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神经生物学：从神经元到脑（原书第5版）
	定价	168.00
	出版社	科学出版社
	版次	1
	出版时间	2015年06月
	开本	16开
	作者	[意] 尼克尔斯（John G. Nicholls） 等 著；杨雄里 等 译
	装帧	平装
	页数	796
	字数	1141
	ISBN编码	9787030415349

内容介绍
经生物学：从神经元到脑（原书第5版）》是神经生物学领域内的一本世界级名著，内容涵盖了神经生物学的许多重要方面，系统介绍了神经生物学的基本概念、神经系统的功能及其细胞和分子机制。作者应用许多生动的实例，通过严密的逻辑组织起来，以展示神经生物学的发展脉络。


关联推荐
适读人群 ：对神经生物学相关领域的学生、教授和科研人员参考使用。

目录
第1部分 神经系统导论
第1章 信号运作和组构原理
简单神经元回路中的信号运作
与高级功能相关的复杂神经元回路
视网膜的组构
神经元的外形和连接
细胞体、树突和轴突
鉴定神经元和追踪其连接的技术
非神经元细胞
细胞按功能集群
连接的复杂性
神经细胞的信号传递
电信号的普遍性
用电极记录神经元信号的技术
记录和刺激神经元活动的无创伤技术
局部分级电位的扩布和神经元的被动电学特性
在双极细胞和光感受器中电位变化的扩布
动作电位的特性
动作电位沿神经纤维传播
动作电位作为神经密码
突触：细胞间通讯的部位
化学介导的突触传递
兴奋和抑制
电传递
突触效率的调制
整合机制
由动作电位传送的信息的复杂性
信号从高级中枢向低级中枢的逆向传送
脑的高级功能
神经元的细胞、分子生物学
神经系统发育的信号
神经系统损伤后的再生
第2章 视觉系统的信号处理
视觉系统的通路
突触连接的会聚和发散
神经节细胞和外膝核细胞的感受野
感受野的概念
视网膜的输出
神经节细胞和外膝核细胞的感受野组构
感受野的大小
神经节细胞和外膝核细胞的分类
神经节细胞和外膝核细胞传递何种信息？
专题2.1探索皮层的策略
皮层感受野
简单细胞的反应
简单感受野的生成
复杂细胞的反应
对运动刺激的反应
对有终端的线条有反应的皮层神经元
复杂细胞感受野的形成
感受野：形状知觉单元
第3章 视皮层的功能构筑
视网膜区域映射图
从外膝核到视皮层
视网膜到外膝核的输入分聚
视皮层的细胞构筑
皮层的输入、输出和分层
眼优势柱
成像技术显示眼优势柱
朝向柱
色觉细胞集群
大细胞通路和小细胞通路在V1和视区2（V2）之间的连接
眼优势柱和朝向柱的关系
皮层内的水平联系
从两眼输入信号构建单一、统一的视野
专题3，1胼胝体
视皮层联合区
我们将走向何处？
第2部分神经元和胶质细胞的电特性
第4章 离子通道和信号传递
离子通道的特性
神经细胞膜
离子通道的物理特征
通道选择性
通道的开放和关闭状态
通道激活模式
单通道电流的测量
微电极胞内记录
通道噪声
膜片钳记录
单通道电流
通道电导
电导和通透性
平衡电位
Nernst方程
非线性电流-电压关系
离子经通道的通透
专题4.1通道电导测量
第5章 离子通道的结构
配体激活通道
烟碱型乙酰胆碱受体
AChR亚基的氨基酸序列
高级化学结构
专题5.1氨基酸的分类
其他烟碱型AChR
受体超家族
受体的结构和功能
孔道内衬的结构
AChR的高分辨率成像
受体的激活
离子选择性和电导
电压激活通道
电压激活钠通道
钠通道的氨基酸序列和三级结构
电压激活钙通道
电压激活钾通道
电压激活通道的孔道形成
