日问517：脑电波形成的解剖及生理基础是什么？
今天是咱们一起学习的第 517 天
1. 人类的脑包括大脑、间脑、小脑及脑干4个部分。大脑分左右两个大脑半球,由胼胝体及大脑前后联合连接在一起。大脑半球的最表面为灰质,主要由神经细胞所组成,称为大脑皮质。
2. 大脑皮质是人类高级神经活动的最高中枢,也是脑波活动的主要解剖基础。分为6层,由外向内依次为:①分子层,内有水平细胞,其轴突横行于皮质表面,有横向传导功能;②外颗粒层(小锥体细胞层);③锥体细胞层,其顶树突长达皮质表面;④ 内颗粒层(星形细胞层);⑤神经节细胞层;⑥ 梭形或多形细胞层,其轴突伸至邻近白质。
3. 每一个神经元有多个树突,每个树突反复分支形成树枝状,它是神经兴奋传递的最活跃部位,接受外来的冲动。树突又分短树突及顶树突,前者联系各神经元,后者则伸向皮质表面。每个神经元只有一个轴突,其功能是将神经冲动从胞体传出。
4. 神经冲动通过一个接触点,称为突触。一个神经元的末梢分成许多小支,每个小支末端膨大呈球状,称突触小体,它附贴在下一个神经元的胞体或树突表面。突触前膜的内侧有致密的突起,形成囊泡栏栅,突触小体内含有大量突触囊泡,内含神经递质。突触囊泡通过囊泡栏栅释放递质。在突触后膜上的某些部位存在着一种能与神经递质结合的特殊物质,称为受体。
5. 当神经元兴奋时,细胞膜对离子的通透性发生改变,细胞膜对Na+的通透性选择性地增高,因此Na+便由细胞外向细胞内扩散,使膜内正离子增加,并抵消了原有的膜电位,称为去极化,最后细胞内的电位甚至高于细胞外,此时产生的电位变化称为动作电位(action potential,AP)。
6. 当动作电位达高峰后,膜对Na+通透性减小,对K+的通透性又显著增加,于是K+向膜外扩散,又恢复至膜外为正,膜内为负的极化状态,称之复极化。在复极化过程中,借助细胞膜的Na-K泵作用,使已扩散至细胞内的多余的Na+转运到细胞外,细胞外多余的K+转运到细胞内。
7. 由于细胞膜两侧的溶液都是导电的,因此在兴奋和休止部位的神经段之间,就形成环形电流回路,这一环形电流回路使邻近部位原来处于休止状态的神经膜去极化,形成新的兴奋区。新的兴奋区又与下一个邻近部位间形成局部电路,如此反复,就使兴奋沿神经纤维传播。
8. 大脑皮质电位的总和主要发生在皮质垂直方向排列的大锥体细胞。以下几个因素使这些神经元具有总和作用:①锥体细胞的树突几乎伸延至大脑皮质的各层,引导在皮质深层的细胞体及穿过皮质全厚度的位于更表层的树突的PSP所产生的电流流动;②这些神经元彼此紧密的平行排列,便于由每个神经元所产生的电流在空间总和;③这些神经元群接受同样的传入冲动及对冲动产生反应,有相同方向和同步的电位改变。由这些神经元所产生的电流总和在细胞外间隙。大多数电流限于皮质,少部分穿过脑膜、CSF及头顾到达头皮,引起头皮不同部分有不同的电位水平。这些电位差之波幅为10~100μV,可在两个电极间被记录,这就是EEG。
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