大脑皮层功能柱模型的制作方法

本实用新型涉及医学教学模型领域，具体涉及一种大脑皮层功能柱模型。

背景技术：

人的大脑的内部结构非常精密复杂，功能柱作为大脑皮层的基本的结构和功能单元，研究和学习其内部结构对于了解大脑皮质的结构和功能是非常必要的，同时这也是各大医学院和医疗机构关于神经解剖的教学中的重点和难点。为了提高教学质量或为了便于学术研究，在实践中，研究人员或者教师想尽各种方法采用不同方式来展示皮层功能柱的内部结构，以给其他人员或学生提供一种方便易行的学习材料。通常的做法是采用彩色挂图，彩色挂图虽然比较直观，但毕竟是二维平面展示，且由于其材料导致易受潮变形而导致视图字迹不清晰甚至损坏，使用时间较短，这样增加了研究和教学的成本。另外，虽然彩色挂图能够展示的各个视角的结构，但还是需要人将各个视角的结构加以联系才能得到一个完整而清晰的立体形状的皮层功能柱结构。可见，现有的彩色挂图不能满足现有的教学的需要，急需提供一种能够以简明、直观和三维立体的模式来展示皮层功能柱立体内部结构的模型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种皮层功能柱模型，从而解决了在现实的研究和学习中缺乏立体的大脑皮层功能柱模型的问题。

基于上述目的，本实用新型提供了一种大脑皮层功能柱模型，其包括：外壳，其具有中空空间，通过一水平设置的隔板将所述外壳的中空空间从上至下分为两层，上层为灰质模拟区，下层为白质模拟区，所述隔板设置有开孔；纤维系统模拟件，其容置在所述外壳的中空空间内部，所述纤维系统模拟件穿过所述开孔从而连接所述灰质模拟区和所述白质模拟区；模型实体，其容置在所述灰质模拟区中，所述模型实体包括完整皮质柱模拟件和部分皮质柱模拟件，所述完整皮质柱模拟件的上端连接于所述外壳的中空空间的顶板，所述完整皮质柱模拟件的下端开口，所述部分皮质柱模拟件连接于所述完整皮质柱模拟件，所述完整皮质柱模拟件和所述部分皮质柱模拟件均具有中空空间，所述完整皮质柱模拟件的中空空间的内部包括神经元模拟件，所述纤维系统模拟件、所述神经元模拟件走向相互交错而呈现突触结构。

优选地，所述突触结构包括呈现树状结构且枝杈向周围延伸的树突模拟件和轴突模拟件。

可选地，所述完整皮质柱模拟件从上至下分为六层模拟区，分别为分子层模拟区、外颗粒层模拟区、外锥体细胞层模拟区、内颗粒层模拟区、内锥体细胞层模拟区、多形细胞层模拟区。

优选地，所述完整皮质柱模拟件与所述部分皮质柱模拟件均为圆柱体，所述部分皮质柱模拟件连接于所述内颗粒层模拟区，且与所述内颗粒层模拟区部分重合。

可选地，所述神经元模拟件包括七种细胞模拟件：马提诺蒂细胞模拟件、神经胶质样细胞模拟件、篮状细胞模拟件、水平细胞模拟件、梭形细胞模拟件、星形细胞模拟件、以及锥体细胞模拟件；所述纤维系统模拟件包括五种纤维模拟件：传入纤维模拟件、传出纤维模拟件、联络纤维模拟件、连合纤维模拟件以及投射纤维模拟件。

可选地，所述马提诺蒂细胞模拟件位于所述多形细胞层模拟区；所述神经胶质样细胞模拟件位于所述多形细胞层模拟区；所述篮状细胞模拟件位于所述外锥体细胞层模拟区、所述内颗粒层模拟区；所述水平细胞模拟件位于所述分子层模拟区；所述梭形细胞模拟件位于所述内颗粒层模拟区；所述星形细胞模拟件位于所述外锥体细胞层模拟区；所述锥体细胞模拟件位于所述外锥体细胞层模拟区、所述内颗粒层模拟区、所述内锥体细胞层模拟区、所述多形细胞层模拟区。

