神经元
如图所示
a1~an为输入向量的各个分量
w1~wn为神经元各个突触的权值
b为偏置
f为传递函数，通常为非线性函数。以下默认为hardlim()
t为神经元输出
数学表示 t=f(WA'+b)
W为权向量
A为输入向量，A'为A向量的转置
b为偏置
f为传递函数
可见，一个神经元的功能是求得输入向量与权向量的内积后，经一个非线性传
递函数得到一个标量结果。
单个神经元的作用：把一个n维向量空间用一个超平面分割成两部分（称之为
判断边界），给定一个输入向量，神经元可以判断出这个向量位于超平面的哪
一边。
该超平面的方程: Wp+b=0
W权向量
b偏置
p超平面上的向量
2基本特征
人工神经网络是由大量处理单元互联组成的非线性、自适应信息处理系统。它
是在现代神经科学研究成果的基础上提出的，试图通过模拟大脑神经网络处理、记忆信息的方式进行信息处理。人工神经网络具有四个基本特征：
（1）非线性非线性关系是自然界的普遍特性。大脑的智慧就是一种非线性现象。人工神经元处于激活或抑制二种不同的状态，这种行为在数学上表现为一
种非线性
人工神经网络
关系。具有阈值的神经元构成的网络具有更好的性能，可以提高容错性和存储
容量。
（2）非局限性一个神经网络通常由多个神经元广泛连接而成。一个系统的整
体行为不仅取决于单个神经元的特征，而且可能主要由单元之间的相互作用、
相互连接所决定。通过单元之间的大量连接模拟大脑的非局限性。联想记忆是
非局限性的典型例子。
（3）非常定性人工神经网络具有自适应、自组织、自学习能力。神经网络不
但处理的信息可以有各种变化，而且在处理信息的同时，非线性动力系统本身
也在不断变化。经常采用迭代过程描写动力系统的演化过程。
（4）非凸性一个系统的演化方向，在一定条件下将取决于某个特定的状态函数。例如能量函数，它的极值相应于系统比较稳定的状态。非凸性是指这种函
数有多个极值，故系统具有多个较稳定的平衡态，这将导致系统演化的多样性。人工神经网络中，神经元处理单元可表示不同的对象，例如特征、字母、概念，或者一些有意义的抽象模式。网络中处理单元的类型分为三类：输入单元、输
出单元和隐单元。输入单元接受外部世界的信号与数据；输出单元实现系统处
理结果的输出；
由系统外部观察的单元。神经元间的连接权值反映了单元间的连接强度，信息
的表示和处理体现在网络处理单元的连接关系中。人工神经网络是一种非程序化、适应性、大脑风格的信息处理，其本质是通过网络的变换和动力学行为得到一种并行分布式的信息处理功能，并在不同程度和层次上模仿人脑神经系统
的信息处理功能。它是涉及神经科学、思维科学、人工智能、计算机科学等多
个领域的交叉学科。
人工神经网络是并行分布式系统，采用了与传统人工智能和信息处理技术完全
不同的机理，克服了传统的基于逻辑符号的人工智能在处理直觉、非结构化信
息方面的缺陷，具有自适应、自组织和实时学习的特点。
3.网络模型
人工神经网络模型主要考虑网络连接的拓扑结构、神经元的特征、学习规则等。目前，已有近40种神经网络模型，其中有反传网络、感知器、自组织映射、Hopfield网络、波耳兹曼机、适应谐振理论等。根据连接的拓扑结构，神经网
络模型可以分为：
人工神经网络
前向网络
网络中各个神经元接受前一级的输入，并输出到下一级，网络中没有反馈，可
以用一个有向无环路图表示。这种网络实现信号从输入空间到输出空间的变换，
它的信息处理能力来自于简单非线性函数的多次复合。网络结构简单，易于实现。反传网络是一种典型的前向网络。
反馈网络
网络内神经元间有反馈，可以用一个无向的完备图表示。这种神经网络的信息
处理是状态的变换，可以用动力学系统理论处理。系统的稳定性与联想记忆功
能有密切关系。Hopfield网络、波耳兹曼机均属于这种类型。
5学习类型
学习是神经网络研究的一个重要内容，它的适应性是通过学习实现的。根据环
境的变化，对权值进行调整，改善系统的行为。由Hebb提出的Hebb学习规则
为神经网络的学习算法奠定了基础。Hebb规则认为学习过程最终发生在神经元
之间的突触部位，突触的联系强度随着突触前后神经元的活动而变化。在此基
础上，人们提出了各种学习规则和算法，以适应不同网络模型的需要。有效的
学习算法，使得神
人工神经网络
经网络能够通过连接权值的调整，构造客观世界的内在表示，形成具有特色的
信息处理方法，信息存储和处理体现在网络的连接中。
分类
根据学习环境不同，神经网络的学习方式可分为监督学习和非监督学习。在监
督学习中，将训练样本的数据加到网络输入端，同时将相应的期望输出与网络
输出相比较，得到误差信号，以此控制权值连接强度的调整，经多次训练后收
敛到一个确定的权值。当样本情况发生变化时，经学习可以修改权值以适应新
的环境。使用监督学习的神经网络模型有反传网络、感知器等。非监督学习时，事先不给定标准样本，直接将网络置于环境之中，学习阶段与工作阶段成为一体。此时，学习规律的变化服从连接权值的演变方程。非监督学习最简单的例
子是Hebb学习规则。竞争学习规则是一个更复杂的非监督学习的例子，它是根据已建立的聚类进行权值调整。自组织映射、适应谐振理论网络等都是与竞争
学习有关的典型模型。
脑的发育与可塑性 苏州大学医学院生理学教研室医学心理学教研室 徐斌 “脑科学与认知科学主要研究方向: ……脑发育、可塑性与人类智力的关系，…… ” 脑的进化 ●单细胞动物(无神经) ●腔肠动物(神经网) 多细胞动物(无脊椎动物) ●环节动物(神经节)[神经系统中轴化] ●昆虫(头节发育) ●鱼类(脑的形成) [神经系统脑化](脊椎动物) ●两栖类 ●爬行类脑的发展 ●鸟类 ●哺乳类 ●灵长类 ●人类 ●脑重/体重比增大;前脑扩展;[机能皮质化] 不同动物进化中皮质%的变化 ●种类新皮质旧皮质古皮质间皮质 ●刺猬32.4 29.8 20.2 17.6 ●兔56.0 14.0 23.0 6.2 ●低等猴85.3 2.8 8.7 3.2 ●黑猩猩93.3 1.3 3.3 2.1 ●人95.9 0.6 2.2 1.3 不同动物进化中皮质%的变化 新皮质中联合皮质的增加 灵长类大脑皮质各区表面与整个皮质的比例变化 边缘区中央前区枕区颞区下顶区额区 ●长尾猴 4.2 8.3 17.0 17.0 0.9 12.4 ● ●类人猿 及猩猩 3.1 7.0 21.5 18.6 2.6 14.5 ●人 2.1 8.4 12.0 23.0 7.7 24.5 灵长类大脑皮质各区的比例变化 脑的发育(一)神经管的形成 ●约在胚胎第18天,神经系统开始形成,由神经板→神经沟(两侧为神经褶)→约第22天开始融合,在第23-24天成神经管。 ●人的神经系统早期发生(上:纵切面;下:横切面) 脑的发育(二)脑的形成 脑的发育 4周时为3脑泡(前、中、菱);6周时发育成5脑泡;随后前脑泡分为两个端脑泡,位于其间的前脑形成间脑;菱脑泡向两侧扩张,形成小脑,中间为脑桥。 脑的发育(三)神经元的生长与发育
