Neurobiology of "Umwelt" pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Christen, Y. 编

出品人:

页数:158

译者:

出版时间:

价格:$ 157.07

装帧:

isbn号码:9783540858966

丛书系列:

图书标签:

Cognition
神经生物学
感知
环境
动物行为
认知科学
生态心理学
感觉生态学
生物学
神经科学
行为神经科学

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具体描述

At the beginning of the 20th century, German biologist Jakob von UexkA1/4ll created the concept of "Umwelt" to denote the environment as experienced by a subject. This concept of environment differs from the idea of passive surroundings and is defined not just by physical surroundings, but is rather a "subjective universe," a space weighted with meaning. Today, neuroscience provides a new way to look at the braina (TM)s capability to create a representation of the world. At the same time behavioural specialists are demonstrating that animals have a richer mental universe than previously known. Philosophical reflection thus finds itself with more experimental and objective data as well. Nearly a century after the publication of von UexkA1/4lla (TM)s founding work ("Umwelt und Innenwelt der Tiere" was published in 1909), neurobiologists, psychologists, sociologists, anthropologists, ethologists, and philosophers revisit his mail concept at the light of modern science

《神经生物学：感知世界的奥秘》一、引言：我们与世界的错位感知我们生活在一个丰富多彩、动态变化的世界中。然而，我们并非以一种全知全能的姿态去感知它。相反，我们所体验到的现实，是经过我们生物体感官系统过滤、加工和解读后的一个高度个体化版本。这种个体化的感知世界，在动物行为学家雅各布·冯·乌克斯库尔（Jakob von Uexküll）的理论中被称作“Umwelt”，意为“环境”或“感知世界”。它并非客观现实的真实复制，而是每一种生物特有的、由其感官能力和神经系统构建的意义空间。本书《神经生物学：感知世界的奥秘》将深入探索“Umwelt”这一概念的神经生物学基础。我们将从神经科学的角度出发，解析不同生物如何通过其特有的感官器官捕捉外界信息，这些信息又是如何在神经系统中传递、编码和处理的，并最终在大脑中构建出它们各自独特的“Umwelt”。这不是对特定生物“Umwelt”的详尽罗列，也不是对哲学思辨的简单复述，而是一次对“感知”这一核心生物学过程背后神经机制的深度解剖。我们将关注的是“如何”和“为什么”，即生物体的神经系统如何演化出如此多样化的感知策略，以及这些策略对物种生存和繁衍有何意义。二、感官的起源与多样性：从最简单的信号到复杂的场景感知世界的第一步，是捕捉外界的信号。从最简单的光、声音、化学物质，到更加复杂的触觉、温度、电信号，不同的生物进化出了截然不同的感官系统。光学的维度：视觉是许多生物感知世界的重要通道。我们将在书中探讨构成眼睛的复杂结构，例如视网膜中视杆细胞和视锥细胞的光化学反应机制，它们如何将光子转化为电信号。我们将深入研究不同物种的视觉系统，从昆虫的复眼如何捕捉运动和颜色，到哺乳动物双眼视觉提供的深度感知能力。光信号的编码和处理过程，包括视神经的传递路径，以及在视觉皮层中对形状、颜色、运动等基本视觉特征的识别，都将成为我们考察的重点。然而，请注意，本书并非详细描述每一种动物的眼球结构或视觉通路，而是通过代表性的例子，揭示感官系统在神经层面如何实现对光信号的捕获和初步解读。声学的世界：听觉则使生物能够感知振动。我们将审视内耳中听小骨和耳蜗的工作原理，毛细胞如何将机械振动转化为神经冲动。从蝙蝠的声纳系统如何利用回声定位进行导航和捕猎，到鱼类如何感知水中的声波，再到人类复杂的语言交流能力，我们将理解声信号在神经系统中的编码和处理机制，以及大脑如何根据这些信号构建出声音的空间位置、音高、音量等感知。化学的语言：嗅觉和味觉是化学感知的重要方式。我们将探究嗅觉受体细胞如何识别特定的气味分子，以及信号如何沿着嗅神经传递到嗅球和大脑的其他区域。