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第一章 脑理论巡礼1

一、脑——世界的表征2

1．遗传、后生和环境——脑的世界表征的3个范畴2

2．从基因达尔文主义到突触达尔文主义2

二、脑理论的后生地形图4

1．脑理论发育时期的“四大家族”4

2．当代脑理论的图景4

三、神经达尔文主义——理解进化和选择的脑6

1．神经达尔文主义(Neural Darwinism)的核心思想6

2．从指令性到选择性——神经达尔文主义的诞生7

3．神经达尔文主义的贡献8

四、脑的物理学隐喻——理解物理的脑8

1．神经网络研究的突出成就9

2．“自旋玻璃”——脑的物理学隐喻10

五、脑的混沌动力学——理解生物的脑12

1．分维、混纯与脑12

2．溴觉信息加工的混沌状态12

3．混沌是脑活动的基本模式13

六、计算神经科学——理解计算的脑13

1．计算神经科学的研究目标14

2．理论建模与数学仿真17

3．建立脑的数学模型的策略20

4．当代计算神经科学的发展趋势20

七、结束语——在神经的人间找回我们的内心世界23

第二章 从经典神经解剖学到化学神经解剖学25

一、化学神经解剖学开辟了神经解剖学的新里程26

1．含特定递质神经元胞体的分布27

2．纤维束的递质成分和神经终末的分布形式27

二、各种神经递质在中枢的分布模式27

3．神经递质受体的分布29

三、化学神经解剖学对脑结构和功能的新认识30

1．神经递质的相互作用和递质共存30

2．非突触传递发挥重要作用32

3．脑内存在“旁分泌中心”吗33

4．某些神经系统疾病的化学神经解剖学变化35

四、中枢内功能系统的递质配布情况37

1．通过迷走神经的内脏传入系统37

2．下行性痛觉控制系统38

五、结束语39

第三章 脑的理论模式——历史的演变和当代泛脑网络论41

一、间隔定位论(Compartment Localization Theory)理论模式43

1．脑室说43

4．19世纪的2个里程碑和曲折的教训44

2．维萨里问题及Willis反正44

3．“等级递阶”定位研究的胜利进军44

二、线性反射论(Lineary Reflex Theory)理论模式45

1．哲学反映论的生理学移植45

2．细胞学说与神经元学说46

3．神经元联系的间断性与连续性之争46

4．“神经元线性反射论”的顶峰46

三、泛脑网络论(Pan-Brain Network Theory)模式47

1．对神经元“回路”网络的认识47

2．“神经元学说”在多元关系及动态可塑等方面的改观49

3．泛脑关系及细胞—细胞间的相互作用50

4．泛脑层次的深入分析及高度综合51

5．内分泌脑网络及免疫脑网络的重叠或分离53

6．人工信息网络与生活的泛脑网络55

四、结束语——“心似双丝网，中有千千结”56

第四章 脑的混沌动力学60

一、混沌在研究人脑功能中的重要性及国际研究动态60

2．一个胶质细胞调制的双神经元时滞模型60

二、生物神经网络模型62

1．XU和LI的模型62

三、EEG时间序列的混沌动力学与人脑功能65

1．EEG时间序列的分维研究65

2．复杂性研究67

3．大脑皮层不同部位间的信息传递70

四、前景展望72

第五章 视网膜的信息传递和调控75

一、视网膜神经元间的联系与对光反应75

1．细胞和突触结构75

2．视网膜神经元的反应模式77

3．视网膜突触机制的特点79

4．视网膜外层中兴奋性氨基酸及其受体80

二、光感受器与水平细胞间的信号传递83

1．水平细胞与光感受器的突触联系及其电反应84

2．对中间水平细胞的光感受器输入86

3．L型外水平细胞所接收的光感受器输入及其相互作用86

4．对双相性C型水平细胞所接受的光感受器输入及其相互作用89

5．蝾螈水平细胞所接收的光感受器输入及其相互作用90

三、视觉信号在视网膜外层的调制92

1．在光感受器水平的调制92

2．在外网状层中的调制93

四、结束语97

第六章 视觉中枢神经元回路的研究100

一、分析脑内神经元回路是脑研究的重要组成部分100

2．外膝体的突触组织(Synaptic Organization)101

