神经生物学综述

神经生物学综述

（1）神经生物学概述

神经生物学，作为21世纪的明星学科，是生物学中的一门从分子、细胞到整体水平研究神经系统的解剖、生理和病理的一个分支学科目前神经生物学已成为生命科学领域最重要和最为活跃的科学热点之一，并且与医学的基础和临床各类学科都有广泛交叉，是目前医学专业本科生的必修课，也是综合性大学生物类本科生的必修课或选修课。【1】在医学这个大的学科内，神经生物学是一门在各个水平，研究人体神经系统的结构、功能、发生、发育、衰老、遗传等规律，以及疾病状态下神经系统的变化过程和机制的科学。它涉及神经解剖学、神经生理学、发育神经生物学、分子神经生物学、神经药理学、神经内科学、神经外科学、精神病学等等。神经生物学的内容非常丰富，研究进展很快，作为医学生不仅要全面掌握，还要及时了解新的研究进展。神经生物学的基本内容是揭示神经系统的结构与功能，探讨神经活动的基本规律及其机制，进而为保护脑、开发脑智能、防治脑疾病等服务。【2】

（2）学习神经生物学必要性

当今世界，国家的综合国力和国际竞争越来越取决于教育发展水平，取决于高素质创新人才竞争，因此大力培养具有创新意识和创新能力的人才已经成为社会发展的迫切要求。【3】胡锦涛同志在清华大学百年校庆时指出：“高校要特别注重培养拔尖创新人才，积极营造鼓励独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境，使学生创新智慧竞相进发，努力为培养造就更多新知识的创造者、新技术的发明者、新学科的创建者做出积极贡献。”所以学习神经生物学不但是重要的开拓思维的过程，也是社会的必然要求。

（3）我所感兴趣的研究：记忆

记忆是人类心智活动的一种，属于心理学或脑部科学的范畴。记忆代表着一个人对过去活动、感受、经验的印象累积，有相当多种分类，主要因环境、时间和知觉来分。在记忆形成的步骤中，可分为下列三种信息处理方式：1.译码：获得信息并加以处理和组合。2.储存：将组合整理过的信息做永久纪录。3.检索：将被储存的信息取出，回应一些暗示和事件。

通过研究，大多数人主张把记忆分成三个不同的类型,即感觉记忆、短时记忆和长时记忆。这些类型的记忆神经机制是否相同,近年来开展了一些探讨。感觉记忆指感觉经验发生后感觉信号在脑的感受区保留一个短暂时间的能力。这种信号只保留几百毫秒,在脑内作感觉信息的加工,这是记忆过程的原初阶段。短时记忆(又称一级记忆)指对于几个字母、字、数目或其他信息作几秒钟(几分钟)或稍长时间的一次记忆。如临时查记一个电话号码。这类记忆一般只能记到7位数字左右,而且,当要记一套新的时,原来的就会忘掉。短时记忆的特点是瞬时有效性。长时记忆是指脑中储存的信息能在若千时间(分、小时、日、月或年)后回忆起来的记忆。根据它的巩固程度的不同又可区分两类,一类是比较不巩固的,易忘的,持续数分一乃至数年之久。【4】

以上这种分类也是人为的,所取的时间界限也是相对的,有些作者引用的短时记忆一词与上述分类也不尽相同。但是许多实验的确显示了记忆过程的时相区别。【5】

影响人记忆的因素有很多，例如一些金属和药物就会影响人们的记忆。铅具有很强的神经发育毒性，主要表现为铅对未成熟脑学习记忆的损害。生命早期铅暴露

对儿童神经发育的影响似乎没有下限浓度。【6】而口服避孕药通过改变女性体内的激素平衡，进而改变其记忆信息的方式。【7】咖啡是世界上消耗最大的饮料之一，人们通常以喝咖啡来增强学习和记忆能力。咖啡因存在于咖啡及茶等饮料中。咖啡因的基本化学结构含有甲基黄嘌呤类活性成分，它是一种中枢兴奋物质，具有广泛的药理活性。【11】那么咖啡因到底有没有增强学习记忆能力的作用呢。通过周赛君等的实验显示【12】：咖啡因小剂量能够显著缩短小鼠Morris水迷宫的定位航行实验的潜伏期和提高空间探索能力。

