埃里克 R. 坎德尔（Eric R. Kandel）
2000年诺贝尔生理学或医学奖获得者，是美国著名的哥伦比亚大学生物化学、分子生物物理学、生理学、细胞生物物理学和精神病学教授，是霍华德休斯医学研究所高级研究员，曾被授予美国国家科学勋章。
他于1929年出生于奥地利的维也纳，1956年毕业于美国纽约大学，获医学博士学位，1983年至今任哥伦比亚大学生物化学、分子生物物理学、生理学、细胞生物物理学和精神病学教授、霍华德休斯医学研究中心高级研究员，他也是美国国家科学院的成员。
2000年，坎德尔博士因其对神经系统学领域的开创性贡献与保罗格林加德共同获得诺贝尔生理学和医学奖。值得一提的是，他因在神经细胞记忆存储的生理学基础方面的研究获得这份殊荣。坎德尔博士还获得其他多个奖项，包括美国国家科学勋章、艾伯特拉斯克医学研究奖（Albert
Lasker Basic Medical Research Award）、盖尔德纳国际医学科学杰出成就奖（Gairdner
International Award for Outstanding Achievement in Medical
Science）、沃尔夫奖，等等。他还获得18个荣誉学位。
坎德尔博士因主编《神经科学原理》而备受赞誉。他的自传《追寻记忆的痕迹》（In Search of Memory: The
Emergence of a New Science of
Mind）叙述了他非凡的生活和职业成就，曾荣获《洛杉矶时报》图书奖。他的其他著作包括Cellular Basis of
Behavior: An Introduction to Behavioral Neurobiology，Behavioral
Biology of Aplysia: A Contribution to the Comparative Study of
Opisthobranch Molluscs，Molecular Neurobiology in Neurology and
Psychiatry和Memory: From Mind to Molecules（与 Larry R.Squire 合著）。
目錄：
上册——
第一部分 总论
1 脑和行为
Eric R. Kandel， A.J. Hudspeth
在脑与行为相关性问题上发展起来的 两种对立观点
脑有明确的机能分区
关于认知能力定位最初的有力证据来 自对语言障碍的研究
情感状态也受脑内特定部位调控
精神活动是脑内各基本功能单元之间 相互作用的终末产物
选读文献
参考文献
2 神经细胞、神经环路与行为
Eric R. Kandel， Ben A. Barres， A.J. Hudspeth
神经系统有两类细胞
每个神经细胞均为具有一种或更多行 为功能环路的一员
所有神经细胞都以相同的方式生成神 经信号
神经细胞的不同主要在分子层面
神经网络模型模拟脑对信息的平行加 工方式
神经联系会根据使用经历而被修改
选读文献
参考文献
3 基因与行为
Cornelia I. Bargmann， T. Conrad Gilliam
基因、基因分析和行为的遗传特性
基因的性质
基因在染色体上的排列
基因型和表性之间的关系
基因在进化过程中是保守的
基因对行为的影响可以从动物模型研究
对人类行为及其异常的遗传研究
精神障碍及研究多基因特性面临的挑战
本章小结
术语表
选读文献
参考文献
第二部分 神经元的细胞和分子生物学
4 神经系统的细胞
James H. Schwartz， Ben A. Barres， James E. Goldman
神经元与胶质细胞在结构和分子特 性方面有很多共性
细胞骨架决定细胞形状
蛋白颗粒和细胞器沿轴突和树突主 动运输
蛋白与其他分泌细胞一样在神经元 内制成
细胞的表膜和胞外基质是重复制造的
胶质细胞有多样的神经功能
本章小结
选读文献
参考文献
5 离子通道
Steven A. Siegelbaum， John Koester
神经系统快速信号传输取决于离子 通道
离子通道属于跨越细胞膜的蛋白质
通过单个离子通道的电流可以被记 录到
所有细胞离子通道都具有的特性
通过生物物理学、生物化学和分子生 物学研究能推出离子通道的结构
本章小结
选读文献
参考文献
6 神经元的膜电位和被动电特性
John Koester， Steven A. Siegelbaum
静息膜电位源自细胞膜两边的静电
