第三章神经信号与突触传递 — 知识点笔记综合来源课件3PDF、课堂笔记CSDN、期末复习课录音占位图超级压缩第三章神经信号特征①相似脉冲②刺激增加频率 幅度形态不变③数量/时间模式传递信息④超阈发动作电位特征①幅态恒定②全有或无③单向传导④不衰减 VS局部电位①幅态可变②可衰减③短距离④可叠加动作电位形成去极化Na受刺激开 浓度差电位差 Na快速入 电位突高复极化Na堵K开K外流 浓度差电位差 电位突降超极化K关慢 K继续流突触类型轴突-(树 轴 胞体)化学(单宽多慢 化学-电-化学)电(双窄少快 直接离子通过)突触后电位的触发动作电位-Ca内流-前膜释放递质与后膜受体结合-改变后膜通透性-EPSP(后膜透Na Na内流 后元兴奋 V↑ 去极化)IPSP(后膜透Cl Cl内流 后元抑制 V↓ 超极化)神经递质可合成(于神经元) 可释放(存于突触前末梢并释放) 可移除(从特定位移除)突触整合神经计算的基本形式整合IE输出动作电位时空求和(多点同时IE在后膜叠加/单突触高频释放递质)突触位置效应①距离衰减②越近越强分流抑制少量近胞I抵消大量E神经环路①前馈兴奋(发散/汇聚)②前馈抑制(IE共同影响下一个)③反馈抑制(E-I-E)④侧向抑制(掣肘 增加并行差异 提高信号选择性)⑤相互抑制3.1 神经信号Edgar Adrian 的贡献英国神经生物学家1932年诺贝尔奖获得者系统研究了单个神经元的放电活动1928年出版《Basis of Sensation感觉的基础》核心发现全有或全无原理神经信号的基本特征神经信号由一系列相似的脉冲组成脉冲频率随刺激强度增加而升高但幅度与形态保持不变若未达到阈值 → 不产生动作电位超过阈值 → 产生动作电位信息通过脉冲数量及其时间模式传递而非单个脉冲幅值动作电位四大特征 ⭐特征说明(1) 幅度和形态恒定传递过程中信号幅度和形态保持不变(2) 全有或全无要么产生要么不产生0/1二值属性(3) 单向传导沿轴突自胞体方向传导至轴突末梢(4) 不衰减传播幅度不随传播距离而衰减克劳德·香农1948《通信的数学理论》开创信息论3.2 动作电位的产生过程 ⭐四个阶段阶段离子机制膜电位变化极化Polarization静息状态Vm ≈ -70mV去极化DepolarizationNa⁺通道开放→Na⁺大量内流Vm↑上升复极化RepolarizationNa⁺通道关闭K⁺通道开放→K⁺快速外流Vm↓下降超极化HyperpolarizationK⁺通道持续开放Vm低于静息→恢复详细过程神经细胞受刺激 → Na⁺通道开放 → 大量Na⁺涌入胞内 → 膜内带正电去极化达到阈值电位→ 触发动作电位发放脉冲Na⁺通道关闭 K⁺通道打开 → K⁺外流 → 膜电位下降复极化K⁺通道持续开放 → 膜电位降到比静息更低 → 随后恢复超极化【图片动作电位各阶段示意图 — 课件3 第13页】3.3 局部电位 vs 动作电位 ⭐⭐特征局部电位动作电位幅度可变等级性与刺激强度正相关固定全有全无是否衰减会衰减衰减性传播不衰减传播距离短距离长距离是否叠加可以叠加空间时间总和不可叠加局部电位少量离子通道开放形成的去极化/超极化未达阈电位不能引发动作电位。总和达到阈值时可引发动作电位。【图片局部电位与动作电位对比 — 课件3 第17-18页】3.4 突触信息传递突触类型按连接位置类型连接位置特点轴突-树突突触轴突末梢与树突/树突棘最常见轴突-胞体突触轴突末梢与胞体膜对兴奋性影响较强轴突-轴突突触轴突末梢与另一轴突调节递质释放【图片三种突触连接类型 — 课件3 第21页】化学突触 vs 电突触 ⭐⭐特征化学突触电突触结构突触前膜-间隙-后膜缝隙连接Gap junction间隙~20-40nm极窄~3.5nm传递机制电→化学→电需神经递质直接离子通过不需化学转换方向单向前→后双向速度较慢~0.5-1ms延迟瞬时几乎同步占比绝大多数少数【图片化学突触与电突触结构对比 — 课件3 第22-24页】化学突触传递过程电→化学→电动作电位到达末梢 → Ca²⁺内流 → 突触囊泡融合 → 神经递质释放到间隙 → 与后膜受体结合 → 离子通道开放 → 