神經(jīng)生物學教學大綱

1、神經(jīng)生物學教學大綱課程名稱：神經(jīng)生物學 Neurobiology學時： 18 學時適應(yīng)專業(yè)：臨床醫(yī)學、預(yù)防醫(yī)學、影像醫(yī)學、護理學等專業(yè)一、 課程簡介 神經(jīng)生物學是從生物學角度研究神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的生命科學，是一 門新興的綜合性學科。 神經(jīng)科學（或腦科學 ）于 20世紀 70年代迅速崛起， 作為神 經(jīng)科學主體的神經(jīng)生物學已成為生命科學中發(fā)展最迅速的前沿科學之一。 人腦是 宇宙中已知的最復雜的結(jié)構(gòu)，探索人腦的奧秘必然是人類遇到的最大挑戰(zhàn)之一。 人類之所以成為萬物之靈， 就是因為人類具有根本區(qū)別于動物的、 高度發(fā)達的腦。 因此，從某種意義上說， 認識了人腦便是認識了人類自己。 越來越多的事實表明

2、， 神經(jīng)生物學可能引發(fā) 21 世紀生命科學迅猛發(fā)展的又一高潮。神經(jīng)生物學是研究人和動物的神經(jīng)系統(tǒng)的科學，揭示人類的感覺、運動、 思維、情感、行為、學習記憶等各種神經(jīng)活動的基本規(guī)律，在分子、細胞和整體 水平闡明其機制， 就是神經(jīng)生物學的基本內(nèi)容。 研究神經(jīng)系統(tǒng)的生長和發(fā)育， 研 究腦的結(jié)構(gòu)與功能及其相互關(guān)系， 必將為闡明物質(zhì)運動如何產(chǎn)生精神活動這一重 大哲學問題提供科學依據(jù)。 神經(jīng)生物學的發(fā)展， 必然為人類戰(zhàn)勝各種神經(jīng)和精神 疾病提供科學原理和可能途徑， 為開發(fā)和利用人類智力創(chuàng)造條件。 同時，還會有 力地促進人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、 人工智能科學和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 神經(jīng)生物學的發(fā)展無 疑有助于解決 21

3、世紀人類社會老齡化和社會信息化面臨的種種問題。本學科的 最集中目標是揭示腦功能的奧秘。對大腦和神經(jīng)系統(tǒng)的實驗性研究始于 19 世紀末。在過去的一個多世紀中， 人們對大腦即中樞神經(jīng)系統(tǒng)的認識，主要基于對神經(jīng)系統(tǒng)各個組成部分的結(jié)構(gòu)、 功能以及各部分之間相互聯(lián)系、 相互作用的研究。 在此基礎(chǔ)上形成的神經(jīng)生物學 則 20 世紀下半葉發(fā)展最為迅速的學科之一。而在發(fā)展過程中，神經(jīng)生物學不斷 通過與其他相關(guān)學科的交叉融合， 引入新的研究手段和方法， 為其自身發(fā)展注入新的活力通過本課程的學習，使學生對機體功能的調(diào)控、思維、認知、精神活動的 產(chǎn)生、復雜行為控制的腦機制有初步的了解。 本課程以理論講課為主， 兼顧

4、試驗 教學，結(jié)合自學與討論， 要求較全面系統(tǒng)地理解神經(jīng)生物學的理論， 了解神經(jīng)生 物學的研究方法要點， 熟悉神經(jīng)生物學實驗設(shè)計思路， 為學生將來從事臨床神經(jīng) 科學工作，打下必要的理論基礎(chǔ)，為其課題研究打下良好的方法學基礎(chǔ)。課程目標（一） 基本理論知識目標1. 理解和熟記神經(jīng)生物學的基本概念；2. 能詳述神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的結(jié)構(gòu)、代謝、功能特點，理解神經(jīng)元和 神經(jīng)膠質(zhì)細胞的相互影響；的產(chǎn)生和傳輸機制；3. 能分析正常生理狀態(tài)時神經(jīng)信息的傳遞、編碼和整合；4. 熟習學習記憶的類型；理解學習記憶的神經(jīng)機制；5. 通過 NO發(fā)現(xiàn)的事實，初步具備設(shè)計實驗，證明問題的能力；（二） 基本素質(zhì)目標1. 培養(yǎng)

5、良好的科學素質(zhì)、心理素質(zhì)和科學態(tài)度，樹立科學思維的正常方式 方法和實事求是的科學作風， 使學生具有不迷信權(quán)威、 敢于獨立探索、 收集和獲 取新的知識和信息的創(chuàng)新能力；2. 培養(yǎng)學生具有綜合運用相關(guān)知識和技能去觀察問題、 分析問題和解決實 際問題的能力， 具有較強的實驗結(jié)果觀察能力、 自學與閱讀能力、 科學的邏輯思 維與創(chuàng)造能力、較強的描述表達和溝通協(xié)調(diào)能力， 具有一定的科研論文撰寫能力；3. 具有強烈的愛國精神和集體思想，具有良好的職業(yè)道德和職業(yè)素質(zhì)，具 有強烈的責任感、 同情心和敬業(yè)精神， 具有辯證唯物主義的科學觀和為科學獻身 的精神；4. 培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的學習和工作習慣、講究衛(wèi)生的習慣，

