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第一部分 总论5

1 脑和行为&Eric R.Kandel,A.J.Hudspeth5

在脑与行为相关性问题上发展起来的两种对立观点6

脑有明确的机能分区9

关于认知能力定位最初的有力证据来自对语言障碍的研究10

情感状态也受脑内特定部位调控16

精神活动是脑内各基本功能单元之间相互作用的终末产物17

选读文献18

参考文献19

2 神经细胞、神经环路与行为&Eric R.Kandel,Ben A.Barres,A.J.Hudspeth21

神经系统有两类细胞22

每个神经细胞均为具有一种或更多行为功能环路的一员27

所有神经细胞都以相同的方式生成神经信号29

神经细胞的不同主要在分子层面35

神经网络模型模拟脑对信息的平行加工方式36

神经联系会根据使用经历而被修改37

选读文献38

参考文献38

3 基因与行为&Cornelia I.Bargmann,T.Conrad Gilliam39

基因、基因分析和行为的遗传特性41

基因的性质41

基因在染色体上的排列42

基因型和表性之间的关系43

基因在进化过程中是保守的45

基因对行为的影响可以从动物模型研究46

对人类行为及其异常的遗传研究55

精神障碍及研究多基因特性面临的挑战58

本章小结62

术语表63

选读文献64

参考文献64

第二部分 神经元的细胞和分子生物学64

4 神经系统的细胞&James H.Schwartz,Ben A.Barres,James E.Goldman71

神经元与胶质细胞在结构和分子特性方面有很多共性71

细胞骨架决定细胞形状74

蛋白颗粒和细胞器沿轴突和树突主动运输79

蛋白与其他分泌细胞一样在神经元内制成84

细胞的表膜和胞外基质是重复制造的87

胶质细胞有多样的神经功能88

本章小结96

选读文献97

参考文献98

5 离子通道&Steven A.Siegelbaum,John Koester100

神经系统快速信号传输取决于离子通道101

离子通道属于跨越细胞膜的蛋白质101

通过单个离子通道的电流可以被记录到104

所有细胞离子通道都具有的特性107

通过生物物理学、生物化学和分子生物学研究能推出离子通道的结构110

本章小结123

选读文献124

参考文献124

6 神经元的膜电位和被动电特性&John Koester,Steven A.Siegelbaum126

静息膜电位源自细胞膜两边的静电127

静息膜电位由非门控和门控离子通道决定127

维持静息膜电位的离子流平衡随动作电位而被取消134

不同离子对静息膜电位的影响可由戈德曼方程所量化135

神经元的功能特性可以用一种电子等效电路来表示135

神经元的被动电特性影响电信号传输138

本章小结145

选读文献147

参考文献147

7 可传输的信号：动作电位&John Koester,Steven A.Siegelbaum148

动作电位由通过电压门控通道的离子流所产生149

电压门控离子通道特点的多样性拓宽了神经元信号的传输能力158

电压门控和离子通透的机制已用电生理测量推断出来162

电压门控的钾、钠、钙通道有共同起源和相似结构164

本章小结170

选读文献170

参考文献171

第三部分 突触传递171

8 突触传递总观&Steven A.Siegelbaum,Eric R.Kandel177

有电突触和化学突触177

电突触提供瞬间信号传递178

化学突触可以放大信号184

选读文献187

参考文献188

9 神经-肌肉突触的信号传输：直接门控传递&Eric R.Kandel,Steven A.Siegelbaum189

神经肌肉接点是对直接门控突触传递方式研究最完善的样板189

运动神经元靠开放终板部位配体门控离子通道来兴奋肌肉191

用膜片钳可以测量通过单个乙酰胆碱受体通道的电流195

已经知晓乙酰胆碱受体通道的分子特性199

本章小结203

附：终板电流可以通过等效电路计算出来205

选读文献208

参考文献208

10 中枢神经系统的突触整合&Steven A.Siegelbaum,Eric R.Kandel,Rafael Yuste210

中枢神经元接受兴奋性和抑制性的传入211

兴奋性和抑制性突触有各自的超微结构211

兴奋性突触传递受通透钠钾离子的离子型谷氨酸受体-通道所调控213

抑制性突触活动受通透氯离子的离子型γ氨基丁酸和甘氨酸受体-通道调控222

离子型谷氨酸、γ氨基丁酸和甘氨酸受体是由两个不同基因家族编码的跨膜蛋白组成的226

兴奋性和抑制性突触活动由细胞整合成为单一的输出信号227

本章小结232

选读文献234

参考文献235

