Dynamic Brain - from Neural Spikes to Behaviors pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Yamaguchi, Yoko 编

出品人:

页数:141

译者:

出版时间:

价格:$ 56.44

装帧:

isbn号码:9783540888529

丛书系列:

图书标签:

• 神经科学
• 计算神经科学
• 大脑动力学
• 神经编码
• 行为神经科学
• 神经网络
• 机器学习
• 认知神经科学
• 神经建模
• 生物物理学

《动态大脑：从神经脉冲到行为》 简介 我们的大脑，这个直径不过十几厘米、重量仅为一千多克的器官，却孕育了我们最深刻的思考、最细腻的情感，以及最复杂的行为。它不仅是我们认识世界的窗口，更是我们行动的源泉。然而，关于这个令人着迷的器官，我们究竟了解多少？《动态大脑：从神经脉冲到行为》一书，正是为了带领读者深入探索大脑的奥秘，从最微观的神经元活动，一步步揭示其如何汇聚成我们日常所见的丰富行为。 这本书并非一本简单的科普读物，它更像是一次智识的旅程，将我们带入神经科学的最前沿。作者以严谨的科学态度和引人入胜的叙述方式，将神经科学的复杂概念转化为清晰易懂的语言，让即使是初次接触该领域的研究者或爱好者，也能获得深刻的理解。全书的结构设计巧妙，循序渐进，从最基础的神经元信息传递机制，逐步延伸至更宏观的认知功能和行为模式，层层递进，引人入胜。 第一部分：神经脉冲的语言 本书的开篇，将我们带入大脑最基本的构建单位——神经元的世界。我们知道，大脑由 billions of 神经元组成，它们之间通过电化学信号进行交流。然而，这种交流的具体机制是怎样的？神经元如何编码信息？ 神经元的结构与功能：作者首先详细介绍了神经元的形态和功能，包括细胞体（soma）、树突（dendrites）、轴突（axon）以及突触（synapse）。我们将了解到，每个神经元都像一个微小的信号处理器，接收来自其他神经元的输入，并根据这些输入决定是否产生输出信号。 动作电位：神经信号的产生：本书将深入剖析“动作电位”（action potential），也就是我们常说的“神经脉冲”。我们将理解，动作电位是如何由离子跨膜流动产生的，以及它是如何以“全有或全无”的方式传递的。作者会用生动的比喻和图示，帮助我们理解钠离子和钾离子的动态变化，以及它们如何驱动这电信号的爆发。 突触传递：信息交流的桥梁：动作电位如何从一个神经元传递到另一个神经元？答案在于突触。本书将详细阐述突触的结构，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。我们将学习到，神经递质（neurotransmitter）是如何在突触间隙中释放，并与突触后膜上的受体结合，从而影响下一个神经元的兴奋或抑制。这里，作者将介绍多种重要的神经递质，如谷氨酸（glutamate）、GABA（gamma-aminobutyric acid）等，并讨论它们在不同脑区和功能中的作用。 兴奋性与抑制性传递：我们还将深入了解，神经信号并非总是“兴高采烈”地传递，它也存在“泼冷水”的抑制性过程。本书会清晰区分兴奋性突触后电位（EPSP）和抑制性突触后电位（IPSP），并解释它们如何协同作用，共同决定一个神经元的最终反应。这种动态的平衡，正是大脑进行复杂计算的基础。 第二部分：网络的力量：从局部到全局 单个神经元的活动固然重要，但真正赋予大脑强大功能的是亿万神经元组成的复杂网络。这本书将带领我们从孤立的神经元活动，转向理解它们如何构成功能性的网络，并由此产生更高级的认知能力。 神经网络的组织：大脑的神经网络并非随机连接，而是具有高度的组织性。作者将介绍大脑皮层（cerebral cortex）的六层结构，以及不同脑区（如海马体、杏仁核、丘脑等）的特异性连接和功能。我们将了解到，特定的神经回路是如何形成，并执行特定的信息处理任务的。 同步与振荡：大脑的“交响乐”：神经元活动并非总是独立的，它们常常表现出同步性。