二、外膝体神经元回路的形态学研究101

1．外膝体的一般形态特征101

三、外膝体神经元回路的电生理学研究102

1．外膝体神经元的一般生理特征102

2．猫外膝体神经元回路的电生理学研究103

3．家兔外膝体神经元回路的研究105

四、单个外膝体神经元的整合功能109

1．突触后电流的分流和短路——A+B＝A110

2．某些神经递质受体通道的非线性电压依赖性——A+B＝A+B111

3．两个突触后电位联合激活另一个电压依赖性离子通道——A+B＝A+B+C111

4．神经递质的相互作用——A+B＝A+B112

第七章 神经细胞诱向(营养)因子和中枢神经的再生115

一、前言115

1．神经细胞诱向(营养)因子的概念115

3．实验方法提要116

2．历史的回顾116

二、神经细胞诱向(营养)因子与受体117

1．神经细胞诱向(营养)因子118

2．NGF受体的内在化、信号传递和逆行转运123

3．神经元轴突生长方向的诱导123

三、神经细胞诱向(营养)因子与神经元的自然死亡124

四、神经细胞诱向(营养)因子与中枢神经的再生125

1．中枢神经再生研究的概况125

2．神经细胞诱向(营养)因子促进受损伤神经元的再生125

3．神经胶质细胞在中枢神经再生中的作用126

4．中枢神经再生与其相关的因素126

5．神经细胞诱向(营养)因子与某些神经性疾病126

五、结束语127

1．雪旺细胞的神经营养作用132

一、雪旺细胞与周围神经再生132

第八章 胶质细胞与神经再生132

2．雪旺细胞与周围神经再生的微环境134

二、星形胶质细胞与中枢神经再生135

1．中枢神经再生的微环境135

2．胶质瘢痕对中枢神经再生的影响136

3．星形胶质细胞反应对神经再生的促进作用137

三、少突胶质细胞及其对中枢神经再生的抑制作用138

1．少突胶质细胞与中枢髓鞘形成138

2．少突胶质细胞抑制神经再生139

四、小胶质细胞与中枢神经再生140

1．小胶质细胞的特征、类型和来源140

2．小胶质细胞在神经再生中的作用141

一、神经培养在神经科学中的前沿地位147

第九章 神经培养在脱髓鞘病研究中的应用147

二、脱髓鞘病与脱髓鞘模型的建立148

三、遗传性脱髓鞘变异小鼠动物模型150

四、应用神经培养研究脱髓鞘病的战略步骤151

1．神经培养模型的建立151

2．视神经接种的联合培养研究151

3．异种视神经接种的联合培养152

4．以有丝分裂抑制剂造成脱髓鞘体外培养模型152

5．神经培养与神经移植154

五、小结与展望154

第十章 乙酰胆碱脂酶对神经元的调制和营养作用157

一、AchE在非胆碱能神经元的分布模式157

二、AchE在神经肽代谢中的作用158

1．AchE的树突或胞体释放160

三、AchE的电生理和行为效应160

2．Ache对细胞电活动的影响161

四、AchE在神经元发育和神经再生中的作用161

1．AchE在神经元发育和突起生长中的作用161

2．Ache在神经再生中的作用163

第十一章 神经细胞老化及老化机制165

一、老化的概念和判断指标165

二、神经细胞老化过程中的某些变异166

1．神经细胞的退变和代偿166

2．神经活性物质的老化变异168

三、神经细胞的老化机制168

1．从质膜变化看老化机制169

2．从基因调节看老化机制170

四、神经细胞老化疾病——阿尔采姆氏病171

1．中枢神经系统中NGF的分布175

第十二章 神经生长因子治疗毫年性痴呆的实验研究及展望175

一、NGF和NGF受体在中枢神经系统的分布175

2．中枢神经系统中NGF受体的分布176

二、老年性痴呆中枢胆碱能系统的病理改变176

1．基底前脑胆碱能系统的解剖学176

2．SDAT发病的胆碱能假说的有关证据177

三、NGF对基底前脑胆碱能神经的作用179

1．NGF对基底前脑胆碱能神经发生的作用179

2．NGF对成年基底前脑胆碱能神经的作用179

3．NGF对成年动物实验性胆碱能损害的药理作用180

4．NGF在老年动物实验性胆碱能损害中的药理作用180

5．NGF促进基底前脑胆碱能神经侧支抽芽183