钾通道的高分辨率成像
离子选择性和电导
电压激活通道的门控
其他通道
谷氨酸受体
ATP激活通道
环核苷酸激活通道
钙激活型钾通道
电压敏感氯通道
内向整流钾通道
2P通道
瞬时受体电位（TRP）通道
亚基多样性
结论
第6章 静息膜电位的离子基础
模式细胞
离子平衡
电中性
细胞外钾离子和氯离子对细胞膜电位的影响
枪乌贼轴突的膜电位
钠离子通透性的影响
恒定场方程
静息膜电位
氯离子的分布
膜的电模型
膜电位的预测值
钠-钾泵对细胞膜电位的贡献
何种离子通道与静息电位相关联？
膜电位的变化
第7章 动作电位的离子基础
电压钳实验
专题7.1电压钳
电容电流和漏电流
钠和钾携带的电流
钠通道和钾通道的选择性毒剂
离子电流对膜电位的依赖性
钠电流的失活
钠、钾电导作为电位的函数
钠电导和钾电导的定量描述
动作电位的重构
阈值和不应期
门控电流
激活和失活的机制
单通道的激活和失活
后电位
兴奋过程中钙的作用
钙动作电位
钙离子和兴奋性
第8章 神经元电信号
细胞膜的特殊电学特性
神经纤维中的电流流动
专题8.1电缆常数和膜特性的关系
动作电位传播
有髓鞘神经和跳跃传导
专题8.2脊椎动物的神经纤维分类
有髓鞘纤维上通道分布
几何形状与传导阻滞
树突中的传导
细胞之间的电流通路
第9章 离子跨膜转运
钠-钾交换泵
钠-钾ATP酶的生化特性
钠-钾交换泵是生电性的实验证据
离子转位的机制
钙泵
内质网／肌浆网钙ATP酶
质膜钙ATP酶
钠-钙交换体
钠-钙交换转运系统
钠-钙交换的翻转
视网膜视杆细胞上的钠-钙交换
氯转运
内向氯转运
钾-氯外向协同转运
氯-碳酸氢根交换
神经递质的转运
转运进入突触前囊泡
递质摄取
转运体的分子结构
ATP酶
钠一钙交换体
氯转运体
神经递质的转运分子
转运机制的生理意义
第10章 神经胶质细胞的特性和功能
历史回顾
胶质细胞的外观和分类
神经元、胶质细胞和毛细血管之间的结构关系
神经胶质细胞膜的生理特性
胶质细胞膜的离子通道、泵和受体
胶质细胞之间的电耦合
神经胶质细胞的功能
髓鞘及神经胶质细胞在轴突传导中的作用
胶质细胞与发育
小胶质细胞在中枢神经系统修复与再生中的作用
神经膜细胞作为外周神经生长的通路
谨慎性注解
神经元活动对胶质细胞的作用
细胞外空间中钾的积聚
通过胶质细胞的钾及钙的移动
胶质细胞的钙波
胶质细胞对胞外钾浓度的空间缓冲作用
胶质细胞和神经递质
胶质细胞释放神经递质
胶质细胞对突触传递的即刻效应
胶质细胞与血脑屏障
专题10.1血脑屏障
星形胶质细胞与通过脑的血流
代谢产物从胶质细胞向神经元转移
胶质细胞及中枢神经系统的免疫反应

第3部分 细胞间通讯
第11章 直接突触传递的机制
突触传递
专题11.1电传递还是化学传递？
化学突触传递
突触结构
神经肌肉接头处的突触电位
专题11.2作用于神经肌肉接头的药物和毒素
专题11.3筒箭毒碱在运动终板的作用
测定肌纤维感受ACh的区域分布
ACh受体分布的形态学证据
ACh产生的离子流的测量
逆转电位的意义
钠、钾、钙对终板电位的相对贡献
专题11.4运动终板的电学模型
静息膜电导与突触电位的幅度
通过单个ACh受体通道电流的动力学
中枢神经系统中的兴奋性突触电位
直接突触抑制
抑制性电位的逆转
突触前抑制
递质受体定位
电突触传递
电突触的鉴定和特征
电突触和化学突触传递比较
第12章 突触传递的间接机制
直接传递与间接传递
G蛋白偶联代谢型受体和G蛋白
G蛋白偶联受体的结构
专题12.1受体、G蛋白和效应器：G蛋白信号运作的会聚与辐散
