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《神经生物学》《Neurobiology》《神经科学》《Neuroscience》教学的基本思路：（1）建立在已经学过“生理学”中的神经生理学内容的基础之上来上神经生物学课。（2）传授基础知识、培养科学的兴趣、扩大知识面。（3）教学管理执行学校和生科院的规定和原则，并根据同学们对生科院的本科教学所提出的建议，要求在教学中坚持严格管理，本课程在教学过程中继续坚持：随机时间点名；随机时间要求课堂完成书面作业；课后补交前一次缺课的请假条一律无效；这些均纳入平时考试成绩。（4）课堂上上网和玩手机等，均视为违规，并会当面提出批评。请各位君子自重！讲授的内容第1章绪论第2章神经系统的发育第3章神经系统的解剖学结构第4章神经元第5章突触第6章神经信息的编码和加工第7章痛觉的神经生物学第8章运动控制和调节第9章学习与记忆第10章睡眠与觉醒第11章情绪活动及调控第12章语言和注意第13章脑的性别差异推荐阅读和使用的教材、参考书：[1]ERKandeletal.eds:PrinciplesofNeuralScience.(5thed)TheMcGraw-HillEducation,2013[2]JGNichollsetal.eds:FromNeurontoBrain.(5thed)SinauerAssociates,Inc.,2012[3]MFBearetal.eds:Neroscience—ExporingtheBrain.(2nded)LippincottWilliams&WiilkinsInc.,2001[4]寿天德主编：神经生物学.(第2版)高等教育出版社，2006第1章绪论神经科学(1990-2000脑的十年)(2001-2100脑的世纪)开发脑保护脑认识脑生命科学认知科学模拟人脑→智能电脑开发人脑→增强智能寿命延长→PD,AD,中风高速交通→颅脑,脊髓外伤生活节奏→焦虑,抑郁,精神病生活质量→镇痛祛痛社会开放→吸毒问题分子→细胞→网络→全脑离体研究:无创在体研究:Patch(电)脑地形图RIA(化学）PET(化学）PCR(基因）fMRI(功能）ConfocalCT(形态）(形态)行为变化分子生物学细胞生物学……………人脑--机器互通诸多分支学科•在20世纪，人类智慧对自然的征服已达到登峰造极的地步。但对于作为产生智慧源泉的人脑的认识，才刚开始。•迄今为止，对于人脑产生的很多行为，还不能从机能学和形态学上加以全面解释；对于人类智慧的集中表现——人的思想产生的过程和机制，还是“未解之迷”。•曾有人预测，21世纪将是脑科学时代。“神经科学”或“脑科学”（brainscience）的发展将始终是处于科学前沿的地位。(center)欧洲“神经元无人隐形战斗机”由法国领导，瑞典、意大利、西班牙、瑞士和希腊参与。值得铭记的成就：•脑科学研究进展的三大里程碑：•1.神经元学说•2.神经元兴奋过程中的离子通道理论•3.脑成像技术（可做到realtime）•脑科学研究取得的十大进展：•1.电生理学•2.神经递质与受体•3.神经营养因子的发现•4.信号转导系统•5.神经系统发育的基因调控•6.神经系统疾病基因的定位•7.视觉生理学•8.学习与记忆•9.脑超微结构的研究•10.神经网络理论百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介(1)C.S.Sherrington(英)18571850190019502000C.Golgi(意)19261934神经元染色方法18431852R.Cajal(西班牙)“神经元学说”形态190619521932•“突触”定名•“反射”概念•“交互”抑制反射学说生理电生理18891977•感觉神经纤维电活动•传入冲动大脑诱发电位•神经控制骨骼肌运动机制E.D.Adrian(英)电生理O.Loewi(德英)196118731936乙酰胆碱神经化学•蛙心灌流实验•“迷走物质”19681875H.Dale(英)•神