脑科学PPT课件
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脑与认知- 脑科学概述 ppt课件
脑与认知科学
1.2 脑科学概述
电子工程系
本节的中心问题是：
什么是脑科学？ 脑科学的研究内容 脑科学的研究方法
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹斯佩里 （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。
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”。
脑科学的研究对象
研究对象：脑的结构与功能
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
认知心理学： 研究知觉、注意、学习、记忆、语言、概念思 考、解决问题思考、推理、判断与决策、创造 性与智能、运动行为等各种行为与技术的心理 过程。
功能分析来解释有关认知处理理论与处理各要素成分。
语言学：
语法结构、语言与认知关系、语用论、自然语 言等认知过程的核心工具之一的语言信息处理 问题，为认知心理学和人工智能及哲学提供依 据。
1.2 脑科学概述
电子工程系
本节的中心问题是：
什么是脑科学？ 脑科学的研究内容 脑科学的研究方法
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹斯佩里 （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。
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”。
脑科学的研究对象
研究对象：脑的结构与功能
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
认知心理学： 研究知觉、注意、学习、记忆、语言、概念思 考、解决问题思考、推理、判断与决策、创造 性与智能、运动行为等各种行为与技术的心理 过程。
功能分析来解释有关认知处理理论与处理各要素成分。
语言学：
语法结构、语言与认知关系、语用论、自然语 言等认知过程的核心工具之一的语言信息处理 问题，为认知心理学和人工智能及哲学提供依 据。
脑科学课件
39
语言和思维脑机制的研究
❖ 一是研究语言和思维活动的脑功能一侧化问 题，
❖ 二是探讨语言和思维的双脑协同机制。 ❖ Broca证明左脑额下回损伤与运动失语有关
24
表1 睡眠和觉醒神经机制的区别
清醒 Ach系统活跃 感觉丘脑被易化
网状核被抑制 丘脑皮质神经元活跃 EEG去同步化
熟睡 Ach系统不活跃 感觉丘脑被抑制 网状核被激活 丘脑皮质神经元低节律 EEG同步化
25
26
四 睡眠的体液调节
❖ 1910年法国生理学家（H.Pieron）证明，把 疲劳了的狗脑脊液注入休息过后的狗的血内， 可以使休息过的狗再睡眠，说明在动物脑脊 液和血液内，确实存在着这样的一些睡原物 质，可以诱导动物的睡眠。
调节躯体运动、随意运动
hindbrain
cerebellum 脑桥 pons
网状激活系统，内脏控制
髓脑
延髓
基本生命中枢，感觉核，网
myelencephalo medulla oblongata
状激活系统
n
原始神经管 神经管
脊髓 spinal cord
低位中枢，基本反射活动
神经嵴
外周神经节
神经通路或换元
❖ 其病因与年龄、体重、精神、遗传、生活方 式、内在疾病等因素有着密切关系。
29
三 情绪与动机
❖ 人对客观事物是否符合自己需要而产生的态 度体验，称为情绪或情感。
❖ 与生理需要相联系的态度体验，称为情绪， 这是人和动物都有的；
❖ 与精神需要和社会需要相联系的态度体验， 称为情感，这是人类特有的，是一种高级、 复杂的体验。
31
1 情绪或情感反应
❖ 情绪的触发应该存在着两种不同的模式。 ❖ 第一种模式也称为脑内的情绪通路，是指外
语言和思维脑机制的研究
❖ 一是研究语言和思维活动的脑功能一侧化问 题，
❖ 二是探讨语言和思维的双脑协同机制。 ❖ Broca证明左脑额下回损伤与运动失语有关
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表1 睡眠和觉醒神经机制的区别
清醒 Ach系统活跃 感觉丘脑被易化
网状核被抑制 丘脑皮质神经元活跃 EEG去同步化
熟睡 Ach系统不活跃 感觉丘脑被抑制 网状核被激活 丘脑皮质神经元低节律 EEG同步化
25
26
四 睡眠的体液调节
