神经生物学总结

2024-08-03 版权声明 我要投稿

神经生物学总结(通用8篇)

神经生物学总结 篇1

第I卷(选择题)

一、选择题

1.下列关于人体内环境和稳态的叙述不正确的是 ...A.人体内环境的成分有血糖、生长激素、抗体等

B.体温调节中,甲状腺激素和肾上腺素表现为协同作用 C.糖尿病患者尿多,是因为代谢旺盛,产生的水比正常人多

D.血浆中的每一对缓冲物质是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成

2.多巴胺是某些神经元之间传递信号的一种递质,它会刺激大脑中的“奖赏中枢”,使人产生愉悦感。可卡因是一种神经类毒品,其作用如下图所示。下列叙述正确的是 A.多巴胺的释放要依赖膜的选择透过性不消耗能量 B.多巴胺与受体结合后,突触后膜电位变为外正内负 C.可卡因可阻止多巴胺回收,使突触后神经元持续兴奋 D.可卡因与多巴胺竞争突触后膜上的受体而干扰信息传递

3.某人因外伤而成“植物人”,处于完全昏迷状态,饮食也只能依靠鼻饲,人工往胃内注入流食,呼吸和心跳正常。请问他的中枢神经系统中,仍能保持正常功能的部位是()A.脑干和脊髓 B.小脑和脊髓 C.小脑和脑干 D.只有脊髓 4.下列说法错误的是()

A.学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程 B.记忆是将获得的经验进行储存和再现

C.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成 D.短期记忆可能与新突触的建立有关

5.下列有关神经系统结构、功能的表述中,正确的是()A.人类大脑皮层的S区受损时,伤者将不能讲话

B.反射弧中联系传入、传出神经的中间环节叫中枢神经 C.兴奋在神经元之间传递时,从电信号转化为化学信号

D.突触前膜上的受体可将神经递质运至突触后膜所在的神经元内 6.根据下面的人体神经元结构模式图,分析下列叙述中正确的是

A.①⑤上都可发生神经递质的活动

B.若刺激A点,图中电流计B将出现2次偏转,且方向相反的

C.若抑制该细胞的呼吸作用,不会影响神经冲动在一个神经元细胞内的传导 D.④的形成与高尔基体有关

试卷第1页,总2页 7.图中所示为测定A、B两个神经元之间电流传递的实验装置,图中ab=cd。用微电极分别刺激b、c处,电流表的变化是

A.刺激b点,B神经元上电位由“外负内正”迅速变为“外正内负” B.刺激c点,A神经元上电位由“外正内负”迅速变为“外负内正” C.刺激b点,灵敏电流针发生2次方向相反的偏转 D.刺激c点,灵敏电流计发生2次方向相同的偏转

8.如图表示神经元联系的一种形式,与此相关的表述正确的是()A.刺激a处,会导致b处兴奋或抑制,c处不会发生电位变化 B.刺激b处,该细胞兴奋在膜外电流由未兴奋部位传给兴奋部位 C.刺激c处,a和b处都会发生兴奋 D.刺激a处,b、c同时兴奋或抑制

9.如图是一个反射弧和突触的结构示意图,根据图示信息回答下列问题:

(1)图1中的感受器接受刺激后,接受刺激部位的膜内电位变化为:_________________;膜外局部电流方向为:从__________(兴奋,未兴奋)区域流向__________(兴奋,未兴奋)区域。

(2)图2表示的结构名称是,在传递信号时,实现了电信号→ → _____的转换和传导。其中的1表示_________________,1中物质的释放使突触后膜________________。

(3)假如图3中的Y来自图1中的A,图3中的X来自大脑皮层,当感受器接受一个刺激后,导致效应器产生反应,则Y释放的物质对突触后膜具有___________作用,如果大脑皮层发出的指令是对这个刺激不作出反应,则X释放的物质对突触后膜具有___________作用。

(4)一男童听到一声巨响后,立即趴下。试把下列名词连成一流程图,显示该男童趴下时神经冲动的传导途径:(用字母和“→”连接)

A.大脑皮层 B.脊髓 C.耳 D.传入神经 E.传出神经 F.骨骼肌

试卷第2页,总2页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。

参考答案

1.C 【解析】

试题分析:血糖、生长激素和抗体等都是内环境的成分,故A正确;甲状腺激素和肾上腺素都能促进新陈代谢,表现为协同作用,故B正确;糖尿病患者尿多是因为糖分随尿排出,带走大量的水分,故C错误;血浆的缓冲物质由弱酸和对应的强碱盐组成,故D正确。考点:本题考查内环境的稳态的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。2.C 【解析】

试题分析:多巴胺属于神经递质,其释放是胞吐依赖细胞膜的流动性,不需要载体但需要消耗能量,故A错误。多巴胺与受体结合后,引起的是兴奋,突触后膜由外正内负变为外负内正,故B错误。由图可知可卡因可以与多巴胺转运载体结合阻止了多巴胺的回收,进而使突触后膜神经元持续兴奋,故C正确。可卡因不是与多巴胺竞争突触后膜上的受体结合而是与多巴胺转运载体结合,故D错误。考点:本题考查神经传递相关知识,意在考察考生对知识点的理解和对图形分析提取能力。3.A 【解析】

试题分析:该“植物人” 呼吸和心跳正常,说明呼吸中枢和心血管运动中枢正常,两中枢位于脑干;处于完全昏迷状态说明大脑不能工作,所以大脑以下中枢正常,所以选A。考点:本题考查大脑、脑干和脊髓的功能,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。4.D 【解析】

试题分析:学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程,A正确;记忆是将获得的经验进行储存和再现的过程,B正确;学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成,C正确;短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,长期记忆可能与新突触的建立有关,D错误。

考点:本题考查学习和记忆的有关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。5.A 【解析】

试题分析:人类大脑皮层的S区受损时,伤者将不能讲话,但能听话和看书,A正确;反射弧中联系传入、传出神经的中间环节叫神经中枢,B错误;兴奋在神经元之间传递时,从电信号转化为化学信号再转化为电信号,C错误;突触前膜通过胞吐将神经递质释放到突触间隙再通过扩散作用于突触后膜,D错误。

考点:本题考查神经系统结构、功能的有关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。6.ABD

答案第1页,总3页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。

【解析】

试题分析:①如果是突触后膜,其上可有受体与神经递质结合,⑤可释放递质,A正确;刺激A点,电流计将出现2次不同方向的偏转,B正确;神经冲动的传导消耗能量,抑制细胞的呼吸作用,可影响传导,C错误;④是突触小泡,形成与高尔基体有关,D正确。考点:本题考查兴奋的传递和传导的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。7.C 【解析】

