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出版者:

作者:Borgers, Christoph/ Natterer, Frank (EDT)/ Borgers, Christoph (EDT)/ Natterer, Frank

出品人:

页数:291

译者:

出版时间:1999-4

价格:$ 111.87

装帧:

isbn号码:9780387987996

丛书系列:

图书标签:

• 医学影像
• 计算放射学
• 深度学习
• 人工智能
• 图像处理
• 计算机辅助诊断
• 影像分析
• 生物医学工程
• 机器学习
• 放射学

神经科学前沿：从分子机制到复杂行为的整合研究 本书深入探讨了当代神经科学的广阔领域，旨在为研究人员、高级学生以及对大脑奥秘充满热忱的专业人士提供一份全面而前沿的指南。我们聚焦于当前神经科学研究中最为活跃和关键的几个方向，力求构建一个从分子、细胞层面到系统、认知层面的完整图景。本书的结构精心设计，旨在引导读者逐步理解复杂的神经生物学概念，并掌握前沿的研究方法和技术。 --- 第一部分：神经生物学基础的深化与重构 本部分着眼于神经系统结构和功能的基石，但侧重于近年来取得突破性进展的领域，而非传统的教科书式综述。 第一章：神经元形态发生与可塑性调控 本章详细考察了神经元的生物发生过程，尤其关注轴突导航和树突形态建成的最新模型。我们将探讨微环境信号（如生长因子和细胞外基质蛋白）如何精确引导神经元迁移和连接。此外，重点讨论了突触可塑性的分子机制，超越经典的LTP/LTD概念，深入解析树突棘的动态变化在学习和记忆巩固中的作用。我们分析了钙离子信号转导通路中新型调节因子（如CaMKII亚型和IP3受体变体的特定功能），以及蛋白质合成在长期记忆维持中的关键作用。 第二章：胶质细胞：从支持到主动调控 本书颠覆了胶质细胞仅为“支持细胞”的传统观念。本章将星形胶质细胞（Astrocyte）视为神经信息传递的关键参与者。我们详细阐述了“三联突触”（Tripartite Synapse）的概念，重点分析星形胶质细胞如何通过释放胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）和神经递质（Gliotransmitters）来调节突触传递的强度和时程。同时，对少突胶质细胞（Oligodendrocyte）的髓鞘形成过程及其对神经回路效率的影响进行了深入探讨，并涵盖了髓鞘修复机制的研究进展。 第三章：离子通道动力学与神经环路的精确编码 本章聚焦于电压门控离子通道（Voltage-Gated Ion Channels）的结构生物学突破及其对神经元兴奋性的精细调控。我们不仅回顾了钠、钾、钙通道的结构基础，更深入探讨了通道的亚基异构体如何共同决定细胞的兴奋性整合模式。特别是，我们分析了超极化激活的细胞外调节钾通道（SK/IK channels）在节律性放电模式（如中缝核和海马CA3区）中的核心作用，以及这些通道功能异常与阵发性疾病的关联。 --- 第二部分：系统神经科学：回路、网络与行为的解析 本部分转向更高层次的整合，探讨神经元如何组织成功能性回路，并最终产生复杂的可观察行为。 第四章：神经回路的连接组学与功能定位 本章详细介绍了连接组学（Connectomics）领域的最新技术，包括基于电子显微镜的重建方法和连接组学数据整合的计算模型。我们将案例研究聚焦于小脑皮层和纹状体这两个结构复杂的回路，解析其精确的输入-输出关系。特别强调了光遗传学（Optogenetics）和化学遗传学（Chemogenetics）等神经调控工具在解析特定回路功能时所展现出的无与伦比的特异性。 第五章：感觉信息的编码与跨模态整合 本章探讨感觉信息（视觉、听觉、触觉）如何在感觉皮层中被编码、处理和表征。我们深入分析了表征稀疏性（Sparsity of Representation）的生物学意义及其对信息存储效率的影响。更重要的是，本章关注跨模态整合（Cross-Modal Integration）的机制，特别是初级感觉皮层在特定条件下的可塑性变化，以及顶叶皮层如何动态融合来自不同感觉模态的信息以构建统一的环境模型。 第六章：运动控制与决策制定的神经回路 运动控制被视为一个复杂的反馈控制问题。本章分析了基底神经节（Basal Ganglia）中的直接通路和间接通路如何协同作用，实现动作的选择和抑制。我们探讨了前额叶皮层（PFC）在工作记忆和决策制定中的作用，特别是PFC如何根据不确定性（Uncertainty）动态调整其放电模式以指导后续行为。涉及对运动前区（SMA）和辅助运动区（M1）之间时序协调的深入理解。 --- 第三部分：高级主题：认知、发育与疾病前沿 本部分涵盖了神经科学中最具挑战性的领域，包括意识、发育的可塑性，以及解析神经精神疾病的分子基础。 第七章：记忆的巩固、提取与遗忘的生物学 本章超越基础突触可塑性，深入探讨记忆系统（Systems Consolidation）的动态过程。我们详细讨论了睡眠在记忆重放和巩固中的关键作用，特别是慢波睡眠（SWS）与海马体之间的时序关系。此外，本章还关注记忆的再固化（Reconsolidation）过程，揭示了提取行为如何使记忆变得暂时易受修改，以及如何利用此机制干预创伤性记忆。遗忘的机制不再被视为被动衰退，而是主动的信息过滤过程，并探讨其涉及的关键蛋白降解途径。 第八章：神经发育的可塑性与关键期 神经系统的发育是一个高度受时间窗口限制的过程。本章深入分析关键期（Critical Periods）的神经生物学基础，探讨修剪（Pruning）和髓鞘化在精细调节回路连接中的作用。我们重点研究了皮层柱的形成和神经回路的过剩连接如何受到早期环境输入的影响，并探讨了后天环境因素如何延长或重新打开这些可塑性窗口。 第九章：神经退行性疾病的细胞病理学与新兴疗法 本章侧重于阿尔茨海默病（AD）、帕金森病（PD）和肌萎缩侧索硬化症（ALS）的分子病理学。我们详细梳理了错误折叠蛋白（如Tau和α-突触核蛋白）的传播机制，特别是关注朊蛋白样传播（Prion-like propagation）在神经系统中的扩散模式。同时，本章对基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）在纠正单基因神经系统疾病以及靶向特定细胞类型（如星形胶质细胞或小神经元）的治疗策略进行了全面评估。 第十章：精神障碍的回路失调模型 本章聚焦于抑郁症、精神分裂症和焦虑症的神经回路失调理论。我们不再局限于单核递质假说，而是采用回路失调模型来解释这些复杂疾病。例如，探讨PFC与杏仁核之间连接的异常功能耦合如何导致情绪失调，以及伏隔核（NAc）奖赏回路功能障碍在成瘾行为中的角色。本章也涵盖了脑电图（EEG）和功能性磁共振成像（fMRI）在识别精神疾病生物标志物方面取得的最新成果。 --- 总结： 《神经科学前沿：从分子机制到复杂行为的整合研究》提供了一个跨越多个尺度的、高度整合的神经科学知识体系。本书的独特之处在于，它不仅仅是知识的汇编，更是一种研究范式的引导，鼓励读者将分子细节与宏大行为联系起来，把握这一领域未来研究的脉搏。本书的深度和广度，使其成为研究者探索生命中最复杂器官——大脑——的必备工具书。

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