译者的话 1
前言 1
第1章 电学 1
1.1 电量 1
1.1.1 电荷、电流和电压 1
1.1.2 电阻 2
1.1.3 电容 3
1.1.4 电磁学 5
1.1.5 自感应 5
1.1.6 直流、交流和频率 6
1.1.7 电抗 8
1.1.8 电流源和电压源 9
1.2 元件及其非理想特性 9
1.2.1 非理想特性—阻抗 12
1.2.2 电缆线 16
1.3 电路、原理图、基尔霍夫定律 17
1.4 同类元件的组合—分压器 19
1.5 电压和电流的测量 22
1.6 不同元件的组合—滤波器 24
1.6.1 积分和微分 29
1.6.2 LC滤波器 31
第2章 电子学 33
2.1 有源元器件 33
2.2 电子管和半导体 33
2.3 半导体器件 35
2.4 二极管和晶体管 35
2.5 其他半导体器件 38
2.6 放大器、增益、分贝数和饱和 41
2.6.1 增益 41
2.6.2 带宽 42
2.6.3 输人阻抗和输出阻抗 44
2.6.4 最大信号幅值和失真 45
2.7 噪声、工频干扰和接地 46
2.8 差分放大器和电路框图 53
2.9 运算放大器和反馈 56
2.10 电子滤波器 61
2.11 电生理前置放大器 63
2.11.1 胞外记录放大器 64
2.11.2 胞内记录放大器 65
2.11.3 膜片钳放大器 66
2.11.4 双电极电压钳放大器 69
2.11.5 利用电压钳测量膜电容 70
2.11.6 细胞分泌活动的记录 70
2.12 电源和信号发生器 72
2.13 电子电压表 76
2.14 阴极射线示波器 78
2.14.1 液晶显示示波器 80
2.14.2 示波器的重要特性 80
2.15 数字电子学和逻辑电路 83
2.16 模/数转换和数/模转换 90
2.17 计算机 93
第3章 电化学 100
3.1 引言—电解质的特性 100
3.2 金属与电解质之间的界面 106
3.2.1 极化电极的电容 106
3.2.2 法拉第反应 107
3.2.3 实用电极 109
3.2.4 电化学电池和测量电极 110
3.2.5 Ag/AgCl电极 111
3.2.6 非法拉第反应 111
3.3 电动力学效应 112
3.4 液接电位 112
3.5 膜电位 114
3.5.1 平衡电位的推导 114
3.5.2 反转电位 115
3.5.3 离子选择性 117
3.5.4 pH电极和其他离子选择性电极 118
3.6 电极的使用 119
3.6.1 玻璃微电极 119
3.6.2 膜片钳微电极 121
3.6.3 半通透膜片 122
3.6.4 接地电极 123
3.7 容积导体—电解质溶液中的电场 123
3.7.1 匀强电场 124
3.7.2 单极电场 125
3.7.3 偶极电场 125
第4章 信号分析 127
4.1 引言 127
4.2 模拟电位分析 128
4.2.1 系统分析 128
4.2.2 卷积 130
4.2.3 拉普拉斯变换 132
4.2.4 傅里叶变换 134
4.2.5 奇函数和偶函数 138
4.2.6 线性性 138
4.2.7 模/数转换和数/模转换 140
4.2.8 信号窗 141
4.2.9 数字信号处理 143
4.2.10 数字滤波器 150
4.2.11 傅里叶滤波器和非因果滤波器 152
4.2.12 非线性系统分析 156
4.2.13 非线性系统的重要性 161
4.3 动作电位信号分析 162
4.3.1 群峰电位和总体电活动 163
4.3.2 皮肤表面的电信号记录 164
4.3.3 单元电活动 168
4.3.4 锋电位脉冲序列的不确定性 169
4.3.5 时间间隔直方图 171
4.3.6 泊松过程 173
4.3.7 伽玛分布 175
4.3.8 随机点过程的数学基础 175
4.3.9 马尔可夫链 176
4.3.10 时间序列分析—锋电位脉冲发生率、时间间隔和即时频率 177
4.3.11 点图显示 180
4.3.12 刺激响应特性分析—刺激后时间直方图 180
4.4 神经细胞膜数据分析 182
4.4.1 HOdgkin-Huxley离子通道 182
4.4.2 宏观电流分析 183
4.4.3 电流-电压曲线 184
4.4.4 线性外插法消除漏电流 185
4.4.5 P/N法消除漏电流 186
4.4.6 噪声分析—从全细胞记录或者大膜片记录中估计单通道电导 187
4.5 噪声分析—通道动力学估计 188
4.5.1 单通道电流分析 189
4.5.2 由马尔可夫链计算驻留时间直方图 197
4.5.3 初始潜伏期分布 197
4.5.4 关闭状态驻留时间分布 199
4.5.5 开放状态驻留时间分布 201
4.5.6 宏观电流 201
附录 203
附录A 符号、缩略语和编码 203
A.1 符号 203
A.2 缩略语 204
A.3 十进制倍数 205
A.4 电阻的彩色色环编码 205
附录B 电路图图形符号 206
附录C 电生理装置的电气安全 208
C.1 普通仪器 208
C.2 医学仪器 211
附录D CRT监视器在视觉实验中的应用 212
D.1 CRT监视器的图像生成 212
D.2 帧频与隔行扫描 213
D.3 视频信号 214
D.4 CRT监视器在电生理学中的应用 216
D.5 对比度、灰度和其他亮度参数 216
D.6 色彩编码 218
D.7 图像的几何形状 219
D.8 定时问题 219
D.9 空间分辨率和亮度分辨率 220
附录E 复数和复频率 221
附录F 马尔可夫链的数学基础 223
附录G 递归滤波器（非因果滤波器） 229
附录H 由转移矩阵计算宏观电流和驻留时间分布的伪代码 230
附录I 参考文献 234
1.1 电学和电子学 234
1.2 电化学 235
1.3 神经生理学 235
1.4 记录方法 235
1.5 信号分析 236
1.6 数学 237