大脑皮层运动功能定位
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大脑皮层的主要运动区大脑皮层的基本些区域与躯体运动功能有比较密切的关系。
4区和6区是控制躯体运动的运动区。
运动区有下列的功能特征: 具有交叉的性质,即一侧皮层主要支配对侧躯体的肌肉。
头面部肌肉的支配多数是双侧性的, 的;然而面神经支配的下部面肌及舌下神经支配的舌肌却主要受对侧皮层控制。
侧内囊损伤后,产生所谓上运动神经元麻痹时, 面肌及舌肌发生麻痹。
②具有精细的功能定位, 功能代表区的大小与运动的精细复杂程度有关; 手与五指所占的区域几乎与整个下肢所占的区域大小相等。
③从运动区的上下分布来看, 其定位安排呈身体的倒影;下肢代表区在顶部(膝关节以下肌肉代表区在皮层内侧面),上肢代表区在中间部,头而部肌肉代表区在底部(头面部代表区内部的安排仍为正立而不倒置) 从运动区的前后分布来看,躯干和肢体近端肌肉的代表区在前部(6区),肢体远端肌肉的代表区在后部(4区),手指、足趾、唇和舌的肌肉代表区在中央沟前缘。
对正常人脑进行 局部血流测定时观察到, 足部运动时运动区足部代表区血流增加,手指运动时手部代表区血流增加。
8区可引致眼外肌的运动反应,刺激枕叶 18、19区此外,在猴与人的大脑皮层, 用电刺激法还可以找到4区之前,刺激该区可以引致肢体运动和发声,反应一般为双侧性。
在大脑皮层运动区的垂直切面上, 可以见到该区细胞和前述的皮层感觉区类似, ,也呈纵向柱状排列,组成大脑皮层的基本功能单位,称为运动柱。
一个运动柱可控制同一关节的几块肌肉的活动,而一个肌肉可接受几个运动柱的控制。
右图是人大脑皮层躯体运动代表区功能示意图,请据图回答:(1)用电刺激皮层运动区某一区域,可观察到大脑皮层对躯体运动的调节作用.那么接受刺激的是反射弧中的⑵图中显示面积大的躯干,在皮层代表区的面积很小,如手与五指在皮层代表 区的面积几乎与整个下肢在皮层代表区的面积相等.说明运动越 ____________ 的器官,其皮层代表区的面积越大。
实验5 大脑皮层运动区功能定位和去大脑僵直【目的】了解大脑皮层不同部位对骨骼肌运动的调节作用,观察去大脑僵直,了解脑干在调节肌紧张中的作用。
【原理】用电刺激家兔大脑皮层不同部位的方法观察皮层运动区不同部位,对特定骨骼肌或肌群能引起的收缩的效应。
在动物中脑的上、下丘之间横断脑干,则中枢神经系统抑制伸肌的紧张作用减弱,而易化作用就相对加强。
动物表现为四肢僵直,头尾角弓反张的去大脑僵直现象。
【对象】兔等哺乳类【器材与药品】手术器械一套、颅骨钻、咬骨钳、电子刺激器、银丝电极、兔解剖台、脱脂棉、纱布、骨腊、0.9%生理盐水、20%氨基甲酸已酯溶液、烧杯。
【内容】1.麻醉,兔称重,用20%氨基甲酸已酯溶液以5ml·kg-1,从兔耳缘静脉注入。
待麻醉后,让兔俯卧并固定于解剖台上。
2.剪掉颅顶上的毛,沿头部正中线,由两眉间至头后部切开皮肤。
用刀柄紧贴头骨剥离颞肌,把头皮和肌肉翻至颧弓下,暴露额骨和顶骨。
3.用颅骨钻在顶骨一侧钻孔开颅,并用咬骨钳逐渐将孔扩大,尽量暴露大脑半球的后部。
若有出血,可用纱布吸去血液后迅速用骨腊涂抹止血。
在接近头骨中线和枕骨时,注意不要伤及矢状窦,以免大出血。
4.将一侧头骨打开后,用薄而钝的刀柄伸入失状窦与头骨内壁之间,将失状窦与头骨内壁附着处小心分离;待分开后,再用咬骨钳向侧头骨扩大开口,充分暴露大脑。
5.用针在矢状窦的前、后各穿一条线并结扎;提起脑膜用眼科剪作十字型切开,将脑膜向四周翻开,暴露脑组织。
6.在裸露的大脑皮层处,用浸有生理盐水的温热纱布覆盖或滴几滴石蜡油,以防止干燥。
松解兔的头部和四肢。
7.用适宜强度的连续脉冲电刺激大脑皮层的不同部位,观察肌肉运动反应,并要作详细记录。
刺激参数:波宽0.1~0.2ms、电位10~20v、频率20~100Hz、每次刺激持续约5~10s、每次刺激后休息约1min。
