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周次日期任课教师授课内容109月22日赫荣乔神经科学史209月29日赫荣乔当代神经科学310月06日赫荣乔视觉信息与艺术410月13日赫荣乔脑与性（国庆）510月20日曹鹏神经元：脑功能的基本单元610月27日孙坚原神经电生理711月03日孙坚原突触传递811月10日刘缨脑和行为的化学控制911月17日王晓群神经干细胞1011月24日袁增强味觉1112月01日袁增强嗅觉1212月08日刘力脑的躯体感觉系统1312月15日刘力脑的运动控制系统1412月22日赫荣乔性相关行为的神经基础1512月29日研究生院考试神经科学的起源有证据表明：我们的史前祖先已经意识到了脑在生命活动中的重要作用。考古记录中有很多这样的例子，100万年前甚至更早的原始人头颅上的致命伤痕，可能就是被其他的原始人击打而造成的。《Discovery》发表威斯康星大学人类字家约翰.霍克斯博士的研究成果认为，早先人类学家从出土头骨比较，近1万年来大脑容量平均1500毫升，降低至1350毫升。最近50年来又在变小。理论之一，因为后旧石器时代，体积较大的大脑是人类生存的需要。理论之二，大脑头骨的发育是按照咀嚼食物的需要，从猎物到熟食。从复原的约5000年前古埃及内科医生的记录看，他们已经清楚地认识到了许多脑损伤的症状。然而，他们将心脏（而非脑！）视为灵魂的居所和记忆的储存库同样明晰可辨。事实上，尽管死者的尸身保存完好，但脑却被从鼻腔中取出丢弃。这种将心脏视为意识和思维居所的观点直至Hippocrates时代才受到强有力的挑战。古希腊时代对脑的认识“西方医学之父”的Hippocrates（公元前460一379年）认为：脑不仅参与对环境的感知，而且是智慧的发祥地。古希腊哲学家Aristotle（亚里士多德，公元前384－322）他坚信“心脏是智慧之源”。他认为脑的功能是什么呢？他认为，脑是一个“散热器”，被“火热的心”沸腾了的血液在脑中被降温。因此，脑强大的冷凝功能解释了躯体合适的体温。罗马帝国时代对脑的认识罗马医学史上最重要的一位人物是希腊医师和作家Galen（盖伦，公元130-200)，他接受了Hippocrates关于脑功能的观点。Galen推测大脑很可能是感觉的接收装置，而小脑支配肌肉运动。那么，为什么Galen认为大脑与小脑存在这种功能上的差异呢？他认为，形成记忆的关键是将感知“刻印”(imprint）于脑，这一过程自然只能发生在面团般松软的大脑上。Galen发现脑是空的里边有液体。他称这些腔室为脑室（ventricles），有类似心脏心室的作用。在Galen看来，这一发现极好地吻合了当时流行的理论：机体的功能有赖于4种重要的液体或体液的平衡。感知被大脑所记录，运动被小脑所启动，都是由体液通过神经到达脑室和离开脑室的流动，而实现感知周围环境并支配躯体运动。当时人们认为神经是一种似于血管的中空管道。从文艺复兴到19世纪对脑的认识Galen有关脑的观点延续了将近1500年。在文艺复兴时期，解剖学家AndreasVesalius(1514-1564)进一步补充了许多关于脑结构方面的细节知识(图1.4)。但是，脑功能的脑室定位观点却没有受到挑战。17、18世纪一些科学家挣脱了Galen的脑室中心论这一传统观念的束缚。将脑组织分为两部分：灰质（graymatter）和白质(whitematter)。由于白质是躯体神经的延续性结构，因而当时被正确地认为白质包含有纤维，这些纤维起到向灰质传递信息，以及传递灰质发出的信息的作用。18世纪末，神经系统的大体解剖获得了更为细致的描述。神经系统被确认为具有中枢和外周两个部分，中枢部分包括脑和脊髓，外周部分则由遍布于躯体的外周神经网络所组成。神经解剖学史上一个重大突破是在脑表面观察到广泛存在的一些隆起（称为脑回，gyri)，以及一些凹槽（称为沟和裂，Sulci或fissure)。大脑以叶（lobe）的形式组装起来，成为不同脑功能定位于不同的脑回上这一理论的基础。