神经复习纲要最终版讲解.docx
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神经复习纲要最终版讲解
神经科学导论
1.你如何理解特定的脑功能定位于不同的脑区?
不同的功能定位于不同的神经根,那么不同的功能也很有可能定位于不同的脑部位。
这是有很多实验证明的:
有人曾通过系统的摧毁闹得特定部位,并检查由此引起的而感觉和运动缺陷(Flourens);broca遇到的一个病人(左额叶上发现了损伤,自己无法说话,但是能够理解别人的言语)
总结:
特定脑功能定位于不同的脑部位→Flourens否定了Gall的颅相说,PaulBroca大脑分区,建立神经心理学
2.脑有哪些组织层次?
你如何理解神经元是脑的基本功能单元?
神经元,突触,
3.举例说明神经系统结构和功能在进化上的保守性及对环境适应性;
保守性:
1.Forexample,similarfearreactionformanydifferentspecies(thesamebehavioraltrait)whichevolvedfromacommonancestor.Advantageouspresumablybecauseitfacilitatedescapefrompredators.Becausebehaviorreflectstheactivityofthenervoussystem,wecaninferthatthebrainmechanismsthatunderliethisfearreactionmaybesimilaracrossthesespecies.
2.抢乌贼巨大轴突,神经电冲动传导,适用于人类
3.如大鼠有机会重复自我摄取可卡因,也会明显成瘾。
环境适应性:
猴在树梢上跳跃与敏锐视觉,大鼠虽然“鼠目寸光”在洞中穿行与嘴边的触须。
突触传递
1.电突触的结构和功能特征;无脊椎动物电突触生理功能举例;
结构:
Sixconnexinsformachannel(connexon接合质),andtwoconnexons(onefromeachcell)formagapjunctionchannel.
功能特性:
Functionalpropertiesofelectricalsynapses:
Equallypassinbothdirection
Electricallycoupled
Veryfast,andifthesynapseislarge,fail-safe.Thus,anAPinthepresynapticneuroncanproduce,almostinstantaneously,anAPinthepostsynapticneuron.
举例:
Ininvertebratespecies,suchasthecrayfish小龙虾,electricalsynapsesaresometimesfoundbetweensensoryandmotorneuronsinneuralpathwaysmediatingescapereflexes.
2.化学突触的基本结构:
相关结构名词的中英文及其意义;突触囊泡(synapticvesicle)和分泌颗粒(secretorygranule)的比较;突触前后组分的比较;基于结构的突触分类;外周化学突触神经肌接头的结构特征及功能意义;
相关结构名词的中英文与意义:
synapticcleft突触间隙(20–50nm),filledwithamatrixoffibrous
extracellularprotein.Onefunctionofthismatrixistomakethepre-andpostsynapticmembranesadheretoeachother.
presynapticelement突触前部,isusuallyanaxonterminal.
synapticvesicles(50nmindiameter),storeneurotransmitterusedtocommunicatewiththepostsynapticneuron.
secretorygranules(largervesicles,about100nmdiameter)containsolubleprotein(darkinEM,largedense-corevesicles)
Membranedifferentiations膜的分化:
oneithersideofthesynapticcleft
Activezone活性带:
lookslikepyramid角锥体,thesitesofNTrelease
postsynapticdensity突触后密集区:
containsreceptorsconvertingsignalfromintercellulartointracellular
突触囊泡(synapticvesicle)和分泌颗粒(secretorygranule)的比较:
突触囊泡(synapticvesicle):
synapticvesicles(50nmindiameter),storeneurotransmitterusedtocommunicatewiththepostsynapticneuron.分泌颗粒(secretorygranule):
secretorygranules(largervesicles,about100nmdiameter)containsolubleprotein(darkinEM,largedense-corevesicles)
突触前后组分的比较:
Membranedifferentiations——Activezone活性带:
lookslikepyramid角锥体,thesitesofNTreleasepostsynapticdensity突触后密集区:
containsreceptorsconvertingsignalfromintercellulartointracellular
基于结构的突触分类:
TwocategoriesofCNSsynapticmembranedifferentiations.
(a)AGray’stypeIsynapseisasymmetricalandusuallyexcitatory.
(b)AGray’stypeIIsynapseissymmetricalandusuallyinhibitory.
外周化学突触神经肌接头的结构特征及功能意义:
相同之处:
Neuromuscularjunctionsoccurbetweentheaxonsofmotorneuronsofthespinalcordandskeletalmuscle.NMJhasmanyofthestructuralfeaturesofchemicalsynapsesintheCNS.
特征
结构:
Theneuromuscularjunction:
Thepostsynapticmembrane,knownasthemotorendplate,containsjunctionalfoldswithnumerousneurotransmitterreceptors.
功能:
Neuromuscularsynaptictransmissionisfastandreliable.AnAPinthemotoraxonalwayscausesanAPinthemusclecellitinnervates(Whatstructuralfeaturesforthisreliability?
)
3.化学突触传递的基本原理(要点)
Synthesisandpackageintovesiclesofneurotransmitter(NT);突触合成
单胺类和氨基酸类:
酶运输到轴突终末,将前提物质合成神经递质
➁转运体蛋白浓缩神经递质入突触囊泡并存储.
