大脑神经的开发doc.doc

大腦神經的開發： 大腦神經簡介：神經系統分為中樞神經系統和周邊神經系統兩類，藉由複雜的神經纖維連結，讓我們能因應外界環境變化而產生適當的反應，並有情緒變化、思考、記憶等的能力。主要由下列細胞或組織構成： 神經元(neuron)：特化成能接收、傳遞刺激或產生反應的細胞。 神經膠質細胞( neuroglia )： 星狀細胞( astrocyte )：負責中樞神經系統之營養與支持。 寡突細胞( oligodendrocyte )：提供中樞神經系統中穩定而不受干擾之微環境(microenviroment)。 微膠細胞( microglia )：在中樞神經系統內形成髓鞘，提供神經電位傳導上之絕緣。為中樞神經系統內之巨噬細胞，能吞噬壞死或不正常之組織或細胞。 腦膜( meninges )：為中樞神經系統外特化之結締組織，負責提供中樞神經系統支持與保護。 許旺氏細胞( schwanns cell )：可包纏一條神經纖維(有髓鞘神經)形成單一髓鞘，或圍繞多條神經纖維(無髓鞘神經)提供周圍神經纖維在電位傳導上之絕緣、支持與保護功能。 結締組織：周圍神經系統的結締組織，由外向內將神經分隔成不同束狀區域，有血管分布其間提供營養的功能。 中樞神經系統(CNS)：(Central Nerve System) (1) 腦部： 大腦：分為由神經元聚集成灰質的皮質和由神經纖維組成白質的髓脂構成，由胼胝體連接。 小腦：控制運動、平衡及姿勢調整。 丘腦：負責接收來自感覺器官的訊號，並傳至大腦皮質區。 基底神經結：負責運動調節。 中腦：負責視覺、聽覺、眼球運動和身體運動。 腦幹：控制呼吸、心跳和血壓等生命現象。 邊緣系統：此系統在情緒反應的控制上非常重要。 丘腦下部：人體內的溫度調節中心。 (2) 脊髓：分為由神經細胞組成H型的灰質及在灰質周圍由神經纖維組 成的白質，是聯繫腦部與周邊神經系統的重要訊息通道 周邊神經系統(PNS)：(Peripheral Nerve System)分成 軀體神經系統：由周邊神經纖維所組成，包括將身體各部份感覺器官所收集到的視覺、嗅覺、味覺、觸覺等資訊傳送到大腦或脊髓的感覺神經纖維和負責將中樞神經系統下達的命令傳送到骨骼肌以產生所需的運動的運動神經纖維。 自主神經系統：包含交感神經系統、副交感神經系統及臟腑神經系統。其功能主要在於調控內臟器官平滑肌的運動以及內分泌腺體產生內分泌激素。 周邊神經系統依其功能以三種方式分類： (1) 感覺傳入(afferent)－由感覺神經元將訊息傳送至中樞神經系統。 運動傳出(efferent)－由中樞神經系統將訊息傳送至肌肉。 (2) 顱神經(Cranial Nerve)－聯結腦與周邊組織。 脊神經(Spinal Nerve)－聯結脊隨與周邊組織。 (3) 軀體性(Somatic)－皮膚或肌肉與中樞神經系統之間的聯結。 內臟性(Visceral)－內臟器官與中樞神經系統之間的聯結。 每一個神經細胞都可以產生動作電位(Action potential)，將刺激從某個神經細胞傳給下一個神經細胞，達成傳遞訊息的任務 電流： 一個神經細胞可以從對外的連結，得到電流的刺激，當電流的刺激大於某一個關鍵值的時候，這個神經細胞就會從原來沒有活動的狀態，改變成有活動的狀態。 神經會把外在世界給的刺激，轉化成內在的活動訊號，透過神經細胞之間的連結，形成神經網路，讓訊號傳遞下去，甚至是不斷循環等等。 已實現：人工電子耳：電子耳的麥克風收到聲音會刺激聽覺神經。 對大腦的研究方法： 腦虹：是一種彩色腦細胞成像技術，利用一種為神經細胞著色的新方法，制作出一幅好似抽象畫的大腦彩色圖片。通過用此法製作出稱之為『大腦彩虹』的圖片，我們能夠了解大腦的不同區域如何相互影響以及發育成熟的諸多細節→能幫助我們更了解大腦以及神經系統中神經細胞的復雜結構和分布，也能夠幫助跟蹤哺乳動物神經系統復雜的發育過程，也可能幫助我們找到很多大腦功能障礙的致病根源。 神經成像技術：含CT、PET (正子束造影)、MRI、FMRI (功能性磁核共振造影)、EEG (頭殼外電子活動圖)，是非侵入式的電生理學神經成像方式。所謂多模態神經成像技術就是將目前通用的功能磁共振成像技術與腦電成像技術合二為一，將大腦神經元的功能活動成像記錄，並對異常的大腦病區進行準確的定位。 計算神經：有從數學出發的模型，像是PCA (Principle Component Analysis)和NMF (Non-negative Matrix Factorization)等等。或是分析的時候需要各種數學工具像是機率統計等等，因此計算神經需要數學來分析生物資料。 穿顱磁刺激（transcranial magnetic stimulation, TMS）：利用金屬線圈，直接對