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神经元的结构、分类和功能

神经元的结构、分类和功能
神经元的结构、分类和功能

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,并具有相似的功能。

一般而言,单级神经元只有一个远离胞体的突起,此突起能分支成树突和轴突末梢,常见于无脊椎动物的神经系统。双极神经元主要参与感觉信息加工,例如在听觉、视觉和嗅觉系统中负责传递信息的一般为双极神经元。它们一般具有两个突起:一根树突和一根轴突。也就是说,它可以被看做原型神经元:通过树突接受来自某一端的信息,然后通过轴突将信息传至另一端,例如视网膜中的双极神经元,它们只局限在视网膜内进行信息的加工,不向外投射。假单极神经元,顾名思义,是因为它们看起来像单极神经元,实际上是缘于双极感觉神经元树突和轴突的融合,常见于脊髓背根神经节,属于躯体感觉神经元,将四肢的感觉信息传递至中枢神经系统。最后,多极神经元存在于神经系统的多个区域,参与运动和感觉信息的加工,如锥体细胞。多数情况下,脑内神经元指的就是多极神经元。

(2)根据细胞位置分类

根据其所处的位置不同,首先将其分为中枢和外周神经元两类,另外中枢神经元按照所处脑区不同又可称为脊髓神经元、皮层神经元、海马神经元、丘脑神经元等等。

(3)根据细胞功能分类

可以分为感觉神经元、运动神经元以及中间神经元三类。

(4)根据神经递质分类

早期生物学家们认为某一个神经元只能分泌一种神经递质,因此根据其分泌的递质不能将神经元分为GABA能神经元、谷氨酸能神经元、胆碱能神经元、多巴胺能神经元的等。虽然现在人们发现一个神经元中可以有多种神经递质共存,但这种分类方法仍然保留下来。

神经元.

一、神经元 (一)神经元的形态结构神经元由胞体和突起两部分组成。胞体包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分,突起分树突和轴突(图2-21)。 1.胞体是神经元的营养和代谢中心,形态多样化,有圆形、锥体形、梭形和星形等,胞体主要位于大脑和小脑的皮质、脑干和脊髓的灰质以及神经节内。①细胞膜:为单位膜,具有感受刺激、处理信息、产生和传导神经冲动的功能。②细胞质:除一般细胞器外,还有尼氏体和神经原纤维两种特有的结构。尼氏体(Nissl body):为强嗜碱性的斑状或颗粒状,轴丘处无尼氏体。神经原纤维(neurofibril )在HE染色片上不能分辨,在镀银染色片中,神经原纤维被染成棕黑色,呈细丝状,交错排列成网,并伸入到树突和轴突内。 图2-21 神经元的模式图图图2-22 各类神经元的形态结构模式图 它们除了构成神经元的细胞骨架外,还与营养物质、神经递质及离子运输有关。③细胞核:大而圆,位于细胞中央,核仁明显。 2.突起为胞体局部胞膜和胞质向表面伸展形成突起,可分为树突和轴突两种。①树突:每个神经元有一至数个树突,较粗短,形如树枝状,树突内的胞质结构与胞体相似,在其分支上又有许多短小的突起,称树突棘。树突的功能主要是接受刺激。树突和树突棘极大地扩大了神经元的表面积。②轴突:每个神经元只有一个轴突,细而长,长者可达1米以上。胞体

发出轴突的部位常呈圆锥形,称轴丘。轴丘及轴突内无尼氏体。轴突末端分支较多,形成轴突终末。轴突的功能主要是传导神经冲动和释放神经递质。 (二)神经元的分类神经元数量宠大,形态和功能各不相同,一般按其形态及功能分类如下: 1.按神经元突起的数量分类(图2-22) (1)多极神经元从胞体发出一个轴突和多个树突,是人体中最多的一种神经元,如脊髓前角的运动神经元。(2)双极神经元:从胞体两端分别发出一个树突和一个轴突,如视网膜内的双极神经元。(3)假单极神经元:从胞体发生一个突起,但在离胞体不远处即分为两支,一支伸向中枢神经系统,称中枢突(相当于轴突),另一支伸向周围组织和器官内的感受器,称周围突(相当于树突)。 2. 按神经元的功能分类(1)感觉神经元:又称传入神经元,多为假单极神经元,分布于脑神经节、脊神经节内。(2)中间神经元:又称联络神经元,主要为多极神经元,介于感觉神经元和运动神经元之间。(3)运动神经元:又称传出神经元,多为多极神经元,主要分布于大脑皮质和脊髓前角。

