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  • 神经生物学

    神经生物学,21世纪的明星学科。神经生物学是生物学中研究神经系统的解剖,生理,神经生物学。病理方面内容的一个分支。从上个世纪90年代以来,世界科研强国加快了对神经生物学研究的投入。美国于1990年推出了“脑的十年计划”,接着欧洲于1991年开始实施“EC脑十年计划”,然后日本于1996年也正式推出了名为"脑科学时代计划"的跨世纪大型研究计划,计划在未来20年内投入相当的研究经费。这些研究工作虽然至今为止并没有在神经生物学领域取得重大进展,没有解开智力形成之迷,没有解开毒品上瘾之迷,没有解开老年痴呆治疗之迷,但却在潜移默化中推动了神经科学的发展,为本世纪神经生物学的腾飞打好了基础。

    编辑摘要

    目录

    神经系统/神经生物学 编辑

    脑、脊髓和全身的周围神经共同构成神经系统。神经系统又可分成中枢神经系统和周围神经系统两个部分。前者包括脑和脊髓,后者由遍布全身的神经网络组成,具有联系脑、脊髓和身体各部的作用。

    脑的功能既重要,又神秘。人的思想、信仰、记忆、行为、情感都与大脑密不可分。脑是思维的场所,控制机体的中枢,还具有协调人体躯体感觉、视觉、听觉、嗅觉、运动功能的能力。正是由于有了大脑,人们才得以讲话、计数、作曲、欣赏音乐、识别几何图形、相互理解和彼此交流。大脑还具有制定计划和进行想象的能力。

    脑对来自身体表面或内部器官,以及眼、耳、鼻的各种刺激进行整合,然后通过调整体位、四肢运动以及脏器的活动对上述刺激作出反应,并参与情感和觉醒程度的调节。

    有人把计算机比作大脑,但到目前为止,还没有任何计算机的能力可以和大脑相比。大脑并非永动机,脑需要连续不断的血液、氧气和营养供应。一般而言,心脏输出的血液约1/5供给了脑。如果血供中断超过10秒钟,就可能引起意识丧失。血氧、血糖水平过低或血中含有有毒有害物质,可在数秒钟内引起大脑功能异常。机体的自身调节机制保护着大脑免遭损害。

    在解剖上,脑可以分成大脑、小脑和脑干。

    大脑包括左、右两个大脑半球,并由称为胼胝体的神经纤维连接起来。大脑半球可进一步分成额叶、顶叶、枕叶、颞叶等。

    额叶主管人们的言语、情感、思想、计划,并控制机体的技巧性运动。大多数人的言语中枢位于左侧优势半球的额叶。

    顶叶主管感觉,也与躯体运动有关。

    枕叶主管视觉。

    颞叶主管记忆、情感,它使得人们得以辨认他人或物品,进行交流和行动。

    基底节位于大脑底部,是数群聚集在一起的神经元,能够协调躯体的运动。丘脑下部与人体睡眠、觉醒、体温调节和水盐平衡有关。

    脑干的自动调节功能亦非常重要。脑干有助于调节机体的姿势、呼吸、吞咽、心跳,控制代谢速率,增加警觉性。脑干遭受严重损伤时,自动调节功能停止,死亡也就随之而至了。

    小脑位于大脑之下,脑干之上,主要调节机体运动。小脑接受大脑的指令以及有关四肢位置、肌肉紧张度的信息,使机体能进行平稳,准确的运动。

    脑和脊髓都被三层组织所包裹,它们是:

    软脑膜:紧贴脑和脊髓,居最内层;

    蛛网膜:为一透明、蜘蛛网样的脉络膜,位于中层,充当脑脊液流通的管道;

    硬脑膜:呈皮革样,是最外和最坚韧的一层。

    脑和脑膜位于颅腔内。颅腔由颅骨构成,对脑和脑膜具有保护作用。脑脊液在脑的表面、脑膜之间、脑室之间流动,能缓冲脑受到的冲击,减轻脑的损伤,对脑和脑膜也有保护作用。

    脊髓

    脊柱的结构脊柱的结构

    脊髓起源于脑干末端,向下沿脊柱长轴延伸,其功能为连结脑和身体各部并传递信息。像脑被颅骨保护一样,脊髓被椎骨保护着。

    脑通过脊髓内的上下行神经纤维与身体各部发生联系。每个脊椎都和其上、下椎体形成开口,即椎间孔。脊神经从椎间孔发出。脊髓腹侧发出的脊神经为运动支,传递从脑到肌肉的信息。脊髓背侧发出的神经,称为感觉支,把机体远端的信息传递到大脑。周围神经由单根神经纤维构成,某些周围神经很小(直径小于0.4mm),某些则很大(直径大于6.5mm)。

