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第二节 当今神经科学 现代神经科学的历史仍在继续撰写过程当中…… 我们将粗略介绍神经科学工作如何开展，取得了哪些成就，有哪些研究手段，对医学有什么贡献？ 第一章 神经科学导论 1970年，由职业神经科学家组成的美国“神经科学协会”（The society for Neuroscience）成立。 一、当今神经科学分析的层次 1.分子神经科学 研究神经元内各种化学分子的结构功能 例如： 神经元内遗传物质及蛋白质表达？ 神经递质的生产，运输，释放和代谢？ 神经元膜如何严格控制物质进出？ 离子通道如何工作？ 2.细胞神经科学 细胞内各种特异分子如何协同工作，使神经元具有特殊性。如：神经的分类、胚胎发育，神经元之间信息传递如何进行？ 3.系统神经科学 研究执行某一特定功能，比如参与随意运动的设计和完成的神经元环路。 研究内容：不同的神经环路分析感觉信息并形成对外部环境的感知，又是怎样适时的做出反应和执行运动的？ 4.行为神经科学 执行各种特定功能的神经系统间怎样协作，产生协调的行为。 例如：药物致幻作用位点，这些位点对正常的行为和情绪调节作用？不同形式的记忆对应的系统？哪些环路支配性别特异行为？梦的起源？ 5.认知神经科学 弄清人类高级精神活动、包括自我意识、思维、语言的神经机制等。 这可能是神经科学中最神秘、研究困难最大，需要的技术支持最多，耗费经费最多，同时也最有趣的部分。 二、神经科学家 临床研究：有医学博士背景，从事的领域有神经内科、神经外科、心理学、精神病学、神经病理学 基础研究：医学博士，或有解剖、组学、生理、生物、生物化学、分子生物、甚至数学、物理和化学等背景的科技人员 医学专家 工作内容 神经病学家 诊断和治疗神经系统疾病 精神病学家 诊断和治疗情绪和性格疾病 神经外科医生 执行脑和脊髓外科手术 神经病理学家 判断导致疾病的神经组织变化 基础研究 研究内容 计算机神经科学家 使用数学和计算机手段构建脑功能模型 发育神经生物学家 分析脑的发育成熟 分子神经生物学家 利用神经元遗传物质了解脑分子结构功能 神经解剖学家 研究神经系统结构 神经化学家 研究神经系统化学特性 神经生态学家 自然环境下，物种特异行为的神经基础 神经药理学家 检测药物作用于神经系统的效果 神经生理学家 检测神经系统的电活动 神经心理学家 研究人类行为的神经基础 心理物理学家 感知能力定量分析 生理心理学家 研究动物行为的生物学基础 人们越来越意识到，对人脑的工作机制做出解答的唯一希望在将来可能只能寄望于不同学科领域的交叉。 三、科学研究的步骤 观察：提出假设，进行实验验证 重复：排除偶然性 解释：对实验结果分析解释。由于这种解释受当时认识水平的限制，可能是错误的 验证：由其他研究人员重复实验，以判断实验结果的可靠性 四、动物的使用 1.选择何种动物进行实验 取决于研究的具体问题，分析的层析以及所获结果与人类相关程度的要求。 研究神经冲动传导机制，可选择与人类亲缘关系较远动物，如枪乌贼； 研究运动、感知、学习记忆、成瘾等，必须选择与人类亲缘关系较近动物，如灵长类 疾病动物模型： 采用人为的方法，使动物在一定致病因素（物理、化学、生物等）的作用下，造成组织器官或全身一定损害，出现某些类似人类疾病的功能、代谢、形态结构变化。通过这种手段来研究人类疾病的发生发展规律，为疾病的预防治疗提供理论依据。 例如：机械力作用产生脊髓或脑损伤，骨折模型；闪光刺激诱发癫痫模型；利用扩张的球囊在颅内加压引起急性颅内压增高症模型；阿尔茨海默病转基因动物模型。 2.动物的安乐：善待动物 道德规范： 动物仅可被用于可提高人类对神经系统了解和有重大价值的实验； 采取必要措施最大程度减少实验动物的紧张和疼痛； 考虑所有替代动物的实验方法 公共动物保护和利用委员会（institution animal care and use committee, IACUC） 无知的代价：那些我们几乎束手无策的神经疾病 神经疾病 主要症状 阿尔茨海默病 脑进行性退变，痴呆、死亡 脑性麻痹 出生时大脑损伤引起的运动疾病 抑郁症 精神疾患、失眠、厌食、情绪严重低落 癫痫 周期性脑电紊乱、抽搐、意识丧失、感知紊乱 多发性硬化 神经传导障碍，软弱、行动失调、语言障碍 帕金森病 脑进行性疾病，随意运动发起困难 脑卒中 永久性感觉、运动、认知障碍，甚至瘫痪死亡 脊髓损伤 感觉、运动丧失 精神分裂症 严重精神疾病，错觉、幻觉、奇怪行为 阿尔茨海默病（AD）： 痴呆、意识混乱，学习能力丧失和遗忘。美国健康研究院推算，10%的65岁和50%的85岁人群有痴呆。美国痴呆症患者超