前沿

中国科学家进一步揭开脑的秘密脑是世界上最奇妙的信息加工和传导装置。中国科学家最近在分子水平上确定了神经细胞极性的原理,为人类在更深层次上理解脑奠定了基础,也为治疗神经损伤提供了一种新的思路。脑神经传导信息必须是有次序的,而实现这种有次序的信息传导是依靠神经细胞的极性。所谓极性是指一个神经细胞通常有两种纤维,树突和轴突。其中树突专门用来接收信号,轴突则只用来发送信号。每个神经元有多个树突,但轴突却只     

神经递质(介质)

人脑神经细胞(神经元)的数量在100亿以上。这些神经元是大脑活动的基本单位,它由细胞体及突起构成,突起又分为轴突及树突两种。轴突较长,只有一条;树突多而短,多分支。     

具有极性的分泌运输是神经元树突发育的形态和走向的基础

神经元在生长发育过程中会定向地生长出一根轴突和多根形态、功能不一的树突。虽然已经有一些关于轴突和树突分化的学说,但是关于树突形成时膜成分加载的细胞学机制仍不清楚。2005年11月Duke大学的Michael D．Ehlers实验室报道,神经元具有极性的分泌性运输方式是产生各种形态和方向树突的基础。在一般细胞内,高尔基体在细胞核周围呈现扁平膜囊的堆叠结构;而在神经元中,高尔基体既包括胞体的膜囊堆叠,又包括了树突内离散的高尔基体“前哨”（outpost;Golgi outposts指一些存在于树突中的高尔基体膜囊,本文译为“高尔基体前哨”）。Ehlers等的实验证明,在培养的海马锥体神经元中,后高尔基体的膜运输是朝向较长的树突的;而在体内,皮层和海马区的锥体神经元都有一根特化的向皮层表面行走的顶树突,后高尔基体的膜运输就朝向这根顶树突。他们发现,小的高尔基体“前哨”选择性地分布在较长的树突中,但不进入轴突。在树突中,高尔基体“前哨”常常集中在树突的分支处进行后高尔基体的运输。     

问题解答

1.神经纤维是否就是轴突? 一般有神经细胞突和包围在突周围的结构形成神经纤维的说法。另外又常说典型的神经纤维是指神经细胞的轴突和包围在它周围的鞘和膜而言。神经细胞突包括轴突和树突。按照第一种说法神经纤维应该包括轴突和     

脊髓胶状质内生长抑素免疫反应阳性结构与一级传入纤维之间的突触连接

本文用单纯免疫电镜及免疫电镜与溃变(后根切断术)相结合的方法,研究了一级传入纤维与脊髓胶状质内生长抑素(SOM)阳性结构之间的突触连结。结果在脊髓胶状质内观察到SOM阳性的胞体、轴突、树突及溃变的轴突,以上结构间形成了几种不同类型的突触连结:(1)Ⅰ型或Ⅱ型突触球的中央成份(CⅠ或CⅡ末梢)是溃变的或是SOM免疫反应阳性的,它们与周围的树突形成轴树突触、轴轴突触或树轴突触,其中有一些周围的树突还是SOM阳性的。(2)某些简单的轴突(不参与构成突触球的轴突)呈暗型溃变,并与SOM阳性的树突形成轴树突触。(3)简单的SOM阳性的致密型轴突与含SOM的树突或核周质形成轴树或轴体突触。(4)简单的SOM阳性的亮型轴突与含SOM的树突形成轴树突触。这些突触关系提示脊髓胶状质内SOM阳性树突和胞体可直接从一级传入纤维或脊髓后角固有神经元接受冲动,其中有一些一级传入纤维和脊髓后角固有神经元也是SOM阳性的。这表明在脊髓固有神经元与一级传入纤维之间及脊髓固有神经元本身都存在着自调节突触。本实验结果为SOM参与感觉信息的调节提供了超微结构证据。     