❖ 1910年法国生理学家（H.Pieron）证明，把 疲劳了的狗脑脊液注入休息过后的狗的血内， 可以使休息过的狗再睡眠，说明在动物脑脊 液和血液内，确实存在着这样的一些睡原物 质，可以诱导动物的睡眠。
调节躯体运动、随意运动
hindbrain
cerebellum 脑桥 pons
网状激活系统，内脏控制
髓脑
延髓
基本生命中枢，感觉核，网
myelencephalo medulla oblongata
状激活系统
n
原始神经管 神经管
脊髓 spinal cord
低位中枢，基本反射活动
神经嵴
外周神经节
神经通路或换元
❖ 其病因与年龄、体重、精神、遗传、生活方 式、内在疾病等因素有着密切关系。
29
三 情绪与动机
❖ 人对客观事物是否符合自己需要而产生的态 度体验，称为情绪或情感。
❖ 与生理需要相联系的态度体验，称为情绪， 这是人和动物都有的；
❖ 与精神需要和社会需要相联系的态度体验， 称为情感，这是人类特有的，是一种高级、 复杂的体验。
31
1 情绪或情感反应
❖ 情绪的触发应该存在着两种不同的模式。 ❖ 第一种模式也称为脑内的情绪通路，是指外
《脑科学与教育》课件
情绪调节
介绍如何帮助学生识别、表达 和管理情绪，以及如何通过情 绪调节来提高学习效率。
压力与心理健康
关注学生面临的压力和心理问 题，以及如何通过心理干预和 支持来减轻压力和促进心理健
康。
社会性与道德发展
社会认知
道德发展
研究如何培养学生的社会认知能力，包括 理解他人观点、情感和社会规范等。
探讨道德认知和道德情感的形成过程，以 及如何通过教育来促进学生的道德发展。
提供理论支持和指导。
教育过程中需要充分考虑大脑的 可塑性，通过科学的教育方法和
手段促进学生的全面发展。
脑科学研究的新成果可以及时转 化为教育实践，提高教育教学的
质量和效果。
研究目的与意义
01
研究《脑科学与教育》的目的是 深入探讨大脑发展与教育教学的 关系，为教育实践提供科学依据 和指导。
02
研究意义在于促进教育教学的科 学化、专业化发展，提高教育教 学的质量和效果，培养更多具备 创新能力和综合素质的人才。
CHAPTER 02
脑科学基础知识
脑的生理结构
01
02
03
脑的基本构成
脑由大脑、小脑、脑干等 部分组成，各部分具有不 同的功能和特点。
大脑的左右半球
大脑分为左右两个半球， 各自负责不同的思维和行 为活动。
神经元和突触
神经元是脑的基本单元， 通过突触进行信息传递， 形成复杂的神经网络。
脑的工作机制
学习策略
探讨如何根据大脑的学习机制来设计更有效的学习策略和技巧，例如 间隔重复、生成效应等。
记忆干预
讨论如何通过训练和干预来改善记忆力和提高记忆力，例如认知训练 、记忆术等。
情绪与动机
情绪与学习
脑科学教育研究入门基础精品PPT课件
性就比较容易理解。假设亿万年前，生物之间存在的某些
很小的差异，逐渐形成明显差异，以致成为不同物种。
• 3）、幼儿教育的敏感期 不被人注意的婴儿早期的环境和 教育的差异会导致人的智能重大差异，一言以蔽之“天赋”
（二）、脑是自然界最复杂的系统
• ●近代科学从确定论起步走到自己的终 点，现代科学从不 确定论开始开创全新的时代，所以确定论和不确定论反映 人类认识的不同发展阶段
• 3）. 教育反思之二——中国人为什么缺乏创造性？ • ● 我们的基础教育课程主体是一个确定论课程体
系，确定论是一个严密的逻辑体系，能培养按逻 辑思维处理事情的品质，但是，真实世界并不服 从确定论逻辑。确定是相对的，不确定是绝对的。 • ●不确定性是创新的源泉，我们的基础教育课程缺 少不确定性课程，也是抑制创造力的重要原因。 这就回答了“优秀生工作岗位往往缺乏创造性” 的问题。 • 结论：应该关注“不确定性课程”内容。如，强 化遗传的变异，随机问题等课程内容。
况下对非线性系统的一种可以接受的近似描述。
• ●非线性的重要意义
非线性作用是复杂性的主是要根源.是系统无限多样 性、不可预测性和差异性的根本原因。非线性思维是一种 直面事物本身的复杂性以及事物之间相互关系的复杂性、 运用超越直线式的思维去力争更清晰的理解和把握认识对 象的思维方式。
科学研究发端于线性。经典物理研究起始于线性模型， 如质点、匀速直线运动；弹性形变、弹性碰撞、单摆、简 谐运动等都是忽略很多因素后的理想模型。物理学历史表 明，正是伽利略、牛顿提出理想模型思想才开创了辉煌的 经典力学时代。但是经典力学只是真实世界的近似。应用 力学，如航空、航天领域都是非线性的，都不能用简单模 型计算。
• 心理异常，狂躁发怒等
5、初值的敏感性
人体脑科学教学课件
突触：神经元之间的连接点，负责 信息传递
神经递质：神经元之间传递信息的 化学物质
动作电位：神经元传递信息的基本 形式，通过电信号传递信息
神经回路：多个神经元之间的连接， 形成信息传递的复杂网络
学习与记忆的脑机制
学习与记忆的神经基础
01
