模拟飞行任务负荷对人体姿势控制的影响

目的:研究在机体不同站立姿势下,模拟飞行任务负荷对姿势控制能力的影响,并初步总结其变化规律。方法:从某航空院校学员中随机抽取30名,要求其持续进行4小时的模拟飞行任务负荷,并同时在0 h、1 h、2 h、3 h与4 h时,测试4种不同站立姿势下的静态立位平衡参数,比较不同姿势晃动的变化规律。结果:随着模拟飞行任务的持续,4种站立姿势下,被试的立位平衡能力发生了不同程度的变化,并呈现出一定的变化趋势。其中睁眼站立于脚垫上的姿势晃动程度变化最明显,并有重心前倾的趋势;另外,在暴露于飞行任务负荷下,机体视觉信息通道的关闭有可能激发视觉、前庭、本体与肌肉控制等系统对平衡维持能力的代偿性增强作用,而下肢本体感觉信息的阻碍又同时会损坏视觉、前庭、本体等系统对立位平衡能力的控制作用。结论:模拟飞行任务负荷下,机体的姿势晃动会呈现一定的变化规律,即身体可能会代偿性的向前倾斜,来维持身体的立位平衡状态。同时,视觉通道与下肢本体感觉通道对任务负荷条件下立位平衡功能的代偿能力发挥不同的作用。这种变化规律的初步阐述对我们下一步的立位平衡与飞行疲劳评估的研究打下一定的理论基础。     

本体感觉与运动控制研究进展

本体感觉是重要的机体感觉之一,是不依赖视觉等其它感觉对身体姿势、运动状态、位置、所用力量大小等有相应的感知。在机体的运动过程中,需要通过本体感觉信息和视觉等其它感觉信息的整合来实现运动的协调,所以本体感觉是机体运动控制系统的重要组成部分。本文对本体感觉系统的基本构造、分子基础、发育途径和生理特征进行了概述,并对进一步的研究和应用前景进行了展望。     

自身运动感知中视觉-前庭整合的研究进展

日常生活中,机体利用自己的感官,以不同的感觉通路(视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉、前庭觉和本体觉等)获取环境中的信息以及自身相对于环境的信息,输入大脑进行加工处理,并作出反应。这些不同模态的感觉输入信息在大脑中存在跨模态(cross-modal,如视觉和听觉、听觉和嗅觉,甚至跨越三种或更多感觉模态信息)相互整合,从而对动物的感知、运动、学习记忆和决策等起着非常重要的作用。在过去的十几年里,多感觉整合研究领域吸引了一批学科交叉的科学研究人员,极大地推进了这一研究领域的发展。本文着重介绍自身运动感知过程中视觉和前庭信息整合机制的研究进展,分别从多感觉整合发生的脑区、神经元对多感觉信息的编码特性以及神经元活动与行为的关系三个方面进行综述,并对未来的研究方向进行展望。     

牵张反射

人的任何体力运动,都是在一定程度的肌紧张基础上及一定的姿势前提下进行的。肌紧张的生理学基础就是牵张反射,这是一种比较简单、反应速度较快的脊髓反射活动,而完成反射活动的基础就是反射弧的存在及其完整性。反射弧包括五个组成部分:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。例如,常见的膝跳反射,就是一种最简单的牵张反射——单突触反射,其感受器为股四头肌中的肌     

谈谈本体感觉

神经系统的生理功能包括:感觉、躯体运动、内脏运动以及高级神经活动等几个方面.感觉是客观世界的主观反映.人体主要的感觉类型和相应的感受器可参见表1.本文拟就本体感觉做一简单介绍.     

