The Neurobiology of Olfaction pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Press

作者:Menini, Anna

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2009-11-24

价格:USD 164.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9781420071979

丛书系列:

图书标签:

• 神经生物学
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• 化学感觉

嗅觉的神秘旅程：从分子到感知 嗅觉，作为我们最古老、也最不为人知的感觉之一，悄然无息地塑造着我们的生活。它能唤醒遥远的记忆，传递危险的信号，维系着复杂的情感联系，甚至影响我们的进食和社交行为。然而，与视觉和听觉的光彩夺目相比，嗅觉的世界似乎总是笼罩着一层神秘的面纱。本书旨在揭开这层面纱，带领读者踏上一段深入嗅觉神经生物学核心的探索之旅。我们将从最基础的分子层面出发，循序渐进地剖析嗅觉信息的产生、传递、处理和最终的感知过程，力求呈现一个全面、深入且引人入胜的嗅觉图景。 一、气味分子的世界：嗅觉的起点 一切嗅觉的起点，都源于空气中漂浮的各种挥发性分子，也就是我们所说的“气味物质”。这些分子形态各异，大小不一，但它们都拥有一个共同的特性：能够与嗅觉感受器发生特异性的结合。本书将首先介绍气味分子的多样性及其化学特性，包括它们的结构、挥发性以及与生物体相互作用的潜力。我们会探讨不同类别的气味分子，例如脂肪族化合物、芳香族化合物、含硫化合物等，以及它们在自然界和我们日常生活中扮演的角色。 二、嗅觉感受器：捕捉气味信息的“哨兵” 气味分子如何在鼻腔内被“捕捉”？答案在于鼻腔上皮中密集分布的嗅觉感受器细胞。这些细胞膜上镶嵌着数量庞大、种类繁多的嗅觉感受器蛋白（Olfactory Receptors, ORs）。人类拥有数百个功能性的嗅觉感受器基因，每一种感受器蛋白都能特异性地识别一类或几类气味分子。本书将详细阐述嗅觉感受器蛋白的分子结构、基因表达调控机制以及它们在嗅觉信号转导通路中的关键作用。我们将深入探讨“一受体一气味”还是“组合编码”等关于嗅觉感受器如何编码气味信息的理论，并介绍最新的研究进展，例如利用基因工程和成像技术来解析嗅觉感受器的功能。 三、嗅觉信号的转导：从细胞膜到神经冲动 当气味分子与嗅觉感受器结合后，便会引发一系列复杂的细胞内信号转导事件。这一过程如同一个精密的“多米诺骨牌”，最终将化学信号转化为电信号，即神经冲动。本书将详细介绍嗅觉信号转导的关键分子机制，包括G蛋白的激活、腺苷酸环化酶（Adenylyl Cyclase III, ACIII）的催化、环磷酸腺苷（cAMP）的生成、离子通道的开放以及膜电位的变化。我们将探讨这些信号分子在整个转导通路中的精确配合，以及是否存在不同的转导途径来编码不同类型的信息。 四、嗅觉信息的海量传输：嗅神经元的“编码器” 每个嗅觉感受器细胞表达一种类型的嗅觉感受器蛋白，并将其信息汇聚到嗅神经元的轴突末端。这些轴突穿过筛板（cribriform plate），最终汇聚在嗅球（olfactory bulb）中。本书将重点介绍嗅神经元的解剖学结构、它们的分布模式以及它们如何形成大量的“嗅觉地图”（odor maps）。我们将深入探讨嗅神经元如何将来自不同嗅觉感受器的信号进行编码和初步整合，并介绍嗅神经元对气味浓度的响应特性以及它们之间的相互作用。 五、嗅球：初步的“气味处理器” 嗅球是嗅觉信息处理的第一站，也是一个极其复杂的神经集成中心。在这里，来自嗅神经元的轴突末端与嗅球内的神经元（主要是僧帽细胞 Mitral cells 和簇状细胞 Tufted cells）形成突触连接，构成被称为“嗅小球”（glomeruli）的微小功能单位。