、悲哀或沮丧情绪的体验,就是常说的“不快不快活活”!病因:既与许多精神和躯体疾病有关;也与社会和外部环境的许多因病因:既与许多精神和躯体疾病有关;也与社会和外部环境的许多因素有密切的关系!素有密切的关系!贫困、失业、婚姻问题、家庭不和、年老和伤贫困、失业、婚姻问题、家庭不和、年老和伤残残 基本表现:懒、
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