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(biāo)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(dòng)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(jìn),A. 水螅 (刺胞動(dòng)物),,神經(jīng)網(wǎng),神經(jīng)元,,,,Stephen Friedt Original uploader was Coveredinsevindust at en.wikipedia,,臺灣大學(xué) 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(dòng)物),C. 水蛭 (環(huán)型動(dòng)物),D. 昆蟲 (節(jié)肢動(dòng)物),E. 烏賊 (軟體動(dòng)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(xué) 羅竹芳 增修,臺灣大學(xué) 羅竹芳 增修,臺灣大學(xué) 羅竹芳 增修,臺灣大學(xué) 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(dòng)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(yùn)動(dòng)輸出,運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng))輸出,臺灣大學(xué) 羅竹芳,脊椎動(dòng)物

4、的神經(jīng)系統(tǒng)與運(yùn)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(yùn)動(dòng)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(xué) 羅竹芳,髓鞘的形成過程,Chabacano,感覺神經(jīng)元,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元,樹突,樹突,軸突,細(xì)胞本體,細(xì)胞本體,細(xì)胞本體,真皮,,,,作用器官（肌肉）,,,,,,運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(xué) 羅竹芳,III. 神經(jīng)訊息的傳遞,細(xì)胞膜,,微電極 (細(xì)胞內(nèi)),,,–70 mV,微電極 (細(xì)胞外),化學(xué)能與電位能的轉(zhuǎn)換： 神經(jīng)元在靜止?fàn)顟B(tài)由於細(xì)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(xì)胞膜外正電荷較高細(xì)胞膜

6、內(nèi)負(fù)電荷較高 此電位差稱靜止膜電位,臺灣大學(xué) 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(xì)胞膜,臺灣大學(xué) 羅竹芳,動(dòng)作電位-動(dòng)畫1,Original uploader was Phi-Gastrein at fr.wikipedia,動(dòng)作電位-動(dòng)畫2,video taken by Andreas Schwarze,動(dòng)作電位,過極化不反應(yīng)期,靜止膜電位,再極化,去極化,時(shí)間毫秒,膜電位毫伏,動(dòng)作電位,閥值,任何刺激都

7、可能造成離子濃度的改變，當(dāng)變化強(qiáng)度大於閥值時(shí)便會導(dǎo)致動(dòng)作電位的產(chǎn)生動(dòng)作電位產(chǎn)生時(shí)造成的去極化與過極化,,軸突,,第一個(gè)動(dòng)作電位,Axonsegment,Na+,,Na+,K+,K+,Na+,K+,第三個(gè)動(dòng)作電位,第二個(gè)動(dòng)作電位,動(dòng)作電位產(chǎn)生後便會沿著軸突一路傳遞下去。,K+,,動(dòng)作電位的傳遞,Selket,臺灣大學(xué) 羅竹芳,動(dòng)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(dǎo)物質(zhì)刺激下一個(gè)神經(jīng)元刺激。電位能 → 化學(xué)刺激 →

8、 電位能……,,,接受神經(jīng)衝動(dòng)的神經(jīng)元,傳遞神經(jīng)衝動(dòng)的神經(jīng)元,突觸,突觸間隙,受器,突觸小囊,,神經(jīng)衝動(dòng),軸突,樹突,神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì),,,神經(jīng)元之間的訊息傳遞主要靠化學(xué)反應(yīng)完成,神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)釋放到突觸間隙中,,神經(jīng)毒：Neurotoxins,阻止突觸化學(xué)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(xì)胞內(nèi)鈉離子運(yùn)輸雪卡毒： 抑制神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)鈉離子運(yùn)輸箭毒蛙： 使鈉離子通道持續(xù)開啟 刺絲動(dòng)物： 使動(dòng)作電位末期的鈉離子通道延遲關(guān)閉

9、,,Wilfried Berns,Danleo,Pakmat,一個(gè)神經(jīng)元可能會接受幾百個(gè)突觸的刺激，因此神經(jīng)元會不會產(chǎn)生動(dòng)作電位要視最後的刺激總和。,產(chǎn)生動(dòng)作電位的要素,刺激總和,興奮性,抑制性,Gth768r,許多神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)是小分子的有機(jī)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(dǎo)物質(zhì)與人類生活,,神經(jīng)傳導(dǎo)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(shí)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(xué)習(xí)) 。,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(dǎo)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(xué) 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(dǎo)物質(zhì)，或是增加其作用時(shí)間。如：古柯鹼 (Cocaine),傳遞者,古柯鹼,多巴胺,,,,,臺灣大學(xué) 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(dǎo)致對突觸後膜過渡刺激受體的數(shù)量減少當(dāng)藥物移除時(shí)突觸較不敏感,臺灣大學(xué) 羅竹芳,V. 大腦,脊椎動(dòng)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(gè)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(yùn)動(dòng)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(rèn)識是由疾病、外傷等不幸事件逐漸獲得瞭解,臺灣大學(xué) 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(xì)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(xì)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(dǎo)致全身感染。此為癱瘓病患常見之併發(fā)癥。,癱瘓與幹細(xì)胞研究的思考(影片3’43),臺灣大學(xué) 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(rèn)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(gè)比利」一書的主角作為實(shí)際案例進(jìn)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?yàn)獒崽焐鐣袨樯系牟町惗鴮?dǎo)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(dòng)作電位-動(dòng)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?jiān)]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(biāo)明作者、網(wǎng)址。WIK

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