中樞神經(jīng)系統(tǒng)與周邊神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)

1、第 8 單元,大腦迷思-大腦與神經(jīng),【本著作除另有註明外，採取創(chuàng)用CC「姓名標示－非商業(yè)性－相同方式分享」臺灣2.5版授權(quán)釋出】,輻射對稱的動物神經(jīng)系統(tǒng)形成神經(jīng)網(wǎng)。例如：水螅,I. 神經(jīng)系統(tǒng)的演進,A. 水螅 (刺胞動物),,神經(jīng)網(wǎng),神經(jīng)元,,,,Stephen Friedt Original uploader was Coveredinsevindust at en.wikipedia,,臺灣大學 羅竹芳 增修,大部分的兩側(cè)對稱

2、生物則出現(xiàn)以下特徵,B.渦蟲 (扁型動物),C. 水蛭 (環(huán)型動物),D. 昆蟲 (節(jié)肢動物),E. 烏賊 (軟體動物),頭部化 (cephalization)：感覺器官聚集在頭端中央化 (centralization)：出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng),臺灣大學 羅竹芳 增修,臺灣大學 羅竹芳 增修,臺灣大學 羅竹芳 增修,臺灣大學 羅竹芳 增修,大腦,,脊髓,Cranial nerve腦神經(jīng),,Ganglia outsideCNS

3、 神經(jīng)結(jié),脊神經(jīng),,,中樞神經(jīng)系統(tǒng) CENTRAL NERVOUSSYSTEM (CNS),週邊神經(jīng)系統(tǒng)PERIPHERALNERVOUSSYSTEM (PNS),脊椎動物非常地頭部化及中央化,感覺受器,,感覺輸入,協(xié)調(diào)、統(tǒng)合,運動輸出,運動器,週邊神經(jīng)系統(tǒng),,中樞神經(jīng)系統(tǒng),大腦與脊髓,神經(jīng)系統(tǒng)：中樞神經(jīng)系統(tǒng)與週邊神經(jīng)系統(tǒng),中樞神經(jīng)系統(tǒng)：統(tǒng)合資訊週邊神經(jīng)系統(tǒng)：將訊息(感覺)輸入、將訊息(運動)輸出,臺灣大學 羅竹芳,脊椎動物

4、的神經(jīng)系統(tǒng)與運作架構(gòu),神經(jīng)系統(tǒng),中樞神經(jīng)系統(tǒng),週邊神經(jīng)系統(tǒng),脊髓,腦,運動神經(jīng),感覺神經(jīng),內(nèi)臟感覺系統(tǒng),體感覺系統(tǒng),體神經(jīng)系統(tǒng),自主神經(jīng)系統(tǒng),交感的,副交感的,,,,,,,,,,,,,神經(jīng)元的構(gòu)造,II. 神經(jīng)系統(tǒng)的構(gòu)造與銜接,臺灣大學 羅竹芳,髓鞘的形成過程,Chabacano,感覺神經(jīng)元,運動神經(jīng)元,聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元,樹突,樹突,軸突,細胞本體,細胞本體,細胞本體,真皮,,,,作用器官（肌肉）,,,,,,運動神經(jīng)末端,神經(jīng)元以其功能和傳

5、輸?shù)姆较蚩煞譃槿N：感覺神經(jīng)元（sensory neuron），又稱傳入神經(jīng)運動神經(jīng)元（motor neuron），又稱傳出神經(jīng)聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元(interneuron）。,臺灣大學 羅竹芳,III. 神經(jīng)訊息的傳遞,細胞膜,,微電極 (細胞內(nèi)),,,–70 mV,微電極 (細胞外),化學能與電位能的轉(zhuǎn)換： 神經(jīng)元在靜止狀態(tài)由於細胞膜內(nèi)外離子 (Na+, K+) 濃度的差異會產(chǎn)生一微小的電位差細胞膜外正電荷較高細胞膜

6、內(nèi)負電荷較高 此電位差稱靜止膜電位,臺灣大學 羅竹芳,鉀-鈉離子與神經(jīng)靜止膜電位之維持,鈉-鉀幫浦,神經(jīng)元細胞膜,臺灣大學 羅竹芳,動作電位-動畫1,Original uploader was Phi-Gastrein at fr.wikipedia,動作電位-動畫2,video taken by Andreas Schwarze,動作電位,過極化不反應(yīng)期,靜止膜電位,再極化,去極化,時間毫秒,膜電位毫伏,動作電位,閥值,任何刺激都

