心理学笔记认知神经科学第3章神经解

总结

神经系统由神经元及其对应的支持物胶质细胞组成。神经元是中枢神经系统（包括大脑和脊髓）和外周神经系统（包括自主神经系统）的基本结构和功能单位。这些基本单元以及它们之间的相互联结可以通过各种大体解剖法直接观察，并通过显微镜解剖法进行细节上的分析。可以采用特殊的物质来追踪神经元之间的联结，神经元会利用这些物质，并通过轴突以顺行（从胞体到轴突末梢）或逆行（从轴突末梢到胞体）的方向来传递这些物质。

神经环路是在中枢神经系统各部分神经元群组之间形成的高度特异的相互连接。不同的神经元群组有不同的功能。这些功能可以定位于分离的区域内，其中可能或少或多地包含再可细分的部分，既可以通过解剖的也可以通过功能的手段予以鉴别，但通常是两种方法结合起来使用。大脑各区域也互相连接形成更高级的环路或系统，它们参与复杂的行为如运动控制，视知觉，或认知过程如记忆、语言和注意。神经发育从胎儿生长早期开始，持续到出生后以及青少年时期。新的研究表明在整个生命过程中都可以产生新的神经元和新的突触，结果至少使部分的皮质可塑性成为可能。

关键词

杏仁核：位于内侧颞叶中海马前部的神经元群，参与情绪加工。

联合皮质：新皮质的一部分，不严格属于感觉或运动皮质，但接受多个感觉运动通道的刺激输入。

自主神经系统：也叫作自主运动系统或内脏运动系统。它调节心率、呼吸和腺体分泌，在情绪唤醒状态下可能被激活而启动一个针对刺激的“战斗或逃跑”的行为反应，包括交感和副交感两个分支。

基底神经节：五个皮质下核团的统称：尾状核、壳核、苍白核、丘脑下核和黑质。基底神经节参与运动控制和学习。这个环路从皮质区域到基底神经节再返回皮质。两种主要的基底神经节障碍是帕金森氏症和亨廷顿氏舞蹈症。

脑干：神经系统的组成部分，包括运动、感觉核团，广泛调节神经递质系统的核团以及连结上行感觉信息和下行运动信息的白质。

中枢神经系统：包括大脑和脊髓。

小脑：位于脑干脑桥背部，有密集的褶皱。小脑与大脑皮质、皮质下、脑干和脊髓组织有直接或间接连接，并且在运动和技巧性动作中起重要协调作用。

大脑皮质：覆盖在前脑上的层状神经元。大脑皮质由神经分区（区域）组成，连接其他皮质区域、皮质下组织、小脑和脊髓。

连合：在中枢神经系统中联接左右半球的白质束。

胼胝体：由连接左右半球皮质的轴突组成的神经束。

细胞结构图：现实大脑皮质区域，包含神经元和神经元的同类组织的图谱，有多达50种不同的细胞构筑图，由皮质组织分析学定义。

硬脑膜：环绕在大脑和脊髓上的稠密胶原纤维层。

外胚层：正在发育胚胎的囊胚泡中的细胞。神经外胚层将由此形成，并带来神经系统的发展。

额叶：位于中央沟前方，外侧裂背侧的大部分皮质。额叶包括两个基本的区域：运动皮质和前额叶皮质。这两个区域都可以根据结构和功能进一步划分为多个特异性区域。

灰质：神经系统中主要包含神经元胞体的区域。灰质包括大脑皮质、基底神经节和丘脑核。之所以称为灰质，是因为与有髓鞘包裹轴突的白质（看起来更白）相比这些结构在防腐剂溶液中看起来是灰色的。

脑回：大脑皮质突出的球形表面，可以在对完整大脑的解剖学水平上观察到。

海马：位于内侧颞叶，通过周围颞叶的区域接受大脑皮质的信息输入，并传递到皮质下的目标区域，负责记忆和学习尤其是哺乳类的空间位置记忆和人类情境记忆。

下丘脑：一群少量的核团集合，组成了第三脑室的底部，对自主神经系统和内分泌系统由重要作用，控制维持自动动态平衡所必要的功能。

边缘系统：几个结构一起组成了脑干的一个边缘。PaulBroca成为边缘叶。边缘兄是包含杏仁核、额框皮质和部分基底神经节的情绪加工网络。

延髓：也称末脑，脑干最后面的部分。延髓与脊髓相接，包括位于背侧的薄束核和楔束核，把躯体感觉信息从脊髓传递到大脑以及腹侧三角束（包含从大脑向脊髓的下行投射的轴突）。该区域拥有很多感觉和运动核。

