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第四节 CNS的感觉分析功能,感觉的产生,内、外环境的变化,内外感受器(一般或特殊感受器),感觉传导通路,丘脑,大脑皮层,特定的感觉,相应的反射,一、躯体感觉的中枢分析, 脊髓与脑干感觉传入通路(图),躯体感觉(一般感觉):深感觉和浅感觉传导一般感觉,共三级神经元参与传送,浅感觉:痛、温觉和轻触压觉,深感觉:深部压觉、肌肉本体觉(运动觉)和辨别觉,BACK,特点,浅感觉:先交叉再上行;,深感觉:先上行(延髓)再交叉。,触压觉、肌肉本体感觉: A类纤维。,温度觉、痛觉和触压觉: A类纤维。,温度觉、痛觉和触压觉: C类纤维。,皮肤内感觉感受器,感觉信号上传途径,脊髓丘脑侧束,浅感觉:痛觉、温度觉,脊髓丘脑前束,深感觉:本体感觉、触压觉,后索及内侧丘系,精细触觉、肌肉本体感觉,问题:脊髓损伤后的感觉障碍:A、脊髓半横切?B、脊髓空洞症?,2、丘脑的核团,分类:,A、感觉接替核:,后外侧腹核:,躯干、四肢感觉脊髓丘脑束浅)、内侧丘系(深)后外侧腹核 中央后回, 后内侧腹核:,头面部感觉三叉丘系后内侧腹核中央后回, 内侧膝状体:,耳蜗听神经内侧膝状体听皮层, 外侧膝状体:,视网膜视神经外侧膝状体视皮层,B、联络核, 丘脑前核:,下丘脑乳头体丘脑前核扣带回(内脏感觉与调节),丘脑外侧核,小脑、苍白球、丘脑后腹核丘脑外侧腹核皮层运动区(调节肌肉运动),丘脑枕:,内、外侧膝状体丘脑枕顶、枕、颞叶中间联络区(各种感觉联系),丘脑内侧核:,C、中线核群(髓板内核群),包括:板内核、中央中核、束旁核、 网状核和腹前核等,通过多突触接替,弥漫大脑皮层广泛区域,3、 丘脑的感觉投射系统 Thalamic Sensory Projection System,A、特异性投射系统 (specific projection system),概念,总结对听众的要求 总结您要进行的工作,特点:,点对点的投射关系;,与皮层第细胞形成突触;,倒置分布;,投射面积与外周感受野有关。,功 能,产生特定感觉;,激发皮层发出冲动,引发相应的反应。(骨骼肌活动、内脏反应和情绪反应)。,B、非特异性投射系统 non-specific projection system,概念:,功能:,改变大脑皮层兴奋状态,维持觉醒。(兴奋的背景),实验依据,A、刺激猫脑干网状结构,引起唤醒作用;,B、中断中脑头端网状结构,引起昏睡;,C、巴比妥类安眠药作用。,脑干结构上行激动系统 ascending reticular activating system,两大投射系统的比较,特异性投射系统,非特异性投射系统,中继核,感觉接替核(主)联络核(次),中线核群 (髓板内核群),传导路径,固有特异的,无特异的,换元次数,35次,5次以上(可达几十次),投射特点,点对点,弥散广泛(大脑皮层各层),突触类型,轴-体型,轴-树型,功能,产生特定感觉引发相应反应,提高大脑皮层兴奋性 维持皮层兴奋一定背景, 大脑皮层的感觉代表区,大脑皮层是感觉的最高中枢, 其功能定位即为感觉代表区。,1、结构特点,1、神经元数量多,联系复杂;,2、皮层分6层;,3、大脑皮层功能单位,“功能柱”(由6层细胞纵行排列而成),感觉柱:主要在中央后回。,运动柱:主要在中央前回。,细胞以纵向的柱状排列构成 感觉皮层的最基本功能单位。,传入第四层; 传出第三、五、六层;抑制周围第三层。,10/19/2018,24,2、 皮层分区:,A、Brodmann分区:52区(1909年);,B、功能法分区:,感觉区、运动区、联络区等,3、大脑皮层典型功能代表区:,方法:诱发电位测定法,10/19/2018,29,大脑皮层 体感诱发电位,10/19/2018,30,正常人脑干听觉诱发电位,第一体表感觉区: 中央后回(3-1-2区),特点,交叉投射,但头部是双侧的,倒置投射,但头部是正立的,投射范围与外周感受器的灵 敏成正比关系(有利进行精确 的感觉分析),对感觉有精细的分析功能, 能定位。