您好！本微课介绍兴奋在神元之间的传递，在完成反射的过程中，兴奋要经过传入、传出等多个神经元，在传入、传出神经上兴奋是以电信号的形式沿神经纤维传导，那么信息是如何从前一个神经元传到后一个神经元的呢？在一个神经元内信号的传导一般为树突接受刺激产生兴奋并传导兴奋至细胞体，神经冲动再从细胞体传至轴突末稍进而传递到下一个神经元。神经元之间是通过什么结构相联系呢？神经元轴突末端经过多次分支最后每个小的分支末端膨大成杯状或球状的小体，叫做突触小体，突触小体可与其他神经元的胞体或树突相接触形成突触，突触的具体结构如何呢？我们来看突触的亚显微结构模式图，突触在结构上包括突触前膜、突触间隙和突触后膜，突触前膜为轴突末端突触小体的膜，突触间隙为突触前膜与突触后膜之间的间隙，突触后膜是与突触前膜相应的另一个神经元的胞体膜或树突膜。由于存在突触间隙兴奋在神经元间就不能以电信号的形式传递，可能怎么传递呢？我们进一步观察突触小体，突触小体内有许多线粒体和突触小泡，突触小泡内有化学物质------神经递质，神经递质可充当信息分子将兴奋从一个神经元传至另一个神经元，具体如何实现传递呢？当神经末稍有神经冲动传来时，突触前膜内的突触小泡受到刺激在线粒体供能的前提下与突触前膜融合进而以胞吐的形式释放神经递质，神经递质扩散通过突触间隙然后与突触后膜上特异性受体结合，引发突触后膜发生电位变化，产生一次新的神经冲动，这样兴奋就从一个神经元通过突触传递给另一个神经元，而在这个过程中实现了电信号到化学信号再到电信号的传递模式的转换。同时，兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的胞体或树突，体现单向传递的特点，原因是递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜释放，然后作用突触后膜。神经递质传递的都是兴奋性的信号吗？我们进一步了解总结神经递质，神经递质存储的结构为突触小泡，分泌结构为突触前膜，受体位于突触后膜上本质为糖蛋白。神经递质的种类多样，按功能分，可分为兴奋性和抑制性两种，当突触小泡释放兴奋性递质，兴奋性递质与突触后膜上的受体结合，提高膜对离子，特别是对钠离子的通透性引发电位倒转产生兴奋；当突触小泡释放抑制性递质，抑制性递质与突触后膜上的受体结合，提高膜对离子，特别是对氯离子的通透性进一步加大外正内负的膜电位，不易产生兴奋即表现为抑制；所以神经递质的作用是使突触后膜兴奋或抑制。神经递质发挥作用之后去向如何呢？从图中分析可知：递质发挥完效应之后，要么被酶破坏降解或被移走而停止作用，这样可防止突触后膜持续兴奋或者抑制。因此，一次神经冲动只能引起一次递质释放，产生一次突触后电位变化。综上，兴奋在神经元之间的传递过程为：神经冲动刺激突触后小泡使得突触小泡与突触前膜融合，以胞吐的方式释放神经递质，神经递质通过突触间隙后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化。
体外神经细胞的培养已成为神经生物学研究中十分有用的技术手段。神经细胞培养的主要优点是:(1)分散培养的神经细胞在体外生长成熟后,能保持结构和功能 上的某些特点, 而且长期培养能形成髓鞘和建立突触联系,这就提供了体内生长过程在体外重现的机会。(2)能在较长时间内直接观察活细胞的生长、分化、形态和功能变化,便于使用各种不同的技术方法如相差显微镜、荧光显微镜、电子显微镜、激光共聚焦显微镜、同位素标记、原位杂交、免疫组化和电生理等手段进行研究。(3)易于施行物理（如缺血、缺氧）、化学和生物因子（如神经营养因子）等实验条件, 观察条件变更对神经细胞的直接或间接作用。(4)便于从细胞和分子水平探讨某些神经疾病的发病机制，药物或各种因素对胚胎或新生动物神经细胞在生长、发育和分化等各方面的影响。我们实验室从80年代始开展了神经细胞的体外培养工作，取得了一些经验，现将培养细胞分类及方法简要介绍如下: 一、鸡胚背根神经节组织块培养 主要用于神经生长因子（NGF）等神经营养因子的生物活性测定。在差倒置显微镜下观察以神经突起的生长长度和密度为指标半定量评估NGF的活性。 1、材料和方法 （1）选正常受精的鸡蛋，置于37℃生化培养箱内孵化，每日翻动鸡蛋一次。 （2）取孵化8-12 d 的鸡蛋, 用70% 酒精消毒蛋壳，从气室端敲开蛋壳，用消毒镊剥除气室部蛋壳。 （3）用弯镊钩住鸡胚颈部，无菌条件下取出鸡胚置小平皿内，除去头部后，腹侧向上置灭菌毛玻璃片上,用眼科弯镊子打开胸腹腔，除去内脏器官。 （4）在解剖显微镜下，小心除去腹膜，暴露脊柱及其两侧，在椎间孔旁可见到沿脊柱两侧排列的背根节（图1），用一对5号微解剖镊小心取出。 （5）置背根节于解剖溶液内，用微解剖镊去除附带组织，接种于涂有鼠尾胶的玻璃或塑料培养瓶中，在DMEM无血清培养液中培养。 2、结果 鸡胚背根神经节在含神经生长因子(NGF, 2.5S，20ng/ml)的无血清培养液中培养24 h,神经节长出密集的神经突起。而未加NGF的神经节培养24 h, 未见神经突起生长。 二、新生大鼠、新生小鼠及鸡胚背根神经节分散细胞培养 背根神经节（DRG）细胞起源于神经嵴，NGF研究先驱Levi-Montalcini的实验表明，外原性NGF能刺激DRG细胞生长发育并形成广泛的神经网络。在体外，分离培养的神经节在NGF存在的情况下，神经突起的生长在一天之内可长达数