静息膜电位由非门控和门控离子 通道决定
维持静息膜电位的离子流平衡随动作 电位而被取消
不同离子对静息膜电位的影响可由戈 德曼方程所量化
神经元的功能特性可以用一种电子等 效电路来表示
神经元的被动电特性影响电信号传输
本章小结
选读文献
参考文献
7 可传输的信号：动作电位
John Koester， Steven A. Siegelbaum
动作电位由通过电压门控通道的离子 流所产生
电压门控离子通道特点的多样性拓宽 了神经元信号的传输能力
电压门控和离子通透的机制已用电生 理测量推断出来
电压门控的钾、钠、钙通道有共同起 源和相似结构
164
本章小结
选读文献
参考文献
第三部分 突触传递
8 突触传递总观
Steven A. Siegelbaum， Eric R. Kandel
有电突触和化学突触
电突触提供瞬间信号传递
化学突触可以放大信号
选读文献
参考文献
9 神经-肌肉突触的信号传输：直接门控传递
Eric R. Kandel， Steven A. Siegelbaum
神经肌肉接点是对直接门控突触传递方 式研究最完善的样板
运动神经元靠开放终板部位配体门控离 子通道来兴奋肌肉
用膜片钳可以测量通过单个乙酰胆碱受 体通道的电流
已经知晓乙酰胆碱受体通道的分子特性
本章小结
附：终板电流可以通过等效电路计算 出来
选读文献
参考文献
10 中枢神经系统的突触整合
Steven A. Siegelbaum， Eric R. Kandel， Rafael Yuste
中枢神经元接受兴奋性和抑制性的传入
兴奋性和抑制性突触有各自的超微结构
兴奋性突触传递受通透钠钾离子的离子 型谷氨酸受体-通道所调控
抑制性突触活动受通透氯离子的离子型 γ氨基丁酸和甘氨酸受体-通道调控
离子型谷氨酸、γ氨基丁酸和甘氨酸受 体是由两个不同基因家族编码的跨膜 蛋白组成的
兴奋性和抑制性突触活动由细胞整合成 为单一的输出信号
本章小结
选读文献
参考文献
11 突触传递的调节：第二信使
Steven A. Siegelbaum， David E. Clapham， James H. Schwartz
环一磷酸腺苷通路最能诠释G蛋白偶联 受体起始的第二信号级联放大作用
由G蛋白偶联受体起始的第二信号通 路遵循相同的分子逻辑
跨细胞的信使对调节突触前功能很 重要
一组酪氨酸激酶受体家族调节某些代 谢型受体效应
离子型和代谢型受体有不同生理作用
磷蛋白磷酸酶可以终止磷酸化调节的 突触活动
第二信使可赋予突触传递以长时效应
本章小结
选读文献
参考文献
12 递质释放
Steven A. Siegelbaum， Eric R. Kandel， Thomas C. Südhof
递质释放受突触前末梢去极化调控
钙内流激发释放
递质以量子单位释放
递质由突触囊泡储存和释放
突触囊泡的胞吐仰仗高度保守的蛋白 结构
递质释放的调控是突触可塑性的基础
本章小结
选读文献
参考文献
13 神经递质
James H. Schwartz， Jonathan A. Javitch
具备四项标准的化学信使才能被考虑 是神经递质
只有少许小分子物质起递质作用
小分子递质被主动摄入囊泡
许多神经活性多肽起递质作用
多肽和小分子递质在很多方面不一样
多肽和小分子递质共存并可以共释放
从突触间隙去除递质即终止突触传递
本章小结
选读文献
参考文献
14 神经和运动单位疾病
Robert H. Brown， Stephen C. Cannon， Lewis P. Rowland
周围神经、神经肌肉接点和肌肉的疾 病在临床上能够鉴别
多种疾病以运动神经元和周围神经为 目标
神经肌肉接点疾病有多种原因
骨骼肌疾患可以是遗传的也可以是后 天的
本章小结
附：运动单位疾病诊断有实验室辅助 标准
选读文献
参考文献
第四部分 认知的神经基础
15 中枢神经系统的组成
David G. Amaral， Peter L. Strick
中枢神经系统由脑和脊髓构成
主要的功能系统有类似的组成
大脑皮质与认知相关
脑的皮质下区域按功能组合成核团
脑的调节系统影响动机、情绪和记忆
周围神经系统在解剖学上区别于中枢 神经系统
本章小结
选读文献
参考文献
16 感觉和运动的功能组合
David G. Amaral
在躯体感觉系统中展示的感觉信息加 工过程
丘脑是除了嗅觉以外所有感觉从感受 器到感觉皮质通路中的关键接点
皮质是感觉信息加工的最高部位