G蛋白
专题12.2鉴别G蛋白介导的反应
受体激活的G蛋白调控离子通道功能：直接作用
G蛋白激活钾通道
G蛋白对钙通道的抑制参与递质释放
G蛋白激活胞内第二信使系统
β-肾上腺素能受体通过G蛋白-腺苷酸环化酶途径激活钙通道
专题12.3cAMP作为第二信使
专题12.4磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸（PIP2）和磷酸肌醇（PI）循环
cAMP除活化腺苷酸环化酶外的功能
G蛋白激活磷脂酶C
PIP2的直接作用
G蛋白激活磷脂酶A2
间接偶联受体产生信号的会聚和发散
内源性大麻素介导的逆行信号
专题12.5内源性大麻素的形成与代谢
一氧化氮和一氧化碳介导的信号
钙作为胞内第二信使
钙的作用
专题12.6胞内钙的测量
间接递质作用的长时间进程
第13章 神经递质的释放
递质释放的特征
轴突终末去极化和递质释放
突触延迟
释放需要钙的证据
进入突触前神经终末的钙的测量
钙进入位点的定位
胞内浓度跃变引起递质释放
调节递质释放的其他因素
量子释放
多分子量子的自发释放
终板电位的波动
终板电位的统计学分析
专题13.1量子释放的统计涨落
神经元突触处的量子含量
量子中的分子数
一个量子所激活的通道数
神经肌肉接头处平均量子大小的变化
非量子释放
囊泡与递质释放
神经终末的超微结构
胞吐作用的形态学证据
通过胞吐释放囊泡的内容物
在活细胞中监测胞吐及胞吞
胞吐的机制
突触囊泡附着的高分辨率结构
突触囊泡的重摄取
囊泡再利用的通路
带状突触
囊泡池
第14章 中枢神经系统递质
CNS内的化学传递
专题14.1中枢递质的发现：Ⅰ.氨基酸
专题14.2中枢递质的发现：Ⅱ.神经肽类
递质分布的定位
在活体脑组织标记递质特异性神经元
主要递质
谷氨酸
氨基丁酸和甘氨酸
乙酰胆碱
生物胺
三磷酸腺苷（ATP）
肽类
P物质
阿片肽
促醒肽
血管紧张素和催产素：社会脑
第15章 神经递质的合成、转移、贮存和失活
神经递质的合成
乙酰胆碱的合成
多巴胺和去甲肾上腺素的合成
5-羟色胺的合成
GABA的合成
谷氨酸的合成
递质合成的短时程和长时程调节
神经肽的合成
递质在突触囊泡内的贮存
共贮存和共释放
轴浆运输
轴浆运输的速率和方向
微管和快速运输
慢速轴浆运输的机制
递质从突触间隙的清除
乙酰胆碱酯酶清除乙酰胆碱
通过水解清除ATP
通过摄取清除递质
第16章 突触可塑性
信号传递的短时程变化
递质释放的易化和压抑
强直后增强和增*
短时程突触变化的机制
信号传递的长时程变化
长时程增强
海马锥体细胞的联合型LTP
LTP诱导的机制
安静突触
突触前LTP
长时程压抑
小脑的LTD
LTD的机制
突触前LTD
突触效能变化的意义
……

第4部分 整合机制
第5部分 感觉与运动
第6部分 神经系统的发育与再生
第7部分 结论

在线试读
　　《神经生物学：从神经元到脑（原书第5版）》：
　　第1部分
　　神经系统导论
　　这篇导论为以后各章详细阐述神经信号运作、发育和功能提供了一个总体框架。对大脑感兴趣，却对神经生物学并不熟悉的读者，常常苦于不能抓住主题。例如，神经生物学的术语来自解剖学、电学、生物化学和分子生物学等众多学科，林林总总。但是，由于神经系统的结构是如此精巧，而神经信号运作又有如许专门化的特征，这种情况的出现是不可避免的。
