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出版者:

作者:Orrison, William W.

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:2008-9

价格:$ 101.69

装帧:

isbn号码:9781588905253

丛书系列:

图书标签:

• 神经科学
• 大脑功能
• 认知神经科学
• 神经解剖学
• 脑成像
• 临床神经科学
• 神经心理学
• 大脑地图
• 神经系统
• 医学

《人类大脑的深层图谱：认知、情感与行为的神经基础》 导言：超越表象，探寻心智的疆域 人类大脑，这团仅重约三磅的器官，却承载着我们全部的意识、记忆、情感与理性。自古以来，哲学家、神学家与医学家们便试图揭开其神秘的面纱。随着神经科学的飞速发展，我们正以前所未有的精度，绘制出驱动人类行为与认知的复杂网络。 本书《人类大脑的深层图谱：认知、情感与行为的神经基础》，并非仅仅罗列解剖结构，而是致力于构建一个动态的、多尺度的理解框架，将宏观的结构连接与微观的分子机制紧密结合。我们旨在为读者提供一个深入洞察大脑如何处理信息、形成决策、体验喜悦与痛苦的全面视角。本书的重点在于解析大脑的功能性组织，而非单纯的形态学描述，强调动态连接的重要性。 第一部分：构建基石——神经元、回路与网络动力学 我们从最基本的单元——神经元开始，但迅速将视角提升至细胞群体的互动。 第一章：神经元的语言与突触的塑性 本章详细阐述了神经元如何通过电化学信号进行交流。我们摒弃了过于简化的“开关模型”，转而关注膜电位的精细调控、离子通道的功能多样性，以及神经递质系统（如谷氨酸、GABA、多巴胺、血清素）在调节兴奋性与抑制性平衡中的关键作用。 重点深入探讨了突触可塑性的机制，包括长时程增强（LTP）与长时程抑制（LTD）。我们考察了这些可塑性如何成为学习和记忆的细胞基础，并引入了结构可塑性的概念——神经元树突和轴突的形态变化如何巩固长期连接。 第二章：局部回路与模块化处理 大脑并非一个均质的计算单元，而是由高度特化的功能模块构成。本章聚焦于皮层和皮层下结构中的局部计算回路。 我们详细分析了新皮层的六层结构，解释了输入、整合与输出信息的精确分工。通过对感觉皮层（如视觉和听觉区域）的分析，展示了信息如何从初级感受器逐步抽象化、特征化，最终形成高阶感知。我们探讨了振荡活动（如伽马波、阿尔法波）在局部信息同步与信息绑定中的作用，提出振荡是局部处理单元间进行高效通信的“时钟信号”。 第三章：大脑网络拓扑学与连接组学 连接是理解大脑功能的核心。本章从网络科学的角度审视全脑连接。我们引入了连接组学（Connectomics）的概念，探讨了功能连接（基于活动相关性）与结构连接（基于白质束）的差异与互补性。 重点分析了大脑网络的拓扑属性： 1. 小世界特性： 如何在保证局部高效处理的同时，实现全局信息的快速整合。 2. 富集枢纽（Hubs）： 识别那些连接度极高、对网络稳定性至关重要的区域（如顶叶皮层、前扣带皮层），并讨论了这些枢纽受损的严重后果。 3. 模块化结构： 探讨大脑如何被划分为几个相对独立的、执行特定功能（如运动、视觉、内省）的模块，以及模块间的跨模块整合如何产生复杂的认知。 第二部分：高阶心智的实现——认知功能及其神经机制 本部分将网络动态转化为可观察的行为与认知过程。 第四章：工作记忆与执行控制的动态回路 执行功能是区分人类与较低级物种的关键能力，主要由前额叶皮层（PFC）主导。本章深入解析PFC的解剖分区（背外侧、腹内侧、眶部）及其特有功能。 我们详细阐述了工作记忆的神经编码机制，着重分析了PFC中持续激活的神经元群体如何维持信息在短期内“在场”。讨论了抑制控制（如任务切换和干扰抑制）如何依赖于PFC与基底神经节、顶叶皮层之间的精确互动。本书强调，执行控制并非单一区域的功能，而是额顶网络动态协作的结果。 第五章：情感的神经回路与决策制定 情感处理是生存与社会互动的基础。本章聚焦于边缘系统（Limbic System）的重构理解。 我们不再将杏仁核视为单纯的“恐惧中心”，而是将其视为一个显著性评估器，它评估内外部刺激的生物学相关性。深入探讨了腹内侧前额叶皮层（vmPFC）在整合情感信号、调节风险评估和指导道德判断中的核心作用。 在决策制定方面，我们分析了奖赏预测误差（Reward Prediction Error）的神经编码，特别是多巴胺系统在纹状体中对预期与实际结果差异的信号传递，以及这如何驱动目标导向的行为学习。 第六章：时间、空间与自我意识的映射 人类心智的一个显著特点是对环境的时空结构的精确建构。 空间导航部分，我们详述了海马体中的“位置细胞”（Place Cells）和“网格细胞”（Grid Cells）如何共同编码环境的认知地图，并分析了这些细胞在处理路径积分和路径选择中的协同作用。 时间感知则探讨了大脑如何构建时间感。我们考察了涉及运动皮层、基底神经节和额叶的内部时钟机制，以及当这些系统出现失调时（如在精神分裂症中），个体如何体验时间流逝的扭曲。 自我意识被解析为一种高级的整合过程，涉及默认模式网络（DMN）的活动。我们讨论了DMN在内省、未来规划和心智理论（Theory of Mind）中的角色，并探讨了当DMN活动异常时，自我与外界边界感知发生的改变。 第三部分：失衡与重塑——病理、可塑性与未来方向 本部分将视角投向大脑的可塑性潜力及其在神经精神疾病中的体现。 第七章：神经可塑性与代偿机制 大脑并非静态机器，其持续的重塑能力是适应环境的关键。本章详细介绍了经验依赖性可塑性在成人大脑中的表现。我们分析了学习新技能或在损伤后进行康复训练时，皮层地图如何发生重组，以及胶质细胞（星形胶质细胞和少突胶质细胞）在调节突触效率和髓鞘形成中的主动作用。 我们区分了适应性可塑性（如学习）与病理性可塑性（如慢性疼痛或成瘾）。 第八章：网络失调与神经精神障碍的视角 本书将许多神经精神障碍视为大脑网络功能失衡的体现，而非单一化学物质的缺陷。 精神分裂症： 解析其与DMN-执行控制网络之间连接的异常解耦，以及这如何导致现实检验能力受损。 抑郁症与焦虑症： 探讨杏仁核过度反应与PFC对情感调节能力下降之间的恶性循环，以及血清素和去甲肾上腺素系统在这些环路中的调节作用。 阿尔茨海默病： 关注海马体和皮层网络中 tau 蛋白和淀粉样蛋白病理如何导致网络效率的系统性衰退，而非仅仅是神经元死亡。 结论：心智的未竟之旅 本书以对未来研究方向的展望收尾。我们强调，未来的研究必须更加关注多模态集成（结合电生理、成像与分子生物学）以及跨物种比较，以期真正理解复杂心智的全部深度。人类大脑的图谱绘制远未完成，每一次新的连接被确认，都揭示了我们自身更深层次的奥秘。

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