每个嗅小球通常接收来自表达相同嗅觉感受器的嗅神经元的输入。本书将深入解析嗅球的微观结构，包括僧帽细胞、簇状细胞、颗粒细胞（granule cells）以及中间神经元等。我们将详细阐述嗅球内部的信息处理机制，包括兴奋性和抑制性突触的相互作用、嗅小球之间的信息传递以及嗅球如何进行初步的模式识别和信息分离。 六、嗅觉通路的多样性：从嗅球到大脑皮层 嗅球处理后的信息并非单一地传递到大脑的某个特定区域，而是通过多条通路延伸到大脑的各个皮层区域，参与不同层面的嗅觉感知和更高级的认知功能。本书将追踪这些主要的嗅觉通路，包括： 内侧嗅皮层（Medial Olfactory Cortex）: 主要包括嗅结节（olfactory tubercle）、内嗅皮层（entorhinal cortex）等，与情绪、动机和记忆等边缘系统功能紧密相关。 外侧嗅皮层（Lateral Olfactory Cortex）: 主要包括梨状皮层（piriform cortex）和杏仁核（amygdala），是主要的嗅觉初级感觉皮层，负责识别气味本身。 其他投射: 嗅觉信息还投射到前额叶皮层（prefrontal cortex），参与嗅觉的决策和联想，以及丘脑（thalamus）等区域，参与更广泛的感官整合。 我们将详细介绍这些通路的功能，以及它们如何协同工作，将单一的气味分子信息转化为丰富、有意义的嗅觉体验。 七、气味感知与联想：记忆、情感与行为的交织 嗅觉感知远不止是简单地“闻到”某种气味。它与我们的记忆、情感和行为紧密相连，构成我们独特的“气味印记”。本书将探讨嗅觉与边缘系统（limbic system）的密切关系，解释为何某些气味能够瞬间唤起深埋的记忆，或者引发强烈的情感反应。我们将介绍嗅觉如何影响我们的进食行为、社交互动、以及形成对环境的整体感知。此外，我们还会探讨嗅觉的适应性（adaptation）和调味（flavor）等现象，解释我们如何逐渐习惯某些气味，以及味觉和嗅觉如何共同作用形成复杂的“味道”感知。 八、嗅觉发育与可塑性：不断演化的感官 嗅觉系统并非一成不变，它在生命的早期经历显著的发育过程，并且在成年后仍然保持着一定的可塑性。本书将介绍嗅觉系统从胚胎发育到成年期的演变过程，包括嗅觉感受器基因的表达、嗅神经元的生长和突触的形成。我们还将探讨嗅觉体验对神经回路重塑的影响，例如在学习和记忆过程中，嗅觉信息如何改变神经元的连接强度和功能。 九、嗅觉研究的工具与方法 为了深入理解嗅觉的奥秘，科学家们开发了各种先进的研究工具和方法。本书将介绍这些关键技术，例如： 分子生物学技术: 用于鉴定嗅觉感受器基因、研究基因表达和蛋白功能。 电生理学技术: 用于记录嗅觉神经元的电活动，解析信号的产生和传递。 成像技术: 例如钙成像（calcium imaging）和功能性磁共振成像（fMRI），用于可视化嗅觉网络的活动。 行为学实验: 用于评估动物和人类对气味的感知和反应。 计算神经科学: 用于模拟和分析嗅觉信息的处理过程。 通过这些工具和方法，我们得以窥探嗅觉神经生物学的微观细节，并构建更全面的理论模型。 十、嗅觉障碍与未来展望 尽管嗅觉如此重要，但它也容易受到各种因素的影响而发生障碍，例如疾病、损伤或衰老。本书将简要介绍常见的嗅觉障碍，如嗅觉减退（hyposmia）、嗅觉缺失（anosmia）和嗅觉异常（parosmia），以及它们可能带来的影响。最后，我们将展望嗅觉神经生物学领域的未来研究方向，包括对神经退行性疾病中嗅觉功能改变的理解，嗅觉在人工智能中的应用，以及开发更有效的嗅觉疗法等。 总之，本书将带领读者全面了解嗅觉的神经生物学基础，从最微观的分子层面到最宏观的感知和行为，揭示这一迷人感觉的深刻奥秘。通过对嗅觉世界的深入探索，我们不仅能更好地理解自身，也能更深入地洞察自然界的奥妙。

