Deja Review Neuroscience, Second Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill

作者:Tremblay, Matthew

出品人:

页数:247

译者:

出版时间:06/17/2010

价格:USD 19.95

装帧:

isbn号码:9780071627276

丛书系列:

图书标签:

• 神经科学
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• 医学教育

《神经科学前沿：从基础到临床的深度探索》 导言：人类心智的奥秘与神经科学的宏伟蓝图 自古以来，人类对于自身心智的运作机制充满了无尽的好奇。我们如何感知世界？记忆和学习是如何在大脑中编码的？意识的本质又是什么？《神经科学前沿：从基础到临床的深度探索》正是一部旨在系统梳理和前瞻性探讨这些核心问题的权威著作。本书并非对既有知识的简单重复，而是聚焦于当代神经科学研究的最新突破、关键理论的深化，以及这些知识如何转化为精准的临床应用。它力求为读者构建一个全面、深入且极具启发性的神经科学知识体系，特别强调跨学科交叉融合的视角，展现神经科学作为一门充满活力的、不断自我革新的学科的磅礴生命力。 本书的核心目标，是引领读者穿越神经系统的复杂迷宫，从分子、细胞、回路到系统和行为的各个层面进行细致入微的考察。我们不满足于对经典概念的阐述，而是将笔触伸向那些正在重塑我们理解的尖端领域，如计算神经科学对复杂模式的解码、神经可塑性的分子机制的精细描摹，以及神经退行性疾病早期诊断与干预策略的革命性进展。 --- 第一部分：神经系统的结构与功能基础的再审视 本部分致力于夯实读者对神经科学基础的理解，但着重于当前研究如何挑战和深化这些传统认知。 第一章：神经元的生物物理学：超越经典的电生理模型 本章深入探讨神经元作为信息处理单元的精细机制。我们摒弃了对动作电位产生与传播的教科书式描述，转而聚焦于跨膜离子通道的结构动力学研究。重点解析了新型电压门控和配体门控离子通道的晶体结构解析如何揭示其快速、选择性离子流动的分子基础。此外，我们详尽讨论了树突计算（Dendritic Computation）的复杂性——即树突如何不仅仅是接收信号的被动结构，而是能够执行复杂的非线性计算的活性区域。这包括对树突棘的突触可塑性（如Spine-Specific Plasticity）如何影响局部信息整合的最新发现。内容涵盖了新型膜片钳技术和钙成像技术在揭示亚细胞水平信息流中的应用。 第二章：突触传递与可塑性：动态连接的分子工程 突触是信息传递与学习记忆的物理基础。本章将细致剖析突触前后的分子事件，重点关注动态突触重塑（Dynamic Synaptic Remodeling）。我们详细介绍了突触传递的量子理论的最新修正，特别是关于囊泡释放的随机性和同步化机制的计算模型。在可塑性方面，本章的核心是形态可塑性（Structural Plasticity）的研究进展，包括骨架蛋白（如PSD-95家族、F-肌动蛋白）如何实时调控突触的形态和功能。对于长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）的分子级通路，我们着重探讨了由受体亚型特异性激酶/磷酸酶级联反应驱动的非经典信号通路及其在记忆巩固中的关键作用。 第三章：胶质细胞：从支持者到信息整合者 本书强调胶质细胞（特别是星形胶质细胞和少突胶质细胞）在神经回路功能中的主动角色。本章详细阐述了“三联体（Tripartite Synapse）”的概念，分析了星形胶质细胞释放的神经调节因子（如D-丝氨酸、ATP）如何精确调控突触的强度和频率。