神经元：大脑的基本结构和功能单 位
03
神经递质：神经元之间传递信息的 化物质提取记忆：大脑通过激活相应的神经元来提取记忆，这种激活被称为神经激 活。
记忆巩固：大脑通过加强神经元之间的连接来巩固记忆，这种加强被称为神 经可塑性。
学习与记忆的神经可塑性
神经可塑性：大脑在学习和记忆过程中发生的结构和功能变化
神经可塑性与学习：大脑在学习过程中形成新的神经连接，增强记忆
神经可塑性与记忆：大脑在记忆过程中形成新的神经连接，增强记忆 神经可塑性与遗忘：大脑在遗忘过程中，神经连接减弱或消失，导致记忆减 退
05
海马体：与学习和记忆密切相关的 大脑区域
突触：神经元之间的连接点，负责 信息传递
02
长时程增强效应：神经元之间的连 接强度可以随着学习而改变
04
前额叶皮层：与决策、计划和执行 功能密切相关的大脑区域
06
大脑如何存储和提取记忆
短期记忆：大脑通过神经元之间的连接来存储信息，这种连接被称为突触。
长期记忆：大脑通过改变神经元之间的连接强度来存储信息，这种改变被称 为突触可塑性。
脑细胞：大脑的基本组成单位，包 括神经元、胶质细胞等
神经元：大脑的基本功能单位，负 责传递信息
神经递质：神经元之间传递信息的 化学物质
脑区：大脑的不同区域，负责不同 的功能
脑科学的研究领域
认知神经科学：研究 大脑如何进行信息处
神经递质：神经元之间传递信息的 化学物质
动作电位：神经元传递信息的基本 形式，通过电信号传递信息
神经回路：多个神经元之间的连接， 形成信息传递的复杂网络
学习与记忆的脑机制
学习与记忆的神经基础
01
神经元：大脑的基本结构和功能单 位
03
神经递质：神经元之间传递信息的 化物质提取记忆：大脑通过激活相应的神经元来提取记忆，这种激活被称为神经激 活。
记忆巩固：大脑通过加强神经元之间的连接来巩固记忆，这种加强被称为神 经可塑性。
学习与记忆的神经可塑性
神经可塑性：大脑在学习和记忆过程中发生的结构和功能变化
神经可塑性与学习：大脑在学习过程中形成新的神经连接，增强记忆
神经可塑性与记忆：大脑在记忆过程中形成新的神经连接，增强记忆 神经可塑性与遗忘：大脑在遗忘过程中，神经连接减弱或消失，导致记忆减 退
05
海马体：与学习和记忆密切相关的 大脑区域
突触：神经元之间的连接点，负责 信息传递
02
长时程增强效应：神经元之间的连 接强度可以随着学习而改变
04
前额叶皮层：与决策、计划和执行 功能密切相关的大脑区域
06
大脑如何存储和提取记忆
短期记忆：大脑通过神经元之间的连接来存储信息，这种连接被称为突触。
长期记忆：大脑通过改变神经元之间的连接强度来存储信息，这种改变被称 为突触可塑性。
脑细胞：大脑的基本组成单位，包 括神经元、胶质细胞等
神经元：大脑的基本功能单位，负 责传递信息
神经递质：神经元之间传递信息的 化学物质
脑区：大脑的不同区域，负责不同 的功能
脑科学的研究领域
认知神经科学：研究 大脑如何进行信息处
幼儿脑科学教育PPT课件
促进幼儿的情感发展
04
CHAPTER
幼儿脑科学教育的评价与反思
评估幼儿在脑科学教育目标方面的达成情况，包括知识、技能、情感等方面的目标。
目标达成度评价
过程性评价
终结性评价
关注幼儿在教育过程中的表现，包括学习态度、参与度、合作精神等。
对幼儿在脑科学教育结束后的成进行评价，如测试、作品、展示等。
03
突触修剪
突触修剪是指大脑在发育过程中，会修剪掉不必要的神经连接，优化神经网络。这一理论提示我们，在幼儿期提供丰富的环境和刺激，有助于建立更有效的神经网络。
神经科学理论
敏感期是指在特定的发展阶段，儿童对某些刺激特别敏感。例如，在语言敏感期，儿童更容易学习和掌握语言。因此，教育者应利用敏感期提供适当的刺激，促进儿童发展。
建立和完善相关法律法规，保障幼儿脑科学教育的合法权益，规范市场秩序。
加强与国际社会的合作与交流，引进国外先进的幼儿脑科学教育理念和经验。
探索有效的教育方法和手段，提高幼儿脑科学教育的效果和质量。
加强与其他学科领域的交叉研究，拓展幼儿脑科学教育的应用范围和领域。
深入研究幼儿大脑发育的规律和特点，为教育实践提供科学依据。
幼儿脑科学教育强调在了解幼儿大脑发展规律的基础上，采用适宜的教育策略和方法，促进幼儿大脑的发育和成长。
幼儿脑科学教育的重要性
提高幼儿的认知能力
幼儿脑科学教育通过培养幼儿的注意力、记忆力、观察力等方面的能力，促进幼儿的认知发展。
培养良好的情感品质
幼儿脑科学教育注重培养幼儿的情感品质，如自信心、耐心、毅力等，有助于提高幼儿的情绪管理能力。
幼儿脑科学教育ppt课件
目录
幼儿脑科学教育概述 幼儿脑科学教育的理论基础 幼儿脑科学教育的实践方法 幼儿脑科学教育的评价与反思 幼儿脑科学教育的未来展望
脑与认知 脑科学概述 PPT
989年美国脑科学计划：
