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1、N E R V OU S TI S S U ES TI S SN E R V OU S TI S S U E 中南大學基礎醫(yī)學院 組胚學 系 肖玲 1、掌握神經(jīng)元的形態(tài)結構特點及功能。 2、掌握化學突觸的光鏡、電鏡結構及神經(jīng)信息傳遞。 3、熟悉神經(jīng)組織的組成、功能、分布。 4、熟悉神經(jīng)元的分類。 5、熟悉周圍神經(jīng)系統(tǒng)有髓神經(jīng)纖維的結構。 6、了解神經(jīng)膠質(zhì)細胞分類、結構和功能。 7、了解神經(jīng)纖維的分類、神經(jīng)的構造。 8、了解神經(jīng)末梢的分類、分布、結構和功能。 目的要求 1971年，擁有美國和英國雙重國籍的科學家奧基夫發(fā)現(xiàn)了這種定位系統(tǒng)的第 一個組成部分。他發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦海馬區(qū)存在著能夠發(fā)揮定位功

2、能的神經(jīng)細 胞，不同“位置細胞”在不同的位置興奮，從而在老鼠大腦中構成了一幅關 于周邊環(huán)境的“地圖”。 2005年，挪威科學家莫澤夫婦 梅布里特 莫 澤和愛德華 莫澤 發(fā)現(xiàn)了大腦定位系統(tǒng)的另一關鍵組成部分 “ 網(wǎng)格 細胞”。這種神經(jīng)細胞的興奮能形成坐標系，可以精確定位和尋找路徑。他 們隨后的研究還揭示，這些“網(wǎng)格細胞”是如何確定位置并導航的。 諾貝爾獎評選委員會說，奧基夫和莫澤夫婦的研究成果 解決了困擾科學界幾個世紀的難題，揭示了大腦如何創(chuàng)建 周圍空間的“地圖”，如何在復雜的環(huán)境中定位路徑。對 大腦定位系統(tǒng)的認知，可能幫助我們進一步了解人類大腦 空間記憶的中樞機制。 莫澤夫婦和奧基夫的研究是想

3、搞清楚人類大腦是如何運作的，他們的研究范圍只 是其中很小很小的一塊領域。而馬克拉姆主持的“藍腦計劃”則是一項逆向工程， 通過超級計算機集群來模擬哺乳動物的大腦，并計劃最終模擬人類的大腦。近十 年來，藍腦計劃已經(jīng)成功地模擬了嚙齒類動物的大腦（ 2007年）、貓的大腦 （ 2011年），現(xiàn)在正在進行模擬獼猴的大腦（預計 2015年完成），并計劃到 2020 年模擬人類的大腦。在 TED的一次公開演講中，馬克拉姆預測，藍腦計劃所構建 的電腦集群有望“意識到自己的存在” 神經(jīng)元 突觸 神經(jīng)纖維 神經(jīng)末梢 神經(jīng)膠質(zhì)細胞 neuron neuron synapse neuroglial cell nerv

4、e fiber nerve ending 神 經(jīng) 細 胞 （ 神經(jīng)元 ） 神經(jīng)膠質(zhì)細 胞 支持、保護、分隔、營養(yǎng) 接受刺激 、 整合信息和傳導 沖動 概 述 神 經(jīng) 組 織 一、 NEURON Structure Classification Structure 胞體 soma 樹突 dendrite 軸突 axon 1胞體（ cell body, soma） Nuclear： 大，空，圓，核仁明顯。 ： Cell body, soma Plasma： 特征性結構 尼氏體、神經(jīng)原纖維 ： 尼氏體（ Nissl body）：發(fā)達的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、 游離核糖體 神經(jīng)原纖維（ neurofibril）：

