神經(jīng)生物學(xué)(新版)課件：第九講-神經(jīng)科學(xué)進(jìn)展

腦科學(xué)展望腦科學(xué)展望腦科學(xué)的定義

腦科學(xué)又稱(chēng)神經(jīng)科學(xué)（Neuroscience)，其作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科僅有四十余年的歷史，但它與神經(jīng)生理、神經(jīng)解剖、神經(jīng)生物化學(xué)和神經(jīng)藥理學(xué)卻有很久的淵源。腦科學(xué)的定義腦科學(xué)又稱(chēng)神經(jīng)科學(xué)（Neuroscien第一部分腦研究歷史第一部分腦研究歷史腦科學(xué)開(kāi)發(fā)腦開(kāi)發(fā)人腦增強(qiáng)智能模擬人腦機(jī)器人保護(hù)腦壽命延長(zhǎng)PD,AD,中風(fēng)高速交通顱腦,脊髓外傷生活節(jié)奏焦慮,抑郁,精神病生活質(zhì)量鎮(zhèn)痛祛痛社會(huì)開(kāi)放吸毒問(wèn)題認(rèn)識(shí)腦分子細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)全腦

(離體研究)(無(wú)創(chuàng)在體研究)Patch（電）EEGRIA(化學(xué)）PETPCR(基因）fMRIConfocal(形態(tài)）行為變化腦科學(xué)開(kāi)發(fā)腦保護(hù)腦認(rèn)識(shí)腦一、認(rèn)識(shí)腦神經(jīng)生物學(xué)：研究神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能及其相互關(guān)系。是在分子、細(xì)胞、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或回路、系統(tǒng)和整體水平上闡明神經(jīng)系統(tǒng)特別是腦的基本活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。一、認(rèn)識(shí)腦神經(jīng)生物學(xué)：研究神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能及其相互關(guān)系。百年諾貝爾獎(jiǎng)回顧百年諾貝爾獎(jiǎng)回顧19061.神經(jīng)元學(xué)說(shuō)創(chuàng)立Golgi用鍍銀法染色，第一次在顯微鏡下觀察到了神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞，為研究神經(jīng)科學(xué)提供了最基本的組織學(xué)方法。卡哈爾(西班牙)R.Cajal(1852-1934)高爾基（意）Golgi,Camillo(1843-1926)

Cajal在掌握了Golgi的方法后，建立了還原硝酸銀染色法，可以顯示出神經(jīng)元樹(shù)突，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元之間沒(méi)有原生質(zhì)的聯(lián)系，認(rèn)為神經(jīng)元是整個(gè)神經(jīng)活動(dòng)的最基本單位，從而使復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)有了進(jìn)一步研究的切入口。19061.神經(jīng)元學(xué)說(shuō)創(chuàng)立Golgi用鍍銀法染色，第一次在顯神經(jīng)元(neuron)與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞(neuroglia)是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)的主要細(xì)胞成分。神經(jīng)元(neuron)與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞(neuroglia)2.電信號(hào)變化C.S.Sherrington分析研究膝跳反射，認(rèn)為“反射”是神經(jīng)系統(tǒng)基本的活動(dòng)形式。首先提出“突觸”的概念；并指出脊髓中管理伸肌的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)生興奮時(shí)，管理屈肌的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元必然發(fā)生抑制。由此，把神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)看作是有客觀規(guī)律指導(dǎo)，而不是神秘不可測(cè)的。謝靈頓（英）Ｃ.Ｓ.Sherrington（1857-1952）19322.電信號(hào)變化C.S.Sherrington分析研究膝艾德里安（英）EdgarAdrian（1889-1977）EdgarAdrian在單根神經(jīng)纖維上記錄到電活動(dòng)，即神經(jīng)沖動(dòng)。證明這些傳人神經(jīng)沖動(dòng)可以到達(dá)大腦，引起腦電變化，也可以通過(guò)中樞聯(lián)系經(jīng)傳出神經(jīng)支配肌肉收縮，從而把謝靈傾的反射學(xué)說(shuō)具體化了。把謝靈頓的生理學(xué)概念用電生理方法加以證實(shí)傳入傳出艾德里安（英）EdgarAdrian在單根神經(jīng)纖維上記錄到霍奇金（英）AlanHodgkin(1914-1998)赫胥利（英）AndrewHuxley(1917-2012)?？藸査梗ò模㎎.C.Eccles(1903-1997)J.C.Eccles師從謝靈頓從事反射活動(dòng)的研究。記錄到神經(jīng)與肌肉接頭處的終板電位；證明突觸部位不僅有興奮性遞質(zhì)，還有抑制性遞質(zhì)，證實(shí)了謝靈頓晚年強(qiáng)調(diào)的抑制性突觸的存在。1963動(dòng)作電位的離子機(jī)制霍奇金（英）赫胥利（英）?？藸査梗ò模㎎.C.Eccles19363.神經(jīng)化學(xué)遞質(zhì)的發(fā)現(xiàn)Loewi1921年證明迷走神經(jīng)興奮時(shí)釋放遞質(zhì)Ach的雙蛙心實(shí)驗(yàn)勒韋（德）O.Loewi（1873-1961）19363.神經(jīng)化學(xué)遞質(zhì)的發(fā)現(xiàn)Loewi1921年證明迷走戴爾（英）H.H.Dale（1875-1968）Dale在證明副交感神經(jīng)末梢能分泌出乙酰膽堿（Ach)，而且證明交感神經(jīng)的節(jié)前纖維和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的末梢也都能分泌Ach。把神經(jīng)化學(xué)研究方法與神經(jīng)生理研究結(jié)合起來(lái)，牢固地建立了突觸的化學(xué)傳遞學(xué)說(shuō)。前神經(jīng)元后神經(jīng)元神經(jīng)末梢戴爾（英）Dale在證明副交感神經(jīng)末梢能分泌出乙酰膽堿（AcN1N1交感神經(jīng)副交感神經(jīng)軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)AChAChACh

AChNE

M1-5

N1①膽堿能纖維④少數(shù)節(jié)后纖維①膽堿能纖維②膽堿能纖維③大多數(shù)節(jié)后纖維

M1-5AChN2周?chē)憠A能纖維N1N1交感副交感軀體運(yùn)AChAChAChNEM1-5N1970他們共同發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)遞質(zhì)及其儲(chǔ)存、釋放和激活的過(guò)程?？ù?英)B.Katz（1911-）奧伊勒(瑞典…)U.VonEuler（1905-1983）阿克塞爾羅德(美)J.Axelrod（1912-2004）B.Katz主要研究神經(jīng)和肌肉功能，在神經(jīng)肌肉接頭處發(fā)現(xiàn)了微終板電位，為“量子釋放”理論打下基礎(chǔ).1970他們共同發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)遞質(zhì)及其儲(chǔ)存、釋放和激活的過(guò)程?？∟1交感神經(jīng)NE

N1④少數(shù)節(jié)后纖維①膽堿能纖維

M1-5Euler發(fā)現(xiàn)去甲腎上腺素（NE）是交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)傳遞介質(zhì)Axelrod闡明了兒茶酚胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)的代謝過(guò)程，為治療高血壓、帕金森氏病藥物的研制開(kāi)創(chuàng)了新途徑。N1交感NEN1④少數(shù)節(jié)后纖維①膽堿能纖維M1-5Eul19914.離子通道和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)Neher和Sakmann發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞中單離子通道的活動(dòng)態(tài)。他們應(yīng)用膜片鉗技術(shù)，記錄到了細(xì)胞膜上單個(gè)離子通道的電流量，證實(shí)了離子通道的改變，可影響細(xì)胞內(nèi)、外離子濃度，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的功能。內(nèi)爾（德）E.Neher(1944～)伯特·薩克曼（德）B.Sakmann（1942-）patchclamprecordingtechnique

19914.離子通道和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)Neher和Sakmann發(fā)他們的研究首次表明氣體NO分子可以穿過(guò)細(xì)胞膜而發(fā)揮信使作用，提出了生物信號(hào)傳遞的新理論。1998NO作為信號(hào)傳遞分子伊格納羅(美)L.J.Ignrro(1941～)穆拉德(美)F.Murad(1936～)弗奇戈特(美)R.F.Furchgott(1916～)他們的研究首次表明氣體NO分子可以穿過(guò)細(xì)胞膜而發(fā)揮信使作用，Carlsson發(fā)現(xiàn)了多巴胺（DA）是腦內(nèi)的一種神經(jīng)遞質(zhì)，這種物質(zhì)對(duì)于控制人類(lèi)身體運(yùn)動(dòng)和精神活動(dòng)具有非常重要的作用，缺失該遞質(zhì)會(huì)導(dǎo)致類(lèi)似帕金森氏病的癥狀。2000卡爾森(瑞典)A.Carlsson(1922-)Carlsson發(fā)現(xiàn)了多巴胺（DA）是腦內(nèi)的一種神經(jīng)遞質(zhì)，這Kandel

