1、神經(jīng)系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)的功能性認(rèn)知1神經(jīng)系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)的功能性認(rèn)知1主要內(nèi)容我們對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)特別是大腦的大體認(rèn)識(shí)腦中各個(gè)成分的功能性介紹腦中的腔室和血液供應(yīng)系統(tǒng)視覺(jué)產(chǎn)生神經(jīng)機(jī)制的一般性研究2主要內(nèi)容我們對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)特別是大腦的大體認(rèn)識(shí)2 神經(jīng)系統(tǒng)的大體認(rèn)識(shí)神經(jīng)系統(tǒng)的組成腦的組成腦中方向的確定3 神經(jīng)系統(tǒng)的大體認(rèn)識(shí)神經(jīng)系統(tǒng)的組成3人體神經(jīng)系統(tǒng)4人體神經(jīng)系統(tǒng)4腦神經(jīng)5腦神經(jīng)5脊神經(jīng)6脊神經(jīng)6植物性神經(jīng)系統(tǒng)遞質(zhì)差異：交感神經(jīng)系統(tǒng)使用去甲腎上腺素作為神經(jīng)遞質(zhì)，而副交感神經(jīng)系統(tǒng)使用乙酰膽堿作為神經(jīng)遞質(zhì)。 功能上的結(jié)抗性：交感神經(jīng)系統(tǒng)的作用是讓人為威脅或爭(zhēng)斗等刺激作好準(zhǔn)備。副交感神經(jīng)的作用就是使心率降低，刺激消化系統(tǒng)

2、活動(dòng)，幫助集體維持一個(gè)平靜的狀態(tài)。 7植物性神經(jīng)系統(tǒng)遞質(zhì)差異：交感神經(jīng)系統(tǒng)使用去甲腎上腺素作為神經(jīng)如何定向8如何定向8背側(cè)前側(cè)或鼻側(cè)后側(cè)或枕側(cè)腹側(cè)9背側(cè)前側(cè)或后側(cè)腹側(cè)9背側(cè)10背側(cè)10腹側(cè)11腹側(cè)11外側(cè)12外側(cè)12內(nèi)側(cè)13內(nèi)側(cè)13腦中各個(gè)成分的功能性介紹大腦：由神經(jīng)元胞體聚集而成的皮質(zhì)和由神經(jīng)纖維束聚集而成的髓質(zhì)共同構(gòu)成。間腦：丘腦和下丘腦構(gòu)成。腦干：包括延髓、腦橋、中腦。小腦：位于大腦的后下方，由小腦半球和蚓部構(gòu)成。14腦中各個(gè)成分的功能性介紹大腦：由神經(jīng)元胞體聚集而成的皮質(zhì)和不同動(dòng)物的大腦比較15不同動(dòng)物的大腦比較15灰質(zhì)白質(zhì)16灰質(zhì)16早期顱相學(xué)對(duì)頭骨的分區(qū)17早期顱相學(xué)對(duì)頭骨的分區(qū)1

3、7大腦葉的劃分18大腦葉的劃分18Broca區(qū)的發(fā)現(xiàn)19Broca區(qū)的發(fā)現(xiàn)19Brodmann的功能性分區(qū)20Brodmann的功能性分區(qū)20褶皺產(chǎn)生的溝回與分區(qū)21褶皺產(chǎn)生的溝回21大腦新皮質(zhì)可細(xì)分為：感覺(jué)區(qū)皮質(zhì)、運(yùn)動(dòng)區(qū)皮質(zhì)和聯(lián)合區(qū)皮質(zhì)22大腦新皮質(zhì)可細(xì)分為：感覺(jué)區(qū)皮質(zhì)、運(yùn)動(dòng)區(qū)皮質(zhì)和聯(lián)合區(qū)皮質(zhì)22感覺(jué)區(qū)和運(yùn)動(dòng)區(qū)額葉的運(yùn)動(dòng)區(qū) ：包括M1區(qū)、Brodmann的第6區(qū) 的 SMA區(qū)和 PMA區(qū)還有前額葉大片區(qū)域（背側(cè)區(qū) ，額眼區(qū)和前扣帶額中區(qū) ）頂葉的感覺(jué)區(qū)：包括S1區(qū)、S2區(qū)和頂葉后部皮質(zhì)。 23感覺(jué)區(qū)和運(yùn)動(dòng)區(qū)額葉的運(yùn)動(dòng)區(qū) ：包括M1區(qū)、Brodmann的SMA：輔助運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)PMA：前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)2