我们还探讨了少突胶质细胞髓鞘形成的速度与效率如何直接影响轴突的传导速度，以及在疾病状态下髓鞘重塑的病理生理学意义。此外，对小胶质细胞（Microglia）在突触修剪（Synaptic Pruning）中的免疫调节功能进行了深入探讨，揭示其在发育期和病理状态下对神经网络连接组的“修剪”作用。 --- 第二部分：从回路到行为的整合：系统神经科学的革命 系统神经科学关注宏观层面信息流如何产生可观察的行为和认知功能。本部分侧重于前沿的成像和操控技术如何解锁对复杂回路的理解。 第四章：感觉信息编码与表征：高维空间的解码 本章聚焦于感觉系统（视觉、听觉、躯体感觉）如何在大脑皮层中对外部世界进行高维表征。我们摒弃了简单的感受野概念，转而探讨稀疏编码（Sparse Coding）和高效编码（Efficient Coding）理论在感觉皮层中的实现。重点分析了视觉系统中的“边缘”和“运动”信息如何在初级感觉区之外的区域进行复杂整合，并讨论了联觉（Synesthesia）背后潜在的跨模态连接异常。此外，本章详细介绍了光遗传学（Optogenetics）和化学遗传学（Chemogenetics）工具在精确激活或抑制特定功能亚群神经元中，对解析感觉输入到决策输出通路中的关键贡献。 第五章：运动控制与意图的产生：脑机接口的前沿视野 运动系统不再仅仅被视为一个自上而下的指令系统。本章着眼于运动皮层（M1, PM, SMA）如何与基底神经节（Basal Ganglia）和顶层小脑（Cerebellum）形成复杂的反馈与前馈回路，以实现流畅且具有适应性的运动。我们重点剖析了预测编码（Predictive Coding）理论在运动控制中的应用，即大脑如何不断生成和修正对未来感官反馈的预测。此外，本章对皮层内运动意图的神经元表征进行了细致的讨论，并结合了先进的非侵入性/侵入性脑机接口（BCI）技术案例，展示了如何实时解码并重建运动意图信号，这标志着神经工程学与神经科学交叉融合的重大成就。 第六章：认知神经科学：工作记忆、注意力与执行功能的计算模型 认知功能是神经科学中最具挑战性的领域。本章不满足于描述这些功能在特定脑区（如前额叶皮层PFC）的定位，而是深入探讨其动态的计算机制。我们详细介绍了基于神经元群体动力学的模型，例如持续活动（Persistent Activity）模型如何维持工作记忆，以及动态阈值模型如何解释决策过程中的证据积累。对于注意力，本章探讨了自上而下的调制（Top-Down Modulation）如何通过精确调节感觉皮层的增益（Gain Control）来实现选择性感知，而非简单地抑制无关信息。我们还阐述了执行功能（如认知灵活性）与前额叶皮层和纹状体回路的相互作用模式。 --- 第三部分：认知、情绪与意识的深层结构 本部分探索神经科学最具哲学色彩和临床意义的领域，即情感、意识的神经基础，以及它们如何被深刻地影响。 第七章：情绪调节与情感神经科学：边缘系统的精细调控 本章将情绪体验视为一个跨越多个脑区、高度整合的过程。我们超越了早期的“边缘系统”概念，重点分析了杏仁核（Amygdala）内部不同核团（如中央核、基底外侧核）在恐惧、焦虑和奖赏学习中的特定角色分工。章节详细考察了内侧前额叶皮层（mPFC）如何通过调控杏仁核的活动来实现情绪的再评估（Reappraisal）和抑制。此外，我们还探讨了血清素、多巴胺等神经递质系统在塑造长期情绪倾向和应对压力反应中的复杂调控网络，并将其与压力激素（如皮质醇）的轴线联系起来。 第八章：睡眠与记忆巩固：昼夜节律与突触稳态 本章聚焦于睡眠在信息处理中的核心作用。我们不仅描述了睡眠分期（NREM/REM）的电生理特征，更深入探讨了突触稳态假说（Synaptic Homeostasis Hypothesis），即睡眠如何通过全局性地降低突触强度（Scaling Down），来防止学习和记忆对皮层的过度饱和。