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文档之家› 6第十二章 动物的神经系统与动物的行为
6第十二章 动物的神经系统与动物的行为
皮肤的脊髓反射
1.2.3 外周神经系统
• 脑神经
10 12 12
嗅觉神经 视觉神经 动眼神经
滑车神经 三叉神经 眼分支 上颌分支 下颌分支 外展神经 颜面神经
前庭(耳)蜗 神经
舌咽神经
迷走神经
副神经
舌下神经
颈丛
• 脊神经
臂丛
31
胸丛
腰丛
骶丛 尾丛
• 脊神经的结构
• 躯体神经控制机体有意识的运动 • 植物性(自主)神经控制无意识运动
• 神经递质 1921 年德国科学家通过一个巧妙的 实验第一次证实神经递质的存在。又 经过 12年,到 1933 年由英国科学家 Henry H. Dale 证实,这个化学物质是 乙酰胆碱。两人因此项工作获 1936年 诺贝尔医学与理学奖。
迄今已发现的神经递质已有十几 种,大多数是一些有机小分子。还发 现一些小肽类物质,作用于神经细胞, 调节神经细胞对神经递质的感受性, 称为神经调节物。
•
软体动物头足类的脑
软体动物的神经系统 以头足类较为发达。脑由 脑神经节、侧脏神经节和 足神经节组成,外面围有 软骨加以保护,这在无脊 椎动物中绝无仅有。 • 脑神经节位于食道背面; • 侧脏神经节和足神经节位 于食道的腹面;
1.2 脊椎动物的神经系统
•
1.2.1 脊椎动物的脑及其进化
后生动物的神经系统的演化是按两种主要趋势进行的: 一种趋势是神经元聚集为有方向性的束,并出现单根 纵行的主束; 另一种趋势是脑的演化。 环节动物和节肢动物的神经系统已发展为链状神经系统。
•
链状神经系统
环节动物和节肢动物具链状神经系统。由脑神经节、围 咽神经节和1条腹神经索组成。其特点是,神经细胞集中成 神经节,神经纤维聚集成束。 如蚯蚓的每一体节腹面均 有一神经节,前后神经节以纵 走神经相连,形成链状的腹神 经索。位于身体腹面的腹神经 索在身体前端止于食管下神经 节,以围咽神经走向身体背面, 连到脑神经节上。 蚯蚓的神经系统
• 能感受接触、压力、地心引力、张力、运动、 姿势以及光、声、热等的感觉器都是物理感受 器。 • 化学感受器是指嗅感受器、味感受器对溶于水 中的化学物质的感受机能。
1.5.2 光感受器
光感受器最简单的类型是 分散在上皮中的单个感受细 胞,如蚯蚓尾端上皮光感受 器; 最复杂的是哺乳动物的眼, 外界的光线射入眼内,在视 网膜上成象,从视网膜发出 神经冲动,经视神经到达大 脑皮层,产生视觉。
•
副交感神经
交感神经
1 2
1.3 神经冲动的产生与传导
1.3.1 静息电位
神经元在静息状态 时,即未接受刺激, 未发生神经冲动时, 细胞膜内积聚负电荷, 细胞膜外积聚着正电 荷,膜内外存在着- 70 mV 电位差。
静 息 电 位
Na+, K+— ATP 泵 工 作 原 理 图
造成静息电位的原因很多。其中一个主要原因是细胞膜上存在 Na
神经系统的进化方向是从分散到集中。在 无脊椎动物中,随着体型从辐射对称到两侧对 称的进化,神经系统也逐步集中而成两侧对称 的神经系统。 如涡虫的神经系统初步集中而成梯形神经 系统。
• 梯状神经系统
涡虫的神经系统中,已有很多神经细胞集中而成身体腹 面的2 条神经索和头部的“脑”。这个脑,只是形态学的脑, 并没有真正的脑的功能,只是一个传送信息的中转站。涡虫 的神经系统其实还保留着网状的特性,细胞分散,并以突触 相连。 梯形神经系统的组成是:脑神经节、2条腹神经索及许多 横神经。
• 兴奋性突触和抑制性突触
1.4 神经系统的整合作用
•
Ø Ø
A. 膝跳反射
B. 刺痛反射
运动神经元
1.5 感受器
receptor)
1.5.1感受器的类别
• 外感受器,如皮肤感受器; • 距离感受器,如眼、耳、鼻; • 本体感受器,如肌肉、肌腱、关节中的 感受器; • 内感受器,如内脏感受器;
2.1.2
(defensive behavior)
2.1.3
(breeding behavior)
2.1.4
2.1.5 • 社群行为
• 通讯
2.1.6
2.2 动物行为的发生
2.2.1
主要的先天性行为有:
• 趋性
• 反射
• 本能
2.2.2
• 印痕学习(imprinting)
神经递质
神经调节物
neurotransmitters neuromodulates 乙酰胆碱 正肾上腺素 γ-氨基丁酸 5-羟色胺 内啡肽
乙酰胆碱和去甲肾上腺素是哺乳动物 中两种重要的神经递质。乙酰胆碱主要 在外周神经系统中起作用,脑中常见的 神经递质为去甲肾上腺素。
• 运动终板
神经纤维与肌纤维之间的突触传递
(二级神经元)
(一级神经元)