随意运动受皮质和脊髓之间的直接纤 维联系所调控
本章小结
选读文献
参考文献
17 从神经细胞到认知：空间和行动的内部表现
Eric R. Kandel
认知神经科学的主要目标是诠释精神 活动的神经表现
内在空间在脑内的有序代表
内在空间的脑内代表受经验修正
后顶叶联络皮质代表人的外在空间
多数精神活动是非意识的
意识可以用神经生物学分析法来表 示吗
本章小结
选读文献
参考文献
18 认知的组成
Carl R. Olson， Carol L. Colby
皮质机能相关的区域靠在一起
感觉信息在皮质内在连续通路里加工
每一种感觉形式的并行通路到背侧和 腹侧联络皮质
锁定目标的运动行为受额叶控制
边缘联络皮质是通往海马记忆系统的 大门
本章小结
选读文献
参考文献
19 运动前系统的认知功能
Giacomo Rizzolatti， Peter L. Strick
大脑皮质与脊髓之间的直接纤维联系 是执行随意运动的基础
灵长类脑的四个运动前区也有到脊髓 的直接纤维联系
参与随意运动的运动环路组合起来以 完成其特定目标
手在灵长类行为中有特殊作用
在顶叶和运动前皮质的神经元一起活 动编码潜在的运动行为
本章小结
选读文献
参考文献
20 认知的功能影像学
Scott A. Small， David J. Heeger
功能影像反映神经活动的代谢需要
功能影像用于探查认知加工过程
功能影像存在局限性
本章小结
选读文献
参考文献
第五部分 感觉
21 感觉编码
Esther P. Gardner， Kenneth O. Johnson
精神物理学讨论触发感觉刺激的物 理特性
物理刺激通过感觉编码在神经系统 体现
特定感觉通路延伸到中枢神经系统
本章小结
选读文献
参考文献
22 躯体感觉系统：感受器和中枢通路
Esther P. Gardner， Kenneth O. Johnson
躯体感觉系统的初级感觉神经元聚 集于背根神经节
周围躯体感觉神经纤维以不同的速 度传导动作电位
躯体感觉系统使用许多特化的感受器
躯体感觉信息通过脑、脊神经进入 中枢神经系统
躯体感觉信息从脊髓流向丘脑通过 平行的通路
丘脑有若干特定的躯体感觉区
本章小结
选读文献
参考文献
23 触觉
Esther P. Gardner， Kenneth O. Johnson
主动及被动触碰引起机械感受器的 类似反应
手有四种机械感受器
触觉信息在中枢触觉系统内加工
触觉信息在中枢逐级突触传递中不 断抽象化
脑躯体感觉区损伤会造成特定的触 觉障碍
本章小结
选读文献
参考文献
24 疼痛
Allan I. Basbaum， Thomas M. Jessell
伤害性刺激激活伤害感受器
出自伤害感受器的信息传递到脊髓 后角的神经元
痛觉过敏有周围性和中枢性起源
伤害性信息从脊髓传递到丘脑
疼痛有皮质的调控机制
鸦片样肽起内源性控制疼痛的作用
本章小结
选读文献
参考文献
25 视觉加工的构成特点
Charles D. Gilbert
视感觉是作图过程
视感觉受膝状体纹状皮质通路调控
视觉的形状、颜色、移动和深度在 大脑皮质的不同地方加工
在传入通路上接力的神经元感受野 为脑如何分析视觉形象提供线索
由特定神经元组成的柱状结构构成 视皮质
皮质内环路转移神经信息
视觉信息由各种神经编码所表现
本章小结
选读文献
参考文献
26 低层次视觉加工：视网膜
Markus Meister， Marc Tessier-Lavigne
光感受器层对视形象采样
光传导把吸收光子联系到改变膜传导
节细胞把神经内形象带到脑内
中间神经元网络把网膜的输出形态化
网膜的感受性随图像变化而改变
本章小结
选读文献
参考文献
27 中间层次的视觉加工以及原始视觉
Charles D. Gilbert
对象几何图形的内模有助于脑对形状 的分析
对深度的感觉有助于把物象从背景中 分离出来
局部运动的提示决定事物的轨迹和 形状
背景决定对视刺激的感受程度
皮质纤维联系、功能构筑和感受之间 是密切相关的
本章小结
选读文献
参考文献
28 高层次视觉加工：认知影响
Thomas D. Albright
高层次视觉加工涉及对事物的鉴别
下颞皮质是感知事物的初级中枢
事物识别依靠知觉的不变性
事物明确的知觉使行为简单化
视觉记忆是高层次视觉加工的一部分
视觉记忆的联想性回忆取决于加工视 刺激的皮质神经元从上到下的激活
本章小结
选读文献
参考文献
29 视觉加工和功效