试题分析:神经元在静息时电位表现为外正内负,神经纤维受到刺激时,内负外正变为内正外负。而神经冲动在两个神经元之间传递是单向的。所以刺激b点,A神经元兴奋,灵敏电流计只发生1次偏转;兴奋通过突触传递给B神经元后,B神经元上电位由“外正内负”迅速变为“外负内正”,灵敏电流计又发生1次方向相同的偏转;所以A不正确,C正确。刺激c点,A神经元上电位无变化,所以B不正确。刺激c点,灵敏电流计只发生1次方向相同的偏转,所以D不正确。故选C。

考点:本题考查神经调节的相关知识,意在考查考生能识记神经调节的相关知识,理解神经调节中神经冲动在两个神经元之间传递,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。8.B 【解析】

试题分析:图中有3个突触,兴奋在不同神经元之间单向传递,存在突触延搁现象。刺激a处,会导致b处兴奋或抑制,c处也会发生电位变化,A错误;刺激b处,该细胞兴奋在膜外电流由未兴奋部位传给兴奋部位,B正确;刺激c处,a不兴奋,b处会发生兴奋,C错误;刺激a处,b先于c兴奋或抑制,D错误。考点:本题考查兴奋在神经纤维上的传导和在突触的传递,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。9.(1)由负变为正 未兴奋 兴奋(2)突触 化学信号 电信号 突触小泡 兴奋或抑制

(3)兴奋 抑制(4)C→D→A→B→E→F 【解析】 试题分析:(1)感受器接受刺激后,接受刺激部位由静息动物变为动作电位,其膜内电位变化为由负变为正;兴奋在神经纤维上以局部电流形式向前传导,细胞膜内电流方向与兴奋传导的方向相同,细胞膜外电流方向与兴奋传导的方向相反。

(2)图2表示的结构名称是突触,由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成;在传递信号时,实现了电信号→化学信号→电信号的转换和传导。其中的1表示突触小泡,突触小泡释放的神经递质能使下一个神经元产生兴奋或抑制。(3)(3)当有刺激时,Y处有来自感受器的兴奋,其兴奋会传至突触后膜,引起下一个神经元兴奋,从而使效应器做出反应,若要使效应器不做出反应则就要抑制,其由大脑皮层(X)发出。

答案第2页,总3页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。

(4)一男童听到一声巨响后,立即趴下。显示该男童趴下时神经冲动的传导途径耳→传入神经→大脑皮层→脊髓→传出神经→骨骼肌。

考点:本题考查反射弧和突触的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。

神经生物学总结 篇2

1 应用多种教学方法提高教学质量

1.1 结合实际修改教学大纲

神经生物学发展迅速,近年来众多突破性的科学研究带来了教材的更新,不断弥补和颠覆了以往的认识和知识。神经生物也是一门实验科学,众多的发现和研究都是建立在对临床病例和临床问题的研究和探索之上。因此我们通过对神经生物学课程大纲的改革和修改,一方面在引导学生学习和掌握现有知识的同时,注重培养学生发现问题和解决问题的能力,培养学生独立的思维方式和科学研究的意识;一方面补充神经生物学领域的最新前沿知识和技术,扩展学生的知识面以提高学生的学习兴趣,最终达到纵向深入理解知识,横向开阔了解知识。

1.2 将视频、动画、网络等多媒体资源融入教学

教师根据教学内容将知识制作为小动画展现给学生,生动灵活的分解知识点,促使学生加深记忆[2]。例如在讲解G蛋白耦联受体时,将G蛋白和配体结合改变构象传递生物学信号引起下游细胞效应的过程制作成小动画,逐步分解的讲述G蛋白耦联受体,易于学生掌握和理解。播放一些神经生物的研究视频和各种相关疾病的诊断治疗视频,避免枯燥乏味的讲解,并引导学生理解相应的科学研究和生活疾病密切相关,鼓励学生在课下利用网络资源吸取更多的知识。

1.3 以引导为主的教学培养学生的兴趣和自学思考能力

教师根据教学内容提出问题,引导学生回答问题、参与讨论,指导学生对问题进行抽丝剥茧的分析关键因素并解决问题。例如在讲授受体和信号传导时,讲授信号转导过程分为信号产生、受体识别和结合、跨膜信号转导、细胞内蛋白质级联的信号转导、细胞效应和信号终止6个步骤,引导学生认识疾病的发生可以存在于信号转导6个步骤的任何一环。结合常见病例,如霍乱弧菌引起的肠道感染、桥本氏甲状腺炎、糖尿病等讲述受体缺陷和信号转导异常的疾病发病机理和治疗靶点。鼓励学生在课下收集更多的病例资料,理解所学知识和日常生活的相关性,调动学生的兴趣和积极性。

1.4 建立合理的考核制度

课程的考核方式在很大程度上影响着学生的学习态度和积极性,好的评价方式能够激发学生学习的积极性和主动性。神经生物学的复杂性和抽象性决定了该课程的难度和深度,一方面对教师的素养有极高的要求,一方面对学生的听课效果和思考能力有很高的要求。在神经生物学教学中,我们力求重点培养学生的思维方式和科研素养,将课程成绩分为三部分:平时成绩占30%,主要是平时课堂的小测验,每学期不少于3次;课堂参与和讨论占30%,主要是课堂提问和学生的参与程度,鼓励学生参与其中,锻炼学生的分析问题、解决问题的能力;考试成绩占40%。

1.5 加强科研团队建设以带动教学

我校成立了神经生物学科研团队,以提高我校科研实力,促进教师人才的培养,营造良性的科研创新氛围。神经生物学团队以共同的研究方向凝聚,同时尊重科研人员个人的兴趣和专长,鼓励科研人员之间的交流和合作,促进新思维、新技术、新理念的交融和碰撞,形成稳定的团队协作。教学和科研是高校的核心工作,相辅相成,互相促进,教学只有以科研为支柱,才能改革教学大纲、丰富教学内容、提高教学质量。

