神经系统对内脏活动、本能行动和情绪的调节

  1. 内脏活动:不受意识控制,主要接受自主神经系统的调控。
  2. 本能行动:受下丘脑、边缘系统其他结构等神经中枢的调控。
  3. 情绪:由脑内奖赏系统和惩罚系统调控,并引起自主神经系统活动的改变。

自主神经系统

自主神经系统的结构特征

  • 节前纤维:节前神经元胞体位于脊髓和低位脑干内,发出的神经纤维
  • 节后纤维:自主神经节前纤维在抵达效应器官前进入神经节内换元,由节内神经元发出节后纤维支配效应器官
  • 交感神经节:位于椎旁节和椎前节内,离效应器官较远,因此节前纤维短而节后纤维长
  • 副交感神经节:位于效应器官壁内,因此节前纤维长而节后纤维短
  • 交感神经
    • 起自脊髓胸、腰段(T1–L3)侧角的神经元
    • 兴奋时产生的效应较广泛
      • 交感神经分布广泛,几乎支配所有内脏器官
      • 在节前与节后神经元换元时的辐散程度较高,一个节前神经元往往与多个节后神经元发生突触联系
  • 副交感神经
    • 起自脑干的脑神经核和脊髓骶段(S2–S4)侧角的神经元
    • 兴奋时的效应相对局限
      • 分布相对较局限,有些器官没有副交感神经支配,如皮肤和骨骼肌内的血管、一般的汗腺、竖毛肌、肾上腺髓质和肾脏只有交感神经支配
      • 在节前与节后神经元换元时的辐散程度较低
  • 哺乳动物交感神经节后纤维除直接支配效应器官细胞外,还有少量纤维支配器官壁内的神经节细胞,对副交感神经发挥调节作用

自主神经系统的功能

  • 主要功能是调节心肌、平滑肌和腺体(消化腺、汗腺、部分内分泌腺)的活动,以维持内环境的稳态
  • 交感和副交感神经系统主要的递质是乙酰胆碱和去甲肾上腺素,这些神经递质均通过与相应的受体结合发挥效应,见神经系统功能活动的基本原理#神经递质和受体
  • 自主神经系统还存在少量其他种类的递质,如血管活性肠肽、脑啡肽、P 物质、生长抑素、5-羟色胺和一氧化氮等,通过结合相应的受体发挥作用

自主神经系统功能活动的基本特征

  1. 紧张性活动:
    • 在安静状态下,自主神经系统持续发放一定频率的冲动,使所支配的器官处于一定程度的活动状态,称为自主神经系统的紧张性
      • 切断心迷走神经后心率加快,说明正常情况下心迷走神经通过紧张性传出冲动,对心脏具有抑制作用
      • 切断心交感神经,则心率减慢,说明心交感神经有兴奋心脏的紧张性传出冲动
      • 切断支配虹膜的副交感神经,瞳孔散大
      • 切断其交感神经,瞳孔缩小
    • 自主神经系统并不是对所有其支配的活动都有紧张性作用,如交感神经的舒血管作用只有在情绪激动或发生防御反应时才产生
    • 自主神经系统的紧张性来源于其中枢神经元的紧张性活动,而中枢神经元的紧张性活动则与神经反射和局部环境中的体液因素等多种机制有关
      • 来自颈动脉窦和主动脉弓压力感受器的传入冲动,对维持心交感神经和心迷走神经的紧张性起重要作用
      • 中枢组织内 CO2 浓度对维持交感缩血管中枢的紧张性有重要作用
  2. 对同一效应器的双重支配:许多组织器官(全部)都受交感神经和副交感神经的双重支配,两者的作用往往相互拮抗。
    • 作用相互拮抗:
      • 心迷走神经抑制心脏活动,而心交感神经则加强心脏活动
      • 迷走神经增强小肠的运动和分泌,而交感神经则起抑制作用
    • 作用一致:
      • 交感和副交感神经都有促进唾液腺分泌的作用,但交感神经促使少量黏稠唾液分泌,而副交感神经则引起大量稀薄唾液的分泌
    • 交互抑制:即交感神经系统活动增强时,副交感神经系统活动则处于相对抑制状态
  3. 活动度受效应器所处功能状态的影响
    • 刺激交感神经可抑制未孕动物的子宫平滑肌,却兴奋有孕动物的子宫平滑肌。
    • 胃幽门处于收缩状态时,刺激迷走神经能使之舒张,而幽门处于舒张状态时,刺激迷走神经则使之收缩。
  4. 作用范围和生理意义不同:
    • 交感神经系统:活动一般比较广泛,在环境急剧变化的条件下,可以动员机体许多器官的潜在力量,促使机体适应环境的急剧变化
    • 副交感神经系统:活动相对比较局限,其意义主要在于保护机体、休整恢复、促进消化、积蓄能量以及加强排泄和生殖功能等。