Michael E. Goldberg， Robert H. Wurtz
连续关注视野中对象使我们集中注 意力
即使网膜内影像继续移动视觉情景 仍然稳定
在扫视期间视觉的流逝
顶叶皮质把视觉信息送到运动系统
本章小结
选读文献
参考文献
30 内耳
A.J. Hudspeth
耳分三个功能部分
听觉从耳捕获声音能量开始
耳蜗的水动力及机械装置为感受器 细胞提供机械性刺激
毛细胞把机械能转换成神经信号
毛细胞的瞬时反应决定其感受性
毛细胞使用特殊的条带突触
听觉信息从蜗神经开始传递
神经性听觉丧失常见而可治
本章小结
选读文献
参考文献
31 听觉中枢神经系统
Donata Oertel， Allison J. Doupe
声音里含有多类信息
声音的神经表现起于蜗神经核
哺乳动物的上橄榄复合体包含分别测 量两耳声强和时间差别的不同环路
从上橄榄复合体传出的信号发出反馈 回到耳蜗
下丘把听觉信息传到大脑皮质
听觉对人和鸣禽的语音学习和形成都 很关键
本章小结
选读文献
参考文献
32 嗅觉和味觉：化学感觉
Linda B. Buck， Cornelia I. Bargmann
大量嗅感受器蛋白启动嗅觉
嗅觉信号沿着到脑的通路传递
气味引出特殊的先天行为
味觉系统掌控着味觉
本章小结
选读文献
参考文献
下册——
第六部分 运动
33 运动的组织和计划
Daniel M. Wolpert， Keir G. Pearson， Claude P.J. Ghez
运动指令通过感觉运动转换而起始
运动信号经过正馈和反馈处理
运动系统必须要适应于发育和经验
本章小结
选读文献
参考文献
34 运动单位与肌肉活动
Roger M. Enoka， Keir G. Pearson
运动单位是控制运动的基本单位
肌力取决于肌肉结构
不同运动需要不同的活动战略
本章小结
选读文献
参考文献
35 脊髓反射
Keir G. Pearson， James E. Gordon
反射可随特定运动任务而改变
脊髓反射使肌肉收缩形成协调模式
局部脊髓环路负责反射的协调
中枢运动指令和认知过程可以改变 脊髓反射通路的突触传递
固有反射对随意运动和自主性运动 都起重要调节作用
中枢神经系统损伤导致反射和肌紧 张的特殊变化
本章小结
选读文献
参考文献
36 位移运动
Keir G. Pearson， James E. Gordon
步行要求复杂顺序的肌肉收缩
步行的运动模式在脊髓水平组合
从运动肢体来的感觉传入调节步行
对步行的起始和适应性调控需要下 行通路参与
人类行走可能需要脊髓模式发生器
本章小结
选读文献
参考文献
37 随意运动：初级运动皮质
John F. Kalaska， Giacomo Rizzolatti
运动功能位于大脑皮质内
许多皮质区域参与控制随意运动
初级运动皮质在产生运动指令中起 重要作用
本章小结
选读文献
参考文献
38 随意运动：顶叶和运动前皮质
Giacomo Rizzolatti， John F. Kalaska
随意运动表达出运动意愿
随意运动需要有关外界和自身的感 觉信息
伸手去够一个事物需要有对该事物 空间位置的感觉信息
抓握一个事物需要有该事物物理性 状的感觉信息
补充运动复合体在选择和执行合适 的随意动作方面起关键作用
皮质运动系统参与动作的计划
皮质运动区负责理解所见到的别人 的动作
运动动作、意愿感以及自由意志之 间的关系还不能确定
本章小结
选读文献
参考文献
39 对注视的控制
Michael E. Goldberg， Mark F. Walker
六种神经元控制系统保证眼睛注视 目标
眼球的运动靠六块眼外肌
眼球扫视的运动环路位于脑干
扫视由大脑皮质通过上丘控制
平稳跟踪运动涉及大脑皮质、小脑 和脑桥
某些注视转移需要头和眼球运动的 配合
本章小结
选读文献
参考文献
40 前庭系统
Michael E. Goldberg， Mark F. Walker， A.J. Hudspeth
内耳前庭装置含有五个感受器
前庭眼动反射在头部活动时保持眼 球和身体的稳定
前庭装置的中枢纤维联系将前庭觉、 视觉和运动信号进行整合
临床症状可以解释正常的前庭功能
本章小结
选读文献
参考文献
41 姿势
Jane M. Macpherson， Fay B. Horak
姿势的平衡和定向是不同的感觉运 动过程
控制姿势平衡需要身体大量中枢的 参与
姿势定向对优化执行任务、诠释感 受和预感平衡失调很重要