,第二体表感觉区:,中央前回与岛叶之间,特点,1. 双侧投射;正立投射;,2. 对感觉仅有粗略的分析,不能定位, 本体感觉代表区,中央前回(4区), 躯体感觉,躯体各种感受器,机械感受器,肌梭,高尔基 腱器官,皮肤机械 感受器,1、 触-压觉 (touch-pressure),感受器点状分布,四肢、尤其是手指较敏感;,通过后索与内侧丘系、前外侧系两条通路上行;,触觉与压觉为不同类型感觉,前者为精细感觉。,2、 肌肉本体感觉,本体感觉(深部感觉):包括位置觉和运动觉;,感受器大部分为肌梭,部分为关节及其周围 的感受器,以及触压觉感受器;,来自这些感受器的信息传入,在大脑进行综合, 对躯体的空间位置形成一个清晰的图象,从而 感知躯体的空间位置、姿势、运动状态和方向,3、 温度觉,温度觉包括冷、热觉,属浅感觉; 感受器呈点状分布,不均,冷感受器多于温感受器;,4、 痛觉,概 述, 痛的概念:,痛觉 pain (伤害感受)nociception,伤害刺激引起的不愉快的感觉体验,常伴有情绪反应、植物神经反应和防御反应。, 意义,保护性反应, 伤害感受器,(nociceptor),本质:游离神经末梢,特性:无适宜刺激, 痛觉分类:,按 性 质,快痛,慢痛,按 部 位,浅表痛 (皮肤和粘膜),深部痛 (关节、内脏等),快 痛,产生快,消失快;,定位精确、感觉鲜明 (主要投射到S1、S2区),主由A 传导。,慢 痛,产生和消失慢;,定位不明确、感觉不鲜明 (主要投射到扣带回),主由C类纤维传导,常伴有情绪和心血管、 呼吸等内脏功能变化,痛觉产生机制,1、致痛物质,2、痛的调节,3、痛觉上传通路,致痛物质激活伤害感受器示意图,痛觉产生机制,1、致痛物质,2、痛的调节,3、痛觉上传通路,痛的外周调制,痛 的 中 枢 调 制,痛 信 号 下 行 性 调 制突 触 前 抑 制,痛觉产生机制,1、致痛物质,2、痛的调节,3、痛觉上传通路,传导痛觉的外周神经纤维及在脊髓上行示意图,痛觉信号上行途径,二、内脏感觉的中枢分析,内脏感觉(visceral sensation) 感受器分布较少(如温度觉和触压觉) 无本体感受器痛觉 主要存在痛觉感受器,皮层代表区,第一、二体表感觉区 运动辅助区 边缘系统皮层, 内脏感觉,主要为痛觉(内脏痛觉) 体腔壁浆膜痛觉由躯体神经传入,1、内脏痛 (visceral pain),特点, 属于慢痛,(缓慢、持久、定位不精确、对刺激分辩力差), 对切割、烧灼等致皮肤痛不敏感,但对牵拉、缺血、痉挛等刺激激敏感;,常伴有不安、甚至恐惧感;,常伴有牵涉痛。,2、牵涉痛(referred pain), 概念, 常见的牵涉部位,内脏病变时引起体表牵涉痛示意图, 牵涉痛意义, 牵涉痛产生机制:,会聚学说 (convergence theory),易化学说 (facilitation theory),三、特殊感觉的中枢分析,特殊感觉 视觉 听觉 平衡觉 嗅觉 味觉,1、视觉 传入路径,2、视觉代表区 枕叶内侧、距状裂上、下缘,枕叶 感受野(视网膜),左侧,左眼颞侧 右眼鼻侧,右眼颞侧 左眼鼻侧,距状裂 感受野,上缘 上半视网膜,下缘 下半视网膜,后部 黄斑部 前部 周边部,右侧, 听觉及其代表区: 双侧性,颞上回、颞横回(41、42区),10/19/2018,67,第五节 脑的电活动与觉醒睡眠周期,Electric Activity of Brain WakingSleep Cycle,10/19/2018,68,一、脑电活动,自发脑电活动诱发脑电活动,10/19/2018,69, 皮层诱发电位evoked cortical potential, EP,1、概念,刺激感觉传入系统皮层表面记录脑电变化,10/19/2018,70,2、种类,听觉诱发电位 视觉诱发电位 体感诱发电位,10/19/2018,71,大脑皮层 体感诱发电位,10/19/2018,72,正常人脑干听觉诱发电位,10/19/2018,73,10/19/2018,74,10/19/2018,75,3、主要成分,主 反 应 、 次反应和后 发 放,特性,有一定的潜伏期; 有一定的皮层空间分布; 各种诱发电位的型式不同(波型不同)。