本书将探讨大脑的节律性活动，即神经振荡（neural oscillations），如Alpha、Beta、Gamma等脑波。我们将理解，这些振荡是如何反映不同认知状态（如注意力、睡眠、记忆形成）的，以及它们在协调不同脑区活动中的作用。这就像大脑内部的一场精妙的交响乐，不同的乐器（脑区）在特定的节奏（振荡）下协同演奏。 编码与解码：信息如何被表示与解读：信息在大脑中是如何被编码和解码的？本书将探讨两种主要的编码机制：率编码（rate coding）和时间编码（temporal coding）。我们将理解，信号的强度（发放频率）和信号的时序（脉冲发放的时间模式）都承载着重要的信息。例如，在视觉系统中，特定神经元的发放率可能与光线的亮度相关，而另一种神经元的脉冲发放时间模式可能与物体的形状有关。 学习与可塑性：大脑的适应之道：大脑最令人惊叹的能力之一是其学习和改变的能力，即神经可塑性（neural plasticity）。本书将深入介绍突触可塑性，如长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD），以及它们如何成为学习和记忆的生物学基础。我们将了解到，每一次学习新的技能或知识，都在重塑着我们大脑的连接方式。 第三部分：大脑与行为：从神经活动到行动 最终，神经科学的目标是将大脑活动与我们所观察到的行为联系起来。《动态大脑》将把前面介绍的神经基础知识，应用于解释各种复杂的行为。 感知：认识世界：我们如何看到、听到、闻到、尝到、触摸到世界？本书将以视觉和听觉为例，阐述感觉信息是如何从感官输入，经过一系列神经转换，最终在大脑中形成我们所感知到的世界。我们将理解，例如，我们如何从眼睛接收到的光信号，在大脑中构建出三维立体的物体图像。 运动：行动的执行：从简单的抓握到复杂的舞蹈，运动的产生涉及精密的神经控制。本书将探讨运动皮层（motor cortex）及其下行通路，以及它们如何精确协调肌肉的收缩，从而产生流畅的动作。我们还将了解，运动的意图是如何在大脑中产生，并如何转化为实际的行动指令。 决策与认知：思维的奥秘：决策、计划、记忆、注意力，这些高级认知功能是如何实现的？本书将深入探讨前额叶皮层（prefrontal cortex）等关键脑区的作用，以及它们在执行功能（executive functions）中的作用。我们将看到，神经活动如何在大脑的不同区域之间流动和整合，最终导向一个决策或一个思考过程。 情感与动机：驱动我们的内在力量：情感和动机是我们行为的强大驱动力。本书将探讨边缘系统（limbic system），如杏仁核和海马体，在情绪处理和记忆形成中的作用。我们将理解，例如，恐惧反应是如何在大脑中产生的，以及不同的奖赏系统如何驱动我们的探索和学习行为。 大脑疾病的视角：为了更深刻地理解大脑的正常运作，本书还会从疾病的角度切入。通过介绍一些神经系统疾病，如阿尔茨海默症、帕金森病、抑郁症等，我们将更清晰地看到，当特定的神经通路或神经化学物质出现问题时，会对行为和认知产生怎样的影响，从而反过来加深我们对健康大脑机制的理解。 结论：未来的展望 《动态大脑：从神经脉冲到行为》以一种启发性的方式结束，它不仅总结了当前神经科学的重大进展，更展望了未来的研究方向。神经科学正处于一个激动人心的时代，新的技术（如光遗传学、高通量基因测序、先进的脑成像技术）不断涌现，为我们揭示大脑的秘密提供了前所未有的工具。 这本书的目的，不仅仅是传授知识，更是点燃读者对大脑探索的热情。它鼓励我们以更深入、更细致的视角去审视自身，去理解我们之所以是我们，究竟是怎样的神经机制在背后运作。无论是对于立志投身神经科学研究的学生，还是对人类心智充满好奇的普通读者，《动态大脑》都将是一本不可多得的、极具启发性的读物。它邀请您一同踏上这场跨越神经元、网络，直至行为的壮丽旅程，去发现那个一直以来影响着您，却又如此神秘的大脑。

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