　　有鉴于此，本书的前3章为第*次接触神经生物学的读者们概括介绍了关键的概念和定义。第1章将阐述神经细胞及其连接的主要形态学、生理学和分子水平的性质。视网膜结构清晰，对其信号加工处理已了解得相当清楚，我们把它作为实例加以描述，其主要优点是，从一开始，视网膜细胞所产生的电信号就能直接与感知相关起来，这使我们能在细胞水平认识我们看待世界的方式的特征。在第2章、第3章中将描述信号如何进一步从眼睛传送至大脑皮层，而沿着这条通路，通过精细的相互连接，信号又如何以一种令人惊叹的方式转换其意义。这些实验完成得十分漂亮和清晰，即使背景知识有限的读者，也有可能了解其内容，看到对脑的研究正在走向何方，并深刻理解在以后章节中所描述的细胞分子机制的细致研究为何如此引人入胜、如此重要。
　　在这一阶段，我们的主要目标是，使不熟悉这一领域的读者从一开始便能思考脑的高级功能，并看到高级功能如何依赖、如何相关于神经细胞所使用的细胞机制。为了达到这一目的，在阐述内容时仅介绍重要的概念和事实，其余的将在随后的章节中论及。
　　……

探索意识的奥秘，解构生命的基本单元 生命是一场奇妙的旅程，而其中最引人入胜的领域之一，莫过于我们自身那令人惊叹的“内部世界”——大脑。从最微小的细胞到最复杂的思维，神经生物学为我们打开了一扇窥探生命本质的窗口。它是一门跨越分子、细胞、系统乃至行为的综合性学科，旨在揭示神经系统如何工作，以及它们如何塑造了我们的一切感知、情感、记忆和行动。 想象一下，当您沉浸在一本引人入胜的书籍中，思绪如同潮水般翻涌，那是一种何等的奇妙体验？这份体验，正是数以亿计的神经元在您大脑中协同运作的结果。神经生物学正是致力于拆解这一过程的奥秘，从最基本的生物化学反应，到细胞间的信号传递，再到庞大神经网络的连接与信息处理，它试图描绘出一幅完整的生命运行图景。 神经元的微观世界：生命的基石 一切神经活动的起点，都源于那个微小而强大的生命单元——神经元。它们是神经系统的基本构成单位，拥有高度特化的结构，能够接收、处理和传递信息。神经生物学首先会深入探索神经元的结构。我们会了解其核心的细胞体，其中包含着维持生命所需的细胞器；延伸出的树突，如同繁茂的枝叶，负责接收来自其他神经元的信号；以及那条长长的轴突，它是信息传递的高速公路，末端的突触则负责将信号传递给下一个神经元。 更重要的是，神经生物学将揭示神经元是如何进行“交流”的。电信号和化学信号的转换，是神经元传递信息的核心机制。我们将深入研究离子通道和离子泵如何协同工作，在神经元膜内外形成电化学梯度，从而产生动作电位——那如同闪电般快速的电脉冲，是神经信号的载体。当动作电位沿着轴突传播到突触时，化学信号便粉墨登场。神经递质，那些微小的化学信使，会被释放到突触间隙，与下一个神经元的受体结合，从而影响后者的兴奋或抑制状态。多巴胺、血清素、谷氨酸、GABA……这些耳熟能详的神经递质，它们的作用机制、调控方式以及与各种生理和病理过程的关联，都将是神经生物学研究的重点。 神经网络的宏观图景：智慧的汇聚 如果说单个神经元是构成大脑的砖瓦，那么神经网络便是宏伟的建筑。数以亿计的神经元相互连接，形成复杂而有序的网络，它们协同工作，支撑着我们所有的认知功能。神经生物学将带领我们穿越这片繁复的“星空”，理解不同脑区的功能划分，以及它们之间的信息交流模式。 我们会认识到，大脑并非一个均质的整体，而是由多个相互关联的区域组成的。例如，负责视觉信息的初级视觉皮层，处理听觉信息的听觉皮层，控制运动的运动皮层，以及那些更高级的认知区域，如前额叶皮层，它们负责规划、决策和执行。神经生物学将探讨这些区域是如何通过大量的轴突束相互连接，形成庞大的信息处理通路。