可选地，所述传入纤维模拟件经所述白质模拟区，上行进入所述完整皮质柱模拟件及所述部分皮质柱模拟件中，其终末分支位于所述六层模拟区的各层中；所述传出纤维模拟件由所述内锥体细胞层模拟区和所述多形细胞层模拟区中的所述锥体细胞模拟件和所述梭形细胞模拟件的轴突模拟件组成，下行到达所述白质模拟区；所述联络纤维模拟件发出后经所述白质模拟区上行，其终末分支位于所述外锥体细胞层模拟区、所述内颗粒层模拟区；所述连合纤维模拟件发出后经所述白质模拟区上行，终止于所述完整皮质柱模拟件的所述六层模拟区的各层中；所述投射纤维模拟件发自于所述内锥体细胞层模拟区、所述多形细胞层模拟区的所述锥体细胞模拟件、以及所述梭形细胞模拟件，发出后下行至所述白质模拟区。

优选地，所述部分皮质模拟件内包括所述传入纤维模拟件和所述锥体细胞模拟件，所述锥体细胞模拟件与所述传入纤维模拟件的终末建立所述突触结构，所述锥体细胞模拟件的轴突模拟件向水平方向延伸，进入所述完整皮质柱模拟件内。

可选地，所述七种细胞模拟件通过七种不同的颜色来识别，其中，蓝色代表马提诺蒂细胞模拟件，银色代表神经胶质样细胞模拟件，绿色代表篮状细胞模拟件，白色代表水平细胞模拟件，黑色代表梭形细胞模拟件，黄色代表星形细胞模拟件，红色代表锥体细胞模拟件。

可选地，所述外壳为长方体形，长度为35cm，宽度为30cm，高度为37cm，所述外壳的底板的厚度为1cm，其他部分的板的厚度为0.3cm；所述完整皮质柱模拟件的底面直径为15cm，高为24cm，所述部分皮质柱模拟件的底面直径为15cm，高度5cm，所述完整皮质柱模拟件和所述部分皮质柱模拟件的侧壁的厚度为0.4cm。

本实用新型原材料来源充足，各模拟件制作简单，安装后较为牢固，不易损坏，能充分显示较真实的皮层功能柱内部结构及联系，方便学习重复使用。教师只需简单介绍即可让学生明白记忆。

本实用新型的优点在于以三维立体的方式能够简明、直观地展示皮层功能柱的内部结构，化繁为简，形象直观，可以很大程度上提高教学和研究的效率，并且节约了成本。

附图说明

图1a-图1b为本实用新型提供的大脑皮层功能柱模型的立体结构示意图。

图2a-图2g分为本实用新型提供的大脑皮层功能柱模型的七种细胞模拟件中各树突模拟件和轴突模拟件的结构示意图，其中：图2a为马提诺蒂细胞模拟件、图2b为神经胶质细胞模拟件、图2c为篮状细胞模拟件、图2d为水平细胞模拟件、图2e为梭形细胞模拟件，图2f为星形细胞模拟件，图2g为锥体细胞模拟件。

图中：

1-灰质模拟区；

2-白质模拟区；

3-完整皮质柱模拟件；

301-分子层模拟区；

302-外颗粒层模拟区；

303-外锥体细胞层模拟区；

304-内颗粒层模拟区；

305-内锥体细胞层模拟区；

306-多形细胞层模拟区；

4-部分皮质柱模拟件

5-马提诺蒂细胞模拟件；

6-神经胶质样细胞模拟件；

7-篮状细胞模拟件；

8-水平细胞模拟件；

9-梭形细胞模拟件；

10-星形细胞模拟件

11-锥体细胞模拟件；

12-树突模拟件；

13-轴突模拟件；

14-胞体模拟件；

15-传入纤维模拟件；

16-传出纤维模拟件；

17-联络纤维模拟件；

18-连合纤维模拟件；

19-投射纤维模拟件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

请参照图1a和图1b，本实用新型提供一种大脑皮层功能柱模型，其包括：外壳，其具有中空空间，通过一水平设置的隔板将外壳的中空空间从上至下分为两层，上层为灰质模拟区1，下层为白质模拟区2，隔板设置有开孔；纤维系统模拟件，其容置在外壳的中空空间内部，纤维系统模拟件穿过开孔从而连接灰质模拟区1和白质模拟区2；模型实体，其容置在灰质模拟区1中，模型实体包括完整皮质柱模拟件3和部分皮质柱模拟件4，完整皮质柱模拟件3的上端连接于外壳的中空空间的顶板，完整皮质柱模拟件3的下端开口，部分皮质柱模拟件4连接于完整皮质柱模拟件3，且二者均具有中空空间，完整皮质柱模拟件3的中空空间的内部包括神经元模拟件，纤维系统模拟件、神经元模拟件走向相互交错而呈现突触结构。

