动物生理学神经系统-高级机能1-张铭

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1、动物生理学CAI课件第三章中枢神经系统的高级机能华中师范大学生命科学学院张铭（PhD）编制一、概述（一）中枢神经系统高级机能的范畴条件反射活动学习和记忆睡眠与觉醒动机行为（二）中枢神经系统高级机能的研究方法电生理技术分子生物学技术成像技术分子—细胞—行为华中师范大学生命科学学院张铭编制二、大脑皮层的生物电活动大脑皮层的生物电活动：自发脑电活动和皮层诱发电位（1、有潜伏期；2、反应形式相同；3、有一定空间分布）（一）脑电图与皮层脑电图（二）正常脑电图的基本波形华中师范大学生命科学学院张铭编制自发脑电活动（electroencephalogramEEG

2、）概念：大脑皮层的神经元，在无特定外加刺激作用的情况下，能产生持续的节律性电位变化。脑电图将引导电极放在头皮表面，通过脑电图机所记录到的皮层自发电位变化的波形称为脑电图。皮层诱发电位(evokedcorticalpotentialECP)概念：刺激特定感受器或感觉传入系统时，在大脑皮层相应区域引出的电位变化。诱发电位是在自发脑电的背景下发生的。（一）脑电图与皮层脑电图华中师范大学生命科学学院张铭编制（二）正常脑电图的基本波形华中师范大学生命科学学院张铭编制1、δ波频率0.5-3.5次/s振幅20-200μV成人熟睡时产生颞区和枕区明显2、θ波频率4

3、-7次/s振幅100-150μV婴幼儿、成人困倦时顶区和颞区3、α波频率8-13次/s振幅20-100μV正常成人，α波阻断枕区和顶区4、β波频率14-30次/s振幅5-20μV大脑皮层处于兴奋状态华中师范大学生命科学学院张铭编制1、是皮层神经元活动的结果当皮质浅层的神经组织产生兴奋性突触后电位时，（即出现突触后膜去极化时），皮层表面呈现负波；当浅层的神经组织产生抑制性突触后电位时，（即出现突触后膜超极化时），皮层表面呈现正波。但是，皮质深层的神经组织产生兴奋性突触后电位时，皮层表面呈现正波；产生抑制性突触后电位时，皮层表面呈现负波。（三）脑电波形

4、成的原理华中师范大学生命科学学院张铭编制2、与皮层神经元排列方向有关皮层锥体细胞的排列比较整齐，其项数突互相平行并垂直于皮层表面。因此其电活动在同步时易于总和而形成强大的电场，从而改变皮层表面的电位。（三）脑电波形成的原理华中师范大学生命科学学院张铭编制3、与同步化有关α节律主要来自丘脑非特异投射系统，一定同步节律的丘脑非特异投射系统的活动，促进了皮质电活动的同步化。β节律是由于大脑皮质和丘脑的同步活动受干扰，即去同步化。θ、δ波反映大脑皮质处于抑制状态，一般可认为主要来源于异常脑组织的电活动。（三）脑电波形成的原理华中师范大学生命科学学院张铭编制

5、（四）皮层诱发电位感觉传入系统受到刺激时，在皮层上某一局限区域记录到的电位变化，称为皮层诱发电位。其波形包括两部分：前面为主反应，后面为次反应。主反应先正后负。在兴奋初期，大脑皮质的深层细胞体呈负电位，导致皮质表面呈正电位；而当兴奋传布到顶树突上部进入皮质浅层时，其表面呈负电位。后发放是在主反应之后的一系列正相的周期性电位变化。其周期节律一般为每秒8-12次。它是大脑皮质与丘脑接替核之间环路活动的结果。华中师范大学生命科学学院张铭编制三、条件反射学说（一）条件反射与非条件反射条件反射是指后天生活过程中形成的。如将无关刺激与非条件刺激反复结合（例如给

6、狗听铃声后吃食物，这种结合过程称强化)，以后单独给予无关刺激（铃声）也能引起反射活动（唾液分泌），称为条件反射。此时无关刺激已成为非条件刺激（食物）的信号，称为条件刺激。条件反射与非条件反射的区别华中师范大学生命科学学院张铭编制华中师范大学生命科学学院张铭编制（二）条件反射的建立1、食物性条件反射2、防御性条件反射3、操作式条件反射华中师范大学生命科学学院张铭编制目前认为，条件刺激的神经通路和非条件刺激的神经通路之间形成的“暂时联系”是条件反射形成的机制。这种暂时性联系不仅发生在皮质两个兴奋灶之间，而是与脑内各级中枢的活动均有关系。（三）条件反射的

7、形成机制华中师范大学生命科学学院张铭编制华中师范大学生命科学学院张铭编制（四）条件反射的抑制1、非条件性抑制（1）外抑制一个外界的新异刺激可以是正在进行的条件反射终止，称外抑制。（2）超限抑制当条件刺激强度超过一定限度时，可导致条件反射的抑制，称超限抑制。原因：大脑皮层的工作能力是有限的。当某一刺激过强或几个普通强的刺激综合为过强刺激时，超过了皮层细胞的工作能力，皮层细胞立即自动的由兴奋转化为抑制，表现出外观活动的停止。华中师范大学生命科学学院张铭编制2、条件性抑制（1）消退抑制条件反射建立后，反复应用条件刺激而不给予非条件刺激强化，条件反射会逐渐

8、减弱，最后完全不出现，这称为消退抑制。原因：在不强化情况下，原来的条件刺激在皮层发生了抑制。（2）分化抑制（3）延缓抑制（