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第一章 脑理论巡礼 1

一、脑——世界的表征 2

1．遗传、后生和环境——脑的世界表征的3个范畴 2

2．从基因达尔文主义到突触达尔文主义 2

二、脑理论的后生地形图 4

1．脑理论发育时期的“四大家族” 4

2．当代脑理论的图景 4

三、神经达尔文主义——理解进化和选择的脑 6

1．神经达尔文主义(Neural Darwinism)的核心思想 6

2．从指令性到选择性——神经达尔文主义的诞生 7

3．神经达尔文主义的贡献 8

四、脑的物理学隐喻——理解物理的脑 8

1．神经网络研究的突出成就 9

2．“自旋玻璃”——脑的物理学隐喻 10

五、脑的混沌动力学——理解生物的脑 12

1．分维、混纯与脑 12

2．溴觉信息加工的混沌状态 12

3．混沌是脑活动的基本模式 13

六、计算神经科学——理解计算的脑 13

1．计算神经科学的研究目标 14

2．理论建模与数学仿真 17

3．建立脑的数学模型的策略 20

4．当代计算神经科学的发展趋势 20

七、结束语——在神经的人间找回我们的内心世界 23

第二章 从经典神经解剖学到化学神经解剖学 25

一、化学神经解剖学开辟了神经解剖学的新里程 26

1．含特定递质神经元胞体的分布 27

2．纤维束的递质成分和神经终末的分布形式 27

二、各种神经递质在中枢的分布模式 27

3．神经递质受体的分布 29

三、化学神经解剖学对脑结构和功能的新认识 30

1．神经递质的相互作用和递质共存 30

2．非突触传递发挥重要作用 32

3．脑内存在“旁分泌中心”吗 33

4．某些神经系统疾病的化学神经解剖学变化 35

四、中枢内功能系统的递质配布情况 37

1．通过迷走神经的内脏传入系统 37

2．下行性痛觉控制系统 38

五、结束语 39

第三章 脑的理论模式——历史的演变和当代泛脑网络论 41

一、间隔定位论(Compartment Localization Theory)理论模式 43

1．脑室说 43

4．19世纪的2个里程碑和曲折的教训 44

2．维萨里问题及Willis反正 44

3．“等级递阶”定位研究的胜利进军 44

二、线性反射论(Lineary Reflex Theory)理论模式 45

1．哲学反映论的生理学移植 45

2．细胞学说与神经元学说 46

3．神经元联系的间断性与连续性之争 46

4．“神经元线性反射论”的顶峰 46

三、泛脑网络论(Pan-Brain Network Theory)模式 47

1．对神经元“回路”网络的认识 47

2．“神经元学说”在多元关系及动态可塑等方面的改观 49

3．泛脑关系及细胞—细胞间的相互作用 50

4．泛脑层次的深入分析及高度综合 51

5．内分泌脑网络及免疫脑网络的重叠或分离 53

6．人工信息网络与生活的泛脑网络 55

四、结束语——“心似双丝网，中有千千结” 56

第四章 脑的混沌动力学 60

一、混沌在研究人脑功能中的重要性及国际研究动态 60

2．一个胶质细胞调制的双神经元时滞模型 60

二、生物神经网络模型 62

1．XU和LI的模型 62

三、EEG时间序列的混沌动力学与人脑功能 65

1．EEG时间序列的分维研究 65

2．复杂性研究 67

3．大脑皮层不同部位间的信息传递 70

四、前景展望 72

第五章 视网膜的信息传递和调控 75

一、视网膜神经元间的联系与对光反应 75

1．细胞和突触结构 75

2．视网膜神经元的反应模式 77

3．视网膜突触机制的特点 79

4．视网膜外层中兴奋性氨基酸及其受体 80

二、光感受器与水平细胞间的信号传递 83

1．水平细胞与光感受器的突触联系及其电反应 84

2．对中间水平细胞的光感受器输入 86

3．L型外水平细胞所接收的光感受器输入及其相互作用 86

4．对双相性C型水平细胞所接受的光感受器输入及其相互作用 89

5．蝾螈水平细胞所接收的光感受器输入及其相互作用 90

三、视觉信号在视网膜外层的调制 92

1．在光感受器水平的调制 92

2．在外网状层中的调制 93

四、结束语 97

第六章 视觉中枢神经元回路的研究 100

一、分析脑内神经元回路是脑研究的重要组成部分 100

2．外膝体的突触组织(Synaptic Organization) 101