2 激发学生对于神经生物学的学习兴趣

2.1 结合病例、生活常识和社会热点问题激发生物学研究的兴趣

传统的教学多是教师灌输知识,学生缺乏学习兴趣。近年来世界各国提出了STS教育方法[3],即科学(science)、技术(technology)、社会(society),STS教育方法强调科学、技术与社会的相互关系,以科学技术在社会生产、生活和发展中的应用为指导思想,实施科学教育[4]。在神经生物学的教学中,我们力求将神经生物学的知识点和常见病例、生活常识相结合,提高学生学习的兴趣,让学生将课堂知识应用到日常生活中。例如在讲授大脑学习记忆时,将目前常见的阿尔茨海默症、帕金森综合征等疾病病例融入教学,讲述这些常见病的发病机理和治疗方法、预防策略等。另外针对学生关注社会热点问题的特点,我们也将雾霾、环境污染、日本核泄漏等社会热点问题和神经系统发育的知识相融合,讲述神经发育的过程、特点和神经发育畸形的相关知识。

2.2 结合科技发展史培养学生的思考能力

在日新月异的生命科学领域,了解科技发展史至关重要,科学家的发现和科学实验不仅颠覆了传统的认识,更加成为新技术、新应用的动力源泉。如1997年多利羊的出现,更新了人类对于胚胎发育的认识,更催生了人工受孕试管婴儿相关技术的应用和发展。诱导型多能干细胞(induced pluripotent stem cells,IPSs)的发现,更证明了细胞的全能性和可逆性,基于细胞重编程的器官培养、细胞治疗有广阔的应用前景。在神经生物学的教学中,加入部分生命科学技术史的讲述,不仅使学生加深理解基本生物学的概念和原理,而且培养学生发现问题和解决问题的科学素养。

2.3 结合最新的科技动态和前沿研究开阔学生的视野

2014年3D打印技术的发展颠覆了传统打印技术的局限,可以打印人体器官,为器官移植提供了一个全新的疗法。目前这一技术已经应用于牙科、骨科等领域,通过3D直接打印的人类牙齿和骨骼,不仅提高了治疗速度,更提高了灵敏度和可操作性,实现了针对病患的个体化治疗。2015年8月清华大学施一公课题组在《科学》上发表的关于前体RNA剪接的结构基础的解析,阐述了RNA剪接反应的分子机制和工作原理。这一发现也将极大地变革生物学界,对进一步揭示生命、揭示与剪接体相关疾病的发病机理提供了结构基础和理论指导。

我们鼓励教师多阅读科技论文,了解最新的科技动态和前沿知识,将这些知识融入到神经生物的教学中,提高教学的趣味性,扩展学生视野,提高学生对于科学研究的兴趣和积极性。

总之,全面推进素质教育是我国教育改革的总趋势,培养学生的思考能力和科学素养是素质教育的重要内容之一。我们通过对神经生物学的教学改革,提高课堂教学效率,进一步的夯实学生理论知识的学习,同时着重培养学生的科研思维和科研兴趣。神经生物学是不断变化发展的,这就要求教学工作者时刻与时俱进,把握科技发展方向和前沿,在讲授基础知识的同时,结合临床病例、生活常识,培养学生的科学素养。

参考文献

[1]杨柳.科学研究在医学生教育中的重要性[J].教育理论研究,2013,15(2):266-267.

[2]胡文.多媒体直观在神经生物学教学中的作用及实施[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2007,9(5):578-580.

[3]刘创.STS教育:大学生社会化的有效途径[J].学术论坛,2004,1:167-170.

生物神经调节难点突破 篇3

在复习神经调节时,如何把那么多的知识点有机地串起来呢?比较有效的方法是按照“反射→反射弧→过程→机理(兴奋在反射弧中的传导→兴奋在低级神经中枢中的传导→兴奋在高级神经中枢中的传导)→人类特有的神经中枢”这条主线进行归纳,并具体落实到动物的行为、内环境的稳态、人类的活动等内容中,挖掘人体在调节过程中各个环节的因果关系,将静态的个别生理反应变成一种动态的过程。

知识链接1:参与反射活动的神经结构被称为反射弧(见图1)。反射弧包括感受器(感觉神经末梢,感受刺激产生兴奋),传入神经(将兴奋传向中枢),神经中枢(对刺激进行分析和综合),传出神经(将兴奋传到效应器)和效应器(运动神经末梢和其支配的肌肉或腺体,产生相应的活动)。

图1

知识链接2:神经系统的结构和功能

结构名称 主要神经中枢 功能

脑 大脑 语言中枢、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢等 具有感知、控制躯体的运动,语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能

小脑 维持身体平衡的中枢 维持身体平衡

脑干 呼吸中枢、心血管运动中枢 调节呼吸、心血管运动

下丘脑 体温调节中枢、水盐平衡调节中枢、血糖调节中枢等 调节体温、水盐平衡、血糖平衡等

脊 髓 调节躯体运动的低级中枢 受大脑的控制

【基本例题】如图2是膝跳反射的结构示意图,下列相关描述正确的是( )

A.a、脊髓、b、c四种结构构成了完整的反射弧

B.在d处施加任一强度的刺激,都将引起膝跳反射

C.膝跳反射发生时兴奋将沿c→b→a的方向传导

D.b处的结构决定了兴奋只能向单一方向传递

解析:由题图可知a是传入神经,b是突触,c是传出神经,而反射弧是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,故A错。刺激只有达到一定强度才会引起兴奋,发生反射活动,故B错。兴奋只能由传入神经(a)传到传出神经,故C错。b是突触,由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在反射弧内(或神经元之间)只能向单一方向传递,故D正确。

答案:D

【归纳总结】反射弧中传入神经和传出神经的判断。

(1)根据是否具有神经节判断:有神经节的是传入神经。

(2)根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“ ”相连的为传入神经,与“ ”相连的为传出神经。

(3)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经,与后角(狭窄部分)相连的为传入神经。

难点一:兴奋在神经纤维上传导和突触间传递

【例1】已知神经细胞膜两侧离子分布不平衡是一种常态现象,细胞不受刺激时,膜外有较多的正电荷,而膜内则相反,如图3所示。如果在电极a的左侧给一适当刺激,此时膜内外会产生相关的电流,则膜外与膜内电流方向为( )

图3

A.膜外b→a;膜内a→b

B.膜外b→a;膜内b→a

C.膜外a→b;膜内a→b

D.膜外a→b;膜内b→a

解析:神经纤维上兴奋的传导方向与细胞膜内的电流方向相同,与细胞膜外的电流方向相反。此图中神经冲动的传导方向是从a到b,膜内电流方向也是从a到b,膜外电流方向是从b到a。

答案:A

【名师点拨】在膜外,兴奋传导方向与局部电流方向相反。在膜内,兴奋传导方向与局部电流方向相同。在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋,迅速传至整个神经元细胞,即在该神经元的任何部位均可测到生物电变化。