7、可能造成離子濃度的改變，當變化強度大於閥值時便會導致動作電位的產(chǎn)生動作電位產(chǎn)生時造成的去極化與過極化,,軸突,,第一個動作電位,Axonsegment,Na+,,Na+,K+,K+,Na+,K+,第三個動作電位,第二個動作電位,動作電位產(chǎn)生後便會沿著軸突一路傳遞下去。,K+,,動作電位的傳遞,Selket,臺灣大學 羅竹芳,動作電位傳遞到神經(jīng)元末端 (突觸) 後，便會釋放出神經(jīng)傳導物質(zhì)刺激下一個神經(jīng)元刺激。電位能 → 化學刺激 →

8、 電位能……,,,接受神經(jīng)衝動的神經(jīng)元,傳遞神經(jīng)衝動的神經(jīng)元,突觸,突觸間隙,受器,突觸小囊,,神經(jīng)衝動,軸突,樹突,神經(jīng)傳導物質(zhì),,,神經(jīng)元之間的訊息傳遞主要靠化學反應(yīng)完成,神經(jīng)傳導物質(zhì)釋放到突觸間隙中,,神經(jīng)毒：Neurotoxins,阻止突觸化學傳遞的物質(zhì)河豚毒：抑制鈉離子通道雙鞭毛藻：抑制神經(jīng)細胞內(nèi)鈉離子運輸雪卡毒： 抑制神經(jīng)細胞內(nèi)鈉離子運輸箭毒蛙： 使鈉離子通道持續(xù)開啟 刺絲動物： 使動作電位末期的鈉離子通道延遲關(guān)閉

9、,,Wilfried Berns,Danleo,Pakmat,一個神經(jīng)元可能會接受幾百個突觸的刺激，因此神經(jīng)元會不會產(chǎn)生動作電位要視最後的刺激總和。,產(chǎn)生動作電位的要素,刺激總和,興奮性,抑制性,Gth768r,許多神經(jīng)傳導物質(zhì)是小分子的有機物乙烯膽鹼 (Acetylcholine)生物性胺類：腎上腺素、正腎上腺素、血清素、多巴胺 (Biogenic amines: epinephrine, norepinephrine, sero

10、tonin, dopamine)胺基酸 (Amino acids: aspartate, glutamate, glycine, GABA)多肽類 (Peptides: substance P and endorphins)氣體 (nitric oxide),IV. 神經(jīng)傳導物質(zhì)與人類生活,,神經(jīng)傳導物質(zhì)對神經(jīng)元所造成的影響有可能為興奮性的，也有可能為抑制性的，完全取決於受器的種類。有些生物性胺類由胺基酸衍生而來，同時具備荷爾蒙

11、作用。如：腎上腺素和正腎上腺素 (增加心跳速率)血清素與多巴胺 (影響睡眠、情緒、注意力及學習) 。,生物性胺類與許多疾病有關(guān)巴金森氏癥 (Parkinson‘s disease) 是由於缺乏多巴胺。精神分裂癥 (schizophrenia) 則是由於腦中多巴胺過度活化。,5. 有些藥物或物質(zhì)作用在突觸部位，會放大或抑制神經(jīng)傳導物質(zhì)的正常效用咖啡因 (Caffeine)尼古丁 (Nicotine)酒精 (Alcohol)

12、處方藥物或違法藥物,,Tom Varco,André Karwath aka Aka,抗憂鬱癥藥物 (如：百憂解 Prozac®)即作用在突觸,血清素,受器,血清素與憂鬱癥,百憂解會抑制血清素的再吸收,,,突觸,,,臺灣大學 羅竹芳,淺談藥物成癮現(xiàn)象,,有些藥物會活化突觸間刺激性神經(jīng)傳導物質(zhì)，或是增加其作用時間。如：古柯鹼 (Cocaine),傳遞者,古柯鹼,多巴胺,,,,,臺灣大學 羅竹芳,,突觸,受體蛋白質(zhì),

13、藥物分子,,藥物成癮之因,,,,神經(jīng)遞質(zhì)在正常突觸中被再吸收藥物分子防止神經(jīng)遞質(zhì)被吸收，導致對突觸後膜過渡刺激受體的數(shù)量減少當藥物移除時突觸較不敏感,臺灣大學 羅竹芳,V. 大腦,脊椎動物大腦皮層摺曲與腦的演化,中腦,後腦,前腦,大腦半球,間腦,中腦,脊髓,四週大的胚胎,六週大的胚胎,V. 大腦迷思,人類大腦的發(fā)育,脊髓,端腦,後腦,第四腦室,,前腦,大腦,丘腦,下視丘,,,,,腦垂腺,,中腦,後腦,橋腦,延腦,小腦,,,,脊髓,