牙齿的结构、功能和分类

牙齿的结构与功能 牙齿是指人和动物嘴中具有一定形态的高度钙化的组织,有咀嚼、帮助发音和保持面部外形的功能。牙齿不仅能咀嚼食物、帮助发音,而且对面容的美有很大影响。人们常把牙齿作为衡量健美的重要标志之一。 一、牙齿结构 牙齿(又称“牙”或“齿”),是人体中最坚硬的器官,分为牙冠、牙颈和牙根三部分。又分为牙釉质(珐琅质)、牙本质(象牙质)、牙髓(神经腺)等。 二、牙齿生长 人一生有乳牙(共20个)和恒牙(28~32个)两副牙齿。 乳牙:出生后4~10个月乳牙开始萌出,12个月后未萌出者为乳牙萌出延迟。乳牙萌出顺序一般为下颌先于上颌、自前向后,约于2.5岁时乳牙出齐。乳牙萌出时间个体差异较大,与遗传、内分泌、食物性状有关。 恒牙:6岁左右萌出第一颗恒牙(第一恒磨牙,在第二乳磨牙之后,又称6龄齿);6~12岁阶段乳牙逐个被同位恒牙替换,其中第1、2前磨牙代替第1、2乳磨牙,此期为混合牙列期;12岁萌出第二恒磨牙;约在18岁以后萌出第三恒磨牙(智齿),也有终生第三恒磨牙不萌出者。 三、牙齿的分类和功能 如果按牙齿的生长时间分类可分为乳牙和恒牙,如果按形态及功能分

类,牙齿又分为四类。 切牙:位于口腔前部,共8个,其主要功能为切割食物。 尖牙:位于口角处,共4个,牙冠粗壮,牙根长而粗,主要功能是为穿刺和撕裂食物。 前磨牙:又称双尖牙,位于尖牙之后,磨牙之前,共8个。其主要功能是为了协助尖牙撕裂及协助磨牙捣碎食物的作用。 磨牙:位于前磨牙之后,共12个,结构复杂,作用是磨碎食物。切牙和尖牙位于口腔前庭前部,口角之前,合称为前牙;前磨牙和磨牙位于口角之后,合称后牙。 由于牙齿和牙槽骨的支持,牙弓形态和咬合关系的正常,才会使人的面部和唇颊部显得丰满。而当人们讲话和微笑时,整齐而洁白的牙齿,更能显现人的健康和美丽。相反,如果牙弓发育不正常,牙齿排列紊乱,参差不齐,面容就会显得不协调。如果牙齿缺失太多,唇颊部失去支持而凹陷,就会使人的面容显得苍老、消瘦。

神经元和神经纤维

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

神经系统的组成和功能

神经系统的组成和功能 神经系统的组成: 人体神经系统是由脑、脊髓和它们 所发出的神经组成的。其中,脑和脊髓是 神经系统的中枢部分,组成中枢神经系 统;脑神经和脊神经是神经系统的周围部 分,组成周围神经系统。神经系统的组成 可概括为: 神经元: 神经元又叫神经细胞,是神经系统结构和功能的基本单位。 脑: 脑位于颅腔内,包括大脑,小脑和脑干三部分 (1)大脑 大脑由左、右两个大脑半球组成。大脑皮层是覆盖大脑半球表面的一层灰质,大脑皮层表面具有许多深浅不同的裂或沟以及沟裂之间隆起的回,因而大大增加了大脑皮层的总面积和神经元的数量。大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢,其中比较重要的中枢有:躯体运动中枢(管理身体对侧骨骼肌的运动)、躯体感觉中枢(与身体对侧皮肤,肌肉等处接受刺激而使人产生感觉有关)、语言中枢(说话、书写、阅读和理解语言关,为人类特有)、视觉中枢(与产生视觉有关)。 (2)小脑 小脑位于脑干背侧、大脑的后下方。小脑的主要功能是使运动协调、准确,维持身体的平衡。人喝酒喝醉了,走路摇晃,站立不稳,这是由于小脑被酒精麻痹而引起的。 (3)脑干 脑干灰质中,有一些调节人体基本生命活动的中枢,如心血管运动中枢、呼吸中枢等。如果这一部分中枢受到损伤,会立即引起心跳、呼吸停止而危及生命。 脊髓: 脊髓位于脊柱的椎管内,上端与脑相连,下端与第一腰椎下缘平齐。脊髓是脑与躯体、内脏之间的联系通道。 (1)脊髓的结构 从脊髓的横切面可以看出,脊髓包括灰质和白质两部分。灰质在中央,呈蝶形;白质在灰质的周围。白质内的神经纤维在脊髓各部分之问以及脊髓和脑之间,起着联系作用。(2)脊髓的功能 反射功能:人的脊髓灰质里有许多低级中枢,可以完成一些基本的反射活动,如膝跳反射、排便反射等。但是,脊髓里的神经中枢是受大脑控制的。 传导功能:脊髓能对外界或体内的刺激产生有规律的反应,还能将这些刺激的反应传导到大脑。反之,脑的活动也要通过脊髓才能传递到身体各部位。因此脊髓是脑与躯干、内脏之间联系的通道。