神经元的突触可塑性与学习和记忆 陈 燕＊ （中国科学院生物物理研究所，脑与认知科学国家重点实验室，北京１００１０１） 摘要大量研究表明，神经元的突触可塑性包括功能可塑性和结构可塑性，与学习和记忆密切相关．最近，在经过训练的动 物海马区，记录到了学习诱导的长时程增强（ｌｏｎｇｔｅｒｍｐｏｔｅｎｔｉａｔｉｏｎ，ＬＴＰ），如果用激酶抑制剂阻断晚期ＬＴＰ，就会使大鼠丧失训练形成的记忆．这些结果指出，ＬＴＰ可能是形成记忆的分子基础．因此，进一步研究哺乳动物脑内突触可塑性的分子机制，对揭示学习和记忆的神经基础有重要意义．此外，在精神迟滞性疾病和神经退行性疾病患者脑内记录到异常的ＬＴＰ，并发现神经元的树突棘数量减少，形态上产生畸变或萎缩，同时发现，产生突变的基因大多编码调节突触可塑性的信号通路蛋白，故突触可塑性研究也将促进精神和神经疾病的预防和治疗．综述了突触可塑性研究的最新进展，并展望了其发展前景．关键词 ＮＭＤＡ受体相关的突触可塑性，学习，记忆，突触可塑性的机制 学科分类号Ｑ４２ ＊通讯联系人． Ｔｅｌ：０１０－６４８８８５２８Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｗｓｒ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ收稿日期：２００７－１０－２７，接受日期：２００７－１１－３０ 生物化学与生物物理进展 ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＢｉｏｐｈｙｓｉｃｓ２００８，３５（６）：６１０￣６１９ ｗｗｗ．ｐｉｂｂ．ａｃ．ｃｎ 综述与专论 ＲｅｖｉｅｗｓａｎｄＭｏｎｏｇｒａｐｈｓ在神经系统中，大量神经元通过突触相互联系形成神经回路．中枢神经系统的兴奋性突触主要以谷氨酸为递质，突触前神经元释放谷氨酸，通过突触后的谷氨酸受体（ＡＭＰＡ和ＮＭＤＡ两种亚型），将突触前神经元的信号传递到突触后神经元．谷氨酸与ＡＭＰＡ受体结合，使突触后神经元去极化，从而产生脉冲发放．ＮＭＤＡ受体与谷氨酸结合，将突触前电信号转变成突触后神经元内的Ｃａ２＋信号，启动一系列生化级联反应，导致突触的可塑性变化．在神经元树突棘上，谷氨酸受体及其偶联的信号转导通路，通过各种支架蛋白形成突触后致密区（ＰＳＤ），它含有几百种蛋白质．这种复杂而精巧的棘突结构，是接收突触前信号并进行生化加工的独立单元．树突棘能对接收的大量信号进行神经计算和整合，并依据刺激的方式做出反应，使突触的结构和功能发生相应变化，即形成突触的可塑性．根据突触功能可塑性变化的性质不同，它可分为长时程增强（ｌｏｎｇｔｅｒｍｐｏｔｅｎｔｉａｔｉｏｎ，ＬＴＰ）和长时程抑制（ｌｏｎｇｔｅｒｍｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ，ＬＴＤ）．它们均能选择性地修饰行使功能的突触，使突触连接增强或减弱，因而能贮存大量信息，被认为是学习和记忆的神经基础．突触可塑性可分为与传递效率有关的功能可塑性和与信息贮存相关的树突棘形态变化的结构可塑性．突触不仅能通过对ＡＭＰＡ受体通道的修饰， 以及ＡＭＰＡ受体插入和迁出突触来增强或抑制突触的传递效率，而且能通过树突棘的增大和萎缩以及棘的消失和新棘的形成使传递效率发生变化．突触可塑性因神经细胞种类、发育阶段、激活方式不同而变化，其形成机制复杂而多样．由于它可能是学习和记忆的神经基础，长期以来一直都是分子和细胞神经生物学的热门研究领域之一． 虽然通常认为突触可塑性是学习和记忆的分子机制，但从未在学习和记忆的同时于记忆相关的脑区中记录到相关的ＬＴＰ．因为动物的记忆形成要经过多次训练，测定ＬＴＰ的指标取平均值时可能会模糊了个体之间的明显差异．另外，动物在进行学习和记忆时，在大量突触中可能仅有少数或分散的突触被激活，要记录到活性突触的变化也十分困难．同时，已知ＬＴＰ和ＬＴＤ均能导致记忆的贮存，不同突触产生的ＬＴＰ和ＬＴＤ在群体检测中可能相互抵消．最近这方面的研究取得了突破性的进展．Ｇｒｕａｒｔ等［１］报告，在用声音引起小鼠的瞬膜条件反射实验中，声音引起眨眼的同时，在海马区记录到突触后场电位（ｐｏｓｔｓｙｎａｐｔｉｃｆｉｅｌｄｐｏｔｅｎｔｉａｌ）的
神经元的信息传递的研究 摘要：介绍神经元的结构及功能，阐述神经元的分类以及在人体的信息传递路径，有助于了解神经元类疾病及治疗前景。 关键词：神经元胞体突起病变 简介： 有长突起的细胞，它由细胞体和细胞突起构成。细胞体位于脑、脊髓和神经节中，细胞突起可延伸神经元，又称神经细胞，是构成神经系统结构和功能的基本单位。神经元是具至全身各器官和组织中。细胞体是细胞含核的部分，其形状大小有很大差别，直径约4～120微米。核大而圆，位于细胞中央，染色质少，核仁明显。细胞质内有斑块状的核外染色质（旧称尼尔小体），还有许多神经元纤维。细胞突起是由细胞体延伸出来的细长部分，又可分为树突和轴突。每个神经元可以有一或多个树突，可以接受刺激并将兴奋传入细胞体。每个神经元只有一个轴突，可以把兴奋从胞体传送到另一个神经元或其他组织，如肌肉或腺体。 胞体：神经元的胞体（soma）在于脑和脊髓的灰质及神经节内，其形态各异，常见的形态为星形、锥体形、梨形和圆球形状等。胞体大小不一，直径在5～150μm之间。胞体是神经元的代谢和营养中心。胞体胞体的结构与一般细胞相似，有细胞膜、细胞质（尼氏体及神经原纤维，脂褐素）和细胞核。某些神经元，如下丘脑，具有内分泌功能的分泌神经元（secretory neuron），脑体内含直径I00～30Onm的分泌颗粒，颗粒内含肽类激素（如加压素、催产素等）。 突起：神经元的突起是神经元胞体的延伸部分，由于形态结构和功能的不同，可分为树突和轴突。 树突：是从胞体发出的一至多个突起，呈放射状。胞体起始部分较粗，经反复分支而变细，形如树枝状。树突的结构与脑体相似，胞质内含有尼氏体，线粒体和平行排列的神经原纤维等，但无高尔基复合体。在特殊银染标本上，树突表面可见许多棘状突起，长约0.5～1.0μm，粗约0.5～2.0μm，称树突棘（dendritic spine），是形成突触的部位。