6、真正成為德、 智、體全面發(fā)展的新的科學事業(yè)的接班人。三、學時分配學時單元理論實驗1. 緒論22. 腦細胞23. 電生理學基礎(chǔ)24.突觸的功能 (1)25.突觸的功能 (2)26. 神經(jīng)編碼和27. 神經(jīng)整合28. 學習與記憶29. 氣體信息分子 NO2總計18四、理論教學目標及內(nèi)容第一單元 緒論【目標】掌握：神經(jīng)生物學和神經(jīng)科學的概念；神經(jīng)生物學的特點； 熟習：神經(jīng)生物學的研究內(nèi)容； 神經(jīng)生物學研究的重大事件； 神經(jīng)生物學的 發(fā)展趨勢。了解：神經(jīng)生物學的特點； 神經(jīng)生物學在生命科學的地位； 神經(jīng)生物學的展 望?！緝?nèi)容】重點闡述： 神經(jīng)生物學和神經(jīng)科學的概念； 神經(jīng)生物學研究的最終目標； 神 經(jīng)

7、生物學的特點。詳細講解： 神經(jīng)生物學的研究內(nèi)容； 神經(jīng)生物學研究的重大事件； 神經(jīng)生物 學的發(fā)展趨勢。一般介紹：神經(jīng)生物學在生命科學的地位；神經(jīng)生物學的展望。第二單元 腦細胞目標】掌握：神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和代謝特點； 樹突和軸突的異同； 星型膠質(zhì)細胞的結(jié)構(gòu) 和功能；血腦屏障的功能。熟習：神經(jīng)元分類和數(shù)量；突觸的結(jié)構(gòu)、分類、位置；少突膠質(zhì)細胞；血腦 屏障的結(jié)構(gòu)。了解：突觸的多樣性；神經(jīng)膠質(zhì)細胞的分類；小膠質(zhì)細胞。【內(nèi)容】重點闡述： 神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和代謝特點； 星型膠質(zhì)細胞的結(jié)構(gòu)和功能； 血腦屏 障的功能。詳細講解：樹突和軸突的異同； 突觸的結(jié)構(gòu)、 分類、位置；血腦屏障的結(jié)構(gòu)。 一般介紹：神經(jīng)元分類和數(shù)量

8、；突觸的多樣性；神經(jīng)膠質(zhì)細胞的分類；小膠 質(zhì)細胞。第三單元 電生理基礎(chǔ)【目標】掌握：靜息電位及其產(chǎn)生機制； 動作電位的概念及特性； 電壓依賴式鈉通道； 電壓依賴式鉀通道；動作點的傳導機制；熟習：電刺激的參數(shù)； 電壓依賴式鈉通道分子生物學； 電壓依賴式鉀通道分 子生物學；有髓及無髓神經(jīng)纖維動作電位的傳導速度；了解：膜電位的記錄方法；電刺激的參數(shù)；電壓鉗及膜片鉗的原理及方法?！緝?nèi)容】重點闡述： 靜息電位及其產(chǎn)生機制； 動作電位的概念及特性； 電壓依賴式鈉通道； 電壓 依賴式鉀通道；動作點的傳導機制。詳細講解：電壓依賴式鈉通道分子生物學；電壓依賴式鉀通道分子生物學； 有髓及無髓神經(jīng)纖維動作電位的傳導

9、速度。一般介紹： 膜電位的記錄方法； 電刺激的參數(shù)； 電壓鉗及膜片鉗的原理及方 法；第四單元 突觸的功能【目標】G-掌握：化學性突觸傳遞；興奮性突觸后電位；抑制性突觸后電位；谷氨酸介 導的快傳遞； G- 蛋白介導的慢傳遞；配體門控離子通道受體的分子生物學； 蛋白耦聯(lián)受體的分子生物學；量子釋放； Ca2+在遞質(zhì)釋放中的作用；鈣通道的特性；神經(jīng)遞質(zhì)的合成和釋放的調(diào)節(jié)。熟習：電突觸傳遞； GABA 介導的快傳遞； NMDA 受體；出胞作用的的生 物化學；鈣通道的類型；神經(jīng)遞質(zhì)失活的方式；自身受體與異源受體的功能。了解：腺苷酸環(huán)化酶的激活和抑制； AMPA/Ka 受體；大致密核心囊泡的出 胞作用；電壓

10、依賴式鈣通道的分子生物學；【內(nèi)容】 重點闡述：化學性突觸傳遞；興奮性突觸后電位；抑制性突觸后電位；谷氨 酸介導的快傳遞； G-蛋白介導的慢傳遞；量子釋放； Ca2+在遞質(zhì)釋放中的作用； 鈣通道的特性；神經(jīng)遞質(zhì)的合成和釋放的調(diào)節(jié)。詳細講解：電突觸傳遞； GABA A 受體介導的快傳遞； NMDA 受體；配體門 控離子通道受體的分子生物學； G-蛋白耦聯(lián)受體的分子生物學； 出胞作用的的生 物化學；鈣通道的類型；神經(jīng)遞質(zhì)失活的方式；自身受體與異源受體的功能。一般介紹：腺苷酸環(huán)化酶的激活和抑制； AMPA/Ka 受體；大致密核心囊泡 的出胞作用；電壓依賴式鈣通道的分子生物學。第五單元 神經(jīng)編碼【目標】

