神经生物学常用研究方法幻灯片课件
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• Non-invasive: • CT (computed tomography) • ERP (event-related potential) • MEG (magnoencephalography) • MRI (magnetic resonance imaging) • fMRI (functional magnetic resonance imaging)
盖伦（129-200）：医学上的权威仅次于希波克拉底，他认 为人体具有三种灵魂，即（一）生长灵魂，这是人、动物 和植物所共有的，在人体它位于脐部；(二）动物灵魂，这 是人和动物所共有的，它位于心脏、主管感觉和运动；(三） 理性灵性灵魂，这只有人才具备,位于脑部，主管智慧。
加尔（19世纪初 ）：德国的解剖学家，专门从事颅骨和脑 的研究。颅相学指分析人的心理与头颅形状之间关系的理 论学说。加尔从小就喜欢观察人的外表（尤其是颅骨外表） 同心理的关系。例如，他根据个人长期的个案观察，发现 眼睛明亮的人，一般记忆力较好；头骨隆起的人，可能象 征着贪婪的脑机能，是监狱中扒手的特征等。根据当时生 理和解剖知识，写了一套名为《神经系统的解剖学和生理 学》的系列著作，除了就神经系统及其机能进行严谨、保 守的阐述之外，还兼论颅相学。
1981
•儿茶酚胺代谢 •影响CAs的药物
分子药理学
“脑功能侧化”
信息加工视皮层
1926 D.Hubel (加 1924T.Wiesel (瑞典
美) 美)
方膜单
E.Neher (德)
1991
•大脑视觉信息加工 •视觉系统发育的可塑性
法片通 学钳道
B.Sakmann (德)
•膜片钳技术 •单个离子通道电流记录
神经生物学常用研究方法
希波克拉底（公元前460-377）：被西方尊为“医学之父” 的古希腊著名医生，欧洲医学奠基人，古希腊医师，西 方医学奠基人。提出“体液(humours)学说”， 认为人 的体液由血液、粘液、黄胆和黑胆组成；破除巫术和宗 教对医学的禁锢，医病人，而不是病；提出大脑是神经 系统的中心，批评亚里斯多德关于心脏是思维器官的说 法
Levi Montalcini 1986 Nerve growth Factor (NGF) (Italy)
百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介(3)
1850
1900
1950
2000
多慢蛋 巴突白 胺触磷
传酸 递化
1923 1926 1930
A.Carlsson (瑞典) 2000
P.Greengard (美) E.Kandel (美)
神经系统中 的信号转导
生理科学进展2001 年第32 卷第2 期
2004年诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国科学家理查 德·阿克塞尔和琳达·巴克，以表彰他们在人体气味受体和 嗅觉系统组织方式研究中作出的杰出贡献。
神经科学的特点
多学科综合 神经科学
神经解剖学
神经生理学
神经生物化学 心理学
………..
神经科学的特点
多层次的研究
认知 神经科学
分子 神经科学
细胞 神经科学
计算 神经科学
神经科学
发生 神经科学
临床 神经科学
系统和行为 神经科学
研究水平
整体行为水平：行为学，躯体感觉，视听
觉，痛觉等
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、
(2001-2100 脑的世纪)
保护脑
寿命延长 PD, AD, 中风 高速交通 颅脑, 脊髓外伤 生活节奏 焦虑,抑郁,精神病 生活质量 镇痛 祛痛 社会开放 吸毒问题
开发脑
开发人脑 增强智能
模拟人脑 智能电脑
百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介(I)
1850
1900
1950
2000
1843 C.Golgi (意)
遗传物质等
神经生物学常用研究方法
形态学方法
大体：解剖、影像 组织：常规染色和特殊染色、束路追踪、免疫组 化、原位杂交、神经细胞培养等
生理学方法 生物化学方法 分子生物学方法
神经影像（Neuroimaging）
• Invasive: • Single unit recording • Multi-unit recording • PET (positron emission tomography)
•“迷走物质”
1968 •神经末梢分泌 •乙酰胆碱ACh
神经化学
1965
方 法 1888 学 创 新 1881
H.S.Gasser (美) W.R.Hess (瑞士) 1949
1963
•阴极射线示波器 •神经纤维的分类ABC