5、大量的神經(jīng)絲 （ neurofilaments）和微管、微絲 Nissl body neurofibril ： Membrane： 可興奮，膜上有膜蛋白，其中有些 為 離子通道 ，有些為受體。 ionic channel receptor Cell body, soma 2樹突（ Dendrite） 樹枝狀突起，多級分 支。 分支上有大量樹突棘 （ dendritic spine）。 內(nèi)部與胞體相似，也 有 Nissl bodies and neurofibril。 dendritic spine dendrite soma 3軸突（ axon） 一個，起始處稱軸丘 (axon hillock

6、) 。無尼氏 體，但有神經(jīng)原纖維。 軸突運輸 axonal transport： 微管和微絲起作用 慢速運輸 :自身結構成分 順向：輸出物質(zhì) 逆向：攝取物質(zhì) 快速運輸 （雙向） 1. 按 突起數(shù)目 多極神經(jīng)元 multipolar neuron 雙極神經(jīng)元 bipolar neuron Classification 假單極神經(jīng)元 pseudounipolar neuron 感覺神經(jīng)元 Sensory neuron 也稱 傳入神經(jīng)元 Afferent neuron 運動神經(jīng)元 Motor neuron 也稱 傳出神經(jīng)元 Efferent neuron 聯(lián)絡神經(jīng)元 Association neur

7、on 也稱 中間神經(jīng)元 Interneuron 2. 按 功能 Golgi 型神經(jīng)元 Golgi 型神經(jīng)元 膽堿能神經(jīng)元 去甲腎上腺素能神經(jīng)元 胺能神經(jīng)元 氨基酸神經(jīng)元 肽能神經(jīng)元 3. 按 軸突長短 4. 按釋放的 神經(jīng)遞質(zhì) 了解 的 內(nèi)容 二、 Synapse Structure Types Concept and Types 突觸 (synapse)： 神 經(jīng)元與神經(jīng)元、神經(jīng)元 與效應細胞之間的特化 結構，作用為傳遞信息。 幾種突觸形式 突 觸 模 式 圖 按傳遞中介： 電突觸：即縫隙連接，以電流傳遞信息。 化學性突觸 ：神經(jīng)遞質(zhì)為通訊媒介，占大多數(shù)。 突觸 (synapse)： 神經(jīng)元

8、與神經(jīng)元、神經(jīng)元與 效應細胞之間的特化結構，作用為傳遞信息。 （ chemical synapse） 嗜銀染色，環(huán)扣狀 Structure 化學性突觸的光鏡結構（鍍銀染色） LM： 軸突終末，球狀膨大。 含大量突觸小泡 synaptic vesicle，含 神經(jīng)遞質(zhì) neurotransmitter。 突觸前膜 presynaptic membrane： 較厚，有離子通道 EM： 突觸前成分 突觸間隙 突觸后成分 寬 1030nm postsynaptic membrane： 較厚，有受體和離子通道 presynaptic element synaptic space postsynaptic

9、 element （ 1) 突觸前成分 （ presynaptic element） ： 突觸前膜 (presynaptic membrane), 電位門控鈣通道 , 致密突起 突觸小泡 (synaptic vesicle), 含 神經(jīng)遞質(zhì) (neurotransmitter) 和 神經(jīng)調(diào)質(zhì) 突觸素 (synapsin) 微管和微絲 線粒體 （ 3） 突觸間隙 ： (synaptic cleft) 15 30 nm （ 2） 突觸后成分 （ postsynaptic element） , 突觸后膜 (postsynaptic membrane), 化學門控通道 , 神經(jīng)遞質(zhì)受體 , 致密物質(zhì)