二、外膝体神经元回路的形态学研究 101

1．外膝体的一般形态特征 101

三、外膝体神经元回路的电生理学研究 102

1．外膝体神经元的一般生理特征 102

2．猫外膝体神经元回路的电生理学研究 103

3．家兔外膝体神经元回路的研究 105

四、单个外膝体神经元的整合功能 109

1．突触后电流的分流和短路——A+B＝A 110

2．某些神经递质受体通道的非线性电压依赖性——A+B＝A+B 111

3．两个突触后电位联合激活另一个电压依赖性离子通道——A+B＝A+B+C 111

4．神经递质的相互作用——A+B＝A+B 112

第七章 神经细胞诱向(营养)因子和中枢神经的再生 115

一、前言 115

1．神经细胞诱向(营养)因子的概念 115

3．实验方法提要 116

2．历史的回顾 116

二、神经细胞诱向(营养)因子与受体 117

1．神经细胞诱向(营养)因子 118

2．NGF受体的内在化、信号传递和逆行转运 123

3．神经元轴突生长方向的诱导 123

三、神经细胞诱向(营养)因子与神经元的自然死亡 124

四、神经细胞诱向(营养)因子与中枢神经的再生 125

1．中枢神经再生研究的概况 125

2．神经细胞诱向(营养)因子促进受损伤神经元的再生 125

3．神经胶质细胞在中枢神经再生中的作用 126

4．中枢神经再生与其相关的因素 126

5．神经细胞诱向(营养)因子与某些神经性疾病 126

五、结束语 127

1．雪旺细胞的神经营养作用 132

一、雪旺细胞与周围神经再生 132

第八章 胶质细胞与神经再生 132

2．雪旺细胞与周围神经再生的微环境 134

二、星形胶质细胞与中枢神经再生 135

1．中枢神经再生的微环境 135

2．胶质瘢痕对中枢神经再生的影响 136

3．星形胶质细胞反应对神经再生的促进作用 137

三、少突胶质细胞及其对中枢神经再生的抑制作用 138

1．少突胶质细胞与中枢髓鞘形成 138

2．少突胶质细胞抑制神经再生 139

四、小胶质细胞与中枢神经再生 140

1．小胶质细胞的特征、类型和来源 140

2．小胶质细胞在神经再生中的作用 141

一、神经培养在神经科学中的前沿地位 147

第九章 神经培养在脱髓鞘病研究中的应用 147

二、脱髓鞘病与脱髓鞘模型的建立 148

三、遗传性脱髓鞘变异小鼠动物模型 150

四、应用神经培养研究脱髓鞘病的战略步骤 151

1．神经培养模型的建立 151

2．视神经接种的联合培养研究 151

3．异种视神经接种的联合培养 152

4．以有丝分裂抑制剂造成脱髓鞘体外培养模型 152

5．神经培养与神经移植 154

五、小结与展望 154

第十章 乙酰胆碱脂酶对神经元的调制和营养作用 157

一、AchE在非胆碱能神经元的分布模式 157

二、AchE在神经肽代谢中的作用 158

1．AchE的树突或胞体释放 160

三、AchE的电生理和行为效应 160

2．Ache对细胞电活动的影响 161

四、AchE在神经元发育和神经再生中的作用 161

1．AchE在神经元发育和突起生长中的作用 161

2．Ache在神经再生中的作用 163

第十一章 神经细胞老化及老化机制 165

一、老化的概念和判断指标 165

二、神经细胞老化过程中的某些变异 166

1．神经细胞的退变和代偿 166

2．神经活性物质的老化变异 168

三、神经细胞的老化机制 168

1．从质膜变化看老化机制 169

2．从基因调节看老化机制 170

四、神经细胞老化疾病——阿尔采姆氏病 171

1．中枢神经系统中NGF的分布 175

第十二章 神经生长因子治疗毫年性痴呆的实验研究及展望 175

一、NGF和NGF受体在中枢神经系统的分布 175

2．中枢神经系统中NGF受体的分布 176

二、老年性痴呆中枢胆碱能系统的病理改变 176

1．基底前脑胆碱能系统的解剖学 176

2．SDAT发病的胆碱能假说的有关证据 177

三、NGF对基底前脑胆碱能神经的作用 179

1．NGF对基底前脑胆碱能神经发生的作用 179

2．NGF对成年基底前脑胆碱能神经的作用 179

3．NGF对成年动物实验性胆碱能损害的药理作用 180

4．NGF在老年动物实验性胆碱能损害中的药理作用 180

5．NGF促进基底前脑胆碱能神经侧支抽芽 183

四、NGF对基底前脑胆碱能系统保护作用的临床药理学意义 184

