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Chapter13SenseOrgansandtheSensoryFunctionofNervousSystem(神经系统的感觉机能与感觉器官)Section1Summary1.Definitionandkindsofthereceptorsandsenseorgans(感受器、感觉器官的概念及分类)Receptors(感受器):Internalandexternalstimulusaresensedbysensoryreceptorswhichareoftengroupedintosenseorgans.Stimulus:includepressure,temperature,chemicalsubstances,vibrations(振动),mechanicaldeformation(机械变形)andradiantenergy(辐射能).(专门感受机体内外环境变化的结构或装置)Senseorgans(感受器官)Thesensoryequipmentiscomposedofreceptorandnon-nerverpertainstructure.(感受器和非神经性附属结构一起构成的感受装置)Theclassificationofthereceptor：Classifybyposition:Interoceptors(内感受器)Exteroceptors(外感受器)Classifybycharacterofstimulus:Mechanoreceptor(机械R)Chemoreceptor(化学R)Thermoreceptor(温度R)......Classificationofsensory(感觉的分类)Traditional：vision,audition,taste,olfactorysensation,touchsensation,musclesensation,visceralsensationsetc.(视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉、肌觉、内脏觉等)Clinical：Specialsenses(特殊感觉)Superficialorcutaneoussensations(表面感觉)Deepsensations(深部感觉)Visceralsensations(内脏感觉)Section2Generalprinciplesoffeelingprocess(感觉过程的一般原理)1.Generalphysiologicalcharacteristicofsensoryreceptors(感受器的一般生理特性)(1)Adequatestimulus(适宜刺激)(2)Energyconversionandamplification(换能作用与放大作用)Fig.12-1(3)Encodingaction(编码作用)TheintensityofstimulusiscodedbyAPfrequencyofsinglenessNFandtheamountofNFthattakepartininformationtransmission.(刺激的强度是通过单一NF上AP频率的高低和参加这一信息传输的NF数目多少来编码)Fig.12-2刺激信息AP序列(4)Adaptationphenomenon(适应现象)Fig.12-7刺激继续AP频率2.Generalprinciplesofthefeelingprocess(感觉过程的一般原理)(1)Impulseprinciplesofreceptor(感受器的冲动发放)StimulusreceptorelectricpotentialAP(2)Sensoryintroduction(感觉的传入)Theconductedonsuperficialreceptiontransmitchannel(浅感觉传导通路传导)：Senseofpain(痛觉),Senseoftemperatureandtouch(温度觉与轻触觉)Theconductedondeepreceptiontransmitchannel(深感觉传导通路传导)：Senseofmusclebodyanddeeppartpressure(肌肉本体感觉和深部压觉)Sensoryimpulse（stair）Dorsalrootspinalcord（thesecondclass）Tradeneuron,intercrosssuperficialthalamus(posteriorbellynucleus)（thethirdclass）tradeneuronMyelence-phalon(thesecondclass)deepTradeneuron,intercross顶叶中央后回(体觉区)Thalamicspecificprojection感觉冲动背根脊髓换元,交叉浅丘脑换元交叉延髓换元特异性丘皮投射感觉传导通路Nonspecificascendingtransmitsystem(非特异性上行传导通路)Branchofthesecondclassneuronreticularformationof(二级N元的分支)brainstem(脑干网状结构)Thalamencephalon(丘脑)(manynervenucleus)Thalamicnonspecificprojection（dispersion）（rootinspinalcordormyelencephalon）Cerebralcortexregion(大脑皮层各区)(timeandagaintradeneuron)Fig.12-8(3)Sensoryanalysisfunctionofcerebralcortex(大脑皮层的感觉分析功能)①Superficialsenseregion(浅表感觉区)：Projectioncharacteristicofpostcentralgyrus(浅表感觉投射至中央后回的特点)Intercross(交叉)(头面部例外)inversion(倒置)(头面部例外)投射区大小与感觉灵敏度有关②本体感觉区：中央前回听觉，视觉等见后(4)SensoryProjection(感觉的投射)APsenseSenseprojectiontoexteriorenvironmentorstimulipositionoccurrence.