【例2】当手被尖锐的物体刺痛时,手先缩回来,后产生痛觉。为解释此现象,某同学绘制如图4所示的缩手反射的反射弧结构,方框甲、乙代表神经中枢。对此生理过程的分析正确的是( )

A.图中A为感受器,E为效应器

B.未被尖锐的物体刺痛时,神经纤维A处的电位分布是膜内为正电位,膜外为负电位

C.痛觉在图中的方框乙处形成

D.由甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递质只能引起乙的兴奋

解析:根据图示可判断A为感受器,E为效应器;神经纤维未受刺激时膜内为负电位,膜外为正电位;根据甲、乙两神经中枢的调节关系(痛觉在大脑皮层中形成,与传入神经相连,而缩手反射中枢在脊髓,与效应器相连,故甲调控乙),可以判断甲为高级神经中枢(大脑皮层),产生痛觉,而乙为低级神经中枢(脊髓);神经纤维末端释放的神经递质可以引起下一个神经元兴奋或抑制。

答案:A

【名师点拨】(1)神经递质释放方式为胞吐,体现了生物膜的结构特点——流动性。递质被突触后膜上的受体(糖蛋白)识别,其作用效果有两种:促进或抑制。

(2)递质的去向:神经递质发生效应后,就会被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用。

(3)在一个反射活动的完成过程中,同时存在兴奋在神经纤维上传导和神经元之间的传递,突触数量的多少决定着该反射活动所需时间的长短。

难点二:电位测量的方法及其生理学原理

【例3】图5表示神经纤维上某点受到刺激后对膜外电位的测量,图6表示神经纤维某部位在受到一次刺激前后膜内外的电位变化。相关叙述错误的是( )

图5                      图6

A.图5中在图示部位给予一刺激后,电流计指针偏转2次

B.将图5电流计电极一个置于膜内,一个置于膜外,不给予刺激时指针也能偏转

C.图5中神经纤维在未受到刺激时,电流计测得的电位为图6中的A点所示的电位即-60毫伏

D.图6的C处为反极化状态,此时膜外为负电位,膜内为正电位,这是Na+内流所致

解析:图5中在图示部位给予刺激后,因为电流计的两个电极处不同时兴奋,所以两个电极之间会出现两次电位变化,导致指针偏转2次;如果将两个电极置于膜两侧,因为在静息状态下膜内外存在电位差,所以也会导致指针偏转;图5中电流计的两个电极均位于膜外,在神经纤维未受到刺激时,电流计的两个电极处都为正电位,指针不偏转,不能测到电位变化;神经纤维某部位在受到一次刺激后,产生动作电位,由于Na+内流,导致膜外负电位,膜内正电位,此时为反极化状态。

答案:C

【名师点拨】电位差变化的测量方法总结。

测量方法 测量图解 测量结果

电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧

神经调节的基本方式(生物教案) 篇4

神经调节的基本方式

教学目标:

知识目标:概述反射是人体神经调节的基本方式;

反射弧的概念及组成; 能力目标:能举例说出反射;

能区别简单的反射和复杂的反射;

能够分析类似膝跳反射等较简单反射的反射弧; 提出有关反应速度的问题,制定并实施探究计划;

教学重点:

反射的概念;

反射是人体神经调节的基本方式; 反射弧的概念及组成;

简单的反射和复杂的反射;

膝跳反射、排尿反射和“望梅止渴”等反射的具体分析; 教学难点:

反射是人体神经调节的基本方式; 反射弧的概念及组成;

简单的反射和复杂的反射;

膝跳反射、排尿反射和“望梅止渴”等反射的具体分析; 教学方法:

讲述法、实验法、讨论法; 教学准备:

挂图,多媒体电子课件; 课时安排:

1课时;

教学过程:

【复习上堂课内容】

师:上堂课我们学习了神经系统的组成。神经系统由哪几个部分构成的呢?

生:中枢神经系统和周围神经系统构成。中枢神经系统包括脑和脊髓,周围神经系统包括脑神经和脊神经。

师:脑可以分为大脑、小脑和脑干,它们的分工有些什么不同呢? 生:大脑控制高级的生命活动;小脑协调运动,维持身体平衡,脑干调节人体基本生命活动。师:脊髓有怎样的作用? 生:反射和传导。【新课讲授】

师:神经系统是如何调节各项生命活动的呢?神经调节的基本方式是什么呢? 生:反射。

师:到底什么是反射呢?我们先来看一个具体的例子。

师:请同学们看到书P77膝跳反射。这是一个最典型的也是很简单的反射。大家可以自己参照书上给出的反法试一试,了解什么是膝跳反射,进而了解什么是反射。学生活动。师:大家都做成了膝跳反射吗?每个健康的人都是具有这个基本的反射的。哪为什么有的同学没有做成功呢?是不是在做膝跳反射的时候有什么要注意的地方呢?

生:叩击的部位要正确:膝盖下面的韧带。叩击的手势要正确:用手掌内侧的边缘,迅速地叩击一下,力度稍微要大一点。

师:是的。位置不对,我们的神经系统感觉不到相应刺激;叩击时过重、过轻或者过于频繁,也会影响膝跳反射的发生。还有,最有是请同桌帮你叩击韧带,因为自己叩击的话,可能下意识的会做好准备,从而干扰膝跳反射的发生。

师:讲了这些注意事项之后,大家可以再做一下,看这次能否成功。学生活动。

师:快速叩击一下膝盖下面的韧带,大腿的一些肌肉就会迅速收缩,从而使小腿突然抬起,像这样,人体通过神经系统,对外界或内部的各种刺激所发生的有规律的反应,就叫反射。师:类似的反射还有很多,比如手遇到烫东西会缩回,物体在眼前突然出现的时候会眨眼、婴儿膀胱里尿液多了就会立即排尿等等。

师:反射为什么能够发生呢?反射的结构基础是什么呢? 生:反射弧是反射的结构基础。

师:反射弧由五个部分构成:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。师:现在我们来具体分析 松开烫手馒头反射的反射弧。师:为什么抓到烫手馒头后我们会迅速地把手松开呢?

生:首先是手上的皮肤感觉到了烫,然后把这种“烫”的信息传递到了脊髓,脊髓迅速地发出神经冲动,控制手指松开,整个反射完成。

师:哪位同学可以说出这个反射的反射弧的五个部分具体是哪些结构?

