神經科學

本書是國際流行的神經科學本科教材，美國的布朗大學、明尼蘇達大學等著名高校以此為教材。該書體系新穎，全書只分四大部分，但包括了神經科學的方方面面, 這樣的安排有助於學生抓住神經科學的精髓。全書附有3類專欄:“發現之路”(pathofdiscovery)邀請一些在神經科學研究領域做出重大發現的科學家介紹其發現的科研歷程，有助於培養學生的科學理想和獻身科學的精神;“趣味話題”(ofspecialinterest)深入介紹一些知識，有助於培養學生的科學興趣;“腦的食糧”(brainfood)介紹一些與神經科學研究有關的實驗方法和手段，讓學生了解先進的神經科學研究方法，建立動手意識。作者MarkF.Bear是美國BrownUniversity神經科學教授。本書內容的第一篇為神經生物學基礎，包括神經科學導論，神經元和神經膠質細胞，靜息態的神經元膜，動作電位，突觸傳遞，神經遞質系統，神經系統的基本結構；第二篇為感覺和運動系統，包括化學感官，眼,中樞視覺系統，聽覺和前庭系統，軀體感覺系統，運動的脊髓控制，運動的腦控制；第三篇為大腦和行為，包括腦和行為的化學調控，動機，性與腦，情緒的腦機制，腦的節律，語言和注意，精神疾病；第四篇為腦的變化，包括大腦連接，記憶系統，學習和記憶的分子機制。書後附有辭彙、參考讀物和索引。