海马CA1区锥体细胞树突分级峰电位的模型分析

脑神经元复杂的树突树结构和电压激活离子通道赋予其复杂的信息整合功能。通过神经元形态的分枝结构模型和电压激活离子通道动力学模型 ,包括远端树突高密度A型K 通道 ,对海马CA1区锥体细胞树突的信息整合特性进行了仿真研究。结果表明 ,远端树突峰电位在很大范围内具有分级放大作用 ,在一定的刺激条件下峰电位的发起部位可在树突轴上移动 ,并且轴突反传动作电位幅度在远端树突会发生突然减小。     

猫颈动脉区压力和化学感受性刺激对孤束核自发放电的影响

对27只氯醛糖和氨基甲酸乙酯麻醉的猫观察了选择性激活颈动脉压力和化学感受器对孤束核(NTS)及其附近区域单位放电的影响。共记录到103个对颈动脉压力感受器激活(新福林1—2μg/kg,iv)和/或颈动脉化学感受器激活(尼古丁,5—20μg,注入甲状腺动脉)起反应的单位,其中81个位于NTS,在这些单位中,14个仅对化学感受器激活起反应(10个兴奋和4个抑制),44个以各种组合形式对化学和压力感受性刺激都起反应,23个仅对压力感受器刺激起反应(18个兴奋和5个抑制)。在定位分布上,对两种刺激都起反应的单位主要位于NTS尾部,仅对化学感受性刺激起反应的单位多位于NTS的腹外侧,其它有反应的单位分别位于舌下神经旁区,旁正中网状核和延髓腹侧尾端。这些结果表明,颈动脉区压力和化学感受器活动传入到NTS,并在其中的一些神经元上发生会聚。 在全部有反应的NTS单位中,68个对压力感受性刺激起反应,其中46个兴奋,21个抑制(P<0.005);58个对化学感受性刺激起反应,其中36个兴奋,22个抑制(P>0.05)。这些结果提示,化学感受性刺激对NTS神经元引起兴奋和抑制两种反应,而压力感受性刺激则诱发兴奋为主的反应。     

有关神经系统问题解答四则

问《生理卫生》课本12—13页有这样一段话:“神经元一般有一条长而分枝少的轴突,几条短而呈树状分枝的树突。”下面接着又说:“神经元的轴突或长的树突以及套在外面的鞘,就叫神经纤维。”前一段话是说轴突长,后一段又说树突长,到底如何理解这两段话?     

为什么高热前会出现寒战?退热时会大量出汗?

答:多数发热是由致热原引起的。中性粒细胞和大单核细胞内含有致热原前质,在一定刺激下,白细胞可被激活并释放致热原。致热原通过血流到丘脑下部的体温调节中枢,体温调节中枢受到刺激后产生兴奋,冲动通过交感神经引起皮肤血管收缩,血流减少,皮肤温度下降,刺激温度感受器引起骨胳肌张力增加,肌纤维呈微细收缩,出现寒战。因此寒战是反射性肌肉活动增强,可使体温上升,以补偿下降的皮肤温度,所以发热病人寒战后要出现高热。发热时机体体温上升。由于体温升高,皮肤血管扩     

泛素-蛋白酶体系统参与神经元极性的形成

众所周知,神经元的轴突和树突在分子组成、形态和功能上都存在巨大差异。神经元维持自身轴突树突形态、功能分化的性质被称为神经元的极性。极性的建立不仅是神经元行使自身功能的必要条件,也是神经细胞之间形成正确回路联系的前提。     

深部脑刺激作用机制的研究进展

深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)已在临床上广泛用于治疗帕金森病等疾病引起的运动障碍,它在难治性癫痫、顽固性强迫症等其他脑中枢神经系统疾病的治疗上也展现出良好的应用前景.经过30多年的临床应用、动物实验和计算模型仿真等多方面的研究,DBS的机制也逐渐明朗.虽然尚无定论,但已取得许多重要进展.本文从电生理角度分析和总结了有关DBS机制的发展历程.从早期的抑制论和兴奋论到目前主导的调控论;从关注刺激位点的神经元活动,到发现神经元胞体与轴突活动的去耦合,再到高频刺激诱导的间歇性轴突阻滞,以及由此轴突活动可能导致的投射区神经元群体的去同步活动.这一系列研究进展表明DBS具有复杂的神经网络调控机制.了解DBS的作用机制对于提高其疗效、开发新刺激模式以及扩大临床应用的范围都具有重要意义.     