發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的磷酸化可以加強(qiáng)突觸傳遞效率，構(gòu)成了短期記憶的基礎(chǔ)；多次強(qiáng)烈的突觸傳遞活動(dòng)，可影響神經(jīng)元內(nèi)的蛋白質(zhì)合成代謝，改變突觸的結(jié)構(gòu)，形成長(zhǎng)時(shí)程記憶的基礎(chǔ)?？驳?tīng)?美）E.R.Kandel(1929-)Kandel發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的磷酸化可以加強(qiáng)突觸傳遞效率，5.感覺(jué)和知覺(jué)Gullstrand通過(guò)眼屈光度的研究，建立了常用的眼睛光學(xué)模型——高爾斯特蘭簡(jiǎn)化眼。視覺(jué)古爾斯特蘭德(瑞典)A.Gullstrand(1862-1930)19115.感覺(jué)和知覺(jué)Gullstrand通過(guò)眼屈光度的研究，建立了Wald從事視覺(jué)升華的研究，包括對(duì)遺傳性色盲的生化機(jī)制哈特蘭(美）H.K.Hartline（1903-1983）沃爾德(美)G.Wald（1906-1997）格蘭尼特（瑞典)R.A.Granit（1900-1991）1967Granit從事視網(wǎng)膜電生理的研究Hartline用電生理方法研究魚(yú)復(fù)眼之間存在相互抑制的作用Wald從事視覺(jué)升華的研究，包括對(duì)遺傳性色盲的生化機(jī)制哈特蘭toopticnervesclerachoroidretinachoroida.Locationofretinab.MicrographofretinalightraysaxonsofganglioncellsblindspotopticnerveganglioncelllayerbipolarcelllayerrodcellandconecelllayertoopticnervesclerachoroidretR.Barany對(duì)前庭器官進(jìn)行了生理與病理學(xué)的研究，探明前庭器官功能及其疾病的診斷方法。巴拉尼（奧地利）R.Barany（1876-1936)位置覺(jué)1914R.Barany對(duì)前庭器官進(jìn)行了生理與病理學(xué)的研究，探明前貝凱希（美）G.V.Bakesy(1899-1972)V.Bakesy發(fā)現(xiàn)耳蝸感音的物理機(jī)制，外界聲波使內(nèi)耳基底膜振動(dòng)，從而使毛細(xì)胞電位發(fā)生變化，激發(fā)耳蝸神經(jīng)產(chǎn)生沖動(dòng)，傳至腦而產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)。1961聽(tīng)覺(jué)貝凱希（美）V.Bakesy發(fā)現(xiàn)耳蝸感音的物理機(jī)制，外界聲波巴克（美）LindaB.Buck（1947-)阿克塞爾（美）RichardAxel（1946-）2004闡明了人類(lèi)嗅覺(jué)系統(tǒng)的工作方式人體約有1000個(gè)基因用來(lái)編碼氣味受體細(xì)胞膜上的不同氣味受體，每個(gè)氣味受體細(xì)胞會(huì)對(duì)有限的幾種相關(guān)分子作出反應(yīng)。盡管氣味受體只有約1000種，但它們可以產(chǎn)生大量的組合，形成大量的氣味模式，這也就是人們能夠辨別和記憶約１萬(wàn)種不同氣味的基礎(chǔ)。嗅覺(jué)巴克（美）阿克塞爾（美）2004闡明了人類(lèi)嗅覺(jué)系統(tǒng)的工作方式1981腦功能側(cè)化Sperry1952年進(jìn)行了分裂腦的研究，將貓和猴大腦兩半球之間的胼胝體切斷，發(fā)現(xiàn)兩半球各自保留自身的學(xué)習(xí)能力，但兩半球之間不再能進(jìn)行信息傳遞。以后又將癲癇病人聯(lián)系左右腦的胼胝體切斷作為治療措施，并進(jìn)行細(xì)致研究，發(fā)現(xiàn)左腦偏重抽象思維，右腦偏重空間認(rèn)知。6.神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)功能斯佩里(美)R.W.Sperry（1913-）1981腦功能側(cè)化Sperry1952年進(jìn)行了分裂腦的研究，左半腦：邏輯理解、記憶、時(shí)間、語(yǔ)言、書(shū)寫(xiě)、判斷、排列、分類(lèi)、邏輯、分析、推理、抑制、五感(視、聽(tīng)、嗅、觸、味覺(jué))等。思維方式具有連續(xù)性、延續(xù)性和分析性。左腦可以稱(chēng)作“意識(shí)腦”、“學(xué)術(shù)腦”、“語(yǔ)言腦”。右半腦：空間形象記憶、直覺(jué)、情感、身體協(xié)調(diào)、視知覺(jué)、美術(shù)、音樂(lè)節(jié)奏、想像、靈感、頓悟等。思維方式具有無(wú)序性、跳躍性、直覺(jué)性等。右腦又稱(chēng)作“本能腦”、“潛意識(shí)腦”、“創(chuàng)造腦”、“藝術(shù)腦”。左半腦：右半腦：如果你看見(jiàn)這個(gè)舞女是順時(shí)針轉(zhuǎn)，說(shuō)明你用的是右腦

如果是逆時(shí)針轉(zhuǎn)，說(shuō)明你用的左腦

如果你看見(jiàn)這個(gè)舞女是順時(shí)針轉(zhuǎn)，說(shuō)明你用的是右腦

如果是逆時(shí)他們的研究表明:(1)大腦不同部位有職能分工，視覺(jué)皮層以細(xì)胞柱為功能單位，分別有方位優(yōu)勢(shì)柱和左眼或右眼作為優(yōu)勢(shì)眼)，對(duì)視覺(jué)信息進(jìn)行加工;(2)出生早期視覺(jué)皮層的發(fā)育受環(huán)境影響，具有很大的可塑性。大腦視覺(jué)信息加工和發(fā)育的可塑性威塞爾(瑞典)T.Wiesel(1924-)休伯爾(美)

D.Hubel(1926-2013)方位優(yōu)勢(shì)柱1981年與Sperry共享他們的研究表明:大腦視覺(jué)信息加工和發(fā)育的可塑性威塞爾(瑞典)構(gòu)成大腦定位系統(tǒng)的細(xì)胞JohnO'Keefe（英國(guó)）May-BrittMoser（挪威）EdvardI.Moser（挪威）他們發(fā)現(xiàn)人類(lèi)大腦內(nèi)存在著一種定位系統(tǒng)，就像是一個(gè)“內(nèi)部GPS”，為我們確定空間方向；他們也從細(xì)胞水平上闡釋了這種高級(jí)認(rèn)知功能的原理。構(gòu)成大腦定位系統(tǒng)的細(xì)胞JohnO'KeefeMay-Bri1971年John

O′Keefe首發(fā)現(xiàn)當(dāng)大鼠處于室內(nèi)的特定位置時(shí)，大鼠的大腦海馬體區(qū)域中的一種神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)持續(xù)處于激活狀態(tài)；當(dāng)將大鼠置于其它位置時(shí)，其它的神經(jīng)細(xì)胞也會(huì)被激活，因此John

O′Keefe認(rèn)為這些“位置細(xì)胞”可以構(gòu)成一幅空間地圖。2005年May-BrittMoser和Edvard

Moser在大腦定位系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了另外的關(guān)鍵組分，他們發(fā)現(xiàn)了一種“網(wǎng)格細(xì)胞”，這些神經(jīng)細(xì)胞可以產(chǎn)生一種空間坐標(biāo)系并且可以幫助進(jìn)行精確地定位及目標(biāo)的尋找，隨后的研究揭示了網(wǎng)格細(xì)胞如何實(shí)現(xiàn)位置的確定和導(dǎo)航。1971年John