来自各方面的感觉信息必须要整合 起来以维持平衡和定向
神经系统广泛部位参与姿势控制
本章小结
选读文献
参考文献
42 小脑
Stephen G. Lisberger， W. Thomas Thach
小脑疾患有特殊症状和体征
小脑分一系列功能独特的区域
小脑的微环路有一种特定、有规律 的组织形式
前庭小脑调控平衡和眼球的运动
脊髓小脑调控躯干和肢体的运动
大脑小脑涉及运动的计划
小脑参与运动学习
本章小结
选读文献
参考文献
43 基底神经节
Thomas Wichmann， Mahlon R. DeLong
基底神经节由若干互相联系的核团 组成
一大组皮质-基底神经节-丘脑皮 质环路分别促进骨骼肌运动、眼 球运动、联络及边缘功能
皮质-基底神经节-丘脑皮质运动 环路起始并终止于与运动有关的 皮质区域
其他基底神经节环路涉及对眼球运 动、心境、奖赏和执行的功能
基底神经节发生病变会导致运动、执 行功能、行为和心境方面的障碍
本章小结
选读文献
参考文献
44 神经系统变性疾病的遗传机制
Huda Y. Zoghbi
扩延的三核苷酸重复序列是许多神 经变性病的特征
帕金森病是老年人常见的变性疾患
选择性损伤出现在泛素表达基因损 伤之后
动物模型是研究神经变性疾病的有 力工具
与神经变性疾病发病机理相关的若干 通路
对神经变性病分子基础的认识开辟了 治疗干预的可能途径
本章小结
选读文献
参考文献
第七部分 神经信息的非意识和意识性加工
45 脑干的感觉、运动和反射功能
Clifford B. Saper， Andrew G.S. Lumsden， George B. Richerson
脑神经与脊神经同源
脑干内的脑神经核的组合与脊髓的感 觉、运动区域基本排列一样
脑干网状结构的神经元集群协调维持 生命稳态及存活所需的反射和简单 行为
本章小结
选读文献
参考文献
46 脑干的调节功能
George B. Richerson， Gary Aston-Jones， Clifford B. Saper
从脑干上行的单胺和胆碱能投射维持 觉醒
单胺能和胆碱能神经元有许多相似的 特点和功能
单胺物质调节除觉醒以外的许多功能
本章小结
附：对昏迷病人的评估
选读文献
参考文献
47 自主运动系统和下丘脑
John P. Horn， Larry W. Swanson
自主神经系统调控身体的稳态
自主神经系统含有组合成神经节的内 脏运动神经元
自主运动系统的节前和节后神经元的 突触联系利用共传递模式
自主行为是所有三部分自主神经之间 协调的产物
自主和内分泌功能由中枢位于下丘脑 的中枢自主网络所协调
下丘脑整合自主、内分泌和行为反应
本章小结
选读文献
参考文献
48 情绪和感情
Joseph E. LeDoux， Antonio R. Damasio
现代寻找情绪脑始于19世纪后叶
杏仁核在情绪环路是关键调节中枢
其他起情绪加工作用的脑区
与感情相关联的神经结构开始被认识
本章小结
选读文献
参考文献
49 体内平衡、动机和成瘾
Peter B. Shizgal， Steven E. Hyman
对脱水的反应和预感都会去喝水
能量储存受到精密调节
动机状态影响目标驱动行为
药物滥用和成瘾属于目标驱动行为
本章小结
选读文献
参考文献
50 发作和癫痫
Gary L. Westbrook
发作和癫痫的分类对发病机理和治疗 都重要
脑电图反映皮质神经元的集团行为
在小群神经元起始的局灶性发作称为 致痫灶
原始发生的发作源自丘脑皮质环路
手术治疗癫痫的关键是将致痫灶定位
长时发作会造成脑损伤
导致癫痫发生的因素是一个未展开的 谜团
本章小结
选读文献
参考文献
51 睡眠和做梦
David A. McCormick， Gary L. Westbrook
睡眠由快速眼动期和非快速眼动期交 替组成
睡眠服从昼夜和次昼夜周期
睡眠随年龄变化
不同物种的睡眠性质很不一样
睡眠障碍有行为、心理和神经疾病方 面的原因
本章小结
选读文献
参考文献
第八部分 发育及行为的出现
52 神经系统的形成
Thomas M. Jessell， Joshua R. Sanes
在胚胎发育早期神经管就开始分区了
分泌信号决定神经细胞的命运
神经管首尾的定型涉及信号梯度渐变 和中枢二次组成
神经管背腹定型的机制与首尾不同水 平形成机制类似
局部信号决定了神经元的功能再分类
前脑发育由内外影响因素决定
本章小结
选读文献
参考文献
