Models of Seizures and Epilepsy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Academic Press

作者:Pitkanen, Asla (EDT)/ Schwartzkroin, Philip A. (EDT)/ Moshe, Solomon L. (EDT)

出品人:

页数:712

译者:

出版时间:2005-9-13

价格:USD 245.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780120885541

丛书系列:

图书标签:

• 癫痫
• 模型
• 神经科学
• 神经病学
• 大脑
• 神经元
• 发作
• 疾病模型
• 生物医学
• 临床神经科学

神经科学前沿：神经元动力学与回路重塑 一、引言：理解复杂脑功能的基石 本书深入探讨了复杂神经回路的动态特性及其在健康与疾病状态下的功能表现。聚焦于神经元的活动模式、突触连接的可塑性，以及这些微观变化如何在大尺度上涌现出宏观的行为和认知功能。我们旨在提供一个跨越多个尺度的综合视角，从单个离子通道的运动到整体脑区的网络同步，阐释神经系统的复杂组织原理。本书的重点在于对神经元群体的动态行为进行建模和分析，特别是当系统偏离稳态时，如何产生非线性、甚至失控的活动模式。 二、神经元动力学与计算模型 本卷首先回顾了描述单个神经元膜电位变化的经典模型，如Hodgkin-Huxley模型及其简化形式（如FitzHugh-Nagumo模型）。然而，我们着重于扩展这些基础模型以纳入更精细的生物学机制，例如树突计算、轴突的整合作用以及不同类型离子通道（如NMDA、GABA受体）的动态调控。 核心章节详细阐述了如何利用非线性动力学工具分析神经元的激发阈值和发放模式。我们探讨了兴奋性（E）和抑制性（I）神经元群体的耦合机制，通过构建简化的E-I振荡器模型，揭示了皮层兴奋-抑制平衡（E/I balance）在维持正常信息处理中的关键作用。特别关注了振荡动力学，包括Theta、Alpha、Beta和Gamma频段的产生机制，以及这些振荡如何支持注意力、记忆编码和感觉信息整合。 三、突触可塑性与回路重塑 信息存储和学习能力根植于突触连接强度的变化，即可塑性。本书详细剖析了突触长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）的分子机制，并将其转化为可计算的数学框架。我们引入了基于活动依赖的突触可塑性（Spike-Timing-Dependent Plasticity, STDP）模型，展示了突触权重的微小变化如何导致网络拓扑结构和功能的系统性改变。 进一步，我们讨论了结构可塑性——突触生成、修剪和消除的动力学过程。这部分内容结合了发育神经生物学的最新发现，探讨了关键发育窗口期内神经回路的“布线”过程，以及成年期回路的持续适应性。我们使用图论和网络科学的方法来量化回路的连接组（Connectome）特征，例如小世界网络结构和高阶枢纽（Hubs）的存在及其对信息流的控制。 四、网络同步与信息编码 大脑功能依赖于跨区域的精确时序通信。本部分集中研究神经元群体如何通过同步活动来编码和传输信息。我们分析了不同类型的同步模式，包括相位同步、幅度同步以及复杂的相位-幅度耦合（PAC）。 重点内容包括： 1. 群体抑制（Ensemble Firing）的机制： 探讨局部抑制性神经元（如PV+中间神经元）如何通过“门控”作用精确调控兴奋性神经元的发放时机，从而实现对信息输出的严格控制。 2. 远程通讯的效率： 利用计算模型研究不同频率的振荡如何促进或阻碍长距离通讯。例如，Gamma振荡在局部信息处理中的作用，与Theta/Beta振荡在记忆检索和跨脑区协调中的角色对比。 3. 动态功能连接组（Dynamic Functional Connectivity）： 我们采用时间序列分析方法，实时追踪不同脑区之间的统计依赖性变化，揭示任务相关状态切换时功能网络的重组过程。 五、网络稳态的失衡：从动态失调到病理状态的桥梁 理解健康脑功能的关键在于识别系统偏离稳态的临界点。本卷的最后部分将动态系统理论应用于理解神经病理状态。我们不侧重于特定的疾病诊断，而是着眼于系统动力学上的共性变化，即网络功能障碍的计算基础。 我们探讨了以下几种常见的动力学失衡模式： 临界点理论的应用： 探讨系统如何从稳定、鲁棒的工作点漂移到更易受干扰的状态，例如，过度兴奋性或过度抑制性状态。 同步失调： 分析异常的过度同步（如某些节律性发放的增强）如何导致信息处理的饱和或阻塞。我们研究了反馈环路中增益控制的失效如何导致持续的、高频的异常放电活动。 拓扑脆弱性： 探讨当网络中的关键枢纽（Hubs）功能受损时，系统鲁棒性如何急剧下降，导致信息传递路径的瓦解。这包括对网络信息传播效率和扩散过程的建模分析。 本书通过严谨的数学框架和前沿的计算方法，为研究人员提供了一套强大的工具集，用以解析神经回路如何编码、学习、记忆，以及当这些精妙的动态过程被破坏时，计算层面上所发生的根本性转变。它致力于连接分子生物学发现与宏观认知功能之间的鸿沟。