O′Keefe首發(fā)現(xiàn)當(dāng)大鼠處于室內(nèi)的特內(nèi)嗅皮層網(wǎng)格細(xì)胞可以和內(nèi)嗅皮層中的其它細(xì)胞識(shí)別動(dòng)物頭部的方向以及房間的邊界，從而在大腦海馬體中形成空間細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這些細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)回路就會(huì)形成一種復(fù)雜深入的定位系統(tǒng)。內(nèi)嗅皮層網(wǎng)格細(xì)胞可以和內(nèi)嗅皮層中的其它細(xì)胞識(shí)別動(dòng)物頭部的方向他們揭開(kāi)了胚胎如何由一個(gè)細(xì)胞發(fā)育成完美的特化器官,如腦和腿的遺傳秘密，也樹(shù)立了科學(xué)界對(duì)動(dòng)物基因控制早期胚胎發(fā)育的模式。神經(jīng)發(fā)育生物學(xué)的內(nèi)容廣泛，包括出生前的胚胎發(fā)育，出生后的生長(zhǎng)、成熟、老化、退變、凋亡和損傷后的再生修復(fù)等，而且由于技術(shù)上的困難對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育了解還很少，所以該研究是近年來(lái)研究進(jìn)展最為緩慢的領(lǐng)域，他們的重大發(fā)現(xiàn)成為神經(jīng)發(fā)育生物學(xué)的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)。7.發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)劉易斯（美）EdwardB.Lewis(1928-)尼斯萊因-福爾哈德（德）ChristianeNusslein-Volhard（1942-)威斯喬斯（美）C.Nusslein(1942-)1995他們揭開(kāi)了胚胎如何由一個(gè)細(xì)胞發(fā)育成完美的特化器官,如腦和腿的哺乳類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)的頭尾和腹背發(fā)育受一些基因的控制ActaPaediatr90:707-15.2001哺乳類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)的頭尾和腹背發(fā)育受一些基因的控制ActaPa他們不僅發(fā)現(xiàn)腦中可產(chǎn)生肽類(lèi)激素和腦垂體激素，而且在研究蛋白質(zhì)和各種肽類(lèi)激素相互作用方面也取得顯著成果，并創(chuàng)立了放射免疫分析學(xué)（RIA），在方法學(xué)上提供了依據(jù)。8.神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)耶洛RosalynYalow(1921-)（美）沙利AndrewV.Schally(1926-)（美）吉耶曼RogerGuillemin(1924-)（美）19771941年的RosalynYalow他們不僅發(fā)現(xiàn)腦中可產(chǎn)生肽類(lèi)激素和腦垂體激素，而且在研究蛋白質(zhì)Guillemin與Schally同時(shí)證明了腎上腺皮質(zhì)素釋放因子（CRF）的存在；Guillemin從30萬(wàn)頭羊的下丘腦純化出促性腺激素釋放激素（LRH）Yalow創(chuàng)立了放射免疫分析法Guillemin與Schally同時(shí)證明了腎上腺皮質(zhì)素釋放9.神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（NGF）1953年Levi-Montalcini發(fā)現(xiàn)了NGF；1960年Cohen提取純化NGF，證明其生物活性；1970年Cohen證明NGF是個(gè)復(fù)合蛋白；1984年NGF的研究重點(diǎn)從周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)拓展到中樞神經(jīng)系統(tǒng)，乃至非神經(jīng)系統(tǒng)；90年代國(guó)內(nèi)外多家制藥公司和藥物研究機(jī)構(gòu)相繼開(kāi)始進(jìn)行NGF開(kāi)發(fā)研究。1986NGF：能夠促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞存活、生長(zhǎng)、分化的一類(lèi)蛋白質(zhì)因子李維-蒙塔西妮（意）RitaLevi-Montalcini(1909-)斯坦利·高根（美）StanleyCohen(1922-)9.神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（NGF）1953年Levi-MontalRitaLevi-MontalciniRitaLevi-Montalcini1944陰極射線示波器10.方法學(xué)創(chuàng)新發(fā)展了陰極射線示波器，可以記錄神經(jīng)纖維上微小的電位變化。證明神經(jīng)纖維越粗，傳導(dǎo)沖動(dòng)的速度越快，并因此將神經(jīng)纖維分為A、B、C三類(lèi)。這一方法學(xué)的進(jìn)步，為深人細(xì)致的電生理研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。厄蘭格(美)J.Erlanger(1874-1965)蓋塞(美)H.S.Gasser(1888-1963)1944陰極射線示波器10.方法學(xué)創(chuàng)新發(fā)展了陰極射線示波器，發(fā)明了腦立體定位儀，可以根據(jù)三維座標(biāo)將電極插人動(dòng)物腦的特定核團(tuán)進(jìn)行刺激或損毀，從而開(kāi)啟了在自由活動(dòng)的動(dòng)物上進(jìn)行腦深部(研究的大門(mén)。赫斯（瑞士）W.R.Hess(1881-1973)A.C.Moniz(1874-1955)葡萄牙腦立體定位儀1949發(fā)明了腦立體定位儀，可以根據(jù)三維座標(biāo)將電極插人動(dòng)物腦的特定核應(yīng)該獲諾貝爾獎(jiǎng)的研究：LTP（LongtermPotentiation，長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)）腦功能成像應(yīng)該獲諾貝爾獎(jiǎng)的研究：LTP（LongtermPoteTimBlissin1973在高等動(dòng)物中，1973年，英國(guó)的布理斯(TimBliss)和挪威的洛默(TerjeL?mo)發(fā)現(xiàn)LTP，是神經(jīng)可塑性機(jī)理的重要發(fā)現(xiàn)和主要模型。其后二十多年內(nèi)，LTP已在腦內(nèi)多個(gè)部位觀察到，并有證據(jù)顯示與一些學(xué)習(xí)記憶有關(guān)。1.LTP研究TimBlissin1973在高等動(dòng)物中，1973年神經(jīng)生物學(xué)(新版)課件：第九講-神經(jīng)科學(xué)進(jìn)展MarcRaichle

將正電子掃描(PET)做活體人影像檢測(cè)；Seiji

Ogawa利用功能性核磁共振成像(fMRI)技術(shù)進(jìn)行腦功能研究。

他們的工作是生物醫(yī)學(xué)影像的重要發(fā)展2.PET和fMRI研究Seiji

Ogawa(日本)MarcRaichle(美國(guó))MarcRaichle將正電子掃描(PET)做活體人影MRI設(shè)備MRI設(shè)備fMRI掃描fMRI掃描神經(jīng)生物學(xué)(新版)課件：第九講-神經(jīng)科學(xué)進(jìn)展二、保護(hù)腦臨床神經(jīng)科學(xué)：側(cè)重醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用研究與神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)的疾病，及其診斷、治療方法、技術(shù)等。二、保護(hù)腦臨床神經(jīng)科學(xué)：側(cè)重醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用研究與神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)的

世界衛(wèi)生組織的資料顯示，全球現(xiàn)有約4.5億人患有神經(jīng)精神疾病，包括抑郁癥、躁狂癥、精神分裂癥、神經(jīng)發(fā)育障礙疾病如兒童自閉癥等。據(jù)預(yù)測(cè)，在未來(lái)20年中，抑郁癥將可能排在世界疾病負(fù)擔(dān)(疾病所致的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān))的第2位。我國(guó)目前精神疾病患者約1600萬(wàn)人，神經(jīng)精神疾病在我國(guó)疾病總負(fù)擔(dān)中排名首位，約占疾病總負(fù)擔(dān)的20%。世界衛(wèi)生組織的資料顯示，全球現(xiàn)有約4.5億人患有神經(jīng)精神（一）精神疾病的機(jī)理與防治神經(jīng)癥抑郁癥精神分裂癥的神經(jīng)基礎(chǔ)精神分裂癥（一）精神疾病的機(jī)理與防治神經(jīng)癥抑郁癥精神分裂癥的神經(jīng)基礎(chǔ)精（二）神經(jīng)病的機(jī)理與防治阿爾茨海默?。ˋlzheimer’sdisease,AD）：65歲以上約5%,85歲以上20%正常腦AD腦帕金森?。≒arkinson’sdisease,PD）：65歲以上患病率1700/10萬(wàn)（二）神經(jīng)病的機(jī)理與防治阿爾茨海默病（Alzheimer’s(三)脊髓損傷的治療(三)脊髓損傷的治療Sciencevol288:9,June2000外側(cè)痛覺(jué)系統(tǒng)：痛感覺(jué)：背角深層-外側(cè)丘腦-初級(jí)與次級(jí)體感皮層內(nèi)側(cè)痛覺(jué)系統(tǒng)：痛情緒：背角淺層-內(nèi)側(cè)丘腦-島葉-前扣帶回（四）痛覺(jué)AscendingpathwaysofpainSciencevol288:9,June2000外側(cè)Locationofbrainactivitycorrelatedwithbothinducedcocainecravingandanger.Cocainecraving(yellow)Anger(blue)NeuralActivityRelatedtoDrugCravinginCocaineAddiction（五）藥物成癮PETstudyLocationofbrainactivitycor扣帶前回前額葉眶回海馬伏隔核腹側(cè)背蓋區(qū)伏隔核前額葉扣帶前回前額葉眶回海馬伏隔核腹側(cè)背蓋區(qū)伏隔核前額葉計(jì)算神經(jīng)科學(xué)：應(yīng)用數(shù)學(xué)理論和計(jì)算機(jī)模擬方法來(lái)研究腦功能的學(xué)科。三、開(kāi)發(fā)腦計(jì)算神經(jīng)科學(xué)：應(yīng)用數(shù)學(xué)理論和計(jì)算機(jī)模擬方法來(lái)研究腦功能的學(xué)科腦機(jī)交互

ComputationalBraininterface,BCI始于上世紀(jì)70年代；在90年代中期得到快速發(fā)展；1999年，PhillipKennedy第一次將電極植入猴子腦內(nèi)進(jìn)行腦機(jī)交互實(shí)驗(yàn)。/nature/focus/brain/

/wiki/Brain-computer_interface

腦機(jī)交互

ComputationalBraininter有一天，你可以用意念遙控一臺(tái)機(jī)器人，與你自己打乒乓球！RobotDo美國(guó)北卡羅來(lái)納州日本京都MonkeyThink有一天，你可以用意念遙控一臺(tái)機(jī)器人，與你自己打乒乓球！RoNATURE|Vol453|19June2008“意念”操縱機(jī)械臂抓取食物通過(guò)微型探頭深入到大腦運(yùn)動(dòng)皮層，搜集大腦皮層的神經(jīng)元活動(dòng)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過(guò)探頭傳到終端，計(jì)算機(jī)軟件解讀信號(hào)后，機(jī)械式手臂根據(jù)解讀信號(hào)做出動(dòng)作。關(guān)鍵問(wèn)題：電極安全植入人體大腦的辦法NATURE|Vol453|19June2008“腦電波的應(yīng)用腦電波的應(yīng)用機(jī)器鼠的主要功能是搜尋：把它放置在一個(gè)陌生的環(huán)境，它能夠象真實(shí)的老鼠一樣，慢慢探測(cè)周?chē)h(huán)境是否有人類(lèi)威脅或是否有食物。胡須能夠探測(cè)洞口大小，視力能夠觀察辨別事物。不過(guò)老鼠的嗅覺(jué)系統(tǒng)還沒(méi)有設(shè)計(jì)到機(jī)器鼠身上。法國(guó)機(jī)器鼠

