医学生物物理学(第6辑) (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787543905962

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• 医学生
• 第6版
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• 医学教育

《神经科学前沿：从分子到认知》 本书简介 《神经科学前沿：从分子到认知》是一部全面而深入探讨当代神经科学研究的综合性著作。本书旨在为高等院校本科生、研究生以及相关领域的研究人员提供一个理解复杂神经系统运作机制的坚实基础，并着重展示当前该领域最激动人心和最具挑战性的研究方向。全书结构清晰，内容涵盖了神经科学的广阔范围，从微观的分子和细胞层面，到宏观的系统、行为和认知层面，力求构建一个多尺度的整合视角。 第一部分：神经系统的基础构建块 本部分深入剖析了神经科学最基本的结构和功能单位——神经元和神经胶质细胞。 第一章：神经元的形态学与电生理基础 本章详细阐述了不同类型神经元的精细结构，包括树突、胞体和轴突的形态特征及其对信息处理的意义。重点聚焦于膜电位、静息电位、动作电位（脉冲发放）的产生、传播机制，并深入解析了离子通道（如电压门控钠钾通道、钙离子通道）的结构、功能及其在神经元兴奋性调控中的核心作用。内容将结合经典的电生理记录技术原理，解释如何从实验层面探究神经元的电活动特性。 第二章：突触传递与可塑性 突触是神经信息传递的关键节点。本章详尽介绍了化学突触的结构，包括突触前末梢、突触间隙和突触后膜的组成。重点讲解了神经递质的合成、释放、再摄取和失活过程，涵盖了经典的兴奋性（如谷氨酸）和抑制性（如GABA）神经递质，以及多种神经肽和新型神经调节剂。本章的核心内容在于突触可塑性，详细阐述了长时程增强（LTP）、长时程抑制（LTD）等主要的突触学习与记忆的分子机制，探讨了突触可塑性在信息编码中的作用。 第三章：神经胶质细胞：超越支持作用 传统上被视为被动支持细胞的神经胶质细胞，现已证明在神经系统稳态和功能中发挥着主动且关键的作用。本章集中讨论星形胶质细胞、少突胶质细胞（及施万细胞）和小胶质细胞的生理功能。内容包括星形胶质细胞对突触传递的调控（三联体模型）、髓鞘形成与轴突传导速度的优化、以及小胶质细胞在神经炎症、突触修剪和神经退行性疾病中的免疫监视作用。 第二部分：神经环路与系统整合 本部分将视角提升至由大量神经元构成的复杂网络层面，探讨信息如何在这些环路中被编码、处理和传输。 第四章：感觉系统的组织与信息转导 本章以视觉、听觉和体感系统为例，解析感觉信息的转导过程。从受体细胞对物理刺激（光、声、机械压力）的转导机制入手，追踪信号如何通过初级感觉神经元、投射神经元，最终到达大脑皮层。深入分析了感觉系统的层级处理结构、感受野的概念，以及感觉信息如何在皮层中形成表征和整合。对感觉系统内侧抑制和侧向抑制在增强信号对比度中的作用进行了详细的讨论。 第五章：运动控制系统：从意图到执行 运动控制涉及多个脑区的复杂协作。