8.左手将动物头托起,右手用竹刀从大脑两半球后缘轻轻向前拨开,露出四叠体(上丘较粗大,下丘较小)。
大脑皮层运动机能定位实验报告一、实验背景及目的大脑皮层是人体运动的控制中心,其运动机能定位对于研究运动控制机制具有重要意义。
本实验旨在通过记录大脑皮层神经元的活动,探究不同部位对不同肢体的运动控制作用。
二、实验原理1. 大脑皮层神经元活动记录技术采用多电极阵列技术,将电极阵列放置于大脑皮层表面,记录神经元的放电活动,并进行信号分析和处理。
2. 运动刺激通过给予不同肢体的刺激(如触摸、挠痒等),引发相应肢体的运动反应,并记录大脑皮层神经元的反应。
3. 数据分析通过对记录到的神经元放电活动进行分析和处理,确定不同部位对不同肢体的运动控制作用。
三、实验步骤及方法1. 实验前准备:① 准备多电极阵列:将多个电极组成一个阵列,并连接到数据采集器上;② 病人手臂或腿部暴露在外,以便进行刺激。
2. 实验过程:① 给予不同肢体的刺激,如轻触、挠痒等;② 记录大脑皮层神经元的放电活动;③ 对数据进行分析和处理,确定不同部位对不同肢体的运动控制作用。
3. 实验后处理:对记录到的数据进行分析和处理,并绘制相应图表和曲线,以便进一步研究大脑皮层运动机能定位。
四、实验结果及分析通过实验记录和数据分析,可以得出以下结论:1. 大脑皮层的不同部位对不同肢体的运动控制作用存在差异;2. 不同肢体的刺激会引发相应部位神经元的放电活动;3. 可以通过多电极阵列技术记录大脑皮层神经元放电活动,并进行信号分析和处理。
五、实验总结及展望本实验通过记录大脑皮层神经元的放电活动,探究了不同部位对不同肢体的运动控制作用。
未来可以进一步研究大脑皮层运动机能定位与神经系统疾病的关系,为神经系统疾病的治疗提供新思路和方法。
大脑皮层运动机能定位与去大脑僵直实验目的:通过电刺激大脑皮层运动区引起躯体运动效应,观察皮层运动区机能定位现象,进一步领会大脑皮层运动的机能定位及其对肌体运动的调节作用。
实验原理 :大脑皮层运动区是调节躯体运动机能的高级中枢。
它通过锥体系和锥体外系下行通路,控制脑干和脊髓运动神经元的活动,从而控制肌肉运动。
电刺激皮层后发生的效应在人和高等动物的中央前回最为明显,称为皮层运动区机能定位或运动的躯体定位结构。
运动皮层的功能特征:①对侧性支配,但对头面部肌肉的运动,如咀嚼、喉及脸上部运动的支配是双侧性的;②具有精细的机能定位,呈倒立的“小人”样分布。
③身体不同部位在皮层的代表区的大小与肌肉运动的精细、复杂程度有关。
在中脑上丘与下丘之间及红核的下方水平面上将麻醉动物脑干切断,称为去大脑动物。
手术后动物立即出现全身肌紧张加强、四肢强直、脊柱反张后挺现象,称为去大脑僵直(强直)。
主要是由于中脑水平切断脑干以后,来自红核以上部位的下行抑制性影响被阻断,网状抑制系统的活动降低,易化系统的作用因失去对抗而占优势,导致伸肌反射的亢进。
网状结构中存在抑制和加强肌紧张及肌运动的区域,前者称为抑制区,位于延髓网状结构腹内侧部;后者称易化区,包括延髓网状结构背外侧部、脑桥被盖、中脑中央灰质及被盖;也包括脑干以外的下丘脑和丘脑中线群等部分。
和抑制区相比,易化区的活动较强,在肌紧张的平衡调节中略占优势。
去大脑强僵直是一种增强的牵张反射。
动物与器材:家兔、常用手术器械、咬骨钳、骨钻、止血钳、剪毛剪、生物机能实验系统、双电极、兔体手术台、石蜡油、20%氨基甲酸乙酯、棉球、温热生理盐水。
方法与步骤:1、取一只家兔,以2%戊巴比妥钠1ml/kg体重从耳缘静脉注射,轻度麻醉。
将其麻醉后腹位固定于手术台上。
用剪毛剪将头顶部被毛剪去,再用手术刀由眉间至枕骨部位纵向切开皮肤,沿中线切开骨膜,用手术刀柄自切口处向两侧剖开骨膜,暴露额骨及顶骨。
用骨钻在一侧的顶骨上开孔(勿伤及脑组织)后将咬骨钳小心伸入孔内,自孔处向四周咬骨以扩展创口。
人脑皮层功能区定位方法研究人类大脑是一个复杂的生物机构,由不同的区域组成,并且每个区域都有不同的功能。