Psikharpax機(jī)器鼠的主要功能是搜尋：把它放置在一個(gè)陌生的環(huán)境，它能夠象真撞到墻時(shí)，它會(huì)從傳感器得到電子刺激。再遇到類(lèi)似情況時(shí)，它就會(huì)記住。這一開(kāi)創(chuàng)性研究旨在探索自然智能和人造智能的分界問(wèn)題，可能有助人類(lèi)弄清楚記憶和學(xué)習(xí)機(jī)能的根本構(gòu)架。首先，取出鼠腦，在培養(yǎng)狀態(tài)下解離神經(jīng)細(xì)胞，然后進(jìn)行神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)。培養(yǎng)基容器長(zhǎng)寬均為8厘米，與一個(gè)擁有60個(gè)電極的電子矩陣相連接。“鼠腦”機(jī)器人撞到墻時(shí)，它會(huì)從傳感器得到電子刺激。再遇到類(lèi)似情況時(shí)，它就會(huì)第二部分

當(dāng)代腦研究的狀況第二部分

當(dāng)代腦研究的狀況1970-2000年的30年間，美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)員人數(shù)增長(zhǎng)了近30倍,2000年達(dá)到28000人左右，年會(huì)的論文摘要增長(zhǎng)了近100倍，2000年已達(dá)到巧15000篇左右，遍及神經(jīng)科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。美國(guó)神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展1970-2000年的30年間，美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)員人開(kāi)創(chuàng)者:張錫鈞(協(xié)和),馮德培(協(xié)和,上海生理所),張香桐(上海生理所,腦所).兩大事件:1950:巴甫洛夫“條件反射”學(xué)說(shuō)

1966-1976:“文化革命”期間主要做“針刺麻醉”研究方向:⑴痛與鎮(zhèn)痛北大,中醫(yī)研究院復(fù)旦大學(xué)、中科院神經(jīng)科學(xué)研究所⑵視覺(jué)復(fù)旦大學(xué)中科院生物物理研究所⑶神經(jīng)內(nèi)分泌第四軍醫(yī)大學(xué)(垂體前葉)

第四軍醫(yī)大學(xué)(甾體受體),北大(神經(jīng)免疫) (4)腦網(wǎng)絡(luò)北京師范大學(xué)（功能和結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)）中國(guó)神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展開(kāi)創(chuàng)者:張錫鈞(協(xié)和),馮德培(協(xié)和,上海生理1989年，美國(guó)政府以立法形式率先推出“腦的十年”計(jì)劃，投入140億美元；1991年，歐洲出臺(tái)了“歐洲腦十年”計(jì)劃；1992年，中國(guó)提出了“腦功能及其細(xì)胞和分子基礎(chǔ)”的研究項(xiàng)目，并列入了國(guó)家的“攀登計(jì)劃”；1996年，日本也制定了為期20年的“腦科學(xué)時(shí)代”計(jì)劃；1998年，韓國(guó)制定了為期10年的“21世紀(jì)腦技術(shù)計(jì)劃。在我國(guó)，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)近年來(lái)也得到了高度重視。在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》中，“腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)”被列為我國(guó)科技中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的八大前沿科學(xué)領(lǐng)域之一。

世界各國(guó)腦科學(xué)研究計(jì)劃世界各國(guó)腦科學(xué)研究計(jì)劃奧巴馬在白宮東廳，宣布大腦研究計(jì)劃這項(xiàng)計(jì)劃全稱(chēng)為“推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)腦研究計(jì)劃。2013年4月2日，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬要求國(guó)會(huì)明年投入1億美元用于此研究項(xiàng)目。奧巴馬在白宮東廳，宣布大腦研究計(jì)劃這項(xiàng)計(jì)劃全稱(chēng)為“推進(jìn)創(chuàng)新2014年10月日本制定了“腦科學(xué)時(shí)代”計(jì)劃，主要利用狨猴這種更接近人類(lèi)的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物（可在一定程度上彌補(bǔ)因?yàn)槭箢?lèi)和人類(lèi)腦結(jié)構(gòu)不同所造成的研究結(jié)論的缺陷），深入研究老年性癡呆和精神分裂癥等神經(jīng)精神類(lèi)疾病。2015年11月4日歐洲人腦計(jì)劃（HBP）獲得歐盟委員會(huì)認(rèn)可，可以獲得至少延續(xù)至2019年的經(jīng)費(fèi)支持。耗資10億歐元，為期10年的歐盟人類(lèi)腦計(jì)劃將聚焦神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉研究。2014年10月日本制定了“腦科學(xué)時(shí)代”計(jì)劃，主要利用狨猴這時(shí)至今日，“中國(guó)腦計(jì)劃”還沒(méi)有正式啟動(dòng)，但是腦研究計(jì)劃已經(jīng)被列入“十三五”規(guī)劃，上海、北京等地也已先后啟動(dòng)腦研究計(jì)劃，力圖在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的腦科學(xué)研究中占據(jù)一席之地。目前，中國(guó)腦計(jì)劃已逐步形成以腦認(rèn)知原理的基礎(chǔ)研究、腦重大疾病、類(lèi)腦人工智能這三方面緊密交織的研究為“一體”“兩翼”的研究格局。時(shí)至今日，“中國(guó)腦計(jì)劃”還沒(méi)有正式啟動(dòng)，但是腦研究計(jì)劃已經(jīng)被2011年以來(lái)，GoogleX實(shí)驗(yàn)室實(shí)施了“谷歌大腦”工程，構(gòu)建一個(gè)龐大的系統(tǒng)用于模擬人類(lèi)的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)深度學(xué)習(xí)等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和觀看YouTube視頻等方式，不斷學(xué)習(xí)識(shí)別人臉、貓臉以及其他事物。Facebook建立了多個(gè)人工智能研究中心，以求建造能夠理解海量數(shù)據(jù)的人工智能機(jī)器。2014年5月，百度開(kāi)始實(shí)施“百度大腦”計(jì)劃，希望能融合“深度學(xué)習(xí)”算法、數(shù)據(jù)建模、大規(guī)模圖形處理器并行化平臺(tái)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)讓更加“智能”的搜索?？拼笥嶏w在2014年8月宣布啟動(dòng)“訊飛超腦”計(jì)劃，目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)一個(gè)真正的中文的認(rèn)知智能計(jì)算引擎。2014年6月，愛(ài)奇藝在全球范圍內(nèi)率先建立起首個(gè)基于視頻數(shù)據(jù)理解人類(lèi)行為的視頻大腦——愛(ài)奇藝大腦，希望機(jī)器能夠理解視頻的內(nèi)容，幫助人們制作、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)和消費(fèi)視頻。神經(jīng)科學(xué)+”的時(shí)代2011年以來(lái)，GoogleX實(shí)驗(yàn)室實(shí)施了“谷歌大腦”工程，腦研究計(jì)劃的主要研究?jī)?nèi)容1、新的研究技術(shù)的開(kāi)發(fā)——美國(guó)的腦計(jì)劃主要關(guān)注該類(lèi)研究。2、腦疾病的認(rèn)識(shí)和治療策略——日本和中國(guó)的腦計(jì)劃主要關(guān)注該類(lèi)問(wèn)題。3、腦的精細(xì)結(jié)構(gòu)研究——多個(gè)國(guó)家的腦計(jì)劃均涉及該類(lèi)問(wèn)題。4、腦的高級(jí)功能的認(rèn)識(shí)——該類(lèi)研究是中國(guó)腦計(jì)劃的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。5、人工智能——該類(lèi)研究是大型企業(yè)的研究重點(diǎn)，力圖從計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)等非生物學(xué)角度，認(rèn)識(shí)人工智能，從而間接推進(jìn)對(duì)于人腦的高級(jí)功能的認(rèn)知。腦研究計(jì)劃的主要研究?jī)?nèi)容1、新的研究技術(shù)的開(kāi)發(fā)——美國(guó)的腦計(jì)當(dāng)代腦科學(xué)新進(jìn)展1.分子和細(xì)胞水平的神經(jīng)科學(xué)發(fā)展迅猛2.感覺(jué)信息加工的重大突破——視覺(jué)的腦機(jī)制3.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)入新的高潮4.發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)的崛起5.神經(jīng)和精神疾病的研究進(jìn)展驚人6.整體和無(wú)創(chuàng)傷條件下的研究當(dāng)代腦科學(xué)新進(jìn)展1.分子和細(xì)胞水平的神經(jīng)科學(xué)發(fā)展迅猛第三部分