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当我在书架上看到《Models of Seizures and Epilepsy》时，我的第一反应是，这绝对是一本关于科学研究方法论的佳作。我一直认为，理解一个领域的关键在于理解研究该领域所使用的工具和框架，而“模型”正是其中最重要的一种。癫痫，这种复杂的神经系统疾病，其研究必然离不开各种精巧的模型。我想象着书中会详细介绍，科学家们是如何通过不同层面的模型来模拟癫痫的，从离子通道的改变，到神经元网络的异常放电，再到更宏观的大脑功能紊乱。我希望它能展示出模型在解释疾病机制、预测治疗效果，甚至设计新的干预手段方面的强大力量。我也期待这本书能用严谨而清晰的语言，阐释模型背后的科学原理，以及不同模型之间的异同和互补性，让我能够更深刻地理解癫痫研究的现状和未来发展方向。

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我通常对那些能够提供全新视角和深入见解的书籍情有独钟，而《Models of Seizures and Epilepsy》这个书名，恰好满足了我的这种期待。它不像其他一些关于疾病的书籍那样，只是简单地列举症状和治疗方法，而是深入到了“模型”这个层面。我理解，这可能意味着它会探讨一些更加根本性的问题，比如，我们是如何理解和描述癫痫的？科学家们又是如何通过构建不同的模型来模拟癫痫发作的，包括那些发生在细胞层面、网络层面，乃至整个大脑层面的活动？我尤其想知道，书中是否会涉及一些关于模型构建的哲学思考，比如，一个模型的好坏标准是什么？它能在多大程度上反映现实？它又会如何指导我们去进行更有效的研究和临床实践？我期待这本书能够带领我走进一个更加抽象但又至关重要的研究领域，让我看到科学是如何通过构建和 Refinement 模型来逐步揭开复杂生命现象的神秘面纱。

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当我拿到这本书的时候，我脑海中浮现的画面是，我正坐在一个宽敞的图书馆里，手里捧着一本厚重的学术著作，空气中弥漫着旧书特有的纸张香气。封面上的书名，不羁却又精准地表达了其内容的核心——“癫痫的模式”。我一直在寻找能够深入理解这一复杂疾病的窗口，而“模式”这个词，让我联想到的是规律、机制，甚至是预测的可能性。这不像是一本泛泛而谈的科普读物，更像是一本能够引领我进入更深层次探索的工具书。我想象着书中会详细介绍各种用于研究癫痫的动物模型，从基因改造的小鼠，到更复杂的灵长类动物模型，它们是如何模拟人类癫痫发作的，以及科学家们又是如何利用这些模型来研究癫痫的病理生理学、药物治疗效果以及潜在的治愈方法。我渴望了解这些模型背后的逻辑，它们在多大程度上能够反映人类疾病的真实情况，以及它们在推动我们对癫痫认知进步方面所起到的关键作用。

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这本书的封面设计就吸引了我，那是一种深邃的蓝色，点缀着一些抽象的、仿佛电流在跳跃的图案，瞬间就勾起了我对神经科学和大脑奥秘的无限遐想。我一直对人脑的复杂性感到着迷，尤其是那些难以捉摸的神经系统疾病，癫痫就是其中一个让我深感好奇的领域。我曾无数次在科幻电影中看到角色因为突发的“发作”而陷入困境，但现实中的癫痫，其背后的科学原理究竟是什么？它又是如何通过大脑内部错综复杂的信号传递来体现的？这本书的名字《Models of Seizures and Epilepsy》直击了我心中最想探寻的那个点，它似乎承诺了要为我揭示理解这些现象的“模型”，这让我对接下来的阅读充满了期待。我希望它能用通俗易懂的方式，将那些晦涩的生物学、神经科学概念娓娓道来，让我能够窥见大脑工作机制的冰山一角，同时也为我打开一扇理解疾病发生机制的大门。我期待书中不仅仅是枯燥的理论堆砌，更希望它能通过生动的案例和清晰的图示，将复杂的概念具象化，让我能够真正地“看到”癫痫是如何在神经元层面发生的。

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这本书的书名《Models of Seizures and Epilepsy》在第一时间就吸引了我，因为我一直对科学研究中“模型”的概念非常感兴趣。我知道，在很多复杂的科学领域，我们无法直接观察或实验，于是就需要构建各种模型来帮助我们理解和预测。癫痫，作为一种神经系统疾病，其发生机制无疑是极其复杂的，个体差异也很大，所以，我想这本书很可能在探讨如何通过建立各种模型来模拟和研究癫痫的发作过程。我好奇书中会介绍哪些类型的模型，是数学模型、计算模型，还是生物学模型，比如动物模型？它会如何解释这些模型是如何被设计出来的，又如何被用来测试各种假说？我希望这本书能为我揭示科学家们是如何利用这些抽象或具象的模型，来理解癫痫的发生、发展，甚至寻找新的治疗策略。我期待它能在我脑海中构建出一幅关于癫痫研究的宏大图景，让我看到科学探索的严谨与创造性。

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