掌握人脑皮层功能区定位方法对于神经科学家和神经外科医生来说至关重要。
本文将简要介绍一些人脑皮层功能区定位的方法以及它们的应用。
1. 神经造影技术神经造影技术是基于成像技术很好的皮层功能定位工具。
神经造影技术包括功能性磁共振成像(fMRI),正电子发射计算机断层扫描(PET)和单光子发射计算机断层扫描(SPECT)。
在fMRI中,通过监测活动区域中的氧气浓度变化,可以确定人类脑部活动的区域和情况。
因此,fMRI在临床和非临床试验中广泛使用,如评估脑梗塞,脑部肿瘤和神经退行性疾病中的定位功能区。
PET和SPECT同样也是监测区域活跃程度的成像技术,可以帮助定位功能区。
2. 电生理学通过电极定位电生理学技术,可以准确地确定皮层功能区位置。
尤其是行引导性肌电图EMG和谷梁电图EEG中所呈现的信号从而的确保已经到达感官皮层运动区。
此后,记录多人的临床经验相结合,建立一个组织图,电生理学定位功能区。
这种电生理学技术组织图的建立和确定,一方面依赖医生经验的沉淀,另一方面,也可以通过大数据分析技术的运用来实现。
3. 脑电图技术脑电图技术利用电极测量头皮上的电信号,这些信号是由大脑皮层活动产生的。
脑电图技术可以帮助确定皮层功能区位置,但是该技术只能检测脑部的分时信息,并且不能提供完整的脑部活动图像。
因此,与其他成像技术相比,使用其定位功能区尚有一定局限性。
4. 计算模型和机器学习除了传统的皮层功能区定位方法,还有一些新兴的技术正得到神经科学家的关注,例如计算模型和机器学习等。
研究者们正在利用机器学习技术和大量的神经影像数据训练计算模型,以预测皮层功能区和进行更准确的定位。
这些技术可以逐渐发展,以便更好地服务神经科学和神经外科领域。
总之,在实现准确定位人脑皮层功能区方面,各种技术都有其优缺点。
神经造影技术目前使用广泛,但与其他方法相比,其成本和时间花费较高。
大脑皮层运动机能定位实验报告
为了研究人类运动控制的神经机制,科学家们经常使用脑电图(EEG)和功能磁共振成像(fMRI)等技术来研究大脑皮层的运动机能定位。
本实验旨在通过EEG记录和分析来确定人类大脑皮层中控制手指运动的区域。
实验对象为10名健康成年男性,每位受试者均签署了知情同意书。
实验过程中,受试者被要求坐在舒适的椅子上,然后戴上EEG电极帽。
电极帽上配备了64个电极,分别位于头皮上的不同位置,用于记录大脑皮层的电活动。
受试者被要求放松身体,专注于手指运动任务。
实验任务为受试者用右手拇指尽可能快地按下一个按钮,每次按下按钮后立即松开。
在完成手指运动任务的同时,EEG记录了大脑皮层的电活动。
实验过程中,每位受试者需要进行多次手指运动任务,以确保数据的可靠性。
完成实验后,科学家们使用专业软件对EEG 数据进行分析和处理。
通过EEG记录和分析,科学家们发现,当受试者进行手指运动任务时,大脑皮层的运动区域会产生特定的电活动。
这些电活动可以被记录并用于定位大脑皮层的运动区域。
通过EEG数据的分析,科学家们成功地确定了大脑皮层中控制手指运动的区域。
本实验结果表明,通过EEG记录和分析可以准确地定位大脑皮层的运动区域,从而深入研究人类的运动控制神经机制。
这一结果对于神经科学和康复医学的发展具有重要意义。
本实验通过EEG记录和分析成功地定位了大脑皮层中控制手指运动的区域。
这一成果对于深入研究人类运动控制神经机制具有重要意义,为神经科学和康复医学的发展提供了新的思路和方法。
大脑皮层功能定位似乎有了这样一个比较清楚的轮廓:①直接控制随意运动的功能在中央前回,称为一级运动区;②躯体感觉的功能在中央后回;③视觉功能在枕极或枕叶内侧的矩状裂周围;④听觉功能在颞横回,这些区域都被称为一级感觉区。
在一级感觉区的外围还有二级区,进行各种感觉的高级加工;⑤一般认为内脏感觉功能在岛叶;⑥嗅觉加工在边叶;⑦组织说话的运动功能在多数右利手者的左半球布罗卡区;⑧理解语言的功能,多数人也在左半球外侧裂后方的缘上回和角回,即韦尼克区。
