神经元

神经元，又称神经细胞，是构成神经系统结构和功能的基本单位。

神经元是具有长突触(轴突)的细胞，它由细胞体和细胞突起构成。在长的轴突上套有一层鞘，组成神经纤维，它的末端的细小分支叫做神经末梢。细胞体位于脑、脊髓和神经节中，细胞突起可延伸至全身各器官和组织中。细胞体是细胞含核的部分，其形状大小有很大差别，直径约4~120微米。核大而圆，位于细胞中央，染色质少，核仁明显。细胞质内有斑块状的核外染色质(旧称尼尔小体)，还有许多神经元纤维。细胞突起是由细胞体延伸出来的细长部分，又可分为树突和轴突。每个神经元可以有一或多个树突，可以接受刺激并将兴奋传入细胞体。每个神经元只有一个轴突，可以把兴奋从胞体传送到另一个神经元或其他组织，如肌肉或腺体。

神经元的胞体(soma)在于脑和脊髓的灰质及神经节内，其形态各异，常见的形态为星形、锥体形、梨形和圆球形状等。胞体大小不一，直径在5~150μm(微米)之间。胞体是神经元的代谢和营养中心。

最近，科学家们已经成功地在硅片上制造了人工神经元，其行为与真实神经元的行为相同。这是同类研究的第一个成果，为治疗慢性疾病，如心力衰竭、阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病提供了巨大的可能性。

重要的是，这种人工神经元不仅表现得像生物神经元，而且只需要微处理器十亿分之一的功率，这使得它们非常适合用于医疗植入和其他生物电子设备。

巴斯大学领导的研究小组，包括来自布里斯托尔大学、苏黎世大学和奥克兰大学的研究人员，在《自然通讯》发表的一项研究中描述了人工神经元。

几十年来，设计能够像真实神经元一样对神经系统的电信号做出反应的人工神经元一直是医学界的主要目标，因为它提供了治疗异常神经元工作或脊髓损伤的可能性。人工神经元可以通过对生物反馈的充分反应来修复病理性神经回路，从而恢复身体功能。例如，在心力衰竭中，大脑底部的神经元不能对神经系统的反馈做出适当的反应，也不能向心脏发送正确的信号，因此心脏的跳动没有达到所需的强度。

然而，由于复杂的生物学和不可预测的神经元反应，人工神经元的发展面临着巨大的挑战。

现在，研究人员已经成功地建立了模型并推导出方程来解释神经元如何响应来自其他神经的电刺激。这非常复杂，因为响应是非线性的。然后，他们设计了能够精确模拟生物离子通道的硅片。接下来，他们证明了这种硅神经元能够准确模拟真实的对一系列刺激做出反应的活体神经元。研究人员精确地复制了大范围刺激下大鼠海马神经元和呼吸神经元的完整动态。

巴斯大学物理系的艾伦·诺格瑞特教授领导了这个项目。他说:“到目前为止，神经元就像黑盒子，但是我们已经成功地打开了黑盒子，看到了里面的东西。我们的工作带来了巨大的变化，因为它提供了一种复制真实神经元电特性细节的强大方法。此外，我们的人工神经元有更广泛的应用范围，因为我们的神经元只需要140毫瓦的能量。这仅仅是微处理器的十亿分之一，微处理器已经被用于其他合成神经元的尝试。我们的人工神经元的特性使它们非常适合作为治疗慢性疾病的生物电子植入物。例如，我们正在开发一种智能心脏起搏器，它不仅能刺激心脏以稳定的速度跳动，还能利用这些神经元对心脏的需求做出实时反应。”

苏黎世大学的giacomo Indiveri教授是这项研究的合著者，他补充道:“这项工作为神经形态芯片的设计开辟了一个新的领域，因为它使用独特的方法来识别关键的模拟电路参数。”

另一位合作者，奥克兰大学的生理学家、布里斯托尔大学的研究员朱利安·佩顿教授说:“这非常令人兴奋，为生物电子学小型化和植入呼吸神经元开辟了巨大的机会。智能医疗设备正在推动针对一系列疾病和残疾的个性化医疗方法的转变。”

