神经系统的构造及功能

神经系统包括两大部分：大量神经细胞体集中的地方叫中枢神经系统，包括脊髓和脑；把中枢神经系统和各个感觉器官、运动器官以及内脏系统联系起来的一根根神经，组成了外周神经系统，或叫周围神经系统。神经系统是由神经细胞，即神经元组成的。

一、神经元及其功能

神经系统和机体其他系统的器官一样，都是由细胞组成的。组成神经系统的神经细胞即神经元。神经元是神经系统的基本结构单位和功能单位。如图1-4所示，神经元由细胞体、树突和轴突三个部分组成。

图1-4 神经元

神经元的细胞体（包括细胞核和细胞质）和树突是灰色的，轴突外部有一层白色的薄膜包围着，这层薄膜叫髓鞘，起着绝缘的作用，使轴突之间的电位变化不致相互干扰。

树突接收外界刺激，将外界刺激的物理、化学等的能量转化为神经冲动，或者接收前一个神经元传来的神经冲动，再将神经冲动传至细胞体，轴突再将神经冲动从细胞体传到其他神经元。

前一个神经元和后一个神经元彼此接触的部位叫突触。前一个神经元的神经冲动传到突触，会引起突触间隙化学物质，即神经递质的变化，神经递质的变化将神经冲动传至下一个神经元。

神经元分为感觉神经元、运动神经元和中间神经元三种。感觉神经元把神经冲动从感觉器官传至神经中枢，是向中枢传导的，所以又叫传入神经元；运动神经元把神经中枢发出的指令传至效应器官，是从中枢向外周传导的，所以又叫传出神经元；中间神经元是在感觉神经元和运动神经元之间起联络作用的，所以又叫联络神经元。

二、外周神经系统及其功能

许多神经元的轴突聚集在一起组成神经纤维，构成一根神经。外周神经系统就是由遍布全身的神经组成的。外周神经是把神经中枢与各个感觉器官和运动器官联系起来的神经机构。

（一）12对脑神经和31对脊神经

从解剖上看，外周神经系统包括12对脑神经和31对脊神经。

12对脑神经是由脑发出的神经，包括嗅神经、视神经、位听神经、动眼神经、滑车神经、外展神经、副神经、舌下神经、三叉神经、面神经、舌咽神经和迷走神经。其中有感觉的，如主管嗅觉、视觉的嗅神经、视神经，主管听觉与身体平衡感觉的位听神经。有运动的，如主管眼球运动的动眼神经、滑车神经和外展神经，主管咽部和肩部运动的副神经，主管舌肌运动的舌下神经。也有兼有感觉、运动机能的混合神经，如主管面部、牙齿、鼻腔、角膜、头皮、口唇和咀嚼肌的感觉和运动的三叉神经；主管面部肌肉运动和部分味觉，并支配眼泪和唾液分泌的面神经；主管味觉、咽头肌肉运动和唾液腺分泌的舌咽神经，以及调节内脏、血管及腺体等机能的迷走神经。

31对脊神经均由脊椎两侧的椎间孔发出，分为前、后两支，分管颈部以下身体相关部位的感觉和运动，包括颈神经8对、胸神经12对、腰神经5对、骶神经5对和尾神经1对。脊神经从脊髓发出后总是向下行的，所以任何一节脊髓受到损伤，其以下神经所引起的感觉和所支配的运动都将受到损伤。

（二）躯体神经系统和自主神经系统

从功能上划分，又可以将外周神经系统分为躯体神经系统和自主神经系统。躯体神经是到达各个感觉器官和运动器官的神经，中枢神经系统通过它们，支配着感觉器官和运动器官，由此，人们能清楚地分辨出感觉器官接收的各种刺激所产生的感觉，也能有意识地支配运动器官的运动，这些运动器官的肌肉都是由横纹肌组成的。

自主神经又叫植物神经，是支配内脏器官的神经。它们来自脑神经和脊神经，分布于心脏、血管、呼吸器官、肠胃平滑肌和腺体等内脏器官。根据自主神经的中枢部位和形态特点，可将其分为交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经具有拮抗的作用，前者的功能在于唤醒有机体，调动有机体的能量；后者的功能则在于使有机体恢复或维持安静的状态，使有机体储备能量，维持有机体的机能平衡。自主神经一般不受意识支配，经特殊训练，意识或意念可以在一定程度上调节自主神经的活动。人在情绪状态下会有明显的生理变化，因此，自主神经的活动与情绪的表现有密切的关系。