肽类:
➀肽链前提在胞体合成➁高尔基体中裂解合成活性肽链
出芽形成分泌囊泡分泌颗粒运输到轴突终末存储
ReleaseofvesicleNTtocleftinresponsetoapresynapticAP;突触前动作电位诱导递质释放
动作电位→突触前膜去极化→电压门控钙离子通道激活([Ca2+]i0.0002mM→0.1mM)→囊泡释放(胞吐)→递质释放入突触间隙
囊泡释放(胞吐):
[Ca2+]i增加诱发已经锚定的囊泡与突触前膜融合以及储备囊泡从细胞骨架释放并锚定到活性带。
突触囊泡借助一系列囊泡膜蛋白和突触膜蛋白的相互作用完成入坞(docking)、启动(priming)、融合(fusion)过程,称作SNARE假说。
补充:
SNARE:
SNAPReceptorSNAP:
SolubleNSFAttachProteinNSF:
N-ethylmaleimide-sensitivefactor(N-乙基马来酰亚胺敏感的融合因子)
InductionofanelectricalorbiochemicalresponsetoNTinthepostsynapticneuron突触后面反应
递质门控离子通道→EPSP(Excitatorypostsynapticpotential(EPSP)Ach-orGlutamate-gatedchannels)或IPSP(Inhibitorypostsynapticpotential(IPSP)
BABA-orGlycine-gatedchannels)
G蛋白耦联受体G-proteins→效应分子“effector”proteins(两种:
G-protein-gatedionchannels和Enzymesthatsynthesizesecondmessengers)
ClearanceofNTfromthesynapticcleft递质清除
简单扩散(氨基酸类和单胺类递质)、重摄取:
突触前膜特殊转运蛋白、降解:
酶解
4.神经递质的类别和化学特征;神经递质在同一神经元的共存;化学和多肽类神经递质的合成和储存的基本特点;转运体概念;
Threechemicalcategories
Amine,aminoacid,peptide
Secretorygranulesandsynapticvesicles
神经递质在同一神经元的共存:
amine+peptide;aminoacid+peptide
化学和多肽类神经递质的合成和储存的基本特点:
单胺类和氨基酸类:
酶运输到轴突终末,将前提物质合成神经递质
➁转运体蛋白浓缩神经递质入突触囊泡并存储.
肽类:
➀肽链前提在胞体合成➁高尔基体中裂解合成活性肽链
➂出芽形成分泌囊泡➃分泌颗粒运输到轴突终末存储
转运体概念:
Transporters,proteinsinthevesiclemembrane,takeupandconcentratetheaminoacidandamaineneurotransmittersinsidethevesicle.
5.递质释放的电及分子事件;突触囊泡快速释放的关键机制;肽类递质释放的特点;
递质释放的电及分子事件:
Anactionpotentialintheaxonterminal→depolarizationoftheterminalmembrane→voltage-gatedcalciumchannelsintheactivezonestoopen([Ca2+]i0.0002mM→˃0.1mM)→vesiclesrelease(exocytosis)→thecontentstospilloutintothesynapticcleft
突触囊泡快速释放的关键机制:
Theexocytosisoccursveryrapidlywithin0.2msecoftheCa2+influxintotheterminal.Why?
Themechanismbywhich[Ca2+]istimulatesexocytosis:
Reservepoolofvesiclesboundtothecytoskeleton
Dockingofvesiclestoactivezone
SNAREproteincomplex,conformationalteredby↑[Ca2+]i
Endocytosis
Recycledvesiclerefilledwithneurotransmitter
肽类递质释放的特点:
Secretorygranulesalsoreleasepeptideneurotransmittersbyexocytosis:
typicallynotattheactivezones
requireshigh-frequencytrainsofAPandmorecalciuminflux.
6.与递质结合的突触后受体的基本类型和功能特征;EPSC、IPSC概念、相关的主要递质和受体;G蛋白偶联受体的基本结构和功能特征、自身受体;
与递质结合的突触后受体的基本类型和功能特征:
基本类型:
receptorscanbeclassifiedintotwotypes:
transmitter-gatedionchannelsandG-protein-coupledreceptors;功能特征:
keyinalock,induceconformationalchangesinthereceptorandleadtodifferentfunctions.
EPSC、IPSC概念、相关的主要递质和受体:
见上文
G蛋白偶联受体的基本结构和功能特征功能特征:
Fastchemicalsynaptictransmissionismediatedbyaminoacidandamineneurotransmittersactingontransmitter-gatedionchannels.However,allthreetypesofneurotransmitter,actingonGPCR,canalsohaveslower,longer-lasting,andmuchmorediversepostsynapticactions.
自身受体:
1.foundinthepresynapticaxonterminal;2.Sensitivetotheneurotransmitter;3.Typically,autoreceptorsareGPCR;4.Thecommonconsequencesisinhibitionofneurotransmitterrelease,thisallowsapresynapticterminaltoregulateitself
7.神经递质的回收和降解的三个主要途径;神经药理学的基本概念(以乙酰胆碱受体为例)
神经递质的回收和降解的三个主要途径:
见上文
神经药理学的基本概念(以乙酰胆碱受体为例):
Eachofthestepsofsynaptictransmissionischemical,andthereforecanbeaffectedbyspecificdrugsandtoxins.