一般电镜下，树突棘内含有数个扁平的囊泡称棘器（spine apparatus）。树突的分支和树突棘可扩大神经元接受刺激的表面积。树突具有接受刺激并将冲动传入细胞体的功能。 轴突：每个神经元只有一根胞体发出轴突的细胞质部位多呈贺锥形，称轴丘（axon hillock），其中没有尼氏体，主要有神经原纤维分布。轴突自胞体伸出后，开始的一段，称为起始段（initial segment），长约 15～25μm，通常较树突细，粗细均一，表面光滑，分支较少，无髓鞘包卷。离开胞体一定距离后，有髓鞘包卷，即为有髓神经纤维。轴突末端多呈纤细分支称轴突终未（axon terminal），与其他神经元或效应细胞接触。轴突表面的细胞膜，称轴膜（axolemma）,轴突内的胞质称轴质（axoplasm）或轴浆。轴质内有许多与轴突长袖平行的神经原纤维和细长的线粒体，但无尼氏体和高尔基复合体，因此，轴突内不能合成蛋白质。轴突成分代谢更新以及突触小泡内神经递质，均在胞体内合成，通过轴突内微管、神经丝流向轴突末端。 传递：神经元树突的末端可以接受其他神经传来的信号，并把信号传给神经元，因此是传入神经的末梢。而轴突的分枝可以把神经传给其他神经元或效应器，因此是传出神经的末梢。
大脑能力不是固定不变的，大脑终身具有神经可塑性曾经人们以为大脑发育到青春期后期和成年早期就结束了，大脑在成年之后就基本定型，然后就开始走下坡路了。现在科学家知道，大脑在成年之后依旧保留着巨大的变化潜力。这种能力叫做“神经可塑性”，指的是神经连接生成和修改的能力。我们的大脑终身都保有神经可塑性。 神经可塑性体现在大脑被外界刺激影响而随时修改上。当你长期练习某一种大脑功能，就可以让负责这个功能的脑区的神经连接生成和巩固。比如说，当你每天坚持练习弹钢琴，你的大脑中负责手指活动的脑区就会长出更多的神经连接，手指在大脑中的“地盘”也会随之变得更大；当你每天学英语，你的大脑语言皮层中负责英语读写的区域也会越来越大。 但是如果你偶尔偷懒，几天没练钢琴，或者几天不学英语，大脑中刚刚建立起来的“钢琴神经网络”或“英语神经网络“的巩固过程就会罢工，变得日渐虚弱，一些微弱的神经连接甚至会被修剪掉，几天后当你重拾钢琴和英语的时候，就会觉得生疏许多。总而言之，我们的大脑在一生中都是可以改变的，而且对环境有着积极的适应。 神经元和神经元之间是怎么产生连接的呢？它们会长出很多“小手”和别的神经元连接在一起，这些小手叫做“神经突触”。它们的轴突（比较长的神经突触）外面会被胶质细胞包裹上，这个过程叫做髓鞘化。为什么神经元轴突外面要包裹上髓鞘呢？因为大脑的神经元需要远距离传输信息，比如从位于额头后方的前额叶传到位于大脑正中间的内侧颞叶，或者从位于后脑勺的枕叶传递到耳朵边上的颞叶。神经纤维的髓鞘化就像是电线周围包了一层橡胶绝缘层一样，可以让神经信号在大脑中的传输速度和质量都大大提高。 在这之后，大脑又会大幅修剪发育得错综复杂的神经连接，就像修建新长出的小树苗一样，把用得很少的神经连接修剪掉，只留下重要的、反复使用的神经连接，让大脑的能量和物质得到高效使用。对神经纤维“分叉”的大幅修剪过程会一直持续到青春期结束。但这不意味着神经元就此不会再生，大脑中还有一个重要的区域终身可以产生新的神经元。这个神奇的区域就是海马体。海马体是人类大脑中终身会产生新的神经元的区域。
《兴奋在神经元之间的传递》课堂教学设计表 课程名称：设计者：授课班级： 章节名称2．1 兴奋在神经元之间的传递计划学时15min 教学目标课程标准： 普通高中生物课程标准（实验稿） （一）突触的结构。 （二）兴奋在神经元之间的传递过程及特点。 本节课教学目标： 1.知识与技能 （1）说出突触的结构。 （2）分析兴奋在在神经元之间的传递过程。 2.过程与方法 （1）通过分析兴奋在神经元之间的传递过程，提高学生学科之间相互渗透的迁移能力。 （2）学会运用所学知识解决实际问题。 3. 情感态度价值观 树立结构与功能相适应的辩证唯物主义观点。 学习目标描述 知识点 编号 学习 目标 具体描述语句 2.1-1 2.1-2 2.1-3 掌握 掌握 运用 说出突触的结构。 分析兴奋在在神经元之间的传递过程。 学会运用所学的知识解决实际问题。 项目内容解决措施 教学重点兴奋在神经元之间的传递过程遵循学生的认知规律，做到由易到难，由已知到未知，由形象到抽象，并充分利用多媒体直观教学来进行有效突破。 教学难点学会运用所学的知识解决实际 问题 教师先分析所学知识在实际生活中的运用，然后 让学生自由讨论。 课前准备教师：课件、Flash动画
教学 媒体资源的选择知识 点编 号 学习 目标 媒体 类型 媒体内容 要点 教学 作用 使用 方式 所得结论 占用 时间 媒体 来源1—1 1—2、 3、5 1—2、 3、4、 5 认知 目标 和能 力目 标 能力 目表 与情 感态 度目 标 能力 目标 和情 感目 标 课件1 （图片） 课件2 （图片） 课件3 （图片） 课件4 （图片） Flash动 画 三个连续的 神经元细胞 突触的结构 模式图 神经元彼此 间的对接方 式 兴奋在神经 元之间的传 递过程 兴奋在神经 元之间的传 递过程 B A、 B、 A E、F、 G C、E E C、E A、D A、C、 E C、F 引发学生思考 学生对突触的 结构有所了解， 为下面的学习 做铺垫。 学生知道神经 元之间并不并 不是任何部位 之间都可以传 递兴奋，兴奋在 神经元之间的 传递方向只有 两种。 知道兴奋在神 经元之间的传 递过程 掌握兴奋在神 经元之间的传 递过程和特点 30秒 2分 2分 3分 4分 库存 库存 自制 下载 库存 下载 库存 备注 ①媒体在教学中的作用分为：A.提供事实，建立经验；B.创设情境，引发动机；C.举例验证，建立概念；D.提供示范，正确操作；E.呈现过程，形成表象；F.演绎原理，启发思维；G.设难置疑，引起思辨；H.展示事例，开阔视野；I.欣赏审美，陶冶情操；J.归纳总结，复习巩固；K.其它。 ②媒体的使用方式包括：A.设疑—播放—讲解；B.设疑—播放—讨论；C.讲解—播放—概括；D.讲解—播放—举例；E.播放—提问—讲解；F.播放—讨论—总结；G.边播放、边讲解；H.其它.