4、4SMA：輔助運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)24視覺(jué)區(qū)和聽覺(jué)區(qū)初級(jí)視覺(jué)皮質(zhì)：V1區(qū)（紋區(qū)，17區(qū)）是接收由丘腦的外側(cè)膝狀體傳入的視覺(jué)輸入信息。 另外還有廣大的外紋狀皮質(zhì)。顳葉的聽覺(jué)皮質(zhì)：聽覺(jué)皮質(zhì)位于顳葉上部并延伸入外側(cè)裂內(nèi)部。聽覺(jué)信息是經(jīng)耳蝸到皮層下的丘腦中膝部，再到顳上回。顳葉上部包括初級(jí)聽覺(jué)皮質(zhì)的A1區(qū)和聽覺(jué)聯(lián)系皮質(zhì)的A2區(qū)（即Brodmann的41、42區(qū)）。 25視覺(jué)區(qū)和聽覺(jué)區(qū)初級(jí)視覺(jué)皮質(zhì)：V1區(qū)（紋區(qū)，17區(qū)）是接收由丘2626邊緣葉27邊緣葉27基底神經(jīng)節(jié)尾狀核殼核蒼白球豆?fàn)詈?8基底神經(jīng)節(jié)尾狀核豆?fàn)詈?8乳頭體腹后側(cè)核腹外側(cè)核胼胝體穹隆29乳頭體腹后側(cè)核腹外側(cè)核胼胝體穹隆29 間腦和腦干松果體30 間

5、腦和腦干松果體30丘腦中LGN：外側(cè)膝狀體MGN：內(nèi)側(cè)膝狀體31丘腦中LGN：外側(cè)膝狀體MGN：內(nèi)側(cè)膝狀體31腦干腹側(cè)面松果體32腦干腹側(cè)面松果體32黑質(zhì)和紅核上丘33黑質(zhì)和紅核上丘33小腦和腦橋小腦深側(cè)核34小腦和腦橋小腦深側(cè)34延髓脊核腹側(cè)耳蝸核35延髓脊核腹側(cè)耳蝸核35 脊髓結(jié)構(gòu)36 脊髓結(jié)構(gòu)36腦中的腔室和血液供應(yīng)系統(tǒng)腦室37腦中的腔室和血液供應(yīng)系統(tǒng)腦37腦脊液的循環(huán)模式38腦脊液的循環(huán)模式38大腦中的血循環(huán)系統(tǒng)兩條動(dòng)脈通路將血液輸至大腦： 腹側(cè)動(dòng)脈，它向大腦尾端供血； 內(nèi)頸側(cè)動(dòng)脈，它向大腦的喙端供血。39大腦中的血循環(huán)系統(tǒng)兩條動(dòng)脈通路將血液輸至大腦：39腹側(cè)動(dòng)脈內(nèi)側(cè)頸動(dòng)脈40腹側(cè)動(dòng)脈

6、內(nèi)側(cè)頸動(dòng)脈40大腦動(dòng)脈側(cè)面觀圖大腦內(nèi)動(dòng)脈大腦前動(dòng)脈后動(dòng)脈后交通動(dòng)脈后大腦動(dòng)脈終端前大腦動(dòng)脈終端41大腦動(dòng)脈側(cè)面觀圖大腦內(nèi)動(dòng)脈大腦前動(dòng)脈后動(dòng)脈后交通動(dòng)脈后視覺(jué)神經(jīng)機(jī)制的一般性研究42視覺(jué)神經(jīng)機(jī)制的一般性研究42Optic nerveOpticChiasmOpticTractLGNOpticRadiationPrimaryVisualCortex43Optic nerveOpticOpticLGNOpticP44444545From eye to V146From eye to V146網(wǎng)膜的視神經(jīng)機(jī)制感光細(xì)胞水平細(xì)胞雙極細(xì)胞無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞神經(jīng)節(jié)細(xì)胞47網(wǎng)膜的視神經(jīng)機(jī)制感光細(xì)胞47從網(wǎng)膜到LGNLGN