11、 掌握：強度編碼；時間編碼。 熟習：神經(jīng)元的信號形式；靜態(tài)和動態(tài)編碼；感受野在刺激定位中的作用； 了解：感覺地形圖在刺激定位中的作用；等效電路；電纜屬性的數(shù)學模型；【內(nèi)容】 重點闡述：強度編碼；時間編碼；電緊張電位；突觸電位的電緊張?zhí)匦?；?觸整合；時間總和；空間總和。詳細講解：靜態(tài)和動態(tài)編碼；等效電路；感受野在刺激定位中的作用。 一般介紹：神經(jīng)元的信號形式；感覺地形圖在刺激定位中的作用；第六單元 神經(jīng)整合【目標】 掌握：電緊張電位；突觸電位的電緊張?zhí)匦?；突觸整合；時間總和；空間總 和。了解：電纜屬性的數(shù)學模型。【內(nèi)容】 重點闡述：電緊張電位；突觸電位的電緊張?zhí)匦?；突觸整合；時間總和；空 間總

12、和。一般介紹：電纜屬性的數(shù)學模型。第七單元 學習與記憶【目標】 掌握：學習類型：學習的概念，陳述性記憶程序性記憶，短時記憶和長時記 憶；無脊椎動物的程序?qū)W習： 習慣化，敏感化； 哺乳類的記憶環(huán)路： 中間顳葉， 杏仁核與厭惡學習， 杏仁核與記憶的調(diào)制； 海馬學習：長時程增強 （LTP）, 聯(lián) 合型長時程增強的細胞生理；小腦的運動學習：長時程抑制（ LTD）熟習：學習類型：非聯(lián)合型和聯(lián)合型學習；無脊椎動物的程序?qū)W習：聯(lián)合型 學習；哺乳類的記憶環(huán)路：中間顳葉，額皮層；海馬學習：認知圖假說。了解：哺乳類的記憶環(huán)路：中腦，額皮層；海馬學習：海馬環(huán)路；小腦運動 學習：條件化的瞬目反射。【內(nèi)容】 重點闡述：

13、學習類型：學習的概念，陳述性記憶程序性記憶，短時記憶和長 時記憶；無脊椎動物的程序?qū)W習：習慣化，敏感化；哺乳類的記憶環(huán)路：中間 顳葉， 杏仁核與厭惡學習，杏仁核與記憶的調(diào)制；海馬學習：長時程增強（ LTP）, 聯(lián)合型長時程增強的細胞生理；小腦的運動學習：長時程抑制（ LTD ）。詳細講解：學習類型：非聯(lián)合型和聯(lián)合型學習；無脊椎動物的程序?qū)W習：聯(lián) 合型學習；哺乳類的記憶環(huán)路：中間顳葉，額皮層；海馬學習：認知圖假說。一般介紹：哺乳類的記憶環(huán)路：中腦，額皮層；海馬學習：海馬環(huán)路；小腦的運動學習：條件化的瞬目反射。第八單元 氣體信息分子 -NO【目標】掌握：內(nèi)皮細胞是 Ach 誘發(fā)動脈平滑肌舒張的必需

14、因素的實驗設(shè)計和思路； 內(nèi)皮舒張因子 （EDRF）概念及提出這一概念的根據(jù)；證明 EDRF 就是 NO 的光譜 分析實驗結(jié)果；熟習：證明 EDRF 就是 NO 的各種實驗證據(jù)； NO 傳遞信息的作用； NO 的 特點及發(fā)現(xiàn) NO 的意義；了解：NO 的臨床應(yīng)用；【內(nèi)容】重點闡述：內(nèi)皮細胞是 Ach 誘發(fā)動脈平滑肌舒張的必需因素的實驗設(shè)計和 思路；內(nèi)皮舒張因子 (EDRF)概念及提出這一概念的根據(jù)；證明 EDRF 就是 NO 的光譜分析實驗結(jié)果；詳細講解：證明 EDRF就是 NO的各種實驗證據(jù)； NO 傳遞信息的作用； NO 的特點及發(fā)現(xiàn) NO 的意義。一般介紹： NO 的臨床應(yīng)用五、措施與評價【措施】本課程在教務(wù)處和基礎(chǔ)醫(yī)學院統(tǒng)一組織下實施教學。1理論課 課前教師要認真?zhèn)湔n，明確教學目的、進度、深廣度及重點和 難點，寫好教案并制作多媒體課件。強調(diào)以學生為主體，課堂教學以“學”為中 心，講課必須注重啟發(fā)式、討論式，突出重點，充分利用形象教具和各種電化教 學手段，積極調(diào)動學生學習的積極性，注重對能力的培養(yǎng)，不斷提高教學質(zhì)量。2自