神經(jīng)科學(xué)研究技術(shù)

前言

為什么要寫這樣一本書？其原因可以歸結(jié)為當(dāng)我們想要去找一本類似的書籍時，卻沒能找到。最終，我們決定自己來寫這樣一本書，因為我們意識到它是如此之重要。在本科高年級即將開始研究生學(xué)習(xí)時，我們發(fā)現(xiàn)用于神經(jīng)科學(xué)研究的技術(shù)種類是如此之驚人。其他生命科學(xué)專業(yè)的學(xué)生不需要生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因?qū)W、電生理學(xué)、顯微學(xué)、組織學(xué)、行為檢驗、人類成像等技術(shù)，以及運(yùn)用以上各項技術(shù)所需的基礎(chǔ)生物和物理知識。雖然每位神經(jīng)科學(xué)家只運(yùn)用其中的少數(shù)幾項技術(shù)，但是所有神經(jīng)科學(xué)家們需要去理解和欣賞其他同行的相關(guān)研究工作，即使不親自從事相關(guān)試驗。例如，對聽覺系統(tǒng)的研究，既可以在人體上應(yīng)用功能性磁振動成像技術(shù)或是其他全腦成像技術(shù)進(jìn)行研究，也可以在各種動物模型上進(jìn)行。例如標(biāo)準(zhǔn)實驗室動物：老鼠、果蠅等，或是因其具有獨特聽覺特性而成為聽覺研究對象的動物：蝙蝠、貓頭鷹等。這些動物模型可以在麻醉狀態(tài)或是執(zhí)行行為任務(wù)狀態(tài)下，被用于活體電生理研究。另一方面，檢測對聽覺和解釋聽覺刺激有反應(yīng)的細(xì)胞卻是可以在試管中完成的，例如通過記錄來自分離出的頭發(fā)細(xì)胞的電信號。組織學(xué)和生物化學(xué)技術(shù)可以幫助檢測決定聽覺細(xì)胞生理特性的特殊離子通道和蛋白質(zhì)?；?qū)W方法可以用來研究分子在聽力和聽覺缺陷形成中的作用。因此，任何對聽覺系統(tǒng)或是其他神經(jīng)科學(xué)的分支領(lǐng)域感興趣的科研工作者，需要全面閱讀和解析由各項技術(shù)所提供的廣泛的研究成果。

內(nèi)容概要

現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)研究本質(zhì)上是一門交叉學(xué)科。來自斯坦福大學(xué)的兩位作者用詳盡的數(shù)據(jù)分析和實際應(yīng)用全面地層現(xiàn)了神經(jīng)科學(xué)的各種研究方法?！　”緯C述了神經(jīng)科學(xué)的主要研究技術(shù)，包括學(xué)習(xí)行為、神經(jīng)電路、細(xì)胞、基因和單個分子等的研究方法。對各項研究技術(shù)的優(yōu)缺點和局限性均進(jìn)行了討論，并列舉了其在文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)表達(dá)形式。本書是初學(xué)者進(jìn)入神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域的敲門磚，也是各領(lǐng)域科研工作者了解神經(jīng)科學(xué)研究方法的參考書籍?！　　さ谝槐救娼榻B神經(jīng)科學(xué)主要研究技術(shù)的書籍　　·涵蓋廣泛，從人類對象的全腦成像、動物電生理，到試管中的dna重組技術(shù)　　·150多幅插圖清晰解釋技術(shù)原理和神經(jīng)科學(xué)中的實踐方法　　·為如何尋找某種技術(shù)的實驗方案和其他資源提供詳細(xì)建議　　·數(shù)據(jù)分析板塊幫助解釋數(shù)據(jù)，并為如何最佳地層示結(jié)果提供指導(dǎo)　　·攻略板塊指導(dǎo)學(xué)生如何一步一步地進(jìn)行實驗