现在看来，这一突破开创了脑功能定位研究的新时代。19世纪对脑的认识在19世纪所取得的关键性进展有4个方面。1、神经“电缆”论神经是一些“电缆”，将电信号传入和传出脑。在一根躯体神经中包含着许多细丝或神经纤维（nervefiber)，而每一根这样的细丝或神经纤维都有可能作为一个单独的个体，将信息传到不同的方向去。2、特定功能在脑不同部位的定位1811年，Bell就曾推测运动纤维起源于小脑，感觉纤维最终到达大脑。如何验证这种假设呢？一种办法就是沿用Bell和Magend鉴别脊神经根功能的方式：即损毁脑的特定部位，并检查由此所引起的点觉和运动缺陷。这种通过系统地损毁脑的某一部位，进而决定其功能的方法称为实验性切除法（experimentalablationmethod）。1823年，法国生理学家Marie-Jean-PierreFlourens采用该实验方法，对多种动物（主要是鸟类）的脑进行了研究，证实小脑确实在运动的协调上起作用。他同时推断，大脑与感觉和感知有关，正如Bell和Galen在他之前所作的推测一样。但Flourens与他前辈们的区别在于，他的结论拥有坚实的实验支持。通常认为，法国神经科医生PaulBroca是将科学的天平牢固地扭向大脑功能定位一侧的第一人。Broca遇到了这样一个病人，该病人能够理解别人的言语，自己却无法说话。1861年，当这个病人死后，Broca仔细研究了他的脑子，结果在其左额叶上发现了损伤。根据这一病例以及其他几个类似的病例，Broca认为大脑的这一区域具体负责语言的形成。罗卡氏区（Broca'sarea）又称布罗卡氏中枢、布罗卡氏回，即运动性言语中枢（说话中枢）。布罗卡氏区的发现，不但使人想念神经系统内的机能各有其较特殊的定位，而且还找到了以脑沟回作为脑的机能分区的明确标志。3、神经系统的进化1859年，英国生物学家CharesDarwin（查尔斯·达尔文）出版了《物种起源》（OntheOriginofSpecies）一书。在这本具有里程碑意义的著作中，他明确地阐述了进化的理论：所有生命物种均起源于共同的祖先。根据他的理论，物种之间的差异源自于一个他称之为“自然选择”(NaturalSelection）过程。4、神经元：脑的基本功能单位1839年，德国动物学家TheodorSchwann提出了现在已广为人知的细胞理论（celltheory)：一切组织均由称为细胞的显微单位所构成。神经科学分析的层次：1.分子神经科学脑的物质组成中包含着许多奇特的分子，而且它们中的许多只存在于神经系统之中。这些不同的分子对于脑功能的行使，扮演着不同却又非常关键的角色：“信使”使得神经元彼此之间可以相互通讯联系；“卫兵”控制着不同的物质进出神经元；“向导”协调神经元的生长；“档案保管员”负责保管过去的经验。对脑的这些最基本成分的研究被称为分子神经科学。2.细胞神经科学细胞神经科学致力于研究这些分子是如何协同工作，从而使神经元具有一些特殊性质的。这个层次需要解决的问题包括：有多少不同种类的神经元，它们的功能差异在哪里？不同神经元是如何相互影响的？在胚胎发育过程中，神经元是如何相互联系形成网络的？神经元是如何行使计算功能的？3.系统神经科学执行某一共同的功能―如视觉和随意运动―的许多神经元构成了复杂的环路。我们所谈论的“视觉系统”和“运动系统”，在脑内都拥有它们各自独特的环路。这一层次的研究被称之为系统神经科学。神经科学家们在这一层次上的研究内容是：不同的神经环路是怎样分析感觉信息并形成对外部环境的感知？怎样做出决定和执行运动的？4.行为神经科学神经系统是怎样一起工作，从而产生协调的行为？例如，不同形式的记忆是不是对应于不同的系统？脑的哪些部位是致幻药的作用位点，而这些部位在正常情况下对情绪和行为的调节起了什么作用？哪些神经环路支配了性别特异性行为？梦起源于脑的哪一个部分？这些问题都是行为神经科学研究的对象。5.认知神经科学或许神经科学面临的最大挑战，在于弄清人类高级精神活动―如自我意识、思维想像和语言―的神经机制。