中脑：大脑的一部分，包括顶盖（意思是天花板，代表中脑背侧的部分）、被盖（中脑的主要部分）和被从前脑到脊髓的大神经束（脑脊束）占据的腹侧区、小脑以及脑干（皮质延髓束）。中脑含有参与视觉运动功能（如上丘、视运动神经核和滑车神经核）、视觉反射（如顶盖前区）、听觉中转（下丘）的神经元和参与运动协调的中脑被盖核（红核）。它的前端界线在间脑，后端界线在脑干。

新皮质：皮质的一部分，通常包括6个主要的皮质（包含亚层）并且神经细胞组织高度特异化。新皮质包括初级感觉运动皮质和联合皮质等，并像它的名字所暗示的，是最新进化的皮质。

神经元确定和分化：在发育过程中，神经细胞类型的特异化。产生于未分化细胞的前体细胞必须展现出与它们最终在神经系统中的角色相适应的表现型。

神经元迁移：在大脑发育过程中，新生神经元向它们最终的和恰当的位置移动。神经元迁移涉及分子线索和（皮质中的）特定胶质细胞，后者为神经元提供一个超结构（放射型胶质细胞）帮助神经元迁移到大脑中的目标位置（如皮质的特定层面）。

神经元增殖：发育过程中，胚胎和胎儿随时间进程发生细胞分裂，使神经系统充满有机体所需要的完备的补充物。

神经核：在神经解剖学中，指中枢神经系统细胞体的集合，如外侧膝状体。

枕叶：包含涉及初级视觉信息加工神经元的大脑皮质，位于大脑后部。

顶叶：中央沟后面、枕叶前面、颞叶后部皮质以上的脑区。这个脑区包含各种神经元，包括躯体感觉皮质、味觉皮质和包含参与视觉运动定向注意和空间表征的顶叶联合皮质。

外周神经系统：复杂传递感觉信息至中枢神经系统并发出运动指令控制身体肌肉组织的神经网络，是除了脑和脊髓之外的神经系统。

可塑性：指适应或变化的能力。例如，视觉皮质中神经元被认为是可塑的，因为在视觉剥夺后，它们能够重新映射，进而加工其他感觉信息（如触觉和听觉信息）。

脑桥：第四脑室底部的脑桥被盖以以及脑桥本身的大脑区域，包含大量神经束与脑桥联系。这些神经纤维是大脑皮质与脊髓、脑干和小脑区域之间的延续部分。脑桥也包括听觉和前庭输入、躯体感觉输入、运动核投射以及面部、嘴部的基本感觉核群。在脑桥前部还包括网状结构神经元。

前体细胞：是一些未分化的细胞。它们产生神经元或胶质细胞；那些产生神经元和胶质细胞的前体细胞共存于脑室中。

前额叶皮质：复杂高级运动控制、计划和执行行为，可能需要在一个时间序列中整合先后输入的信息，因此会涉及工作记忆机制。其解剖结构包括以下几个主要部分：背侧前额叶、扣带前回、内侧额叶以及眶额皮质。

放射型神经胶质细胞：一种特殊的胶质细胞，一端固定在脑室中，另一端到达大脑皮质表面。迁移的神经元沿着放射型胶质细胞“爬行”，后者在大脑皮质中充当支架的作用。

体感皮质定位：神经系统中对身体表面部位的点对点的表征。在躯体感觉皮质，躯体上临近区域（如食指和忠直）的表征神经元也是彼此临近的。体表距离较远的部位（如鼻子和大拇指），在躯体感觉区的表征神经元也相距较远。

脑沟：大脑皮质表面的下陷区或褶皱。

外侧裂：大脑半球表面一个大裂缝（脑沟），首先由解剖学家FrancisusSylvius发现而得名，外侧裂将额叶与下册的颞叶分隔开来。

突触削减：连接神经元之间的一些突触随着发育（包括出生后的发育）而凋亡。

突触生成：在神经系统发育过程中，神经元之间形成突触连接。

颞叶：大脑皮质的外侧腹侧部分，上方是外侧裂，后方是枕叶的前沿和顶叶腹侧部分。颞叶腹内侧包括海马和杏仁核。颞叶外侧新皮质参与高级的视觉加工（物体分析）、关于视觉世界的概念信息表征和语言表征。深入外侧裂的部分包括了听皮质。

