Methods in Insect Sensory Neuroscience pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Christensen, Thomas A.

出品人:

页数:464

译者:

出版时间:2004-12

价格:$ 180.74

装帧:HRD

isbn号码:9780849320248

丛书系列:

图书标签:

Insect Neuroscience
Sensory Biology
Insect Physiology
Neuroethology
Olfaction
Vision
Hearing
Chemoreception
Electrophysiology
Behavioral Neuroscience

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具体描述

Insects are among the most diverse and adaptable organisms on Earth. They have long been our chief competitors for food and are responsible for spreading devastating afflictions such as malaria and encephalitis. The insects' ability to thrive is due in large part to their well-developed sensory systems, which present a host of novel physiological, biochemical, and behavioral attributes that underlie their remarkable feats of sensory performance. "Methods in Insect Neuroscience" is the first text to showcase the tremendous variety of methods that are available to study the sensory capabilities of insects. It covers the complete spectrum of sensory modalities in insects, from vision and audition, to chemoreception and multimodal processing.The book is designed to serve as a how to guide for putting into practice a wide range of techniques, including behavioral observation, brain imaging, single- and multi-unit electrophysiology, computer modeling/signal processing, and robotics to address innumerable questions. A truly multidisciplinary synthesis of neurobiological, behavioral, and computational approaches to sensory-information processing is most likely to yield our richest understanding of the mechanisms that underlie sensation and perception. In that spirit, this book contains chapters by leading neuroethologists, comparative biologists, neuroscientists, computational biologists, geneticists, and bioengineers who have adopted insects as their models. Their hard work and dedication is evident in the quality of detail contained in every chapter.This book is intended for seasoned neuroscientists looking for state-of-the-art information, as well as discussions on the open-ended questions facing sensory neuroscience today. It is also intended as a primer for newcomers utilizing insects to embark on a study of sensory mechanisms. The opening section provides background information and references about the basic organization of the insect brain and the behavioral strategies used by insects to navigate their complex and varied environments. The latter sections are designed to provide more detailed information about specific sensory modalities and the tools that are used to study them.

