第1篇 神经信号的产生和传递 3
第1章 神经元 3
神经元的结构 3
神经元结构 6
神经元分类 16
神经胶质细胞 18
简介 18
星形胶质细胞(Astrocyte) 19
少突胶质细胞(Oligodendrocyte) 21
小胶质细胞(Microglia) 22
室管膜细胞(Ependymal cell) 22
施旺细胞(Schwann cell) 22
有髓纤维(myelinated fiber) 22
第2章 静息电位 25
静息神经纤维的电学性质 25
膜电阻 25
空间常数 27
膜电容 27
时间常数 28
静息电位 29
产生膜电位的离子基础 30
离子运动和驱动力 33
Nernst公式和G-H-K恒场方程 36
静息电位的功能 37
第3章 动作电位 39
动作电位产生的离子机制 39
局部电位电紧张电位 39
离子学说及其实验证据 41
动作电位产生的离子机制 42
离子电流的分离方法 43
电压钳原理 43
离子电流钠分离方法 44
离子电导和Hodgkin-Huxley模型 48
离子电导 48
钾电导 49
钠电导 51
Hodgkin-Huxley方程 52
钙依赖性动作电位 54
第4章 离子通道 56
离子通道的基本特性 57
不同的离子通道是互相独立的 57
通道是孔洞而不是载体 57
离子通道的化学本质是蛋白质 58
孔洞大小、形成氢键的能力及通道内位点相互作用的强度与通道的通透性有关 58
离子通道的分类 59
按通道门控的方式可分为三类 59
按编码基因分三个家族 60
门控电流 60
门控电流原理 60
门控电流的记录 61
膜片钳技术 63
膜片钳技术的记录模式 63
实验装置 64
几种重要的离子通道 65
钠通道、钙通道和钾通道的分子结构 65
钠通道(sodium channel) 70
钾通道(potassium channel) 74
钙通道(calcium channel) 76
氯离子通道(chloride ion channel) 78
酸敏感性离子通道(ASICs) 80
第5章 受体和细胞信号转导 84
受体 84
受体的基本概念 84
ACh受体 86
谷氨酸受体 87
甘氨酸受体 89
神经信号传导中的G蛋白 92
受体通过GTP催化激活G蛋白 93
G蛋白偶联受体 93
G蛋白参与的调节功能 94
钙作为第二信使系统 95
细胞内钙浓度的测定 96
胞内Ca2+的稳定和胞质Ca2+的调控 96
内质网钙库与胞质钙浓度调控 97
CaM激酶Ⅱ- Ca2+/钙调蛋白 99
环核苷酸系统 100
cAMP系统 100
cGMP系统 101
鸟苷酸环化酶 102
其他第二信使 103
膜脂系统 103
蛋白磷酸酶 104
一氧化氮(NO)和一氧化氮合成酶(NOS) 104
细胞核内信号转导和基因转录调控 106
转录因子 106
转录激活蛋白(AP-1) 107
即早基因c-fos和c-jun 107
丝裂原激活蛋白激酶(MAPK) 107
cAMP反应元件结合蛋白(CREB) 108
第6章 突触和突触传递 110
突触结构 110
突触分类 110
化学突触 112
电突触 115
突触传递机理 118
突触传递机理 118
影响突触传递的因素 122
神经递质的量子释放 125
突触后电位 126
突触整合 129
突触的抑制与易化 133
突触可塑性 136
第7章 神经递质和神经调质 139
神经递质、神经调质概述 139
神经递质与神经调质 139
神经递质的确定标准 140
神经递质的分类 141
神经信息的传递步骤 141
神经递质合成、释放和失活 143
神经递质的合成 143
神经递质的释放 143
神经递质的失活 147
神经递质系统 149
乙酰胆碱(ACh) 149
儿茶酚胺类 151
5-羟色胺(5-HT) 151
氨基酸类 152
嘌呤类 153
一氧化氮(NO) 153
神经肽 153
第2篇神经系统的发育 157
第8章 神经系统的发生和分化 157
中枢神经系统的发生 157
神经管的形成 157
神经管的演化 158
神经管的组织发生 159
脊髓的发生 160
中枢神经系统的发育诱导 161
诱导信号决定神经管的形成 161
诱导神经管形成的信号分子 162
神经管头尾方向的决定 162
神经管背腹方向的决定 163
神经元发生的信号分子及通路 164
神经元表型的决定 167
原神经基因 167
原神经蛋白(bHLH)的遗传学功能 167
脊髓神经管背腹神经元特定分化的影响分子 168
神经元的迁移和大脑皮层的形成 170
第3篇 感觉和运动系统 175
第9章 视觉系统 175
眼的基本结构和功能 177
眼和视觉通路概述 177
眼的功能 180
视网膜的微结构、功能和信息处理 189
视网膜的分层网络结构 189
光感受器光电转导 191
感受器电位的机制 200
视网膜内的信息处理机制——视网膜细胞的视觉感受野 204