短语的功能类和结构类

短语的功能主要指短语作为一个整体在句子中充当句法成分的功能。 根据语法功能,可以将短语分为体词性短语、谓词性短语和附加性短语三类。 (一)体词性短语 (二)谓词性短语 (三)附加性短语 一)体词性短语 体词性短语是语法功能相当于体词、主要作主语或宾语的短语。 体词性短语包括: 定中短语 体词性联合短语 同位短语 “所”字短语 “的”字短语 量词短语 方位短语 (二)谓词性短语 谓词性短语是语法功能相当于谓词、主要作谓语的短语。 谓词性短语包括: 主谓短语 述宾短语 述补短语 谓词性联合短语 状中短语 连谓短语 兼语短语 (三)附加性短语 附加性短语是语法功能独特的一类短语,包括介词短语和比况短语。 附加性短语主要作状语修饰谓词性词语,一般不能单说或单用,不能作主语、谓语和宾语。 1、介词短语 介词短语的主要语法功能是作状语修饰谓词性词语。 公司应该按照市场行情及时进行价格调整。 一道闪电把整个窗户都照亮了。 他们沿着河边,慢慢向上游新桥那里走。 大家都为这件事感到高兴。 介词短语还可以作定语、补语等成分。 在病中他想的最多的还是对家乡、对祖国、对人民的感情。(定语) 对问题的认识,还不深刻。(定语) 雪粉钻到衣领里,和汗水搅成一起。(补语)

我对生活的看法并不太拘泥于形式。(补语) 2、比况短语 比况短语的主要语法功能是作状语。 长睫毛下的两只大眼睛,会说话似的扑闪着。 他吓得杀猪般嚎叫起来。 那只警犬箭似的冲出门外。 他触电一样哆嗦了一下。 比况短语还可以作定语、补语等成分。 他的眉头皱了两皱,拉开轰雷似的喉咙直吼。(定语) 又是一阵暴风雨般的呼喊。(定语) 他的腿冻出了冻疮,痛得钻心一般。(补语) 他急得热锅上的蚂蚁似的。(补语) 比况短语一般要在动词省略的情况下才能作谓语。 油绿色的果珠儿翡翠似的。(谓语) 短语结构类型有以下几类:并列短语、偏正短语、动宾短语、后补短语、主谓短语、方位短语、介宾短语、的字短语、复指短语、固定短语。 1.并列短语:词与词之间有并列关系。 2.偏正短语:前面的词修饰、限制后面的名词、动词或形容词。 3.动宾短语:前面的动词支配或关涉后面的词。 4.后补短语:后面的词补充说明前面的动词或形容词。 5.主谓短语:后面的词陈述前面的词,前后有被陈述和陈述关系。 6.方位短语:名词或动词后面带上方位名词。 7.介宾短语:有介词和名词或代词等结合构成。 8.的字短语:由名词、动词、形容词或代词等带上结构助词“的”构成。 9.复指短语:两个或几个词同指一个对象。 10.固定短语:结构固定的专名或成语。