生:感受器是分布于手指皮肤中的神经末梢;传入神经;神经中枢位于脊髓;传出神经;手指。

师:再请一位同学来分析一下膝跳反射的反射弧。

生:感受器是韧带,传入神经,神经中枢位于脊髓,传出神经,效应器是神经末梢以及大腿的肌肉。

师:大家都知道“望梅止渴”这个典故。谁能分析一下这个反射的反射弧? 生:感受器是耳,传入神经,神经中枢是大脑皮层,传出神经,效应器是神经末梢和唾液腺。师:缩手反射、眨眼反射、排尿反射和膝跳反射等,都是简单的、人生来就有的反射,这一类反射统称为非条件反射;

还有一类反射,叫条件反射,是人通过长期生活经验的积累获得的。复杂的反射的神经中枢往往位于大脑皮层。

师:人体通过各种反射,来调节自身的生命活动,从而对体内外的刺激作出适当的反应。师:请大家做书练习。

板书设计:

第三节

神经调节的基本方式 一

反射

概念:人体通过神经系统对体内外的刺激所产生的有规律的反应。二

反射弧

反射弧是反射的结构基础

反射弧的组成:

感受器+传入神经+神经中枢+传出神经+效应器 三

神经生物学总结 篇5

本课是八年级第三单元第三节《神经调节》的第三课时。在这节课中我认为要调动学生的积极性,教师必须想方设法把抽象的知识形象化地展现在学生面前,而且要把握课本各知识点之间的内在关系,设计贴近学生生活实际,符合学生思维特点的问题从而引导学生一步步探究出结论,从而解决问题,获得知识。

本课是围绕“什么是反射”、“反射的结构基础”、“反射的类型”展开的。如何生动形象地使学生了解反射是本节教学的难点之一。兴趣是最好的老师,本节课我以活动为主,结合PPT课件,穿插了两个直观的视频,共设计了两个游戏、两次实验、一次讨论,学生的参与面广,兴致高。我以游戏“反口令”开头,引出“神经系统的调节作用”。那么神经系统调节的基本方式是什么呢?接着,我让学生进行实验“膝跳反射”,通过实验分析让学生知道什么是反射。这就解决了本课的第一个知识点。那这样的反射是如何产生的呢?让学生通过自主学习阅读课本,找出反射弧的组成。在此设计了角色扮演的游戏,让学生开火车说出反射弧的各个组成以及功能,并结合视频加深学生对知识的理解。所有的反射是否一样呢?学生再次进行“膝跳反射”的实验,探究大脑能否控制反射的发生,由此引出反射的类型------条件反射和非条件反射。然后,让学生自己讨论举例各种反射,通过全班同学的判断区分条件反射和非条件反射。

这节课还有一些值得改进的地方,例如我在向学生简单介绍了“膝跳反射”、“缩手反射”以及“驾驶员看见红灯刹车”之后就直接让学生到课本上找出条件反射和非条件反射的特点。这样显得有些仓促。今后,我还要在活化教材、钻研教材上下功夫。

2011神经外科总结 篇6

2011年,神经外科在医院领导和护理部的关心与支持下,全科护士积极响应“优质护理服务示范工程”,遵循医院倡导的主动服务、微笑服务,坚持“以病人为中心”,围绕年初制定的护理管理目标和工作计划,开展各项护理工作,现将2011年神经外科护理工作总结如下:

一、狠抓纪律,奖惩并重,工作作风认真严谨。

1、过去,科室内有少数工作人员“庸懒散”,召开全科护士会强调工作纪律,同时针对这种情况制定迟到、早退的处罚条例,严格实施,公平对待。

2、科内业务学习、业务查房严格签到,对于全勤年底给予奖励,到会不足9次,科内通报批评,并给予经济处罚。

二、加强“三基三严”培训,实行分层管理,护理人员素质有所提高。

1、对各级护理人员按“三基三严”培训计划进行规范化培训,强化轮转护士、低年资护士的培训,月考评、季度考评及年终考评均达到质量要求。

2、每日晨会学习,内容为基础理论知识、院内感染知识和专科知识,针对所学知识,每周晨会提问2次,回答合格率在95%以上。

3、组织全科护士学习医院护理核心制度并进行了考核,同时加强护理相关法律法规的学习。

4、强化了急救技术的训练,每个护士都能熟练掌握心肺脑复苏技术,并重点对呼吸机、除颤仪的技术操作进行了培训,专科急救技术有了明显的提高,组织的心肺脑复苏技术操作考核合格率100%。

5、各级护理人员参加科内、医院组织的理论考试、院感知识考试、技术操作考核,考核合格率100%

三、开展“优质护理服务”,规范护理工作,服务质量明显提高。

1、落实岗位责任制,按分级护理标准护理病人,落实健康教育,加强基础护理及重危病人的个案护理,满足病人及家属的合理需要。

2、对一般轻症、择期手术的病人,责任护士能热情接待,并把病人送至床边,主动向病人或者家属介绍病区环境,作息时间、规章制度及主治医师等,了解病人入院后的心理状态与需求。

3、对急症、危重病人能迅速组织抢救,减轻病人痛苦,适时进行沟通,安慰病人及家属,减轻其恐惧心理。

4、每月召开一次护患沟通会,广泛听取病人及陪护对护理服务的意见,对存在的问题查找原因,提出整改措施并及时进行了整改。

5、在生活上为病人提供了各种便利条件,对出院病人主动回访,提醒定期复查,并针对性的进行健康宣教。

6、出院病人填写“病人满意度问卷调查”,每月统计整理,将反应的问题集中讨论、分析、改进,进一步规范临床护理工作,改善护理服务,提高服务质量。

7、全年病人及家属无投诉,医院组织的服务质量调查病人满意率〉95%。

四、重视护理风险管理,强化应急演练,护理安全得到保证。

1、急救物品完好率达到100%。急救物品进行“四定”管理,对科内监护仪、呼吸机、电动吸痰器实行专人管理,制定维修、保养表格,班班交接,每周专管人员进行全面检查一次,护士长每周检查,随时抽查,保证了急救物品始终处于应急状态。

2、入院病人进行五大高危因素评估,及时填写评估单,提供安全有效的防护措施,同时对家属进行宣教,并做好记录。

3、每周召开护理缺陷例会,讨论本周缺陷或进行安全意识教育,查找工作中的不安全因素,提出整改措施,消除差错事故隐患。

4、认真落实各项护理规章制度及操作流程,发挥科内质控小组作用,定期和不定期检查各项护理制度的执行情况,并记录,使护理质量持续改进。

5、每月组织一次护理质量分析会,对本月质控工作进行总结,共性问题引以为戒,个性问题个别指导、培训。

6、列举神经外科护理风险及相应的防护措施,组织全科护士进行分析、讨论学习,并开展应急演练,并运用于实际工作中。对每一次应急处理工作之后都进行了回顾性评价,总结经验教训,使全科护士的应急能力有了明显提高。