第二章神经系统 鱼体各器官系统的功能都直接或间接处于中枢神经系统的调节控制下，它一方面协调机体内的器官、系统的活动，另一方面还协调机体与外界环境之间的关系，以适应机体内外经常变化的环境，维持生命活动正常进行。 本章主要内容 一概述 二神经系统对躯体运动的调节 三神经系统对内脏活动的调节 第一节概述 内容： 一、中枢神经系统（CNS）的结构二、中枢联系三、中枢神经系统内的兴奋过程四、中枢神经系统内的抑制过程五、神经递质和受体六、中枢神经系统内的协调活动七、条件反射 一、中枢神经系统（CNS）的结构 CNS包括：脑（前脑；中脑；后脑）和脊髓。 神经中枢神经系统：脑、脊髓 系统周围神经系统：脑神经、脊神经 CNS的结构和功能单位是神经元(neuron）。而神经元之间的机能联系则是突触。 神经元和神经胶质细胞形态和生理机能完全不同。 神经元：接受刺激、传递和整合信息。 神经胶质：支持、连接、保护和营养。 1 神经元的结构：典型的神经元包括三部分：树突、胞体和轴突。其中，树突可以将冲动传送到细胞体，胞体则可接受传来的冲动，并能产生兴奋，进而将冲动传到轴突。轴突（神经纤维）则可将冲动传到他处。 2 神经胶质：不具有传导神经冲动的功能，分布于神经元周围。 功能： （1）支持作用（2)隔离绝缘作用，高电阻防止神经冲动时电流扩散（3）摄取化学递质（4）分泌功能（5）修复与再生（6）神经系统的发育（7）营养作用 二中枢联系 （一）突触联系和类型 1 概念狭义的概念：是指一个神经元与另一个神经元之间的接触部位。 广义的概念：一个神经元与另一个神经元、肌细胞或腺体细胞之间的、有特殊结构的接触部位都称为突触。 2 突触的类型 按接触形式，突触可以分为轴突-胞体型、轴突-树突型、轴突-轴突型、树突-树突型等类型，以前两者为最常见。实际上，两个神经元的任何部分都可能彼此形成突触。 按神经元的作用机制，可将神经元分为化学性突触和电突触。 ●化学突触依化学递质和突触后膜受体的性质不同分为兴奋性化学突触和抑制性化学突触。化学突触在脊椎动物体内很普遍，在哺乳动物更普遍。 ●电突触又称缝隙突触或缝隙连接，依突触后膜的性质不同可分为兴奋性电突触和抑制性电突触。电突触在无脊椎动物（如虾、蟹）和低等脊椎动物（如鱼类）神经元之间较常见，在哺乳动物中枢神经系统中也存在。 （二）突触传递是神经冲动通过突触从一个神经元传到另一个神经元的过程。兴奋通过突触的机制，即信息在神经元与神经元之间的传递，是通过化学递质和电变化两个过程来完成的。
神经元和神经纤维 神经元的分类 神经元的类型很多，按照神经元的功能不同，可以分为三类：①感觉神经元(传入神经元)。它是把神经冲动从外周传到神经中枢的神经元；②运动神经元(传出神经元)。它是把神经冲动从神经中枢传到外周的神经元；③中间神经元(联络神经元)。它是在传入和传出两种神经元之间起联系作用的神经元，位于脑和脊髓内。 此外，还可以按照神经元突起的数目不同，而分为假单极神经元、双极神经元和多极神经元三类(见下图)。假单极神经元由细胞体发出一个突起，在一定距离又分为两支，其中的一支相当于树突，另一支相当于轴突。如脊神经节的神经元是假单极神经元。双极神经元由细胞体发出两个突起，一个是树突，另一个是轴突。如耳蜗神经节的神经元为双极神经元。多极神经元由细胞体发出多个树突和一个轴突。如脊髓等中枢神经系统内的神经元大多属于多极神经元。 神经纤维 神经纤维是由神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘组成的。习惯上把神经纤维分为两类：有髓神经纤维和无髓神经纤维。 有髓神经纤维的轴突外面包有髓鞘。髓鞘呈有规则的节段，两个节段之间的细窄部分叫做郎氏结。周围神经纤维的髓鞘来源于施旺氏细胞，在电镜下观察，可以看到髓鞘是由许多明暗相间的同心圆板层组成的。这种同心圆板层是由施旺氏细胞的细胞膜在轴突周围反复包卷而成的(见下图)。中枢神经纤维的髓鞘来源于少突胶质细胞，由少突胶质细胞的细胞膜包卷轴突而成(其包卷方式与施旺氏细胞包卷方式不同)。
周围神经有髓纤维的髓鞘连续生成的过程示意图 无髓神经纤维过去认为没有髓鞘，现在证明它也有一薄层髓鞘，而不是完全没有髓鞘。在电镜下观察，无髓神经纤维是指一条或多条轴突被包在一个施旺氏细胞内，但细胞膜不作反复的螺旋卷绕，所以不形成具有板层结构的髓鞘(见下图)。由于施旺氏细胞不一定完全包裹这些轴突，所以常有裸露的部分。植物性神经的节后纤维、嗅神经或部分感觉神经纤维属于这类神经纤维。 无髓神经纤维示意图
第三章躯体运动的神经控制 一、名词解释 1.突触延搁 2.本体感受器 3.肌梭 4.兴奋性突触后电位 5.化学突触 6.抑制性突触后电位 7.神经递质 8.位觉 9.腱器官10.受体 11.运动单位12.姿势反射13.感受器14.前庭功能稳定性15.前庭反应 16.牵张反射17.静态牵张反射18.动态牵张反射19.电突触20.屈肌反射 21.最后公路22.迷路紧张反射23.颈紧张反射 二、填空题 1.神经组织由神经细胞和组成，神经细胞又称为。 2.大脑皮质对身体运动的调节功能是通过和下传而完成的。 3.一个神经元通常具有一条细长的圆柱状，将神经元信息传出至另一神经元或效应器。 4.中枢内神经纤维集中的部位称为。 5.神经元依其功能分为三大类：、、。 6.前庭小脑的功能主要是和。 7.视觉系统中对光敏感、接收光的部位是、。分别感受视觉和亮光视觉。 8.从高处跳下时，可反射性引起前臂，下肢，以保持身体的重心，减少震动。 9.外膝体是视觉信息传入大脑的中继站，视觉中枢位于大脑皮质的叶。 10.声音刺激的机械能是通过换能作用将声波转化为电信号来传递声音信息的。 11.翻正反射的中枢在，在人类由引起的翻正反射最重要。 12.脑干对脊髓的运动神经元具有和作用，它们主要是由实现的。 13.声音通过外耳道、、及镫骨底板传到外淋巴后，部分机械能量推动外淋巴从前庭阶经蜗孔及鼓阶到。 14.投掷前的引臂，起跳前的膝屈都是利用的原理，可增加肌肉收缩。 15.动态牵张反射的感受器是受牵拉肌肉中的，效应器是受牵拉肌肉中的纤维。 16.牵张反射是一种单突触反射，可分为和。这两类牵张反射的中枢都在。 17.脊髓中的运动神经元，按功能可分为和，它们的轴突经脊髓直达所支配肌肉。 18.腱器官的传入冲动对同一肌肉的α运动神经元起作用，而肌梭的传入冲动对同一肌肉的α运动神经元起作用。 