三、中枢神经系统及其功能

大量的神经细胞集中的地方称作中枢神经。中枢神经系统包括脊髓和脑。脑又由脑干、间脑、小脑和端脑组成。彩图1是脑正中处矢状切面示意图，从图中可以清楚地看到中枢神经系统各个组成部分的位置。

（一）脊髓

脊髓呈柱状，自上而下越来越细，中间是个管，其横切面接近于圆，管周围呈H形的灰质部分叫脊髓灰质。其前端主要由大型的运动神经元构成，后端主要由感觉神经元构成，中段-前后端之间集中了自主神经元。

脊髓灰质的外边是脊髓的白质，由脊神经的神经纤维构成，负责向脑传送神经冲动，或者把脑发出的神经冲动传递到效应器官。

脊髓是中枢神经系统最低级的部位，除传递信息外，也能完成一些简单的反射，如膝跳反射等。

（二）脑干

脑干位于颅腔内与脊髓相连接的部位，包括延脑（又叫延髓）、桥脑和中脑三个部分。它是脑的最古老的部位，也是维持生命的基本活动的主要机构。

延脑紧接脊髓，是上下行神经纤维的通道。从大脑两半球和身体两侧来的神经纤维经延脑的锥体交叉向对侧传导，使大脑两半球与身体两侧处于对侧传导和对侧支配的状况。此外，延脑中还有支配呼吸和心跳的中枢。

桥脑在延脑之上、小脑之前，是神经纤维上下行的通道，也是联系端脑与小脑之间神经纤维的通道。

中脑在桥脑之上，是上下行神经纤维的通道，中脑里还有瞳孔反射和眼动的中枢。

在整个脑干上分布着一个灰色的、像渔网一样的组织，叫脑干网状结构。它由许多散布于纵横交错的神经网中的，大小不等、类型不同的神经元构成，贯穿于脑干的大部分区域。其神经纤维呈弥散性的投射，调节着脑结构的兴奋水平，是调节睡眠与觉醒的神经结构。它使有机体在一定的刺激作用下，保持一定的唤醒水平和清醒状态，维持注意并激活情绪。

（三）间脑

间脑位于脑干之上，被大脑两半球覆盖着，由丘脑、上丘脑、下丘脑和底丘脑四个部分构成。脑干的网状结构也一直延续到间脑。

丘脑：除嗅觉器官以外，其他感觉器官来的神经元都要在丘脑换一个神经元，才能到达大脑，因此，丘脑是大脑皮层下除嗅觉外所有感觉的重要中枢，它对传人的信息进行选择和整合，再投射到大脑皮层的特定部位。

上丘脑参与嗅觉和某些激素的调节。

下丘脑是自主神经系统在大脑皮层下重要的神经中枢，它调节着内脏系统的活动。

底丘脑调节肌张力，使运动能够正常进行。

（四）小脑

小脑位于延脑和桥脑的后方，通过三对小脑脚与桥脑和延脑相连。小脑两侧半球又通过其间的环状部位连接成为一个整体。小脑的结构与脊髓相反，即表层是灰质，深层是白质。其功能是保持身体平衡，调节肌肉紧张度，实现随意运动和不随意运动。

四、大脑的结构与功能

端脑，也就是平常所说的大脑，覆盖于脑干、间脑和小脑之上。它中间的裂缝叫纵裂，纵裂把大脑分为左右两个半球。纵裂的底上有一个大的横行纤维束叫胼胝体，它把大脑两半球连接起来。

大脑的外层是密集的神经细胞体，称为大脑灰质，又叫大脑皮质或大脑皮层；大脑的内部是髓鞘化了的神经纤维，称为大脑白质；大脑白质内有灰质核团，称为基底核。大脑灰质的总重量约为600克，占全脑重量（约1400克）的40%，总面积约为2200平方厘米。大脑皮层的高度发达是人脑的主要特征。