大脑半球的特殊功能/优势左半球:语言, 言语信息的处理和协调(通过言语或阅读), 语言的理解, 产生书写和口头,语言, 分析的,控制的,逻辑的,推理的右半球:非语言处, 复杂的视觉模式(表情),对音乐的理解, 空间认知, 非语言的, 整体的, 创造性的, 图像的, 直觉的脑血管意外的特点右半球:左侧无力/瘫痪, 注意范围减少, 左侧偏盲, 知觉和判断力下降, 记忆力下降, 左侧忽略, 抽象推理下降, 情绪不稳, 冲动行为增加, 空间定位下降左半球:右侧无力/瘫痪, 挫折感增加, 处理能力下降, 可能有失语(感觉性,表达性,完全性),可能有吞咽困难, 可能有运动性失用(观念运动性和观念性), 左右辩别力下降, 右侧偏盲脑干:生命体征不稳定, 意识下降, 吞咽能力下降, 双侧身体无力, 双侧身体瘫痪小脑:平衡力下降, 共济失调, 协调力下降, 恶心, 姿势调节能力下降, 眼球震颤根据累及的血管的预期损害大脑前动脉:下肢受累增加, 失去对直肠、膀胱的控制, 动作抑制丧失, 明显的精神改变, 可见忽略, 可见失语, 可见失用和失写大脑后动脉:丘脑痛综合征, 痛觉和温度觉丧失, 共济失调,手足徐动症,或脉络膜运动, 运动的质量受损, 称名失能(失名症),轻偏瘫, 半侧舞蹈病, 视觉失认大脑中动脉:脑血管意外最常见的部位, 左半球受损有失语, 左侧偏盲, 失用, 体像受损,空间关系受损,表面大脑中动脉:主要累及面部及臂深层大脑中动脉:纯运动偏瘫伴感觉受损椎-基底动脉:意识丧失, 偏瘫或四肢瘫, 昏睡或植物状态, 不能说话, 闭锁综合征大脑半球各脑叶大脑半球表面凹凸不平,布满深浅不同的沟,沟间的隆凸部分称脑回。
大脑皮层功能定位及跨区连接机制揭示大脑是人类最神秘、最复杂的器官之一,其皮层是大脑最外侧的一层薄薄的结构,负责人类高级认知、运动、感知和情绪等复杂功能。
在过去的几十年里,科学家们通过使用各种先进的技术方法和研究手段,逐渐揭示了大脑皮层的功能定位及跨区连接机制,为我们理解大脑功能、解读人类思维行为奠定了基础。
大脑皮层由数十亿个神经元组成,这些神经元通过形成神经回路和连接方式,构成了不同的功能区域。
研究者利用功能性磁共振成像(fMRI)等方法可以观察到在执行不同任务时,大脑活动会出现明显的空间分布模式,即特定功能区域会在特定任务中显示出显著的活跃程度。
这些功能区域的定位不仅仅是一种表面现象,而是体现了大脑的模块化特性。
例如,额叶皮层前中央回、额中回和额上回被认为是高级认知功能区域,包括决策、注意力和工作记忆;顶叶和顶额叶皮层则与视觉感知和空间认知紧密相关;颞叶包含了语言和听觉处理区域。
除了功能定位外,脑的皮层功能还依赖于其内部的跨区连接机制。
皮层间的连接是通过神经纤维束来实现的,其中最重要的是纤维束名为白质纤维束。
传统的解剖学研究方法,例如追踪染色法和电生理记录等,已经帮助我们初步揭示了皮层之间的连接方式,例如大脑半球内的纤维束主要通过胼胝体连接,半球之间进行信息传递和交流。
而根据更先进的脑图谱技术,研究者们发现在大脑内部还有更加复杂的连接模式存在。
大脑的皮层可以分为多个功能网络,不同的网络之间通过密集的纤维束连接。
例如,前额叶、背侧前额叶和额-颞联合皮层构成了执行网络,负责决策和执行控制;声音受触网络则包括颞叶声音处理区和顶叶声音处理区;运动网络包括顶叶运动区、顶侧颞区和顶侧顶区等。
这些功能网络之间的连接形成了复杂的信息传递和处理网络,为我们理解大脑的复杂功能提供了重要线索。
除了单向的功能连接外,大脑皮层还存在着复杂的跨区连接机制。
这种跨区连接可以在不同功能区域之间,以及不同大脑皮层之间建立起信息传递的通道。