19.兴奋性突触后电位是由于突触后膜对、尤其是通透性升高而去极化所致。 20.大α运动神经元支配纤维，小α运动神经元支配纤维，γ运动神经元支配骨骼肌中的纤维。 21.肌梭的主要功能是当它所在的那块肌肉被拉长时，可发放牵拉和变化的信号。 22.骨骼肌长度的改变与关节的角度变化密切相关，因此感受器是中枢神经系统了解肢体或体段相关位置的结构 三、判断题 1.神经细胞是神经系统的基本结构与功能单位。( ) 2.运动愈精细的肌肉，大脑皮质对支配该肌肉的下运动神经元具有愈多的单突触联系。（） 3.一个神经元通常具有一个树突和多个轴突，树突可将细胞体加工、处理过的信息传出到另一个神经元或效应器。( ) 4.运动区定位从上到下的安排是按躯体组成顺序进行的，头面部肌肉代表区在皮质顶部，下肢肌肉的代表区在皮质底部。( ) 5.在神经细胞任何一个部位所产生的神经冲动，均可传播到整个细胞。( ) 6.以局部电流方式传导的神经信号，不仅传导速度快，而且能量消耗多。( ) 7.电突触主要是单向传递的兴奋性突触；化学突触则是双向传递，并且既有兴奋性的，又有抑制性的。 8.兴奋性递质可导致突触后膜产生去极化效应，产生的后电位称为兴奋性突触后电位。( ) 9.皮质对躯体运动的调节为交叉性支配，即左侧皮质支配右侧肢体，而右侧皮质支配左侧肢体。( ) 10.大脑皮层功能代表区的大小与运动的精细复杂程度有关，运动越精细越复杂，其功能代表区就越小。( ) 11.视网膜是一种光感受器，它包含视杆细胞和视锥细胞。( )
神经元的结构、分类和功能: 神经系统的细胞构成包括两类细胞：神经细胞和神经胶质细胞，一般将神经细胞称作神经元（neuron），被认为是神经系统行使功能、信息处理最基本的单位。而胶质细胞则主要起支持、营养和保护的作用，但随着人们积累知识的增加，逐渐发现胶质细胞也能够行使一些特殊的生理功能。 在人类的中枢神经系统中约含有1011个神经元，其种类很多，大小、形态以及功能相差很大，但它们也具有一些共性，例如突起。我们以运动神经元为例介绍神经元的典型结构，如图2-37所示。与一般的细胞一样，神经元也是由细胞膜、细胞核、细胞质组成的胞体（cell body）和一些突起（neurite）构成的。胞体为代谢和营养的中心，直径大小在μm级别。除胞体外，与神经元行使功能密切相关的结构是各种各样的特异性突起，也称为神经纤维。其中自胞体一侧发出、较细长的圆柱形突起为轴突（axon），每个运动神经元一般只有一个轴突，其功能是信息的输出通道，代表着神经元的输出端；同时还可以借助轴浆进行物质的运输，主要包括由胞体合成的神经递质、激素以及内源性的神经营养物质，这种运输称为轴浆运输。轴突从胞体发出的部位呈椎状隆起，称为轴丘（axon hillock），并逐渐变细形成轴突的起始段（initial segmeng），这一部分的功能及其重要，它是神经元产生冲动的起始部位，并随后继续沿着轴突向外传导。轴突通常被髓鞘（myelin）包裹，但并非是完全的将其包裹，而是分段包裹，髓鞘之间裸露的地方为郎飞结（node of Ranvier），其上含有大量的电压门控钠离子通道。轴突末梢（aoxn terminal）膨大的部分称为突触小体（synaptic knob），这是信息在某个神经元传递的终点，它能与另一个神经元或者效应器细胞相接触，并通过突触结构（synapse）进行信息的传递。 神经元中另一类重要的突起为树突（dendritic），一般是从胞体向外发散和延伸构成，数量较多，由于与树枝的分布类似而得名，是神经元进行信息接收的部位。树突表面长出的一些小的突起称为树突棘（dendritic spine），数目不等，它们的大小、形态数量与神经元发育和功能有关。当神经元活动较为频繁时，树突棘的数量和形状会发生相应的变化，是神经元可塑性研究的重要方面。轴突和树突的作用反映了功能两极分化的基本原理。 图2-37神经元的一般结构 按照不同的分类方法可以将神经元进行如下分类： （1）根据细胞形态分类 神经元形态的多样性令人印象深刻，根据树突和轴突相对于彼此或胞体的方向形态进行的分类如图2-38所示，可分为单极神经元、双极神经元、和多级神经元。形态学相似饿神经元倾向于集中在神经系统的某一特定区域，并具有相似
兴奋在神经元之间的传递 如图是人体缩手反射的反射弧结构简图：方框甲、乙代表神经中枢。当手被尖锐的物体刺痛时，先缩手后产生痛觉。对此生理过程的分析正确的是 A．图中E为感受器，A为效应器，痛觉在图中的甲方框处形成 B．未受刺激时，神经纤维D处的电位分布是膜内为正电位，膜外为负电位 C．图中共5个突触，当手被尖锐的物体刺到发生缩手反射时，反射弧为A→B→C→D→E D．甲代表的低级中枢受乙代表的高级中枢的控制 【参考答案】C 1．如图为反射弧结构示意图，下列与此相关的表述中不正确的是 A．图中包括了感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器 B．刺激d时，a处不能测出局部电流 C．在缩手反射中，f仅指手臂肌肉 D．b和c决定了神经冲动只能从e处传到f处 2．如图是反射弧的结构模式图（a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分，Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分），下列有关说法正确的是 A．刺激b的某处产生动作电位时，该处膜便处于外正内负状态 B．若图中的c受损伤，则刺激图中的b仍能实现反射活动 C．当Ⅰ处有神经冲动传来时，会通过主动运输方式将神经递质释放到突触间隙中 D．Ⅱ处的神经递质受体与相应神经递质结合体现了细胞膜的信息传递功能 3．如图表示两个神经元之间的一种连接方式，据图判断下列说法错误的是