经末梢分泌•乙酰胆碱ACh神经化学18741965194419631888J.Erlanger(美)H.S.Gasser(美)•阴极射线示波器•神经纤维的分类ABC19731881W.R.Hess(瑞士)•脑立体定位仪hypothalamus方法学创新1949电生理OxfordCambridge徒手切脑片银染神经元染出神经末梢，发现神经元之间无原生质联系生理科学进展2001，32：187神经药理学分子药理学百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介(2)1850190019502000J.C.Eccles(澳大利亚)191419031963A.L.Hodgkin(英)B.Katz(德英)1917A.F.Huxley(英)•细胞内微电极•突触后电位•抑制性递质突触•电压钳技术•动作电位的离子学说•数学方程表述•NM终板电位•递质“量子释放”1911动作电位机制19051983U.VonEuler(瑞典…)•交感神经递质•去甲肾上腺素1970•儿茶酚胺代谢•影响CAs的药物电生理1912J.Axelrod(美)1913(左右脑)R.W.Sperry(美)1981“脑功能侧化”D.Hubel(加美)19261924T.Wiesel(瑞典美)视觉皮层信息加工E.Neher(德)1991B.Sakmann(德)•大脑视觉信息加工•视觉系统发育的可塑性•膜片钳技术•单个离子通道电流记录1999英，澳CambridgeCambridgeLeviMontalcini1986NervegrowthFactor(NGF)(Italy)儿茶酚胺神经化学单通道膜片钳方法学百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介(3)1850190019502000192619232000P.Greengard(美)1930E.Kandel(美)A.Carlsson(瑞典)神经系统中的信号转导蛋白磷酸化慢突触传递多巴胺一.神经系统的演化遵循达尔文（CharlesRobertDarwin）的生物演化理论吗？脊椎动物脑典型特征是嗅觉脑变小，大脑半球皮质变大人脑的进化—脑半球和新皮质最为显著在演化过程中，什么样的直接原因影响到我们的智力？1.脑的重量？阿纳特尔（大文豪）脑重1100克，晚年仍能创作；夏目濑石脑重1425克，50岁去世；拿破仑三世脑重1500克，65岁去世；希勒（Schiler）脑重1580克，46岁去世；桂太郎脑重1600克，66岁去世；内村舰三脑重1600克，69岁去世；康德（Kant）脑重1650克，80岁去世；卑斯麦（Bismarck）脑重1807克，83岁去世；屠格涅夫（Turgenav）脑重2012克，65岁去世。2、脑/体重量比？蛙1:172；麻雀1:34；鸡1:347；鸽1:104；小白鼠1:28（体重）；小象1:500；马1:400；狗1:257；鲸1:2500；类人猿（长臂猿）1:28；黑猩猩1:100；人类1:50；3、脑的皱折？海豚脑的皱折比人脑皱折多，但海豚智力远不如人类。4、突触、基因等？突触（Synapse）的发育在生后3年内发育最旺盛，大概需要20年时间才可以大致完成。P17人们期望找到在大脑结构和功能方面与智力之间简单而明了的对应关系……，是否存在“非同寻常”？托马斯-哈维医生未经同意取出了爱因斯坦的大脑人们期望找到在大脑结构和功能方面与智力之间简单而明了的对应关系……，是否存在“非同寻常”？现代神经科学是千百年来神经科学的发展与继续，众多的科学家对神经科学的发展作出了重要贡献。公元前？中国古代“孟子”中论述了脑的功能“心之官则思”。公元前600-公元40年，古西腊哲学家描述了思想与灵魂，思想有赖于脑（或心？）。二、神经生物学的发展简史“神经科学”是生命科学进入20世纪中叶以来，最受关注的学科领域。“神经生物学（neurobiology）”属于“神经科学（neuroscience）”的分支学科；是近30年来发展最快的学科领域之一。