10、突觸電鏡結構示意圖 突觸電鏡結構照片 突觸信號傳導 例如 ：在臨床上的有機磷農(nóng)藥中毒，是因為 有機磷農(nóng)藥使乙酰膽堿酶失活，使突觸后膜 細胞興奮不止，臨床表現(xiàn)為瞳孔縮小，大汗 淋漓，流涎等，這時首先用阿托品，因為阿 托品能與受體結合，從而阻止乙酰膽堿與受 體結合，來緩解臨床癥狀，然后用解磷定 （乙酰膽堿酶復活劑）從而徹底治愈。 突觸 數(shù)目及其 可塑 性 一個神經(jīng)元上突觸的 數(shù)目少則幾個，多則達十 萬個以上。 用腦越多，突觸數(shù) 目就越多，用腦少，突 觸數(shù)目就減少。 腦的信息儲存單 位可達 1017個，而一位 著名科學家也只用到這 個數(shù)字的 20%。 三、 Neuroglial cell Neuro

11、glial cells in CNS Neuroglial cells in PNS Neuroglial cell 位于神經(jīng)元之間或神經(jīng)元與非 神經(jīng)元之間，起 分隔 、 絕緣 、 營養(yǎng) 、 保護 等作用。 Partition Insulation Nutrition Protection Neuroglia Neuroglial Cells in CNS 室管膜細胞 星形膠質(zhì)細胞 小膠質(zhì)細胞 少突膠質(zhì)細胞 1. Astrocyte 纖維性 星形膠質(zhì)細胞 原漿性 星形膠質(zhì)細胞 突起粗短，多位于 灰質(zhì) 突起細長，多位于 白質(zhì) 大、多、星形，胞質(zhì)內(nèi)含 glial filament protopla

12、smic astrocyte fibrous astrocyte gray matter white matter 星形膠質(zhì)細胞 脊髓的斷面形態(tài) white matter gray matter white matter gray matter 腦的斷面形態(tài) vascular feet, end feet 功能多方面，并參與構成血腦屏障 （ blood brain barrier） 2. Oligodendrocyte 突起并不少，且分支多， 參與構成 CNS的神經(jīng)纖維 少突膠質(zhì)細胞 3. Microglia 體積小，核小色深，細長的突起， 有分支。具 有吞噬功能，來源于單核細胞 小膠質(zhì)細胞

13、4. Ependymal cell 立方或柱形，表面有纖毛，基 部有細長突起。 分布于腦室和脊髓中央管 Cilia Ependymal cell 室管膜細胞 Neuroglial Cells in PNS 衛(wèi)星細胞 satellite cells 施萬細胞 Schwann cells 也稱： 被囊細胞 Capsular cell 包裹神經(jīng)元胞體 扁平或立方形 細胞外有基膜 1 Satellite Cell 衛(wèi)星細胞 2 Schwann Cell 也稱： 神經(jīng)膜細胞 Neurolemmal cell 包裹軸突，參與構 成 PNS的神經(jīng)纖維 形態(tài)特殊，細胞外 有基膜 施萬細胞 四、 Nerve F

14、iber Myelinated nerve fiber Unmyelinated nerve fiber 神經(jīng)纖維 (nerve fiber)由神經(jīng)元的長軸突外包膠質(zhì) 細胞所組成。 1. Myelinated Fiber in PNS Myelinated Nerve Fiber Schwann cell internode Ranvier rode axon nucleus of Schwann cell Ranvier rode collateral axon 軸突側(cè)枝 軸突 節(jié)間體 郎飛結 施萬細胞核 Structure in LM Ranvier rode（郎飛結） axon long

15、itudinal section cross section 電鏡形態(tài) 髓鞘 （ Myelin sheath） 嗜鋨性、電鏡下為同心狀板層 施 -蘭切跡 (Schmidt-Lantermann incisure) 鋨酸染色 郎 飛 結 放 大 施 蘭 切 跡 放 大 axon Schmidt-Lantermann incisure myelin sheath myelin sheath 施萬細胞的形態(tài) 與髓鞘的形成 cytoplasmic passage Schmidt-Lantermann incisure Schwann cell axon axon myelin sheath oligo