电生理
1973 •脑立体定位仪 hypothalamus
百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介(II)
•数学方程表述
机
制
1911 B.Katz (德 英) 1970
• NM终板电位
（ 儿神
1905 U.Von Euler (瑞典…)
茶经
•递质“量子释放”
1983 •交感神经递质 神经药理学
•去甲肾上腺素
酚 化 1912 胺学 ）(左右脑)1913
J.Axelrod (美) R.W.Sperry (美)
1850
1900
1950
2000
1903J.C. Eccles (澳大利亚)1963 英，澳
•细胞内微电极
•突触后电位 突触
动 作
A.L.Hodgkin (英)
1914
Cambridge1999 •抑制性递质
•电压钳技术
电 位
1917 A.F.Huxley (英) Cambridge
•动作电位的离子学说 电生理
生命科学
解剖学 生理学 生物化学 …… ……………
了解脑
分子 细胞 网络 全脑 (离体研究) (无创在体研究) Patch（电） 脑地形图 RIA(化学） PET(化学） PCR(基因） fMRI (功能） Confocal CT(形态）
(形态） 行为变化
神经科学 认知科学
(1990-2000 脑的十年) （人类感知和思维信 息处理过程的科学）
1百度文库06
形 态 1852 R.Cajal (西班牙)
1926
徒手切脑片 银染神经元
神经元染色方法
1934
染出神经末梢，发现神 经元之间无原生质联系
“神经元学说”
1857
生电 理生
理
C.S.Sherrington (英) 1932 Oxf 1952 1889E.D.Adrian (英) Cambridge
•“突触”定名 巴浦洛夫 （1904）
•“反射”概念 反射学说
•“交互”抑制
1977 •感觉神经纤维电活动 •传入冲动大脑诱发电位
电生理
（ 乙 神 1873
O.Loewi (德 英)1936
•神经控制骨骼肌运动机制
1961
•蛙心灌流实验
酰经 胆 化 1875 碱学 ）
1874
H.Dale (英) J.Erlanger (美) 1944
盖伦（129-200）：医学上的权威仅次于希波克拉底，他认 为人体具有三种灵魂，即（一）生长灵魂，这是人、动物 和植物所共有的，在人体它位于脐部；(二）动物灵魂，这 是人和动物所共有的，它位于心脏、主管感觉和运动；(三） 理性灵性灵魂，这只有人才具备,位于脑部，主管智慧。
加尔（19世纪初 ）：德国的解剖学家，专门从事颅骨和脑 的研究。颅相学指分析人的心理与头颅形状之间关系的理 论学说。加尔从小就喜欢观察人的外表（尤其是颅骨外表） 同心理的关系。例如，他根据个人长期的个案观察，发现 眼睛明亮的人，一般记忆力较好；头骨隆起的人，可能象 征着贪婪的脑机能，是监狱中扒手的特征等。根据当时生 理和解剖知识，写了一套名为《神经系统的解剖学和生理 学》的系列著作，除了就神经系统及其机能进行严谨、保 守的阐述之外，还兼论颅相学。
1981
•儿茶酚胺代谢 •影响CAs的药物
分子药理学
“脑功能侧化”
信息加工视皮层
1926 D.Hubel (加 1924T.Wiesel (瑞典
美) 美)
方膜单
E.Neher (德)
1991
•大脑视觉信息加工 •视觉系统发育的可塑性
法片通 学钳道
B.Sakmann (德)
•膜片钳技术 •单个离子通道电流记录
神经生物学常用研究方法
希波克拉底（公元前460-377）：被西方尊为“医学之父” 的古希腊著名医生，欧洲医学奠基人，古希腊医师，西 方医学奠基人。提出“体液(humours)学说”， 认为人 的体液由血液、粘液、黄胆和黑胆组成；破除巫术和宗 教对医学的禁锢，医病人，而不是病；提出大脑是神经 系统的中心，批评亚里斯多德关于心脏是思维器官的说 法
Levi Montalcini 1986 Nerve growth Factor (NGF) (Italy)
百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介(3)
1850
1900
1950
2000
多慢蛋 巴突白 胺触磷
传酸 递化
1923 1926 1930
A.Carlsson (瑞典) 2000
P.Greengard (美) E.Kandel (美)
神经系统中 的信号转导
生理科学进展2001 年第32 卷第2 期
2004年诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国科学家理查 德·阿克塞尔和琳达·巴克，以表彰他们在人体气味受体和 嗅觉系统组织方式研究中作出的杰出贡献。
神经科学的特点
多学科综合 神经科学
神经解剖学
神经生理学
神经生物化学 心理学
………..