健康青年静态立位平衡功能的研究

目的:完善健康青年静态立位平衡参数常模和探讨人处于不利站立条件下姿势控制变化规律。方法:从某军校本科学员中随机抽取108名,对8种不同站立条件下的立位平衡功能进行测试,同时比较不同站立姿势下重心晃动的变化。结果:与睁眼站立相比,闭眼站立和闭眼站立于脚垫上,人体重心会不自主地向脚掌移动,同时重心晃动的轨迹长度和面积明显增加,而单位面积轨迹长度明显降低。另外,人体前后方向晃动的程度较大,而左右晃动的程度稍小。结论:健康人姿势控制由视觉、前庭和下肢本体感觉等共同维持的,任何系统受到限制,都会影响平衡功能。当人处于不利站立条件时,人的身体会本能地向前倾斜来维持平衡,同时本研究为涉及人体立位平衡方面的研究提供了新的研究方法和思路。     

前庭-心血管反射

前庭-心血管反射 (vestibulo-cardiovascular reflexes,VCR) 是指在运动和体位变化期间,通过对前庭感受器的适宜刺激,经由自主神经中枢调节血压、心律等心血管功能的感觉-运动的综合调节系统.但是对前庭器官的过度刺激或单侧器官的损伤会引起眩晕、心率加快等异常反应.本文就 VCR 存在的证据、意义、其介导的神经回路,以及参与此过程信息传递的神经递质等方面做一综述.     

刺激交感神经对大鼠多觉型伤害性感受器诱发和自发放电的不同作用

多觉型伤害性感受器是皮肤内专一性较强的痛觉感受器。本实验用剥制神经细束的技术,引导大鼠尾神经C类纤维的传入放电反映多觉型伤害性感受器的活动,以判定刺激交感神经对外周痛觉感受过程的调制作用。测试了57个该类感受器的单位放电,发现下述两个主要事实:(1)刺激腰骶部交感干外周端,可以显著抑制伤害性刺激(包括机械压力,直流电-钾离子,热烫等)诱发的多觉型伤害性感受器的单位放电,其作用出现较快,可使放电数减少1/3左右,后作用延续十多分钟。局部动脉注射去甲肾上腺素也产生类似的抑制效应。从而证实交感神经具有抑制痛觉感受器的作用。(2)交感神经对部分多觉型伤害性感受器活动的调制具有双重作用的特点,即对同一单位因外加刺激引起的诱发放电有抑制作用,对其自发放电则有易化作用。讨论了交感神经这一双重作用的临床意义以及针刺通过交感神经调制外周痛觉感受过程的设想。     

动脉化学感受器与肺循环的调节

缺氧既可直接作用于肺血管,也可通过动脉化学感受器反射地影响肺循环。反射性影响在完整动物中多对抗缺氧的缩肺血管作用,使肺血流量增加。高山病与肺心病患者中常见的缺氧性肺动脉高压,可能与颈动脉体化学感受器对缺氧的敏感性降低,使上述肺循环的反射调节削弱有一定关系。     

动脉化学感受器与肺循环的调节

缺氧既可直接作用于肺血管,也可通过动脉化学感受器反射地影响肺循环。反射性影响在完整动物中多对抗缺氧的缩肺血管作用,使肺血流量增加。高山病与肺心病患者中常见的缺氧性肺动脉高压,可能与颈动脉体化学感受器对缺氧的敏感性降低,使上述肺循环的反射调节削弱有一定关系。     

蝙蝠视觉进化新机制被发现

习惯于夜行生活的蝙蝠,其敏锐的听觉和准确的回声定位能力令人惊讶,那么其视觉能力会因其夜行生活而退化吗？对此．华东师范大学生命科学学院分子生态与进化实验室教授张树义带领的课题组与英国、爱尔兰学者的合作研究发现。所有蝙蝠的视觉都是有功能的,而且大多数蝙蝠仍有“双色觉”,能看到不止一种颜色。该联合课题组还大胆挑战“弱光环境促使动物视觉退化”的经典理论,提出了“感觉代偿”（sensory trade—off）的感官进化新机制,揭示了蝙蝠的视觉世界。     

