從分子到行為

內容概要

物理世界的結構具有層次性。物理世界中有輕子、夸克等粒子，夸克和膠子組成核子（質子和中子），核子組成原子核，原子核和電子組成原子，原子形成分子，再到大分子，到宏觀的物理世界，甚至宇宙，這就是無生命的物理世界的層次性。物理學在研究某一個物質層次時往往忽略比它更小的層次，比如說對超導體的研究就不涉及對原子核反應的研究，但物理世界的這些層次又是統(tǒng)一的。    正像物理世界具有許多層次那樣，腦的結構和功能也具有許多層次。心理科學和神經(jīng)科學研究腦的結構和功能，涉及從分子到行為的許多層次。分子指生物體內，特別是腦內的分子；行為指個體的各種反應、動作和活動。    從分子到行為，存在哪些不同的層次呢?從生物學角度來看，大腦有組織結構和功能分工。在宏觀方面，我們對腦的組織結構已經(jīng)認識得很清楚了。在微觀方面，基因、各種蛋白質分子，與其他生物分子一道組成了神經(jīng)細胞（神經(jīng)元和膠質細胞）。神經(jīng)元又通過突觸形成連接，組成回路，進而按一定的分類組成不同的亞區(qū)，最終形成宏觀的腦區(qū)，如大腦皮層、中腦、丘腦，以及腦干、脊髓等。    腦的結構與功能是相輔相成的，結構是功能的基礎。神經(jīng)元和神經(jīng)回路結構和功能的多樣性以及它們之間復雜的聯(lián)系導致了腦功能的復雜性?？梢韵胂?，神經(jīng)系統(tǒng)是一個非常復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)，在結構和功能兩個層面都可以不斷地分為次級系統(tǒng)，各個次級系統(tǒng)之間有復雜的聯(lián)系和相互作用。隨著系統(tǒng)復雜性的提高，功能的復雜性也增加，并在一定條件下實現(xiàn)某種質的飛躍，如出現(xiàn)人類高級精神活動。神經(jīng)系統(tǒng)的高級功能是通過腦內網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)的。在這個意義上，分子和細胞的功能可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)導致心理過程。

書籍目錄

第一章 腦的神經(jīng)基礎  第一節(jié) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)一氧化氮的擴散反應動力學研究  第二節(jié) 神經(jīng)突觸與神經(jīng)系統(tǒng)疾病  第三節(jié) 神經(jīng)細胞同步活動的非化學突觸介導的機制——低鈣癇樣活動及其在體模型的研究  第四節(jié) 神經(jīng)信息學研究在浙江大學  第五節(jié) 理論神經(jīng)信息學的研究第二章 腦的高級功能  第一節(jié) 意識問題研究  第二節(jié) 情緒理解  第三節(jié) 隨意運動的腦功能成像  第四節(jié) 漢語語言認知功能和腦顯像研究第三章 腦的疾病防治  第一節(jié) 老年性癡呆癥發(fā)病機理、治療措施及其動物模型研究進展  第二節(jié) 老年性癡呆與Humanin  第三節(jié) 神經(jīng)退行性和血管性疾病的磁共振功能成像研究  第四節(jié) 先天性眼球震顫的分子遺傳學研究進展  第五節(jié) 亨廷頓舞蹈病  第六節(jié) 顱腦外傷與認知  第七節(jié) 焦慮障礙和抑郁癥的功能性腦顯像研究  第八節(jié) 人格與人格障礙：生物及環(huán)境基礎第四章 腦的實驗技術  第一節(jié) 顳葉癲癇大鼠海馬基因表達譜和蛋白質表達譜的研究  第二節(jié) fMRI數(shù)據(jù)神經(jīng)信息的聚類分析  第三節(jié) 動物的fMRI研究  第四節(jié) 腦圖像分割：自由網(wǎng)絡主動輪廓模型

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 腦的神經(jīng)基礎第一節(jié) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)一氧化氮的擴散反應動力學研究一、N0的基本特性及其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的生理作用一氧化氮（nitric oxide，NO）是一種不帶電荷的分子，含有一個未配對的電子而呈順磁性，N0大多數(shù)常見的化學反應特征都與這個未配對電子的穩(wěn)定化相關。NO有兩個重要的親核試劑靶一一硫和氮。N0以氮為親核靶生成亞硝胺，以硫為親核靶生成亞硝基硫醇。NO可以與含血紅素鐵或非血紅素鐵以及銅的金屬蛋白配位。NO與含金屬的酶作用后常使酶可逆或不可逆地受到抑制，這種情況常見于血紅素作為酶催化反應的輔基時。N0與金屬作用也可使一．些酶激活，比如鳥苷酸環(huán)化酶和環(huán)氧化酶。自1988年GarthwaiteE-1等提出N0可能作為一種信息傳遞物質在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中起作用以來，NO在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用引起了神經(jīng)科學工作者的極大興趣。經(jīng)典的神經(jīng)遞應該在突觸前合成，貯存于神經(jīng)末梢的突觸小泡中，當神經(jīng)沖動傳至末梢，小泡內容物以“胞裂外排”方式釋放到突觸間隙，遞質與突觸后膜上受體結合從而激活受體，然后通過影響細胞內第二信使或突觸后膜的離子通透性變化導致細胞生理功能改變。釋放出來的神經(jīng)遞質通過酶降解或再攝取而消除。NO不同于上述經(jīng)典遞質，它是一種脂溶性的氣體型小分子，沒有專門的貯存機制，NO合成后立刻就向四周快速擴散，并能直接透過細胞膜作用于鄰近區(qū)域。

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《從分子到行為》由浙江大學出版社出版。

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