(感觉投射到外部环境或刺激发生部位)(5)Centralinhibitionofreceptor(感受器的中枢抑制)Avoidingoverageresponseofreceptor.forexample:retina,cochlea,vestibuleetc.(避免感受器过度反应,如视网膜,耳蜗,前庭等)Section3Chemoreception(化学感受性)Chemoreception(化学感受性)：Chemoreceptionincludeswhatarecommonlycalledtasteandsmell,althoughinteroceptionofbodyfluidoxygen,carbondioxideandPHarealsoformsofchemoreception.(指嗅觉感受器和味觉感受器对溶于水的化学物质的感受机能)Smellreceptor(嗅觉感受器)：Olfactorycell（doublepoleneuron）嗅细胞（双极N元）Fig.12-9独特的花香会唤起一个人久远的美好回忆，但一种难闻的气味也会让人对某种食物避之唯恐不及。嗅觉不仅让人的感受更加细致入微，而且对很多动物感知周围环境、以至于更好地生存也起着重要作用。在人类诸种感觉中，嗅觉产生机理一直是最难解开的谜团之一。人能够分辨和记忆约1万种不同的气味，但人具有这种能力的基本原理是什么？一直没有找到答案。此前由于人们对于嗅觉系统的研究主要局限于运用生理学的原理和方法，所以一直没有取得令人满意的结果。随着基因工程学的原理和技术的发展，特别是80年代末PCR技术的兴起，为人们研究嗅觉系统原理提供了非常重要的条件。2004年度诺贝尔生理学或医学奖获奖者、美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克，通过自己开拓性的工作找到了解开这一谜底的钥匙，清楚地阐明了人类嗅觉系统的工作方式。2004年诺贝尔生理或医学奖2004年诺贝尔生理或医学奖Figure1.TheOlfactoryNeuroepitheliumandaPathwayforOlfactorySignalTransductionFigure2.PositionsofGreatestVariabilityintheOlfactoryProteinFamily多基因家族的大小阿克塞尔和巴克于1991年联合发表论文，宣布他们发现了包括约1000种不同基因的一个基因大家族，以及这些基因对应着的相同数目的气味受体种类。之后两人各自独立研究，从分子层面到细胞组织层面清楚地阐明了嗅觉系统的工作原理。嗅觉机制•每一嗅觉受体只对几個气味特別敏感，而一千個嗅觉受体可以侦测到一万多种的气味。嗅觉受体属于G蛋白连接受体（G-protein-coupledreceptors），它会刺激cAMP（环单磷酸腺苷）的形成，而打开离子管道去传导嗅觉讯息。空气中的「有味」分子由鼻孔进入而与嗅觉受体结合，结合后就活化嗅觉细胞而开始传送电波到微型嗅球（glomeruli，嗅觉蕾的所在地），进入mitral细胞，最后传到几个脑神经部位。脑皮层会把每一种传送到的气味整理歸归档，而把该气味的记忆存在脑海。•动物大多靠嗅觉生存大部分的动物是靠着嗅觉生存的，如刚出生的幼鼠或狗，是靠嗅觉才能找到妈妈吃奶，这也有基因因素。动物的进化演变過程会使每种动物的嗅觉不一样，如魚大约有一百個嗅觉受体，小鼠有一千多個嗅觉受体，但是狗的嗅觉內皮层的面积比人大四十倍，这说明为什么救难或治安人员训练狗來侦查特殊药物或人的气味。Gustatoryreceptor(味觉感受器)：tastebud(味蕾)（tasteC+sustainC）(味觉C+支持C)Fig.12-10TasteC(receptorpotential)Ⅶ(AP)味觉C(感受器电位)Basictastesensation(基本味觉)：Sour,sweet,bitter,salty.(酸、甜、苦、咸)Distinguishtastemechanism(区分味觉机制)：通过来自四种基本味觉的专用N通路上N信号的频率和不同组合来感知各种味觉.Fig.12-11Section4Mechanoreceptors(机械感受性)1.Touch（press）sensationreceptor触（压）觉感受器Mechanism：pressuredifference(压力差)stretchanddeformationofcellmembrane(细胞膜的牵张与形变)receptorpotentialAP2.Equilibratorysensationandlocationsensation(平衡觉和位置觉)Senseorgans:sacculus(球囊),utrisulus(椭圆囊),semicircularcanals(半规管).（Vestibuleorgans前庭器官）Sacculus,utriclus,adequatestimulus(球囊、椭圆囊适宜刺激):直线变速运动及头部位置的改变Adequatestimulusofsemicircularcanal(半规管的适宜刺激):角变速运动Enginerysettingofthesemicircularcanal(半规管的机能装置)：Cristaampullaris(壶腹嵴)：（haircell+gumfiniscap)Fig.12-17Enginerysettingofutricleandsaccule(椭圆囊与球囊的机能装置):Capsulepatch(囊斑)：(haircell+otolith耳石）Fig.12-15(毛细胞＋胶质终帽)Receptmechanis