神经科学的特点
多层次的研究
认知 神经科学
分子 神经科学
细胞 神经科学
计算 神经科学
神经科学
发生 神经科学
临床 神经科学
系统和行为 神经科学
研究水平
整体行为水平：行为学，躯体感觉，视听
觉，痛觉等
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、
(2001-2100 脑的世纪)
保护脑
寿命延长 PD, AD, 中风 高速交通 颅脑, 脊髓外伤 生活节奏 焦虑,抑郁,精神病 生活质量 镇痛 祛痛 社会开放 吸毒问题
开发脑
开发人脑 增强智能
模拟人脑 智能电脑
百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介(I)
1850
1900
1950
2000
1843 C.Golgi (意)
遗传物质等
神经生物学常用研究方法
形态学方法
大体：解剖、影像 组织：常规染色和特殊染色、束路追踪、免疫组 化、原位杂交、神经细胞培养等
生理学方法 生物化学方法 分子生物学方法
神经影像（Neuroimaging）
• Invasive: • Single unit recording • Multi-unit recording • PET (positron emission tomography)
•“迷走物质”
1968 •神经末梢分泌 •乙酰胆碱ACh
神经化学
1965
方 法 1888 学 创 新 1881
H.S.Gasser (美) W.R.Hess (瑞士) 1949
1963
•阴极射线示波器 •神经纤维的分类ABC
电生理
1973 •脑立体定位仪 hypothalamus
百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介(II)
•数学方程表述
机
制
1911 B.Katz (德 英) 1970
• NM终板电位
（ 儿神
1905 U.Von Euler (瑞典…)
茶经
•递质“量子释放”
1983 •交感神经递质 神经药理学
•去甲肾上腺素
酚 化 1912 胺学 ）(左右脑)1913
J.Axelrod (美) R.W.Sperry (美)
1850
1900
1950
2000
1903J.C. Eccles (澳大利亚)1963 英，澳
•细胞内微电极
•突触后电位 突触
动 作
A.L.Hodgkin (英)
1914
Cambridge1999 •抑制性递质
•电压钳技术
电 位
1917 A.F.Huxley (英) Cambridge
•动作电位的离子学说 电生理
生命科学
解剖学 生理学 生物化学 …… ……………
了解脑
分子 细胞 网络 全脑 (离体研究) (无创在体研究) Patch（电） 脑地形图 RIA(化学） PET(化学） PCR(基因） fMRI (功能） Confocal CT(形态）
(形态） 行为变化
神经科学 认知科学
(1990-2000 脑的十年) （人类感知和思维信 息处理过程的科学）
1百度文库06
形 态 1852 R.Cajal (西班牙)
1926
徒手切脑片 银染神经元
神经元染色方法
1934
染出神经末梢，发现神 经元之间无原生质联系
“神经元学说”
1857
生电 理生
理
C.S.Sherrington (英) 1932 Oxf 1952 1889E.D.Adrian (英) Cambridge
•“突触”定名 巴浦洛夫 （1904）
•“反射”概念 反射学说
•“交互”抑制
1977 •感觉神经纤维电活动 •传入冲动大脑诱发电位
电生理
（ 乙 神 1873
O.Loewi (德 英)1936
•神经控制骨骼肌运动机制
1961
•蛙心灌流实验
酰经 胆 化 1875 碱学 ）
1874
H.Dale (英) J.Erlanger (美) 1944