→ 把本世纪的最后十年命名为“脑的十年”， 重点是保护脑，防治脑疾病。
一九九二年，启动「人类脑计划」：
→ 会员国已有20多个。
新世纪开始：科学基金会、商务部
“聚合四大技术，提高人类素质”计划
脑科学在欧洲
英国：“认知与脑科学研究所” → 研究方向有：注意、认知和情绪、语 言和交流、记忆和知识等。
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。
广义的定义：是研究脑的结构和功能的科学， 还包括认知神经科学等。
二十一世纪是脑科学时代
J.D.Watson在「The Brian」前言： → “二十一世纪是脑的世纪”。
五十年代→六次诺贝尔医学奖 脑科学研究者以美国为中心每年以20%速
度递增。
脑科学的研究范围
大家好
5
1.2.1 脑科学的研究现状
脑科学在教育中的应用
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。
→ 把本世纪的最后十年命名为“脑的十年”， 重点是保护脑，防治脑疾病。
一九九二年，启动「人类脑计划」：
→ 会员国已有20多个。
新世纪开始：科学基金会、商务部
“聚合四大技术，提高人类素质”计划
脑科学在欧洲
英国：“认知与脑科学研究所” → 研究方向有：注意、认知和情绪、语 言和交流、记忆和知识等。
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。
广义的定义：是研究脑的结构和功能的科学， 还包括认知神经科学等。
二十一世纪是脑科学时代
J.D.Watson在「The Brian」前言： → “二十一世纪是脑的世纪”。
五十年代→六次诺贝尔医学奖 脑科学研究者以美国为中心每年以20%速
度递增。
脑科学的研究范围
大家好
5
1.2.1 脑科学的研究现状
脑科学在教育中的应用
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。
脑科学进展PPT课件
第14页/共17页
研究人员分析了下丘脑AgRP神经元中发生的分子改变，发现 钾离子通道添加O-GlcNAc的过程（糖基化），是大脑控制脂肪 燃烧的开关。调节大脑与脂肪的这种关联，有望成为治疗肥胖 症和相关疾病的新策略。
第15页/共17页
第16页/共17页
谢谢您的观看！
第17页/共17页
4276
第11页/共17页
应用膜片钳技术取得的成果
成年豚鼠结肠平滑肌的内向电流主要通过高电压依赖型钙通道(L型 ),利用全细胞膜片钳技术研究染料木黄酮可对豚鼠近端结肠电压依 赖性钙通道的影响及其作用途径,研究结果显示染料木黄酮可通过 酪氨酸途径阻断豚鼠近端结肠平滑肌细胞的L钙通道的电流抑制结 肠平滑肌的运动
第12页/共17页
Crews等推断黄体酮可通过抑制细胞外钙离子内流,从而抑制血管平滑肌的收缩。并使 用膜片钳技术可以对平滑肌膜电位进行监控和分析,得到其活动的详细机制。
Crews J K, Khalil RA1Gender-specific inhibition of Ca2+entry mechanismsof arterial vasoconstriction by sex hormones〔J〕1Clin Exp Pharmacol Physiol,1999,26(9):707 -151
二、研究对象已经不局限于离子通道。现在发展到对离子泵、交换体以及可兴奋细胞的 胞吞、胞吐机制的研究等。
Botta, P., et al., Alcohol Excites Cerebellar Golgi Cells by Inhibiting the Na+/K+ ATPase. Neuropsychopharmacology, 2010. 35(9): p. 1984-1996
研究人员分析了下丘脑AgRP神经元中发生的分子改变，发现 钾离子通道添加O-GlcNAc的过程（糖基化），是大脑控制脂肪 燃烧的开关。调节大脑与脂肪的这种关联，有望成为治疗肥胖 症和相关疾病的新策略。
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谢谢您的观看！
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应用膜片钳技术取得的成果
成年豚鼠结肠平滑肌的内向电流主要通过高电压依赖型钙通道(L型 ),利用全细胞膜片钳技术研究染料木黄酮可对豚鼠近端结肠电压依 赖性钙通道的影响及其作用途径,研究结果显示染料木黄酮可通过 酪氨酸途径阻断豚鼠近端结肠平滑肌细胞的L钙通道的电流抑制结 肠平滑肌的运动
第12页/共17页
Crews等推断黄体酮可通过抑制细胞外钙离子内流,从而抑制血管平滑肌的收缩。并使 用膜片钳技术可以对平滑肌膜电位进行监控和分析,得到其活动的详细机制。
