神经生物学绪论共69页

5. 生物芯片技术（biochip） 生物芯片技术是在1个平方厘米大小的薄型载体上，
通过微加工技术获得微米级结构，并与生物化学处理 等技术相结合而发展起来的一种新型技术。它可以把 多至几十万个的生命信息集成在一块芯片上，进行各 种与生命科学和医学相关的生物化学反应，对基因、 蛋白、活体细胞及组织等进行分析和检测。
免疫组织化学方法—把神经元的功能与其神经递质的 分析熔为一体。
组织培养、细胞培养—把复杂的神经元回路还原成简 单的单元进行分析。
新的电生理技术和分子生物学方法（重组DNA技术等） －神经信号发生、传递的基本单元-离子通道的结构、 功能特性及运转方式；神经递质的合成、维持、释放 及与受体的相互作用。
(2) 诱发电位有一定的类型，是由于诱发电极和记录 电极记录神经元群相对位置影响电位的波形。
(四)生物化学方法
1. 放射免疫法(radioimmunoassay, RIA)
用抗原－抗体反应原理，将抗原标记上放射性同位 素，用来测定与此抗原性质相同的物质。RIA包括以下 基本步骤：样品采集、加样、反应、分离、测定抗原－ 抗体复合物的放射性（cpm）, 与标准曲线对照计算待测 物质含量。
4. 基因敲除(gene knockout) 基因敲除是80年代初出现的一项新的基因工程技术。
采用同源重组的方法,用体外合成的无效基因或突变基因取 代相应正常基因,再应用转基因方法孵育出转基因动物,即 为基因敲除动物。通过分析基因敲除动物单基因缺陷来研 究基因调控、基因功能、建立疾病模型、药物作用及基因 治疗。
液中选择性地大量扩增某一种核酸分子的特定序列。该方法 具有极高的灵敏度和特异性，在含有多种杂质的条件下，可 选择性扩增细胞基因组中一个特定的DNA片段达数百万至数 千万倍。

Properties of RP
RP is a constant, steady direct current, with the interior of the cell negative with respect to the exterior).
The size of the resting potential varies according to the different kinds of cells. 10mV~-100mV.
Winners of the Nobel Prize in Physiology or Medicine 1963

Much of our early knowledge of nerve electrical activity came from the study of giant squid axons.
腺嘧啶、受体的配体及血流显像剂等药物为示踪剂， 以解剖图象方式、从分子水平显示机体及病灶组织细
胞的代谢、功能、血流、细胞增殖和受体分布状况。 为临床提供更多生理和病理方面的诊断信息， 因此，称分子显像或生物化学显像。 PET的应用使核医学迈入分子核医学的新纪元。
神经生物学发展史上里程碑
PNS术语：
神经节(ganglion)：周围神经系统，神经元胞 体集聚在一起称神经节。
其中感觉神经元胞体集聚而成的为感觉神经 节，内脏运动神经元胞体集聚而成的称内脏 运动神经节。
神经(nerve)：神经纤维在周围部聚集在一起， 并被结缔组织膜包裹形成粗细不同的神经。
§Bioelectrical phenomena
2. Variations in membrane permeability to those ions during rest: The membrane is permeable only to K at rest, Outward diffusion of K+EK

Confocal
CT (形态）
(形态)
行为变化
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
人脑--机器互通
模拟人脑→智能 电脑
• 在20世纪，人类智慧对自然的征服已达到登峰造极 的地步。但对于作为产生智慧源泉的人脑的认识， 才刚开始。
• 迄今为止，对于人脑产生的很多行为，还不能从机 能学和形态学上加以全面解释；对于人类智慧的集 中表现——人的思想产生的过程和机制，还是“未 解之迷”。
• 曾有人预测，21世纪将是脑科学时代。 “神经科 学”或“脑科学”（brain science）的发展将始 终是处于科学前沿的地位。
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推荐阅读和使用的教材、参考书：
[1] E R Kandel et al. eds: Principles of Neural Science. (5th ed) The McGraw-Hill Education, 2013
[2] J G Nicholls et al. eds: From Neuron to Brain. (5th ed) Sinauer Associates, Inc., 2012
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
1850
百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介 (2)
1900
1950
1903 J.C. Eccles (澳大利亚)
动
A.L.Hodgkin (英)

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神经系统是进化的产物
1859年，英国生物 学家达尔文发表 《物种起源》。 提出：行为作为可 遗传性状可以进化
Charles Darwin（1809-1882）
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Different brain specializations in monkeys and rats
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神经元是脑的基本结构和功能单位
教学形式及学时分配
讲 授
实 验
实 习
其他
2 2 2 2
2
神经生物学教学进度（二）
周 次
6（3.19-3.25） 7（3.26-4.1） 8（4.2-4.8） 9（4.9-4.15） 10（4.16-4.22） 11（4.23-4.29） 12（4.30-5.6）
章节内容提要
第五章 神经递质 第六章 离子通道 第七章 受体和信号转导 第八章 神经系统发育 第九章 视觉（一） 第九章 视觉（二） 第九章 视觉（三）
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神经更像是电线而不是水管即神经 “电缆论”
1800年，意大利科学家 Galvani 和德国生物学 家 Reymond 发现：脑本身产生电，电刺激神 经使得肌肉收缩。
新观点：神经是“电缆”，能将信息传入和传 出大脑
问题：传出内科医生Charles Bell和法 国生理学家Francois Megendie 做了脊髓 背腹根切断实验。
1839年，德国生物学家Theodor Schwann （施旺）提出“细胞学说理论” 1873年，意大利科学家Camillo Golgi（高 尔基）创立了神经组织的硝酸银染色法。
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1900年，西班牙组织学家Ramon Cajal （拉蒙-卡哈尔）提出“神经元学说”
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当今的神经科学

ER：endoplasmic reticulum.
胞浆尼氏体：
• 分布于神经元的胞体和树突 • 主要成分为粗面内质网、游离和多聚核糖体
粗面内质网功能：
• 合成新蛋白的前体蛋白 • 参与胞内该储存与释放（钙稳态） • 调节蛋白折叠
高尔基体功能：
• 蛋白的切割和修饰 • 形成囊泡和分泌颗粒 • 调节蛋白折叠
• It is filled with cytoskeletal elements and mitochondria. • Ribosome can be observed in the dendrites, indicating
protein synthesis in the dendrites. Synaptic regulation of protein synthesis is crucial for
A neuron has been made to fluoresce green, using a method that reveals the distribution of a microtubule-associated protein. Axon terminals have been made to fluoresceorange-red, using a method to reveal the distribution of synaptic vesicles. The axons and cell bodies that contribute these axon
Anterograde transport: 顺向转运
Kinesin 驱动蛋白 Kinesin moves material only from the soma to the terminal.