,10/19/2018,76,、脑电图 electroencephalogram,EEG,脑电图,皮层脑电图,10/19/2018,77,EEG记录电极分布示意图,10/19/2018,78,10/19/2018,79,Computer-Processed EEG Fourier Spectral Analysis,EEG,Spectrum,Light,Lens,Prism,Analyzer,10/19/2018,80,8通道记录EEG,10/19/2018,81,10/19/2018,82,Hartikainen, K. Dissertation, U. Tampere, Ser A, Vol. 498, 1996,EEG Amplitude Patterns Describe Synaptic Activity,Awake,Drowsy,Light sleep,Deep sleep,Burst-suppression,Electrocortical silence,10/19/2018,83,觉醒EEG,a波,10/19/2018,84, EEG的基本波形:,1、 波:8-13Hz,20-100微伏,2、 波:14-30Hz,5-20微伏,3、 波:0.5-3Hz,20-200微伏,4、 波:4-7Hz,100-150微伏,10/19/2018,85, EEG形成机制:,1、EEG是皮层大量神经元突触后电位总和而形成的场电位;,2、丘脑非特异性的投射系统是脑电活动形成的基础。,10/19/2018,86,10/19/2018,87,10/19/2018,88,兴奋性突触,抑制性突触,细胞内记录,细胞内记录,细胞外记录,细胞外记录,皮层内场电位记录,10/19/2018,89,10/19/2018,90,二、觉醒与睡眠 (wakefulness and sleep) 重要的昼夜生物节律,觉醒:1、觉醒反应: 脑电觉醒:行为觉醒:,10/19/2018,91,2、觉醒维持的机制,脑电觉醒,脑干网状结构(Ach),中脑蓝斑(NA),行为觉醒,中脑黑质(DA),10/19/2018,92,10/19/2018,93,脑干上行Ach激活系统,10/19/2018,94, 睡眠 (Sleep),概 述人类一生中三分之一时间在睡眠中度过 睡眠是一种昼夜节律生物现象 睡眠是一种行为和意识受抑制的状态 睡眠出现做梦等脑活动现象,10/19/2018,95,10/19/2018,96,1、睡眠的定义:,是对环境的认知及起反应能力丧失的一种复杂的、可逆的、 周期性的生理和行为过程。,剥夺睡眠将出现: 免疫力 情绪变化,易激惹 注意力 ,运动技巧能力,10/19/2018,97,睡眠生理功能变化的监测,10/19/2018,98,异相睡眠,深度睡眠,轻度睡眠,睡眠状态,放松状态,警觉状态,不同状态时EEG波形,10/19/2018,99,Sleep Stages During a Night,10/19/2018,100,10/19/2018,101,10/19/2018,102,Cerebral Metabolic Rate,Sleep Academic Award 103,睡眠时脑代谢变化情况 (左:觉醒状态, 右:REM睡眠),
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