另一位合著者、奥克兰大学和布里斯托尔大学的生理学教授朱利安·巴顿(Julian Patton)说:“在生物电子学中复制呼吸神经元的反应，可以被小型化和植入，这非常令人兴奋，并为智能医疗设备带来了巨大的机遇，这些设备可以促进针对一系列疾病和残疾的个性化医疗方法。”

本文由译者Lough根据知识共享协议(BY-NC)从techxplore翻译并出版。

原标题:世界上第一个人工神经元

近年来，由于科学家和研究人员的不懈努力，医学和人工智能领域取得了一些惊人的飞跃。例如，国内科学家首次成功克隆了猴子。莱斯大学用3D打印了呼吸器官。最近，一个由明斯特大学、牛津大学和埃克塞特大学组成的研究小组已经创造了一个芯片，其中包含一个类似于人脑的“人工神经网络”。利用光的力量，这些人工神经元可以模拟人类真实神经元和突触的基本行为。

引用国外媒体生物工程，这个人工大脑可以使用4个人工神经元和60个突触来积累信息和进行模式识别或计算，这与我们自己的大脑在现实世界中的工作方式非常相似。对芯片功能的完整解释是非常技术性的，但简而言之，科学家使用两种机器学习算法来传输信息，并通过“光脉冲”触发这些神经元。

研究人员称这种芯片的关键是供电方式。它们不依赖电或电子，而是使用光能和光子。由于这种差异，生物工程专家说，与类似的电子系统相比，芯片可以“快速”处理数据。这项技术突破在未来会给我们带来什么还不得而知，它仍处于早期发展阶段。如果这个“神经突触网络”要接近人脑的全部能力，还有很长的路要走。

德鲁和他的团队惊奇的发现之一是抑制恐惧记忆的脑细胞隐藏在海马体中。

奥斯汀德克萨斯大学的神经科学家发现，大脑中的一组细胞是恐惧记忆突然重现的原因。这一发现可能有助于研究人员就如何使用某些方法治疗焦虑、恐惧和创伤后应激障碍(PTSD)提出新的建议。

在最近发表在《自然神经科学》杂志上的这项新研究中，研究人员描述了对“恐惧记忆”灭绝神经元的认知，这种神经元在被激活时抑制恐惧记忆，而在未被激活时允许恐惧记忆再次出现。

从巴甫洛夫用狗做实验的时候起，科学家们就已经了解到，那些我们认为在我们大脑后面的记忆将会在不恰当的时候出现，从而引发所谓的“自发恢复”——即使没有进行更多的强化训练，逐渐减弱的条件反射也可能被刺激并重新出现。然而，科学家不知道这种现象的原因。

“最初的恐惧经常在大脑中重现，但我们对其机制知之甚少，”研究作者之一、神经科学助理教授迈克尔·德鲁(Michael Drew)说。“这样的研究可以帮助我们了解诸如焦虑和创伤后应激障碍等疾病的潜在原因，也有助于我们研究潜在的治疗方法。”

德鲁和他的团队惊奇的发现之一是抑制恐惧记忆的脑细胞隐藏在海马体中。传统上，科学家总是将恐惧与大脑的另一部分——杏仁核联系在一起。海马体与记忆和空间导航等多种功能相关，似乎在整合恐惧情境的过程中发挥着重要作用(例如，将恐惧记忆与事件发生的地点联系起来)。

这一发现可以解释为什么治疗恐惧引起的精神问题的主要方法之一——暴露疗法有时没有效果。暴露疗法促进了新的安全记忆的形成，这些记忆覆盖了最初的恐惧记忆。例如，如果一个人在被蜘蛛咬伤后变得害怕蜘蛛，他可以接受暴露疗法，让蜘蛛爬上他自己。这些安全的记忆被称为“褪色的记忆”

德鲁说:“淡化并不意味着消除原有的恐惧记忆，而是创造一种新的记忆来抑制或对抗原有的恐惧。”。“我们的论文显示，海马体产生包括恐惧和衰退在内的记忆痕迹，这些海马体痕迹之间的竞争决定了恐惧是被表达还是被抑制。”

