神经系统几乎与我们的一切行为有关,比如我们如何看东西、我们如何走路和说话等等。神经系统分为中枢神经系统,也就是大脑和脊髓,以及周围神经系统。周围神经系统又可进一步分为躯体神经系统和自主神经系统。传入神经将外界的感觉信息传入到中枢神经系统,包括视觉、听觉、化学和体感或触觉受体。另一方面,传出神经将运动信息从中枢神经系统带到外周,最终通过躯体神经系统引起骨骼肌的收缩,引起运动,以及通过自主神经系统引起平滑肌肉收缩,引起内脏器官的活动,例如心脏和胃肠道。
神经系统由两种主要的细胞组成:神经元细胞和神经胶质细胞。
神经元是神经系统的主要细胞,是神经系统最基本的结构和功能单位,它们由一个细胞体突起组成,包含了细胞核、细胞膜和细胞质,当有一组神经元细胞体在中枢神经系统中彼此相邻时,这个结构被称为神经核。
而位于中枢神经系统之外的系统里的一组神经元细胞体则被称为神经节,例如:腹腔神经节、肠系膜神经节等。
神经元有从神经元细胞体延伸出来的神经纤维,这些要么是接收来自其他神经元的信号的树突,要么是向其他神经元发送信号的轴突。
两个神经元衔接的地方被称为突触,轴突的一端就是在这里释放神经递质,进一步将信号传递给树突或直接传递给下一个神经元的细胞体。为了触发神经递质的释放,神经元使用一种沿轴突传播的电信号,这被称为动作电位。
为了帮助电信号的传输——轴突被一种叫做髓磷脂的保护鞘间歇性包裹着,髓磷脂主要由中枢神经系统中的少突胶质细胞和外周神经系统的施旺细胞构成。
还有一种类型的胶质细胞称为星形胶质细胞,只存在于中枢神经系统中。星形胶质细胞为神经元提供结构和代谢支持,同时它也是驻留的免疫细胞,有助于保护人体血脑屏障。
血脑屏障由人体脑部毛细血管的内皮细胞紧密连接而构成。除了这些内皮细胞之间的紧密连接,周围还有基底膜和星形胶质细胞,这会导致内皮细胞之间变得更加紧密,同时这也进一步加强了屏障。
我们可以将血脑屏障想象为大脑的门卫,这可以比作是一种高度选择性的“膜”,它将漂浮在血液中的细菌和其他大分子拒之门外,同时允许水、氧气、葡萄糖以及其他较小、脂溶性分子进入。
大脑被分为几个区域,最明显的是大脑皮层,它被分为两个大脑半球。右大脑半球接收传入神经纤维并向身体左侧发送传出神经纤维,而左大脑半球也接收传入神经纤维并向身体右侧发送传出神经纤维。
如果我们观察大脑的截面,会发现最外层区域是大脑灰质皮层,由数十亿个神经元细胞体组成。最内层区域是白质,由神经元的轴突组成。
脑皮质分为额叶、顶叶、颞叶和枕叶四个功能区域。额叶控制运动和执行功能,即我们的决策能力。顶叶处理感知信息,使我们能够精确定位自己在空间中的物理位置。颞叶在听觉、嗅觉、记忆以及对人脸和语言的视觉识别方面发挥作用。颞叶围绕着海马体并与之传递信息,帮助将短期记忆转化为长期记忆。最后是枕叶,主要负责视觉功能。
在白质中还有更深层的结构,位于皮质之下,它就是内囊,它就像一条高速公路,允许信息通过神经元在不同皮质之间传递。
此外还有基底神经节,实际上是由两个深层结构——苍白球和纹状体构成,纹状体还可以进一步分为尾状核和壳核。纹状体接收来自大脑皮层的关于所需运动的信息,然后向其他基底神经节结构发送输出,通过抑制不需要的运动来控制运动。例如,当你走路时,你必须一次移动一条腿——所以当一条腿向前迈进时,另一条腿会被基底神经节抑制,使其静止——这样可以防止你摔倒!