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这本书的叙事节奏把握得非常好，不像一些学术著作那样板着脸孔，它似乎有一种内在的驱动力，不断地推着你向前阅读。我尤其喜欢其中穿插的对历史上关键实验的简要回顾，比如早期的电生理记录，这不仅增添了历史的厚重感，也让读者能体会到科学是如何一步步累积和修正的。对于那些关注环境因素如何影响嗅觉系统发育的章节，我阅读得尤为仔细，作者对表观遗传学在嗅觉可塑性中作用的讨论，提供了许多前沿的见解，让我对“后天影响先天”有了更深层次的认识。这本书的排版和印刷质量也值得称赞，字里行间没有出现任何模糊不清的地方，这在处理涉及大量化学结构和神经元投射的复杂插图时尤为重要。它不仅是一本教科书，更像是一部浓缩的、关于我们如何闻到世界的进化史诗，非常引人入胜。

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这本书的深入程度简直令人咋舌，它不仅仅是在罗列事实，更像是在引导读者进行一场思维上的探险。作者对复杂神经通路和分子机制的阐述，精准而富有洞察力，读起来丝毫没有枯燥感。特别是关于嗅觉信息如何在边缘系统和皮层之间被整合与诠释的部分，那种层层递进的分析逻辑，让人忍不住会停下来反复揣摩。我特别欣赏作者在处理那些尚存争议的理论时所采取的平衡态度，既没有盲目追捧主流观点，也没有简单地否定前人研究，而是提供了一个非常扎实的辩证框架。这本书的图表设计堪称一绝，那些精密的结构图和数据可视化，极大地辅助了对抽象概念的理解，即便是初次接触这个领域的读者，也能借助这些视觉工具迅速建立起稳固的认知模型。它成功地架起了一座桥梁，连接了基础的细胞生物学知识与高级的行为神经学现象，展现了嗅觉系统作为人类感官系统基石的独特地位。读完后，我感觉自己对“气味如何影响情绪和记忆”这个问题有了全新的、更具科学依据的理解。

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这本书的学术深度和广度达到了一个罕见的平衡点，它既能满足资深研究人员对细节的苛求，也能为渴望建立全面知识体系的学习者提供坚实的基础。我特别赞赏作者在处理嗅觉系统的发育可塑性问题上所展现出的复杂性视角，它清晰地展示了嗅觉系统并非一个一成不变的硬线路，而是一个在生命周期中不断自我修正和适应的动态网络。关于嗅觉信息处理的计算模型部分，虽然技术性较强，但作者通过逐步分解复杂的数学原理，使得即便是对计算神经学不太熟悉的读者也能抓住其核心逻辑——即气味识别本质上是一个模式匹配过程。这本书的索引做得极其详尽，这对于需要快速查阅特定受体类型或特定脑区功能关联的读者来说，是莫大的便利。总而言之，这是一部极具权威性且内容极其饱满的著作，它彻底提升了我对感官科学的理解水平。

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作为一名对人类行为学抱有浓厚兴趣的读者，我发现这本书在连接基础神经科学与实际生活体验方面做得非常出色。它并没有止步于描述神经元如何发放冲动，而是深入探讨了嗅觉系统对觅食行为、社会互动乃至情感联结的底层影响。那些关于信息素（pheromones）在哺乳动物社交行为中角色的讨论，简直是打开了新世界的大门，让我开始重新审视日常生活中那些“无意识”的互动。作者在解释感觉输入与决策制定之间的“黑箱”操作时，所采用的清晰的流程图和模型，帮助我构建了一个清晰的认知地图。这本书的论证风格是极其审慎的，它总是基于可靠的数据和统计学意义来下结论，这种严谨性使得书中的每一个观点都具有很强的说服力，让人信服。它让我意识到，我们对世界的感知远比视觉和听觉所呈现的要丰富和复杂得多。

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我是在寻找一本能深度解析气味感知生理基础的专业参考书时找到它的，而这本书的厚度和内容广度完全超出了我的预期。它不仅覆盖了嗅觉受体层面的基因多样性研究，还详细剖析了从鼻腔上皮到嗅球再到高级皮层处理的整个信息流动的动态过程。最让我印象深刻的是它对气味学习和记忆的详细梳理，作者巧妙地结合了分子标记、突触可塑性以及行为实验的结果，描绘出了一个非常立体的学习曲线模型。阅读过程中，我感觉自己仿佛置身于一个设备齐全的神经生物学实验室，亲眼见证了科学家们如何通过精妙的实验设计来解开这些复杂的生物学谜题。文字的组织极具专业性，充满了严谨的术语，但这并不妨碍我这种非专业背景的读者去领会其核心思想，因为作者总能找到恰当的比喻来阐释那些高深的生化反应。这本书无疑是该领域内一本里程碑式的著作，是任何严肃研究者书架上不可或缺的工具书。

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