产生突触后电位(PSP)神经递质使用后被重新摄取或酶解代谢【图片化学突触传递详细过程 — 课件3 第25页】3.5 突触后电位PSP⭐EPSP vs IPSP特征EPSP兴奋性IPSP抑制性递质类型兴奋性递质如谷氨酸抑制性递质如GABA离子通透性Na⁺通透性为主Cl⁻通透性为主离子流动Na⁺内流为主Cl⁻内流为主膜电位变化去极化Vm↑超极化Vm↓效果突触后神经元兴奋突触后神经元抑制【图片EPSP/IPSP形成机制图 — 课件3 第27-30页】突触后神经元动作电位的产生条件EPSP IPSP兴奋性输入 抑制性输入产生部位轴突始段动作电位产生后一方面沿轴突传至末梢影响下一神经元一方面传导胞体和树突使其恢复静息电位初始化3.6 神经递质与受体 ⭐神经递质判断标准三个条件标准说明(1) 合成在神经元中合成(2) 释放储存在突触前末梢在一定条件下大量释放对突触后产生明确效应(3) 移除存在特定机制将其从作用位点移除再摄取/酶降解主要神经递质类型类别举例小分子递质乙酰胆碱(ACh)生物胺类多巴胺、去甲肾上腺素、血清素氨基酸类谷氨酸主要兴奋性递质、GABA主要抑制性递质嘌呤类ATP、腺苷受体机制谷氨酸 → AMPA受体 → Na⁺内流 → 去极化 →EPSPGABA → GABA受体 → Cl⁻内流 → 超极化 →IPSP某些递质ACh、去甲肾上腺素等可降低K⁺通道电导 → 增加兴奋性 → 调节发放阈值【图片神经递质释放与受体结合 — 课件3 第33-35页】3.7 突触整合 ⭐⭐定义单个神经元接收数千个突触输入对EPSP和IPSP进行整合最终以动作电位形式输出。这是神经计算的基本形式大脑每秒约执行10¹⁰次此类计算。两种求和方式求和方式定义机制空间求和来自不同突触位置的EPSP/IPSP在突触后膜叠加多点同时输入时间求和同一突触在短时间内多次释放递质PSP在时间上重叠增强单点高频输入【图片空间求和与时间求和示意图 — 课件3 第39页】分流抑制Shunting Inhibition抑制性突触输入降低局部膜电阻使兴奋性突触的去极化电流在传向胞体前泄漏靠近胞体的抑制性突触能以较少的IPSP抵消大量EPSP突触位置效应突触距胞体越近 → EPSP/IPSP对膜电位的影响越强电信号在树突上传导时会衰减3.8 神经环路 ⭐单个神经元:大脑 字母:文章。环路模体 单词架构规划 句子。五种典型微环路环路类型机制功能前馈兴奋信息流经一系列兴奋性神经元信号传递与发散/会聚前馈抑制抑制性神经元接收兴奋性输入同时抑制突触后神经元快速限制兴奋反馈抑制兴奋性神经元激活抑制性神经元后者反馈抑制前者自我调控/稳定侧向抑制平行通路共同激活抑制性神经元后者抑制所有通路增强差异性/提高选择性相互抑制两个抑制性神经元相互连接交替激活如节律生成【图片五种神经微环路模式图 — 课件3 第43-47页】伸缩反射膝跳反射实例敲击髌腱 → 股四头肌拉伸 → 肌梭感受器放电 → 感觉信号传入脊髓 → ├→ 直接激活伸肌运动神经元股四头肌收缩 └→ 通过中间神经元抑制屈肌运动神经元屈肌舒张涉及感觉神经元→中间神经元→运动神经元 完整通路体现了前馈兴奋 前馈抑制的环路机制【图片伸缩反射神经通路图 — 课件3 第48-49页】随堂测试题课件19世纪末卡哈尔在显微镜下观察神经组织并绘制了大量精细的神经细胞结构图。今天你能否像卡哈尔一样根据所学知识画出一个神经元的结构示意图并标注其主要结构树突、胞体、轴突等笔记中的图片索引序号图片内容描述来源位置图1Adrian实验刺激强度与脉冲频率关系课件3 第5页图2动作电位全过程极化→去极化→复极化→超极化课件3 第13页图3局部电位与动作电位叠加对比课件3 第16-18页图4三种突触连接类型轴-树/轴-体/轴-轴课件3 第21页图5化学突触与电突触结构对比课件3 第22-24页图6化学突触传递过程Ca²⁺→囊泡→递质→受体课件3 第25页图7EPSP/IPSP形成机制课件3 第27-30页图8空间求和与时间求和示意图课件3 第39页图9分流抑制机制课件3 第40页图10五种神经微环路模式图课件3 第43-47页图11伸缩反射神经通路课件3 第48-49页笔记整理时间2026年6月25日