精神创伤可以损害人的生理和心理健康，甚至导致精神疾病和躯体疾病。作为一种典型的精神创伤直接导致的疾病——创伤后应激障碍(posttraumatic stress disorder，PTSD)自然受到人们的特别关注。【8】创伤后应激障碍(posttraumatic stress disorder，PTSD)是指个体由于经历对生命具有威胁的事件或严重的创伤，导致系列精神症状长期持续的精神障碍。【15】从临床症状来看，PTSD的核心症状是创伤性记忆的不断闯入导致恐惧情绪、逃避行为和过度唤起的生理反应。Lee等人(1995)作的一个非常有说服力的纵向研究【9】：对象是200名参加了二战的哈佛学生。二战结束时他们接受了调查者的关于战争经历回忆的访谈，5O年后再次接受同样内容的访谈。结果发现，没有PTSD的研究对象已经改变了他们原来的记忆：他们再把战争作为最为恐惧的事件，对二战的恐惧情绪也被冲淡了。相反，有PTSD的研究对象并没有因为时间的推移而改变记忆，他们对二战经历的回忆仍然有很高的鲜活性，而且伴随着回忆的是强烈的恐惧、悲伤情绪。

根据作用可以把记忆分为陈述性记忆(declarative memory)和非陈述性记忆(non—declarative memory)，这两种记忆的加工方式是不一样的。【10】陈述性记忆指有意记住和再生事件、事实的能力；非陈述性记忆则与事件的情感和行为内容有关，不需要有意的记忆，它包括习得的技巧、启动效应和条件反射等。而对于PTSD的人，陈述性记忆主要是对创伤事件有关情节或意义信息的回忆，如创伤事件发生的情境、当时的情绪和生理反应、事件的主观意义、事件的详细过程等；非陈述性记忆则是对创伤形成的恐惧条件反射和反复发生的创伤体验的回忆。

而且神奇的是，疼痛也是一种记忆。曾经有人提出，如果有关疼痛的记忆本身就是一种病因，那么失忆就能够减轻痛觉或者导致无痛状态。【13】研究表明，有关疼痛和记忆的网络之间有着更多的共同结构。构成疼痛网络核心的六个主要结构同样也是记忆网络的一部分。海马通常被认为是产生记忆和情绪的器官。然而，最近的一些神经影像学研究发现，在不同的慢性疼痛条件下，海马会发生结构上的变化。这些研究暗示海马对于慢性疼痛患者有着一定的意义，而且疼痛、记忆和情绪之间可能有内在联系。【14】

学习也是记忆的一部分，也是重要的一部分。学习和记忆的神经基础是神经科学, 饶有兴趣的问题之一。学习是指人和动物依赖于经验改变自身行为以适应环境的过程, 记忆则是学得的信息贮仔和读出的神经过程。人们渴望了解脑是如何进行学习和记忆的, 脑的学习能力是否有极限, 脑的记忆容量有多大等等。另一方面人们毫不怀疑地认为学习和记忆是脑(或中枢神经系统) 的重要功能, 丧失学习和记忆能力的人或动物是无法适应千变万化的外界环境的, 也即难以生存的。然而在很长的一段时期内神经生理学家几乎对学习和记忆的神经基础的研究束手无策, 一直到本世纪初俄国生理学家巴甫洛夫提出了条件反射的概念, 使学习和记忆的研究纳入了神经生理学的范畴。随着神经科学的发展, 1 9 4 9 年加拿大心理学家D 。妞ld H e bb 提出了关于突触修饰的理论, 近年米这一理论已成为研究学习和记忆神经基础的重要理论依据之一。【16】