53 神经细胞的分化和存活
Thomas M. Jessell， Joshua R. Sanes
神经前体细胞增殖涉及细胞的对称与 不对称分裂模式
放射型胶质细胞起神经前体细胞和结 构支架的作用
神经元或胶质细胞的发生受Delta-Notch信号通路和Basic
Helix-Loop-Helix 转录因子的调控
神经元迁移确立大脑皮质的分层结构
中枢神经元沿胶质细胞和轴突迁移到 最后所在的部位
神经元神经递质的表型是可以改 变的
神经元存活受来自神经元靶结构的神 经营养信号调控
本章小结
选读文献
参考文献
54 轴突的生长和制导
Joshua R. Sanes， Thomas M. Jessell
发育早期就有轴突与树突分子特性的 不同
生长锥既是一种感觉传感器又是运动 装置
分子因素制导轴突到达其靶部位
视网膜节细胞轴突生长按照一连串独 立的步骤确定方向
从某些脊髓神经元来的轴突跨越中线
本章小结
选读文献
参考文献
55 突触的形成与淘汰
Joshua R. Sanes， Thomas M. Jessell
突触目标的辨认是特异性的
突触分化的原理在神经肌肉接点处可 以见到
中枢突触发育方式与神经肌肉节点 类似
有些突触再生后被淘汰
本章小结
选读文献
参考文献
56 突触联系的体验和改良
Joshua R. Sanes， Thomas M. Jessell
人类精神功能发育受早期体验的影响
视觉皮质双眼环路的发育取决于出生 后的活动
特定时期视觉环路的重建与突触变化 有关
视网膜传入纤维在外侧膝状核内分离 受宫内自发神经活动的驱动
由活动影响的纤维联系重组是中枢神 经系统环路的普遍特性
关键期可在成年重新启动
本章小结
选读文献
参考文献
57 损伤脑的修复
Joshua R. Sanes， Thomas M. Jessell
轴突损伤后常累及神经元及其毗邻 细胞
中枢神经轴突损伤后难以再生
治疗性干预可能有助于损伤的中枢神 经元再生
损伤脑的神经元会死亡但可能会生出 新的神经元
治疗性干预可能保留或替代受损伤的 中枢神经元
本章小结
选读文献
参考文献
58 神经系统的性差
Nirao M. Shah， Thomas M. Jessell， Joshua R. Sanes
基因和激素决定男女性体格不同
神经系统性别不同造成雌雄异型行为
环境因素也控制某些雌雄异型行为
人脑的雌雄异型可能与性别认同和性 取向有关
本章小结
选读文献
参考文献
59 脑老化
Joshua R. Sanes， Thomas M. Jessell
脑的结构和功能随年龄改变
一小部分老人才有认知能力的急剧 下降
阿尔茨海默病是最常见的老年性痴呆
患有阿尔茨海默病的脑有萎缩，有淀 粉样斑块和神经原纤维缠结
阿尔茨海默病易于诊断但缺少治疗 良方
本章小结
选读文献
参考文献
第九部分 语言、思想、感动和学习
60 语言
Patricia K. Kuhl， Antonio R. Damasio
语言分多个功能层次：音素、词素、 字词和句子
儿童语言能力获得遵循普遍模式
若干皮质区域与语言加工相关
造成失语脑的损伤为深入认识语言加 工提供重要基础
本章小结
选读文献
参考文献
61 意识和非意识精神过程疾病
Christopher D. Frith
认知的意识和非意识性加工有不同神 经途径
对感觉意识性加工之间的不同可在脑 损伤后的过度表现中见到
对活动的控制多是非意识性的
记忆中的意识性回想是一种创新过程
对行为的观察需要对象的报告来补充
本章小结
选读文献
参考文献
62 思想和意志疾病：精神分裂症
Steven E. Hyman， Jonathan D. Cohen
诊断精神分裂症靠的是临床标准
遗传和非遗传危险因素都影响精神分 裂症
神经解剖学上的异常可能是精神分裂 症的致病因素
抗精神疾患药物作用于脑的多巴 胺能系统上
本章小结
选读文献
参考文献
63 心境和焦虑障碍
Steven E. Hyman， Jonathan D. Cohen
心境最常见的障碍是单相抑郁和 双相紊乱
遗传和非遗传危险因素在心境障 碍中起重要作用
心境障碍涉及特定脑区和环路
抑郁和应激互相关联
重症抑郁症可被有效治疗
焦虑障碍源自对恐惧的异常调节
本章小结
选读文献
参考文献
64 孤独症和其他神经发育疾病影响认知
Uta Frith， Francesca G. Happé， David G. Amaral， Steven T.