牙齿的结构、功能和分类

个人收集整理-ZQ 牙齿是指人和动物嘴中具有一定形态地高度钙化地组织,有咀嚼、帮助发音和保持面部外形地功能.牙齿不仅能咀嚼食物、帮助发音,而且对面容地美有很大影响.人们常把牙齿作为衡量健美地重要标志之一. 一、牙齿结构 牙齿(又称“牙”或“齿”),是人体中最坚硬地器官,分为牙冠、牙颈和牙根三部分.又分为牙釉质(珐琅质)、牙本质(象牙质)、牙髓(神经腺)等.资料个人收集整理,勿做商业用途 二、牙齿生长 人一生有乳牙(共个)和恒牙(~个)两副牙齿. 乳牙:出生后~个月乳牙开始萌出,个月后未萌出者为乳牙萌出延迟.乳牙萌出顺序一般为下颌先于上颌、自前向后,约于岁时乳牙出齐.乳牙萌出时间个体差异较大,与遗传、内分泌、食物性状有关.资料个人收集整理,勿做商业用途 恒牙:岁左右萌出第一颗恒牙(第一恒磨牙,在第二乳磨牙之后,又称龄齿)~岁阶段乳牙逐个被同位恒牙替换,其中第、前磨牙代替第、乳磨牙,此期为混合牙列期岁萌出第二恒磨牙;约在岁以后萌出第三恒磨牙(智齿),也有终生第三恒磨牙不萌出者.资料个人收集整理,勿做商业用途 三、牙齿地分类和功能 如果按牙齿地生长时间分类可分为乳牙和恒牙,如果按形态及功能分类,牙齿又分为四类.切牙:位于口腔前部,共个,其主要功能为切割食物. 尖牙:位于口角处,共个,牙冠粗壮,牙根长而粗,主要功能是为穿刺和撕裂食物. 前磨牙:又称双尖牙,位于尖牙之后,磨牙之前,共个.其主要功能是为了协助尖牙撕裂及协助磨牙捣碎食物地作用.资料个人收集整理,勿做商业用途 磨牙:位于前磨牙之后,共个,结构复杂,作用是磨碎食物.切牙和尖牙位于口腔前庭前部,口角之前,合称为前牙;前磨牙和磨牙位于口角之后,合称后牙.资料个人收集整理,勿做商业用途 由于牙齿和牙槽骨地支持,牙弓形态和咬合关系地正常,才会使人地面部和唇颊部显得丰满.而当人们讲话和微笑时,整齐而洁白地牙齿,更能显现人地健康和美丽.相反,如果牙弓发育不正常,牙齿排列紊乱,参差不齐,面容就会显得不协调.如果牙齿缺失太多,唇颊部失去支持而凹陷,就会使人地面容显得苍老、消瘦.资料个人收集整理,勿做商业用途 1 / 1

神经元的结构、分类和功能

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。

神经元的分类和识别

2010年全国研究生数学建模竞赛C题 神经元的形态分类和识别 大脑是生物体内结构和功能最复杂的组织,其中包含上千亿个神经细胞(神经元)。人 类脑计划(Human Brain Project, HBP)的目的是要对全世界的神经信息学数据库建立共同的 标准,多学科整合分析大量数据,加速人类对脑的认识。 作为大脑构造的基本单位,神经元的结构和功能包含很多因素,其中神经元的几何形态 特征和电学物理特性是两个重要方面。其中电学特性包含神经元不同的电位发放模式;几何 形态特征主要包括神经元的空间构象,具体包含接受信息的树突,处理信息的胞体和传出信 息的轴突三部分结构。由于树突,轴突的的生长变化,神经元的几何形态千变万化。电学特 性和空间形态等多个因素一起,综合表达神经元的信息传递功能。 (1a) (1b) (1c) 图1,(1a) 鼠中海马的CA1锥体神经元. (1b) 关键位置: D, 树突; S, 胞体; AH, 轴突的开始阶段轴丘; A,轴突; T,轴突末端. 树突的类型: e, 单个树突的等价圆柱体; a, 树突顶端; b, 树突基端; o, 树突倾斜. 树突的水平: (p)最近端, (m) 中间端, 和(d) 最远端-相对细胞胞体. (1c)神经元局部形态的简单几何特征:D树干直径,T顶端直径,L树干长度,△A树干锥度,R分支比例(前后分支的长度关系),ν分支幂律(前后分支的直径关系),α分支角度. 对神经元特性的认识,最基本问题是神经元的分类。目前,关于神经元的简单分类法 主要有:(1)根据突起的多少可将神经元分为多极神经元;双极神经元和单极神经元。(2) 根据神经元的功能又可分为主神经元,感觉神经元,运动神经元和中间神经元等。主神经元 的主要功能是输出神经回路的信息。例如大脑皮层的锥体神经元,小脑皮层中的普肯野神经 元等。感觉神经元,它们接受刺激并将之转变为神经冲动。中间神经元,是介于感觉神经元 与运动神经元之间起联络作用的。运动神经元,它们将中枢发出的冲动传导到肌肉等活动器

