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神经系统系列之概述

回映开物 2025-07-28 20:45 次阅读
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神经系统总体概述

核心功能:感知刺激(Sensation)→信息整合(Integration)→产生反应(Response)。

两大解剖分区:

1.中枢神经系统(CNS):脑(Brain)和脊髓(Spinal Cord),负责高级整合与协调

2.外周神经系统(PNS):CNS以外的神经结构(神经节、神经),传递感觉/运动信号


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图1 CNS与PNS分界:CNS=脑+脊髓;PNS=神经节+神经,二者解剖结构分明


三大功能分区:

1.躯体神经系统(SNS):控制随意运动和意识感知(如骨骼肌收缩)。

2.自主神经系统(ANS):调节内脏稳态(如心率、消化腺分泌)。

3.肠神经系统(ENS):独立调控消化道平滑肌和腺体(属PNS但功能自主)。


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图2功能系统分布:SNS(脊髓神经)、ANS(交感/副交感神经节)、ENS(消化道)的定位关系

功能子系统关联:

CNS与PNS协作完成所有功能(如视觉信号由PNS传入,CNS处理并下达指令)。

自主神经系统(ANS)和肠神经系统(ENS)属于PNS,但调控内脏活动(图2)。

HUIYING

各类子神经系统详解

功能子系统隶属关系核心功能示例
躯体神经系统(SNS)PNS的分支控制骨骼肌(随意运动+反射)缩手反射(图2)
自主神经系统(ANS)PNS的分支调控内脏、腺体(非随意,维持内稳态)情绪性出汗
肠神经系统(ENS)PNS的独立子系统自主控制消化道平滑肌/腺体(可独立于CNS运作)消化蠕动(图2)


1. 中枢神经系统(CNS,见图1,图2)

核心功能:信息整合、高级认知、反射控制。

结构特征(图3,4):

灰质(Gray Matter):神经元胞体密集区(脑皮质、脊髓中央),负责信息处理。

白质(White Matter):有髓鞘轴突束(如脊髓外侧),负责信号传导。


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图3灰质与白质:脑切面显示灰质(外层皮质)包裹白质(内层轴突束),颜色对比显著

神经核(Nucleus):CNS内神经元胞体集群(如丘脑核团)。


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图4 "核团"多重含义:原子核、细胞核、CNS功能核团(红色圈示神经元胞体集群)


2.外周神经系统(PNS,见图1,图2)

核心功能:传递感觉信号至CNS,执行CNS的运动指令。

结构特征(图1,表1):

神经节(Ganglion):PNS中神经元胞体集群(如背根神经节)。

神经(Nerve):PNS中的轴突束(如视神经)。

术语对比(表1):

结构

CNS术语

PNS术语

神经元胞体集群

神经核

神经节

轴突束

神经束

神经


3.躯体神经系统(SNS,见图2)

核心功能:控制随意运动和意识感知(如触觉、视觉)。

反应类型:

随意反应:主动收缩骨骼肌(如举手)。

反射反应:无意识的快速反应(如烫伤缩手)。


4.自主神经系统(ANS,见图2)

核心功能:非意识调控内脏稳态(如血压、体温)。

调控范围:平滑肌、心肌、腺体(如出汗降温)。


5.肠神经系统(ENS,见图2)

核心功能:独立调控消化道(如蠕动、分泌消化酶)。

特殊性:

位于消化道壁内,可脱离CNS独立运作。

与ANS协同调节消化功能(图2中标注"消化道的ENS")。


HUIYING

总结


系统解剖位置核心功能关键结构
CNS脑、脊髓整合信息、高级认知灰质、白质、神经核
PNSCNS以外的神经传递感觉/运动信号神经节、神经
SNSCNS和PNS的躯体部分控制随意运动和意识感知骨骼肌、感觉神经
ANSCNS和PNS的内脏部分非意识调节内脏稳态交感/副交感神经节
ENS消化道壁独立调控消化过程肠神经丛