如图1a和图1b所示，完整皮质柱模拟件3从上至下分为六层模拟区，分别为分子层模拟区301、外颗粒层模拟区302、外锥体细胞层模拟区303、内颗粒层模拟区304、内锥体细胞层模拟区305、多形细胞层模拟区306。六层模拟区从上至下彼此连通，通过内部的神经元模拟件的树突模拟件12和轴突模拟件13，以及纤维系统模拟件相互联系形成突触结构，从而形成一个彼此连续的整体。

优选地，外壳为长方体形，长度为35cm，宽度为30cm，高度为37cm。在长方体形的外壳的中空空间的内部，水平设置有一隔板，该隔板将外壳的中空空间分隔为高度为24cm的灰质模拟区1和高度为11cm的白质模拟区2。长方体形的外壳的底板的厚度为1cm，其他部分的板的厚度为0.3cm。

优选地，完整皮质柱模拟件3和部分皮质柱模拟件4均为圆柱体，其中部分皮质柱模拟件4的上、下两底面开口。部分皮质柱模拟件4的侧壁连接于完整皮质柱模拟件3的侧壁，对应于内颗粒层模拟区304的位置。完整皮质柱模拟件3和部分皮质柱模拟件4部分重合，形成两个立体空间上相互重叠的圆柱体。完整皮质柱模拟件3的底面直径为15cm，高为24cm，部分皮质柱模拟件4的底面直径为15cm，高度5cm。完整皮质柱模拟件3和部分皮质柱模拟件4的圆柱体的侧壁的厚度为0.4cm。

优选地，在完整皮质柱模拟件3的外表面，从上至下设置有罗马数字标签：I、II、III、IV、V、VI，分别对应皮质的六层模拟区：分子层模拟区301，外颗粒层模拟区302，外锥体细胞层模拟区303，内颗粒层模拟区304，内锥体细胞层模拟区305，以及多形细胞层模拟区306。

如图1a所示，神经元模拟件包括马提诺蒂细胞模拟件5、神经胶质样细胞模拟件6、篮状细胞模拟件7、水平细胞模拟件8、梭形细胞模拟件9、星形细胞模拟件10、以及锥体细胞模拟件11的七种细胞模拟件。

其中，马提诺蒂细胞模拟件5位于多形细胞层模拟区306；神经胶质样细胞模拟件6位于多形细胞层模拟区306；篮状细胞模拟件7位于外锥体细胞层模拟区303、内颗粒层模拟区304；水平细胞模拟件8位于分子层模拟区301；梭形细胞模拟件9位于内颗粒层模拟区304；星形细胞模拟件10位于外锥体细胞层模拟区303；锥体细胞模拟件11位于外锥体细胞层模拟区303、内颗粒层模拟区304、内锥体细胞层模拟区305、多形细胞层模拟区306。

纤维系统模拟件、七种细胞模拟件走向相互交错而呈现突触结构。突触结构包括呈现树状结构且枝杈向周围延伸的树突模拟件12和轴突模拟件13以及胞体模拟件14。

其中，马提诺蒂细胞模拟件(参见图2a)具有第一树突模拟件、第一轴突模拟件、以及第一胞体模拟件，第一胞体模拟件呈多角形，位于多形细胞层模拟区306，第一树突模拟件以第一胞体模拟件为中心而向周围延伸呈放射状，第一轴突模拟件自第一胞体模拟件的上端发出向上延伸达分子层模拟区301。

神经胶质样细胞模拟件(参见图2b)具有第二树突模拟件、第二轴突模拟件、以及第二胞体模拟件，第二胞体模拟件形状呈球体形，位于多形细胞层模拟区306，第二树突模拟件以第二胞体模拟件为中心而向周围延伸呈放射状，第二轴突模拟件自第二胞体模拟件的一端发出，向远离第二胞体模拟件的方向延伸并分支。

篮状细胞模拟件(参见图2c)具有第三树突模拟件、第三轴突模拟件、以及第三胞体模拟件，第三胞体模拟件的一端连接第三树突模拟件，另一端连接第三轴突模拟件，第三轴突模拟件向第三胞体模拟件的方向延伸后沿水平方向继续延伸，在第三轴突模拟件上设置有多个分支结点，在每个分支结点上分别设置有花枝样网篮，该花枝样网篮与锥体细胞模拟件11的树突模拟件和胞体模拟件形成突触结构。