有的人在睡眠时为什么会"磨牙"?

问 :有的人在睡眠时为什么会“磨牙”?答 :夜间出现“磨牙”以青少年和儿童为多 ,主要原因有以下几方面 :1)睡前吃得过多。睡前若是吃得太饱 ,胃排空的时间相对较长 ,那么胃就在一定程度上一直处于兴奋状态 ,即便是已熟睡也是如此。所以胃壁感受器受到刺激会把兴奋传入中枢 ,进而引起三叉神经的兴奋 ,导致咀嚼肌的收缩 ,出现“磨牙”。2 )肠道寄生虫的影响。肠道内的某些寄生虫 ,比如蛔虫 ,是在夜间活动 ,在它们蠕动时或者是它们分泌的一些毒素 ,刺激了肠道壁内感受器 ,同样会引起中枢的兴奋 ,导致“磨牙”。3)胃肠疾病的影响。胃肠内的某些…     

大鼠下丘脑室旁核神经元对电刺激迷走神经的反应

用玻璃微电极记录了93只大鼠的1059个PVH单位的电活动,观察了电刺激颈部迷走神经对PVH单位自发放电的效应和所引起的PVH单位的诱发反应。电刺激迷走神经分别使46个及10个PVH单位呈诱发兴奋和抑制反应。给予迷走神经以不同强度的刺激时,发现PVH神经元对激活A和C两类纤维的强刺激反应,而对仅激活A类纤维的弱刺激则不反应。PVH单位对电刺激坐骨神经或迷走神经的反应有以下几种:对迷走神经和坐骨神经刺激均作出兴奋或抑制反应;仅对迷走刺激作出兴奋或兴奋-抑制反应,而对坐骨神经刺激不反应;对坐骨神经刺激作出兴奋反应,而对迷走神经刺激不反应。讨论了迷走神经到室旁核的中枢传导特点以及内脏传入和躯体传入信息在PVH单位会聚的可能意义。     

张香桐冷泉港讨论会“树突”论文发表60周年

张香桐(Hsiang-Tung Chang,Xiang-Tong Zhang)在冷泉港讨论会发表著名的《大脑皮层神经元特别注意其顶树突》报告已整整60年。这60年来,由于各种精细技术的发展,许多有关树突功能的认识已经大大推进。我们现在知道:树突在接受刺激而兴奋后,能够顺向、逆向传导;树突有钠锋电位和钙锋电位,有相应的钠电导和钙电导;树突可以接受谷氨酸而兴奋。近来甚至可以用去笼囚谷氨酸方法,在微米尺度上进行化学性刺激,树突上突触后致密(PSD)的分子组构得到定量研究。虽然树突研究的进展很大,但困难仍然不少,如树突棘的整合作用就是一个难点。     

小脑电刺激对家鸽乙酰胆碱酯酶活力的影响

选用成年健康家鸽,对小脑进行连续电刺激后,分别抽取家鸽外周血清及全脑测定乙酰胆碱酯酶活力变化,以探讨鸟类小脑刺激与乙酰胆碱酯酶活力变化之间的相关性.结果 表明:在刺激小脑皮层后,家鸽外周血清中乙酰胆碱酯酶活力显著上升(P＜0.05);而在刺激小脑皮层后,脑组织中乙酰胆碱酯酶活力显著降低(P＜0.05).推测电刺激引起外周组织乙酰胆碱释放,从而引起肌肉强直,血清中胆碱酯酶的活力升高.而电刺激小脑使抑制性神经元功能兴奋,脑中胆碱能神经元功能减弱,乙酰胆碱的释放减少,脑组织中胆碱酯酶的活力降低.     