花生四烯酸代谢物对呼吸道感受器的作用

迷走神经与神经．免疫交互作用密切相关。在呼吸道中,迷走神经传入纤维末梢上的伤害性感受器能被多种细胞因子、炎性介质和免疫调质激活。在炎症过程中,细胞膜磷脂在磷脂酶A2作用下释放花生四烯酸（arachidonic acid,AA）,后者再经不同的酶促反应产生多种脂类代谢物。与其它的炎性介质一样,这些代谢物在炎症反应中可以激活呼吸道感受器并发挥重要作用。有些AA代谢物直接与感觉神经末梢上的受体结合,产生神经冲动并传向中枢,引起反射性效应;有些作用于感觉末梢周围的组织,改变肺的机械特性,从而刺激感觉传入神经;有些提高感觉神经末梢对机械或化学刺激的敏感性,从而增强其反应;还有些可以产生其它介质或调质而触发反射效应,或者引起炎症细胞的聚集而产生局部效应。总之,AA代谢产物有多种来源,并通过多种途径刺激呼吸道中的伤害性感受器。本综述对此进行了探讨,希望有助于阐明呼吸道炎症反应的机理。     

Acetyl—DL—leucine对猫单侧前庭神经切断后运动平衡能力和前庭外…

本文观测了Ａｃｅｔｙｌ－ＤＬ－ｌｅｕｃｉｎｅ对猫单侧前庭神经切断后前庭代偿的影响。结果显示;ＡＬ加快术后猎在转动横梁测试中运动平衡能力的恢复,但抑制去传入前庭外侧核神经元静息自发放电频率的恢复。ＡＬ促进放电活动与头部左右动体位相关的神经元数量和比例的恢复,从术后的第１周的１０％,逐渐提高到术后第３周的６０％。第５周的７５％。     

Acetyl-DL-leucine对猫单侧前庭神经切断后运动平衡能力和前庭外侧核神经元放电活动恢复的影响

本文观测了Ａｃｅｔｙｌ－ＤＬ－ｌｅｕｃｉｎｅ（ＡＬ、一种抗眩晕药）对猫单侧前庭神经切断后前庭代偿的影响。结果显示：ＡＬ加快术后猫在转动横梁测试中运动平衡能力的恢复,但抑制去传入前庭外侧核神经元（ｎ＝５０６）静息自发放电频率的恢复。ＡＬ促进放电活动与头部左右摆动体位相关的神经元数量和比例的恢复,从术后的第１周的１０％（ｎ＝４５４）,逐渐提高到术后第３周的６０％,第５周的７５％     

交感传出对多觉型伤害性感受器持续放电的易化效应

向大鼠皮肤感受野注射复合致痛剂使多觉型伤害性感受器产生持续放电。刺激支配感受野的交感神经可使单位持续放电显著增多,部分单位为先易化后抑制。这种易化效应时程较长,可以反复激发。局部动脉注射去甲肾上腺素(5μg/0.2ml)也可引起类似的效应。结果证实交感神经传出活动能够易化多觉型伤害性感受器的持续放电。讨论了不同实验结果和产生烧灼痛的可能原因。     

大鼠前庭核团中与线性运动相关的神经发育状况(英文)

中枢前庭系统拥有处理从内耳传入外周感觉信息的能力,这令动物能够在三维空间中感知头部朝向,并同时能调节运动姿势。在发育中,前庭核团神经元的电生理特性发生很大的改变;膜的兴奋性程度随着年龄而增长,这一特性是与这些神经元逐渐增加发放频率以及加强放电模式规律性同步发生的。前庭核团神经元对感知水平和垂直线性运动的编码能力在发育过程中也做了非常大的完善。这些发育中的前庭核团神经元表面受体,比如谷氨酸受体,亦会随着动物成熟过程做出表达调整,用以调控突触传递可塑性的效率,进而影响这些神经元在神经回路中处理空间编码的能力。总而言之,前庭核团神经元的这些特征有助脑部于发育过程中建立三维空间坐标的能力。     

问题解答

问刺激坐骨神经——腓肠肌标本中的坐骨神经,腓肠肌就收缩,这是反射吗? 答坐骨神经——腓肠肌标本中的神经和肌肉是离体的。刺激神经,与神经相连的肌肉就收缩,这仅是一种应答性反应,不属于反射活动。因为反射是指人或动物体通过神经系统对外界和内部的各种刺激所发生的反应。完成反射活动必须具有完整的神经结构——反射弧。反射弧包括五个部分:感受器、传入     