3．NGF合成的分子生物学 185

2．NGF活性片段的研究 185

1．脑内给药途径 185

五、NGF临床药理学研究展望 185

4．生理学刺激增加NGF的产生 186

5．脑内移植 186

第十三章 视觉通路的可塑性 189

一、视觉通路是研究神经可塑性的理想模型 189

二、成年哺乳动物视纤维损伤后的反应 189

三、发育阶段选择性损伤哺乳动物视觉系统后视纤维的可塑性 189

1．纤维长入邻近的去神经支配地区 191

2．“投射量守恒”假说与转折点年龄后损伤视纤维的激活 191

3．视纤维穿过损伤区的生长或再生 192

4．出生3天以后损伤的视纤维不能生长过损伤区的原因 193

四、外周神经移植能使再生轴突长距离生长 195

1．损伤后的视纤维在外周神经移植物内的再生 195

2．神经节细胞和视纤维在再生过程中的行为 197

3．外周移植物促进神经再生的机制 199

五、再生视纤维的功能重建 200

1．再生视纤维能与靶区细胞建立突触联系 200

2．再生的视纤维的生理功能 200

六、结论与展望 200

第十四章 脑损伤与修复的研究 204

一、脑损伤的分子机制 204

1．胞内Ca2+超载 206

2．自由基 206

3．兴奋性神经毒 207

4．最后共同通路 208

5．临床意义 209

二、脑损伤的保护 210

1．脑损伤的早期保护 210

2．保护剂 211

1．脑内神经元再生的可塑性 214

三、脑损伤的修复 214

2．脑移植 215

3．神经营养因子的应用前景 217

四、结束语 219

第十五章 缺血性脑损害机制和保护的研究进展 223

一、脑缺血的动物模型 223

1．脑缺血模型的分类 224

2．脑缺血模型的制作 224

二、缺血性脑损伤的病理生理 225

1．脑血流和能量代谢的改变 225

三、缺血性脑损伤的细胞分子机制 226

1．Ca2+平衡紊乱和细胞内Ca2+中毒 226

3．神经元对缺血损伤的选择性易感 226

2．缺血性神经元损害的组织病理 226

2．自由基诱导的脂质过氧化 227

3．胶质细胞在缺血性损伤中的作用 228

四、神经递质在缺血性脑损伤中的作用 229

1．兴奋性氨基酸 229

2．单胺类神经递质 231

3．神经肽 231

五、缺血性脑损伤机制及其保护的研究展望 232

1．当前的研究热点 232

2．进一步研究的展望 233

第十六章 脑移植治疗神经系统退变性疾病的研究和展望 236

一、脑移植研究的发展 236

1．脑移植的早期研究 236

2．脑移植的现代进展 237

1．供体年龄 238

二、影响脑移植成功的条件 238

3．移植方法和移植部位 239

4．免疫学因素 239

2．宿主年龄 239

三、脑移植治疗神经退变性疾病的实验基础 240

1．帕金森氏病 240

2．亨廷顿病 244

3．阿尔茨海默病 244

4．其他神经退变疾病 247

四、脑移植的临床实践 247

1．PD的脑移植治疗 247

2．其他退变性神经系统疾病的脑移植治疗 250

1．移植物充当生物微泵 251

2．血脑屏障局部开放 251

五、脑移植的作用机制 251

3．宿主残存的DA神经元再生 252

4．移植神经组织存活并对靶区发生特异递质神经再支配 252

六、问题和展望 253

1．动物模型与疾病的差异 253

2．合适供体胎龄的选择 253

3．脑移植结合神经营养因子的应用 254

4．移植部位的选择 254

5．移植手术方式 254

6．免疫抑制剂的应用 255

7．寻找和发展新的移植物来源 255

8．建立移植神经组织细胞库 255

第十七章 视网膜移植 260

一、视网膜移植的目的和意义 260

1．RPE细胞的制备方法 261

二、视网膜色素上皮细胞的移植 261

2．RPE细胞的移植方法 262

3．RPE细胞移植的近况 262

4．移植健康RPE细胞的作用 263

三、视网膜感光细胞的移植 264

1．视网膜感光细胞的组织学和生理学 264

2．视网膜感光细胞移植的实验研究 265

第十八章 神经肽与学习记忆 268

一、研究概况 268

二、加压素类 271

1．加压素(VP) 271

2．催产素(OXT) 276

三、促肾上腺皮质激素和促黑激素 278

1．主动回避行为 279

2．被动回避行为 280