四、NGF对基底前脑胆碱能系统保护作用的临床药理学意义184

3．NGF合成的分子生物学185

2．NGF活性片段的研究185

1．脑内给药途径185

五、NGF临床药理学研究展望185

4．生理学刺激增加NGF的产生186

5．脑内移植186

第十三章 视觉通路的可塑性189

一、视觉通路是研究神经可塑性的理想模型189

二、成年哺乳动物视纤维损伤后的反应189

三、发育阶段选择性损伤哺乳动物视觉系统后视纤维的可塑性189

1．纤维长入邻近的去神经支配地区191

2．“投射量守恒”假说与转折点年龄后损伤视纤维的激活191

3．视纤维穿过损伤区的生长或再生192

4．出生3天以后损伤的视纤维不能生长过损伤区的原因193

四、外周神经移植能使再生轴突长距离生长195

1．损伤后的视纤维在外周神经移植物内的再生195

2．神经节细胞和视纤维在再生过程中的行为197

3．外周移植物促进神经再生的机制199

五、再生视纤维的功能重建200

1．再生视纤维能与靶区细胞建立突触联系200

2．再生的视纤维的生理功能200

六、结论与展望200

第十四章 脑损伤与修复的研究204

一、脑损伤的分子机制204

1．胞内Ca2+超载206

2．自由基206

3．兴奋性神经毒207

4．最后共同通路208

5．临床意义209

二、脑损伤的保护210

1．脑损伤的早期保护210

2．保护剂211

1．脑内神经元再生的可塑性214

三、脑损伤的修复214

2．脑移植215

3．神经营养因子的应用前景217

四、结束语219

第十五章 缺血性脑损害机制和保护的研究进展223

一、脑缺血的动物模型223

1．脑缺血模型的分类224

2．脑缺血模型的制作224

二、缺血性脑损伤的病理生理225

1．脑血流和能量代谢的改变225

三、缺血性脑损伤的细胞分子机制226

1．Ca2+平衡紊乱和细胞内Ca2+中毒226

3．神经元对缺血损伤的选择性易感226

2．缺血性神经元损害的组织病理226

2．自由基诱导的脂质过氧化227

3．胶质细胞在缺血性损伤中的作用228

四、神经递质在缺血性脑损伤中的作用229

1．兴奋性氨基酸229

2．单胺类神经递质231

3．神经肽231

五、缺血性脑损伤机制及其保护的研究展望232

1．当前的研究热点232

2．进一步研究的展望233

第十六章 脑移植治疗神经系统退变性疾病的研究和展望236

一、脑移植研究的发展236

1．脑移植的早期研究236

2．脑移植的现代进展237

1．供体年龄238

二、影响脑移植成功的条件238

3．移植方法和移植部位239

4．免疫学因素239

2．宿主年龄239

三、脑移植治疗神经退变性疾病的实验基础240

1．帕金森氏病240

2．亨廷顿病244

3．阿尔茨海默病244

4．其他神经退变疾病247

四、脑移植的临床实践247

1．PD的脑移植治疗247

2．其他退变性神经系统疾病的脑移植治疗250

1．移植物充当生物微泵251

2．血脑屏障局部开放251

五、脑移植的作用机制251

3．宿主残存的DA神经元再生252

4．移植神经组织存活并对靶区发生特异递质神经再支配252

六、问题和展望253

1．动物模型与疾病的差异253

2．合适供体胎龄的选择253

3．脑移植结合神经营养因子的应用254

4．移植部位的选择254

5．移植手术方式254

6．免疫抑制剂的应用255

7．寻找和发展新的移植物来源255

8．建立移植神经组织细胞库255

第十七章 视网膜移植260

一、视网膜移植的目的和意义260

1．RPE细胞的制备方法261

二、视网膜色素上皮细胞的移植261

2．RPE细胞的移植方法262

3．RPE细胞移植的近况262

4．移植健康RPE细胞的作用263

三、视网膜感光细胞的移植264

1．视网膜感光细胞的组织学和生理学264

2．视网膜感光细胞移植的实验研究265

第十八章 神经肽与学习记忆268

一、研究概况268

二、加压素类271

1．加压素(VP)271

2．催产素(OXT)276

三、促肾上腺皮质激素和促黑激素278

1．主动回避行为279

2．被动回避行为280

