第一章 绪论 1
第一节 脑科学的研究对象 1
第二节 脑科学的研究途径 2
第三节 脑科学发展简史 4
一、古代对脑的臆断 4
二、实验生理学的创立开始了对脑与神经的实验性研究 5
三、对大脑的切除与刺激的研究。脑功能定位学说的建立 7
四、反射概念的发展开辟了脑研究的新领域 8
五、神经生物学的兴起与发展大大加快了脑研究的步伐 10
第四节 为什么要学习脑科学 12
第二章 脑的发展 15
第一节 神经系统的组成及其在机体中的地位 15
一、神经系统的组成 15
二、人体机能的调节 16
第二节 生物进化 19
一、从原生动物完全不具神经细胞到脊椎动物的脑的演化 20
二、灵长类大脑的高度发展到具有抽象思维能力的人类大脑的质变 23
第三节 脑的发育 25
一、脑起源于神经管的膨大 26
二、脑发育的主要阶段 29
第四节 脑的可塑性 38
一、环境因素、个体经验与脑的可塑性 38
二、脑的可塑性变化的微观表现 41
第三章 脑的结构与功能概述 43
第一节 脊髓水平 43
一、脊髓节的结构 43
二、脊髓的神经根 44
三、脊髓的功能 44
第二节 低级脑水平 45
一、脑干 45
二、间脑 48
三、小脑 50
四、基底神经节 51
五、边缘叶和边缘系统 51
第三节 高级脑水平或皮层水平 52
一、大脑的结构组成 53
二、大脑皮层的功能定位 54
三、大脑皮层的细胞结构与信息处理 56
第四节 脑的三个机能系统 58
一、调节大脑皮层觉醒状态的系统 59
二、接受、加工和储存信息的系统 60
三、规划、调节和控制复杂活动形式的系统 62
第四章 脑的组成元件--神经元 64
第一节 概述 64
一、神经元及其在脑研究中的意义 64
二、神经元学说 65
一、神经元具有独特的外形 67
第二节 神经元的独特特征 67
二、神经元膜的结构与代谢特征 69
三、神经元之间具有传递信息的独特结构--突触 71
第三节 信息过程的神经元机理 73
一、神经信息的产生与传导 74
二、神经信息的传递与整合 82
第四节 神经元网络 88
二、神经元的联系方式 89
一、神经元的功能类型 89
三、神经元网络 91
第五章 脑的化学 94
第一节 脑和神经组织的化学组成 95
一、糖类 95
二、脂类 96
三、氨基酸与蛋白质 96
四、核酸 97
一、糖代谢与能代谢 98
五、无机物质 98
第二节 脑的代谢特点 98
二、研究脑细胞能量代谢速度的方法 100
第三节 轴突运输 101
一、轴突运输现象 101
二、轴突运输的意义 102
第四节 中枢递质 103
一、方法学的突破 103
二、神经递质的标准 105
三、中枢递质的种类、分布与功能 105
四、神经递质的代谢作用 109
第五节 递质受体 111
一、受体的概念 111
二、受体的类别 112
三、受体的化学本质 112
四、递质与受体的作用机理 113
第六章 脑的信息输入 118
第一节 生物信息 118
一、生物信息的编码 119
二、生物通讯系统 120
三、生物信号接受机 121
第二节 信息输入与神经系统的感觉机能 121
一、脑的信息输入的意义 121
二、脑的信息输入的特征 123
第三节 感受器--信息接受装置 124
一、感受器及其分类 124
二、感受器的换能作用与编码作用 125
三、感受器的适宜刺激与适应 126
四、感受器的反馈控制 127
第四节 感觉信息的传入通路 127
一、特异性投射系统 127
二、非特性性投射系统 128
三、两个投射系统的相互关系 129
第五节 脑对视觉信息的处理方式 129
一、视觉过程与视觉通路 130
二、视觉信息处理的研究方法 131
三、侧抑制现象和视觉感受野 132
四、视网膜的信息处理和编码 134
五、视觉皮层的信息处理和编码 135
第七章 运动的脑机制 140
第一节 信息输出与神经系统的运动机能 140
一、脑的信息输出的意义 140
二、脑的信息输出的特点 141
第二节 运动的基本条件 142
一、骨骼肌 142
二、肌肉活动的指挥系统 145
一、反馈概念 147
第三节 反馈在运动协调中的作用 147
二、反馈对古典反射弧概念的修正 148
三、实现运动协调的几种反馈联系 149
第四节 随意运动 152
一、随意运动的概念 152
二、随意运动的过程 154
第八章 条件反射 160
第一节 巴甫洛夫学说 160
一、巴甫洛夫经典条件反射的建立 161
二、条件反射活动的基本规律 161
三、神经症与神经型 162
四、两个信号系统的概念 166
五、暂时性联系接通的概念 168
第二节 条件反射研究的进展 169
一、操作式条件反射 169
二、电生理学与条件反射研究 170
三、神经化学与条件反射研究 173
四、暂时联系连通的机理 175
二、情绪的意义 176
第九章 情绪的脑机制 177
第一节 情绪的一般概念 177
一、什么是情绪 177
