Development of Neural Circuitry

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出版者:
作者:Hobert, Oliver 编
出品人:
页数:240
译者:
出版时间:2009-5
价格:$ 209.05
装帧:
isbn号码:9780123744692
丛书系列:
图书标签:
  • 神经环路
  • 神经发育
  • 神经科学
  • 大脑发育
  • 突触
  • 神经元
  • 可塑性
  • 遗传学
  • 行为神经科学
  • 发育生物学
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具体描述

The nervous system is highly complex both in its structural order and in its ability to perform the many functions required for survival and interaction with the environment; understanding how it develops has proven to be one of the greatest challenges in biology. Such precision demands that key events at every developmental stage are executed properly and are coordinated to produce the circuitry underlying each of the adult nervous system's functions. This work describes the latest research on the cellular and molecular mechanisms of neural circuitry development, while providing researchers with a one-stop overview and synthesis of contemporary thought in the area. It reviews current research findings on the development of neural circuitry, providing researchers an overview and synthesis of the latest contemporary thought in the cellular and molecular mechanisms that underlie the development of neural circuitry. This book: includes chapters discussing topics such as he guidance of nerve growth and the formation of plasticity of synapses, helping researchers better understand underlying mechanisms of neural circuit development and maintenance that may play a role in such human diseases/conditions as depression, anxiety, and pain; and carries chapters that make use of a variety of human and animal models, allowing researchers to compare and contrast neural circuitry develoment across a wide spectrum of models.

《神经环路构建:从基因到行为的精妙蓝图》 本书并非旨在探讨“Development of Neural Circuitry”这一特定主题,而是将目光投向了更为广阔的神经科学领域,深入剖析生命体如何从最基础的基因指令出发,逐步构建起复杂而精密的神经系统,并最终驱动行为的产生。我们并非在描绘一个既定的“发展”,而是致力于揭示“发展”背后那一系列令人叹为观止的生物学原理和调控机制。 在本书中,我们将首先溯源生命的起点——基因。书中将详细阐述基因在神经系统发育中的核心作用,如何通过编码特定的蛋白质,指引神经元的生成、迁移、分化以及最终的连接。我们将探索那些“主开关”基因,它们如何启动复杂的发育级联反应,确保神经细胞在正确的时间、正确的地点、以正确的身份出现。同时,我们也将审视那些细微但关键的基因表达调控网络,它们如何精细地“雕刻”出神经系统的基本架构。 随后,我们将聚焦于神经元个体生命的旅程。从干细胞的增殖,到神经祖细胞的命运决定,再到神经元的诞生,我们将详细解析这一系列细胞生物学过程。本书将深入探讨神经元迁移的动力学,以及它们如何克服空间障碍,精确地抵达其最终目的地,形成神经系统的早期“布线”。我们还将深入研究神经元的极性建立和轴突导向的奥秘,了解那些指导轴突生长的分子信号,以及它们如何帮助轴突在错综复杂的环境中寻找到正确的靶点。 神经元个体生命的奇迹之后,便是它们之间建立连接——突触形成。本书将详尽阐述突触形成的分子机制,以及那些识别并结合特定靶点的分子“锚”。我们将探讨突触前和突触后细胞如何通过相互作用,建立起功能性的信息传递节点。更重要的是,我们将深入研究突触可塑性的概念,这是神经系统学习和记忆的基石。本书将解析突触强度的改变、新突触的形成以及现有突触的消除等过程,揭示神经系统如何通过动态调整连接来实现适应性和学习能力。 神经系统的发育并非一蹴而就,而是一个持续精炼和优化的过程。因此,本书还将探讨神经回路的“修剪”与“巩固”。我们将分析那些在大规模神经网络形成初期,因连接冗余或功能不佳而被淘汰的“废弃”突触。这种“精炼”过程对于建立高效、精确的神经网络至关重要。同时,我们也将审视那些被保留并强化的连接,它们如何通过重复的活动而被“巩固”,形成稳定而高效的神经通路。 我们还将审视环境因素在神经系统发育中的作用。从早期胚胎发育中的分子信号,到出生后感官输入的塑造,本书将展示环境信息如何影响神经回路的结构和功能。我们将探讨早期经验对关键时期神经可塑性的影响,以及这些早期经历如何为终身认知和行为打下基础。 最后,本书将跳出微观的细胞和分子层面,将视角提升至宏观的神经网络层面。我们将讨论神经回路如何组织成更大、更复杂的网络,这些网络如何协同工作,以支持特定的认知功能,如感觉处理、运动控制、情绪调节和高级认知。我们将探讨不同脑区之间的连接模式,以及这些连接如何构成执行复杂任务的“功能单位”。 《神经环路构建:从基因到行为的精妙蓝图》旨在为读者提供一个全面而深入的视角,去理解生命体神经系统从无到有、从简单到复杂、从分散到协同的壮丽进化过程。本书将激励读者去探索隐藏在生命活动深处的生物学智慧,并为理解人类自身认知和行为的本质提供坚实的科学基础。

