神經解剖與發展

神經解剖與發展

- 愛因斯坦的大腦有兩個與衆不同的特徵:

• 外側裂和中央溝在大腦外側表面表層匯聚到一起.
• 下頂葉更大,外側也比內側更厚.

- 功能基於結構是生物學的一個核心原則.

- 大體解剖一定要根據交互作用說明.

• 神經系統結構,環路,系統功能上的交互作用.
• 因爲:
  • 相似的結構可能執行完全不同的計算任務.
  • 同一結構在不同時間也可能參與不同的功能.

- 認知神經科學麪臨的一個主要挑戰:

• 神經系統如何完成心智的種種不同功能.

神經系統的大體解剖和功能解剖

- 中樞神經系統 的構成

- 神經解剖學:

• 對神經系統結構進行研究的學科.探究神經系統各部分的結構及其之間的聯繫.

- 神經解剖學研究的兩個層面:

• 大體解剖:
  • 肉眼可見的神經系統結構及其之間的聯繫.
  • 肉眼可區分的整體結構及其聯繫.
• 精細解剖:
  • 神經元甚至亞細胞結構之間的聯繫/組織關聯.

- 神經系統各部分的聯繫

• 神經元:
  • 神經元可以接受多個神經元發出的刺激,也可以發出刺激到多個神經元.
  • 神經元的軸突:
    • 大部分神經元軸突比較短,連接臨近的神經元.
    • 也有部分神經元軸突很長,發源自較遠的皮質區,到達 另一個皮質區域,皮質下神經核,脊髓,才能和目標神經元形成突觸連接.(如 皮質間聯結,皮質丘腦聯結)

- 神經系統的構成:

• 中樞神經系統:
  • 包括腦和脊髓.
  • 是神經系統中命令和控制的部分.
• 周圍神經系統:
  • 神經系統中其他組分.
  • 負責傳遞信息.

- 人腦解剖學術語:

• 嘴側,尾側,背側,腹側.

- 大腦皮質

• 溝回
  • 大腦皮質上存在大量溝回,增加了大腦皮層/皮質的表面積,也有利於神經元之間形成高效穩固的/緊密的三維聯繫.
• 皮質:
  • 由多層神經細胞構成,平均厚度3mm,包括神經元的胞體,樹突和部分軸突.
  • 灰質->皮質中的大量胞體.
  • 白質->皮質下由軸突形成的神經束.

- 大腦解剖學分區:

• 腦葉:
  • 額葉,頂葉,顳葉,枕葉.
• 胼胝體:
  • 神經系統最大的白質聯合.(認同,因爲前面提到軸突形成白質,胼胝體要傳輸大量信息,所以要很多軸突,所以是最大的白質聯合)
• Brodmann52分區:
  • 按細胞形態和組織結構劃分.
  • 故,與功能分區不完重合.
    • 17區和初級視皮質V1區重合.
    • 18區和視皮質V2區不重合.

- 皮質分層模式分區:

• 新皮質區:
  • 佔大腦皮質的90%,由6層細胞構成的新皮質構成,包括初級感覺皮質,運動皮質,和聯合皮質.
• 中間皮質區:
  • 包括海馬旁回,扣帶回,腦島皮質,眶額皮質.也分爲6層.
• 異皮質區:
  • 包括海馬旁回,初級嗅皮質,僅含1-4層神經元.

- 功能分區

• 功能系統的定位:
  • 大腦各葉在實現功能上都發揮重要作用,大多數功能都能定位到特定的腦葉,還有很多功能需要各葉的聯合作用
  • 大腦皮質的各葉在神經加工過程中發揮多方面的作用,雖然主要的功能系統都能定位到某個腦葉中,但是也有很多系統位於多個腦葉中.
• 大體解剖與功能分區:
  • 大體解剖上對大腦皮質的進一步分區,與感覺等功能聯繫起來, 某種程度上與不同的感覺,運動功能相關.
    • 即,認知系統由不同的神經網絡構成,這些組成成分分別位於皮質不同的區域,大腦的功能需要皮質和皮質下結構共同作用.

- 額葉中的運動區(M1區)P13圖

• 在運動的準備和執行中起重要作用,包括運動皮質和前額葉皮質.
• 前額葉皮質在和計劃,執行,記憶和其它認知加工方面有重要作用,上述功能和不同時間的信息整合有關.

- 頂葉中的軀體感覺區 P14圖

• 主要包括頂葉中的軀體感覺皮質,接受來自丘腦軀體感覺中繼的輸入,包括觸覺,痛覺,溫度,本體感覺等.
• 外周感受器->丘腦(腹後核)->初級軀體感覺皮質(S1).

- 枕葉中的視覺加工區 P15

• 初級視覺皮質:
  • 也稱紋狀體,V1區,BA17區.位於枕極,一直延伸至半球內側面,大部分埋藏於距狀裂中.
  • 大部分位於大腦半球內側,僅有少部分位於大腦半球表面.
  • (連接線路)接收丘腦外側膝狀體中繼的視覺輸入.
  • (具體功能)皮質內的6層細胞,負責對顏色,亮度,空間頻率,朝向及運動信息進行編碼和加工.
  • 視網膜->丘腦(外側膝狀體)->V1區.

- 顳葉中的聽覺加工區

• 主要由初級聽覺皮質(A1區)及圍繞其的聽覺聯合區(A2區)構成.
• 來自耳蝸的投射最終到達聽覺加工區,經信息加工後產生對聲音的感覺.

- 聯合皮質: P17圖!(感覺這個圖挺好的)

• 新皮質中不能單純劃分爲感覺或運動的部分稱爲聯合皮質.
• 接收多皮質區域的輸入,其中包含的細胞不止被一個感覺通路的刺激激活,其作用很難單純的劃分爲感覺或運動.
• 藍色是初級感覺/運動皮質,紅色是次級感覺/運動皮質.其他是聯合皮質.

- 哺乳動物大腦進化特點

• 哺乳動物從鼠->貓->猴->人的進化過程中,腦 (特別是)新皮質變得越來越大.聯合皮質逐漸發展,溝回增多,皮質表面積更大.

- 邊緣系統:

• 海馬+杏仁核+下丘腦+丘腦前核 扣帶回+基底神經節+眶額皮質
  • 右半球內側面圖中還提到了:海馬旁回,胼胝體下回,齒狀回.
• 參與情緒,學習,記憶加工.

- 基底神經節

• 皮質下神經組織的集合,在運動控制中起主要作用.
• 包括蒼白球,尾狀核,殼核.
• 基底神經節不參與對運動的直接控制,而是參與監控運動及非運動活動的進程.