Warren
孤独症有特定的行为学表现
孤独症有很强的遗传因素
孤独症有特定的神经方面异常
孤独症有明确的认知异常
某些神经发育疾病具有已知的遗 传基础
本章小结
选读文献
参考文献
65 学习和记忆
Daniel L. Schacter， Anthony D. Wagner
短时记忆和长时记忆涉及不同的 神经结构
长时记忆可分为外显记忆和内隐记忆
外显记忆有情节和语义两种形式
内隐记忆支持感知的启动
记忆的错误和缺陷解释了正常记忆 过程
本章小结
选读文献
参考文献
66 内隐记忆储存细胞学机制和个性的生物学基础
Eric R. Kandel， Steven A. Siegelbaum
内隐记忆储存涉及突触传递有效性的 变化
内隐记忆的长时储存涉及由cAMP- PKA-CREB通路调节的染色质结 构和基因表达改变
果蝇的经典恐惧条件反射用的是cAMP- PKA-CREB通路
哺乳动物对习得的恐惧记忆与杏仁核 有关
习惯的学习和记忆需要纹状体
由学习引发的脑结构改变是个性的生 物学基础
本章小结
选读文献
参考文献
67 前额皮质、海马和外显记忆储存的生物学基础
Steven A. Siegelbaum， Eric R. Kandel
工作记忆取决于前额皮质内持续的神 经活动
哺乳动物的外显记忆涉及海马长时程 增强的不同形式
空间记忆取决于海马的长时程增加
外部世界的空间图像在海马内形成
海马不同亚区负责模式分离和模式 完成
记忆同样取决于突触传递的长时程 抑制
染色质的表观遗传学改变对长时程突触可塑性和学习记忆很重要
学习有分子构建的最小单位吗
本章小结
选读文献
参考文献
附录
A 基本电路理论复习
Steven A. Siegelbaum， John Koester
基本电学参数
电路分析规则
电容电路的电流
B 对病人的神经病学诊断
Arnold R. Kriegstein， John C.M. Brust
精神状况
脑神经功能
肌肉骨骼系统
感觉系统
运动协调
步态和站相
平衡
深部腱反射
C 脑的血液循环
John C.M. Brust
脑的血液供给来自两个动脉体系
大脑血管有很特殊的生理反应
卒中就是脑血管疾病引起
临床血管综合征可能源自血管梗塞、 血供不足或出血
卒中会改变脑的血管生理
选读文献
D 血脑屏障、脉络丛和脑脊液
John J. Laterra， Gary W. Goldstein
血脑屏障调节脑的组织间液
脑脊液是脉络丛分泌的
脑水肿是因水含量增加引起的脑 容积加大
脑积水的表现是脑室体积增加
选读文献
参考文献
E 神经网络
Sebastian Seung， Rafael Yuste
神经网络的早期建模
神经元是计算工具
感知器模拟视觉系统的串联和并 联计算
联想记忆网络利用赫布氏可塑性 来储存和召回神经活动模式
本章小结
选读文献
参考文献
F 神经科学的理论方法：从单个神经元到网络的例证
Laurence A. Abbott， Stefano Fusi， Kenneth D. Miller
单神经元模型使研究突触传入和 内在电导整合成为可能
网络模型为深入研究神经元集合 动力学提供平台
选读文献
参考文献
索引
本书使用说明
內容試閱：
神经科学的根本目标是搞清楚在神经环路上传送的电信号怎么就变成了思维，即我们怎么就能感知、行动、思考、学习和记忆。尽管我们达到这么深的认识还需要好几十年，但神经科学家已经在揭示人类及其他动物行为（神经系统输出的可视表现）的神经机制方面有了长足的进步。我们也已开始去诠释与神经精神疾病相关的行为紊乱问题。基于行为表现能通过单个神经元和组合成系统神经细胞的电活动来测量，于是我们在第5版所关注的问题与以前的版本一样，力求回答如下5个基本问题：脑是如何发育的？脑内的神经细胞彼此是如何交流的？脑内联系方式的不同怎么就造成了感觉和运动功能的不同？神经元之间的交流怎么就被经验所调整？这种交流在疾病情况下会发生什么变化？
在我们1981年出版本书第1版的时候，上述问题只能在细胞生物学层面来诠释。到2000年第4版之前，这些问题遂可以在分子生物学层面上探讨。从第4版到第5版的10年之间，分子生物学不断地被用来分析神经生物学问题。分子生物学使得探查许多神经系统疾病的发生成为可能，这些疾病包括一些严重的遗传疾患，如肌营养不良、视网膜母细胞瘤、神经纤维瘤病、亨廷顿病以及某种类型的阿尔茨海默病等；分子生物学也大大扩展了我们对脑发育的认识；经过基因修饰的蠕虫、苍蝇和小鼠使得我们能够把单个基因（包括致病性的突变基因）与神经细胞的信号活动以及这些动物的行为联系起来；同时，新的分子与光学手段可以使活体脑内单个神经元的活动可视化，也可以驾驭神经元或神经环路的电活动以改变动物的行为，这种实验已经能够检视认知神经环路中神经细胞的分子活动状况。