这一层次的研究即认知神经科学，它研究脑是如何创造精神的精神是从什么动物开始具有的？这是一个科学哲学的基本问题：人究竟能知道多少？人类疾病的动物模型是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。Broca区功能：①产生协调的发音程序；②提供语言的语法结构；③言语的动机和愿望。视觉系统的四个组成要素是：眼睛（其中视觉感受器为锥体细胞与棒体细胞），神经节细胞的轴突（传入神经），后丘脑的外侧膝状体（低级视觉中枢），大脑视皮层的V1、V2、V3和V4区（高级视觉中枢）。细胞分类生理学过程心理学效应小细胞静止、后期、质地、颜色、安静等激发思索、恬静之感、事物之感、安心、心静等大细胞线条、轮廓、距离、快速、动态等反差、立体感、意念力、动感、心理冲击等从视觉心理学来看：“印象画派”以激活人脑视觉系统的小细胞通路为主，给人以丰富的内心想象。视知觉---格式塔心理学(GestaltPsychology)最著名的艺术心理学是格式塔心理学(GestaltPsychology)，又称完形心理学，其集大成者为安海姆(Arnheim)，其学说重在脑波力场与视觉反应的关系。西方现代心理学的主要流派之一。又称完形心理学。注重在观察一个图形时的心理学效应，产生一种心理上的驱动“力”，而这种力似乎也符合物理化学的基本规律。格式塔理论自1912年由韦特海墨（Ｍ，Wetheimer）提出后，在德国得到迅速发展。由于苛勒（Ｋ，Kohler）和考夫卡（Ｋ，Koffka）的访美以及他们的著作被翻译成英文，这种新的理论引起了美国心理学家的注意。格式塔理论是心理学中为数不多的理性主义理论之一。理论的创始人与解决的问题：WolgangKöhler：Whydoweseesomethingsasforegroundandothersasbackground?为什么我们在观看事物的时候会把一部分当做前景，其余部分当做背景？KurtKoffka：Howisitpossiblethatwecandistinguishshapes?为什么我们能区分形状？MaxWertheimer：What’sagoodshape?什么形状是好的？All：Howdoweseeconsistencyofthings?我们怎样看待事物的一致性？格式塔心理学派断言：人们在观看时，眼脑并不是在一开始就区分一个形象的各个单一的组成部分，而是将各个部分组合起来，使之成为一个更易于理解的统一体。在一个格式塔（即一个单一视场，或单一的参照系）内，眼睛的能力只能接受少数几个不相关联的整体单位。这种能力的强弱取决于这些整体单位的不同与相似，以及它们之间的相关位置。如果一个格式塔中包含了太多的互不相关的单位，眼脑就会试图将其简化，把各个单位加以组合，使之成为一个知觉上易于处理的整体。如果办不到这一点，整体形象将继续呈现为无序状态或混乱，从而无法被正确认知，简单地说，就是看不懂或无法接受眼脑作用是一个不断组织、简化、统一的过程，正是通过这一过程，才产生出易于理解、协调的整体。视觉如何组合处理事物，是否服从格式塔的结论呢？五项法则Proximity接近Similarity相似Closure闭合Continuity连续Simplicity简单脑发育与性别胚胎组织在子宫中的初期，主要是受雌激素的影响，胎龄８周左右，胎儿的性别确定了发展方向以后，情况便发生了变化。如果是男性，就会分泌出大量的雄激素，大脑经过雄激素的沐浴，便形成男性的脑，未经雄激素沐浴的脑，就成为女性的脑。正是在这个意义上说，女性脑是男性脑的基础。由于女性脑的边缘系统未经过雄激素的沐浴，所以由它主管的人类的原始本能在女性中表现的十分活跃。女性是在大脑边缘的基础上确立的个性，女性的行为主要是受大脑边缘系统的控制，思想和行为都更纯真。男性脑是以大脑皮层为中心，大脑的许多功能都汇集在这个部位，表现在行为上，男性为获得名誉地位而拼命工作，追求脱离现实生活的冒险或浪漫。男性女性表现在性格上更注重理