3．人体及临床研究281

四、鸦片肽281

五、其他肽类284

1．胆囊收缩素(CCK)284

2．P物质(SP)285

3．生长抑素(SOM)285

4．降钙素(CT)286

5．神经肽Y(NPY)286

六、小结与展望287

第十九章 “即早基因”c-fos/c-jun在神经网络上的诱导表达291

一、原癌基因是正常细胞的公共关系基因291

二、“即早基因”表达产物的第三信使作用292

三、JUN与FOS形成的AP-I转录因子293

四、诱发FOS和JUN的不同神经过程294

六、IEGs诱导表达的定位图谱295

五、FOS及JUN的靶基因295

一、THPBs同类物的化学研究300

第二十章 四氢原小檗碱同类物(THPBs)的神经药理作用与脑内多巴胺受体功能的关系300

二、THPBs的药理作用与DA受体的关系302

1．1-THP的神经药理作用特性提示DA系统参与作用302

2．1-THP是脑内DA受体阻滞剂，d-THP是DA排空剂的始型物303

3．1-THPBs与脑内DA受体亲和力的构效关系及其作用设想图像305

四、1-SPD是1-THPBs导向化合物305

1．1-SPD对脑内受体亲和力(Ki)的作用谱307

2．1-SPD对突触后DA受体功能的影响307

3．1-SPD在旋转行为中的双重作用机理308

4．1-SPD对黑质和中脑腹侧被盖DA神经元放电活动的影响311

5．1-THPB对突触前D2自身受体反馈调控作用的影响315

1．1-THP和1-SPD对5-HT系统的影响316

2．1-SPD与α受体和降压的关系316

五、1-SPD和1-THP的其他药理作用316

3．1-THP与1-SPD抗心律不齐的作用317

六、1-SPD的THPB同类物的第二代药物317

1．治疗锥体外系运动功能障碍317

2．治疗血管性头痛和偏头痛317

3．寒颤或肌肉震颤和原发颤抖的试用318

4．降低眼内压和治疗青光眼318

七、展望318

第二十一章 人中枢神经递质发育的研究321

一、人脊髓胆碱能和肽能神经的发育321

1．人脊髓胆碱能神经和P物质、脑啡肽的发育321

2．神经肽Y(NPY)在脊髓的发育324

二、孤束核、三叉神经尾侧核和中缝核的肽能和5-羟色胺能神经元的发育325

1．孤束核SP和ENK肽能神经的发育325

3．脑干中缝核簇5-羟色胺能神经元的发育326

2．三叉神经脊束核尾侧次核的ENK和SP肽能神经的发育326

三、人下丘脑SRIF、VP、OT样肽能神经元的发育327

四、视皮质和海马的递质、酶和神经肽的发育328

1．AchE、MAO和SDH在视皮质的发育328

2．视皮质内的钙结合蛋白的发育329

3．视皮质内VIP神经元的发育330

4．海马内NPY的发育330

第二十二章 哺乳动物脑下垂体前叶的肽能神经直接支配333

一、垂体前叶调节的基本理论333

二、垂体前叶直接神经支配的历史研究333

三、肽能神经在垂体前叶的分布335

1．SP免疫反应神经纤维335

2．CGRP免疫反应神经纤维337

3．GAL免疫反应神经纤维338

1．猴垂体前叶SP神经纤维与腺细胞的关系340

2．狗垂体前叶SP阳性神经纤维与腺细胞的关系340

4．其他340

四、与前叶腺细胞的关系340

3．狗垂体前叶CGRP阳性神经纤维与腺细胞的关系341

4．猴垂体前叶GAL阳性神经纤维与腺细胞的关系341

五、垂体前叶神经纤维的起源342

六、垂体前叶肽能神经的个体发育343

七、功能意义344

第二十三章 视觉行为与视觉计算理论348

一、视觉行为与视觉计算的细胞分子基础348

1．细胞生理基础348

2．视觉领域中的分子生物学349

1．视觉信息处理的分级层次352

二、视觉行为及视觉计算的分层352

2．视觉认知过程的层次353

三、视网膜水平的细胞环路分析及算法354

1．视网膜的环路构筑354

2．视网膜细胞环路算法354

3．视网膜运算的细咆学基础355

四、视觉系统信息分析的计算理论356

1．Marr的视觉理论要点和分析方法357

2．Marr视觉理论的具体内容358

五、视觉行为与视觉计算理论的发展360

