2分钟神经科学:运动神经元

运动神经元是携带来自大脑或其他器官的信息的神经元脊髓调节肌肉或腺体的活动在这个视频中,我将讨论下运动神经元.我将介绍它们的功能,并讨论运动神经元损伤导致的症状:上运动神经元综合征下运动神经元综合征

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神经科学史:约翰·休林斯·杰克逊

1860年,当约翰·休林斯·杰克逊刚刚开始他的医生生涯时,神经病学还没有成为医学专业。事实上,在那个时候,人们很少注意开发一种标准的方法来治疗神经系统疾病的患者。这种方法是杰克逊对神经科学最伟大的贡献之一。他主张对每个病人进行单独检查,以试图确定神经紊乱的生物学基础。杰克逊断言,这一检查应该以美国宪法的原则为指导定位功能在杰克逊出生前的几十年里,弗兰兹·约瑟夫·加尔(Franz Joseph Gall)就已将其推广开来。与这些原则一致的是,Jackson认为神经功能障碍可以追溯到神经系统特定部位的功能障碍,而识别神经系统中受影响产生疾病的部分的能力对于做出准确的诊断至关重要。

杰克逊在理解神经疾病方面的观点体现在他努力阐明神经生物学的起源癫痫——这可能是他最出名的作品。杰克逊对癫痫的观察可以追溯到他医学生涯的开始。当时对癫痫最流行的解释癫痫发作它们是否与大脑纹状体区域的异常功能有关,纹状体是指一种复合结构,由大脑皮层和大脑皮层组成纹状体苍白球.纹状体被认为与运动功能有关,这也导致它与癫痫发作有关。

然而,杰克逊开始怀疑大脑皮层参与制造癫痫患者在癫痫发作期间所遭受的抽搐。为了支持这一假设,他引用了一些患者经历的抽搐主要袭击身体一侧的案例。杰克逊认为,通常情况下,这些病人在尸检时会显示出大脑半球在身体的另一边受到癫痫的影响。

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观看这段2分钟的神经科学视频,了解更多关于癫痫的知识。

Jackson提出了这样一个观点:大脑皮层中有一些特定区域专门负责犹豫不决的运动,原因有很多。首先,当时流行的观点仍然是大脑皮层是不可兴奋的,因此不太可能受到Jackson认为的兴奋性增加的疾病的影响。此外,在杰克逊的时代,认为大脑皮层是同质的观点仍然很普遍。虽然功能定位的概念对这一观点提出了挑战,但许多人仍然相信灰质在大脑皮层中是相同的,没有功能专门化的区域。根据这一观点,整个大脑皮层必须共同作用才能产生某种反应。杰克逊认为,癫痫发作可能与大脑皮层一半区域的兴奋性增加有关,这一观点与上述观点并不相符。

除了他对大脑半球损伤和身体另一侧癫痫发作之间的联系的观察外,杰克逊还注意到他观察到的一些癫痫发作的一个独特特征。他指出,在某些患者中,抽搐开始于身体的某个特定区域,然后以一种可预测的方式从该区域向外移动。例如,抽搐可能从手开始,然后向上移动到手臂到脸,然后向下移动到身体同一侧的同条腿。或者它们可能从脚部开始,向上移动到腿部,然后向下移动到手臂,最后到达身体同一侧的手。

这个过程,后来被称为杰克逊3月这将有助于杰克逊阐述他关于大脑的一些最重要的观点。他假设大脑皮层的某些区域负责控制身体不同部位的运动。杰克逊假设,当兴奋扩散到整个大脑皮层时,它会一个接一个地刺激这些不同的区域,在病人的全身形成杰克逊式的抽搐。此外,Jackson还指出,身体中能够做出最多样化动作的部位(例如手、脸、脚)可能在大脑皮层中有最大的空间用于这些动作。