生理学实验报告大脑皮层运动功能定位实验组员(第1组):邵楠郝玲玲庞超张明蓉组员学号:S2012015002 S2012015005S2012015014 S2012015008所在院所:2012级生物医学工程研究所实验日期:2012年11月14日8:00am-11:30am目录摘要................................................................................................错误!未定义书签。
ABSTRACT (3)一.实验原理 (4)二.材料与方法 (4)三.实验结果及讨论 (4)四.实验结论 (5)摘要哺乳动物进化出高级的大脑皮层,使得机体的神经系统及其调节机制更为发达。
机体的运动要通过神经系统的支配,而这些必须受到大脑皮层运动区的控制。
大脑皮层运动区分为多个区域,能够对机体头部同侧、四肢对侧等骨骼肌进行控制。
通过电刺激相应的运动区域,能够引起机体相应部位的活动。
ABSTRACTMammals have evoluted high-level pallium and make the organisms’nerve system and its regulation stronger.The movie of organ is dominated by nerve system and these controled by pallium motor area.The pallium motor area is seperated by various of zones and regulate ipsilateral head and offside of the four limps of organisms.In this experiment, via electrical stimulating of conresponding motor area will lead on the moving of relevant part pf organism.一.实验原理大脑皮层运动区是调节躯体运动技能的高级中枢,电刺激其不同的运动区,能引起特定肌群或肌肉的收缩。
大脑皮层运动机能定位实验报告1. 背景大脑皮层运动机能定位是神经科学研究中的重要课题之一。
了解大脑中负责控制运动的特定区域对于理解运动障碍的发生和治疗具有重要意义。
通过准确定位大脑皮层运动区域,可以为临床医学提供神经外科手术、脑功能定位和神经康复等方面的指导。
过去几十年来,研究人员通过实验技术和神经影像学方法,逐渐揭示了大脑皮层运动机能的定位。
其中,电生理学记录和功能性磁共振成像(fMRI)是广泛应用的两种主要方法。
2. 实验设计和分析2.1 实验设计本实验采用fMRI技术,通过观察被试在进行特定运动任务时的脑活动,以确定大脑皮层运动机能的定位。
具体实验设计如下:1.受试者:选取了20名健康成年人作为研究对象。
2.任务设置:被试需要在fMRI扫描仪中进行手指运动任务。
任务要求被试在规定时间内反复做握拳动作,每次持续10秒,间隔5秒。
总共进行了5个任务,每个任务之间有30秒的休息。
3.数据采集:使用3T fMRI扫描仪对被试的脑活动进行记录,采集每个被试的血氧水平变化。
4.数据分析:将采集到的脑活动数据与被试的运动任务时间进行对应,使用专业的神经影像分析软件对数据进行处理和分析。
2.2 数据分析我们对采集到的fMRI数据进行了以下分析步骤:1.数据预处理:对原始数据进行去噪、时间校正和空间标准化等预处理步骤,以便进行后续的统计分析。
2.任务激活区域的定位:使用统计分析方法,将被试在运动任务过程中所激活的脑区与静息状态下的脑活动进行比较,以确定任务激活的脑区。
3.运动机能定位:将任务激活的脑区与大脑皮层的解剖结构进行对比,确定运动机能定位。
3. 结果通过对实验数据进行分析,我们得到了以下结果:1.任务激活区域:在手指运动任务中,被试的脑活动主要位于大脑的运动皮层,包括了背外侧运动皮层(primary motor cortex),额外运动皮层(supplementary motor area)等区域。