解剖层级:CNS(脑+脊髓)→ PNS(神经+神经节)→功能子系统(SNS/ANS/ENS)。

功能协作:

感觉:PNS接收信号→ CNS整合→响应:SNS(骨骼肌)/ANS(内脏)/ENS(肠道)。

结构-功能对应:

灰质=处理中心(CNS神经核/PNS神经节);白质=传导通路(CNS神经束/PNS神经)。

技术应用:MRI利用灰质(低脂)与白质(高脂髓鞘)的成像差异显示神经结构。


HUIYING

回映产品 :中枢神经系统(CNS)调控设备

产品1:手持式经皮脊髓神经电刺激(tSCS)

本设备采用经皮脊髓电刺激(transcutaneous Spinal Cord Stimulation, tSCS)技术,是一种基于生物电调控原理的非侵入性神经调控系统。其核心技术特征为:通过高频载波信号的低频脉冲幅度调制(Pulse Amplitude Modulation, PAM),在保证刺激深度的同时显著降低皮肤阻抗带来的不适感。刺激电流经体表电极耦合至目标脊髓节段,可选择性激活脊髓后柱神经通路及中间神经元网络。


从临床应用维度,本系统具有多节段调控能力:颈段tSCS通过调节颈膨大(C5-T1)神经环路,可有效改善中枢性上肢运动功能障碍;腰骶段tSCS作用于腰膨大(L1-S2)神经中枢,能促进下肢运动功能重建(包括直立位平衡及步态训练),同时通过门控机制实现疼痛调控。现有循证医学证据支持其在慢性脊髓损伤康复、神经源性膀胱管理及急性痛症干预等领域的辅助治疗价值。

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回映经皮脊髓电刺激tSCS设备示意图



基本参数

脉宽:范围为100us至2ms;


刺激频率:为1Hz至100Hz;


载波频率:频率为5kHz至15kHz;


刺激波幅值:范围为0mA至200mA;


刺激时间:0~60min 可调;


淡入淡出时间:0~120s 可调,确保刺激的安全性;


脱落检测:通过实时阻抗检测分析电极脱落状态确保刺激有效性;



产品2:高精度经颅电刺激便携式HD-tES回映便携式高精度经颅电刺激仪(HD-tES)创新地采用type-C转生物电极的设计使得产品能够非常便捷地被使用。回映便携式高精度经颅电刺激仪(HD-tES)通过多电极配置(1个中心电极和4个返回电极)实现高精度电流聚焦,精准刺激目标脑区。其核心优势在于通过缩小电极尺寸(直径12mm的环形电极)和增加电极数量,显著提升刺激的聚焦性和精准性。


HD-otDCS 模式:叠加振荡电流于直流偏置,同步调节神经元兴奋性与节律性活动,高密度电极提升空间精度,频率特异性与个体化参数优化共振效应。


HD-tDCS模式:调节皮层兴奋性,适用于中风康复、抑郁症干预等。


HD-tACS模式:精准锁定脑电频段(如β-γ频段改善强迫症,4Hz增强工作记忆)适配认知障碍治疗等。


HD-tRNS模式:HD-tRNS 对显式和隐式计时任务的影响不同,用于研究大脑的计时机制和时间处理能力等。

调幅经颅交流电刺激模式(Amplitude-Modulated Transcranial Alternating Current Stimulation)通过载波频率(Carrier Frequency)与调幅频率(AM Frequency)的协同作用,实现对目标脑区特定低频神经振荡(如Delta、Theta、Alpha波)的节律性夹带(Entrainment),并精准调控跨频耦合(Cross-Frequency Coupling, CFC)机制(如Theta-Gamma相位-振幅耦合),以优化神经网络的同步性与功能连接。


适用范围:神经系统疾病治疗,意识障碍和认知功能调节,康复治疗,运动和认知功能恢复。认知增强、工作记忆优化及精神分裂症、抑郁症等神经精神疾病的网络同步性调节。

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回映便携式HD-TES设备示意图



基本参数

淡入淡出时间:0 - 10s.