16、dendrocyte 少突膠質(zhì)細胞 oligodendrocyte突起末端包卷而成， 一個細胞可包多根軸突，髓鞘內(nèi)無施 -蘭切跡。 2. Myelinated Fiber in CNS PNS的無髓神經(jīng)纖維 CNS的無髓神經(jīng)纖維 軸突細，外包連續(xù)施萬細胞，一個細胞可包多條 軸突，有基膜， 無髓鞘 ， 無郎飛結 。 Unmyelinated Nerve Fiber 無髓神經(jīng)纖維模式圖與切片圖 有髓和無髓神經(jīng)纖維的比較 形成方式 結構特征 傳導快慢 絕緣性能 傳導特點的區(qū)別 myelinated nerve fiber ： 跳躍式 ，故速度快。 unmyelinated nerve fiber ：

17、無髓鞘和郎飛結， 故其傳導為非跳躍式，速度慢。 Schwann cell nerve fiber 由神經(jīng)纖維 和結締組織 構成 epineurium perineurium endoneurium 神 經(jīng) Nerve 五、 Nerve Ending Sensory nerve ending Motor nerve ending Sensory nerve ending 1. 游離神經(jīng)末梢 free nerve ending 2. 觸覺小體 tactile corpuscle 4. 肌梭 muscle spindle 3. 壓覺小體 pressure sense 1. Free nerve en

18、ding 分布： 表皮、角膜、 各種結締組織 功能： 感受冷、熱、 輕觸和痛覺刺激 游離神經(jīng)末梢 分布： 功能： 2. Tactile corpuscle 真皮乳頭，于手指最多 感受應力刺激，參與產(chǎn)生觸覺 觸覺小體 3. Lamella corpuscle 分布： 皮下組織、腹膜、腸系膜、韌帶、 關節(jié)囊等處 功能： 感受較強的應力，參與產(chǎn)生壓覺 和振動覺 環(huán)層小體 4. Muscle spindle 分布： 骨骼肌內(nèi) 功能： 為本體感受 器，感受骨 骼肌的舒縮 狀態(tài)，參與 調(diào)節(jié)骨骼肌 活動 肌梭 1. Somatic motor nerve ending LM：軸突終末失去 髓鞘，呈爪狀分支，

19、 末端貼于骨骼肌表面， 形成橢圓形板狀隆起， 稱 運動終板 motor end plate。 Motor nerve ending 運 動 終 板 系突觸結構，但間隙較寬， 4060nm 后膜凹陷成槽狀 神經(jīng)遞質(zhì)為乙酰膽堿，引發(fā)骨骼肌收縮 EM： 電鏡下可見肌纖維表面 淺槽，又凹陷許多深溝 和皺褶，軸突終末嵌于 槽內(nèi)形成 突觸 樣結構。 一個運動神經(jīng)元的 的軸突及其分支所支配 的全部骨骼肌纖維全稱 一個 運動單位 。 2. Visceral motor nerve ending 無髓神經(jīng)纖維末 梢呈 串珠狀膨突 ，內(nèi) 含突觸小泡 synaptic vesicle，與平滑肌或 腺細胞表面接觸，引

20、 發(fā)其收縮或分泌。 Nerve Regeneration Following Injury Main changes that take place in an injured nerve fiber. A: Normal nerve fiber, with its perikaryon and effector cell (striated skeletal muscle). Note the position of the neuron nucleus and the quantity and distribution of Nissl bodies. B: When the fiber

21、is injured, the neuronal nucleus moves to the cell periphery, and Nissl bodies become greatly reduced in number. The nerve fiber distal to the injury degenerates along with its myelin sheath. Debris is phagocytosed by macrophages. C: The muscle fiber shows a pronounced denervation atrophy. Schwann c

22、ells proliferate, forming a compact cord penetrated by the growing axon. The axon grows at the rate of 0.5 3 mm/day. D: Here, the nerve fiber regeneration was successful. Note that the muscle fiber was also regenerated after receiving nerve stimuli. E: When the axon does not penetrate the cord of Schwann cells, its growth is not organized.