第二节 情绪的生理反应 180
一、坎农关于情绪的研究 181
二、情绪的生理反应 182
第三节 情绪的中枢控制 184
一、边缘系统及丘脑下部 184
二、情绪行为的脑定位研究 188
三、情绪的生物化学研究 191
第一节 概述 194
一、大脑皮层联络区的含义 194
第十章 大脑皮层联络区 194
二、大脑皮层联络区的范围 195
第二节 大脑皮层的语言功能 196
一、大脑皮层语言区的发现 196
二、人类发音器官的特点 198
三、韦尼克的语言模型 199
四、关于优势半球 202
第三节 联络区的其他功能 203
一、前额叶与脑的高级整合机能 203
二、颞叶与信息储存 209
第四节 大脑两半球功能的专门化 210
一、大脑两半球功能专门化的传统观念 210
二、大脑功能专门化的新概念 210
三、充分利用两半球的特点发挥大脑的整体功能 215
第十一章 大脑皮层的电活动 217
第一节 脑电研究历史 217
一、自发脑电活动 219
第二节 脑电活动的形式 219
二、诱发脑电活动 226
第三节 脑电研究的意义 229
一、脑电是诊断某些脑疾患的重要工具 229
二、脑电图与条件反射 229
三、脑电图与意识水平 230
四、脑电图与大脑发育水平 231
五、脑电图与人的品性和行为 231
六、脑波研究面临新的突破 232
第十二章 觉醒与睡眠 235
第一节 网状结构与意识 235
一、觉醒状态的维持 236
二、注意与觉醒 237
三、网状结构下行激动系统的搜寻与编程序的功能 239
第二节 两种睡眠状态 240
一、慢波睡眠 240
二、快波睡眠 241
三、觉醒与睡眠的交替 242
第三节 睡眠的基本原理 242
一、与睡眠有关的神经结构 242
二、中枢递质的重要作用 244
三、睡眠肽的研究 248
第四节 对梦的新解释 251
一、巴甫洛夫学派的看法 251
二、现代睡眠生理学的发展对梦的新解释 251
第十三章 学习与记忆 254
第一节 概述 254
第二节 人的记忆的过程 256
一、感觉性记忆 257
二、第一级记忆 258
三、第二级记忆 258
四、第三级记忆 258
二、人的记忆有别于动物 259
第三节 人类记忆的特点 259
一、接受的信息数量大，记住的内容有限 259
三、人的记忆有别于机械的电子的记录系统 260
第四节 学习与记忆的机理及其研究的进展 260
一、学习与记忆的电生理学研究 261
二、学习与记忆的突触微细结构的研究 264
三、学习与记忆的脑化学研究 267
四、简单动物的小系统神经元研究 272
第十四章 人脑的疾患 276
第一节 概述 276
第二节 人类对自己头脑的认识与探察疾病的方法 277
一、病理解剖学的研究 277
二、X射线的发现开始了对活脑内容的观察 278
三、发射正电子的横向断层摄影术(PET) 279
四、脑电波为探查脑组织的重要工具 280
五、脑功能的化学研究 280
第三节 精神活动与大脑功能 281
一、异常精神活动是大脑机能障碍的表现 282
二、异常精神活动是对客观现实的歪曲反映 283
第四节 大脑疾患的病因 284
一、遗传因素 284
二、环境因素 285
三、遗传因素与环境因素的相互作用是研究精神疾患的新领域 286
第五节 精神、神经疾患与中枢递质 288
一、致幻剂与精神病模型 288
二、精神分裂症与中枢递质 288
三、帕金森氏病与中枢递质 290
第十五章 人脑与电脑 292
第一节 概述 292
一、电脑是机器进化的产物 292
二、电脑是人脑功能的延长与物化 293
三、电脑对人类认识和实践活动的不可估量的意义 294
一、人脑与电脑的不同渊源 295
第二节 电脑对人脑的模拟 295
二、电脑对人脑模拟的理论基础与方法论原则 296
三、电脑对人脑模拟的认识认意义 297
第三节 人脑与电脑的比较 298
一、人脑与电脑是两种不同的信息加工系统 298
二、人工智能与人类智能的差别与距离 301
第四节 人脑与电脑的关系 302
一、从历史上看人机关系 302
二、某些著名科学家谈人机关系 303
三、驳电脑可以超过人脑 304
四、树立人机结合的战略思想 306
第十六章 某些著名脑科学家的哲学观点述评 308
第一节 脑-意识关系是一个重大哲学问题 308
一、科学成就 311
二、巴甫洛夫关于脑-意识关系的唯物主义思想 311
第二节 巴甫洛夫 311
第三节 谢灵顿 313
一、科学成就 313
二、评谢灵顿的二元论和不可知论的哲学观点 314
第四节 潘菲尔德 316
一、科学成就 316
二、评潘菲尔德的“中央脑系统”假说 316
第五节 艾克尔斯 319
一、科学成就 319
二、艾克尔斯的二元论的脑-精神相互作用论评述 319
第六节 斯佩里 322
一、科学成就 322
二、斯佩里的一元论(精神论)的脑-精神相互作用论评述 322
结束语 325
主要参考文献 326
后记 333