A．电信号到达“1”时，依赖“3”结构中的化学物质传递到Ⅱ,但到达Ⅱ时又转换为电信号 B．每个神经元都只有一个轴突，但Ⅰ结构可以有多个，因此一个神经元可以与多个其他神经元的Ⅱ结构构成这种连接 C．同一个神经元的末梢只能释放一种递质，是兴奋性的 D．正常情况下，一次神经冲动只能引起一次递质释放，产生一次突触后膜电位变化 1．【答案】C 【考点】本题考查神经调节的结构基础和方式，意在考查考生运用所学知识，通过比较、分析与综合等方法对相关生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。 2．【答案】D 【解析】刺激b的某处产生动作电位时，Na＋内流，使该处膜处于外负内正状态，A错误；图中的c为感受器，受损伤则不能接受刺激，产生兴奋，刺激图中的b，因为反射弧不完整，所以不叫反射，B错误；当Ⅰ处有神经冲动传来时，会通过胞吐方式将神经递质释放到突触间隙中，C错误；Ⅱ处的神经递质受体与相应神经递质结合体现了细胞膜的信息传递功能，D正确。 3．【答案】C 性的，或者是抑制性的，C错误；正常情况下，一次神经冲动只能引起一次递质释放，产生一次突触后电位变化，D正确。 【点睛】对于B项考生要明确突触的连接方式有多种，主要是轴突—胞体型和轴突—树突型。
项目名称：神经环路的形成、功能与可塑性 首席科学家：蒲慕明中国科学院上海生命科学研究院起止年限：至 依托部门：中国科学院
二、预期目标 本项目的总体目标： 在神经环路层面上解析神经系统发育、功能以及可塑性，同时了解与重要神经系统疾病相关的环路异常的机制。建立从微观的分子/细胞水平研究与宏观的系统/行为研究之间的桥梁。力争在神经细胞的产生和分化、细胞定位、突触形成和修剪、感觉信息的传递、整合与储存、工作记忆和抉择的环路机制、环路形成与功能的异常等前沿研究领域中取得重要进展。 五年预期目标: 1)在神经环路形成分子机制方面，深入认识神经干细胞增殖、分化和命运决定 的调控机制；揭示神经元迁移的动力原理和导向机制；进一步阐明神经元极化的胞内外机制；探索神经元树突和突触修剪的分子机制。 2)在神经环路功能及可塑性方面，阐明神经环路电信号的产生与调节机制、多 模态感觉信息整合的突触和环路机制、神经环路存储和提取感觉经验中的时序信息的突触机制、工作记忆和抉择行为的环路机制和工作原理。 3)在神经环路异常分子机制方面，将重点研究智障基因导致癫痫易感的环路形 成异常、抑制性突触传递系统调控与癫痫发生的关系、离子通道失常对神经元存活与突触和神经环路异常的作用。 4)五个课题有机联系、技术交叉。将充分利用团队优势，在以上三个研究方向 取得重要科研成果。具体表现为对神经环路的重要前沿问题有显著突破，在神经科学界取得领先地位。 5)开展与临床研究人员的交流与合作关系，以扩展具有临床应用前景的基础研 究。 6)培养学术骨干的基础科研能力，使之成为他们所在的研究领域中享有国际声 誉的科学家。建立具有国际竞争力的创新型研究团队。通过高质量的基础研究训练来提高研究生和博士后的科研素质，为中国神经科学后备人才的储备
第十章神经系统 考纲解析 1.掌握 (1)突触传递的过程和原理 (2)特异性与非特异性投射系统的路径和功能。 (3)肌紧张及其生理意义。 (4)交感和副交感神经的主要功能和生理意义，植物性神经外周递质和受体。 2.熟悉 (1)兴奋性和抑制性突触后电位。 2)痛觉与牵涉痛 (3)小脑的功能 3.了解 (1)神经元的基本结构。 01块,小 (2)突触的结构，突触传递的特征，中枢递质概念，中枢抑制，神经元的联系方式及其生理意义 (3)脊髓牵张反射的反射弧，腱反射的生理意义，脑干网状结构对肌紧张的易化和抑制，大脑皮质对躯体运动的调节 (4)条件反射的形成和消退，条件反射的生物学意义，脑电图的波形和意义 第一节神经元及反射活动的一般规律 知识。归纳 神经元的基本结构 (一)神经组织的组成 1。神经元(神经细胞)：神经系统的基本结构与功能单位 2。神经胶质细胞：对神经元起支持、保护、营养和绝缘作用。 (二)神经元与神经纤维 1。神经元 (1)结构：包括胞体和突起两部分，突起又分为树突和轴突。 (2)功能：合成物质，接受刺激，整合信息，产生并传导动作电位 经纤维 念：轴突离开胞体后外包髓 十 (2)功能：传导兴奋。 销或神经膜 称为神经 经系统 纤维 (3)兴奋传导特征：①生理完整性；②双向传导；③绝缘性；④相对不疲劳性 经元 之间的信息传递 突触：神经元与神经元之间相互联系并传递信息的部位称为突触 1。突触的基本结构 联派彩填算璃話联斗半车4半返啮明站潮明彰(D) 个经递质，前膜兴奋时常释放。
(2)突触间隙：与细胞外液相通，含水解神经递质的酶(如胆碱酯酶)。 (3)突触后膜：膜上有能与相应递质结合的受体。 突触传递过程。 动作电位传至突触前神经元轴突末梢→突触前膜去极化→Ca2内流入突触小 与前膜融合，并通过出胞作用释放递质递质在突触间隙扩散并与突触后之一突触触后膜对离子通透性改变→突触后神经元活动改变。 3。兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位 项目 兴奋性突触后电位 抑制性突触后电位 突触前神经元 兴奋性神经元 抑制性神经元 递质 兴奋性递质 抑制性递质 突触后膜离子变化 Na+内流>K+外流 C内流>K+外流 突触后膜电位值 长减小(去极化) 增大(超极化) 结果 突触后膜容易兴奋 突触后膜抑制，不容易兴奋 、反射活动的一般规律 (-)中枢神经元的联系方式 生理意义 联系方式 联系特征 确保信息传递的精确性 单线式 神经元一对一联系，即点对点式 有助于信息的扩散 辐散式 一个神经元与多个神经元联系 有利于信息的总和 聚合式 多个神经元对应一个神经元 后放和反馈的结构基础 环式 神经元的侧支返回与之再联系 在空间上扩大作用范围 锁式
第二章第1节课时1 反射及兴奋在神经纤维上 的传导 课下提能 一、选择题 1．下列关于神经元的叙述，正确的是() A．神经元就是神经细胞，一个神经细胞只有一个树突 B．根据神经元传递兴奋的方向，可分为传入神经元、中间神经元和传出神经元 C．神经元能接受刺激产生兴奋，但不能传导兴奋 D．神经元的细胞核位于轴突中 [解析]选B神经元又叫神经细胞，是神经系统结构和功能的基本单位，一个神经元一般有多个树突；能将兴奋从周围部位传向中枢部位的神经元叫传入神经元，将兴奋从中枢部位传向周围部位的神经元叫传出神经元，两者之间的神经元是中间神经元。神经元不仅能接受刺激产生兴奋，还能传导兴奋。神经元的细胞核位于细胞体中。 2．下列关于神经兴奋的叙述，错误的是() A．兴奋在神经纤维上以神经冲动的方式双向传导 B．兴奋部位细胞膜两侧的电位表现为膜内为正、膜外为负 C．神经细胞兴奋时细胞膜对Na＋通透性增大，Na＋外流 D．细胞膜内外K＋、Na＋分布不均匀是神经纤维传导兴奋的基础 [解析]选C神经细胞兴奋时Na＋内流产生动作电位。 3．神经细胞在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。下面A、B、C、D均为测量神经纤维静息电位示意图(若指针的偏转方向与电流方向相同)，正确的是()