神经元

神经元是神经系统的结构和功能的基本单位。它有突起,突起可延伸至全身各器官和组织中,突起分为树突和轴突。一个神经元有轴突,可以把兴奋从胞体传送到另一个神经元或其他组织,但是有许多树突以接受刺激并将兴奋传入细胞体。一个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,位可以把兴奋从胞体传送到另一个神经元或其他组织,于神经节、和中枢神经中。细胞核大而圆,位于细胞体中央,染色质少,核仁明显。 结构 一胞体: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。胞体的结构与一般细胞相似,有细胞质、细胞核、细胞膜、和核仁组成。 1细胞膜:细胞膜是细胞体和突起表面的膜除突触部位的胞膜有特殊的结构外,大部分胞膜为单层膜结构。神经细胞膜的特点是一个敏感而易兴奋的膜。在膜上有各种受体(receptor)和离子通道(ionic chanel),二者各由不同的膜蛋白所构成。形成突触部分的细胞膜增厚。膜上受体可与相应的化学物质神经递质结合。当受体与乙酰胆碱递质或γ-氨基丁酸递质结合时,膜的离子通透性及膜内外电位差发生改变,胞膜产生相应的生理活动:兴奋或抑制。

2细胞核:多位于神经细胞体中央,大而圆,异染色质少,多位于核膜内侧,常染色质多,散在于核的中部,故着色浅,核仁l~2个,大而明显。细胞变性时,核多移向周边而偏位。 3细胞质:细胞质位于细胞核周围。又称核周体(perikaryon)其中含有发达的高尔基体滑面内质网,丰富的线粒体,尼氏体及神经原纤维,还含有溶酶体等。 A>尼氏体(Nissl body): 。它分布在核周体和树突内,而轴突起始段的轴丘和轴突内均无。依神经元的类型和不同生理状态,尼氏体的数量、形状和分布也有所差别。典型的如脊髓前角运动神经元,尼氏体数量最多,呈斑块状,分散于神经原纤维之间,有如虎皮样花斑,故又称虎斑小体。神经活动所儒的大量蛋白质主要在尼氏体合成,再流向核内、线粒体和高尔基复合体。当神经元损伤或中毒时,均能引起尼氏体减少,乃至消失。若损伤恢复除去有害因素后,尼氏体又可恢复。因此,尼氏体的形态结构可作为判定神经元功能状态的一种标志。 B>神经原纤维:在细胞质内存在直径为2~3μm的丝状纤维结构,在细胞体内交织成网,并向树突和轴突延伸,可达到突起的未消部位。它的功能主要是构成神经细胞的骨架和参与物质的运输。它有神经丝、微管、微丝,这三种纤维组成。 C>脂褐素(lipofuscin):常位于大型神经无核周体的一侧,呈棕黄色颗粒状,随年龄增长而增多,经电镜和组织化学证实为次级溶酶体形成的残余体(residual body),其内容物为溶酶