每一侧的大脑半球都可分为三个面：宽广隆起的外侧面，平坦的内侧面和不大规则的下面。大脑半球的外侧面（见图1-5），除明显可见的外侧裂外，还布满了深浅不等的沟。自半球上缘中点斜跨外侧面的一条沟叫中央沟，它的前边和后边都有一条几平和它平行的沟，一条叫中央前沟，一条叫中央后沟。相邻两个沟之间隆起的部分叫大脑的回，中央沟前后的两个回分别叫中央前回和中央后回。这些沟、回是由于各部分皮质发展的速度不同造成的。发育缓慢的部分陷在深部成为沟，发育较快的部分隆起成为回。大脑沟回的形成，使得有限的颅腔内能够容纳更多的神经细胞。

图1-5 大脑左外侧面示意图

大脑半球的外侧面以外侧裂、中央沟等为界线可以分为四个叶（见彩图2）：外侧裂之上、中央沟之前为额叶；中央沟之后、顶枕沟之前为顶叶；顶枕沟之后为枕叶；外侧裂之下为颞叶。顶枕沟是一条人为划定的界线，距枕叶后端的枕极大约4厘米处。额叶最大，约占半球表面的1/3。

大脑皮质的不同区域有不同的机能。中央前回是躯体运动中枢，额叶以躯体运动功能为主。中央后回是躯体感觉中枢，顶叶以躯体感觉功能为主。颞叶以听觉功能为主，听觉中枢位于颢上回和颞中回。枕叶以视觉功能为主，视觉中枢位于枕叶的枕极。前额叶皮层和颞、顶、枕皮层之间的联络区与复杂的知觉、注意和思维过程有关。

大脑的底面与大脑半球内侧缘的皮层-边缘叶以及皮层下的一些脑结构共同构成边缘系统，是内脏功能和机体内环境的高级调节控制中枢，也是情绪的调节中枢，它与动物的本能活动有关，也参与记忆的活动。

图1-6是大脑皮层躯体感觉中枢和躯体运动中枢的示意图。从图中可以看到，不论是感觉还是运动，身体各部位在大脑皮层上的代表区域都是倒置的，即脚在上，头在下（面部五官的位置是正的）。而且身体感觉敏感的部位和运动灵敏的部位，因为支配这些部位的神经细胞比较多，所以它们在大脑皮层上所占的区域就比较大；感觉迟钝的、活动少的部位，因为支配这些部位的神经细胞比较少，所以它们在大脑皮层上所占的区域就比较小。由于延脑的锥体交叉，大脑两半球和身体两侧是对侧传导的关系。

图1-6 大脑皮层躯体感觉中枢和躯体运动中枢示意图

五、大脑两半球功能的不对称性

大脑两半球的解剖结构基本上是对称的，但其功能又是不对称的，这种功能的不对称性叫作“单侧化”。

大脑两半球的分工和生活中用手的习惯有关。惯用右手的人的左半球言语功能占优势，和言语有关的，如概念形成、逻辑推理、数学运算这些活动左半球也占优势。右半球占优势的功能是不需要语言参加的空间知觉和形象思维活动，如音乐、美术活动，情绪的表达和识别等。左利手的人有的和右利手的人相反，有的没有单侧化的现象。左右手的分工形成以后，右利手的人如果左半球受损伤，言语功能便会发生障碍，而且难以在右半球再建立起言语中枢。

1860年，法国外科医生布洛卡（Broca, P.）发现，有两个右利手的人，他们的大脑右半球是完好的，左半球的额叶受到损伤，导致了运动性失语症，即患者虽然发音器官并没有毛病，却失去了说话的能力。但是，患者仍保留了听懂别人说话以及写字和阅读的能力。布洛卡的发现证明，对于右利手的人来说，他们的左半球言语功能占优势。为纪念布洛卡的发现，人们把主管言语表达的区域叫作布洛卡区。

20世纪60年代，美国神经心理学家罗杰，斯佩里（Sperry, R.W.）做了“割裂脑”实验。割裂脑手术就是切断连接左右两个半球的神经纤维束-胼胝体，把两个半球分裂开来。做割裂脑手术的两个病人是右利手，手术前，他们的两只手都能写字、画画。手术后，右手只受左半球支配；左手只受右半球支配；右手能写字，左手能画画；右手不再会画画，左手不再会写字。这一实验结果进一步证明，对于右利手的人来说，他的左半球言语功能占优势；右半球空间知觉和形象思维功能占优势。