五、护理文书书写,力求做到准确、客观及连续。

电子病历的推广和开展,减少了一定的护理文书书写工作,全科护士均能熟练掌握电子病历应用。质控小组定期检查,护士长定期和不定期检查,出院病历终末质量检查,发现问题及时纠正,每月进行护理文书质量分析,对存在问题提出整改措施,并继续监控。

六、规范病房管理,使病人达到接受治疗的最佳身心状态。

1、病房每日定时通风,保持病室安静、整洁、空气新鲜。

2、对病房基础设施做了一些完善调整,更新了智能呼叫系统。

3、加强陪伴管理,做好控烟工作,争创无烟病区。

七、加强成本控制,经济效益有所提高。

1、学习并掌握HIS系统的使用,耗材及时记账,重点加强高值耗材管理。

2、出院病人常规进行查账核对,避免多计费、漏计费。

八、按医院内感染管理标准,重点加强了医疗废物管理,完善了医疗废物管理制度,组织学习医疗废物分类及医疗废物处理流程,并进行了专项考核,院感小组兼职监控护士能认真履行自身职责,使院感监控指标达到质量标准。工作中还存在很多不足:

一、基础护理不到位,依赖病人家属,个别班次新入院病人卫生处置不及时,病人卧位不舒服。

二、病房管理有待提高,病人自带物品较多,物品放置杂乱。

三、职业暴露防范意识差,生活垃圾、医疗垃圾时有混放。

四、主动学习风气不够浓厚,科内论文发表欠缺。

五、护理文书书写有漏项、漏记、内容缺乏连续性等缺陷。

神经生物学总结 篇7

不同的遗传素质和不同的环境塑造了不同的个性, 这些因素与SAD的形成和发展有关, 但这些作用最终均通过大脑神经机制的改变产生相应的临床症状。在探讨人类心理活动的脑机制方面, 认知神经科学在大量借鉴认知心理学的行为实验研究方法基础上, 广泛采用了脑功能成像技术, 如功能磁共振成像 (functional magnetic resonance imaging, fMRI) 技术, 这类无损伤性研究手段使研究者逐渐摆脱以动物的研究结果来说明人类心理的尴尬局面, 这一领域的发展必将促使研究者对焦虑障碍神经生物学基础的理解进一步深入。

另外, SAD情绪症状易于诱发的特点更便于开展关于情绪的研究, 可通过观察患者大脑功能状态, 探索其神经生物学机制, 并推断可能存在的与情绪相关的神经回路。

1 SAD脑功能成像研究方法

1.1 fMRI的运用

随着人的认知、情绪和行为变化, 作为心理的器官——大脑也产生一系列的神经生物学的改变。在相应的刺激条件下, 可通过对正常人的脑功能活动和SAD患者的脑功能活动进行比较, 对其病理生理学机制进行进一步探索。fMRI需要一个具有较高磁场强度的磁共振成像设备和合适的成像脉冲序列, 以及用于激活大脑皮层功能区的有效刺激。实验对象通过对音频或视频刺激作出反应, fMRI能够收集记录受试者执行某种特殊认知任务时的脑部活动功能变化的磁共振物理信号, fMRI能显示脑区的功能活动的激活状态, 既能看到相应脑组织部位的异常功能改变, 而且能够动态地观察其激活强度的变化。

f MRI目前广泛应用于认知方面的研究, 如语言作业、记忆功能, 以及各种精神障碍的病理机制研究, 为神经心理学开辟了广阔前景。

1.2 引起脑功能区激活的刺激模式的运用和选择

根据fMRI成像原理, 在收集磁共振物理信号时需要呈现外界刺激, 而采用何种刺激能够激发焦虑障碍的情绪并引起相应的脑组织激活是研究成功与否的关键。目前同类研究采取的刺激模式, 主要有视觉图片刺激、听觉语言刺激、情感语言语境联想刺激等。

Kensinger等[1]运用于恐惧刺激相关的图片 (如蛇的图片) 作为视觉刺激, 发现注视刺激图片时, fMRI信号伴有眶回及杏仁核的激活。应用fMRI研究视觉的情绪刺激不仅可激活边缘系统脑组织, 而且可激活大脑皮层的感觉, Breiter等[2]研究表明, 与过去创伤经历相关的情绪刺激对大脑皮层感觉区脑活动有明显的影响。提示过去的创伤经历改变了感觉皮层水平的脑激活水平。这一结果提示研究者寻找与过去创伤经历相关图片刺激可能更有利于激活可见的脑组织活动。Stein等[3]采用面部表情刺激图片, 比较生气、害怕和蔑视等负性刺激与愉快及中性的图片刺激对脑区激活作用的影响, 证明了负性刺激对脑区激活作用更显著, 而中性刺激和愉快刺激对脑激活作用的影响差异不显著。

威胁性词语与中性情绪词语听觉刺激交替实验中, 与健康对照组相比, 患者组异常激活了颞叶、前额叶、特别是眶额皮层和扣带回[4]。杏仁核在目前被普遍认为是与恐惧相关的神经系统, 而在这一研究中进行威胁词刺激时并未见明显的杏仁核激活效应, 这是否与听觉威胁词的刺激强度有关?采用什么刺激词作为威胁词可对SAD患者构成有效激?在进行fMRI扫描时, 操作噪音较大, 在呈现听觉刺激的同时也受到操作噪音本身的干扰, 这些问题是否影响了实验结果应予以考虑。

语境联想刺激模式[5]要求被试在观察到正性和负性情感词汇的同时结合个人经历的真实体验进行联想, 这一模式更贴近了真实情景的模拟, 情绪体验更鲜明、强烈, 更符合实验要求的刺激效果。但情感语言语境联想刺激模式涉及视觉、注意、理解、分析、判断等多种心理过程, 条件复杂, 要严格控制额外变量干扰, 有一定的难度, 且目前还未有标准化的词汇系统, 需要完成心理行为的预试验以明确选用合理的刺激词。