功能性磁共振成像（fMRI）、脑电图（EEG）、脑磁图（MEG）等先进的神经成像技术，将帮助我们实时观察大脑在执行不同任务时的活动模式，从而揭示大脑区域间的协同工作方式。 同时，我们还将深入了解神经网络的可塑性。大脑并非一成不变，它会根据经验和学习而不断重塑自身。这种可塑性，是学习和记忆的生物学基础。突触的增强或减弱，新突触的形成，甚至神经元的生长和死亡，都可能发生在成年大脑中，这为理解康复、教育以及疾病治疗提供了重要的理论依据。 从感官输入到行为输出：连接世界与自我 我们如何感知外部世界？又是如何做出反应的？神经生物学将完整地串联起这一过程。从眼睛捕捉光线，耳朵感知声波，皮肤感受触碰、温度和疼痛，鼻子分辨气味，舌头品尝味道，每一个感官信息都通过特定的神经通路传递到大脑进行处理。我们会了解视网膜上的光感受器如何将光信号转化为电信号，内耳中的毛细胞如何将声波转化为神经冲动，以及这些信号如何在感觉皮层被解读，最终形成我们所见的、所听的、所触的、所嗅的、所尝的世界。 更进一步，神经生物学将探讨这些感官信息如何与我们的内部状态相结合，最终驱动我们的行为。从简单的反射动作，到复杂的决策制定，再到情感的表达，每一个行为的背后都有着精密的神经机制。我们会理解基底神经节在运动控制中的作用，边缘系统在情绪加工中的关键地位，以及下丘脑在调节饥饿、口渴、睡眠等基本生理需求中的核心功能。 记忆的形成与遗忘：时间的长河与思维的印记 记忆是构成我们自我认同的重要组成部分，也是人类学习和传承经验的关键。神经生物学将深入探索记忆的形成、巩固和提取机制。从短暂的瞬时记忆，到稳定的长期记忆，大脑如何将信息编码、存储并在需要时检索？我们将了解海马体在情景记忆形成中的关键作用，杏仁核在情绪性记忆增强中的贡献，以及不同类型的记忆，如陈述性记忆和程序性记忆，在脑内的不同存储方式。 然而，遗忘也是生命中不可避免的一部分。神经生物学也将审视遗忘的机制，它并非总是“坏事”，有时反而是大脑为了优化信息存储而进行的必要“清理”。理解遗忘的生物学过程，对于研究阿尔茨海默病等记忆障碍性疾病，以及开发改善记忆的策略，都具有重要意义。 疾病与治疗：拨开迷雾，点亮希望 神经系统的疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病、抑郁症、精神分裂症等，给人类带来了巨大的痛苦。神经生物学作为研究神经系统功能的基础学科，其发展直接驱动着这些疾病的诊断和治疗的进步。通过深入了解疾病发生发展的分子机制、细胞通路以及神经网络的异常，神经生物学为开发更精准、更有效的治疗方法提供了科学依据。 例如，对神经退行性疾病的研究，使得我们能够更深入地理解淀粉样蛋白和tau蛋白在阿尔茨海默病中的作用，以及多巴胺能神经元在中脑的退化与帕金森病的关联。对精神疾病的研究，则揭示了神经递质失衡、突触功能障碍以及神经网络异常在抑郁症和精神分裂症中的重要影响。 未来，神经生物学的研究成果将继续为开发新的药物、基因疗法、脑刺激技术以及神经修复策略提供源源不断的动力，最终点亮那些被疾病阴影笼罩的生命。 展望未来：无尽的探索 神经生物学是一个充满活力的前沿领域，每一次的突破都将我们推向对生命更深刻的理解。从意识的本质，到人工智能的未来，再到人类寿命的延长，神经生物学都将扮演着至关重要的角色。它不仅是一门科学，更是一次关于我们自身存在的伟大探索，一次连接过去、现在与未来的思想之旅。 这本书，将带领您踏上这场激动人心的探索之旅，从最微观的分子世界，一步步走向最宏大的意识殿堂，为您揭示那个复杂而美妙的神经世界。