Inhibitors:
e.g.NervegasesinhibitetheenzymeAChE.Inhibitorsofneurotransmitterreceptors,calledreceptorantagonists(e.g.Curare,anarrow-tippoison,bindstightlytotheAChreceptors)
Receptoragonists:
e.g.nicotine,bindsto,andactivates,theAChreceptorsinskeletalmuscleandCNS.nicotinicAChreceptors(nAChR).
8.突触整合的基本原理(要点);决定EPSP输入是否产生AP的主要因素;
EPSP的整合
树突性质对突触整合的贡献
抑制作用
调制作用
决定EPSP输入是否产生AP的主要因素,包括协同起作用的兴奋性突触数目、突触到峰电位起始区的距离以及树突膜的性质。
9.神经元信息的输入和输出特征;量子释放的概念;EPSP总和(时间、空间);树突特征与突触整合;抑制作用(抑制性突触的分布特征、IPSP、分流抑制);调制(如何实现功能?
)
量子释放:
神经递质释放的最基本单位是一个突触囊泡的内容物。
每个囊泡含有大约相同数目的递质分子。
被释放的递质总量就是这个数的整数倍。
因此突触后EPSP的幅度就是对一个囊泡内容物反应幅度的整数倍。
突触后的EPSP是量子化的,反映了一个突触囊泡的递质分子总数和突触中可用的突触受体的数量。
空间总和:
将在树突上不同突触处同时产生的许多EPSPs进行叠加
时间总和:
在同一个突触产生的,时间间隔在1~15ms之内的一系列EPSP叠加
分流抑制
抑制性突触后受体结合的神经递质是GABA或Gly,递质门控通道仅允许Cl-通透,驱使Cl-向使膜电位朝氯平衡电位(-65mv)的方向跨膜移动。
当递质释放时,如果膜电位低于-65mV,激活这些通道就会导致一个超极化IPSP。
考虑如下情况,在突触远端有一个兴奋性突触,靠近胞体的突触近端有一个抑制性突触。
激活兴奋性突触能触发正电荷流入树突,此电流在其流向胞体的过程中使膜去极化。
但是在激活的抑制性突触位点,膜电位大约等于-65mV,正电位在该位点流出膜外,迫使Vm为-65mV。
这个突触作为一个电分流,防止电流流过胞体到达轴丘,这种抑制称为分流抑制。
调制
许多具有G蛋白偶联神经递质受体的突触都不与离子通道直接关联。
这些受体的突触性激活不会直接诱发EPSP和IPSP,而是调节与递质门控通道偶联的突触所产生的EPSP。
这种突触传递叫做调制。
递质系统
1.鉴定神经递质的标准是什么?
Criteriatoidentifyaneurotransmitter:
Themoleculemustbesynthesizedandstoredinthepresynapticneuron.
Themoleculemustbereleasedbythepresynapticaxonterminaluponstimulation.
Themolecule,whenexperimentallyapplied,mustproducearesponseinthepostsynapticcellthatmimicstheresponseproducedbythereleaseofneurotransmitterfromthepresynapticneuron.
1.该分子在突触前神经元合成并储存
2.受到刺激时由突触前膜释放
3.将该分子外加于突触与突触前膜,释放该递质的效应一致
2.有什么方法可以鉴定神经元特定神经递质的存在?
免疫细胞化学immunocytochemistry;Thismethoduseslabeledantibodies
toidentifythelocationofmoleculeswithincells.
原位杂交insituhybridization;Inthemethodofinsituhybridization,asyntheticprobeisconstructedcontainingasequenceofcomplementarynucleotidesthatwillallowittosticktothemRNA.Iftheprobeislabeled,thelocationofcellscontainingthemRNAwillberevealed.
3.神经递质乙酰胆碱的发现以及从发现吗啡受体到发现内源性吗啡配体,对你有什么启发?
Toshowthataneurotransmittercandidateisactuallyreleaseduponstimulation.
Axonstimulation→testbiologicalactivity→chemicalanalysis
(asLoewiandDaledidinidentificationofAChasatransmitteratmanyperipheralsynapses)
Ligand-BindingMethods:
Selectivedrugsprovideanopportunitytoanalyzereceptorsdirectly,evenbeforetheneurotransmitteritselfhadbeenidentified.
4.乙酰胆碱能神经元:
乙酰胆碱代谢循环要点;抑制乙酰胆碱酯酶的病理联系;
TheneurotransmitteratNMJ,synthesizedbyallthemotorneuronsinthespinalcordandbrainstem.OthercholinergiccellscontributetothefunctionsofspecificcircuitsinthePNSandCNS.
循环:
AChsynthesisneedsanenzyme,cholineacetyltransferase(ChAT).
Transportofcholineintotheneuronistherate-limitingstepinAChsynthesis.
抑
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