以上各种刺激模式均达到了一定的刺激效果, 产生了fMRI成像可见的脑组织激活效应。情绪的主观差异较大, 对被试是否构成刺激, 还与被试的情感特征和以往经历有关, 因此设计合适的刺激模式以便能过诱发期待的情绪体验是研究的关键。进行fMRI研究之前要明确实验计划, 制定最优化的刺激方案。刺激方案对fMRI信号的检出尤为重要, 实验选用的参数设计的空间分辨率要足够观察到例如杏仁核这样小的神经和团的活动。

1.3 脑功能成像研究中采用的实验范式

探讨心理活动的神经机制, 需要将传统的心理生理学、神经心理学、认知心理学的研究范式进行整合, 以保证实验结果的可靠性。目前主要采用组块设计和事件相关设计。

脑功能成像研究中广泛采用的减法设计实验范式又称为组块设计, 组块设计由于任务刺激时间较长, 刺激重复呈现, 使信号叠加, 血氧反应的幅度高。BOLD信号变化较大, 适于情绪、思维等脑高级功能的研究。

目前许多学者还采用了单刺激实验范式或事件相关设计。该方法可显著减弱实验过程中的顺序效应, 减少刺激间的相互作用, 适于感觉、运动、语言、记忆等过程的研究。事件相关设计的出现和不断发展是近年来fMRI研究中的一个最新趋势。与传统的组块设计相比, 事件相关设计能够更灵活地安排实验刺激, 更好地排除无关刺激的干扰, 对磁共振信号进行更好的描述。同时也能够进行事后的分类统计, 并与其他研究手段进行更好地整合, 从而大大地提高了fMRI研究探讨问题的广度和深度[6]。

2 应用fMRI技术探讨SAD神经生物学机制的研究现状

2.1 脑功能区激活状态的改变

情绪的中枢环路目前认为有前扣带回、海马、岛叶、额前皮质和杏仁核等脑组织结构。许多学者通过对照研究观察患者对外界刺激作用下脑组织的激活情况, 报告了同样的刺激会引起患者不同于健康对照组的特定区域的脑组织激活, 尤其是负性情绪刺激激活作用显著。在大量研究中显示杏仁核、前额叶皮质和海马是调节和控制正性和负性情绪的关键部位, SAD患者也可见其部位的相应功能的变化, 通过实验研究可见到强于正常对照组的异常激活。各种焦虑障碍亚型的脑功能激活区域存在着不同的反应, 其间的差异尚须进一步分析探讨, 这至少提示对于焦虑障碍的发病机制的研究应在亚型层次上进行, 以便于开展更有针对性的研究, 探索可能存在的不同的机制, 为诊断和治疗提供有利的理论基础。

SAD是焦虑障碍的一个特殊的亚型, 无论是情绪的启动诱发因素, 还是具体行为表现都与其它焦虑障碍有着不同的特点, 可能存在不同的神经生物学机制。近几年来, 逐渐受到国外研究机构的关注。

目前关于情绪的fMI研究显示, 杏仁核是处理情绪信息的主要脑功能区域。Straube等[7]研究发现, 除了杏仁核外, 在模糊的隐式的愤怒表情图片刺激任务下, 岛叶和视皮质的显著激活仅可见于SAD患者, 而非正常健康者, 因此认为岛叶在对恐惧刺激处理加工过程中起了尤为重要的作用。Stein等[8]采用标准化的面部情绪图片刺激系统呈现刺激任务, 在fMRI扫描时要求被试完成认知任务即识别图片中人物的性别, 结果显示, 当受到轻蔑的、侮辱的和生气面部表情图片刺激时, SAD患者在杏仁核、海马回出现了显著的激活, 并显著强于愉快表情图片刺激的激活;而无明显表情的颜面刺激与愉快表情刺激引起的脑区激活差异不显著。有关研究显示, SAD患者的杏仁核的激活反应与社交焦虑症状的严重程度呈正相关[9], 也有研究者认为不仅仅SAD患者有以上反应, 具有社交焦虑倾向的被试也呈现两侧的杏仁核和岛叶的显著激活, 且心理评估的焦虑倾向分值越高杏仁核和岛叶的激活越明显[10]。通过认知行为治疗, 比较治疗前后的脑激活状态, 显示治疗前SAD患者在岛叶和额前皮质相对于健康对照组有显著的激活反应, 而治疗后有显著的减低[11]。由此推断, 大脑对情绪的加工处理状态是焦虑倾向或某种特定焦虑障碍的内在表征, 那么, fMI是否有可能成为诊断和疗效判定的重要指标呢?目前研究结果显示, 这一指标的变化尚缺少特异性, 尚需设计更加符合SAD情绪反应的刺激模式进行更深一步的探索。

3 展望

综上所述, 目前此类的研究普遍认为杏仁核在情绪处理过程中起重要的作用。在SAD的疾病形成发展过程中, 认知因素——尤其在社会交往过程中, 针对模糊的、不确定的, 具有威胁性的社会刺激的认知评价和解释, 是引发焦虑症状的重要根源之一。研究发现, 无论对正性情绪图片刺激还是负性情绪图片刺激, 杏仁核均有比健康对照组更显著的激活[12], 说明SAD患者对于积极情绪刺激和消极情绪刺激均是敏感的, 这也符合日常可见的焦虑情绪特征, 而在岛叶仅在负性情绪图片刺激任务下有显著的激活, 由此推论, 大脑处理威胁性消极情绪刺激信息与处理积极情绪信息可能存在不同的脑神经机制。因此, 有必要进一步探讨SAD患者在处理负性情绪信息时除了杏仁核以外还与哪些大脑功能区有关, 是否有理由推论在杏仁核、岛叶等脑区的独特的激活反应强度是反映SAD的存在和严重程度的指标?有待于进一步研究和确认。

神经影像技术的发展使我们加深了对精神障碍的脑结构和脑功能变化的进一步了解, 大脑对刺激引起的激活反应呈现出多样性、复杂性特点, 这与采用了不同的研究方法有关, 也体现了人类大脑功能的复杂性。目前的研究只是明确了相关脑区的变化, 尚未找到具有特异性和高度敏感的指标来支持诊断的形成。能否使影像学技术在精神障碍的诊断和疗效判定上做出贡献, 是研究者所要探寻的重要方面。

同时也应看到, 利用fMRI研究神经生理变化存在的问题。由于fMRI不能直接显示神经细胞的功能活动, 而是通过血流量及血氧饱和度的变化来得到MRI信号, 脑血管本身的形态和分布情况也会影响研究者对成像结果的判断与分析, 影响了fMRI对皮层功能活动的准确反映。另外, 不同的方法可能涉及视觉、听觉、思维、想象、记忆等不同的复杂的心理过程, 所以脑功能成像研究应建立在对心理行为过程充分分析的基础上, 明确最优化刺激方案, 获得有意义的脑区激活图像, 并在实验中控制额外变量的干扰, 保证实验数据的可靠性。通过对数据进行科学、严谨的分析解释, 探索SAD的心理病理学和神经生物学机制, 为SAD的诊断、治疗提供理论基础。