• 白天活动的动物,感光细胞 几乎全是视锥细胞,很少或 没有有视杆细胞,可称为视 锥眼; • 夜间活动的动物则相反,很 少或没有视锥细胞,可称为 视杆眼; • 日夜均可活动的动物,视网 膜中既有视锥细胞,又有视 杆细胞,称为混合眼。
1.5.3 声音感受器
• 脊椎动物中最原始的声音感受器是鱼类的 侧线器官。
突触小泡
• 突触后膜的表面的神经递质的受体与递质结合,使介质中 钠离子大量进入细胞,于是静息电位变为动作电位,神经冲动 发生; • 若神经递质为乙酰胆碱,则乙酰胆碱在与突触后膜的受体 结合发生冲动后,即被神经细胞中的胆碱酯酶破坏失去作用, 使神经恢复到静息电位,从而使神经不处于持续的冲动状态, 而胆碱又被突触前末梢吸收后重新合成乙酰胆碱。
•
•
眼球壁: • 外膜(角膜、巩膜) • 中膜(虹膜、睫状体、脉络膜) • 内膜(色素层、视网膜) 内部的折光物质: • 房水(前房) • 晶状体 • 玻璃液(后房)
• 眼球的结构
玻璃液
(三级神经元)
• 视网膜的精细结构
• • • 视网膜中有一级、二级、 三级神经元,即感光细胞、 双极神经元和神经节细胞; 感光细胞可进一步分为视 杆细胞和视锥细胞。 视杆细胞对光敏感而不能 辨色,视锥细胞能感知强 光和辨色。
节肢动物的神经系统比环节动物更 集中。如昆虫,头部最前面的3对神经 节愈合而为脑,脑以围食道神经与头部 腹面的食道下神经节相连。食道下神经 节与胸部和腹部神经节共同组成腹神经 索。 链状神经系统可分为中枢和外围2 个部分,脑和腹神经索属中枢系统,从 脑和各神经节伸到身体各部的神经属外 围系统。
昆虫的神经系统
动作电位的产生与传播具有以下特点:
1、“全或无”:刺激强度不够,不产生动作电位,刺激达 到或超过有效强度(阈值),动作电位恒定为 +35 mV。 2、快速产生与传播:动作电位的产生很快,大约仅需 1 ms 时间。 动作电位一经产生,很快从刺激点向两侧传播,传播速度可 达 100 m/S。
3、不应期:
第十二章
动物的神经系统 与动物的行为
1 动物的神经系统及其进化
神经元的类型和分布
1.1 无脊椎动物的神经 系统
• 单细胞原生动物中 具有多种神经肽存 在,它们可以对外 界的刺激作出应激 反应,但没有神经 胞器,更没有神经 系统;
• 海绵动物已经有两 种类型的神经元存 在,一种是纺锤细 胞,另一种是多极 神经元。然而神经 元之间并无突触性 联系,也没有接受 感觉和支配运动的 机能。这与海绵动 物营固着的生活有 关 。
1.3.4 突触 神经冲动沿着轴突, 基本上都是按照引起邻段发生动作电位方式向远端传播; 轴突的末梢有若干分支,每个分支的末端膨大形成小球状,这是神经元传出神经 冲动的终端; 通常,在小球后面,紧紧靠着另一个神经元的树突或细胞体,或紧 紧靠着一个效应细胞(例如肌肉细胞或腺细胞)的细胞膜。 神经细胞和接受神经信号的细胞之间的连接处即为突触。
• 听觉和耳的结构
前 庭
3 3
触觉、温度
1.5.4 化学感受器
• 昆虫的触 角以及味 觉毛等是 非常灵敏 的化学感 受器。
•
人的味觉感受器
•
人的嗅觉感受器
2 动物的行为
(behavior)
2.1 动物行为的主要类型
, 6 2.1.1 (aggressive behavior)
产生动作电位需1 ms 再加上恢复到原来静息电位状态 所以在一个刺激作用后, 直至恢复到静息电位状态,总共 4-6ms 这段时间内,神经细胞对新的刺激无反应,称为不应期。 3-5ms
总之,动作电位以“全或无”的方式传递, 传导不会衰减,也不会叠加。
1.3.3 神经冲动的传导
•
•
“ ”
1/5000
?
• 突触分为电突触和化学突触
1 2nm
2
20
50nm
突触小泡
通常,化学突触的结构包括突触前膜、突触间 隙和突触后膜。在突触前膜内有许多小泡,称为突 触小泡,该小泡中有许多神经递质,最常见的为乙 酰胆碱。
突触小泡
• 当神经冲动从轴突传导到末端时,突触前膜的通透性发 生变化,使Ca2+大量进入突触前膜; • 钙离子的进入使突触小泡移向前膜,然后突触小泡的膜 与突触前膜融合,从而将神经递质送至突触间隙;
• 联系学习(associative learning)
2 2 conditioning reflex) “ ” “ ”
• 洞察学习(insight learning)
+,K+—ATP
泵,这是一个具有 ATP 水解酶活性的蛋白质,每水解一个
ATP 分子,可将 3 个 Na+ 泵向膜外,同时将 2 个 K+ 泵向膜内。
1.3.2 动作电位
action potential
• 动作电位的产生
当神经细胞受到刺激时,细胞膜的透性急剧变 化,大量正离子(主要是 Na+)由膜外流向膜内, 使膜两侧电位从 -70 mV , 一下子跳到 +35mV。 这种动作电位的产生,意味神经冲动的产生。