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第Ⅰ篇 基础篇2

第1章 神经科学导论2

引言3

神经科学的起源3

古希腊人对脑的认识4

罗马帝国时代对脑的认识4

从文艺复兴到19世纪时期对脑的认识6

19世纪对脑的认识7

当今的神经科学13

分析的层次13

神经科学家14

科学研究的步骤15

神经科学研究中的动物使用问题16

无知的代价：神经系统疾病18

结语20

复习题21

第2章 神经元和神经胶质细胞22

引言23

神经元学说23

高尔基染色24

Cajal的贡献25

典型的神经元25

胞体26

神经元膜32

细胞骨架32

轴突33

树突38

神经元的分类42

按神经突起数目分类42

按树突分类42

按连接分类42

按轴突长度分类43

按神经递质分类43

神经胶质细胞44

星形胶质细胞44

成髓鞘胶质细胞45

其他非神经元细胞45

结语46

关键词47

复习题47

第3章 静息态的神经元膜48

引言49

化学特性50

细胞质和细胞外液50

磷脂膜51

蛋白质52

离子的运动55

扩散55

电学56

静息膜电位产生的离子基础57

平衡电位58

离子的跨膜分布60

膜在静息状态下离子的相对通透性60

调控细胞外钾浓度的重要性66

结语68

关键词68

复习题68

第4章 动作电位69

引言70

动作电位的特性70

单个动作电位的上升相和下降相70

单个动作电位的产生70

多个动作电位的产生72

理论上的动作电位74

膜电流和膜电导74

动作电位过程中离子的进出75

实际的动作电位76

电压门控钠通道76

电压门控钾通道80

小结83

动作电位的传导84

影响传导速度的因素86

动作电位、轴突和树突87

结语90

关键词92

复习题92

第5章 突触传递93

引言94

突触的类型95

电突触95

化学突触96

化学突触传递的原理101

神经递质101

神经递质的合成和储存102

神经递质的释放103

神经递质的受体和效应器104

神经递质的重摄取与降解111

神经药理学112

突触整合的原理112

EPSP的整合112

树突性质对突触整合的贡献114

抑制作用117

调制作用119

结语121

关键词122

复习题122

第6章 神经递质系统123

引言124

神经递质系统的研究125

递质和递质合成酶的定位125

递质释放的研究127

模拟突触的研究128

受体的研究128

神经递质化学132

胆碱能神经元132

儿茶酚胺能神经元135

5-羟色胺能神经元136

氨基酸能神经元137

其他可能的神经递质和细胞间的信使物质137

递质门控通道138

递质门控通道的基本结构138

氨基酸门控通道140

G蛋白耦联受体和效应器144

G蛋白耦联受体的基本结构144

广泛分布的G蛋白145

G蛋白耦联效应器系统145

神经递质系统内的辐散和聚合149

结语150

关键词151

复习题152

第7章 神经系统的结构153

引言154

哺乳动物神经系统的基本结构154

解剖学术语154

中枢神经系统156

外周神经系统158

脑神经159

脑膜159

脑室系统159

活体脑成像162

通过发育来了解中枢神经系统的结构164

神经管的形成165

3个初级脑泡167

前脑的分化167

中脑的分化172

后脑的分化173

脊髓的分化175

中枢神经系统的小结176

人类中枢神经系统的特征176

大脑皮层180

大脑皮层的类型180

新皮层的分区181

结语185

关键词186

复习题187

第7章附录：人体神经解剖学图解指南188

第Ⅱ篇 感觉和运动系统240

第8章 化学感觉240

引言241

味觉241

基本味觉242

味觉器官242

味觉感受器细胞243

味觉转导的机制244

中枢味觉通路247

味觉的神经编码250

嗅觉251

嗅觉器官253

嗅觉感受器神经元254

中枢嗅觉通路258

嗅觉信息的时空表达261

结语263

关键词264

复习题264

第9章 眼睛265

引言266

光的特性267

光267

光学267

眼睛的结构268

眼睛的大体解剖268

眼睛的横切面解剖269

眼睛中图像的形成272

角膜的折射272

晶状体的适应性调节273

瞳孔对光反射274

视野275

视锐度276

视网膜的显微解剖276

视网膜的分层组构277

光感受器的结构278