接下来是间脑,由上部的丘脑和下部的下丘脑组成。丘脑是一些核团的集合,包含数百万个神经细胞体,它们处理来自身体传入的感官信息以及从大脑皮层传向身体的运动信息。下丘脑是一个小区域,执行各种功能,如调节体温、睡眠和觉醒周期、饮食和饮水,下丘脑主要通过调节相关内分泌激素的释放来完成这些重要功能。
下丘脑向脑下垂体发送信号,脑下垂体是一个豌豆大小的腺体,由一根茎从大脑底部悬挂下来,有两个部分——脑下垂体前叶和脑下垂体后叶。当脑下垂体接收到下丘脑的信号时,它产生并分泌激素。它们一起形成下丘脑-垂体轴。
然后我们来了解一下小脑,它位于颅骨底部。小脑可以帮助调节躯体平衡、肌紧张,协调运动。小脑接收来自脊髓的关于身体位置的感觉输入信息和来自大脑的运动输入信息,并将它们整合在一起,以帮助微调运动活动并将其存储为肌肉记忆。一个例子是骑自行车,如果你会骑自行车,那么即使你有一段时间没有骑车了,但是再次骑车的时候还是会可以很轻松地骑上车。
最后是脑干,它位于小脑的正前方。脑干由三部分组成:中脑、脑桥和延髓(延髓与脊髓相连)。中脑是最上面的部分,参与视觉、听觉、运动控制、睡眠-觉醒周期和意识。脑桥位于中间部分,参与控制面部表情和感觉以及身体平衡和姿势。延髓是较低的部分,参与调节血压、呼吸、吞咽、咳嗽、呕吐和消化。
脊髓是一根由神经组织组成的“长棒”,位于椎管内,从脑干向下延伸至第一腰椎结束。成人脊髓全长约为42~45厘米。信息通过传入纤维或感觉纤维沿脊髓向上传递,通过传出纤维或运动纤维沿脊髓向下传递。如果你看一下脊髓的横截面,你会发现外面是白质,包含传入和传出纤维,里面是灰质,包含神经细胞,它们的排列就像三对灰色的角,这三对灰角分为前角(腹角)、后角(背角)和侧角。
前角或腹角接收来自大脑运动皮层的信息,然后将其发送到骨骼肌,触发随意运动。后角或背角从外界获取感觉信息,并将其发送到大脑的感觉皮层。感官信息包括压力、振动、精细触觉和本体感觉,即对身体在空间中的位置的感知。最后是侧角,主要与自主运动系统的交感神经有关,帮助调节排尿、消化和心率等。脊髓负责协调反射,这是对刺激的快速无意识反应,比如人被锤子砸到膝盖会导致膝跳反射。原因可能是一些感觉神经元在脊髓中突触,而不是向上到达大脑,同时神经距离脊髓越短,信号就越快。
进一步看,人体的大脑还有一个重要组织——脑膜,这其实是大脑的保护层。脑膜的内层是软脑膜,中间层是蛛网膜,外层是硬脑膜。软脑膜和蛛网膜两层之间形成了一个叫做蛛网膜下腔的间隙,里面容纳了一种叫做脑脊液的液体。脑脊液是一种清澈的液体,分布在脊髓和大脑周围,缓冲它们所收到的冲击,并为它们提供营养。当人的头部严重摔伤时,就可能会发生蛛网膜下腔出血,这是脑外科的一种常见疾病。治疗方法主要是通过介入手术阻塞出血的血管,因为蛛网膜下腔里有脑脊液分布,所以蛛网膜下腔出血诊断的方法就包括腰椎穿刺留取脑脊液标本,并分析脑脊液中的血液或蛋白质含量。但是蛛网膜下腔出血的诊断一般以头部CT或者头部磁共振为首选检查方法。
外周神经系统是由轴突组成的,轴突连接着中枢神经系统和身体的其他部分。
现在来看一下人体的脑神经分布,人体颅神经有12对,支配头部和颈部。前两个来自大脑,它们分别是第1对颅神经,称为嗅神经,第2对颅脑神经,称为视神经。其余的颅神经来自脑干的不同部位。第3对颅神经,称为动眼神经,第4对脑神经,称为滑车神经,来自中脑。第5对颅神经叫做三叉神经,第6对颅神经叫做外展神经,第7对颅神经叫做面神经,第8对颅神经叫做前庭神经,来自脑桥。最后,第9对颅神经称为舌咽神经,第10对颅神经称为迷走神经,第11对颅神经称为副神经,第12对颅神经称为舌下神经,它们都来自延髓。
还有31对脊神经,它们来自脊髓的不同区域,支配身体的其余部分。颈神经有8对,胸神经有12对,腰神经有5对,骶神经有5对,尾椎神经有1对。
周围神经系统分为躯体神经系统和自主神经系统。躯体神经系统是指控制人体感觉和运动的神经系统的一部分。它主要由脊髓和周围神经组成。躯体神经系统负责传递感觉信息(如触觉、温度、痛觉等)以及控制肌肉运动。躯体神经系统可以分为两个主要部分:1、感觉神经系统:感觉神经系统负责接收来自身体各部位的感觉信息,并将这些信息传递到大脑供其处理。感觉神经元位于体表和内部组织中,通过感觉神经纤维将信息传输到脊髓,然后再传递到大脑的感觉皮层。这些感觉信息可以包括触觉、压力、温度、痛觉等。2、运动神经系统:运动神经系统负责控制肌肉的运动。它包括从脊髓发出的运动神经元和这些神经元的轴突(即运动神经纤维)。运动神经系统通过传递神经冲动到肌肉,使其收缩或放松,从而控制身体的运动。总的来说,躯体神经系统在维持身体的感觉和运动功能方面起着至关重要的作用。通过感觉神经系统,人体可以感知外界环境和身体内部的变化;通过运动神经系统,人体可以执行各种动作和动作。
自主神经系统,也称为自主神经系统或自主神经系统,是调节人体内部环境平衡的神经系统。它控制着许多自主(无意识)功能,如心率、呼吸、消化、代谢、体温调节和内脏器官的活动。自主神经系统可以分为两个主要部分:
这两个部分的活动通常是相互平衡的,以维持内部环境的稳定状态,称为“自主神经平衡”。自主神经系统受到中枢神经系统(大脑和脊髓)的控制,但也受到来自体内外的激素和化学物质的影响。自主神经系统的功能对于人体的生存至关重要,因为它负责维持许多内部器官和系统的正常运作,同时也调节身体对外界环境的适应能力。
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