神经元的结构分类和功能

神经元的结构分类和功 能 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

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

神经元是构成神经系统的结构与功能的基本单位

神经元是构成神经系统的结构和功能的基本单位,具有接受刺激、产生兴奋、传导兴奋的作用。58.神经调节的基本方式和反射弧的结构: 神经调节的基本方式是反射。反射的结构基础是反射弧, 反射:人体通过神经系统,对外界或内部的各种刺激所发生的有规律的反应。反射弧的结构:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器 反射的种类: 简单的反射——生来就有的,如:缩手、眨眼、排尿、膝跳等反射。 复杂的反射——人类通过生活经验的积累,逐步形成的,如:望梅止渴、谈梅分泌唾液等。谈梅止渴等与语言文字有关的反射是人类所特有的。 59.人体内几种激素的作用: 外分泌腺:有导管唾液腺、汗腺 内分泌腺:直接进入血液循环垂体、甲状腺、胸腺、胰岛和性腺 (2)激素:由内分泌腺的腺细胞所分泌的,对身体有特殊调节作用的微量化学物质。 内分泌腺分泌激素作用症状 甲状腺甲状腺激素中枢神经系统的发育和功能,提高神经系统的兴奋性。呆小症、甲亢、地方性甲状腺肿 垂体生长激素促进骨的发育,调节生长发育。侏儒症、巨人症和肢端肥大症胰岛胰岛素调节糖代谢,降低血糖浓度。糖尿病、低血糖症状 60.人类活动对生物的影响: (1)乱砍滥伐,开垦草原,使生态环境遭受严重破坏,水土流失加重,还会引起沙尘暴。 (2)空气污染会形成酸雨。 (3)水污染会破坏水域生态系统。 (4)外来物种入侵会严重危害本地生物。 (5)人类活动也会改善生态环境。 第五单元 动物按有无脊柱,可分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。动物已知150万种,其中昆虫100万多种,是种类最多的类群。 61. 鱼类:靠尾部的摆动和鳍的协调游泳,躯干部和尾部的摆动产生前进的动力,胸鳍、腹鳍和背鳍维持鱼的平衡,尾鳍控制运动的方向;鳃是鱼的呼吸器官,鳃丝密布毛细血管,可吸收溶解在水中的氧气。卵生。变温动物。 腔肠动物:有口无肛门。如:海葵、海蜇、珊瑚虫等 软体动物:身体柔软靠贝壳来保护。如:章鱼、乌贼、河蚌、田螺等 甲壳动物:体表长有较硬的甲。如:虾、蟹、水蚤等 62. 蚯蚓:1、生活在富含腐殖质的湿润的土壤中。2、以植物枯叶、朽根等为食。 3、通过肌肉和刚毛的配合使身体蠕动(在粗糙纸上比玻璃板运动快);身体分节使躯体的运动更灵活。 4、靠可以分泌黏液、始终保持湿润的体壁来呼吸。 5、是环节动物,此类还有沙蚕、水蛭等 63.哺乳动物的主要特征: 体表被毛;牙齿有门齿、犬齿、臼齿的分化;体腔内有膈;用肺呼吸;心脏有四腔;体温恒定;大脑发达;多为胎生、哺乳。

牙齿的结构、功能和分类

牙齿的结构、功能和分类 牙齿是指人和动物嘴中具有一定形态的高度钙化的组织,有咀嚼、帮助发音和保持面部外形的功能。牙齿不仅能咀嚼食物、帮助发音,而且对面容的美有很大影响。人们常把牙齿作为衡量健美的重要标志之一。 一、牙齿结构 牙齿(又称“牙”或“齿”),是人体中最坚硬的器官,分为牙冠、牙颈和牙根三部分。又分为牙釉质(珐琅质)、牙本质(象牙质)、牙髓(神经腺)等。 二、牙齿生长 人一生有乳牙(共20个)和恒牙(28~32个)两副牙齿。 乳牙:出生后4~10个月乳牙开始萌出,12个月后未萌出者为乳牙萌出延迟。乳牙萌出顺序一般为下颌先于上颌、自前向后,约于2.5岁时乳牙出齐。乳牙萌出时间个体差异较大,与遗传、内分泌、食物性状有关。 恒牙:6岁左右萌出第一颗恒牙(第一恒磨牙,在第二乳磨牙之后,又称6龄齿);6~12岁阶段乳牙逐个被同位恒牙替换,其中第1、2前磨牙代替第1、2乳磨牙,此期为混合牙列期;12岁萌出第二恒磨牙;约在18岁以后萌出第三恒磨牙(智齿),也有终生第三恒磨牙不萌出者。

三、牙齿的分类和功能 如果按牙齿的生长时间分类可分为乳牙和恒牙,如果按形态及功能分类,牙齿又分为四类。 切牙:位于口腔前部,共8个,其主要功能为切割食物。 尖牙:位于口角处,共4个,牙冠粗壮,牙根长而粗,主要功能是为穿刺和撕裂食物。 前磨牙:又称双尖牙,位于尖牙之后,磨牙之前,共8个。其主要功能是为了协助尖牙撕裂及协助磨牙捣碎食物的作用。 磨牙:位于前磨牙之后,共12个,结构复杂,作用是磨碎食物。切牙和尖牙位于口腔前庭前部,口角之前,合称为前牙;前磨牙和磨牙位于口角之后,合称后牙。 由于牙齿和牙槽骨的支持,牙弓形态和咬合关系的正常,才会使人的面部和唇颊部显得丰满。而当人们讲话和微笑时,整齐而洁白的牙齿,更能显现人的健康和美丽。相反,如果牙弓发育不正常,牙齿排列紊乱,参差不齐,面容就会显得不协调。如果牙齿缺失太多,唇颊部失去支持而凹陷,就会使人的面容显得苍老、消瘦。