众所周知，人类之所以能够遨游太空、改造自然，能够创造出文学、艺术和音乐的不朽之作，最主要是因为人类在进化的过程中获得了一个其他生物所无法与之相比的脑。我们还不知道世界上有什么物质结构比人脑更复杂，也还不知道脑的潜在能力究竟有多大。1901年开始颁发生理学或医学诺贝尔奖，迄今已逾百年。在生物学和医学如此众多的领域中，因研究神经系统而获奖者多达44位科学家。脑是开放的巨系统，它的复杂性表现在:人脑有上千亿个(约1011个)具有多自由度的神经元和约千万亿（1015个）突触联结的信息处理和决策系统。3.2百万公里“线路”,所有这些包容在重约1.5千克、1.5升容积内,消耗约10瓦能量。全世界近六万名神经科学家在研究脑功能各个方面,从各种单分子(如离子通道)的功能到认知、思想、记忆与情感那样的整体活动,以及为预防及治疗脑疾病寻找新药物。神经科学几乎每天都有新的发现,实验数据正以指数级增长与积累。迎接这场挑战除神经科学家之外，还有数学、物理学、化学、信息科学、认知科学和计算机科学等领域的科学家。如此复杂的神经系统，尤其是大脑，神经科学研究该采用何种战略思路？现代神经科学就是利用现代生物学多领域的成就来研究神经元机能活动的发生规律，面对大脑这个极其复杂的难题，Kuffler提出了明确的见解以说明研究方法与目标，“从单个神经元到大脑（FromNeurontoBrain）”。当时认为电生理学方法是最重要的手段S.Kuffler的同事和学生D.H.Hubel与T.N.Wiesel按照他提出的研究路线和方法，阐明了视知觉的神经元过程而获得1981年诺贝尔医学或生理学奖。一般认为“现代神经生物学始于上世纪60年代”。1960年国际脑研究组织（IBRO）宣告成立。会员国达100多个国家，有会员近3万人。1962年美国MassachuseteInstituteofTechnology创建了“神经科学研究计划（NRP）”1966年美国哈佛大学最早成立神经科学系，StephenKuffler提出“Neuroscience”这一概念。1969年美国神经科学会（SocietyforNeuroscience）成立，当时会员仅250名，1995年粗略地估计约2.5万名，成为美国最大的学会，发展速度惊人。1989年7月25日，美国总统G.Bush根据美国第101届国会会议通过的政府议案(根据美国中风协会科学家提议)，宣布《自1990年1月1日开始的今后的10年为“脑的十年”》的提案，“脑的十年（theDecadeoftheBrain）”成为法定研究计划。这在美国历史上仅2次，即60年代“登月计划（LandingLunarProject）”和“脑的十年”计划。2年后，欧洲制定了“欧洲脑的十年（EuropeanDecadeoftheBrain）”计划。得到英、法、德、意等国积极响应，投入巨额资金开展神经科学研究。2000年6月由世界经济合作发展组织资助、在美国召开的“人类脑计划暨神经信息学大会”，宣布将建立电子“通天塔”，为神经信息学全球化服务[1]。东方的日本紧随其后，启动“HumanFrontierScienceProject”，投资十多亿美元开展这方面的研究。1996年，日本还制定了为期20年的“脑科学时代（theAgeofBrainScience）”计划（希望解决智慧问题），投入的经费惊人，8亿美元/年，总投资达2万亿日元，是该国“超级钢材开发计划”的10倍。该计划把脑科学分成2大部分：“硬件（hardware）研究”，其目标是在细胞和分子水平上研究脑神经元的发育、分化，及神经网络的形成；“软件（software）研究”，其目标是阐明脑的各种功能。有人预测，由于分子生物学、电子工程、信息科学等各领域的进展，脑科学研究正处在重大飞跃的前夜。21世纪计划将从三个方面来推动脑科学研究：认识脑（UnderstandingtheBrain）：研究的战略目标是阐明实施认知、情感、意识的脑区的结构和功能，以及脑的通讯功能。保护脑（ProtectingtheBrain）：研究的战略目标是控制脑发育和老化的进程及神经性和精神性疾病的康复和预防