第Ⅰ篇 基礎篇

第1章 神經科學導論2

引言3

神經科學的起源3

古希臘人對腦的認識4

羅馬帝國時代對腦的認識4

從文藝復興到19世紀時期對腦的認識

19世紀對腦的認識7

當今的神經科學13

分析的層次13

神經科學家14

科學研究的步驟15

神經科學研究中的動物使用問題16

無知的代價：神經系統疾病18

結語20

複習題2l

第2章 神經元和神經膠質細胞22

引言23

神經元學說23

高爾基染色24

Caial的貢獻25

典型的神經元25

胞體26

神經元膜32

細胞骨架32

軸突33

樹突38

神經元的分類42

按神經突起數目分類42

按樹突分類42

按連接分類42

按軸突長度分類43

按神經遞質分類43

神經膠質細胞44

星形膠質細胞44

成髓鞘膠質細胞45

其他非神經元細胞45

結語46

關鍵詞47

複習題47

第3章 靜息態的神經元膜48

引言49

化學特性50

細胞質和細胞外液50

磷脂膜51

蛋白質52

離子的運動55

擴散55

電學56

靜息膜電位產生的離子基礎57

平衡電位58

離子的跨膜分佈60

膜在靜息狀態下離子的相對通透性60

調控細胞外鉀濃度的重要性66

結語68

關鍵詞68

複習題68

第4章 動作電位69

引言70

動作電位的特性70

單個動作電位的上升相和下降相70

單個動作電位的產生70

多個動作電位的產生72

理論上的動作電位74

膜電流和膜電導74

動作電位過程中離子的進出75

實際的動作電位76

電壓門控鈉通道76

電壓門控鉀通道80

小結83

動作電位的傳導84

影響傳導速度的因素86

動作電位、軸突和樹突87

結語90

關鍵詞92

複習題92

第5章 突觸傳遞93

引言94

突觸的類型95

電突觸95

化學突觸96

化學突觸傳遞的原理101

神經遞質101

神經遞質的合成和儲存102

神經遞質的釋放103

神經遞質的受體和效應器104

神經遞質的重攝取與降解111

神經藥理學112

突觸整合的原理112

EPSP的整合112

樹突性質對突觸整合的貢獻114

抑制作用117

調製作用119

結語121

關鍵詞122

複習題122

第6章 神經遞質系統123

引言124

神經遞質系統的研究125

遞質和遞質合成酶的定位125

遞質釋放的研究127

模擬突觸的研究128

受體的研究：128

神經遞質化學132

膽鹼能神經元132

兒茶酚胺能神經元135

5一羥色胺能神經元136

氨基酸能神經元137

其他可能的神經遞質和細胞間的信使物質137

遞質門控通道138

遞質門控通道的基本結構138

二氨基酸門控通道140

G蛋白耦聯受體和效應器144

G蛋白耦聯受體的基本結構144

廣泛分佈的G蛋白145

G蛋白耦聯效應器系統145

神經遞質系統內的輻散和聚合149

結語150

關鍵詞151

複習題152

第7章 神經系統的結構153

引言154

哺乳動物神經系統的基本結構154

解剖學術語154

中樞神經系統156

外周神經系統158

腦神經159

腦膜159

腦室系統：159

活體腦成像162

通過發育來了解中樞神經系統的結構164

神經管的形成165

3個初級腦泡167

前腦的分化167

中腦的分化172

後腦的分化173

脊髓的分化175

中樞神經系統的小結176

人類中樞神經系統的特徵176

大腦皮層180

大腦皮層的類型180

新皮層的分區181

結語185

關鍵詞186

複習題187

第7章 附錄：人體神經解剖學圖解指南188

第Ⅱ篇 感覺與運動系統

第8章 化學感覺240

引言241

味覺241

基本味覺242

味覺器官242

味覺感受器細胞243

味覺轉導的機制244

中樞味覺通路247

味覺的神經編碼250

嗅覺251

嗅覺器官253

嗅覺感受器神經元254

中樞嗅覺通路258

嗅覺信息的時空表達261

結語263

關鍵詞264

複習題264

第9章 眼睛265

引言266

光的特性267

光267

光學267

眼睛的結構268

眼睛的大體解剖268

眼睛的橫切面解剖269

眼睛中圖像的形成272

角膜的折射272

晶狀體的適應性調節273

瞳孔對光反射274

視野275

視銳度276

視網膜的顯微解剖276

視網膜的分層組構277

光感受器的結構278

視網膜結構的區域差異278

光轉導280

視桿中的光轉導280

視錐中的光轉導283

暗適應和明適應285

視網膜的信息處理286

外網狀層的信息傳遞287

視網膜的輸出288

神經節細胞感受野288

一神經節細胞的類型291

并行處理293

結語294

關鍵詞295

複習題295

第10章 中樞視覺系統296

引言297

離視網膜投射297

視神經、視交叉和視束298

左右半視野299

視束靶區299

外側膝狀體核303

眼睛和神經節細胞類型輸人的分離304

感受野305

LGN中的非視網膜輸入306

紋狀皮層的解剖306

紋狀皮層的分層307

LGN至ⅣC層的輸入309

其他皮層層次的神經支配311

并行通路312

紋狀皮層的生理313

M通道314

P-IB通道315

方位柱316

斑塊區的生理319

小結319

紋區外視皮層319

背側通路321

腹側通路324

從單個神經元到感知325

從光感受器到祖母細胞325

并行處理328

結語329

關鍵詞330

複習題330

第11章 聽覺及前庭系統331

引言332

聲音的自然屬性332

聽覺系統的結構334

中耳335

中耳的組成部分336

聽小骨對聲壓的放大336

減弱反射337

內耳338

耳蝸的解剖338

耳蝸的生理338

中樞的聽覺處理347

聽覺通路的解剖348

聽覺通路神經元的反應特性350

聲音強度和頻率的編碼351

刺激強度351

刺激頻率、音調拓撲和鎖相351

聲音定位的機制353

水平平面中聲音的定位354

垂直平面中聲音的定位357

聽皮層359

神經元的反應特性359

聽皮層受損和喪失的效應362

前庭系統365

前庭迷路365

耳石器官365

半規管368

中樞前庭通路和前庭反射370

前庭病理372

結語372

關鍵詞373

複習題373

第12章 軀體感覺系統374

引言375

觸覺375

皮膚的機械感受器376

第一級傳人纖維380

脊髓382

背索一內側丘系通路385

三叉神經觸覺通路387

軀體感覺皮層389

痛覺397

痛覺感受器和疼痛刺激的轉導398

第一級傳人纖維和脊髓機制400

痛覺的上行通路402

痛覺的調製404

溫度覺407

溫度感受器408

溫度覺通路410

結語410

關鍵詞410

複習題411

第13章 運動的脊髓控制412

引言413

軀體運動系統413

下運動神經元415

下運動神經元的節段性組構416

α運動神經元417

運動單位的類型419

興奮一收縮耦聯420

肌纖維的結構420

肌肉收縮的分子基礎422

運動單位的脊髓控制427

來自肌梭的本體感覺427

γ運動神經元429

來自高爾基腱器官的本體感覺431

脊髓中間神經元433

行走時脊髓運動程序的發生435

結語439

關鍵詞440

複習題440

第14章 運動的腦控制44l

引言442

下行脊髓通路443

外側通路444

腹內側通路445

大腦皮層對運動的計劃448

運動皮層448

后頂葉皮層和前額葉皮層的貢獻449

運動計劃與神經元的關聯451

基底神經節452

基底神經節的解剖453

運動環路454

初級運動皮層對運動的發起458

M1的輸入一輸出組構459

M1的運動編碼459

小腦463

……

第Ⅲ篇　腦和行為

第15章 腦和行為的化學調控

第16章 動機

第17章 性與腦

第18章 情緒的腦機制

第19章 腦的節律

第20章 語言與注意

第21章 精神疾病

第Ⅳ篇　腦的變化

第22章 腦的構建

第23章 記憶系統

第24章 學習和記憶的分子機制

參考文獻和建議讀物

中英文術語表及索引