本章详细解析了慢波震荡（Slow Oscillations）、睡眠纺锤波（Sleep Spindles）与海马体尖波波群（Sharp-Wave Ripples）之间精确的时间耦合，揭示了这些模式如何促进白天习得信息的重新激活和向新皮层的转移与巩固。 第九章：意识的神经关联物（NCCs）：整合信息理论的实证检验 意识是科学的终极挑战之一。本章不对意识的本体论问题做哲学探讨，而是聚焦于当前寻找其神经关联物（NCCs）的实证研究。我们详细评估了整合信息理论（IIT）和全局工作空间理论（GWT）的最新实验检验结果。重点分析了在“锁闭”或“觉醒”状态下，大脑网络复杂性和整合性的变化。例如，通过经颅磁刺激（TMS）结合脑电图（EEG）测量的复杂性指数（Perturbational Complexity Index, PCI），如何成为量化意识水平的可靠指标。本章旨在清晰界定当前神经科学在解析意识层面能够提供的实证基础。 --- 第四部分：神经功能障碍与前沿疗法 本部分将理论知识转化为临床应用的前沿视角，涵盖了当前研究热点中极具挑战性的神经精神疾病。 第十章：神经退行性疾病：从蛋白质聚集到神经回路的功能性障碍 本章重点探讨阿尔茨海默病（AD）、帕金森病（PD）等疾病中，分子病理（如淀粉样蛋白、Tau蛋白的聚集）如何转化为可观察的回路功能失调。例如，在AD中，我们不仅关注Aβ斑块的积累，更分析其如何首先破坏内嗅皮层到海马体的输入连接，导致早期记忆障碍。对于PD，本章强调了黑质纹状体通路中多巴胺能神经元的选择性丢失，以及这如何导致运动规划的过度抑制和缺乏启动。我们还介绍了利用诱导多能干细胞（iPSC）技术构建的人类神经元模型在筛选潜在治疗靶点方面的价值。 第十一章：精神分裂症与抑郁症的回路病理学 精神疾病的理解正从单一神经递质失衡转向大规模功能性连接障碍。对于精神分裂症，本章聚焦于皮层-纹状体-丘脑回路的异常同步化，以及这种同步化缺陷如何导致“信号分离”（Dopamine Hypothesis的现代诠释）。在重度抑郁症（MDD）中，我们深入研究了负性偏差（Negative Bias）的神经基础，特别关注杏仁核与PFC之间相互作用的失衡，以及电休克疗法（ECT）和经颅磁刺激（TMS）如何通过重塑这些关键连接来实现临床缓解。 第十二章：神经工程与修复：迈向精准治疗 本章展望了神经科学与工程学的结合所带来的革命性疗法。我们详述了深度脑刺激（DBS）技术在帕金森病、强迫症等疾病中，通过靶向特定的纤维束或神经核团来“重置”异常回路的原理和最新进展。本章还详细介绍了神经接口技术（Neural Interfaces）在感觉和运动功能恢复中的应用，包括视网膜植入物的工作机制和脊髓电刺激（Spinal Cord Stimulation）在重建运动功能障碍中的潜力。最后，我们对靶向基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）在遗传性神经系统疾病治疗中的伦理考量和早期临床前研究进行了评估，指明了未来精准神经医学的可能方向。 --- 结论：复杂性、统一性与未来的挑战 全书的最终目的，是让读者认识到神经科学的复杂性并非是障碍，而是其深层统一性的体现。从单个离子通道的门控到复杂的社会认知，所有现象都源于物质世界的同一套基本物理和化学定律的涌现。本书的结构旨在引导读者从微观的精确测量，逐步过渡到宏观的系统理解，最终聚焦于如何用这些知识去解决人类面临的最严峻的神经与精神健康挑战。本书所呈现的，是一个不断演化、充满发现的科学领域，邀请所有研究者和学习者共同迎接下一轮的突破。

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