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出版者:Springer Verlag

作者:Jirsa, Viktor K. (EDT)

出品人:

页数:387

译者:

出版时间:2007

价格:$139.00

装帧:HRD

isbn号码:9783540714620

丛书系列:

图书标签:

认知神经科学
心理学
Neuroscience
connectivity
？
认知学
psychology
脑连接性
神经科学
认知神经科学
大脑网络
功能连接
结构连接
神经影像学
脑图谱
神经系统疾病
计算神经科学

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具体描述

Our contemporary understanding of brain function is deeply rooted in the ideas of the nonlinear dynamics of distributed networks. Cognition and motor coordination seem to arise from the interactions of local neuronal networks, which themselves are connected in large scales across the entire brain. The spatial architectures between various scales inevitably influence the dynamics of the brain and thereby its function. But how can we integrate brain connectivity amongst these structural and functional domains?

Our Handbook provides an account of the current knowledge on the measurement, analysis and theory of the anatomical and functional connectivity of the brain. All contributors are leading experts in various fields concerning structural and functional brain connectivity. In the first part of the Handbook, the chapters focus on an introduction and discussion of the principles underlying connected neural systems. The second part introduces the currently available non-invasive technologies for measuring structural and functional connectivity in the brain. Part three provides an overview of the analysis techniques currently available and highlights new developments. Part four introduces the application and translation of the concepts of brain connectivity to behavior, cognition and the clinical domain.

《全球气候变暖的深层驱动力：跨学科视角下的复杂系统分析》第一部分：引言与研究范式革新本书旨在深入剖析当前全球气候变化现象背下那些尚未被充分理解、或在传统线性模型中被忽视的复杂驱动因素。我们摒弃了将气候系统视为孤立物理过程的传统范式，转而采用跨学科的复杂系统理论框架，将地球物理、生物地球化学循环、社会经济反馈机制以及地缘政治结构视为一个高度耦合、非线性的巨系统。气候变暖绝非简单的温室气体浓度增加的线性后果，而是由多重时间尺度和空间尺度的反馈回路相互作用产生的涌现现象。本书首先回顾了气候科学百年来的演进历程，指出了传统地球系统模型（ESMs）在处理高维非稳定态时的内在局限性，特别是对“临界点”（Tipping Points）的预测能力不足。我们提出了一种新的研究范式，强调信息熵和系统韧性在评估气候风险中的核心作用。第二部分：地球物理与地质历史的隐形影响本章聚焦于那些在地质时间尺度上塑造气候、但目前在短期气候预测中常被低估的地球内部驱动力。 2.1. 地幔对流与构造活动的时滞效应：我们探讨了深部地球动力学如何通过间接方式影响长期碳循环。例如，火山活动和岩石风化速率的千年尺度变化，尽管其瞬时排放量远低于人类活动，但在数百万年的时间尺度上却是主要的碳汇/源调节器。本书运用地球年代学数据，构建了地幔热柱活动与古气候极端事件（如奥古斯都事件）之间的潜在关联模型，强调了地质背景噪声对当前气候信号识别的干扰。 2.2. 冰盖动力学与海洋环流的共振：传统的冰盖模型多集中于表面融化，而本书则深入研究了冰盖基底与地壳均衡（Glacial Isostatic Adjustment, GIA）的相互作用。我们分析了GIA对区域海平面和底层洋流模式的微妙影响。特别是，我们通过分析格陵兰和南极冰盖的非线性崩塌模式，揭示了其与大西洋经向翻转环流（AMOC）减缓之间可能存在的非线性耦合振荡，这种共振可能导致区域性气候的快速突变，而非渐进变化。第三部分：生物圈的调控失衡与反馈回路气候系统中的生物圈是最大的不确定性来源。本书不再仅仅关注碳的吸收，而是将焦点置于生物圈的结构稳定性和信息传递效率上。 3.1. 微生物组与甲烷释放的阈值效应：永久冻土的融化是当前研究热点，但我们更侧重于解冻后微生物群落结构的变化。通过高通量测序分析，我们发现特定古菌群落（如产甲烷菌）在温度超过某一特定阈值后，其代谢速率会呈现指数级增长，这种微生物生态系统的相变是甲烷释放失控的主要驱动力。这涉及复杂的生化网络动力学，远非简单的温度函数可以描述。 3.2. 海洋生物泵的结构性衰减：现代气候模型通常假设海洋浮游植物的初级生产力与环境因子呈线性相关。然而，本书通过对深海沉积物和海洋酸化历史数据的分析，论证了酸化和表层水增温正在系统性地削弱硅藻等关键生物的优势地位，转向更小的非钙化生物。这种生物群落结构的转变，本质上改变了碳向深海输送的效率——即“生物碳泵”的结构完整性正在被侵蚀，导致大气CO2的吸收能力下降。第四部分：社会经济系统与气候的耦合反馈气候变化研究不能脱离人类社会的能动性。本章从社会学、经济学和政治学的角度，探讨人类活动如何通过复杂的、非线性的方式反作用于地球系统。 4.1. 能源系统的路径依赖与技术锁定：我们分析了基础设施投资（如电网、交通网络）的路径依赖效应如何固化了高碳排放的生产模式。技术创新（如可再生能源）的推广速度受到现有社会资本、监管框架和既得利益集团的结构性制约。本书引入“制度惯性指数”，量化了社会结构对减排政策响应的迟滞性，揭示了政策效果滞后于环境恶化的深层原因。 4.2. 气候变化作为“社会放大器”：气候冲击（如极端天气）并非独立事件，它们与社会脆弱性相互作用，产生倍增效应。我们探讨了资源稀缺如何加剧地缘政治冲突，而冲突反过来又破坏了减排合作机制和环境治理能力。这种气候-冲突-治理退化的负反馈循环，构成了对未来气候系统稳定性的潜在威胁。例如，水资源压力如何通过跨境移民和边境安全升级，间接影响全球供应链的稳定性和碳排放的局部控制。结论：迈向动态平衡管理的范式本书最终强调，应对气候变暖需要从被动的“减缓”和“适应”转向主动的“系统干预”和“动态平衡管理”。鉴于系统的非线性和临界点的存在，传统的线性外推方法已经失效。未来的研究和政策制定必须采纳复杂性思维，侧重于识别和增强系统的关键连接点和信息流通渠道，以期在不可避免的扰动中，维持地球系统的核心功能和人类社会的生存韧性。本书为该领域的研究者提供了一套整合地质学、生物学和社会科学的全新分析工具集。