1．两个中心相互整合的认知学说*360

2．二维图像三维化模型361

3．对充填机制的新认识364

4．阶乘编码表象理论365

5．视觉表象与光流理解366

六、问题与展望368

第二十四章 一种关于学习与记忆机制的神经网络模型372

一、前言372

1．学习、记忆研究的回顾372

2．探讨学习、记忆的策略373

二、模式记忆和联想记忆374

三、单纯记忆神经网络模型374

四、单纯记忆神经网络的Hebb学习378

1．状态、突触及同步性378

2．Hebb学习规则378

3．阈值的稳定性379

4．记忆模式379

5．短时记忆与长时记忆379

2．容错性380

1．记忆的恢复与认知380

五、单纯记忆网络的性质380

3．阈值的作用381

4．随机唤醒现象381

六、结束语382

第二十五章 几种神经系统疾病的分子生物学研究384

一、阿耳茨海默病384

1．淀粉样蛋白的沉积385

2．APP的合成和代谢385

3．头部外伤和AD的可能机制386

二、Huntington氏舞蹈病387

1．基因定位与克隆387

2．显性花斑位置效应——HD的遗传基础388

3．HD症状前和产前基因诊断388

1．金属硫蛋白与HLD390

三、WilsOn s病390

4．小结390

2．基因定位与连锁分析391

3．展望392

第二十六章 帕金森氏病研究进展395

一、病因学研究395

1．遗传因素395

2．环境危险因素397

3．年龄因素398

二、发病机制400

1．神经生化研究400

2．动物模型401

3．病理生理401

4．发病机理的几种假说402

1．对PD的正电子发射扫描(PET)研究403

三、临床研究403

2．PD与认知功能障碍404

四、治疗404

1．药物治疗404

2．手术治疗405

第二十七章 杜兴氏肌营养不良基因结构与膜缺陷410

一、DMD基因结构研究411

1．DMD基因座位411

2．DMDcDNA克隆411

3．DMD的编码DNA顺序412

4．DMD的基因结构413

二、膜缺陷学说的现代观点416

1．膜缺陷学说的提出416

2．膜缺陷学说的分子生物学证据417

3．膜缺陷与抗肌萎缩蛋白缺失热区疏水肽段419

三、缺失热区疏水肽段在发病机制中的作用421

四、DMD基因缺失部位与临床表型的关系422

1．DMD基因外显子50和51与临床症状的轻重422

2．脑启动子与智能障碍423

3．52号外显子与智能障碍423

第二十八章 经络实质与神经的关系428

一、经络学说的内容和形成过程428

1．对感传现象和路线现象的观察429

2．对疾病时体表反应点的观察430

3．经络有关的解剖和生理学知识的积累430

二、经络研究的概况和对经络实质的不同认识431

1．对经络现象研究的概况431

2．对经络实质的认识431

2．经络与血管的关系433

三、穴位与各种神经结构的关系433

1．腧穴与神经的关系433

3．穴位下的针感感受器434

四、经络与周围神经的关系435

五、经络与中枢神经的关系436

1．针刺镇痛的中枢通路和机制437

2．针刺与中枢神经递质438

3．对脊髓和脑损伤病人的循经感传的研究439

第二十九章 脑像图的混沌美及其应用442

一、“混沌”为认识脑电波提供新的窗口443

二、从脑电图到“脑像图”的混沌美444

三、脑像图的认知规则444

四、脑像图的实例观测446

五、脑像图在人才选拔中的应用450

1．大脑皮质的6层结构与卦之六爻454

第三十章 脑科学对东方传统哲学的回归454

一、脑组织的层次性和卦的六爻组合454

2．皮质下结构的层次性与六/三画卦式455

3．皮质6层结构间相互作用的“应、比、承、乘”457

4．道生一、一生二、二生三、三生六、三生万物、六生万物458

三、脑功能形态系统的阴阳结构性460

1．阴阳是脑构成的基本原理之一460

2．脑的阴性层面占有更突出的地位460

3．阴阳论和大脑半球分工理论461

四、宇宙-太极-脑三元全息463

1．宇宙、太极、脑的泛对称性463

2．太极学说在脑科学中的运用464

五、脑科学将出现向东方传统哲学的回归吗465