有鉴于此，研究人员可能需要重新检查暴露疗法的频率和时间，并探索开发新药的可能性。

在实验中，德鲁和他的团队把老鼠放在一个特殊的盒子里，用一种无害的振动来引发恐惧。之后，其中一只老鼠在盒子里时表现出恐惧行为。老鼠并不害怕，直到它反复进入盒子而没有振动，并形成褪色的记忆。

科学家使用光遗传学技术来打开和关闭衰退的神经元，实现恐惧记忆的人工激活和衰退痕迹记忆的抑制。“人工抑制这些所谓的退化神经元可以恢复恐惧，而刺激它们可以阻止这一过程，”德鲁说。"这些实验揭示了抑制非适应性恐惧和防止恐惧复发的潜在方法。"(任天)

根据最近发表在《细胞干细胞》杂志上的一份报告，华盛顿大学医学院的研究人员成功地将取自健康成人的皮肤细胞转化为运动神经元，而无需干细胞培养等步骤。最新的方法不仅有助于开发神经退行性疾病的新疗法，而且可以避免干细胞研究中的伦理争议。

运动神经元驱动肌肉收缩。一旦受伤，它们将导致破坏性疾病，如肌萎缩性侧索硬化和脊髓性肌萎缩，最终导致瘫痪和患者过早死亡。科学家一直希望开发神经退行性疾病的新疗法，但由于无法在实验室培养人类运动神经元，许多努力都收效甚微。

研究人员使用了20至70岁健康成人的皮肤细胞。与普通小鼠运动神经元相比，转化后的运动神经元在基因开启、关闭甚至功能上并不逊色。然而，因为很难从健康成人身上获得运动神经元样本，所以仍然不确定这些细胞是否与天然人类运动神经元完全匹配。

因为研究人员不能从活着的人身上取样运动神经元，但是他们可以很容易地取样皮肤，新技术使得在实验室研究运动神经元成为可能。更重要的是，转化的运动神经元可以保持原始皮肤细胞的年龄，即患者的年龄，并保持细胞的年龄特征，这对于研究在不同年龄形成并在随后几十年恶化的神经退行性疾病是至关重要的。

多能干细胞的方法类似于拆毁房屋并重建新房屋。然而，这种新方法更像是装饰，即在保留原有结构的前提下，对内部进行修饰，从而保留需要研究的衰老成年神经元的特征。不经过干细胞阶段，由多能干细胞引起的伦理争议就被消除了。

将来，研究人员将对患者死后捐赠的神经元样本进行进一步研究。

神经元的基本结构包括细胞体和突起两部分。其中细胞体由细胞核、细胞膜、细胞质组成，具有联络和整合输入信息并传出信息的作用。突起分为树突和轴突，树突短而分枝多，轴突长而分枝少。

神经元简介

神经元即神经细胞，是神经系统最基本的结构和功能单位。神经元分为细胞体和突起两部分。细胞体由细胞核、细胞膜、细胞质组成，具有联络和整合输入信息并传出信息的作用。突起有树突和轴突两种。

树突短而分枝多，直接由细胞体扩张突出，形成树枝状，其作用是接受其他神经元轴突传来的冲动并传给细胞体。轴突长而分枝少，为粗细均匀的细长突起，常起于轴丘，其作用是接受外来刺激，再由细胞体传出。轴突除分出侧枝外，其末端形成树枝样的神经末梢。末梢分布于某些组织器官内，形成各种神经末梢装置。感觉神经末梢形成各种感受器;运动神经末梢分布于骨骼肌肉，形成运动终极。

