脑与认知-01-02-脑科学概述.ppt

脑与认知科学1.2脑科学概述本节的中心问题是：脑科学：二十一世纪是脑科学时代脑科学的研究范围1.2.1脑科学的研究现状脑科学在美国脑科学在欧洲脑科学在日本脑科学在韩国脑科学在中国中国科学院生物物理所：“脑与认知科学研究中心”；
北京大学的认知神经科学实验室；
中国科技大学研究生院脑认知开放实验室；
北大与北师大、浙大、东南大学等
组建了“脑科学与认知科学网上合
作研究中心”；
中山大学设立“逻辑与认知研究所”。科学问题：
脑的形态
脑的结构（组织水平，细胞水平，分子水平）
脑的功能（基本功能，物质与意识的关系）
脑与其他器官的关系（脑系统）
脑系统与环境的关系（认识世界，改造世界）
脑的进化（系统发育）
脑的发育（个体发育）
脑的保护与医治
脑的潜能开发美国“脑的十年：1990--2000”的提法

了解脑：脑科学研究的基本目的
保护脑：医学科学研究的基本目的
开发脑：教育科学研究的基本目的解剖学方法：
采用通常的组织染色方法可以在光学显微镜下观察神经系统各种组织的细胞结构，即神经元的不同形态，以及它们间连接的一般情况。运用电子显微镜可以进一步了解神经元和突触的精细结构。
运用微电极细胞外记录、细胞内记录技术对单个神经元活动分析。近年来，片膜钳技术对离子通道进行深入的研究。
细胞外记录：30年代后期发展起来的。用金属丝电极1-5微米记录幅度较大的瞬间性动作电位，对神经元的功能起了重要作用。
细胞内记录：0.1~0.5微米的玻璃电极，内充高浓度氯化钾或醋酸钾以导电。能记录动作电位，小的分级电位，同时能监视膜电位的变化。此外，能注入物质，进行形态学分析。缺点是造成细胞损伤，记录时间、小细胞受限。
片膜钳技术：70年代后期，Neher和Sakmann发展了一种新的纪录方法，可以用来记录单个离子通道的活动。
分子生物学方法：
重组DNA技术：分析离子通道蛋白的结构和功能、生理特性。
应用单克隆抗体和遗传突变体。01，直接观察：解剖，显微解剖04，电生理学研究现代脑成像技术的发展关于脑研究方法的评论R·斯佩里（1961）：两半球功能一侧化现象和脑发育关键期以及可塑性现象，至今对教育仍发生一定影响。
脑认知功能模块论：M·S·加查尼加（Gazzaniga，1976）
脑是由在神经系统的各个水平进行活动的子系统以模块的形式组织在一起的，脑功能模块是一种动态变化的组装。
→正逐渐替代了“定位说”，被现代技术所证实。
→主张左右两半球整体功能的协调开发。神经生物学界认为：
→人类大脑的感应是分析外来信号的处理过程；
→除了分析外来信号外，大脑在某一特定时刻的内在状态也很重要。
→大脑是通过某个神经“密码”来处理外来信息的。
→这一“密码”不是固定不变的，而是随着大脑内部状态和外界环境的改变而不断改变。
利用新技术，可以观察大脑在处于高度集中和高度期待等状态下，怎样处理外部信息的过程。脑科学的研究意义概念：脑科学相关学科研究课题参考文献：可利用的资源：作业：本章小结思考题与讨论题