7、的分層P細(xì)胞通路和m細(xì)胞通路另一條視覺(jué)信息通路兩只眼睛接收的信息傳到的是LGN的不同細(xì)胞層：顳側(cè)信息到2、3、5層，鼻側(cè)信息到1、4、6層。48從網(wǎng)膜到LGNLGN的分層兩只眼睛接收的信息傳到的是48LGN Lateral Geniculate Nucleus接收兩眼傳來(lái)的視覺(jué)信息，但是兩眼信息并不是會(huì)聚到同一細(xì)胞中被加工的，也就是說(shuō)LGN中的每層細(xì)胞加工的都是來(lái)自一只眼睛的信息。LGN 由六層細(xì)胞組成:4 parvocellular (P-pathway): 小感受野, 接受視錐細(xì)胞輸入, 對(duì)顏色, 細(xì)節(jié)和慢速運(yùn)動(dòng)敏感2 magnocellular (M-pathway): 大感受野, 對(duì)快

8、速運(yùn)動(dòng)非常敏感49LGN Lateral Geniculate NucleuLGN 到 V1區(qū)V1 = 初級(jí)視皮質(zhì) = 紋狀皮質(zhì) (是相對(duì)于更高級(jí)的外紋狀皮質(zhì)來(lái)說(shuō)的).V1 區(qū)中的神經(jīng)細(xì)胞所加工的視覺(jué)信息是來(lái)自兩只眼睛的混合信息，這是視覺(jué)通路中第一次兩眼信息的混合加工。V1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞對(duì)不同朝向的桿，顏色等信息敏感。50LGN 到 V1區(qū)V1 = 初級(jí)視皮質(zhì) = 紋狀皮質(zhì) (是相立方晶體模型立方晶體模型表現(xiàn)的是V1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的所有的特性。V1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的基本信息加工模型?！鞍唿c(diǎn)”: 在柱形結(jié)構(gòu)中不連續(xù)。這些神經(jīng)的斑點(diǎn)主要與顏色視覺(jué)有關(guān)。51立方晶體模型立方晶體模型表現(xiàn)的是V1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的所有的特

9、性。線粒體細(xì)胞色素氧化酶染色52線粒體細(xì)胞色素氧化酶染色525353感受野 小節(jié)網(wǎng)膜: center-surround , 圓形, 單眼，點(diǎn)光源。LGN: center-surround , 圓形, 單眼，點(diǎn)光源。V1: 朝向性 ： 對(duì)桿刺激最好 ，對(duì)單眼或雙眼的運(yùn)動(dòng)信息敏感。簡(jiǎn)單細(xì)胞: 對(duì)其感受野中特定朝向的桿刺激敏感。復(fù)雜細(xì)胞: 對(duì)感受野內(nèi)的刺激不是特別敏感而是對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激敏感。超級(jí)細(xì)胞: 與復(fù)雜細(xì)胞相仿,但在一端有抑止區(qū)。54感受野 小節(jié)網(wǎng)膜: center-surround , 圓網(wǎng)膜拓?fù)鋵?duì)應(yīng)圖方向有所改變?cè)诰W(wǎng)膜像上臨近的區(qū)域在高級(jí)視覺(jué)感受野上成像也是相鄰的55網(wǎng)膜拓?fù)鋵?duì)應(yīng)圖方向有所改變

10、55外紋狀體在紋狀皮質(zhì)外有25個(gè)以上的與視覺(jué)有關(guān)的區(qū)域 大部分視覺(jué)區(qū)域都有自己的網(wǎng)膜拓?fù)鋵?duì)應(yīng)圖像 從紋狀皮質(zhì)越向上，所成的視覺(jué)像圖的精確性就越差從紋狀皮質(zhì)向上，其視覺(jué)感受野是增大的大多數(shù)這些區(qū)域內(nèi)的神經(jīng)細(xì)胞對(duì)不同的刺激（朝向，運(yùn)動(dòng)方向，差異，顏色）是有選擇特異性的視覺(jué)皮質(zhì)中有兩條傳導(dǎo)通路：負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)注意的where通路（枕葉頂葉， magnocellular ）和負(fù)責(zé)顏色形狀的what通路（枕葉顳葉， parvocellular ）56外紋狀體在紋狀皮質(zhì)外有25個(gè)以上的與視覺(jué)有關(guān)的區(qū)域 56外紋狀皮質(zhì)和皮質(zhì)視覺(jué)通路57外紋狀皮質(zhì)和皮質(zhì)視覺(jué)通路57 “What” 通路body motionface

11、splacesbodiesobjects其它視區(qū)很多復(fù)雜的感受野分布其中Temporal Lobe 有很多特定區(qū)域來(lái)負(fù)責(zé)辨識(shí)種種不同的物體58 “What” 通路body motionfa “Where” 通路eye movementsgrasping and reachingmotionperceptionParietal Lobe 有很多特異性區(qū)域來(lái)負(fù)責(zé)視覺(jué)引導(dǎo)空間動(dòng)作head movementsattention59 “Where” 通路eye movementsgr“Where” Without “What”ControlPatient DF60“Where” Without “Wha