11 突触传递的调节：第二信使&Steven A.Siegelbaum,David E.Clapham,James H.Schwartz236

环一磷酸腺苷通路最能诠释G蛋白偶联受体起始的第二信号级联放大作用237

由G蛋白偶联受体起始的第二信号通路遵循相同的分子逻辑240

跨细胞的信使对调节突触前功能很重要247

一组酪氨酸激酶受体家族调节某些代谢型受体效应248

离子型和代谢型受体有不同生理作用250

磷蛋白磷酸酶可以终止磷酸化调节的突触活动255

第二信使可赋予突触传递以长时效应255

本章小结257

选读文献259

参考文献259

12 递质释放&Steven A.Siegelbaum,Eric R.Kandel,Thomas C.Südhof260

递质释放受突触前末梢去极化调控260

钙内流激发释放263

递质以量子单位释放267

递质由突触囊泡储存和释放268

突触囊泡的胞吐仰仗高度保守的蛋白结构278

递质释放的调控是突触可塑性的基础281

本章小结285

选读文献287

参考文献287

13 神经递质&James H.Schwartz,Jonathan A.Javitch289

具备四项标准的化学信使才能被考虑是神经递质289

只有少许小分子物质起递质作用290

小分子递质被主动摄入囊泡295

许多神经活性多肽起递质作用297

多肽和小分子递质在很多方面不一样300

多肽和小分子递质共存并可以共释放300

从突触间隙去除递质即终止突触传递301

本章小结304

选读文献305

参考文献305

14 神经和运动单位疾病&Robert H.Brown,Stephen C.Cannon,Lewis P.Rowland307

周围神经、神经肌肉接点和肌肉的疾病在临床上能够鉴别308

多种疾病以运动神经元和周围神经为目标309

神经肌肉接点疾病有多种原因312

骨骼肌疾患可以是遗传的也可以是后天的320

本章小结326

附：运动单位疾病诊断有实验室辅助标准327

选读文献329

参考文献330

第四部分 认知的神经基础330

15 中枢神经系统的组成&David G.Amaral,Peter L.Strick337

中枢神经系统由脑和脊髓构成338

主要的功能系统有类似的组成343

大脑皮质与认知相关344

脑的皮质下区域按功能组合成核团348

脑的调节系统影响动机、情绪和记忆350

周围神经系统在解剖学上区别于中枢神经系统352

本章小结353

选读文献354

参考文献354

16 感觉和运动的功能组合&David G.Amaral356

在躯体感觉系统中展示的感觉信息加工过程357

丘脑是除了嗅觉以外所有感觉从感受器到感觉皮质通路中的关键接点360

皮质是感觉信息加工的最高部位363

随意运动受皮质和脊髓之间的直接纤维联系所调控365

本章小结368

选读文献368

参考文献368

17 从神经细胞到认知：空间和行动的内部表现&Eric R.Kandel370

认知神经科学的主要目标是诠释精神活动的神经表现371

内在空间在脑内的有序代表374

内在空间的脑内代表受经验修正378

后顶叶联络皮质代表人的外在空间381

多数精神活动是非意识的383

意识可以用神经生物学分析法来表示吗384

本章小结389

选读文献390

参考文献390

18 认知的组成&Carl R.Olson,Carol L.Colby392

皮质机能相关的区域靠在一起393

感觉信息在皮质内在连续通路里加工393

每一种感觉形式的并行通路到背侧和腹侧联络皮质396

锁定目标的运动行为受额叶控制402

边缘联络皮质是通往海马记忆系统的大门409

本章小结409

选读文献410

参考文献410

19 运动前系统的认知功能&Giacomo Rizzolatti,Peter L.Strick412

大脑皮质与脊髓之间的直接纤维联系是执行随意运动的基础413

灵长类脑的四个运动前区也有到脊髓的直接纤维联系416

参与随意运动的运动环路组合起来以完成其特定目标418

手在灵长类行为中有特殊作用420

在顶叶和运动前皮质的神经元一起活动编码潜在的运动行为421

本章小结423

选读文献425

参考文献425

20 认知的功能影像学&Scott A.Small,David J.Heeger426

功能影像反映神经活动的代谢需要426

功能影像用于探查认知加工过程432

功能影像存在局限性438

本章小结440

选读文献441

参考文献441

第五部分 感觉441

21 感觉编码&Esther P.Gardner,Kenneth O.Johnson449

精神物理学讨论触发感觉刺激的物理特性451

物理刺激通过感觉编码在神经系统体现455

特定感觉通路延伸到中枢神经系统466