丘脑：躯体感觉、味觉、听觉、视觉和前庭输入至大脑皮质的中转站（核团），也包括参与基底神经节-皮质回路以及一些其他的专门化核团；属于间脑的一部分，是一个皮质下结构，位于前脑核团的中央；左右半球各有一个丘脑，一般依靠由位于中线上的丘脑间连合相连。

拓扑地形图：外部世界的某个特征与其对应的神经表征之间的系统性关系。一个拓扑图表征的例子是位于运动和感觉皮质的视网膜区域定位图。

神经束：中枢神经系统中的一束轴突。

白质：神经系统中由数百万独立的轴突（每个轴突被髓磷脂包裹）组成的区域，髓磷脂给予了纤维白色的外表，故名白质。

知识要点

概要

大体神经解剖能够获得可以用肉眼观察的大脑结构，精细神经解剖（或显微镜神经解剖）与大脑细胞或亚细胞水平的结构有关。

神经解剖

中枢神经系统包括脑和脊髓。外周神经系统包含所有中枢神经系统以外的神经。

脑叶包括额叶、顶叶、颞叶、枕叶（有时含边缘叶）。额叶负责计划、认知控制和运动执行。顶叶接受触觉、痛觉、温度和躯体位置的感觉输入，并参与编码空间和协调动作。颞叶包括听觉、视觉和多通道加工区域。枕叶处理视觉信息。边缘叶参与情绪加工、学习和记忆。

脑回是皮质表面突触出来的部分；脑沟（或裂）是皮质折叠进去的部分。

灰质由大脑中的细胞体构成；白质由轴突构成。

白质形成联结大脑各区域的神经束。神经束由它的起点和终点命名。如皮质脊髓束是从皮质发出到达脊髓的神经束。

逆行性示踪剂被注入轴突末梢附近，并沿轴突上行用以标记细胞体。顺行性示踪剂被注入胞体附近并沿轴突下行，用以标记轴突和轴突末梢。

胼胝体是大脑中最大的半球间（连合）白质神经束。

Broadmann根据细胞结构学结构将大脑划分为不同区域。

大脑皮质可以根据神经元分层的复杂程度细分为几个主要区域（如新皮质、旧皮质、古皮质）。

基底神经节参与运动加工。

海马参与学习和记忆。

丘脑是几乎所有感觉信息的中继站。联合皮质属于新皮质，在功能上既不属于感觉系统又不属于运动系统。

下丘脑对自主神经系统和内分泌系统非常重要。它调控维持稳态所必需的功能。它也参与情绪加工和对脑垂体的控制。

脑干包括中脑、脑桥和延髓。脑干的神经核控制呼吸、睡眠和觉醒。

小脑整合身体和运动控制的信息，调节运动产出，以实现流畅、协调的运动。

脊髓将最终的运动信号传给肌肉，并将身体周围感受器的感觉信号传送给大脑。

自主神经系统参与平滑肌、心脏和多种腺体的调控。它包括交感神经系统和副交感神经系统。

交感神经系统使用的神经递质是去甲肾上腺素。它使心率加快，把血液从消化道转移至躯体肌肉系统。通过刺激肾上腺让身体做好战斗或逃跑的准备。

副交感神经系统以乙酰胆碱为神经递质。它负责降低心率和促进消化。

神经发育

神经系统由外胚层发育而来，外胚层形成神经板，神经板变为神经沟并最终变为神经管。

神经元增殖是在发育着的胚胎和胎儿中发生的细胞分裂过程。它使神经系统的神经元增加。

神经元和胶质细胞由前体细胞形成。有丝分裂后这些细胞沿放射型胶质细胞迁移至正在发育的皮质。

细胞类型（如星形或锥体细胞）形成的关键似乎是细胞产生（发生）的时间而非开始迁移的时间。

放射单元假说说明成人皮质的柱状组织缘于脑室区分化细胞的发育。

神经发生与可塑性

大众（及不久前大部分神经科学家）持有一个很强的观念，即成人大脑不产生新的神经元。我们现在知道了事实并非如此，某些脑区毕生都在形成新的神经元。

突触生成是新突触的产生；神经发生是新神经元的产生。

成人大脑是可塑的——能够改变或重组它的功能。例如，感觉皮质的局部地形图可以重组并反映感觉经验的变化（如在拉小提琴的过程中增加左手手指的使用，或因为某躯干部位的确实而增加身体另一部位的使用）。视皮质能够重组，用以在感觉剥夺（如失明）后加工触觉和听觉的信息。

皮质可塑性的机制还没有完全理解，但可能包括下述一到两点：（a）通过解除抑制和/或改变突触效能使皮质中已有的微弱联结得以显现；（b）新神经元或突触的产生。