神经元形态分类与识别的数学建模

全国第七届研究生数学建模竞赛 题目神经元形态分类与识别的数学建模 摘要: 本文针对神经元的形态分类与识别问题,运用决策树、神经网络、支持向量机(SVM)等分类方法对问题进行求解。 对于问题1,本文先采用单一决策树模型将神经元划分为7类,通过交叉验证,分类的准确率为84.3%。然后,采用多决策树模型对神经元进行分类,第一步分类的准确率为90.2%,第二步分类的准确率为90.9%。接着,采用神经网络模型将神经元分别划分为5类、7类,分类的准确率分别为98.04%、88.24%。最后,采用SVM模型将神经元分别划分为5类、7类,分类的准确率分别为98.04%、86.27%。同时得到刻画附录C中5类神经元的几何特征为胞体表面积,主干数目,分支数目,分枝级数和高度。 对于问题2,在对测试集进行扩展后,本文先后采用神经网络模型和SVM 模型对附录B中的未知神经元利用概率输出来作类型识别及新类探测。最后得到一致的识别结果,1~3号为椎体神经元,5~6号为普肯野神经元,7~9为新类神经元,4、10~12、19~20号为运动神经元,13~14、17~18号为感觉神经元,15~16为中间神经元。 对于问题3,本文利用神经网络和SVM概率输出来作类型识别及新类探测。 对于问题4,本文采用在训练集中进一步细分的方法来验证神经网络模型以及SVM解决该问题的有效性。 对于问题5,本文先通过对树的生长进行模拟,然后利用L-system的建模方法实现对神经元生长的模拟,从而预测出神经元的生长变化。 关键字:神经元形态分类决策树神经网络支持向量机分形

目录 一、问题重述 (3) 二、模型假设 (3) 三、符号说明 (3) 四、名词解释 (4) 五、问题的分析 (4) 5.1 问题1分析 (5) 5.2 问题2分析 (5) 5.3 问题3分析 (5) 5.4 问题4分析 (5) 5.5 问题5分析 (5) 六、模型一:决策树模型 (5) 6.1决策树(C4.5)介绍 (5) 6.2 问题1求解:单一决策树 (6) 6.4 问题1求解:多决策树 (8) 6.5 总结 (10) 七、模型二:神经网络模型 (10) 7.1 神经网络(ANN)介绍 (10) 7.2 BP神经网络模型的建立 (11) 7.4 基于神经网络概率分布输出的新类探测 (13) 7.5 问题3:命名建议 (19) 八、模型三:支持向量机 (20) 8.1 支持向量机SVM介绍 (20) 8.2 问题1求解:SVM分类 (20) 8.3 问题2:类型识别及新类探测 (22) 8.4 问题三:命名建议 (28) 8.5问题四:不同种类动物同种类别之间神经元区别 (28) 九、模型四:神经元生长模型 (29) 9.1 L-System建模 (29) 9.2 字符串替换 (29) 9.3 龟形建模 (29) 9.4 基于L-System的神经元生长的实现 (31) 十、模型的评价 (32) 参考文献 (33) 附录 (34)

神经元的形态分类和识别

全国第七届研究生数学建模竞赛 题目神经元的形态分类和识别 摘要: 本文通过对神经元几何空间数据进行特征计算与提取,在此基础上对相关的任务结合特定的分类算法建立了数学模型。本文的主要工作包括以下方面: (1):提出了一种基于“期望-标准差范围比对”的简单算法,采用附录A中的数据作为训练集,得到各个类别各个特征的期望和标准差进而得到相应的特征范围,对附录C的神经元进行特征比对,实现了对附录C的神经元类别的精确划分。 (2)利用了SVM算法,并从网站[1]上下载了更多的已知类别的神经元数据进行特征提取,输入编写的SVM 程序进行训练,对附录B中未知的神经元进行了分类。 (3)运用聚类算法对各种神经元进行了更具有一般性的聚类,并对神经元的命名提出了建议。聚类算法更好地帮助我们识别未知类别,有利于发现区别于已知类型的其它神经元 (4)利用聚类算法对不同物种的同类神经元进行了分类及特征比较,从而确定了不同物种间的同类神经元具有一定的特征差异。 (5)我们是建立在两个假设之上,即同类神经元的空间几何特征存在很大的相似性和神经元随时间的变化体现为神经元房室数量的变化。根据同类神经元房室数量的变化,得出神经元随时间流逝神经形态是怎样生长变化的。并且,得出神经元的类型判别不仅仅孤立第看待其各个特征,还要观察期特征之间的相关性,这样更有利于判定神经元的所属类别。 关键词:形态特征;期望;标准差;支持向量机;聚类 中山大学承办 一问题重述 大脑是生物体内结构和功能最复杂的组织,其中包含上千亿个神经细胞(神经元)。人类脑计划(Human Brain Project, HBP)的目的是要对全世界的神经信息学数据库建立共同的标准,多学科整合分析大量数据,加速人类对脑的认识。 神经元是大脑构造的基本单位,神经元的特性对脑的认识有着显著意义。对神经元特性的认识,最基本问题是神经元的分类。目前,关于神经元的简单分类法主要有:(1)根据突起的多少可将神经元分为多极神经元;双极神经元和单极神经元。(2)根据神经元的功能又可分为主神经元,感觉神经元,运动神经元和中间神经元等。 我们只考虑神经元的几何形态,研究如何利用神经元的空间几何特征,通过数学建模给出神经元的一个空间形态分类方法,将神经元根据几何形态比较准确地分类识别。 神经元的空间几何形态的研究是人类脑计划中一个重要项目, https://www.doczj.com/doc/a712038430.html,包含大量神经元的几何形态数据等,现在仍然在不断增加,在那里我们可获得大量的神经元空间形态数据,例如附录A和附录C。通过获得的数据,我们主要解决以下几个问题: (1)通过神经元几何空间数据进行神经元几何特征的选取及计算。 (2)通过已知类别的少量神经元的几何特征数据选择合适的算法进行分类。 (3)通过大量已知类别的神经元的几何特征数据选择合适的算法对未知类别的神经元进行分类。 (4)对不同物种的同类神经元选择合适的算法对其几何特征的差异进行判断。 (5)根据相关文献提出的方法,预测神经元形态的生长。 二基本假设 1)提取的33个特征能够区分神经元的类别。