Crews J K, Khalil RA1Gender-specific inhibition of Ca2+entry mechanismsof arterial vasoconstriction by sex hormones〔J〕1Clin Exp Pharmacol Physiol,1999,26(9):707 -151
二、研究对象已经不局限于离子通道。现在发展到对离子泵、交换体以及可兴奋细胞的 胞吞、胞吐机制的研究等。
Botta, P., et al., Alcohol Excites Cerebellar Golgi Cells by Inhibiting the Na+/K+ ATPase. Neuropsychopharmacology, 2010. 35(9): p. 1984-1996
第1章-脑科学研究的方法 ppt课件
核酸分子杂交术有很高的敏感性和特异性，它是免疫 细胞化学的基础上，进一步从分子水平探讨细胞功能 的表达及其调节机制的，已成为当前神经生物学研究 的重要手段。
29
ppt课件
5、受体定位法：研究受体在神经系统内的定位
配体法：主要在组织切片上进行，利用标记的 配体和受体结合以示踪其部位 免疫组织化学法：用针对受体的抗体
【其他长寿和抗衰老的办法】
除了基因研究外，还有抗衰老制剂的研究。褪黑素与微量元素是被 认为有抗衰老作用的物质。褪黑素的自由基清除能力在众多自由基 清除剂中表现特别突出，而微量元素摄入不协调，将导致衰老。
还有一种说法，节食能够延长寿命。这背后的生物学原理是：生长 激素和胰岛素信号途径在起作用。科学家通过对猴子、酵母菌、果 蝇等动物的研究中验证了减少卡路里摄入能够延长寿命的理论。
细胞水平：神经细胞培养、生物电活动检测、
通路示踪、细胞染色、免疫化学、凋亡检测
分子水平的实验：离子通道、受体、酶、
遗传物质等
3
ppt课件
一、形态学方法 二、生理学方法 三、电生理学方法 四、生物化学方法 五、分子生物学方法 六、脑成像（Brain imaging）技术
4
ppt课件
一、形态学方法
此时又想到了Venter先生，据悉，Venter曾作为美国海军医疗队的 医院参加越战，战场的残酷使他认识到生命和时间的宝贵，他认为 人生的每一分钟都应该有所创新。撇开进化的需要不谈，试想有一 天，我们不再会变老，没有疾病，寿命很长，我们是否还会像出生 即知将死的时候那样，珍惜生命中的每一天，而努力奋斗呢。
23
ppt课件
3、荧光组织化学法
用特异性抗体显示神经组织化学成分的方法。
《脑科学基础知识》课件
情绪是人们对客观事物是否符合自身 需要的态度的体验，包括积极情绪和 消极情绪两大类。
详细描述
积极情绪如快乐、兴奋、满足等，能 使人产生愉悦的体验和积极的行为； 消极情绪如悲伤、恐惧、愤怒等，可 能导致消极的行为和心理状态。
情绪的生理机制
总结词
情绪的生理机制涉及大脑多个区域的协同作用，包括杏仁核、下丘脑、前额叶等 。
递。
突触的传递方式可分为兴奋性和 抑制性，对神经系统的功能起着
重要的调节作用。
神经递质
神经递质是神经元之间传递信息的化学物质，通过突触间隙传递信息。
常见的神经递质包括乙酰胆碱、谷氨酸、多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟 色胺等。
神经递质的合成、释放和代谢过程受到多种因素的调节，对神经系统的 功能起着重要的调控作用。
情绪
情绪对学习的影响很大。积极的情绪可以提高学习效果，而消极 的情绪可能会干扰学习过程。
睡眠
睡眠对记忆的巩固和整合非常重要。良好的睡眠有助于提高学习 效果和记忆力。
饮食与健康
饮食和身体健康状况也会影响学习效果。均衡的饮食和适当的运 动可以促进大脑的健康和功能。
07
情绪与决策
情绪的定义与种类
总结词
01
短期记忆是指暂时存储信息的能力，通常持续几秒到几分钟。
02
短期记忆容量有限，一般只能容纳7±2个信息单元。
短期记忆的信息可以通过复述、联想等方式转化为长期记忆。
03
长期记忆
长期记忆是指长期存储信息的能力，可以持续数 小时、数天、数年甚至更久。
长期记忆的容量无限，可以存储大量的知识和经 验。
长期记忆的信息可以通过回忆、再认等方式提取 出来。
学习过程
学习过程概述
学习是一个复杂的过程，涉及多个脑区的协同工作。它通常包括信 息的接收、编码、存储和提取等阶段。
详细描述
积极情绪如快乐、兴奋、满足等，能 使人产生愉悦的体验和积极的行为； 消极情绪如悲伤、恐惧、愤怒等，可 能导致消极的行为和心理状态。
情绪的生理机制
总结词
情绪的生理机制涉及大脑多个区域的协同作用，包括杏仁核、下丘脑、前额叶等 。
递。
突触的传递方式可分为兴奋性和 抑制性，对神经系统的功能起着
