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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-jun107

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