摘要:社交焦虑障碍的神经生物学病理机制尚不明确, 无损伤性功能磁共振成像技术为其重要的研究手段, 本文就功能磁共振成像的应用现状, 对其相关的影像学研究方法和目前的研究结果予以综述。

神经生物学总结 篇8

关键词:人工神经网络;定量结构活性关系;1,1-二苯基乙烯衍生物

中图分类号:0641文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)26-0093-03

乳腺癌是女性常见恶性肿瘤之一,抗雌激素类药是其内分泌疗法的常用药物,因而开发新型高效的抗雌激素药物已成为一大热点。Gilbertm等通过实验发现1,1-二苯基乙烯衍生物在MVLN细胞中有一定的抗雌激素活性,具有开发为抗雌激素药物的潜能。文献在此基础上主要采用量化计算方法和拓扑指数法对其进行研究,得出1,1-二苯基乙烯衍生物在OOC下与小牛子宫雌激素受体间亲合力大小与扩展的引力指数(Go)、17号氢原子的净电荷(O)和24号氧原子与17号氢原子间库仑力(KL)较好的相关性。人工神经网络(artificial neural network,ANN)是一种信息处理技术,具有很强的非线性处理、自适应学习、自组织调整及容错抗噪声能力,通过学习确定输入与输出间的复杂的内部联系,实现对样本的识别与分类,对活性的估计与预测。本文应用人工神经网络方法,对1,1-二苯基乙烯衍生物采用3个主要的影响参数G0、O和KL进行了定量构效关系(quantitativestructure-activity relationships,QSAR)研究,并与多元线性回归法(multiple linear regression,MLR)即经典的Hanseh分析方法进行比较,结果表明人工神经网络具有更好的性能,有利于辅助完成新药活性预测及分子设计。

1原理与算法

误差反向传播(backpropagafion,BP)模型是应用最广的一种神经网络。它由输入层、隐含层和输出层组成,各层次的神经元之间形成全互连接,各层次内的神经元之间没有连接见图1。每层由若干个神经元(又叫节点)组成,每个神经元包含一定信息量,相邻两层神经元之间通过连接权重相互联接,然后通过输入输出转换函数输出信息见图2。

BP神经网络学习算法的学习过程由正向传播和反向传播两个过程组成。在正向传播过程中,输入信息由输入层经隐含层传向输出层,如果在输出层不能得到期望的输出,则转入反向传播,将误差信息沿原来的连接通路返回,修改各层节点间的连接权值,如此往复调整网络参数,使之误差函数达到极小为止。当训练结束时,将学习得到的规则表达在网络的权值中,利用这组权值,根据样本的输入特性参数,迅速输出预测结果。

2 数据与软件

本文采用文献叫报道的19个1,1一二苯基乙烯衍生物的3种结构参数(Go、Q和KL)和活性数据见表1,其分子结构见图3所示。抗雌激素活性以/C(C为经0.1nM雌二醇诱导过的荧光素酶失去50%的活性所需浓度)表示。首先从16个化合物样本中随机选取30个化合物作为训练样本集,用人工神经网络建立QSAR模型,然后用3个化合物作为预测样本集以检验模型的预测能力。采用自编的人工神经网络程序,在PD3.40GHz,2.00G内存的PC机上进行运算。

3网络参数与模拟结果

对于1,1-二苯基乙烯衍生物亲合力的实验数据进行学习时采用ANN(3-7-1)网络结构,通过跟踪学习过程发现当学习速率等于0.7、动量因子等于0.8时,ANN具有良好的学习效果和收敛速度。19个样本的学习结果见表2,其中所列前15个化合物作为训练样本集,用BP人工神经网络建立QSAR模型,最后4个化合物为预测样本集,计算得出训练样本和预测样本的相关系数R分别为09999和0.9996,标准偏差SD分别为0.0027和0.011 5,说明该模型具有较好的预测能力。经BP人工神经网络算法得出的模拟值与实验值之间的残差比较小,19个化合物的残差值均小于0.10,其绝对值的平均值为0.004 2。由于ANN具有非线性处理及容错抗噪声能力和优势,其计算值与实验值更为接近。

4ANN与MLR比较

采用多元线性逐步回归(MLt)分析法,对19种1,1-二苯基乙烯衍生物在4℃时与小牛子宫雌激素受体的亲合力进行了QSAR研究,获得了回归方程:

10g1/C=1.586-2.122Go+37.198Q-4.383KL

R=0.966,R’=0.932,RMS=0.1010,N=19

(1)式中G。为扩展的引力指数;Q为17号氢原子的净电荷;KL为24号氧原子与17号氢原子间库仑力;R为相关系数,N为样本数。

从回归方程(1)中可以看出,影响1,1-二苯基乙烯衍生物抗雌激素活性的3个因素是Go、O和KL,按统计学公式,可以得到这3个参量的标准系数分别为0.659、0.393和-0.263,即Go对其抗雌激素活性的影响最大,其次是Q,而KL的影响最小。Go与1,1-二苯基乙烯衍生物的抗雌激素活性高度相关,而Go不仅反映了分子中原子的电子分布,而且主要表征了分子的体积效应,即分子的体积越大,衍生物的抗雌激素活性越小,表明在进行抗雌激素药物设计时应尽量避免大取代基的引入;O越正,衍生物抗雌激素活性越大,表明Y取代基为吸电子基团对衍生物的抗雌激素活性有利;而KL的绝对值越大,即24号氧原子和17号氢原子间相互吸引力越大,衍生物抗雌激素活性越大。

利用回归分析方法对19个化合物建立的模型得出相关系数R=0.966 0,标准偏差SD=0.101 0;对这19个化合物用ANN法计算的相关系数R=0.999 9,标准偏差SD=3.058 88E-4,结果明显优于回归法。图4表示对19个1,1-二苯基乙烯衍生物模拟的计算值与实验值的相关情况,可以看出,图中大部分数据位于过原点45。线的附近,并无明显异常点,表明影响1,1-二苯基乙烯衍生物在MVLN细胞中的抗雌激素活性大小的因素不仅复杂而且可能是非线性关系。

5结论

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