好的，这是一本关于昆虫感觉神经科学方法论的图书简介，侧重于详细阐述该领域内核心技术、实验设计和数据分析的各个方面，但不涉及具体的研究成果或特定案例。 --- 图书名称：昆虫感觉神经科学研究方法论图书简介本书全面深入地探讨了现代昆虫感觉神经科学研究中所需掌握的核心技术、实验设计原则与数据分析策略。作为一本聚焦于“方法论”的专业著作，本书旨在为研究生、博士后研究人员以及资深学者提供一个结构严谨、内容详实的操作指南和理论框架，用以理解和实施高质量的感觉神经科学实验。全书不侧重于某一特定昆虫物种的生理学发现，而是着重于构建一个跨越不同感觉模态（视觉、嗅觉、听觉、触觉等）的通用技术平台。第一部分：基础与原理——感觉系统的构建模块本部分首先为读者奠定坚实的理论基础。我们将从神经生物学的基本原理出发，详细解析昆虫感觉系统的组织结构，包括感官器官（如复眼、触角、毛状感受器）的形态学特征，以及初级感觉神经元（Primary Sensory Neurons, PSNs）的信号转导机制。重点在于阐述信号从外界刺激到细胞内电信号转换过程中的生物物理学基础。分子与细胞层面方法：这一章将详述在分子和细胞水平上研究感觉神经元的方法。内容涵盖：电生理学基础技术：详细讲解细胞内记录（Intracellular recording）、全细胞膜片钳（Whole-cell patch-clamp）技术在昆虫神经元上的应用与挑战。特别关注如何稳定记录具有微小体积和高活跃度的感觉神经元。钙成像与荧光示踪：深入介绍使用荧光染料和基因编码的钙指示剂（如GCaMP）对感觉神经元群体活动进行实时、高通量记录的技术流程。讨论时间分辨率、空间分辨率的权衡，以及实现多光子成像（Multiphoton imaging）以穿透深层组织的技术要求。基因操作工具箱：详述利用CRISPR/Cas9系统在昆虫感觉系统中进行基因编辑的策略，包括如何设计特异性的sgRNA来靶向感觉受体基因或信号通路基因。同时，阐述如何利用GAL4/UAS系统等经典工具在特定感觉子集神经元中进行基因表达的精确调控。第二部分：行为与电生理的整合——从刺激到反应本部分聚焦于如何将物理或化学刺激精确地耦合到电生理记录或行为观察中，这是感觉神经科学实验的核心环节。刺激传递与控制：详细介绍精确控制外界环境刺激的技术：视觉刺激系统：阐述如何构建高保真、低延迟的LED屏幕或数字微镜器件（DMD）系统来模拟复杂的视觉场景，并讨论如何校准光的强度、波长和对比度，确保刺激的物理参数与生物学效应的精确匹配。嗅觉和味觉刺激递送：深入解析气相和液相刺激的精确控制。内容包括气流的层流控制、气味/信息素的稀释与混合技术（如嗅觉鼻，Olfractometer），以及如何确保刺激物在到达感受器表面的时间窗内保持稳定的浓度。机械刺激与声学刺激：讨论如何使用微流控装置或压电驱动器对昆虫进行精确的机械挠曲或振动刺激，以及如何构建紧凑且频率响应范围广的扬声器系统进行声学刺激的精确传递。记录技术：本章侧重于宏观和微观记录技术的整合：单细胞和多通道记录：详述如何使用微电极阵列（MEAs）进行高密度、长时间的神经活动记录。讨论信号放大、滤波和去噪的专业技术，以及如何区分高频和低频信号分量。同步记录策略：强调刺激与响应数据的精确时间戳同步的重要性，介绍使用硬件触发和软件协议来实现同步数据采集的流程。第三部分：数据分析与建模——从信号到意义感觉神经科学实验会产生海量、高维度的数据，本部分提供了处理和解释这些数据的系统化方法。信号处理与特征提取：详细介绍从原始电生理数据中提取神经元发放（Spike sorting）的算法，包括主成分分析（PCA）、模板匹配和聚类方法。讨论如何评估和优化尖峰分类的准确性（如信噪比和真实正例率）。神经编码与信息论：介绍用于量化神经活动的信息内容的分析框架。这包括：速率编码与时间编码分析：如何计算神经元的发放率（Firing rate）对不同刺激的响应，以及如何量化刺激信息在时间序列中的编码效率。互信息计算：应用信息论工具评估感觉系统传递特定环境信息的能力，并讨论如何选择合适的编码模型（如线性或非线性模型）进行拟合。群体动力学分析：随着对神经环路理解的深入，对群体活动分析的需求日益增加。本章阐述了分析大型钙成像数据集或多电极记录的统计工具：降维技术：应用主成分分析（PCA）、t-SNE或UMAP等技术来可视化和简化高维神经活动数据，以揭示潜在的群体动力学模式。格兰杰因果检验与相关性分析：用于推断感觉信息在神经回路内部的传递方向和连接强度，即使在缺乏完整连接图谱的情况下。第四部分：系统构建与数据管理本部分关注于实验的工程实践和科学规范。仪器定制与自动化：讨论如何使用开源硬件（如Arduino或树莓派）和专业软件接口（如LabVIEW, Python的PyControl）来搭建高度灵活和自动化的实验平台。重点在于构建模块化的刺激和记录单元，以便于快速适应新的实验需求。数据存储与开放科学：强调现代神经科学研究中对数据管理的要求。内容包括选择合适的数据存储格式（如Neurodata Without Borders, NWB）、元数据（Metadata）的规范化记录，以及如何设计可重复的分析流程（使用Jupyter Notebooks或R Markdown），以确保研究成果的透明度和可验证性。本书的结构设计确保了读者可以根据自己的研究方向，选择性地深入学习特定方法模块，无论是在分子遗传学、电生理学记录还是复杂数据分析层面，都能获得详尽的技术指导和理论支撑。目标是使研究人员能够系统化地设计、执行和解释严谨的昆虫感觉神经科学实验。