视网膜结构的区域差异278

光转导280

视杆中的光转导280

视锥中的光转导283

暗适应和明适应285

视网膜的信息处理286

外网状层的信息传递287

视网膜的输出288

神经节细胞感受野288

神经节细胞的类型291

并行处理293

结语294

关键词295

复习题295

第10章 中枢视觉系统296

引言297

离视网膜投射297

视神经、视交叉和视束298

左右半视野299

视束靶区299

外侧膝状体核303

眼睛和神经节细胞类型输入的分离304

感受野305

LGN中的非视网膜输入306

纹状皮层的解剖306

纹状皮层的分层307

LGN至ⅣC层的输入309

其他皮层层次的神经支配311

并行通路312

纹状皮层的生理313

M通道314

P-IB通道315

方位柱316

斑块区的生理319

小结319

纹区外视皮层319

背侧通路321

腹侧通路324

从单个神经元到感知325

从光感受器到祖母细胞325

并行处理328

结语329

关键词330

复习题330

第11章 听觉及前庭系统331

引言332

声音的自然属性332

听觉系统的结构334

中耳335

中耳的组成部分336

听小骨对声压的放大336

减弱反射337

内耳338

耳蜗的解剖338

耳蜗的生理338

中枢的听觉处理347

听觉通路的解剖348

听觉通路神经元的反应特性350

声音强度和频率的编码351

刺激强度351

刺激频率、音调拓扑和锁相351

声音定位的机制353

水平平面中声音的定位354

垂直平面中声音的定位357

听皮层359

神经元的反应特性359

听皮层受损和丧失的效应362

前庭系统365

前庭迷路365

耳石器官365

半规管368

中枢前庭通路和前庭反射370

前庭病理372

结语372

关键词373

复习题373

第12章 躯体感觉系统374

引言375

触觉375

皮肤的机械感受器376

第一级传入纤维380

脊髓382

背索-内侧丘系通路385

三叉神经触觉通路387

躯体感觉皮层389

痛觉397

痛觉感受器和疼痛刺激的转导398

第一级传入纤维和脊髓机制400

痛觉的上行通路402

痛觉的调制404

温度觉407

温度感受器408

温度觉通路410

结语410

关键词410

复习题411

第13章 运动的脊髓控制412

引言413

躯体运动系统413

下运动神经元415

下运动神经元的节段性组构416

α运动神经元417

运动单位的类型419

兴奋-收缩耦联420

肌纤维的结构420

肌肉收缩的分子基础422

运动单位的脊髓控制427

来自肌梭的本体感觉427

γ运动神经元429

来自高尔基腱器官的本体感觉431

脊髓中间神经元433

行走时脊髓运动程序的发生435

结语439

关键词440

复习题440

第14章 运动的脑控制441

引言442

下行脊髓通路443

外侧通路444

腹内侧通路445

大脑皮层对运动的计划448

运动皮层448

后顶叶皮层和前额叶皮层的贡献449

运动计划与神经元的关联451

基底神经节452

基底神经节的解剖453

运动环路454

初级运动皮层对运动的发起458

M1的输入-输出组构459

M1的运动编码459

小脑463

小脑的解剖466

通过小脑外侧区的运动环路467

结语468

关键词469

复习题469

第Ⅲ篇 脑和行为472

第15章 脑和行为的化学调控472

引言473

具有分泌功能的下丘脑475

下丘脑概述475

到达垂体的路径477

自主神经系统481

自主神经系统环路482

自主功能的神经递质和药理学486

脑的弥散性调节系统488

弥散性调节系统的解剖和功能488

药物和弥散性调节系统492

结语495

关键词495

复习题496

第16章 动机497

引言498

下丘脑、自稳态和动机性行为498

摄食行为的长期调节499

能量平衡499

体脂和摄食的体液调节和下丘脑调节501

摄食行为的短期调节508

进食、消化和饱509

我们为什么吃饭？513

多巴胺在动机形成中的作用513

5-羟色胺、食物和情绪514

其他动机性行为516

饮水516

体温调节518

结语519

关键词520

复习题520

第17章 性与脑521

引言522

性和性别522

性别的遗传523

有性生殖524

性别的发育和分化525

性的激素控制525

主要的雄性和雌性激素526