通过他对癫痫的观察,杰克逊基本上预测了癫痫的存在运动皮层以及预测由运动皮层组成的灰质的功能安排。他的假设是大脑皮层中有一个专门负责运动功能的区域,这一假设在1870年得到了证实Gustav Fritsch和Eduard Hitzig提供了实验证据狗的运动皮层杰克逊设想的安排是,大脑皮层的一部分与身体的另一部分相连,我们现在称之为大脑的安排.它已经被一系列的实验所证实,尤其是20世纪30年代怀尔德·彭菲尔德(Wilder Penfield)的电刺激研究。现在普遍的神经科学知识是,运动皮层的一些区域似乎专门负责手部的运动,其他区域负责脸部的运动,等等。正如杰克逊所预测的,身体中参与更多不同动作的区域通常有更多的皮质区域负责这些动作。

杰克逊对癫痫症的临床观察和他关于大脑皮层运动区域的假设,准确地预测了很快会通过实验发现的东西,并为弗里奇和希泽格等研究人员提供了指导。因此,杰克逊的工作对更好地理解大脑皮层的组织起到了重要的作用。我们现在认为,大脑皮层在功能上是多样化的,而且排列复杂——这与杰克逊时代普遍认为的皮层同质的观点相去甚远。此外,杰克逊在神经学中发展出一种更为形式化的观察方法,这使他被认为是该领域的创始人之一。

然而,杰克逊对神经科学的贡献远远超出了本文的篇幅。他写了大量关于各种主题的文章,从神经系统的进化到失语症.当我们对大脑的理解与今天相比仍然如此缺乏的时候,杰克逊有一个聪明的头脑,他似乎能够以一种在神经科学历史上很少被复制的方式理解大脑功能。

神经科学的起源。纽约:牛津大学出版社;1994.

York GK, Steinberg DA(2007)。约翰·休林斯·杰克逊的生平和作品简介。地中海嘘增刊。(26), 3-34

神经科学的历史:弗里奇和希兹格与运动皮层

运动皮层(红色部分)

运动皮层(红色部分)

神经科学现在认为大脑皮层作为大脑的一个区域,它对感觉、运动和更高水平的认知至关重要,与其他动物相比,我们与人类联系在一起。然而,在18世纪,许多科学家认为大脑皮层是一个功能无关紧要的大脑外壳。这与它从拉丁语翻译过来的原始意思是“树皮”(如树的树皮)。

然而,到了19世纪,神经科学家开始赋予大脑皮层功能。法国内科医生保罗·布洛卡(Paul Broca)在1861年发表了一份案例研究,表明左翼受到了伤害额叶(该区域后来被重新命名布洛卡区)会严重影响语言。大约在同一时期,英国神经学家约翰Hughlings杰克逊开始对皮层作为开始运动的重要中心产生兴趣。

杰克逊当时正在研究癫痫发作,他对这个事实很感兴趣部分癫痫发作似乎从手开始,然后系统地向上移动到脸部。这一过程最终被称为“杰克逊式行军”,杰克逊据此推测,大脑皮层的不同区域可能负责身体不同部位的运动。他认为,在部分癫痫发作时,异常的电活动可能会穿过大脑皮层,同时导致异常运动以相应的方式穿过身体。

1870年,两位医生,古斯塔夫西奥多·弗里奇爱德华·Hitzig,为杰克逊的大脑皮层运动区假说提供了实验支持。在一项当时很常见的病态实验中,他们把活狗绑住,在没有麻醉的情况下,切掉狗的头骨,露出一块皮层。然后,他们用电池电流刺激大脑皮层。

弗里奇和希齐格发现,大脑皮层的刺激会引起狗的对侧的肌肉。此外,他们发现刺激以一种可预测的方式产生运动,就好像身体的某些区域被映射到大脑皮层上(就像杰克逊预测的那样)。因此,弗里奇和希齐格提供了第一个被广泛认可的实验证据,最终被称为运动皮层

弗里奇和希齐格继续支持他们的发现,他们破坏了狗的大脑皮层区域,并观察到狗在身体的另一侧活动有困难。他们最初的实验后来被大卫·费里尔但在19世纪末20世纪初绘制出该区域的地图之前,许多人仍对运动皮层的存在持怀疑态度。现在,运动皮层被认为是肌肉运动的关键区域,尽管其参与的细节(例如,它是管理复杂的运动还是仅仅是肌肉刺激?)仍有待研究。

生产总值(gdp), c(2007)。运动皮层的发现及其背景《神经科学历史杂志》,16页(3), 320 - 331 DOI:10.1080 / 09647040600630160