交感神经与副交感神经作用对比

交感神经*副交感神经
循环HR↑、心肌收缩力↑,
不重要的脏器血管收缩,主要脏器血管舒张
HR↓、心肌收缩力↓,
部分血管舒张(软脑膜、外生殖器)
呼吸支气管平滑肌舒张,黏膜腺分泌↓支气管平滑肌收缩,黏膜腺分泌↑
消化分泌少量粘稠唾液,胃肠蠕动↓,
括约肌收缩,胆囊活动↓,消化腺分泌↓
分泌大量稀薄唾液,胃肠蠕动↑,
括约肌舒张,胆囊活动↑,消化腺分泌↑
泌尿逼尿肌舒张,括约肌收缩,
有孕子宫收缩、无孕子宫舒张
逼尿肌收缩、括约肌舒张
虹膜辐射状肌(瞳孔扩大),
睫状肌收缩(视近物)
虹膜环状肌(瞳孔缩小),
睫状肌舒张(视远物)
泪腺分泌增加
皮肤直接促进汗腺分泌(精神性发汗)
竖毛肌收缩
不能(直接)促进汗腺分泌,但可引起温热性发汗
代谢促进糖原分解,血糖↑促进糖原合成,血糖↓
*“杀鬼子”

*中枢对内脏活动的调节

  • 脊髓:脊髓反射:排尿、排便、勃起、血管张力反射、发汗反射
  • 脑干:呼吸、循环、中脑是瞳孔对光反射
  • 下丘脑:
    • 自主神经系统
    • 体温调节
    • 水平衡
    • 垂体激素分泌调节
    • 生物节律控制
  • 大脑
    • 边缘叶和边缘系统
    • 新皮层

本能行为和情绪的神经调控

本能行为和情绪主要受边缘系统和下丘脑的控制,并受新皮层和意识的调控。后天学习和社会因素也影响本能行为和情绪。

本能行为

本能行为是指动物在进化过程中形成,并经遗传固定下来的对个体和种属生存具有重要意义的行为。

摄食行为

摄外饱内,杏仁相反
  • 下丘脑
    • 下丘脑外侧区(摄食中枢):刺激该处引起动物多食,毁损该区则导致拒食(至饿死)
    • 下丘脑腹内侧核(饱中枢)“饱腹”:刺激该处引起动物拒食,毁损此核则导致动物食欲和体重均增加
  • 杏仁也参与摄食行为的调节:
    • 杏仁中央核:电刺激促进摄食,毁损出现摄食抑制或厌食
    • 杏仁基底外侧核:电刺激引起摄食抑制,毁损引起摄食促进
  • 隔区:也具有调控摄食行为的作用
  • 大脑新皮层:可在一定程度上控制摄食中枢活动,影响摄食行为

饮水行为

饮水行为主要通过渴觉而引起,下丘脑和边缘系统其他结构在渴觉形成和饮水行为的控制中发挥重要作用。

渴觉的产生主要与血浆晶体渗透压升高和细胞外液显明显减少有关:

  • 血浆晶体渗透压升高 → 刺激下丘脑前部的渗透压感受器
  • 细胞外液显明显减少(血容量减少) → 剌激肾素分泌 → 血管紧张素Ⅱ的含量增高 → 间脑的特殊感受区穹隆下器(SFO)和终板血管器(OVLT) → 渴觉和饮水行为

性行为

  • 性行为是动物和人类维持种系生存的基本活动
  • 刺激下丘脑内侧视前区,雄性或雌性动物均可出现性行为的表现,毁损该部位,则出现对异性的冷漠和性行为的丧失
  • 刺激【杏仁外侧核】及基底外侧区抑制性行为,而刺激【杏仁内侧核】则兴奋性行为(刺激杏仁的效应跟摄食雷同)
  • 大脑皮层对性行为的控制起主导作用

情绪

情绪是指人类和动物对环境刺激所表达的一种特殊的心理体验和某种固定形式的躯体行为表现。

  • 恐惧和发怒(格斗-逃避反应):一种本能的防御反应
    • 下丘脑近中线两旁的【腹内侧区】被称为防御反应区
    • 电刺激下丘脑【外侧区】,可引起动物的攻击、格斗行为
    • 刺激下丘脑【背侧区】,则引起动物的逃避行为
  • 愉快和痛苦
    • 奖赏系统:奖赏效应可能与从中脑腹侧被盖区到伏隔核的多巴胺能通路有关
    • 惩罚系统:下丘脑后部的外侧部分、中脑的背侧或内嗅皮层等部位
  • 焦虑和抑郁

情绪生理反应

  • 自主神经系统功能活动的改变
    • 在多数情况下,情绪生理反应表现为交感神经系统活动的相对亢进
      • 在动物发动防御反应时,可出现瞳孔扩大、出汗、心率加快、血压升高、骨骼肌血管舒张、皮肤和内脏血管收缩等交感活动的改变
      • 其意义在于重新分配各器官的血流量,使骨骼肌在格斗或逃跑时获得充足的血供
    • 某些情况下也可表现为副交感神经系统活动的相对亢进
      • 食物性刺激可增强消化液分泌和消化道运动
      • 性兴奋时生殖器官血管舒张
      • 焦急不安引起排尿、排便次数增加
      • 悲伤时表现为流泪
  • 内分泌系统功能活动的改变
    • 情绪生理反应常引起多种激素分泌改变
    • 创伤、疼痛等原因引起应激而出现痛苦、恐惧和焦虑等情绪反应中,血液中促肾上腺皮质激素和肾上腺糖皮质激素浓度明显升高,肾上腺素、去甲肾上腺素、血管升压素、生长激素和催乳素浓度也升高
    • 情绪波动时往往出现性激素分泌紊乱,性欲亢进或冷淡,并引起育龄期女性月经失调和性周期紊乱