垂体和下丘脑对类固醇性激素的控制527

性相关行为的神经基础530

生殖器官及其支配530

哺乳动物的交配策略532

生殖行为的神经化学533

雄性和雌性的脑为何及有何不同535

中枢神经系统的性别二态性536

认知的性别二态性538

性激素、脑和行为539

雌激素对树突棘的激活作用542

性的取向546

异性恋和同性恋者的下丘脑核团547

性取向的遗传学基础？549

结语549

关键词550

复习题550

第18章 情绪的脑机制551

引言552

情绪是什么？552

情绪的学说552

从学说到实验研究554

边缘系统的概念555

Broca的边缘叶555

Papez环556

单个情绪系统概念的异议558

恐惧和焦虑558

Klüver-Bucy综合征559

杏仁核560

习得性恐惧的神经环路560

愤怒和攻击562

下丘脑和攻击563

中脑和攻击566

杏仁核和攻击567

5-羟色胺和攻击568

强化和奖赏570

自我电刺激和强化571

人类的脑刺激571

多巴胺和强化572

结语573

关键词574

复习题574

第19章 脑的节律575

引言576

脑电图576

脑电波的记录576

EEG节律577

脑节律的机制和意义578

癫痫发作582

睡眠583

脑的功能状态583

睡眠循环585

我们为什么睡眠？587

梦和REM睡眠的功能589

睡眠的神经机制590

生理性昼夜节律595

生物钟597

视交叉上核：一种脑时钟598

视交叉上核的机制601

结语605

关键词605

复习题606

第20章 语言与注意607

引言608

语言和脑608

脑内特异性语言区域的发现608

失语症的类型和成因612

由裂脑人研究获得的知识622

解剖不对称性和语言626

利用脑刺激和PET成像研究语言627

注意631

注意对行为的影响633

注意的生理效应637

注意如何被定向？644

结语645

关键词645

复习题645

第21章 精神疾病646

引言647

精神疾病和脑647

精神疾病的社会心理学研究648

精神疾病的生物学研究649

焦虑障碍650

焦虑障碍概述650

焦虑障碍的生物学基础651

焦虑障碍的治疗655

心境障碍657

心境障碍概述657

心境障碍的生物学基础658

心境障碍的治疗663

精神分裂症666

精神分裂症概述666

精神分裂症的生物学基础666

精神分裂症的治疗670

结语670

关键词672

复习题672

第Ⅳ篇 脑的变化674

第22 章脑的构建674

引言675

神经元的发生676

细胞增殖676

细胞迁移679

细胞分化680

皮层区域的分化680

细胞连接的发生682

轴突生长683

轴突引导684

突触的形成689

细胞和突触的消亡690

细胞死亡690

突触容量的改变691

活动依赖性的突触重排692

突触分离693

突触会聚697

突触竞争699

调制性影响700

皮层突触可塑性的基本机制701

未成熟视觉系统中的兴奋性突触传递702

突触传递的长时程增强705

突触传递的长时程压抑706

关键期为何会结束？706

结语707

关键词708

复习题708

第23章 记忆系统709

引言710

记忆和遗忘的类型710

陈述性和非陈述性记忆710

长时程记忆和短时程记忆711

遗忘症713

找寻记忆的痕迹715

Lashley对大鼠迷宫学习的研究715

Hebb和细胞集合717

陈述性记忆在新皮层的存储部位720

人类颞叶的电刺激721

颞叶和陈述性记忆722

颞叶切除的后果722

内侧颞叶和记忆过程725

间脑和记忆过程728

海马的记忆功能730

纹状体和程序性记忆734

啮齿类动物纹状体的记录和损伤735

人类和非人灵长类的习惯学习735

新皮层和工作记忆737

前额叶皮层和工作记忆737

外侧顶区内皮层（LIP区）和工作记忆740

结语741

关键词741

复习题742

第24章 学习和记忆的分子机制743

引言744

程序性学习744

非联合型学习744

联合型学习745

简单系统：无脊椎动物的学习模型746

海兔的非联合型学习747

海兔的联合型学习750

脊椎动物的学习模型752

小脑皮层的突触可塑性753

海马和新皮层的突触可塑性757

长时程记忆的分子基础768

持续激活的蛋白激酶769

蛋白质的合成769

结语771

关键词772

复习题772

参考文献和建议读物773

中英文术语表及索引786