兴奋在神经纤维上的传导

本文扼要地介绍了兴奋实质上就是动作电位的产生过程或动作电位本身,刺激(包括强度、强度变化率及持续时间)是引起兴奋的条件。重点介绍了动作电位产生的过程,刺激强度达到一定值使局部兴奋的幅度达到一个临界值时,才可引起动作电位。动作电位在有髓神经纤维和无髓神经纤维上传导的方式不相同,在有髓纤维上是跳跃传导,在无髓纤维上是沿整条神经纤维传播。     

颈动脉竇压力刺激引起兴奋性呼吸反应的反射路径的分析

在淺麻醉犬,未結扎枕动脉以前,以靜脉囊法扩張頸动脉竇区域所致的呼吸兴奋反应,有可能是由于化学感受器及压力感受器两者均受到刺激,故如欲单独刺激压力感受器必須先結扎枕动脉以除去化学感受器的作用。本实驗証明在消除頸动脉体化学感受器的影响后,頸动脉竇受到扩張刺激仍能引起呼吸运动的反射性兴奋反应。扩張頸动脉竇引起的呼吸兴奋反射,其刺激阈值高于减压反射的阈值,此反射的傳入神經纤維在竇神經中,如以普魯卡因稀溶液处理頸动脉竇,則呼吸兴奋反射先消失,减压反射后消失,故引起呼吸兴奋反射的傳入纤維可能属于較細的纤維。在实驗兔,橫切桥脑首端后,呼吸兴奋反射消失,但呼吸抑制反射及减压反射仍可存在。故认为呼吸抑制反射及减压反射的中樞在桥脑首端以下,而呼吸兴奋反射的中樞部份則包括桥脑首端。     

蛋白质在神经元突起的局部合成

神经元是有极性的细胞 ,从胞体发出树突和轴突分别作为其信息的接受端和输出端。这些远离胞体的突起可根据神经元活动或外界环境的变化进行不依赖胞体的蛋白质局部合成 ,从而在调节突触传递效率及神经元发育和再生方面起重要作用     

外侧臂旁核神经元对穹隆下器逆向刺激和孤束核顺向刺激的反应

细胞外记录大鼠外侧臂旁核(LPBN)神经元单位放电,观察了刺激穹隆下器(SFO)在记录单位诱发的逆向反应和静脉注射新福林兴奋外周压力感受器和刺激孤束核(NTS)减压区诱发的顺向反应。实验发现:刺激 SFO,9.9%(15/151)的 LPBN 神经元有逆向反应。静脉注射新福林,40.7%(22/54)的 LPBN 神经元有抑制反应,27.8%(17/54)有兴奋反应。刺激 NTS,55.6%(94/169)的 LPBN 神经元呈现顺向兴奋反应;22.5%(38/169)呈现顺向抑制反应。观察静脉注射新福林对 SFO 刺激有逆向反应的 LPBN 神经元自发放电的影响,在两个受试单位均见抑制反应。观察刺激 NTS 对逆向反应单位自发放电的影响,在8个受试单位中,6个呈兴奋反应;2个呈抑制反应。以上结果表明:LPBN 接受来自 NTS 的兴奋性或抑制性压力感受性传入,并把这种信息经 LPBN-SFO 直接通路传输到 SFO。     

一种作用于突触前的神经肌肉接头传递阻断剂—川棟素

本文利用大鼠膈神经膈肌标本观察了川楝素对神经肌肉接头的作用,主要结果如下:1.川棟素不可逆地阻遏间接刺激引起的肌肉收缩,但不影响兴奋在神经的传导,也不降低肌肉对直接刺激的反应。2.在经川楝素作用下接近麻痹的标本,于终板区做细胞内记录可观察到肌肉动作电位的消失,终板电位下降、脱落和完全消失的过程。3.川楝素对肌细胞膜的静息电位无明显作用。用小鸡颈二腹肌标本检查,川棟素引起接头传递阻遏后,肌肉的乙酰胆碱敏感性不受影响。4.川棟素对在新斯的明存在下由单个间接刺激诱起的神经末梢的重复发放的作用是先加强然后减弱,在川楝素引起接头传递阻遏前重复发放完全消失。这些结果表明,川棟素是一个选择性地作用于突触前的神经肌肉传递阻遏剂。