每种累及神经系统的疾病都有某种遗传成分。现在，人类基因组的20
000个基因已经得到测序，这样就能鉴定特定基因与易感疾病的关系并因此判断某人有可能易患某种特定的疾病。对人类基因组的认识正开始转化到医学实践上，对个体基因组的扫描能够越来越详尽、复杂地称量出该个体罹患神经精神疾病的风险。因此，我们再次热切地表达我们的观点（从第1版以来就一直强调），即神经科学的进步决定了临床神经病学和精神病学的未来。
不论分子生物学对诠释神经功能与疾患的分子机制多么有力，要想深入了解神经元如何启动复杂行为需要的是对神经元参与的环路进行分析。这样一来，神经科学的关键问题就成了：在发育过程中神经元的组合是怎样形成的？这些神经环路执行的是什么样的运行程序并因此产生了行为？经过学习、记忆，这些环路发生了哪些调整？这些神经环路发生了什么变化就导致了神经精神疾病？尽管在前面的版本中强调的细胞和分子生物学思路肯定会继续提供重要信息，但有关神经元在特定环路中组合形成功能的知识对达到理解认知神经科学的高度则是必需的。
要想研究我们的感知、行动、思考、学习和记忆，我们必须发展新的思路和观念去解析从单个神经细胞到认知单元范围的行为体系。于是，我们在本版更加充分地将感觉、运动系统的认知和行为功能扩展到我们对认知过程的描述中去，也放到了我们对计算神经科学日益增强重要性的讨论中去。我们已经有能力在脑处于正常或异常精神活动状态下记录到电活动并用肉眼看到其功能变化，这就能直接研究更复杂的认知过程，即不再拘泥于简单地通过观察行为变化来推测精神活动状态。的确，对弗洛伊德开创的有关非意识性加工重要性观点的新认识（认知神经科学领域的主要新议题之一）也强调了通过观察行为来分析人们的思想精神有很大的局限性。鉴于在描述非意识性精神活动方面的进步，神经科学能很快地发展出一些工具来探讨生物学领域最深处的奥秘—意识和自由意志的生物学基础。
我们在1981年第1版里对精神活动那种直观的引导思维是不适合于21世纪的。譬如，我们直觉认为，人们要感知某事物需要预先与之接触，以致我们都认为脑是照此顺序来活动的。然而，近来的研究证明：在最高级水平上，运动和感觉系统可以并行活动，不分先后，而且运动系统也有重要的认知能力。
仰仗这种进步，为学习行为学、生物学和医学的学生写一个条理性更强的神经系统导论就变得比较容易了。说实在话，我们认为现在来做这样一个系统总结比在第1版时更为需要，因为当今神经生物学已经处于生物科学的中心位置，甚至是整个科学的中心。越来越多的学生物学的学生都想要熟悉神经科学，大多数学精神病学的学生则要研究行为的生物学基础。同时，神经科学的进步又为临床工作者，特别是治疗精神疾患的人提供了明晰的指导。实际上，从第1版问世以来临床上里程碑性的变革兴许就是明白了精神病学可以是一类临床神经科学，而且心理治疗的好坏可以通过脑影像做出定量评估。因此我们相信，详尽、系统搞清健康及疾病状况下影响神经系统机能的主要原理和机制是十分重要的。
本书针对那些有专业背景学生的兴趣和需要提供了翔实的材料，但编排的方式可以让只巡视特定章节的读者不必非要去掌握神经科学的主要原理。据此，我们更加精制了书中的插图，以便于学生理解神经科学的基本概念。
本书通篇贯彻了这样的核心原则，即所有行为都是神经活动的表达并且深入展示了神经科学的行为是什么。通过本版书，我们仍然希望鼓励新一代的本科生、研究生和医学生能学会用生物学和社会学相结合的视角去研究行为学。自古以来，了解人的行为一直就是文明的核心。铭刻在德尔斐的阿波罗神庙进口处的著名箴言是“认识你自己”，对我们来说，去研究精神和意识就意味着抓住了生物科学的前沿。
埃里克 R. 坎德尔（Eric R. Kandel）
托马斯 M. 杰塞尔（Thomas M. Jessell）
史蒂文 A. 西格尔鲍姆（Steven A. Siegelbaum）
A. J. 赫兹佩思（A. J. Hudspeth）
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