本章小结472

选读文献472

参考文献473

22 躯体感觉系统：感受器和中枢通路&Esther P.Gardner,Kenneth O.Johnson475

躯体感觉系统的初级感觉神经元聚集于背根神经节476

周围躯体感觉神经纤维以不同的速度传导动作电位477

躯体感觉系统使用许多特化的感受器479

躯体感觉信息通过脑、脊神经进入中枢神经系统488

躯体感觉信息从脊髓流向丘脑通过平行的通路488

丘脑有若干特定的躯体感觉区494

本章小结495

选读文献495

参考文献496

23 触觉&Esther P.Gardner,Kenneth O.Johnson498

主动及被动触碰引起机械感受器的类似反应499

手有四种机械感受器499

触觉信息在中枢触觉系统内加工510

触觉信息在中枢逐级突触传递中不断抽象化518

脑躯体感觉区损伤会造成特定的触觉障碍524

本章小结526

选读文献527

参考文献527

24 疼痛&Allan I.Basbaum,Thomas M.Jessell530

伤害性刺激激活伤害感受器531

出自伤害感受器的信息传递到脊髓后角的神经元534

痛觉过敏有周围性和中枢性起源536

伤害性信息从脊髓传递到丘脑541

疼痛有皮质的调控机制545

鸦片样肽起内源性控制疼痛的作用548

本章小结552

选读文献553

参考文献553

25 视觉加工的构成特点&Charles D.Gilbert556

视感觉是作图过程556

视感觉受膝状体纹状皮质通路调控557

视觉的形状、颜色、移动和深度在大脑皮质的不同地方加工559

在传入通路上接力的神经元感受野为脑如何分析视觉形象提供线索564

由特定神经元组成的柱状结构构成视皮质566

皮质内环路转移神经信息571

视觉信息由各种神经编码所表现573

本章小结576

选读文献576

参考文献576

26 低层次视觉加工：视网膜&Markus Meister,Marc Tessier-Lavigne577

光感受器层对视形象采样578

光传导把吸收光子联系到改变膜传导582

节细胞把神经内形象带到脑内585

中间神经元网络把网膜的输出形态化592

网膜的感受性随图像变化而改变597

本章小结600

选读文献600

参考文献600

27 中间层次的视觉加工以及原始视觉&Charles D.Gilbert602

对象几何图形的内模有助于脑对形状的分析604

对深度的感觉有助于把物象从背景中分离出来608

局部运动的提示决定事物的轨迹和形状608

背景决定对视刺激的感受程度611

皮质纤维联系、功能构筑和感受之间是密切相关的615

本章小结619

选读文献619

参考文献619

28 高层次视觉加工：认知影响&Thomas D.Albright621

高层次视觉加工涉及对事物的鉴别621

下颞皮质是感知事物的初级中枢622

事物识别依靠知觉的不变性626

事物明确的知觉使行为简单化628

视觉记忆是高层次视觉加工的一部分630

视觉记忆的联想性回忆取决于加工视刺激的皮质神经元从上到下的激活635

本章小结636

选读文献636

参考文献637

29 视觉加工和功效&Michael E.Goldberg,Robert H.Wurtz638

连续关注视野中对象使我们集中注意力638

即使网膜内影像继续移动视觉情景仍然稳定642

在扫视期间视觉的流逝643

顶叶皮质把视觉信息送到运动系统647

本章小结652

选读文献652

参考文献653

30 内耳&A.J.Hudspeth654

耳分三个功能部分655

听觉从耳捕获声音能量开始656

耳蜗的水动力及机械装置为感受器细胞提供机械性刺激659

毛细胞把机械能转换成神经信号664

毛细胞的瞬时反应决定其感受性667

毛细胞使用特殊的条带突触674

听觉信息从蜗神经开始传递675

神经性听觉丧失常见而可治678

本章小结678

选读文献680

参考文献680

31 听觉中枢神经系统&Donata Oertel,Allison J.Doupe682

声音里含有多类信息683

声音的神经表现起于蜗神经核684

哺乳动物的上橄榄复合体包含分别测量两耳声强和时间差别的不同环路690

从上橄榄复合体传出的信号发出反馈回到耳蜗693

下丘把听觉信息传到大脑皮质700

听觉对人和鸣禽的语音学习和形成都很关键705

本章小结710

选读文献710

参考文献711

32 嗅觉和味觉：化学感觉&Linda B.Buck,Cornelia I.Bargmann712

大量嗅感受器蛋白启动嗅觉713

嗅觉信号沿着到脑的通路传递716

气味引出特殊的先天行为721

味觉系统掌控着味觉726

本章小结733

选读文献734

参考文献734