刺激强度:-2mA~2mA 连续可调,调节分辨率0.01mA,输出电流误差 <=±10%;


刺激时间:0~60min 可调;


刺激频率:针对于 tPCS/tACS 模式,1Hz ~ 99Hz范围内可调,频率步进1Hz, 输出频率误差<=±5%;


淡入淡出时间:0~120s 可调,确保刺激的安全性;


脱落检测:通过实时阻抗检测分析电极脱落状态确保刺激有效性;


相位同步:<=±2.5us; <=0.09°;


产品3:手持式经颅电刺激tES

经颅电刺激调控设备采用低强度的电流(±2mA以内)对大脑皮层的靶区域进行刺激,进而达到调节大脑皮层神经元兴奋性、调节脑电波节律、促进神经重塑和修复、改善脑部供血等。


震荡经颅直流电刺激(otDCS)改善认知功能、增强联想记忆,逆转轻度认知障碍患者的情景记忆衰退等


经颅直流电刺激(tDCS)治疗精神分裂症、抑郁症、物质成瘾、阿尔茨海默病、脑卒中后的运动功能障碍、语言障碍、认知障碍等


经颅交流电刺激(tACS )治疗视功能障碍、认知障碍,提高学习能力、工作记忆等


经颅脉冲电刺激(tPCS)增强运动技能,缓解疲劳,促进知觉学习任务、算术任务,调节注意力切换任务的准确性,改善帕金森病患者的步态平衡等


经颅随机噪声刺激(tRNS)治疗耳鸣,提高工作记忆、认知能力等


调幅经颅交流电刺激模式(Amplitude-Modulated Transcranial Alternating Current Stimulation)通过载波频率(Carrier Frequency)与调幅频率(AM Frequency)的协同作用,实现对目标脑区特定低频神经振荡(如Delta、Theta、Alpha波)的节律性夹带(Entrainment),并精准调控跨频耦合(Cross-Frequency Coupling, CFC)机制(如Theta-Gamma相位-振幅耦合),以优化神经网络的同步性与功能连接。


适应症:焦虑、抑郁、失眠、癫痫、强迫症、注意缺陷多动障碍、巩固记忆、运动控制等。认知增强、工作记忆优化及精神分裂症、抑郁症等神经精神疾病的网络同步性调节。

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回映便携式tES设备示意图



基本参数


刺激强度:10mA~30mA 连续可调,调节分辨率0.01mA,输出电流误差<=±10%


刺激频率:1Hz~99Hz 范围内可调,频率步进为 1Hz,输出频率误差 <=±5%


载波频率:2KHz~100KHz 范围内可调,频率步进为 1KHz,输出频率误差 <=±1%


刺激时间:0~60min可调


淡入淡出时间:0~120s 可调,确保刺激的安全性


脱落检测:通过实时阻抗检测分析电极脱落状态确保刺激有效性


HUIYING

回映产品 :外周神经系统(PNS)调控设备

产品:经皮耳迷走神经刺激(taVNS)本产品采用经皮耳迷走神经刺激(taVNS)技术,通过非侵入性电刺激耳甲腔及耳甲艇的迷走神经分支,精准调控耳部迷走神经分支(耳甲腔CO10、耳甲艇CO15等穴位);具有多种刺激模式、信号调节范围大,直接作用于神经生理机制,可适用于睡眠障碍、焦虑症状、认知障碍、乏力、食欲减退、偏头痛、以及癫痫等多种疾病的辅助治疗。

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回映经皮脊髓电刺激tSCS设备示意图

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回映自研经耳迷走神经电刺激耳甲电极



基本参数

刺激强度:0 - 30mA;

刺激频率:1 - 200Hz;

刺激脉宽:100 - 1000us;

刺激维持ON状态:1 - 500s;

刺激间歇OFF状态:1 - 500s;

淡入淡出时间:0 - 10s.


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