当前课程知识点：现代生物学导论 > 第十二讲 神经系统 > 12.1 神经元的结构和功能 > 12.1 神经元的结构和功能
在座的同学们每天早上起床可能都会有一些routine日常的行为
比如早上醒来以后可能会琢磨着刚才做的梦
这个时候你们可能会觉得寒冷，所以赶快把衣服穿起来
然后大多数同学就是直奔食堂买早餐，因为你们的肚子饿了
在喝豆浆之前，你们把盖子打开先凉一凉
因为想起来昨天早上喝豆浆的时候太着急，把舌头烫了
这个时候，听见上课铃响了，赶快跑到教室
当你赶到教室以后，发现讲课的老师看着你
然后你看了看在座的其他同学以困惑的目光看着你
这个时候你才意识到：自己走错教室了…..?
我刚才描述的不仅仅是一个学生每天早上的日常
而且前面描述的动作都是我们身体内的神经系统指导完成的
做梦、对冷和热的感觉
决定去哪个教室上课、判断出走错教室等等
这些都是由神经系统中神经细胞之间的电信号和化学信号
进行处理和执行的
神经系统是我们人体内最重要的系统
器官，生理反应，心理反应
甚至是另一个重要的调控系统：内分泌系统
也必须要服从神经系统的调控
没有神经系统，就没有你，就没有我，也没有动物
也没有大多数的生物
神经系统是非常重要的，因为它是绝对的指挥中心
在这一章的学习当中
首先，我们将讨论组成神经系统的主要细胞
神经元的结构和功能
讨论神经元的结构对于执行信息处理和传递有什么重要意义
然后，我们具体讨论神经元是如何进行信号处理
和传递的分子机制和原理
在此基础上，我们讨论人体内的神经系统的组成
集中讨论人脑的结构和功能
最后，我们讨论如果神经系统受到损伤
身体将会发生什么变化
我们会重点介绍阿尔兹海默症、毒品上瘾
抑郁症几种常见的神经系统疾病
我们前面讲到多细胞生物的细胞有多种类型
神经细胞是其中一种特定的类型
神经细胞也称作神经元
那么图中这种生长在海洋中的蜗牛
叫做地纹芋螺，也叫做杀手芋螺
它的个体非常小，行动非常缓慢
但却是海洋中危险的杀手
当它看到目标以后，它会用鱼叉一样的牙把毒液注射到猎物体中
导致猎物在几秒钟之内就瘫痪
这种毒液的毒性非常强，被注射后马上就会死亡
那么是什么使得这种动物这么致命呢
答案是毒素分子打乱了神经元的正常功能
使其猎物的运动技能、呼吸功能等等失常
因为神经元负责生物体的运动、呼吸等重要功能
被这种毒素攻击后的动物无法幸免
那么神经元之间是如何传递信息呢
主要是通过远距离的电信号和近距离的化学信号来进行的
神经元的特殊结构使得它们可以远距离地
在身体内部使用电流来接受、传递并调控信息
在细胞间传递信息，主要是依靠化学信号来进行
我们前面说的那种毒液中的分子
既可以影响电信号的传递，又会影响化学信号的传递
所有的神经元在细胞内传递电信号的方式都是一样的
决定什么样的信息被传递主要是由神经元间的特定连接所决定的
在高等动物中，处理分析信息的功能主要是由脑或者神经节来完成
首先，我们来看神经元的结构和功能
神经元独特的接受和传递信号的方式
是由其独特的细胞结构所决定的
一个典型的神经元包括细胞体
这个细胞体包含了神经元的细胞器和细胞核
神经元有许多分叉结构，叫做树突
树突主要负责接受信号
那么神经元还有一个轴突，负责在神经元内部传递信号
轴突可以非常长，比如一个轴突的长度可以是
从长颈鹿的脊髓到其脚部肌肉的距离,长度超过了1米
在轴突的末端还有很多分支，叫做轴突末端
还有一个圆筒状的结构，叫做轴丘
主要负责产生可以传递到轴突的信号
神经元之间，或神经元与肌肉细胞、腺体之间
通信的特异性接头叫做突触
在突触中，每一个轴突末端被称作突触末端
在突触中传递信号是通过一种化学物质神经递质来实现的
在讨论突触时，我们称传递信号的神经元叫做前突触细胞
接受信号的神经元、肌肉细胞或腺体细胞称作后突触细胞
神经系统的信息处理通常包括3个过程
感觉输入，信息整合和动力输出
我们还是以前面说的那种蜗牛捕食为例
那么蜗牛是如何进行感觉输入的呢
它是通过用虹吸管感知周围环境中是否有猎物
一般是通过获取猎物的味道来得知的
在信息整合阶段，神经系统进行分析来决定
感觉到是否有猎物在附近，和猎物的具体位置
动力输出是从分析处理中心得到指令以后
激活了向猎物伸出毒牙的神经元，从而发动进攻
在动物中，特定的神经元群体负责以上的3种功能
第一类是感觉神经元，就像那些在海蜗牛的虹吸管上的一样
传递外界环境中的信息比如光亮、感觉、气味等等
或者体内的信息比如血压、肌肉收缩等
第二类是联络神经元
在脑或神经节中的神经元把感觉输入的信息
以前的经验和周围的背景信息进行整合
联络神经元组成了脑中的神经回路的神经元
第三类是运动神经元，是从信息整合中心伸出的神经元
负责激活肌肉运动或者腺体活动