14、大腦皮質(zhì),胼胝體,大腦的整合能力來自大腦兩個半球皮層之間的分工合作與聯(lián)繫,左半腦,,右半腦,,胼胝體,modified image created by user:Looie496.original images created by John A. Beal, Ph.D.,,,,,,頂葉,枕葉,顳葉,語言,運動皮層,體感覺皮層,語言,味覺,嗅覺,聽覺,聽覺有關(guān)區(qū)域,體感覺有關(guān)區(qū)域,閱讀,視覺有關(guān)區(qū)域,視覺,,,,額葉,人類左大腦的功

15、能區(qū),瞭解大腦,我們對大腦的認識是由疾病、外傷等不幸事件逐漸獲得瞭解,臺灣大學 羅竹芳,現(xiàn)代科技有助我們瞭解大腦的功能,電腦斷層攝影 (Computer tomography, CT)核磁共振顯影 (Magnetic resonance imaging, MRI)正子放射攝影 (Positron-emission tomography, PET),脊髓損傷中斷中樞神經(jīng)和身體其他部分間的溝通,截癱或稱半身不遂(Pa

16、raplegia)是下半部身體的癱瘓四肢癱瘓(Quadriplegia)是從頸部以下神經(jīng)細胞的研究(Research on nerve cells) 將能發(fā)展新的治療方法（類固醇藥物，生長因子，幹細胞）,2004/10/09，超人-克里斯多夫．李維在紐約住家心跳暫停陷入昏迷，送醫(yī)後不治，死前一週他因褥瘡傷口，導致全身感染。此為癱瘓病患常見之併發(fā)癥。,癱瘓與幹細胞研究的思考(影片3’43),臺灣大學 羅竹芳,賞析-大腦的迷思(影片)

17、,大腦謎思討論議題,1.在我們?nèi)粘Ｉ钪茉猓浑y碰到患有精神疾病及躁鬱癥患者之患者，到底什麼樣的情況會被認定為精神疾病或是躁鬱癥?這些患者有可能對於整體社會帶來何種影響?我們應(yīng)該以何種態(tài)度去面對與看待此種伴隨而來的社會現(xiàn)象?試著以「24個比利」一書的主角作為實際案例進行探討社會觀感層面—精神患者周遭人民的安全性考量、社會大眾的輿論壓力等法律層面—精神患者之人權(quán)問題、有罪與無罪？醫(yī)療體系層面—精神病院對待精神患者之方式、治療策略

18、等2.男女兩種性別不論在生理、心理或是行為皆可輕易的觀察到許多不同之處，這些不同之處是基因決定了一切嗎?或是因為後天社會行為上的差異而導致男女有所不同？ 先天基因決定論 vs.後天環(huán)境影響論 男腦女腦大不同—基本構(gòu)造？功能區(qū)域分布差異性？,參考書目與影片,書目：Campbell, N. A., Reece, J. B. and Taylor, M. R. 2003. Biology: concepts and connectio

19、n, Ch 28, 4th edition, The Benjamin /Cummings Publishing Company, Inc., San Francisco, USA.Raven, P. H., Losos, J. B., Johnson, G. B., and Singer, S. R. 2005. Biology, Ch 45. 7th edition, The McGraw-Hill Publishing Comp

20、anies, Inc., New York, USA. Purves, W. K., Sadava, D., Orians, G. H., and Heller, H. C. 2004. Life: The science of biology, Ch46. 7 edition, Sinauer Associates, Inc., Sunderland, USA.影片：Discovery 大腦謎思Discovery 大腦神經(jīng)D

21、iscovery 大腦感官Discovery 大腦與記憶National geographic 基因複製動作電位-動畫檔http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Macroglossum.stellatarum.video.ogg,,版權(quán)頁5-1,,版權(quán)頁5-2,,版權(quán)頁5-3,,版權(quán)頁5-4,,版權(quán)頁5-5,本 ppt 內(nèi)『引用圖片』之資料來源,GNU Free Documentation L

22、icense, Version 1.2 or any later version published by the Free Software Foundation 請註明本著作採用GNU Free Documentation License, Version 1.2 or any later version published by the Free Software Foundation. 遵循其規(guī)定。並標明作者、網(wǎng)址。WIK

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