[解析]选C在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态，细胞膜两侧的电位表现为内负外正，为静息电位，所以要测量神经纤维的静息电位，电流表的两个电极要分别接在神经纤维的膜外和膜内，且电流必定是从膜外流向膜内。当电流表的两个电极均接在膜外或膜内时，由于两电极间无电位差存在，指针不偏转。 4．如图表示离体神经纤维上的生物电现象，关于此图的分析错误的是() A．甲、丙两处表示未兴奋区域，乙处表示兴奋区域 B．膜外电流的方向为甲→乙，丙→乙 C．乙处产生的兴奋，能刺激甲、丙两处产生兴奋 D．甲处膜外只存在阳离子，乙处膜外只存在阴离子
这是一篇科普文 ——神经网络中的突触可塑性 本文会首先会对神经元网络做简单的介绍，然后介绍下突触及其可塑性，最后讲一下因为突触的可塑性，带来的大脑的可塑性。 神经元网络 神经元这个名词是个耳熟能详的名词，中学生物课本就有讲到，一个神经元主要有三个部分：胞体、树突以及轴突。神经元的胞体跟普通细胞很像，遗传物质、细胞器都跟普通体细胞没太大区别，主要的区别就在于神经元拥有突触。突触的作用是连接不同的神经元以及传递它们之间的信号的，突触分为树突和轴突，关于突触具体的介绍将在下面展开，现在先来介绍下神经元网络。 什么是网络呢？讲个简单的例子，二维晶格网络就是个规则网络，比如，在纸上画个5×5的点阵，这些点就称为网络的节点，然后用横线和竖线将这些点连起来，点与点之间的连线就是网络的边，这就是一个简单的网络。羽毛球拍的线也可以理解为一个晶格网络，把横线跟竖线的交点当作是一个节点。再引入一个概念，每个节点的连边数（也就是跟几个其他节点相连）叫做节点的度，那就可以知道，对于（非周期）二维晶格网络，中间节点的度为4，在边上的节点度为3，而四个角上的节点度为2。 但是，神经元网络并不是一个规则的网络，更不是一个晶格网络，而是一个复杂网络。复杂网络是指具有一定特征的网络，比如，小世界性、无标度以及一些比较复杂的特征，一个复杂网络具有其中几个或全部的特
征。小世界性是指，可以通过很短的距离从任何一个节点到另一个节点，这边距离指的是需要通过连边数，比如，甲直接跟乙相连，那么距离为1，而甲不跟丙相连，但是丙跟乙相连，那么甲通过乙与丙相连距离就是2。有一个很有名的理论讲的就是这个特性——通过6个人，你可以认识世界上任何一个人。无标度指的是，大部分的节点连接的节点数很少，也就是度很小，只有少部分的节点拥有大量的连边。 上面提到的理论中，如果把人当成网络中节点，相互之间认识（这个关系）当成两个点的连边，那么人际关系也是一个复杂网络。我们一直在使用的互联网也是一个复杂网络，把一个网页当中是一个节点，该网页当中有跳转到其他网页的链接当作连边，那么个别有名的网页，如百度首页，会有大量的网页指向它，但是绝大部分的网页是没有其他网页有指向它的链接的。这体现了网络的无标度特性。 人体的神经元网络就是一个复杂网络，而且还是一个庞大的复杂网络。人体的神经元数量达到了千亿的量级，平均连接度数万，意味着平均而言，每个神经元与其他好几万的神经元相连！不过，通常在做数值模拟的时候，不会用到那么大量的神经元，目前计算机的计算能力还不足以支持这个量级的计算。 神经元网络是个可以进化的网络，这属于复杂网络的一个特征，即神经元之间的连边（突触）是会改变的。在人脑中，神经元是以神经核的形式存在的，这些神经核就是大量的神经元胞体和树突聚集在一起形成的，在解剖上，因为颜色较暗，因此这部分被称为灰质。与灰质相对应的是白质，白质颜色较浅，功能相似的神经核集合形成核团，白质就是由连接这
专题复习三 兴奋在神经元之间的传递 1. 为了更好地揭示人体生理功能的调节机制，可用猴进行科学实验 （如下图）。请回答下列问题： 实验猴右手指受到电刺激时，会产生缩手反射。在此反射的反 射弧中，神经冲动是 向传递的。头部电极刺激大脑皮层 某区域引起猴右手运动，其兴奋传递过程是：中枢兴奋→传出神经 兴奋→神经末梢释放→ → →后膜电位变化→右 手部肌内收缩。 若某运物离体神经纤维在两端同时受到刺激，产生两个同等强度的神经冲动，两冲动传导至中点并相遇后会 。 2. 离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受刺激 部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。图示 该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。请回答： （1）神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导， 但在 动物体内，神经冲动的传导方向是单向的，总是由胞体传向 。 （2）神经冲动在突触的传递受很多药物的影响。某药物能阻断突触传递，如果它对神经递质的合成、释放和降解（或再摄取）等都没有影 响，那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质 与 的结合。 3.
右图是神经元网络结构示意简图，图中神经元①、②、③都是兴奋性神经元，且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌细胞的兴 奋。和神经细胞一样，肌肉细胞在受到适宜的刺激后，也能引起细 胞膜电位的变化。图中B处表示神经肌肉接头，其结构和功能与突触类似。请回答： （1）给神经元①一个适宜刺激，在A处能记录到膜电位的变化。这 是因为刺激使神经元①兴奋，引起其神经末梢释放的＿＿＿进入＿ ＿＿，随后与突触后膜上的＿＿＿结合，导致神经元②产生兴奋。 （2）若给骨骼肌一个适宜刺激，在A处＿＿＿（能、不能）记录到 膜电位的变化，原因是＿ ＿＿。 （3）若在A处给予一个适宜刺激，在C处＿＿＿（能、不能）记录到膜电位的变化，原因是＿ ＿＿。 4.