从形态上可以将神经元分为三类，分别是假单极神经元、双极神经元、多极神经元。

1、假单极神经元：胞体近似圆形，发出一个突起，在离胞体不远处分成两支，一支树突分布到皮肤、肌肉或内脏，另一支轴突进入脊髓或脑。

2、双极神经元：胞体近似梭形，有一个树突和一个轴突，分布在视网膜和前庭神经节。

3、多极神经元：胞体呈多边形，有一个轴突和许多树突，分布最广，脑和脊髓灰质的神经元一般是这类。

失能老人之运动神经元损伤的康复护理方法

生活中患得运动神经元损伤的老年人数有很多，这是一种常见的进行性运动神经萎缩症疾病，患得此病，患者们的身体机能会受到很大的损伤，对患者身心健康是很大的影响。为了帮助患者早日回归到正常的生活中来，运动神经元损伤的康复护理是必须要专业且持续进行的。

运动神经元损伤的康复护理需注意事项：

1、呼吸道的管理：一般运动神经元损伤的病人都是用机械来进行通气的，这就不能保证呼吸道很好的沫理，所以在护理时要有想到这一点。要定时翻身拍背，吸呼吸道的分泌物，湿化气道，无菌操作气管切开，注意使用氧气的安全。

2、功能锻炼：运动神经元损伤患者长期卧床，身体机能易退化，所以功能锻炼的意义很大。患者都有不同部位不同程度的肌力减退或完全丧失，加强功能锻炼延缓肌肉萎缩、关节僵硬也非常重要。每2h翻身按摩肢体，活动关节，鼓励患者主动握拳，作深而慢有效呼吸运动，锻炼呼吸肌，保证和维持肌肉正常功能，瘫痪患者将肢体摆放为功能位。

3、健康指导：对于这种慢性、进行性疾病患者及家属的自我保健很重要，护理时做一些健康的指导有很帮助。遵医嘱按时服药，不能随意停止或改变服药时间。注意保暖和休息，预防感冒，家中备好简易急救器械，如家用呼吸机、吸痰器等，以备应急使用。保持与医务人员的通讯联系，遇到紧急情况时有科学的指导，避免和减少不良后果的发生。

4、饮食护理：科学合理的安排好患者的日常饮食，可为他们及时的补充营养。尽量给予高蛋白、高热量、易消化的饮食、富含维生素，少量多餐，加强患者的营养，能提高疾病的耐受力，对疾病有积极意义。对于气管切开或吞咽困难的患者，可以采用鼻饲营养，注意营养均衡，监测营养指标。

5、心理护理：患得运动神经元损伤患者心理是一定会受到影响的，所以心理方面的护理不可忽视。此病会逐渐影响运动功能和生活自立能力，所以要保持乐观积极的生活态度，配合治疗，讲述成功病例增强战胜疾病的信心。

温馨提示：以上就是对“运动神经元损伤的康复护理”的相关介绍，大家现在对这方面应该有一定的了解了，希望对有需要的朋友有所帮助。要想运动神经元损伤的康复护理对患者在短时间内起到理想的效果，请按照以上措施进行康复护理。

无脑回畸形是一种神经元移行障碍性疾病，是由于最终构成大脑皮层表面层的神经元移行过程中发生障碍，不能通过已定位于较深层的神经元。本病又称光滑脑，罕见。多发生于妊娠3个月内。完全性脑回缺如，大脑表面平滑，称缺脑回畸形，那么无脑回畸形为神经元移行障碍吗？

无脑回畸形的特点为部分或全部脑皮质表面平坦，缺乏脑裂和脑回。有时仅有少数沟回称为脑回少畸形.并常与巨脑回畸形并存。可发生于双侧或单侧。常合并的畸形有胼胝体缺如、小脑回、灰质异位及大脑两半球合并等。显微镜下。见大脑皮质结构异常，皮质分层不完全或不分层，常见不成熟的神经细胞。

大多数病例为散发性，其发生机制可能是多因素的，但必须在妊娠早期就存在，胎儿酒精中毒综合征就是外环境的毒素引起神经元移行阻滞的一个实例。

无脑回畸形的新生儿均有小头畸形和轻微面部异常。完全性无脑回畸形多伴有去大脑状态和惊厥，常在2岁前死亡。不完全性无脑回畸形患儿在新生儿期仅表现为面部异常，至婴儿期才有明显的智力发育落后，不一定伴有惊厥。常能长期存活，无有效疗法。CT、扫描可提示诊断，表现为脑室及蛛网膜下腔扩大和脑皮质光滑。MRI显示更为清楚。脑血管造影亦可确诊，由于脑沟缺乏，表浅血管不固定而呈波浪状走行。

