動物生理學(xué)課件第十四章

動物生理學(xué)課件第十四章第十四章神經(jīng)系統(tǒng)的高級機能14.1大腦皮層的機能一、大腦皮層的機能定位（圖）（圖）運動區(qū)：中央前回感覺區(qū)：中央后回視區(qū)：枕葉的后部聽區(qū)：顳葉的上部大腦皮層的語言中樞（在左半球）：①書寫中樞損傷→失寫癥；②聽性語言中樞損傷→感覺失語癥；③運動語言中樞損傷→運動失語癥；④視性語言中樞損傷→失讀癥二、大腦兩半球的機能

皮層細胞的縱向柱狀結(jié)構(gòu)是皮層的基本機能單位。具有相似功能的神經(jīng)元傾向于在皮層中作垂直的排列，貫穿皮層的大多數(shù)層次形成柱形結(jié)構(gòu)，稱為皮層柱。1、皮層柱

大腦半球外側(cè)面等處的新皮層，具有六層：①分子層；②外顆粒層；③外錐體細胞層；④內(nèi)顆粒層；⑤內(nèi)錐體細胞層；⑥多形細胞層。新皮層的不同區(qū)域雖然具有相似的六層結(jié)構(gòu)，但不同區(qū)域各層的相應(yīng)厚度并不相同，其中所含神經(jīng)元的形狀與大小不完全相同。

根據(jù)神經(jīng)元成分與結(jié)構(gòu)特征，可以把大腦皮層分成很多區(qū)，例如有人把它分成52個區(qū)。（圖）

感覺區(qū)皮層細胞柱的活動有明顯的界限，當刺激作用于外周感受野引起一個柱內(nèi)細胞興奮的同時，會引起其周圍細胞柱柱內(nèi)細胞的抑制。3、大腦皮層功能的一側(cè)優(yōu)勢：指人類的腦的高級功能向一側(cè)半球集中的現(xiàn)象。（圖）

左半球：語言、書寫、數(shù)字計算、抽象推理。右半球：形象思維、空間感受、音樂欣賞分辨、繪畫、深度知覺、觸覺認識——非語言性認識功能。一側(cè)優(yōu)勢是相對的。2、兩側(cè)大腦皮層功能的相關(guān)。胼胝體。大腦左右兩個半球都能獨立地感知刺激，但在切斷胼胝體后，不能交流它們各自的感知。14.2

大腦皮層的電活動一、腦電圖（圖）二、皮層誘發(fā)電位：感覺傳入系統(tǒng)受到刺激時，在皮層上某一局限區(qū)域產(chǎn)生的電位變化。α波：8~13Hz，25~100μV清醒、安靜并閉眼時出現(xiàn)β波：14~30Hz，10~30μV警覺（睜眼）θ波：4~7Hz，100~150μV困倦時

δ波：0.5~3Hz，20~200μV深睡

皮層誘發(fā)電位并非單細胞放電，而是由細胞群體突觸后電位總和而成。fMRI基本原理：腦激活時局部血流增加，同時腦功能區(qū)靜脈血中氧含量增加、去氧血紅蛋白相對減少。去氧血紅蛋白是順磁性物質(zhì)，氧合血紅蛋白是逆磁性物質(zhì)；順磁性物質(zhì)的存在產(chǎn)生局部磁場的不均勻性，引起組織內(nèi)氫原子在所提供的磁場中產(chǎn)生的共振信號衰減緩慢，這種變化被相應(yīng)的采集分析系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成局部腦區(qū)血流量變化的觀測指標。

fMRI在腦高級功能活動研究中有廣泛的用途。（圖）三、腦功能性磁共振成像術(shù)（fMRI）14.3睡眠與覺醒

睡眠與覺醒是一種典型的生物節(jié)律性的生命現(xiàn)象。

體內(nèi)可能存在多種生理鐘，正常情況下生理鐘是耦合在一起的，促使它們同步的外界因素是光暗的晝夜變化。一、睡眠時的生理變化

在睡眠過程中，按照腦電波的變化規(guī)律，一般將人的睡眠分為4個時期，即入睡期、淺睡眠期、中度睡眠期和深度睡眠期（圖）。在睡眠的全過程中，腦電圖出現(xiàn)周期性的變化。

睡眠時，對感覺刺激的反應(yīng)下降；脊髓反射活動普遍下降；內(nèi)臟機能普遍下降，心搏率減低，心輸出量減少；呼吸緩慢，通氣量下降；體溫下降。二、兩種睡眠狀態(tài)1.慢波睡眠：腦電圖呈現(xiàn)緩慢的δ波。此時循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和交感神經(jīng)的活動水平降低，骨骼肌松弛。包括2、3、4期和首次出現(xiàn)的1期。2.快波睡眠：腦電圖呈現(xiàn)快速的β波，眼球快速運動，因此又叫做快速動眼睡眠（REMS）。此時腦的活動水平高，但更難喚醒，睡得更深，又稱異相睡眠。此時呼吸不規(guī)則、血壓升高、心率加快、四肢肌肉部分抽動、頸肌的張力進一步降低。

兩個睡眠相在整個睡眠過程中多次循環(huán)和重復(fù)。90~100min

慢波睡眠期，細胞活動性降低，有利于大腦細胞修復(fù)自身的損傷。異相睡眠期單胺類神經(jīng)遞質(zhì)（去甲腎上腺素、5-HT）停止釋放。單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的持續(xù)釋放可鈍化其受體，在REM睡眠期停止釋放可恢復(fù)其受體敏感性。在生命的早期，REM睡眠期神經(jīng)元劇烈活動有利于大腦的正常發(fā)育?！鏊邥r相與覺醒的轉(zhuǎn)換■一種動物需要多長的睡眠時間，主要取決于起形體的大小。動物體型越大需要的睡眠時間越短。

使用功能性磁共振成像技術(shù)檢測視皮層的功能活動A：未刺激時組織的去氧血紅蛋白比例高；B：刺激后可引起組織氧合血紅蛋白比例增高；C：比較