    周围神经也包括沟通脑干和内脏、血管的神经,即所谓植物神经系统。它们调节机体的非意识活动,如心跳、呼吸、胃酸分泌、食物通过消化道的速度等等。

    神经

    神经系统拥有1000多亿个神经元,这些神经元遍布全身,呈线索样连结大脑和身体各部,或彼此间相互连结。神经元又叫神经细胞,由大的胞体和其延伸部分轴突构成。神经元有许多接受信息的分支--树突。通常,神经以电传导的方式朝某个方向传递信息,从一个神经元的轴突到下一个神经元的树突。在两个神经元的连接点(突触),传递信息的轴突释放微量的,称为神经递质的化学物质,这些物质与下一个神经元树突上的受体结合并产生新的电流。不同类型的神经释放不同种类的神经递质并通过突触来传递信息。

    较大的神经轴突被一种起绝缘作用的髓鞘所包裹,这种髓鞘的功能非常类似于电线绝缘层。当该绝缘层遭到破坏或不完全时,神经传递速度就减慢甚至停止。多发性硬化和吉-巴综合征就是上述原因引起的疾病。

    神经系统是一个非常复杂,可以接受或传递大量信息的通讯系统,这个系统易于受损和患病。神经变性可以引起阿尔茨海默病或帕金森病,脑和脊髓感染可以引起脑炎或脑膜炎,脑供血中断可以引起脑卒中,外伤或肿瘤可以引起脑和脊髓结构受损。

    内容简介

    本书较全面、系统地介绍了基础神经科学的主干学科——神经生物学的基本理论,包括神经元和胶质细胞的结构与功能、神经解剖学基础、神经生理学基础、神经化学与神经药理学基础、神经系统发育、神经免疫内分泌调节、神经系统的高级功能、周围神经损伤与再生及中枢神经系统损伤与修复,并对疼痛、脱髓鞘性疾病、癫痫、药物依赖、阿尔茨海默病及帕金森病等神经系统常见病症的研究进行了介绍。在本书最后,还简要介绍了神经生物学常用的研究手段,可为读者从事相关研究提供有益的参考。另外,本书附录的中英文名词索引将有助于读者学习和掌握常见神经生物学名词。

    本书内容循序渐进,信息量大,可作为基础医学、临床医学、药学及相关专业本科生及研究生的必修课、选修课教材,也可供从事神经生物学研究的科技工作者参考。

    目录

    前言

    第1章绪论

    第2章神经元与胶质细胞

    第3章神经解剖学基础

    第4章神经生理学基础

    第5章神经化学与神经药理学基础

    ……

    编辑推荐/神经生物学 编辑

    《神经生物学》内容丰富,重点突出。可供高等院校神经生物学和牛物物理专业本科生或研究生教材,也可供生物学、医学和药学专业学生或临床医生参考。

    序言/神经生物学 编辑

    2008年是中国科学技术大学建校五十周年。为了反映五十年来办学理念和特色,集中展示教材建设的成果,学校决定组织编写出版代表中国科学技术大学教学水平的精品教材系列。在各方的共同努力下,共组织选题281种,经过多轮、严格的评审,最后确定50种入选精品教材系列。

    1958年学校成立之时,教员大部分都来自中国科学院的各个研究所。作为各个研究所的科研人员,他们到学校后保持了教学的同时又作研究的传统。同时,根据“全院办校,所系结合”的原则,科学院各个研究所在科研第一线工作的杰出科学家也参与学校的教学,为本科生授课,将最新的科研成果融入到教学中。五十年来,外界环境和内在条件都发生了很大变化,但学校以教学为主、教学与科研相结合的方针没有变。正因为坚持了科学与技术相结合、理论与实践相结合、教学与科研相结合的方针,并形成了优良的传统,才培养出了一批又一批高质量的人才。

    学校非常重视基础课和专业基础课教学的传统,也是她特别成功的原因之一。当今社会,科技发展突飞猛进、科技成果日新月异,没有扎实的基础知识,很难在科学技术研究中作出重大贡献。建校之初,华罗庚、吴有训、严济慈等老一辈科学家、教育家就身体力行,亲自为本科生讲授基础课。他们以渊博的学识、精湛的讲课艺术、高尚的师德,带出一批又一批杰出的年轻教员,培养了一届又一届优秀学生。这次入选校庆精品教材的绝大部分是本科生基础课或专业基础课的教材,其作者大多直接或间接受到过这些老一辈科学家、教育家的教诲和影响,因此在教材中也贯穿着这些先辈的教育教学理念与科学探索精神。

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