神经系统的结构和功能的基本单位是神经元

神经系统的结构和功能的基本单位是神经元;神经元的基本结构包括细胞体和突起两部分 脑干位于大脑的下方和小脑的前方,它的最下面与脊髓相连,脑干的灰质中含有一些 调节人体基本生命活动的中枢(如心血管中枢、呼吸中枢等 皮肤分为表皮和真皮,表皮分为角质层和生发层,角质层细胞排列紧密,能阻挡化学 物质的侵入,生发层中有黑色素细胞能产生黑色素,阻挡紫外线对内部组织的损伤, 真皮中有大量的弹性纤维、胶原纤维,使皮肤具有一定的弹性和韧性,真皮内有丰富 的血管和感觉神经末梢,能够使皮肤得到营养,还能够接受冷、热、痛、触等刺激,盲文或称点字、凸字,是专为盲人设计、靠触觉感知的文字,所以盲人用手“阅读” 盲文时是依靠皮肤中的触压觉感受器。 脊髓包括灰质和白质两部分,灰质在中央,呈蝶形,在脊髓的灰质里,有许多低级的 神经中枢,可以完成一些基本的反射活动,如膝跳反射、排便反射、排尿反射等,脊 髓里的神经中枢是受大脑控制的,白质在灰质的周围,白质内的神经纤维在脊髓的各 部分之间、以及脊髓与脑之间,起着联系作用,所以脊髓是脑与躯干、内脏之间的联 系通路,因此脊髓具有反射和传导功能,下肢截瘫的病人损伤的是脊髓。 语言中枢是人类特有的中枢,动物没有语言中枢,因此动物只能对各种具体的刺激做 出发射,人类除了对具体信号的刺激发生反应外,还能对由具体信号抽象出来的语言、文字发生反应,建立人类特有的发射,这类发射的建立与人类的大脑皮层中具有语言 中枢有关。 大脑内有调节人体活动的高级神经中枢,不合题意;B小脑能协调运动,维持身体平衡,符合题意;C脑干内有一些调节基本生命活动的中枢,如呼吸中枢,不合题意;D脊髓 内有一些低级的反射中枢,不合题意,故选B 皮质深层为白质,由各种神经纤维构成,皮质是神经系统调节躯体的最高中枢,主要 由神经元细胞体组成 神经系统由脑、脊髓和它们所发出的神经组成,脑和脊髓是神经系统的中枢部分,叫 中枢神经系统,由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分,叫 周围神经系统,脑位于颅腔内,包括大脑、小脑和脑干三部分 大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢,比较重要的中枢有:躯体运动中枢、躯 体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢、听觉中枢等 人体八大系统的功能如下:运动系统,运动、支持和保护;消化系统,消化食物和吸 收营养物质;循环系统,运输体内物质;呼吸系统,吸入氧和呼出二氧化碳;泌尿系

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