比如，运动神经元可以把信号传送到肌肉细胞，导致肌肉收缩
由于神经元在信息传递和处理中的功能不同
神经元的形态也不一样
把信息传递给多个细胞的神经元往往有多个轴突
比如一些联络神经元
同样的道理，可以接受许多从突触来的信息的运动神经元往往树突比较多
-1.1 生物学的基本主题
-1.2 科学方法
--1.2 科学方法
-1.3 如何正确地评价科学结果
-1.4 施一公老师和不同院系本科生座谈（上）
-1.5 施一公老师和不同院系本科生座谈（下）
-课前小短片
--课前短片
-2.1 元素和化学键
-2.2 水和生命
--2.2 水和生命
-2.3 碳和生命的分子多样性
-2.4 大生物分子
-2.5 营养以及身体健康
-第二讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-3.1 细胞的结构和功能
-3.2 细胞膜和跨膜运输
-3.3 细胞间交流
-3.4 细胞分裂和细胞周期
-3.5 癌症与细胞分裂
-第三讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-4.1 热动力学和代谢
-4.2 自由能和代谢
-4.3 ATP的工作原理
-4.4 活化能和酶
-4.5 酶的反应特性和酶的调控
-4.6 细胞呼吸
--4.6 细胞呼吸
-4.7 光合作用
--4.7 光合作用
-第四讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-5.1 减数分裂和生命周期
-5.2 孟德尔遗传学
-5.3 孟德尔遗传学的延伸
-5.4 基因连锁和染色体互换
-5.5 伴性遗传
--5.5 伴性遗传
-5.6 非孟德尔遗传
-5.7 人类遗传学疾病及诊断
-第五讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-6.1 DNA是遗传物质
-6.2 DNA结构和染色体结构
-6.3 DNA的复制
-6.4 DNA的突变、损伤和修复
-6.5 DNA重组
-第六讲 遗传的分子基础--第六讲小测验
-课前小短片
--课前小短片
-7.1 基因表达综述
-7.2 基因表达的具体步骤
-7.3 突变和表型
-7.4 基因表达调控的特点
-7.5 原核生物的基因表达调控
-7.6 真核生物的基因表达调控
-7.7 表观遗传
--7.7 表观遗传
-第七节小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-8.1 重组DNA
-8.2 电泳技术、PCR和DNA测序
-8.3 转基因动物、克隆动物和干细胞研究
-8.4 转基因植物
-8.5 DNA技术的应用
-8.6 生物的信息时代
-8.7 新药研发的基本过程
-第八章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-9.1 演化理论的介绍
-9.2 演化的证据
-9.3 Hardy-Weinberg定律
-9.4 改变种群中等位基因频率的机制
-9.5 自然选择
--9.5 自然选择
-9.6 物种的形成
-9.7 地球上生命的历史
-第九章小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-10.1 动物的结构与功能
-10.2 反馈调节
-10.3 植物的结构和生长
-10.4 植物的营养和运输
-第十讲小测验--作业
-课前小短片
--课前小短片
-11.1 病原体
--11.1 病原体
-11.2 免疫系统介绍
-11.3 先天性免疫
-11.4 适应性免疫中的受体识别
-11.5 体液免疫和细胞免疫
-11.6 免疫系统疾病
-11.7 免疫知识的应用
-第十一讲 免疫系统--第十一讲小测验
-12.1 神经元的结构和功能
-12.2 静息电位和动作电位
-12.3 突触传导和神经递质
-12.4 神经系统的组成
-12.5 脑的结构和功能
-12.6 神经系统疾病
-第十二章小测验--作业
-13.1 激素的介绍
-13.2 内分泌系统
-13.3 动物的生殖---配子的形成
-13.4 动物的生殖---激素调节动物生殖
-13.5 动物的生殖---胚胎在子宫中的发育
-13.6 动物发育(1)
-13.7 动物发育(2)
-13.8 动物发育(3)
-第十三讲小测验--作业
-14.1 生态学的基本内容
-14.2 种群生态学
-14.3 种群间的相互作用
-14.4 生态系统
-14.5 生态系统中的物质循环
-14.6 生物多样性和物种