未來(lái)腦的研究第三部分

未來(lái)腦的研究腦科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)總的：在細(xì)胞和分子水平廣泛開(kāi)展腦研究從整合的觀點(diǎn)研究腦具體以下幾個(gè)方面：分子、細(xì)胞、突觸、回路、系統(tǒng)、行為多水平結(jié)合；細(xì)胞、分子神經(jīng)生物學(xué)與認(rèn)知、臨床神經(jīng)科學(xué)整合；計(jì)算神經(jīng)科學(xué)與腦生物學(xué)契合。腦科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)總的：⑴神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，特別是人腦的發(fā)育、腦的移植和再生；⑵神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的功能；⑶從分子到行為各層次上，闡明學(xué)習(xí)與記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)；⑷神經(jīng)系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)的關(guān)系；⑸精神病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機(jī)理與防治；⑹腦神經(jīng)回路網(wǎng)絡(luò)特有的組織結(jié)構(gòu)及其神經(jīng)信息處理的機(jī)制；⑺人工智能型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研制等。未來(lái)神經(jīng)科學(xué)可能的突破性：⑴神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，特別是人腦的發(fā)育、腦的移植和再生；⑵神經(jīng)（一）神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、再生和移植1.神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育⑴增殖（Proliferation）⑵遷移（Migration）⑶分化（Differentiation）⑷聚集（Aggregation）⑸突觸形成和重排（Synaptogenesisandrearrangement）⑹神經(jīng)元死亡（NeuronDeath）⑺髓鞘化（Myelination）（Schuurmans,2002）（一）神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、再生和移植1.神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育⑴增殖室管下區(qū)（subventricularzone，SVZ）顆粒下層（subgranularzone，SGZ）2.成年腦內(nèi)神經(jīng)發(fā)生室管下區(qū)（subventricularzone，SVZ）23.神經(jīng)再生3.神經(jīng)再生4.腦移植腦組織移植治弱智成人腦細(xì)胞被植入實(shí)驗(yàn)鼠大腦后可生長(zhǎng)出新的神經(jīng)細(xì)胞。這一發(fā)現(xiàn)有望為尋找阿爾茲海默氏癥等神經(jīng)退化性疾病的新療法鋪平道路4.腦移植腦組織移植治弱智成人腦細(xì)胞被植入實(shí)驗(yàn)鼠大腦后可在突觸成熟過(guò)程中，膠質(zhì)細(xì)胞釋放的可溶性接觸依賴(lài)因子影響突觸后致密物質(zhì)的成分。突觸的連接需要膠質(zhì)細(xì)胞去保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定(Pfrieger,2002)。星形膠質(zhì)細(xì)胞可以七倍增加中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元之間成熟的有功能的突觸數(shù)目(Ullianetal.,2004)。星形膠質(zhì)細(xì)胞可誘導(dǎo)成年神經(jīng)干細(xì)胞的神經(jīng)發(fā)生(Songetal.,2002)。膠質(zhì)細(xì)胞也被認(rèn)為是突觸的伴侶，動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)突觸的傳遞(Newman,2003)（二）膠質(zhì)細(xì)胞的功能在突觸成熟過(guò)程中，膠質(zhì)細(xì)胞釋放的可溶性接觸依賴(lài)因子影響突觸后（三）從分子到行為各層次上，闡明學(xué)習(xí)與記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)60代后期，創(chuàng)立分子生物學(xué)的先驅(qū)中有一批認(rèn)為分子生物學(xué)基本原理已經(jīng)解決，而決定轉(zhuǎn)向神經(jīng)生物學(xué)。其中克里克(FrancisCrick)研究大腦高級(jí)功能、布任訥(SydneyBrenner)研究線蟲(chóng)行為(他的學(xué)生用線蟲(chóng)在發(fā)育和細(xì)胞凋亡等領(lǐng)域有重要發(fā)現(xiàn))、而加州理工學(xué)院的本澤(SeymourBenzer)開(kāi)始用果蠅研究行為。1973年Bliss和L?mo發(fā)現(xiàn)LTP后，一直認(rèn)為是神經(jīng)可塑性機(jī)理的重要發(fā)現(xiàn)和主要模型。其后二十多年內(nèi)，LTP已在腦內(nèi)多個(gè)部位觀察到，并有證據(jù)顯示與一些學(xué)習(xí)記憶有關(guān)。日本的依藤發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期性減弱作用(LTD)，也是學(xué)習(xí)記憶的重要基礎(chǔ)。（三）從分子到行為各層次上，闡明學(xué)習(xí)與記憶的神60代后期，創(chuàng)（四）神經(jīng)系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)的關(guān)系（四）神經(jīng)系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)入八十年代后，神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學(xué)漸趨成形，這主要基于下述事實(shí)：①眾多的神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)肽及激素于在體和離體條件下可影響免疫細(xì)胞及免疫應(yīng)答的各環(huán)節(jié)。②免疫細(xì)胞膜上及胞內(nèi)有多種神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)肽或激素的受體的表達(dá)。③免疫細(xì)胞可合成某些神經(jīng)肽或激素。④神經(jīng)細(xì)胞及內(nèi)分泌細(xì)胞均可合成及分泌免疫分子(如細(xì)胞因子等)，且細(xì)胞因子對(duì)內(nèi)分泌影響亦極為廣泛。⑤神經(jīng)內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)間存在雙向往返的反饋聯(lián)系。⑥許多臨床疾病的發(fā)生和發(fā)展與神經(jīng)免疫和內(nèi)分泌系統(tǒng)間的交互作用密切相關(guān)。進(jìn)入八十年代后，神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學(xué)漸趨成形，這主要基于下述事實(shí)（五）人工智能型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研制等人腦機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)黑客首次攻擊人類(lèi)大腦引發(fā)美國(guó)FBI擔(dān)憂

（五）人工智能型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研制等人腦機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)神經(jīng)生物學(xué)(新版)課件：第九講-神經(jīng)科學(xué)進(jìn)展未來(lái)下列領(lǐng)域可能最先取得突破：膠質(zhì)細(xì)胞的功能意識(shí)、注意、語(yǔ)言等腦高級(jí)功能的神經(jīng)機(jī)制未來(lái)下列領(lǐng)域可能最先取得突破：膠質(zhì)細(xì)胞的功能50世紀(jì)的人！50世紀(jì)的人！腦科學(xué)展望腦科學(xué)展望腦科學(xué)的定義

腦科學(xué)又稱(chēng)神經(jīng)科學(xué)（Neuroscience)，其作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科僅有四十余年的歷史，但它與神經(jīng)生理、神經(jīng)解剖、神經(jīng)生物化學(xué)和神經(jīng)藥理學(xué)卻有很久的淵源。腦科學(xué)的定義腦科學(xué)又稱(chēng)神經(jīng)科學(xué)（Neuroscien第一部分腦研究歷史第一部分腦研究歷史腦科學(xué)開(kāi)發(fā)腦開(kāi)發(fā)人腦增強(qiáng)智能模擬人腦機(jī)器人保護(hù)腦壽命延長(zhǎng)PD,AD,中風(fēng)高速交通顱腦,脊髓外傷生活節(jié)奏焦慮,抑郁,精神病生活質(zhì)量鎮(zhèn)痛祛痛社會(huì)開(kāi)放吸毒問(wèn)題認(rèn)識(shí)腦分子細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)全腦

(離體研究)(無(wú)創(chuàng)在體研究)Patch（電）EEGRIA(化學(xué)）PETPCR(基因）fMRIConfocal(形態(tài)）行為變化腦科學(xué)開(kāi)發(fā)腦保護(hù)腦認(rèn)識(shí)腦一、認(rèn)識(shí)腦神經(jīng)生物學(xué)：研究神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能及其相互關(guān)系。是在分子、細(xì)胞、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或回路、系統(tǒng)和整體水平上闡明神經(jīng)系統(tǒng)特別是腦的基本活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。一、認(rèn)識(shí)腦神經(jīng)生物學(xué)：研究神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能及其相互關(guān)系。百年諾貝爾獎(jiǎng)回顧百年諾貝爾獎(jiǎng)回顧19061.神經(jīng)元學(xué)說(shuō)創(chuàng)立Golgi用鍍銀法染色，第一次在顯微鏡下觀察到了神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞，為研究神經(jīng)科學(xué)提供了最基本的組織學(xué)方法。卡哈爾(西班牙)R.Cajal(1852-1934)高爾基（意）Golgi,Camillo(1843-1926)

Cajal在掌握了Golgi的方法后，建立了還原硝酸銀染色法，可以顯示出神經(jīng)元樹(shù)突，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元之間沒(méi)有原生質(zhì)的聯(lián)系，認(rèn)為神經(jīng)元是整個(gè)神經(jīng)活動(dòng)的最基本單位，從而使復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)有了進(jìn)一步研究的切入口。19061.神經(jīng)元學(xué)說(shuō)創(chuàng)立Golgi用鍍銀法染色，第一次在顯神經(jīng)元(neuron)與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞(neuroglia)是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)的主要細(xì)胞成分。神經(jīng)元(neuron)與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞(neuroglia)2.電信號(hào)變化C.S.Sherrington分析研究膝跳反射，認(rèn)為“反射”是神經(jīng)系統(tǒng)基本的活動(dòng)形式。首先提出“突觸”的概念；并指出脊髓中管理伸肌的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)生興奮時(shí)，管理屈肌的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元必然發(fā)生抑制。由此，把神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)看作是有客觀規(guī)律指導(dǎo)，而不是神秘不可測(cè)的。謝靈頓（英）Ｃ.Ｓ.Sherrington（1857-1952）19322.電信號(hào)變化C.S.Sherrington分析研究膝艾德里安（英）EdgarAdrian（1889-1977）EdgarAdrian在單根神經(jīng)纖維上記錄到電活動(dòng)，即神經(jīng)沖動(dòng)。證明這些傳人神經(jīng)沖動(dòng)可以到達(dá)大腦，引起腦電變化，也可以通過(guò)中樞聯(lián)系經(jīng)傳出神經(jīng)支配肌肉收縮，從而把謝靈傾的反射學(xué)說(shuō)具體化了。把謝靈頓的生理學(xué)概念用電生理方法加以證實(shí)傳入傳出艾德里安（英）EdgarAdrian在單根神經(jīng)纖維上記錄到霍奇金（英）AlanHodgkin(1914-1998)赫胥利（英）AndrewHuxley(1917-2012)?？藸査梗ò模㎎.C.Eccles(1903-1997)J.C.Eccles師從謝靈頓從事反射活動(dòng)的研究。記錄到神經(jīng)與肌肉接頭處的終板電位；證明突觸部位不僅有興奮性遞質(zhì)，還有抑制性遞質(zhì)，證實(shí)了謝靈頓晚年強(qiáng)調(diào)的抑制性突觸的存在。1963動(dòng)作電位的離子機(jī)制霍奇金（英）赫胥利（英）?？藸査梗ò模㎎.C.Eccles19363.神經(jīng)化學(xué)遞質(zhì)的發(fā)現(xiàn)Loewi1921年證明迷走神經(jīng)興奮時(shí)釋放遞質(zhì)Ach的雙蛙心實(shí)驗(yàn)勒韋（德）O.Loewi（1873-1961）19363.神經(jīng)化學(xué)遞質(zhì)的發(fā)現(xiàn)Loewi1921年證明迷走戴爾（英）H.H.Dale（1875-1968）Dale在證明副交感神經(jīng)末梢能分泌出乙酰膽堿（Ach)，而且證明交感神經(jīng)的節(jié)前纖維和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的末梢也都能分泌Ach。把神經(jīng)化學(xué)研究方法與神經(jīng)生理研究結(jié)合起來(lái)，牢固地建立了突觸的化學(xué)傳遞學(xué)說(shuō)。前神經(jīng)元后神經(jīng)元神經(jīng)末梢戴爾（英）Dale在證明副交感神經(jīng)末梢能分泌出乙酰膽堿（AcN1N1交感神經(jīng)副交感神經(jīng)軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)AChAChACh