本章详述了从大脑皮层（初级运动皮层、前运动区、辅助运动区）到皮层下结构（基底神经节、小脑）的信号通路。重点解析了基底神经节在选择和启动运动方案中的“门控”机制，以及小脑在运动协调、平衡和学习中的关键作用。内容也涵盖了反射弧的结构以及运动单元的募集原理。 第六章：自主神经系统与内稳态调节 自主神经系统（ANS）负责调控内脏功能和机体对内部环境变化的适应。本章对比分析了交感神经、副交感神经和肠道神经系统的结构和功能，重点阐述了它们在应激反应、心血管和消化系统调节中的对立与协同作用。此外，还探讨了下丘脑作为体内稳态控制中枢的角色，包括体温、水盐平衡和摄食行为的神经调控机制。 第三部分：认知神经科学与高级功能 本部分聚焦于最高级的脑功能，探讨意识、学习、记忆和情感的神经基础。 第七章：学习与记忆的神经生物学 学习与记忆是神经科学的核心议题。本章细致区分了短期记忆、长期记忆、陈述性记忆和非陈述性记忆。在分子层面，继续深化对突触可塑性的讨论，并引入了系统水平的机制，如海马体在情景记忆形成中的关键作用，以及新皮层和皮层下结构在记忆巩固和提取中的分布式存储模式。本章还将介绍神经发生与记忆过程的关系。 第八章：情感与决策的脑网络 情感是驱动行为的重要因素。本章以经典的“边缘系统”理论为起点，重点剖析了杏仁核在恐惧学习和情感处理中的核心地位，以及前额叶皮层（PFC）在调节和抑制情绪反应中的执行控制功能。此外，本章探讨了奖励系统，特别是多巴胺能通路（如腹侧被盖区-伏隔核通路）如何介导动机、奖赏预测误差和决策制定过程。 第九章：意识、语言与高级认知 本章探讨了人类特有的复杂认知功能。关于意识，本书将审视当前主流的神经关联理论（如全局工作空间理论、整合信息理论），并结合临床病理学案例（如盲视、分裂脑患者）进行讨论。在语言方面，本章详细阐述了布洛卡区和韦尼克区的功能，以及语言网络在句法处理和语义理解中的动态交互。最后，对执行功能（如工作记忆、认知灵活性）的额叶网络基础进行总结。 第四部分：当代神经科学的研究方法与未来方向 第十章：前沿成像与遗传学工具 神经科学的飞速发展得益于技术的进步。本章系统介绍了当代研究中使用的关键工具。在成像技术方面，详细解释了钙成像（如使用 GCaMP 探针）在记录大量神经元群体活动中的优势，以及功能性磁共振成像（fMRI）在映射脑功能区域中的应用原理与局限性。在遗传学和分子生物学方面，重点介绍病毒载体（如 AAV）在特定神经元群体标记和调控中的应用，以及光遗传学（Optogenetics）和化学遗传学（DREADDs）技术如何实现对特定神经环路活动的精确因果性操纵。 第十一章：神经科学的挑战与交叉领域 本章展望了未来神经科学的研究热点和亟待解决的问题。内容包括：如何从大规模数据中提取有意义的规律（计算神经科学的角色）；理解阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的共同分子病理基础；以及神经科学与人工智能、机器人技术（脑机接口技术，BCI）的交叉融合，以及在理解和治疗精神疾病（如精神分裂症、抑郁症）方面亟待突破的瓶颈。 本书内容翔实、图文并茂，旨在为读者提供一个全面、前沿且富有洞察力的神经科学知识体系。