视觉系统的综合电活动 213
视网膜电图(electroretinogram, ERG) 213
视觉诱发电位(visual evoked potential, VEP) 214
离视网膜投射 216
视神经、视束和视交叉 216
视神经投射的靶区 217
外侧膝状体 218
外膝体的分层与投射 218
外膝体神经元及其感受野性质 219
外膝体对视觉信息的加工与调节 220
视觉皮层 222
视皮层的分层结构 222
视皮层细胞的分类和感受野性质 223
皮层方位选择性产生的机制 226
视皮层的功能组构 228
视觉信息的平行处理机制 232
猴的M/P/K通道和形状、颜色和运动信息的平行处理机制 232
猫的X/Y/W通道和双眼视差 233
on-通道和off-通道 234
空间频率通道 234
高级视皮层的功能组构 235
更高级视皮层的两条信息功能流向 235
更高级视觉皮层对较低级皮层的下行反馈调节作用 236
展望 238
第10章 听觉系统 240
耳的结构 240
外耳 240
中耳 241
内耳 241
耳蜗 242
耳蜗的机械学 243
耳蜗信号转导 246
耳蜗场电位和耳声发射 247
听觉神经的电生理 248
第11章 其他感觉系统 253
触觉 253
皮肤触压觉机械感受器的分型以及功能 254
初级传入纤维 255
脊髓 256
背柱-内侧丘系通路 257
三叉神经触觉通路 257
躯体感觉皮层 258
痛觉 261
痛觉感受器 261
初级传入纤维和脊髓 263
痛觉的上行通路 265
痛觉的调制 266
温度觉 267
温度感受器 268
温度觉通路 268
味觉 269
基本味觉 269
味觉器官 270
味觉感受器细胞 271
味觉转导机制 271
中枢味觉通路 273
味觉的神经编码 274
嗅觉 275
嗅觉器官 276
嗅觉感受器神经元 276
中枢嗅觉通路 278
嗅觉信息的时空表达 279
小结 281
第12章 运动系统 283
运动的脊髓控制 284
脊髓运动神经元和运动单位 284
骨骼肌的收缩原理和兴奋-收缩耦联 287
运动单位的脊髓控制 290
小结 297
运动的脑控制 297
大脑皮层的运动功能 298
小脑对躯体运动的调节 303
基底神经节对运动的调节 306
小结 308
第13章 学习和记忆 310
学习和记忆 310
学习和记忆的心理学定义与分类 310
学习和记忆的行为学研究 312
学习和记忆的神经基础 314
学习和记忆的细胞分子机制 316
简单的学习行为——习惯化和敏感化的机制 316
经典条件反射的机制 319
经典长时程突触可塑性 320
强化学习 327
强化学习理论的历史渊源 327
强化学习的神经机制 328
第14章 认知神经科学和行为 331
基本认知功能 332
视觉 332
选择性注意 337
记忆 346
高级认知功能 354
语言 354
视觉意识 355
通用智力 357
以人脑为中心的设计原则 360
设计中的问题 360
“以人和人脑为中心”的设计原则 361
社会认知神经科学与精神健康 363
幸福感与幸福观——如何使自己快乐 363
网络游戏问题——认知神经科学的思考与探索 368
第15章 神经内分泌免疫调节 374
神经内分泌免疫学的历史和发展 374
神经内分泌系统对免疫功能的调节 375
中枢神经系统影响免疫系统的证据 377
神经内分泌的免疫调节通路 380
免疫系统对中枢神经系统的影响 391
免疫信息向脑的传递途径 392
细胞因子对CNS的作用 394
免疫细胞产生的神经肽和激素 400
第16章 神经系统疾病 403
阿尔茨海默病 403
AD的发病假说 405
AD的治疗 410
帕金森病 410
PD的发病假说 411
PD的治疗 413
第17章 精神性疾患 415
抑郁症发病机制 415
抑郁症的发病假说 415
抑郁症的治疗 418
第18章 神经生物学研究技术与方法 420
电生理技术 420
生物电现象 420
神经电生理设备 421
电生理记录技术 431
实验仪器配置 445
生物显微成像技术 446
光学显微技术(optical microscopy) 446
电子显微技术(electron microscopy) 447
扫描探针技术(scanning probe microscopy) 448
共聚焦激光扫描显微技术(confocal laser scanning microscopy) 448
双光子激光扫描显微技术(two-photon laser scanning microscopy) 449
超高分辨率荧光成像技术(super-resolution optical imaging) 450
脑功能成像技术 452
脑功能成像主要技术 452
脑功能成像的医学应用与前景 452
实验设计与方法 456
动物实验、高磁场fMRI技术与分子影像 459
脑电、脑磁和穿颅磁刺激(TMS) 460