AChNE

M1-5

N1①膽堿能纖維④少數(shù)節(jié)后纖維①膽堿能纖維②膽堿能纖維③大多數(shù)節(jié)后纖維

M1-5AChN2周?chē)憠A能纖維N1N1交感副交感軀體運(yùn)AChAChAChNEM1-5N1970他們共同發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)遞質(zhì)及其儲(chǔ)存、釋放和激活的過(guò)程。卡茨(英)B.Katz（1911-）奧伊勒(瑞典…)U.VonEuler（1905-1983）阿克塞爾羅德(美)J.Axelrod（1912-2004）B.Katz主要研究神經(jīng)和肌肉功能，在神經(jīng)肌肉接頭處發(fā)現(xiàn)了微終板電位，為“量子釋放”理論打下基礎(chǔ).1970他們共同發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)遞質(zhì)及其儲(chǔ)存、釋放和激活的過(guò)程?？∟1交感神經(jīng)NE

N1④少數(shù)節(jié)后纖維①膽堿能纖維

M1-5Euler發(fā)現(xiàn)去甲腎上腺素（NE）是交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)傳遞介質(zhì)Axelrod闡明了兒茶酚胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)的代謝過(guò)程，為治療高血壓、帕金森氏病藥物的研制開(kāi)創(chuàng)了新途徑。N1交感NEN1④少數(shù)節(jié)后纖維①膽堿能纖維M1-5Eul19914.離子通道和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)Neher和Sakmann發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞中單離子通道的活動(dòng)態(tài)。他們應(yīng)用膜片鉗技術(shù)，記錄到了細(xì)胞膜上單個(gè)離子通道的電流量，證實(shí)了離子通道的改變，可影響細(xì)胞內(nèi)、外離子濃度，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的功能。內(nèi)爾（德）E.Neher(1944～)伯特·薩克曼（德）B.Sakmann（1942-）patchclamprecordingtechnique

19914.離子通道和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)Neher和Sakmann發(fā)他們的研究首次表明氣體NO分子可以穿過(guò)細(xì)胞膜而發(fā)揮信使作用，提出了生物信號(hào)傳遞的新理論。1998NO作為信號(hào)傳遞分子伊格納羅(美)L.J.Ignrro(1941～)穆拉德(美)F.Murad(1936～)弗奇戈特(美)R.F.Furchgott(1916～)他們的研究首次表明氣體NO分子可以穿過(guò)細(xì)胞膜而發(fā)揮信使作用，Carlsson發(fā)現(xiàn)了多巴胺（DA）是腦內(nèi)的一種神經(jīng)遞質(zhì)，這種物質(zhì)對(duì)于控制人類(lèi)身體運(yùn)動(dòng)和精神活動(dòng)具有非常重要的作用，缺失該遞質(zhì)會(huì)導(dǎo)致類(lèi)似帕金森氏病的癥狀。2000卡爾森(瑞典)A.Carlsson(1922-)Carlsson發(fā)現(xiàn)了多巴胺（DA）是腦內(nèi)的一種神經(jīng)遞質(zhì)，這Kandel

發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的磷酸化可以加強(qiáng)突觸傳遞效率，構(gòu)成了短期記憶的基礎(chǔ)；多次強(qiáng)烈的突觸傳遞活動(dòng)，可影響神經(jīng)元內(nèi)的蛋白質(zhì)合成代謝，改變突觸的結(jié)構(gòu)，形成長(zhǎng)時(shí)程記憶的基礎(chǔ)。坎德?tīng)?美）E.R.Kandel(1929-)Kandel發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的磷酸化可以加強(qiáng)突觸傳遞效率，5.感覺(jué)和知覺(jué)Gullstrand通過(guò)眼屈光度的研究，建立了常用的眼睛光學(xué)模型——高爾斯特蘭簡(jiǎn)化眼。視覺(jué)古爾斯特蘭德(瑞典)A.Gullstrand(1862-1930)19115.感覺(jué)和知覺(jué)Gullstrand通過(guò)眼屈光度的研究，建立了Wald從事視覺(jué)升華的研究，包括對(duì)遺傳性色盲的生化機(jī)制哈特蘭(美）H.K.Hartline（1903-1983）沃爾德(美)G.Wald（1906-1997）格蘭尼特（瑞典)R.A.Granit（1900-1991）1967Granit從事視網(wǎng)膜電生理的研究Hartline用電生理方法研究魚(yú)復(fù)眼之間存在相互抑制的作用Wald從事視覺(jué)升華的研究，包括對(duì)遺傳性色盲的生化機(jī)制哈特蘭toopticnervesclerachoroidretinachoroida.Locationofretinab.MicrographofretinalightraysaxonsofganglioncellsblindspotopticnerveganglioncelllayerbipolarcelllayerrodcellandconecelllayertoopticnervesclerachoroidretR.Barany對(duì)前庭器官進(jìn)行了生理與病理學(xué)的研究，探明前庭器官功能及其疾病的診斷方法。巴拉尼（奧地利）R.Barany（1876-1936)位置覺(jué)1914R.Barany對(duì)前庭器官進(jìn)行了生理與病理學(xué)的研究，探明前貝凱希（美）G.V.Bakesy(1899-1972)V.Bakesy發(fā)現(xiàn)耳蝸感音的物理機(jī)制，外界聲波使內(nèi)耳基底膜振動(dòng)，從而使毛細(xì)胞電位發(fā)生變化，激發(fā)耳蝸神經(jīng)產(chǎn)生沖動(dòng)，傳至腦而產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)。1961聽(tīng)覺(jué)貝凱希（美）V.Bakesy發(fā)現(xiàn)耳蝸感音的物理機(jī)制，外界聲波巴克（美）LindaB.Buck（1947-)阿克塞爾（美）RichardAxel（1946-）2004闡明了人類(lèi)嗅覺(jué)系統(tǒng)的工作方式人體約有1000個(gè)基因用來(lái)編碼氣味受體細(xì)胞膜上的不同氣味受體，每個(gè)氣味受體細(xì)胞會(huì)對(duì)有限的幾種相關(guān)分子作出反應(yīng)。盡管氣味受體只有約1000種，但它們可以產(chǎn)生大量的組合，形成大量的氣味模式，這也就是人們能夠辨別和記憶約１萬(wàn)種不同氣味的基礎(chǔ)。嗅覺(jué)巴克（美）阿克塞爾（美）2004闡明了人類(lèi)嗅覺(jué)系統(tǒng)的工作方式1981腦功能側(cè)化Sperry1952年進(jìn)行了分裂腦的研究，將貓和猴大腦兩半球之間的胼胝體切斷，發(fā)現(xiàn)兩半球各自保留自身的學(xué)習(xí)能力，但兩半球之間不再能進(jìn)行信息傳遞。以后又將癲癇病人聯(lián)系左右腦的胼胝體切斷作為治療措施，并進(jìn)行細(xì)致研究，發(fā)現(xiàn)左腦偏重抽象思維，右腦偏重空間認(rèn)知。6.神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)功能斯佩里(美)R.W.Sperry（1913-）1981腦功能側(cè)化Sperry1952年進(jìn)行了分裂腦的研究，左半腦：邏輯理解、記憶、時(shí)間、語(yǔ)言、書(shū)寫(xiě)、判斷、排列、分類(lèi)、邏輯、分析、推理、抑制、五感(視、聽(tīng)、嗅、觸、味覺(jué))等。思維方式具有連續(xù)性、延續(xù)性和分析性。左腦可以稱(chēng)作“意識(shí)腦”、“學(xué)術(shù)腦”、“語(yǔ)言腦”。右半腦：空間形象記憶、直覺(jué)、情感、身體協(xié)調(diào)、視知覺(jué)、美術(shù)、音樂(lè)節(jié)奏、想像、靈感、頓悟等。思維方式具有無(wú)序性、跳躍性、直覺(jué)性等。右腦又稱(chēng)作“本能腦”、“潛意識(shí)腦”、“創(chuàng)造腦”、“藝術(shù)腦”。左半腦：右半腦：如果你看見(jiàn)這個(gè)舞女是順時(shí)針轉(zhuǎn)，說(shuō)明你用的是右腦