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这本书的封面设计简洁有力，初次拿起时，就被那种厚重而严谨的质感所吸引。内容上，我特别欣赏作者对于基础物理学原理与现代生物学前沿交叉点的精妙把握。比如，在阐述分子影像技术时，书中不仅仅停留在罗列公式和设备参数，而是深入剖析了成像机理如何直接影响到对生命活动的微观解析能力，这种将理论深度与实际应用紧密结合的叙述方式，对我理解那些复杂的生物物理过程起到了决定性的作用。我记得有一章专门讲解了细胞膜电位的动力学模型，作者用了一种非常直观的类比手法，将离子通道的比喻成动态的阀门系统，这比我之前阅读的任何教科书都要来得生动易懂。它让我清晰地认识到，物理学的定量思维是多么有力地支撑着我们对生命现象的精确描述。读完这部分，我感觉自己对电生理学的基础认知上升到了一个新的高度，不再是死记硬背那些概念，而是真正理解了它们背后的物理驱动力。整本书的排版也十分用心，图表清晰，注释详尽，阅读体验极佳，是那种会让人忍不住反复翻阅，并在关键点做大量标记的学术佳作。它绝非一本简单的参考手册，更像是一位经验丰富的大师在耳边细细为你梳理知识体系的导航图。

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这本书的阅读体验可以被描述为一种智力上的攀登过程——开始可能有些陡峭，但一旦适应了它的节奏和深度，视野会变得无比开阔。它对信息的组织结构非常清晰，但绝不意味着内容的简单易得。作者的叙述往往是高度浓缩的，每一个句子都承载了丰富的信息量，需要读者具备一定的预备知识才能完全消化。我发现自己必须放慢速度，很多章节需要结合其他辅助资料反复研读才能真正掌握其精髓。特别是涉及到统计力学在蛋白质折叠和聚集过程中的应用那部分，作者将熵和自由能的概念运用得炉火纯青，将原本抽象的热力学概念具象化为分子间的相互作用力。这种对复杂系统行为的还原论解释，虽然挑战认知，却也令人心悦诚服。这本书的价值在于，它能够系统性地提升读者的抽象思维能力和批判性分析能力，它逼迫你去思考“为什么是这样”，而不是满足于“它是这样”。对于志在科研道路上有所突破的同行而言，这本书是不可多得的思维催化剂。

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我必须承认，这本书的厚度和广度都令人印象深刻，它真正做到了“包罗万象”与“深入核心”的平衡。从辐射生物物理学到生物磁共振成像，从生物膜的相转变到细胞骨架的机械性能，它几乎覆盖了现代生物物理学研究的所有核心领域，且每一个领域都提供了足够的理论深度去支撑深入研究。我最欣赏的一点是，作者在探讨技术应用时，总是能回溯到基础的物理定律层面去解释其限制和潜力。例如，在讨论X射线晶体学时，不仅讲解了衍射原理，还深入分析了德拜-沃勒因子对生物大分子结构解析的限制，并探讨了冷冻电镜技术如何从物理角度突破了这些限制。这种贯穿始终的物理学基础与生物学前沿的对话，使得全书结构严谨，逻辑自洽。它不是那种读完就可以束之高阁的普通读物，而是需要你带着笔记本、随时查阅定义的工具书，是未来许多交叉学科研究的理论基石。它的存在，无疑为我们这些在实验室中摸索的人，提供了一套强大的、经过时间检验的理论武器库。

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老实说，刚开始接触这本书时，我有点担心它的专业性会不会过于偏向理论物理那边，导致对生物学的解释流于表面。然而，事实证明我的担忧是多余的。这本书在生物学应用的深度上，完全可以媲美那些顶尖的生物工程类教材。举个例子，在介绍生物流体力学时，它没有泛泛而谈，而是深入到了血液粘滞度在不同剪切速率下的变化如何影响血管壁的结构重塑，并且详细对比了牛顿流体模型与非牛顿流体模型在描述复杂生物介质流动时的优劣。这种对“模型局限性”的坦诚讨论，体现了作者极高的学术成熟度。此外，它对生物传感器和生物电子学的最新进展的介绍也非常及时和全面，很多我最近在顶级期刊上才看到的概念，在这本书里就已经有了扎实且系统的梳理。这使得它不仅仅是一本教科书，更像是一部关于生命科学物理学驱动力的动态编年史。对于希望从工程角度重新理解生命的读者来说，这本书简直是打开了一扇全新的大门。

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这本书的写作风格可谓是“老派的严谨”与“新潮的洞察”完美融合的典范。它的学术深度毋庸置疑，尤其是对于那些涉及量子力学在生物大分子相互作用中应用的章节，逻辑链条构建得密不透风，每一个推导都仿佛经过了最严格的同行评审。然而，最让我感到惊喜的是，作者在处理看似枯燥的数学推导时，总能巧妙地穿插一些历史典故或者实验设计中的“ Aha!” 时刻，这极大地缓解了阅读疲劳。我尤其赞赏它对“尺度”概念的强调。从原子尺度到细胞器尺度，再到整个器官系统的能耗与信息传递，作者不断提醒读者，不同的物理模型必须在合适的尺度下应用，否则就会得出荒谬的结论。这种跨尺度的宏观视野，对于我们这些习惯于钻研单一学科细节的研究生来说，是极其宝贵的思维训练。这本书真正做到了“授人以渔”，它教会我的不是某一个特定的知识点，而是一种看待和解决复杂生物物理问题的通用方法论。我甚至在撰写自己的实验方案时，会不自觉地套用书中建立的分析框架，效果出奇地好。

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