味觉系统则涉及舌头上味蕾的化学感受器，它们如何区分甜、酸、苦、咸、鲜等基本味道。这些化学信号的解析对于食物的寻找、社交信号的识别以及规避危险都至关重要，我们将深入理解其神经基础。触觉与本体感觉：触觉感知遍布生物体的体表，而本体感觉则提供身体各部分的位置和运动信息。我们将研究皮肤中的各种触觉感受器，例如梅克尔细胞、帕奇尼小体、鲁菲尼末梢等，它们如何响应压力、振动、拉伸等刺激。本体感觉接收器，如肌肉中的肌梭和肌腱中的高尔基腱器官，如何将肌肉长度和张力的信息传递到中枢神经系统，为运动控制和身体姿态的维持提供基础。非传统感知：除了上述主流感官，一些生物还进化出了独特的感知能力，例如蛇类的红外感知、鲨鱼的电感应，甚至某些昆虫对磁场的感知。我们将简要探讨这些非传统感官的神经基础，以及它们如何为这些生物的“Umwelt”增添独特的维度。我们将关注的是，这些差异化的感官系统在神经层面如何实现对不同物理或化学信号的转换和编码，从而构建出各自的感知世界。三、神经系统的加工与整合：从信号到意义感官器官捕捉到的原始信号，仅仅是“Umwelt”的原材料。这些信号需要经过神经系统的层层加工、整合和解读，才能转化为有意义的感知体验。编码的艺术：神经冲动是神经系统中信息传递的基本单位。我们将考察神经信号的编码方式，例如频率编码、群体编码以及时间编码等，它们如何准确地表征外界刺激的强度、类型和时空特征。例如，一个更强的光刺激可能引起更快的神经放电频率，而不同的气味分子可能激活不同组合的嗅觉神经元。神经通路的构建：感官信号并非在孤立的神经元中进行处理，而是通过精心设计的神经通路在不同脑区之间传递。我们将梳理主要感官的初级处理通路，例如视觉信号经过视神经、视交叉、外侧膝状体，最终到达视皮层；听觉信号经过听神经、耳蜗核、下丘，最终到达听皮层。同时，我们也将关注这些通路中的交叉和并行处理，以实现对信息的精细化分析。整合的魅力：我们对世界的感知并非来自单一感官的独立运作，而是多种感官信息的整合。例如，我们看到一个人说话，同时听到他的声音，这两种信息的整合使我们能够更准确地识别出说话者。本书将探讨大脑如何将来自不同感官的输入信息进行整合，从而构建出更完整、更一致的感知场景。我们将考察联络通路和高级脑区在多感官整合中的作用。注意力的筛选：在信息爆炸的外部世界中，我们的神经系统不可能对所有信号都给予同等程度的处理。注意力机制起到了关键的筛选作用，它能够将有限的神经资源导向我们当前最关心的信息。我们将探讨注意力的神经基础，包括自上而下的注意力和自下而上的注意力机制，以及它们如何影响我们对“Umwelt”的感知。四、大脑的构建与解读：经验、记忆与情绪的影响 “Umwelt”并非一成不变，它受到个体经验、记忆和情绪的深刻影响。大脑在其中扮演着核心构建者的角色。可塑性的力量：大脑具有惊人的可塑性，意味着神经连接和功能可以根据经验发生改变。我们将审视神经可塑性是如何塑造我们对世界的感知，例如学习新技能时，大脑中相关的神经通路会得到加强。个体化的学习和适应过程，使每个人的“Umwelt”都独一无二。记忆的烙印：记忆为我们提供了对过去经验的存储和提取能力，并深刻影响着我们对当前信息的解读。熟悉的面孔、熟悉的地点，即使信息不完整，我们的大脑也能根据记忆进行填补和识别。我们将探讨记忆系统（例如海马体）如何与感知系统相互作用，从而影响我们对“Umwelt”的理解。情绪的滤镜：情绪是感知过程中不可或缺的一部分，它为我们的感知体验增添了色彩和意义。恐惧可能使我们对潜在的危险信号更加敏感，而喜悦则可能放大我们对积极刺激的感知。我们将审视情绪系统（例如杏仁核）是如何影响我们的注意力、记忆和对外界信息的整体解读。决策与行动的驱动：感知并不仅仅是为了“知道”，更是为了“行动”。我们对“Umwelt”的感知最终会转化为行为决策。本书将简要探讨感知信息如何在决策过程中被处理，以及这些感知信息如何驱动我们与环境的互动。五、超越个体：“Umwelt”的演化与生态意义 “Umwelt”的概念并非孤立存在于个体层面，它在物种的演化和生态系统中也扮演着重要角色。适应性与生存：不同物种的“Umwelt”是它们长期演化的结果，与它们的生存环境和生活方式紧密相关。例如，夜行动物拥有更发达的夜视能力，而生活在水中的动物则进化出了适应水生环境的听觉和嗅觉。这些特化的感知能力是它们在特定生态位中生存和繁衍的关键。生态位与互动：每个物种的“Umwelt”决定了它能够感知和响应的“现实”范围，从而塑造了它们在生态系统中的角色和与其他物种的互动方式。捕食者与猎物之间的感知军备竞赛，便是“Umwelt”相互作用的生动体现。演化的驱动力：感知能力的演化是自然选择的重要驱动力之一。能够更有效地感知环境、做出更优选择的个体，更有可能生存下来并繁衍后代，从而将这些优势的感知基因传递下去。六、结论：理解我们自身与理解他人《神经生物学：感知世界的奥秘》旨在揭示“Umwelt”背后深刻的神经生物学原理。我们并非通过一个普适的、单一的“现实”来体验世界，而是通过各自独特的、由神经系统构建的感知世界。通过深入理解不同感官系统的神经机制、信息处理过程以及大脑的整合与解读能力，我们不仅能够更深刻地理解我们自身如何感知周围的世界，也能够对其他生物的“Umwelt”产生更 empathetically 的认识。本书并非一份详尽的动物行为学手册，也非对生物“Umwelt”的全面百科。我们的目标是聚焦于“感知”这一核心生物学现象的神经基础，通过剖析其普遍存在的机制和多样化的表现形式，启发读者对生命感知能力及其演化意义的思考。了解“Umwelt”的神经生物学，就是理解生命如何在其独特的视角下，构建并体验着精彩绝伦的世界。