重要的调节作用。
神经递质
神经递质是神经元之间传递信息的化学物质，通过突触间隙传递信息。
常见的神经递质包括乙酰胆碱、谷氨酸、多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟 色胺等。
神经递质的合成、释放和代谢过程受到多种因素的调节，对神经系统的 功能起着重要的调控作用。
情绪
情绪对学习的影响很大。积极的情绪可以提高学习效果，而消极 的情绪可能会干扰学习过程。
睡眠
睡眠对记忆的巩固和整合非常重要。良好的睡眠有助于提高学习 效果和记忆力。
饮食与健康
饮食和身体健康状况也会影响学习效果。均衡的饮食和适当的运 动可以促进大脑的健康和功能。
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情绪与决策
情绪的定义与种类
总结词
01
短期记忆是指暂时存储信息的能力，通常持续几秒到几分钟。
02
短期记忆容量有限，一般只能容纳7±2个信息单元。
短期记忆的信息可以通过复述、联想等方式转化为长期记忆。
03
长期记忆
长期记忆是指长期存储信息的能力，可以持续数 小时、数天、数年甚至更久。
长期记忆的容量无限，可以存储大量的知识和经 验。
长期记忆的信息可以通过回忆、再认等方式提取 出来。
学习过程
学习过程概述
学习是一个复杂的过程，涉及多个脑区的协同工作。它通常包括信 息的接收、编码、存储和提取等阶段。
脑与认知科学ppt课件
胶质神经细胞位于中枢神经系统和外周神经系统内， 但他们的类型不同。
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3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞分类 ： 中枢神经系统
• 星形胶质细胞 • 少突胶质细胞 • 小胶质细胞 外周神经系统 • 许旺氏细胞
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3.1神经系统的细胞
• 星形胶质细胞：是一种呈圆形对称形状的大细胞，他 们围绕着神经元并与脑血管紧密连接星形细胞与脑血 管的接触部位特化为终足，该结构即允许离子进入血 管壁又在中枢神经系统的组织与血液之间构建了一道 屏障-血脑屏障(blood-brain barrier BBB)。
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21
3.2神经信号
Na+-K+泵： ATP(三磷酸腺 苷)-提供能量将 Na+运出细胞并 将K+运进细胞 。 一个ATP分子 水解可以运出3 个Na+运进2个 K+
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22
3.2神经信号
因为离子通道和 Na+-K+泵的存在
，在静息状态时 K+内多外少， Na+内少外多的
状态，产生电荷 梯度。
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3.1神经系统的细胞
• 胞体：(直径约10~30μm．最大的可达100μm )又被称 为核周体(perikaryon)，其由细胞膜、细胞核、细胞质 、细胞器组成。进行着维持生命的各种代谢活动。
• 树突(dendrite)：是胞体的延伸，在细胞体周围反复分
枝，细胞内容物也存在其中，直径从粗到细变化明显
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3.2神经信号
电极化：膜两侧外正内 负的状态称为电极化； 去极化(depolarization)： 膜电位的数值向负值减 少的方向称为去极化； 负极化 (hyperpolarization) ： 膜电位的数值向负值增 加的方向称为超极化。
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3.1神经系统的细胞
神经胶质细胞分类 ： 中枢神经系统
• 星形胶质细胞 • 少突胶质细胞 • 小胶质细胞 外周神经系统 • 许旺氏细胞
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3.1神经系统的细胞
• 星形胶质细胞：是一种呈圆形对称形状的大细胞，他 们围绕着神经元并与脑血管紧密连接星形细胞与脑血 管的接触部位特化为终足，该结构即允许离子进入血 管壁又在中枢神经系统的组织与血液之间构建了一道 屏障-血脑屏障(blood-brain barrier BBB)。
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3.2神经信号