如果是逆時(shí)針轉(zhuǎn)，說(shuō)明你用的左腦

如果你看見(jiàn)這個(gè)舞女是順時(shí)針轉(zhuǎn)，說(shuō)明你用的是右腦

如果是逆時(shí)他們的研究表明:(1)大腦不同部位有職能分工，視覺(jué)皮層以細(xì)胞柱為功能單位，分別有方位優(yōu)勢(shì)柱和左眼或右眼作為優(yōu)勢(shì)眼)，對(duì)視覺(jué)信息進(jìn)行加工;(2)出生早期視覺(jué)皮層的發(fā)育受環(huán)境影響，具有很大的可塑性。大腦視覺(jué)信息加工和發(fā)育的可塑性威塞爾(瑞典)T.Wiesel(1924-)休伯爾(美)

D.Hubel(1926-2013)方位優(yōu)勢(shì)柱1981年與Sperry共享他們的研究表明:大腦視覺(jué)信息加工和發(fā)育的可塑性威塞爾(瑞典)構(gòu)成大腦定位系統(tǒng)的細(xì)胞JohnO'Keefe（英國(guó)）May-BrittMoser（挪威）EdvardI.Moser（挪威）他們發(fā)現(xiàn)人類(lèi)大腦內(nèi)存在著一種定位系統(tǒng)，就像是一個(gè)“內(nèi)部GPS”，為我們確定空間方向；他們也從細(xì)胞水平上闡釋了這種高級(jí)認(rèn)知功能的原理。構(gòu)成大腦定位系統(tǒng)的細(xì)胞JohnO'KeefeMay-Bri1971年John

O′Keefe首發(fā)現(xiàn)當(dāng)大鼠處于室內(nèi)的特定位置時(shí)，大鼠的大腦海馬體區(qū)域中的一種神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)持續(xù)處于激活狀態(tài)；當(dāng)將大鼠置于其它位置時(shí)，其它的神經(jīng)細(xì)胞也會(huì)被激活，因此John

O′Keefe認(rèn)為這些“位置細(xì)胞”可以構(gòu)成一幅空間地圖。2005年May-BrittMoser和Edvard

Moser在大腦定位系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了另外的關(guān)鍵組分，他們發(fā)現(xiàn)了一種“網(wǎng)格細(xì)胞”，這些神經(jīng)細(xì)胞可以產(chǎn)生一種空間坐標(biāo)系并且可以幫助進(jìn)行精確地定位及目標(biāo)的尋找，隨后的研究揭示了網(wǎng)格細(xì)胞如何實(shí)現(xiàn)位置的確定和導(dǎo)航。1971年John

O′Keefe首發(fā)現(xiàn)當(dāng)大鼠處于室內(nèi)的特內(nèi)嗅皮層網(wǎng)格細(xì)胞可以和內(nèi)嗅皮層中的其它細(xì)胞識(shí)別動(dòng)物頭部的方向以及房間的邊界，從而在大腦海馬體中形成空間細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這些細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)回路就會(huì)形成一種復(fù)雜深入的定位系統(tǒng)。內(nèi)嗅皮層網(wǎng)格細(xì)胞可以和內(nèi)嗅皮層中的其它細(xì)胞識(shí)別動(dòng)物頭部的方向他們揭開(kāi)了胚胎如何由一個(gè)細(xì)胞發(fā)育成完美的特化器官,如腦和腿的遺傳秘密，也樹(shù)立了科學(xué)界對(duì)動(dòng)物基因控制早期胚胎發(fā)育的模式。神經(jīng)發(fā)育生物學(xué)的內(nèi)容廣泛，包括出生前的胚胎發(fā)育，出生后的生長(zhǎng)、成熟、老化、退變、凋亡和損傷后的再生修復(fù)等，而且由于技術(shù)上的困難對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育了解還很少，所以該研究是近年來(lái)研究進(jìn)展最為緩慢的領(lǐng)域，他們的重大發(fā)現(xiàn)成為神經(jīng)發(fā)育生物學(xué)的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)。7.發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)劉易斯（美）EdwardB.Lewis(1928-)尼斯萊因-福爾哈德（德）ChristianeNusslein-Volhard（1942-)威斯喬斯（美）C.Nusslein(1942-)1995他們揭開(kāi)了胚胎如何由一個(gè)細(xì)胞發(fā)育成完美的特化器官,如腦和腿的哺乳類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)的頭尾和腹背發(fā)育受一些基因的控制ActaPaediatr90:707-15.2001哺乳類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)的頭尾和腹背發(fā)育受一些基因的控制ActaPa他們不僅發(fā)現(xiàn)腦中可產(chǎn)生肽類(lèi)激素和腦垂體激素，而且在研究蛋白質(zhì)和各種肽類(lèi)激素相互作用方面也取得顯著成果，并創(chuàng)立了放射免疫分析學(xué)（RIA），在方法學(xué)上提供了依據(jù)。8.神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)耶洛RosalynYalow(1921-)（美）沙利AndrewV.Schally(1926-)（美）吉耶曼RogerGuillemin(1924-)（美）19771941年的RosalynYalow他們不僅發(fā)現(xiàn)腦中可產(chǎn)生肽類(lèi)激素和腦垂體激素，而且在研究蛋白質(zhì)Guillemin與Schally同時(shí)證明了腎上腺皮質(zhì)素釋放因子（CRF）的存在；Guillemin從30萬(wàn)頭羊的下丘腦純化出促性腺激素釋放激素（LRH）Yalow創(chuàng)立了放射免疫分析法Guillemin與Schally同時(shí)證明了腎上腺皮質(zhì)素釋放9.神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（NGF）1953年Levi-Montalcini發(fā)現(xiàn)了NGF；1960年Cohen提取純化NGF，證明其生物活性；1970年Cohen證明NGF是個(gè)復(fù)合蛋白；1984年NGF的研究重點(diǎn)從周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)拓展到中樞神經(jīng)系統(tǒng)，乃至非神經(jīng)系統(tǒng)；90年代國(guó)內(nèi)外多家制藥公司和藥物研究機(jī)構(gòu)相繼開(kāi)始進(jìn)行NGF開(kāi)發(fā)研究。1986NGF：能夠促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞存活、生長(zhǎng)、分化的一類(lèi)蛋白質(zhì)因子李維-蒙塔西妮（意）RitaLevi-Montalcini(1909-)斯坦利·高根（美）StanleyCohen(1922-)9.神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（NGF）1953年Levi-MontalRitaLevi-MontalciniRitaLevi-Montalcini1944陰極射線示波器10.方法學(xué)創(chuàng)新發(fā)展了陰極射線示波器，可以記錄神經(jīng)纖維上微小的電位變化。證明神經(jīng)纖維越粗，傳導(dǎo)沖動(dòng)的速度越快，并因此將神經(jīng)纖維分為A、B、C三類(lèi)。這一方法學(xué)的進(jìn)步，為深人細(xì)致的電生理研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。厄蘭格(美)J.Erlanger(1874-1965)蓋塞(美)H.S.Gasser(1888-1963)1944陰極射線示波器10.方法學(xué)創(chuàng)新發(fā)展了陰極射線示波器，發(fā)明了腦立體定位儀，可以根據(jù)三維座標(biāo)將電極插人動(dòng)物腦的特定核團(tuán)進(jìn)行刺激或損毀，從而開(kāi)啟了在自由活動(dòng)的動(dòng)物上進(jìn)行腦深部(研究的大門(mén)。赫斯（瑞士）W.R.Hess(1881-1973)A.C.Moniz(1874-1955)葡萄牙腦立體定位儀1949發(fā)明了腦立體定位儀，可以根據(jù)三維座標(biāo)將電極插人動(dòng)物腦的特定核應(yīng)該獲諾貝爾獎(jiǎng)的研究：LTP（LongtermPotentiation，長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)）腦功能成像應(yīng)該獲諾貝爾獎(jiǎng)的研究：LTP（LongtermPoteTimBlissin1973在高等動(dòng)物中，1973年，英國(guó)的布理斯(TimBliss)和挪威的洛默(TerjeL?mo)發(fā)現(xiàn)LTP，是神經(jīng)可塑性機(jī)理的重要發(fā)現(xiàn)和主要模型。其后二十多年內(nèi)，LTP已在腦內(nèi)多個(gè)部位觀察到，并有證據(jù)顯示與一些學(xué)習(xí)記憶有關(guān)。1.LTP研究TimBlissin1973在高等動(dòng)物中，1973年神經(jīng)生物學(xué)(新版)課件：第九講-神經(jīng)科學(xué)進(jìn)展MarcRaichle

將正電子掃描(PET)做活體人影像檢測(cè)；Seiji

Ogawa利用功能性核磁共振成像(fMRI)技術(shù)進(jìn)行腦功能研究。

他們的工作是生物醫(yī)學(xué)影像的重要發(fā)展2.PET和fMRI研究Seiji

Ogawa(日本)MarcRaichle(美國(guó))MarcRaichle將正電子掃描(PET)做活體人影MRI設(shè)備MRI設(shè)備fMRI掃描fMRI掃描神經(jīng)生物學(xué)(新版)課件：第九講-神經(jīng)科學(xué)進(jìn)展二、保護(hù)腦臨床神經(jīng)科學(xué)：側(cè)重醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用研究與神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)的疾病，及其診斷、治療方法、技術(shù)等。二、保護(hù)腦臨床神經(jīng)科學(xué)：側(cè)重醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用研究與神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)的