3．人体及临床研究 281

四、鸦片肽 281

五、其他肽类 284

1．胆囊收缩素(CCK) 284

2．P物质(SP) 285

3．生长抑素(SOM) 285

4．降钙素(CT) 286

5．神经肽Y(NPY) 286

六、小结与展望 287

第十九章 “即早基因”c-fos/c-jun在神经网络上的诱导表达 291

一、原癌基因是正常细胞的公共关系基因 291

二、“即早基因”表达产物的第三信使作用 292

三、JUN与FOS形成的AP-I转录因子 293

四、诱发FOS和JUN的不同神经过程 294

六、IEGs诱导表达的定位图谱 295

五、FOS及JUN的靶基因 295

一、THPBs同类物的化学研究 300

第二十章 四氢原小檗碱同类物(THPBs)的神经药理作用与脑内多巴胺受体功能的关系 300

二、THPBs的药理作用与DA受体的关系 302

1．1-THP的神经药理作用特性提示DA系统参与作用 302

2．1-THP是脑内DA受体阻滞剂，d-THP是DA排空剂的始型物 303

3．1-THPBs与脑内DA受体亲和力的构效关系及其作用设想图像 305

四、1-SPD是1-THPBs导向化合物 305

1．1-SPD对脑内受体亲和力(Ki)的作用谱 307

2．1-SPD对突触后DA受体功能的影响 307

3．1-SPD在旋转行为中的双重作用机理 308

4．1-SPD对黑质和中脑腹侧被盖DA神经元放电活动的影响 311

5．1-THPB对突触前D2自身受体反馈调控作用的影响 315

1．1-THP和1-SPD对5-HT系统的影响 316

2．1-SPD与α受体和降压的关系 316

五、1-SPD和1-THP的其他药理作用 316

3．1-THP与1-SPD抗心律不齐的作用 317

六、1-SPD的THPB同类物的第二代药物 317

1．治疗锥体外系运动功能障碍 317

2．治疗血管性头痛和偏头痛 317

3．寒颤或肌肉震颤和原发颤抖的试用 318

4．降低眼内压和治疗青光眼 318

七、展望 318

第二十一章 人中枢神经递质发育的研究 321

一、人脊髓胆碱能和肽能神经的发育 321

1．人脊髓胆碱能神经和P物质、脑啡肽的发育 321

2．神经肽Y(NPY)在脊髓的发育 324

二、孤束核、三叉神经尾侧核和中缝核的肽能和5-羟色胺能神经元的发育 325

1．孤束核SP和ENK肽能神经的发育 325

3．脑干中缝核簇5-羟色胺能神经元的发育 326

2．三叉神经脊束核尾侧次核的ENK和SP肽能神经的发育 326

三、人下丘脑SRIF、VP、OT样肽能神经元的发育 327

四、视皮质和海马的递质、酶和神经肽的发育 328

1．AchE、MAO和SDH在视皮质的发育 328

2．视皮质内的钙结合蛋白的发育 329

3．视皮质内VIP神经元的发育 330

4．海马内NPY的发育 330

第二十二章 哺乳动物脑下垂体前叶的肽能神经直接支配 333

一、垂体前叶调节的基本理论 333

二、垂体前叶直接神经支配的历史研究 333

三、肽能神经在垂体前叶的分布 335

1．SP免疫反应神经纤维 335

2．CGRP免疫反应神经纤维 337

3．GAL免疫反应神经纤维 338

1．猴垂体前叶SP神经纤维与腺细胞的关系 340

2．狗垂体前叶SP阳性神经纤维与腺细胞的关系 340

4．其他 340

四、与前叶腺细胞的关系 340

3．狗垂体前叶CGRP阳性神经纤维与腺细胞的关系 341

4．猴垂体前叶GAL阳性神经纤维与腺细胞的关系 341

五、垂体前叶神经纤维的起源 342

六、垂体前叶肽能神经的个体发育 343

七、功能意义 344

第二十三章 视觉行为与视觉计算理论 348

一、视觉行为与视觉计算的细胞分子基础 348

1．细胞生理基础 348

2．视觉领域中的分子生物学 349

1．视觉信息处理的分级层次 352

二、视觉行为及视觉计算的分层 352

2．视觉认知过程的层次 353

三、视网膜水平的细胞环路分析及算法 354

1．视网膜的环路构筑 354

2．视网膜细胞环路算法 354

3．视网膜运算的细咆学基础 355

四、视觉系统信息分析的计算理论 356

1．Marr的视觉理论要点和分析方法 357

2．Marr视觉理论的具体内容 358

五、视觉行为与视觉计算理论的发展 360

1．两个中心相互整合的认知学说* 360