作者簡介

作者：（美國）卡特（Matt Carter） （美國）Jennifer C.Shieh

書籍目錄

前言 　序 　導(dǎo)言 1．全腦成像 　結(jié)構(gòu)腦成像技術(shù) 　腦功能成像技術(shù) 　功能成像實驗設(shè)計與分析 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 2．動物行為 　選擇和實施行為檢驗所需要考慮的問題 　嚙齒類行為檢驗范式 　果蠅行為檢驗范式 　線蟲行為檢驗范式 　非人靈長類行為檢驗范式 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 3．立體定位手術(shù)和在體技術(shù) 　立體定位手術(shù) 　對腦長期研究所需的埋置技術(shù) 　測量在體神經(jīng)活動 　測量在體神經(jīng)化學(xué) 　調(diào)控在體腦 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 4．電生理學(xué) 　神經(jīng)元電特性簡介 　電生理工作間 　電生理記錄方法 　電生理組織準(zhǔn)備 　電生理實驗中調(diào)控神經(jīng)元的方法 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 5．顯微鏡． 　顯微鏡核心原理 　光學(xué)顯微鏡 　熒光顯微鏡 　電子顯微鏡 　準(zhǔn)備和解釋顯微鏡數(shù)據(jù) 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 6．神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可視化 　組織準(zhǔn)備 　形態(tài)可視化 　熒光標(biāo)記 　顯色標(biāo)記 　放射性標(biāo)記 　金標(biāo)記 　基因和蛋白質(zhì)表達(dá)可視化 　神經(jīng)回路可視化 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 7．神經(jīng)系統(tǒng)功能可視化 　活性靜態(tài)標(biāo)記 　神經(jīng)元活動可視化 　調(diào)控神經(jīng)元活動的光學(xué)方法 　蛋白質(zhì)功能可視化 　調(diào)控蛋白質(zhì)功能的光學(xué)方法 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 8．識別感興趣的基因和蛋白 　基因和蛋白的簡要介紹 　基因篩選 　基于模擬計算的篩選 　分子篩選 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 9．分子克隆和重組dna技術(shù) 　分離dna片段 　克隆dna 　純化dna 　鑒別dna 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 10．基因送遞策略 　物理基因送遞 　化學(xué)基因送遞 　病毒基因送遞 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 11．制作和使用轉(zhuǎn)基因生物 　轉(zhuǎn)基因 　轉(zhuǎn)基因構(gòu)筑 　二元轉(zhuǎn)基因系統(tǒng) 　制作轉(zhuǎn)基因生物 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 12．操控內(nèi)源基因 　基因定位 　基因干擾產(chǎn)品 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 13．細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 　細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備和試劑 　永生細(xì)胞株 　原代細(xì)胞和組織培養(yǎng) 　干細(xì)胞培養(yǎng) 　在培養(yǎng)過程中操縱細(xì)胞 　結(jié)論 　閱讀建議和參考文獻(xiàn) 14．生化檢驗和細(xì)胞內(nèi)信號傳遞 　信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞內(nèi)信號傳遞介紹 　研究蛋白質(zhì)的基本工具 　研究蛋白質(zhì)表達(dá) 　研究蛋白間相互作用 　研究轉(zhuǎn)譯后修飾 　研究蛋白質(zhì)和dna間相互作用 結(jié)論 閱讀建議和參考文獻(xiàn) 詞匯表 索引

章節(jié)摘錄

插圖：Lentivirus belongs to a class of virus called retrovirus that has an RNAgenome rather than DNA. In order to produce functional gene products, thevirus also contains the enzyme reverse transcriptase which produces cDNAfrom the RNA template （Chapter 9）. When a cell endocytoses a lentivirus par-ticle, the RNA is released and reverse transcriptase produces cDNA. The DNAmigrates to the nucleus where it integrates into the host genome. Most retroviruses only infect dividing cells, making them useful for study-ing neuronal development and cell fate. However, lentivirus is capable ofinfecting both dividing and postmitotic cells （such as neurons） and is there-fore widely used in neuroscience experiments. Lentivirus is based on the HIVvirus and has an 8kb carrying capacity. Because the DNA integrates into thegenome, lentivirus delivery leads to long-term expression.

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