世界衛(wèi)生組織的資料顯示，全球現(xiàn)有約4.5億人患有神經(jīng)精神疾病，包括抑郁癥、躁狂癥、精神分裂癥、神經(jīng)發(fā)育障礙疾病如兒童自閉癥等。據(jù)預(yù)測(cè)，在未來(lái)20年中，抑郁癥將可能排在世界疾病負(fù)擔(dān)(疾病所致的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān))的第2位。我國(guó)目前精神疾病患者約1600萬(wàn)人，神經(jīng)精神疾病在我國(guó)疾病總負(fù)擔(dān)中排名首位，約占疾病總負(fù)擔(dān)的20%。世界衛(wèi)生組織的資料顯示，全球現(xiàn)有約4.5億人患有神經(jīng)精神（一）精神疾病的機(jī)理與防治神經(jīng)癥抑郁癥精神分裂癥的神經(jīng)基礎(chǔ)精神分裂癥（一）精神疾病的機(jī)理與防治神經(jīng)癥抑郁癥精神分裂癥的神經(jīng)基礎(chǔ)精（二）神經(jīng)病的機(jī)理與防治阿爾茨海默?。ˋlzheimer’sdisease,AD）：65歲以上約5%,85歲以上20%正常腦AD腦帕金森病（Parkinson’sdisease,PD）：65歲以上患病率1700/10萬(wàn)（二）神經(jīng)病的機(jī)理與防治阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s(三)脊髓損傷的治療(三)脊髓損傷的治療Sciencevol288:9,June2000外側(cè)痛覺(jué)系統(tǒng)：痛感覺(jué)：背角深層-外側(cè)丘腦-初級(jí)與次級(jí)體感皮層內(nèi)側(cè)痛覺(jué)系統(tǒng)：痛情緒：背角淺層-內(nèi)側(cè)丘腦-島葉-前扣帶回（四）痛覺(jué)AscendingpathwaysofpainSciencevol288:9,June2000外側(cè)Locationofbrainactivitycorrelatedwithbothinducedcocainecravingandanger.Cocainecraving(yellow)Anger(blue)NeuralActivityRelatedtoDrugCravinginCocaineAddiction（五）藥物成癮PETstudyLocationofbrainactivitycor扣帶前回前額葉眶回海馬伏隔核腹側(cè)背蓋區(qū)伏隔核前額葉扣帶前回前額葉眶回海馬伏隔核腹側(cè)背蓋區(qū)伏隔核前額葉計(jì)算神經(jīng)科學(xué)：應(yīng)用數(shù)學(xué)理論和計(jì)算機(jī)模擬方法來(lái)研究腦功能的學(xué)科。三、開(kāi)發(fā)腦計(jì)算神經(jīng)科學(xué)：應(yīng)用數(shù)學(xué)理論和計(jì)算機(jī)模擬方法來(lái)研究腦功能的學(xué)科腦機(jī)交互

ComputationalBraininterface,BCI始于上世紀(jì)70年代；在90年代中期得到快速發(fā)展；1999年，PhillipKennedy第一次將電極植入猴子腦內(nèi)進(jìn)行腦機(jī)交互實(shí)驗(yàn)。/nature/focus/brain//wiki/Brain-computer_interface

腦機(jī)交互

ComputationalBraininter有一天，你可以用意念遙控一臺(tái)機(jī)器人，與你自己打乒乓球！RobotDo美國(guó)北卡羅來(lái)納州日本京都MonkeyThink有一天，你可以用意念遙控一臺(tái)機(jī)器人，與你自己打乒乓球！RoNATURE|Vol453|19June2008“意念”操縱機(jī)械臂抓取食物通過(guò)微型探頭深入到大腦運(yùn)動(dòng)皮層，搜集大腦皮層的神經(jīng)元活動(dòng)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過(guò)探頭傳到終端，計(jì)算機(jī)軟件解讀信號(hào)后，機(jī)械式手臂根據(jù)解讀信號(hào)做出動(dòng)作。關(guān)鍵問(wèn)題：電極安全植入人體大腦的辦法NATURE|Vol453|19June2008“腦電波的應(yīng)用腦電波的應(yīng)用機(jī)器鼠的主要功能是搜尋：把它放置在一個(gè)陌生的環(huán)境，它能夠象真實(shí)的老鼠一樣，慢慢探測(cè)周?chē)h(huán)境是否有人類(lèi)威脅或是否有食物。胡須能夠探測(cè)洞口大小，視力能夠觀察辨別事物。不過(guò)老鼠的嗅覺(jué)系統(tǒng)還沒(méi)有設(shè)計(jì)到機(jī)器鼠身上。法國(guó)機(jī)器鼠

Psikharpax機(jī)器鼠的主要功能是搜尋：把它放置在一個(gè)陌生的環(huán)境，它能夠象真撞到墻時(shí)，它會(huì)從傳感器得到電子刺激。再遇到類(lèi)似情況時(shí)，它就會(huì)記住。這一開(kāi)創(chuàng)性研究旨在探索自然智能和人造智能的分界問(wèn)題，可能有助人類(lèi)弄清楚記憶和學(xué)習(xí)機(jī)能的根本構(gòu)架。首先，取出鼠腦，在培養(yǎng)狀態(tài)下解離神經(jīng)細(xì)胞，然后進(jìn)行神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)。培養(yǎng)基容器長(zhǎng)寬均為8厘米，與一個(gè)擁有60個(gè)電極的電子矩陣相連接?！笆竽X”機(jī)器人撞到墻時(shí)，它會(huì)從傳感器得到電子刺激。再遇到類(lèi)似情況時(shí)，它就會(huì)第二部分

當(dāng)代腦研究的狀況第二部分

當(dāng)代腦研究的狀況1970-2000年的30年間，美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)員人數(shù)增長(zhǎng)了近30倍,2000年達(dá)到28000人左右，年會(huì)的論文摘要增長(zhǎng)了近100倍，2000年已達(dá)到巧15000篇左右，遍及神經(jīng)科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。美國(guó)神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展1970-2000年的30年間，美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)員人開(kāi)創(chuàng)者:張錫鈞(協(xié)和),馮德培(協(xié)和,上海生理所),張香桐(上海生理所,腦所).兩大事件:1950:巴甫洛夫“條件反射”學(xué)說(shuō)

1966-1976:“文化革命”期間主要做“針刺麻醉”研究方向:⑴痛與鎮(zhèn)痛北大,中醫(yī)研究院復(fù)旦大學(xué)、中科院神經(jīng)科學(xué)研究所⑵視覺(jué)復(fù)旦大學(xué)中科院生物物理研究所⑶神經(jīng)內(nèi)分泌第四軍醫(yī)大學(xué)(垂體前葉)

第四軍醫(yī)大學(xué)(甾體受體),北大(神經(jīng)免疫) (4)腦網(wǎng)絡(luò)北京師范大學(xué)（功能和結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)）中國(guó)神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展開(kāi)創(chuàng)者:張錫鈞(協(xié)和),馮德培(協(xié)和,上海生理1989年，美國(guó)政府以立法形式率先推出“腦的十年”計(jì)劃，投入140億美元；1991年，歐洲出臺(tái)了“歐洲腦十年”計(jì)劃；1992年，中國(guó)提出了“腦功能及其細(xì)胞和分子基礎(chǔ)”的研究項(xiàng)目，并列入了國(guó)家的“攀登計(jì)劃”；1996年，日本也制定了為期20年的“腦科學(xué)時(shí)代”計(jì)劃；1998年，韓國(guó)制定了為期10年的“21世紀(jì)腦技術(shù)計(jì)劃。在我國(guó)，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)近年來(lái)也得到了高度重視。在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》中，“腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)”被列為我國(guó)科技中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的八大前沿科學(xué)領(lǐng)域之一。

世界各國(guó)腦科學(xué)研究計(jì)劃世界各國(guó)腦科學(xué)研究計(jì)劃奧巴馬在白宮東廳，宣布大腦研究計(jì)劃這項(xiàng)計(jì)劃全稱(chēng)為“推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)腦研究計(jì)劃。2013年4月2日，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬要求國(guó)會(huì)明年投入1億美元用于此研究項(xiàng)目。奧巴馬在白宮東廳，宣布大腦研究計(jì)劃這項(xiàng)計(jì)劃全稱(chēng)為“推進(jìn)創(chuàng)新2014年10月日本制定了“腦科學(xué)時(shí)代”計(jì)劃，主要利用狨猴這種更接近人類(lèi)的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物（可在一定程度上彌補(bǔ)因?yàn)槭箢?lèi)和人類(lèi)腦結(jié)構(gòu)不同所造成的研究結(jié)論的缺陷），深入研究老年性癡呆和精神分裂癥等神經(jīng)精神類(lèi)疾病。2015年11月4日歐洲人腦計(jì)劃（HBP）獲得歐盟委員會(huì)認(rèn)可，可以獲得至少延續(xù)至2019年的經(jīng)費(fèi)支持。耗資10億歐元，為期10年的歐盟人類(lèi)腦計(jì)劃將聚焦神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉研究。2014年10月日本制定了“腦科學(xué)時(shí)代”計(jì)劃，主要利用狨猴這時(shí)至今日，“中國(guó)腦計(jì)劃”還沒(méi)有正式啟動(dòng)，但是腦研究計(jì)劃已經(jīng)被列入“十三五”規(guī)劃，上海、北京等地也已先后啟動(dòng)腦研究計(jì)劃，力圖在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的腦科學(xué)研究中占據(jù)一席之地。目前，中國(guó)腦計(jì)劃已逐步形成以腦認(rèn)知原理的基礎(chǔ)研究、腦重大疾病、類(lèi)腦人工智能這三方面緊密交織的研究為“一體”“兩翼”的研究格局。時(shí)至今日，“中國(guó)腦計(jì)劃”還沒(méi)有正