神经生物学

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

强直后增强和增高

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

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。