Na+-K+泵： ATP(三磷酸腺 苷)-提供能量将 Na+运出细胞并 将K+运进细胞 。 一个ATP分子 水解可以运出3 个Na+运进2个 K+
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3.2神经信号
因为离子通道和 Na+-K+泵的存在
，在静息状态时 K+内多外少， Na+内少外多的
状态，产生电荷 梯度。
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3.1神经系统的细胞
• 胞体：(直径约10~30μm．最大的可达100μm )又被称 为核周体(perikaryon)，其由细胞膜、细胞核、细胞质 、细胞器组成。进行着维持生命的各种代谢活动。
• 树突(dendrite)：是胞体的延伸，在细胞体周围反复分
枝，细胞内容物也存在其中，直径从粗到细变化明显
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3.2神经信号
电极化：膜两侧外正内 负的状态称为电极化； 去极化(depolarization)： 膜电位的数值向负值减 少的方向称为去极化； 负极化 (hyperpolarization) ： 膜电位的数值向负值增 加的方向称为超极化。
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diencephalon thalamus
的中继站，粗浅感觉分析
下丘脑 hypothalamus
调节内脏活动
神 经 垂 体 posterior 神经内分泌功能
pituitary
松果体 pineal body
内分泌腺，褪黑素
中脑 midbrain 中脑
中脑
视觉中枢，网状激活系统，
内脏调节
菱脑
后脑（小脑） 小脑
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一、睡眠的分期
• 成年人正常睡眠是由慢波睡眠与快波睡眠 两个时相周期交替形成的，每夜大约反复 转变4－5次。
• 开始入睡时首先进入慢波睡眠（slow wave sleep, SWS），或称非快速眼动睡眠 (non-rapid-eye-movement sleep,NREM)；
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一、睡眠的分期
脑的结构
一．保护脑的环境
既然脑是最重要的器官，在进化过程中， 自然界也给了脑最严密的保护。这种结构既 保护脑、又能营养脑以及排出脑代谢的产物。
人的大脑位于颅腔内，大脑分为左右两半 球。脑实质外的颅骨、脑膜、血管和血-脑屏 障等构成了脑的物理、化学环境，正是这些 理化环境的相对稳定才保证了脑的正常生理 功能
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1．脑膜(meninges)：硬膜(或称韧膜)、蛛网膜 和软膜3层组成。
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2. 脑脊液 脑脊液是一种比重低而清晰的液体，含有较
多的电解质(氯化纳、氯化钾、氯化钙等)，及 少量的蛋白质和葡萄糖。
3. 脑屏障 • 血—脑屏障(blood brain barrier) • 血—脑脊液屏障(blood cerebrospinal fluid
barrier) • 脑脊液—脑屏障 (brain cerebrospinal fluid
barrier)
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二．大脑的结构
• 人的大脑(Brain)包括左、右两个半球及连接 两个半球的部分。
• 大脑半球被覆灰质，称大脑皮质，其深部为 白质，或称为髓质。大脑两半球间由巨束纤 维（胼胝体，corpus callosum）相连。
• 脑主要包括大脑、间脑、小脑、中脑、脑桥 及延髓等六个部分。
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原始分区 再分区
主要部位
功能
前脑
端脑
嗅脑 rhinencephalon
嗅觉中枢
forebrain （大脑）
基底神经节 basal ganglia 运动控制
cerebrum
大脑皮层 cerebrum cortex 高级功能
间脑
丘脑
感觉传入冲动传向大脑皮质
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1．脑的表面结构