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读后感

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用户评价

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我得说,这本书的视角非常独特,它似乎更倾向于从“构建蓝图”的角度来审视神经系统的形成,而不是仅仅停留在描述现象。阅读过程中,我经常被作者对不同物种模型系统之间差异性的比较所吸引。作者并没有局限于单一模型(比如小鼠或果蝇),而是巧妙地穿插了诸如斑马鱼和秀丽隐杆线虫的研究成果,这种跨物种的整合分析,极大地拓宽了我对发育保守性与趋异性的认识。特别是关于轴突导向机制的那几章,作者不再简单地罗列粘附分子和趋化因子,而是将它们置于一个动态的、三维的环境中进行考量,这种“环境决定论”的观点很有启发性。这本书的行文风格略显学术化,语言精准,缺乏一些轻松的过渡,这使得阅读过程更像是一次严肃的学术探讨,而不是轻松的阅读体验。但对于我这种希望深入了解理论基础的读者来说,这种严谨恰恰是其价值所在。它迫使我慢下来,仔细思考每一个实验设计背后的逻辑。我尤其喜欢它在探讨发育可塑性那部分的处理,作者没有将发育视为一个僵硬的、不可更改的过程,而是强调了其内在的适应性和对外界刺激的敏感性。

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说实话,这本书的排版和装帧设计给人一种非常经典、沉稳的感觉,仿佛一本等待被珍藏的工具书。内容上,它着重强调了时间序列的重要性,这一点在神经科学领域至关重要,因为时机往往决定一切。作者在描述从干细胞分化到形成特定功能回路的整个时间轴时,用了很多对比性的叙述,清晰地划分了不同阶段的主要任务和调控机制。例如,关于抑制性中间神经元起源和迁移的章节,处理得尤为细腻,展示了它们如何从不同的“神经干细胞池”涌现出来,并精确地插入到正在形成的皮层网络中。这种空间和时间的双重维度叠加,使得复杂的神经发生过程变得可追踪。美中不足的是,部分关于计算模型如何预测发育路径的部分,我个人感觉与主体部分的生物学描述略显脱节,也许是作者试图将生物学观察与理论预测相结合的尝试,但对我而言,阅读体验上稍显跳跃。尽管如此,它对于理解“错误如何发生”也提供了宝贵的视角,通过分析那些导致发育缺陷的基因突变,反向推导出正常发育的必要步骤,这种“破坏性研究”的思路贯穿全书,非常有力。

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我从这本书中收获最大的感受是,神经回路的发育并非一个简单的“搭积木”过程,而更像是一场精心编排的、多方参与的“交响乐”。作者在多个章节中反复强调了环境和内在编程之间的协同作用,特别是对早期感觉剥夺对视皮层发育影响的论述,展现了环境信号如何通过调整基因表达,最终重塑物理连接的强大能力。语言上,这本书的作者似乎偏爱使用严谨的科学术语,这使得信息密度非常高,每一页都充满了需要认真思考的内容。我特别欣赏其对“错误连接”和“补偿机制”的讨论,这部分内容为理解自闭症谱系障碍和精神分裂症等神经发育性疾病的病理生理学机制提供了重要的分子和结构基础。对于我个人而言,这本书最大的价值在于其提供了处理复杂生物学问题的系统性思维方式,它教会我如何从宏观到微观,层层剥笋地去剖析一个生命现象。它不提供捷径,而是要求读者踏实地走完每一步逻辑推导,这对于培养研究生的科研素养来说,是无价的财富。

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这部关于神经回路发育的书籍,从我拿到手的那个瞬间起,就给我一种非常严谨且具有前瞻性的印象。它并非那种泛泛而谈的科普读物,而是深入到了分子和细胞层面,试图揭示生命系统中最为精妙的“布线”过程。我尤其欣赏作者在阐述复杂机制时所展现出的清晰逻辑和对细节的把握。比如,书中对于特定转录因子如何调控神经元迁移路径的论述,简直就是一幅精美的路线图,让人对胚胎发育中那个看似混沌却又高度有序的过程有了更直观的理解。我花了好一番功夫去消化那些关于信号通路和细胞间相互作用的章节,发现作者的叙事节奏处理得非常好,总能在关键节点提供必要的背景知识,避免读者迷失在浩瀚的生物学名词中。不过,对于那些初次接触神经发育领域的读者来说,可能需要反复阅读几次才能完全掌握其深度。全书的图表绘制得非常专业,那些示意性的插图,完美地辅助理解了那些在活体中难以观察到的微观事件。整体来说,这是一本需要带着笔记去啃读的硬核之作,但其回报是巨大的知识增量和对生命奥秘更深层次的敬畏。它为我接下来的研究方向提供了坚实的理论基石。

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这是一本需要反复研读的经典教材式著作。我发现它最引人注目的地方在于其对“回路特异性”的探讨。它没有止步于神经元“如何形成连接”,而是深入挖掘了“为什么是这样的连接”。书中详尽地分析了突触形成的分子机制,包括前突触和后突触蛋白的精确匹配过程,以及这些匹配如何影响最终的功能整合。我特别留意了作者对“经验依赖性修剪”的讨论,这部分内容似乎在暗示发育结束并非终点,而是功能优化的持续过程。书中的案例选择非常具有代表性,很多都是神经生物学领域里程碑式的发现。不过,也许是受限于出版时间,书中对于近年来新兴的单细胞测序技术在解析细胞异质性方面的应用着墨不多,这使得部分细胞亚群的描绘略显粗糙。对于希望了解前沿动态的读者来说,可能需要配合近期的文献来补充这一块。总的来说,它提供了一个极其扎实且不可动摇的基础框架,让人在面对未来新的数据时,能够有一个可靠的参照系去理解这些新发现的意义。

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