2．二维图像三维化模型 361

3．对充填机制的新认识 364

4．阶乘编码表象理论 365

5．视觉表象与光流理解 366

六、问题与展望 368

第二十四章 一种关于学习与记忆机制的神经网络模型 372

一、前言 372

1．学习、记忆研究的回顾 372

2．探讨学习、记忆的策略 373

二、模式记忆和联想记忆 374

三、单纯记忆神经网络模型 374

四、单纯记忆神经网络的Hebb学习 378

1．状态、突触及同步性 378

2．Hebb学习规则 378

3．阈值的稳定性 379

4．记忆模式 379

5．短时记忆与长时记忆 379

2．容错性 380

1．记忆的恢复与认知 380

五、单纯记忆网络的性质 380

3．阈值的作用 381

4．随机唤醒现象 381

六、结束语 382

第二十五章 几种神经系统疾病的分子生物学研究 384

一、阿耳茨海默病 384

1．淀粉样蛋白的沉积 385

2．APP的合成和代谢 385

3．头部外伤和AD的可能机制 386

二、Huntington氏舞蹈病 387

1．基因定位与克隆 387

2．显性花斑位置效应——HD的遗传基础 388

3．HD症状前和产前基因诊断 388

1．金属硫蛋白与HLD 390

三、WilsOn s病 390

4．小结 390

2．基因定位与连锁分析 391

3．展望 392

第二十六章 帕金森氏病研究进展 395

一、病因学研究 395

1．遗传因素 395

2．环境危险因素 397

3．年龄因素 398

二、发病机制 400

1．神经生化研究 400

2．动物模型 401

3．病理生理 401

4．发病机理的几种假说 402

1．对PD的正电子发射扫描(PET)研究 403

三、临床研究 403

2．PD与认知功能障碍 404

四、治疗 404

1．药物治疗 404

2．手术治疗 405

第二十七章 杜兴氏肌营养不良基因结构与膜缺陷 410

一、DMD基因结构研究 411

1．DMD基因座位 411

2．DMDcDNA克隆 411

3．DMD的编码DNA顺序 412

4．DMD的基因结构 413

二、膜缺陷学说的现代观点 416

1．膜缺陷学说的提出 416

2．膜缺陷学说的分子生物学证据 417

3．膜缺陷与抗肌萎缩蛋白缺失热区疏水肽段 419

三、缺失热区疏水肽段在发病机制中的作用 421

四、DMD基因缺失部位与临床表型的关系 422

1．DMD基因外显子50和51与临床症状的轻重 422

2．脑启动子与智能障碍 423

3．52号外显子与智能障碍 423

第二十八章 经络实质与神经的关系 428

一、经络学说的内容和形成过程 428

1．对感传现象和路线现象的观察 429

2．对疾病时体表反应点的观察 430

3．经络有关的解剖和生理学知识的积累 430

二、经络研究的概况和对经络实质的不同认识 431

1．对经络现象研究的概况 431

2．对经络实质的认识 431

2．经络与血管的关系 433

三、穴位与各种神经结构的关系 433

1．腧穴与神经的关系 433

3．穴位下的针感感受器 434

四、经络与周围神经的关系 435

五、经络与中枢神经的关系 436

1．针刺镇痛的中枢通路和机制 437

2．针刺与中枢神经递质 438

3．对脊髓和脑损伤病人的循经感传的研究 439

第二十九章 脑像图的混沌美及其应用 442

一、“混沌”为认识脑电波提供新的窗口 443

二、从脑电图到“脑像图”的混沌美 444

三、脑像图的认知规则 444

四、脑像图的实例观测 446

五、脑像图在人才选拔中的应用 450

1．大脑皮质的6层结构与卦之六爻 454

第三十章 脑科学对东方传统哲学的回归 454

一、脑组织的层次性和卦的六爻组合 454

2．皮质下结构的层次性与六/三画卦式 455

3．皮质6层结构间相互作用的“应、比、承、乘” 457

4．道生一、一生二、二生三、三生六、三生万物、六生万物 458

三、脑功能形态系统的阴阳结构性 460

1．阴阳是脑构成的基本原理之一 460

2．脑的阴性层面占有更突出的地位 460

3．阴阳论和大脑半球分工理论 461

四、宇宙-太极-脑三元全息 463

1．宇宙、太极、脑的泛对称性 463

2．太极学说在脑科学中的运用 464

五、脑科学将出现向东方传统哲学的回归吗 465