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2．大脑皮层功能分区
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3．大脑深部结构
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第二节 睡眠与觉醒
• 睡眠和觉醒是人类和较高等动物生命活动 必需的两个相互转化的生命过程。
• 正常充足的睡眠是觉醒时各种活动和工作 的保证。
• 睡眠与觉醒相互交替的节律活动不是完全 由环境昼夜交替引起的被动反应,而是身体 内部的振荡机制进行调节和维持的结果。
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表1 睡眠和觉醒神经机制的区别
清醒 Ach系统活跃 感觉丘脑被易化 网状核被抑制 丘脑皮质神经元活跃
EEG去同步化
熟睡 Ach系统不活跃 感觉丘脑被抑制 网状核被激活 丘脑皮质神经元低节
律 EEG同步化
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四 睡眠的体液调节
• 1910年法国生理学家（H.Pieron）证明,把疲 劳了的狗脑脊液注入休息过后的狗的血内,可 以使休息过的狗再睡眠,说明在动物脑脊液和 血液内,确实存在着这样的一些睡原物质，可 以诱导动物的睡眠。
• 其病因与年龄、体重、精神、遗传、生活方 式、内在疾病等因素有着密切关系。
• 两者作用变化的结果，一是皮层神经元兴奋 性的逐渐增强，二是脑干上行抑制系统的作 用逐渐地减弱，睡眠逐渐地由IV、III时相进 入第II时相、REM时相。
• 如果此时大脑额叶和其它未兴奋脑区的抑制 被它们自身的电活动所翻转，个体就会从睡 眠眠疾病
• 常见的睡眠疾病有失眠症、梦游症、磨牙症、 嗜睡症、呼吸暂停综合征、睡眠不足综合征、 时差综合症、睡眠遗尿症、夜间吃喝综合症、 催眠药依赖性睡眠疾患等等，
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图7 睡眠时的EEG波形特征及睡眠的分期
二 睡眠的生理意义
• 睡眠的重要生理意义是恢复脑力和体力。
• 慢波睡眠对儿童少年时期的生长发育特别 有利。
• 快波睡眠时蛋白质合成及脑代谢率都比慢 波睡眠增强,这显然对促进生长、恢复脑力 与体力、促进记忆也是很有利的。
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二 睡眠的生理意义
• 睡眠缺乏或睡眠不足会影响注意力和 记忆的保持。
• 80多年来研究者们已经发现了许多对睡眠有影 响作用的物质,比较确定的有细胞因子如白细胞 介素1(IL-1)和肿瘤坏死因子(TNF)、生长激素、 催乳素(PRL)和血管活性肠肽(VIP)、褪黑素等。
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五 觉醒
• 当经过一定时间的睡眠，大脑神经元细胞的 内环境趋于平衡，由于生物分子钟的反馈机 制，此时脑内分泌的褪黑素逐渐减少，视交 叉上核诱导睡眠的脉冲电作用逐渐减弱。
• 剥夺睡眠与脑力活动过分紧张一样,都会 引起脑疲劳,典型表现是注意力不集中、 记忆减退、情绪波动、思维反应不灵敏 等等。
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三 睡眠的神经机制
• 睡眠与觉醒是生物节律最为重要的外在表现， 睡眠的实施由褪黑素、视交叉上核的节律性 活动，以及脑干上行激活系统、脑干上行抑 制系统，以及大脑皮层、海马边缘系统等神 经结构相互作用、相互影响而得以共同实现。
• 再转为快波睡眠，或称异相睡眠 （paradoxical sleep, PS），这个阶段发 生在慢波睡眠之后，常伴有间断性的眼 球快速运动，又称快速动眼睡眠 (rapideye-movement sleep,REM)。
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脑电图(Electroencephalography，EEG)记录技术的发 展及应用有力地推进了睡眠的实验性研究。根据脑电 图描记的特征性改变，睡眠周期可细分五期。其中 Ⅰ—Ⅳ期为慢波睡眠，第V期为快波睡眠。
调节躯体运动、随意运动
hindbrain
cerebellum 脑桥 pons
网状激活系统，内脏控制
髓脑
延髓
基本生命中枢，感觉核，网
myelencephalo medulla oblongata
状激活系统
n
原始神经管 神经管
脊髓 spinal cord
低位中枢，基本反射活动
神经嵴
外周神经节
神经通路或换元