水平细胞模拟件(参见图2d)具有第四树突模拟件、第四轴突模拟件以及第四胞体模拟件，第四胞体模拟件呈梭形，第四树突模拟件自第四胞体模拟件的左端、右端沿水平方向远离第四胞体模拟件的方向延伸，第四轴突模拟件自第四树突模拟件的上端向远离第四胞体模拟件的方向延伸后分为两支，该两支分别向第四胞体模拟件的左端、右端沿水平方向延伸。

梭形细胞模拟件(参见图2e)具有第五树突模拟件、第五轴突模拟件以及第五胞体模拟件，第五胞体模拟件呈梭形，第五树突模拟件呈纵向上或向下走行，与第五胞体模拟件两端相连。第五轴突模拟件与第五胞体模拟件下端相连，纵向下行。

星形细胞模拟件(参见图2f)具有第六树突模拟件、第六轴突模拟件、以及第六胞体模拟件，第六胞体模拟件呈星形，第六树突模拟件以第六胞体模拟件为中心而向周围延伸成树状，第六轴突模拟件自第六胞体模拟件的一端向远离第六胞体模拟件方向延伸后，垂直向下延伸。

锥体细胞模拟件(参见图2g)具有第七树突模拟件、第七轴突模拟件以及第七胞体模拟件，第七胞体模拟件呈锥形，第七树突模拟件包括基树突和顶树突，基树突自第七胞体模拟件沿水平方向延伸成放射状，顶树突自第七胞体模拟件的上端向上延伸，第七轴突模拟件自第七胞体模拟件的下端向下延伸。

七种细胞模拟件通过七种不同的颜色来识别，其中，蓝色代表马提诺蒂细胞模拟件5，银色代表神经胶质样细胞模拟件6，绿色代表篮状细胞模拟件7，白色代表水平细胞模拟件8，黑色代表梭形细胞模拟件9，黄色代表星形细胞模拟件10，红色代表锥体细胞模拟件11。

如图1a所示，纤维系统模拟件包括传入纤维模拟件15、传出纤维模拟件16、联络纤维模拟件17、连合纤维模拟件18、以及投射纤维模拟件19五种纤维模拟件。

其中，传入纤维模拟件15经白质模拟区2，上行进入完整皮质柱模拟件3及部分皮质柱模拟件4中，其终末分支于六层模拟区的各层中，以建立轴-树突触；

传出纤维模拟件16由内锥体细胞层模拟区305和多形细胞层模拟区306中的锥体细胞模拟件11的轴突模拟件和梭形细胞模拟件9的轴突模拟件组成，下行到达白质模拟区2；

联络纤维模拟件17发出后经白质模拟区2上行，其终末分支位于外锥体细胞层模拟区303、内颗粒层模拟区304；

连合纤维模拟件18发出后经白质模拟区2上行，终止于完整皮质柱模拟件3的六层模拟区的各层中；

投射纤维模拟件19发自于内锥体细胞层模拟区305、多形细胞层模拟区306的锥体细胞模拟件11、以及梭形细胞模拟件9，发出后下行至白质模拟区2，并联系皮质和皮质下中枢(皮质和皮质下中枢为本领域所熟知，在此不再赘述)。

五种纤维模拟件通过不同的颜色及粗细来识别。其中蓝色较粗的代表传入纤维模拟件15，红色较粗的代表传出纤维模拟件16，红色较细的代表包括三种纤维模拟件：联络纤维模拟件17、连合纤维模拟件18、以及投射纤维模拟件19。每个纤维模拟件上带有首字母缩写标签，分别对应为：传入纤维模拟件15(AF)、传出纤维模拟件16(EF)、联络纤维模拟件17(AF)、连合纤维模拟件18(CF)、以及投射纤维模拟件19(PF)。

部分皮质模拟件4内包括传入纤维模拟件15，传入纤维模拟件15为丘脑特异性传入纤维。部分皮质模拟件4内还包括锥体细胞模拟件11，锥体细胞模拟件11与上行的传入纤维模拟件15的终末建立突触结构。锥体细胞模拟件11的第七轴突模拟件向水平方向延伸，进入完整皮质柱模拟件3内，并建立相应的突触结构。

综上，本实用新型提供的大脑皮层功能柱模型以三维立体的方式能够简明、直观地展示皮层功能柱的内部结构，化繁为简，形象直观，可以很大程度上提高教学和研究的效率，并且节约了成本。

本领域技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。