12、t”ControlP6161Area V2位于半月回（ lunate sulcus ）; 直接與 V1區(qū)相鄰 有序的網(wǎng)膜拓?fù)鋵?duì)應(yīng)圖 其神經(jīng)細(xì)胞的感受野要比 V1區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的大 神經(jīng)細(xì)胞對(duì)朝向，方向，差異和顏色進(jìn)行選擇性的加工（與V1區(qū)相似）;對(duì)客體輪廓敏感62Area V2位于半月回（ lunate sulcus ）;V2區(qū)細(xì)胞對(duì)輪廓的知覺(jué)63V2區(qū)細(xì)胞對(duì)輪廓的知覺(jué)63Area V3接收來(lái)自V1區(qū)第四層B區(qū)的信息輸入。網(wǎng)膜拓?fù)鋵?duì)應(yīng)圖分為上下兩部分。 相比V2區(qū)神經(jīng)細(xì)胞，其細(xì)胞對(duì)較低的空間頻率和較高的時(shí)間頻率更敏感。細(xì)胞感受野比V2區(qū)要大; 多對(duì)朝向，方向，差異和顏色做選擇性加工。可能是對(duì)顏色和

13、運(yùn)動(dòng)進(jìn)行綜合加工的區(qū)域。 64Area V3接收來(lái)自V1區(qū)第四層B區(qū)的信息輸入。64Area V4接收V2區(qū) 和V3區(qū)的信息輸入，并向顳下回發(fā)出神經(jīng)投射（inferotemporal cortex IT) 有序的網(wǎng)膜拓?fù)鋵?duì)應(yīng)圖; 比V2區(qū)和 V3 區(qū)的細(xì)胞感受野更大對(duì)朝向和顏色進(jìn)行選擇性加工; 有一些對(duì)方向進(jìn)行選擇性加工的細(xì)胞該區(qū)受損會(huì)引起對(duì)復(fù)雜形式和顏色加工的障礙，但不會(huì)影響對(duì)運(yùn)動(dòng)的知覺(jué)65Area V4接收V2區(qū) 和V3區(qū)的信息輸入，并向顳下回發(fā)出Area V5 (MT)信息來(lái)自于 V1 (layer 4B) , V2 和V3 向 MST和頂葉發(fā)出神經(jīng)突觸 網(wǎng)膜拓?fù)鋵?duì)應(yīng)圖 細(xì)胞有更大的感受

14、野對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，復(fù)雜運(yùn)動(dòng)(“pattern” motion)，差異和刺激的朝向做選擇性加工，并不對(duì)顏色選擇性加工損傷會(huì)對(duì)方向和速度的辨別產(chǎn)生影響，但通過(guò)一定的訓(xùn)練會(huì)有所改善。66Area V5 (MT)信息來(lái)自于 V1 (layer 4BMT區(qū)對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激的反應(yīng)67MT區(qū)對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激的反應(yīng)67Area MST接收來(lái)自MT區(qū) 和 V3區(qū)的信息 向頂葉發(fā)出投射 單個(gè)細(xì)胞感受野很大，可包括整個(gè)中央窩; 沒(méi)有網(wǎng)膜拓?fù)鋵?duì)應(yīng)圖該區(qū)細(xì)胞能很好的對(duì)大范圍的運(yùn)動(dòng)作出反應(yīng)，對(duì)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)，收縮，擴(kuò)張，螺旋等）作選擇性反應(yīng)參與對(duì)光流（ optic flow ）的分析68Area MST接收來(lái)自MT區(qū) 和 V3區(qū)的信息 686969Area IT接收 V4區(qū)的信息 單個(gè)細(xì)胞感受野非常大， 包括了中央窩和大部分的視野范圍對(duì)長(zhǎng)度，大小，形狀，面孔等作選擇性加工細(xì)胞對(duì)復(fù)雜的圖形有高度選擇性（其中10是對(duì)面孔和手）經(jīng)證實(shí)這種選擇性是通過(guò)學(xué)習(xí)獲得的與短時(shí)記憶有關(guān)70Area IT接收 V4區(qū)的信息 70IT復(fù)雜感受野FFAPreferredNonprefer.猴子腦中