主动脉弓各压力感受器分工编码不同范围的血压变化

包括温度感受器、机械感受器在内的许多感受器中,各单个感受器的感受域显著不同,分工编码刺激的不同强度范围,因而保证感觉中枢明确区分刺激的水平和感知刺激的变化.主动脉弓压力感受器是血压变化的感受装置.以往研究认为,血压升高募集更多的压力感受器产生传入放电,表明各个压力感受器启始传入放电时对应的血压水平不同.然而,压力感受器是否随血压升高终止放电,各个感受器终止放电的血压水平是否不同,尚未见报道.本研究系统观察了家兔主动脉弓压力感受器随血压升高启始和终止放电的血压水平,发现不同的压力感受器产生传入放电的血压范围具有显著差异.压力感受器可能通过去极化阻滞的机制随血压升而高终止放电.研究确认,主动脉弓压力感受器具有明确有限的感受域,不同感受器分工感受不同范围的血压变化.观察的85个感受器中,近1/2的感受域的上限压力阈值存在于动脉血压的生理范围内,在血压的生理范围,募集的压力感受器数目已经达到最大,编码血压进一步升高需要通过放电频率增加或者其他途径实现.本文以新颖结果确认主动脉弓压力感受器群体,利用各个感受器不同的感受域进行群体分工编码,更新了关于动脉血压压力感受器的经典观点,提示动脉血压的神经调节可能具有更为细致的新机制,因而具有基础性的科学意义.     

前庭代偿中双侧前庭内侧核对输入刺激响应的敏感性变化及其离子机制

前庭代偿是研究前庭疾病防治策略和成年后由外周损伤导致的中枢神经系统可塑性的重要模型。脑干中的前庭内侧核(medial vestibular nucleus, MVN)是实现前庭代偿的重要中枢。MVN神经元的兴奋性和敏感性对前庭功能的正常执行十分关键,但先前的研究集中关注于单侧外周迷路切除(unilateral labyrinthectomy, UL)这一前庭代偿模型中患侧MVN中神经元兴奋性活动的变化,对双侧MVN神经元动态响应输入刺激的敏感性变化仍知之甚少。本研究采用实时荧光定量PCR、离体脑片全细胞膜片钳记录和行为学方法,观察到UL后6 h,大鼠表现出显著的自发运动障碍,且其患侧而非健侧MVN中B型神经元的兴奋性活动显著降低。但与之相反,健侧而非患侧MVN中的B型神经元对斜坡和阶跃电流刺激的敏感性则显著升高。UL后1周,大鼠基础运动行为得到代偿,其患侧MVN神经元的兴奋性和健侧MVN神经元的敏感性均恢复至正常水平。此外,参与B型MVN神经元敏感性调控的小电导钙激活钾通道(small conductance Ca2+-activated K+channel, SK) UL后6 h在健...     

采用共聚焦显微术对家兔呼吸道感受器进行观察

呼吸道感受器在机体对肺部物理和化学环境变化作出反应时起到重要作用,它们引起的反射具有调节或保护作用,或产生病理效应。基于电生理研究,可将呼吸道感受器分为四类,但它们的组织结构不详。由于对感受器形态的认识不足,阻碍了对其生理功能的理解。近来,我们采用共聚焦显微术与免疫组织化学方法（用钠钾ATP酶作为标记),首次高清晰度地展示了呼吸感受器结构。本文采用这种新方法在家兔中进行了系统观察。结果显示,各级气道通均有多种不同的感受器结构。大气道中的结构往往比小气道中的复杂,虽然它们的大小、所在部位与走向不尽相同,但都有多个终端末梢。有些感受器埋置在气道平滑肌中,其结构便于感受对气道的机械性刺激：有些覆盖在气道上皮的表面,其形态适合于感受通过气道的刺激性物质;另一些则位于气道粘膜下,在上皮与平滑肌之间。有些传入神经轴突可支配多个感受器结构。据此,传入单纤维中记录到的电活动是来自一个感觉单位。后者可以由多个感受器组成。除了感受器之外,我们还观察到气道内神经节,它们与感受神经的轴突密切相关。本文证实气道内存在不同形态结构的感受器,并探讨了其生理分类。