第10章 脑科学 中山大学生命科学学院 项 辉
第10章 脑科学 中山大学生命科学学院 项 辉
目录 ❖ 第一节 脑的结构 ❖ 第二节 睡眠与觉醒 ❖ 第三节 情绪与动机 ❖ 第四节 语言和思维 ❖ 第五节 学习与记忆 ❖ 第六节 脑疾病与脑功能退化 ❖ 第七节 脑功能研究技术 ❖ 第八节 人类脑计划和神经信息学
目录 ❖ 第一节 脑的结构 ❖ 第二节 睡眠与觉醒 ❖ 第三节 情绪与动机 ❖ 第四节 语言和思维 ❖ 第五节 学习与记忆 ❖ 第六节 脑疾病与脑功能退化 ❖ 第七节 脑功能研究技术 ❖ 第八节 人类脑计划和神经信息学
神经科学(neuroscience)，由于主要研究脑，而称为 脑科学(brain science)。 神经科学分为基础神经科学和临床神经科学 神经生物学(neurobiology)是基础神经科学的主干， 计算神经科学(computational neuroscience)，与神经 生物学有密切关系，但其独立的方法和内容多超出 了生物医学范围，而和电脑、人工智能及信息科学 关系密切，应用范围甚至更为广泛。 神经科学或称脑科学主要的目标是：认识脑、保护脑 和创造脑。认识脑的复杂结构和功能，为脑疾病和 改善人类服务，在数学、物理学和计算科学的协助 下，设计神经网络，模拟其动态相互作用，设计、 开发仿脑计算机和信息处理系统
神经科学(neuroscience)，由于主要研究脑，而称为 脑科学(brain science)。 神经科学分为基础神经科学和临床神经科学 神经生物学(neurobiology)是基础神经科学的主干， 计算神经科学(computational neuroscience)，与神经 生物学有密切关系，但其独立的方法和内容多超出 了生物医学范围，而和电脑、人工智能及信息科学 关系密切，应用范围甚至更为广泛。 神经科学或称脑科学主要的目标是：认识脑、保护脑 和创造脑。认识脑的复杂结构和功能，为脑疾病和 改善人类服务，在数学、物理学和计算科学的协助 下，设计神经网络，模拟其动态相互作用，设计、 开发仿脑计算机和信息处理系统
第一节 脑的结构 一．保护脑的环境 既然脑是最重要的器官，在进化过程中，自然 界也给了脑最严密的保护。 这种慎密的结构既保护脑、又能营养脑以及排 出脑代谢的产物。人的大脑位于颅腔内，大 脑分为左右两半球。脑实质外的颅骨、脑膜、 血管和血-脑屏障等构成了脑的物理、化学环 境，正是这些理化环境的相对稳定才保证了 脑的正常生理功能
第一节 脑的结构 一．保护脑的环境 既然脑是最重要的器官，在进化过程中，自然 界也给了脑最严密的保护。 这种慎密的结构既保护脑、又能营养脑以及排 出脑代谢的产物。人的大脑位于颅腔内，大 脑分为左右两半球。脑实质外的颅骨、脑膜、 血管和血-脑屏障等构成了脑的物理、化学环 境，正是这些理化环境的相对稳定才保证了 脑的正常生理功能
1．脑膜(meninges)：硬膜(或称韧膜)、蛛网膜 和软膜3层组成
1．脑膜(meninges)：硬膜(或称韧膜)、蛛网膜 和软膜3层组成
•2．脑脊液 脑脊液是一种比重低而清晰的液体，含有较多 的电解质(氯化纳、氯化钾、氯化钙等)，及少 量的蛋白质和葡萄糖。 ❖ 3．脑屏障 ❖ 血—脑屏障(blood brain barrier) ❖ 血—脑脊液屏障(blood cerebrospinal fluid barrier) ❖ 脑脊液—脑屏障 (brain cerebrospinal fluid barrier)
•2．脑脊液 脑脊液是一种比重低而清晰的液体，含有较多 的电解质(氯化纳、氯化钾、氯化钙等)，及少 量的蛋白质和葡萄糖。 ❖ 3．脑屏障 ❖ 血—脑屏障(blood brain barrier) ❖ 血—脑脊液屏障(blood cerebrospinal fluid barrier) ❖ 脑脊液—脑屏障 (brain cerebrospinal fluid barrier)
Superior sagittal sinus Choroid plexus Arachnoid villus Subarachnoid space Cerebrum covered -Arachnoid with pia mater Meningeal dura mater Periosteal dura mater Corpus callosum Tentorium Third ventricle cerebelli Pituitary gland Cerebellum Cerebral aqueduct Choroid plexus Fourth ventricle Central canal of spinal cord (b)
二．大脑的结构 ❖ 人的大脑(Brain)包括左、右两个半球及连接 两个半球的部分。 ❖ 大脑半球被覆灰质，称大脑皮质，其深部为 白质，或称为髓质。大脑两半球间由巨束纤 维（胼胝体，corpus callosum）相连。 ❖ 脑主要包括大脑、间脑、小脑、中脑、脑桥 及延髓等六个部分
二．大脑的结构 ❖ 人的大脑(Brain)包括左、右两个半球及连接 两个半球的部分。 ❖ 大脑半球被覆灰质，称大脑皮质，其深部为 白质，或称为髓质。大脑两半球间由巨束纤 维（胼胝体，corpus callosum）相连。 ❖ 脑主要包括大脑、间脑、小脑、中脑、脑桥 及延髓等六个部分
原始分区 再分区 主要部位 功 能 前脑 端脑 嗅脑 rhinencephalon 嗅觉中枢 forebrain （大脑） 基底神经节 basal ganglia 运动控制 cerebrum 大脑皮层 cerebrum cortex 高级功能 间脑 diencephalon 丘脑 thalamus 感觉传入冲动传向大脑皮质 的中继站，粗浅感觉分析 下丘脑 hypothalamus 调节内脏活动 神 经 垂 体 posterior pituitary 神经内分泌功能 松果体 pineal body 内分泌腺，褪黑素 中脑 midbrain 中脑 中脑 视觉中枢，网状激活系统， 内脏调节 菱脑 后脑（小脑） 小脑 调节躯体运动、随意运动 hindbrain cerebellum 脑桥 pons 网状激活系统，内脏控制 髓脑 myelencephalo n 延髓 medulla oblongata 基本生命中枢，感觉核，网 状激活系统 原始神经管 神经管 脊髓 spinal cord 低位中枢，基本反射活动 神经嵴 外周神经节 神经通路或换元
原始分区 再分区 主要部位 功 能 前脑 端脑 嗅脑 rhinencephalon 嗅觉中枢 forebrain （大脑） 基底神经节 basal ganglia 运动控制 cerebrum 大脑皮层 cerebrum cortex 高级功能 间脑 diencephalon 丘脑 thalamus 感觉传入冲动传向大脑皮质 的中继站，粗浅感觉分析 下丘脑 hypothalamus 调节内脏活动 神 经 垂 体 posterior pituitary 神经内分泌功能 松果体 pineal body 内分泌腺，褪黑素 中脑 midbrain 中脑 中脑 视觉中枢，网状激活系统， 内脏调节 菱脑 后脑（小脑） 小脑 调节躯体运动、随意运动 hindbrain cerebellum 脑桥 pons 网状激活系统，内脏控制 髓脑 myelencephalo n 延髓 medulla oblongata 基本生命中枢，感觉核，网 状激活系统 原始神经管 神经管 脊髓 spinal cord 低位中枢，基本反射活动 神经嵴 外周神经节 神经通路或换元
1．脑的表面结构
1．脑的表面结构