病因常为宫内感染或宫内缺血，导致神经元移行障碍，部分有家族遗传史。常发生于胚胎8～14周神经元移行时期，神经元移行受阻导致皮层增厚，脑沟和侧裂不发育或仅为非常浅的小沟，构成"8"型脑，类似孕25周前的胎儿脑外观。无脑回畸形常累及全脑，以顶一枕部为重，其中X-linked的无脑回畸形伴小****较常见，孤立无脑回发生率则很低。无脑回畸形分为5型。

Ⅰ型：又称为无脑回-巨脑回综合征，为无脑回畸形中最严重的一型，常有脑小和发育倒退，出生时就有不活泼，食欲差及低张力，癫痫出现早，逐渐加重并难以控制。大多数病人有无脑回和巨脑回。MRI上显示脑表现光滑，T2W上脑表面有一薄层高信号灰质，其与深部增厚灰间有一白质带(称细胞稀疏区)分开，正常的皮层下白质树样结构消失，侧裂变浅或无，轴位上脑外形呈"8"形，部分病例伴胼胝体发育不全，矢状位观察胼胝体变少或部分缺如。侧脑室三角区和枕角常因为距状沟未发育而扩大。脑干发育不良，常累及皮质脊髓束和皮质延髓束。其它畸形包括小脑蚓部发育不良，脑积水等。常有巨脑回，表现为局灶性或弥漫性皮层增厚，大脑回和浅脑沟，常位于顶-枕区。

Ⅱ型：这一型表现为复杂发育异常，常与Walker-Werburg综合征，Fukuyama先天肌萎缩及相关综合征并发。病理上皮层严重杂乱无章，不能识别神经元层，蛛网膜下腔有纤维胶质板，常伴有脑积水。MRI示脑沟浅(介于Ⅰ型和多微小脑回之间)，脑皮层增厚，脑白质树样结构消失，脑白质髓鞘化不良，表现为T2W白质呈高信号。常有单侧或双侧脑过小。其它畸形有Dandy-walker综合征，脑干发育不良，脑膜增厚，胼胝体发育不良，偶有枕部脑膨出。

小编为大家整理的关于无脑回畸形为神经元移行障碍的常识都了解了吧，另外本网还有很多关于儿童疾病方面的知识，感兴趣的可以继续关注，让孩子可以健康的成长。

神经元的结构

神经元的基本结构包括细胞体和突起两部分。神经元的突起一般包括一条长而分支少的轴突和数条短而呈树状分支的树突。长的突起外表大都套有一层鞘，组成神经纤维，神经纤维末端的细小分支叫作神经末梢。神经纤维集结成束，外面包有膜，构成一条神经。

神经元的分布

神经元的细胞体主要分布在脑和脊髓里。在脑和脊髓里，细胞体密集的部位色泽灰暗，叫灰质。在灰质里，功能相同的神经元细胞体汇集在一起，调节人体的某一项相应的生理功能，这部分结构就叫作神经中枢。神经元的神经纤维主要集中在周围神经系统里。在周围神经系统里，许多神经纤维集结成束，外面包着由结缔组织形成的膜，就成为一条神经。在脑和脊髓里，也有神经纤维分布，它们汇集的部位色泽亮白，叫白质。白质内的神经纤维，有的能向上传导兴备。有的能向下传导兴奋。

神经元的功能

种经元受到刺激后能产生兴奋，并且能把兴奋传导到其他神经元。

特别提醒：①神经元的功能是受到刺激后能产生兴备，并能够将兴奋传导到其他的神经元，这种可传导的兴奋叫神经冲动。兴奋是以神经冲动的形式传导的。②神经冲动在神经元中的传导方向是：树突→细胞体→轴突。