2017神經解剖學研究方法目前一頁\總數六十一頁\編于十八點Neuroscience—arecognizeddisciplinecharacterizedby:Aunifiedfieldthatintegratesbiology,chemistry,andphysicswithstudiesofstructure,physiology,andbehavior,includinghumanemotionalandcognitivefunctions.Neuroscientistscomefrommanydifferentdisciplinesincludingpsychology,zoology,physics,anthropology,biology,chemistry,physiology,andphilosophy.Adiverseeducationalbackgroundwillprovidethemostimportantskillofall:howtoaskquestions.目前二頁\總數六十一頁\編于十八點NeuroscienceResearchers?Molecularbiologistsisolateanddescribethegenesthatproducetheproteinsimportanttoneuronfunction.Neuroanatomistsstudythestructureandorganizationofthenervoussystem.Developmentalneuroscientistsstudyhowthebraingrowsandchanges.Theydefinechemicalsandprocessesneuronsusetoseekoutandconnectwithotherneuronsandmaintainconnections.Cognitiveneuroscientistsstudyfunctionssuchasperceptionandmemoryinanimalsbyusingbehavioralmethodsandotherneurosciencetechniques.Inhumans,theyusenon-invasivebrainscans--suchaspositronemissiontomographyandmagneticresonanceimaging--touncoverroutesofneuralprocessingthatoccurduringlanguage,problemsolvingandothertasks.目前三頁\總數六十一頁\編于十八點NeuroscienceResearch?Behavioralneuroscientistsstudytheprocessesunderlyingbehaviorinhumansandinanimals.Theirtoolsincludemicroelectrodesandbrainscans.Advancedcomputersystemsareenablingneuroscientiststodevisemodelsofneuronsandtheirconnectionsinthebrain--howhumansperformcomplextasks.Clinicalneuroscientists—psychiatrists,neurologistsandothermedicalspecialists—usebasicresearchfindingstodevelopdiagnosticmethodsandwaystopreventandtreatneurologicaldisordersthataffectmillionsofpeople.目前四頁\總數六十一頁\編于十八點Neuroscientistsworkto:Describethehumanbrainandhowitfunctionsnormally.(現象)Determinehowthenervoussystemdevelops,maturesandmaintainsitselfthroughlife（本質）.Findwaystopreventorcuremanydevastatingneurologicalandpsychiatricdisorders（干預）.目前五頁\總數六十一頁\編于十八點ChallengesfortheFuture（in2005）

WhatarethemethodsforearlydetectionofneurologicaldisorderssuchasParkinson'sdiseaseandAlzheimer'sdiseaseandformentaldisorderssuchasschizophreniaanddepression?Whatarethecausesoftheseillnesses?Whatarethecures?

Howcanwehelpnervesregenerate?Canwecurespinalcordinjuries?Canwetransplantorreplacepartsofthebrain?

Whatcauseschronicpain?Whatisthebestwaytotreatpain?Howcanwetapintoourendogenouspaininhibitorysystem?

Whatarethemechanismsofaddiction?Aretherebetterwaystotreataddictions?

Howarememoriesformed,storedandlost?

Whatarebetterwaystoimagethelivingbrain?目前六頁\總數六十一頁\編于十八點ChallengesfortheFutureWhatistheneurologicalbasisofemotionssuchasanger,happinessandsadness?

Whatarethedifferencesinthebrainsofmenandwomenandwhatdothesedifferencesmean?

Howdoesexperienceandlearningaffectthebrainandhowcanweusethisinformationtoimproveourdailylives?

Whataretheneurologicalmechanismsof"alternativemedicine"treatmentssuchasacupuncture,herbaltherapyandhypnosisandhowcanthesemethodsbeusedtotreatnervoussystemdisorders?

Whydowesleepandhowcanweshiftourinternalbodyclocks?

Whatisconsciousness?

目前七頁\總數六十一頁\編于十八點21世紀神經生物學可望取得突破性進展的5個新領域目前八頁\總數六十一頁\編于十八點腦動態神經元功能成像研究如果能動態顯示在不同腦功能狀態下每個神經元的興奮過程，相當于將腦功能成像與無創性單神經元記錄相結合，則對人腦功能活動的認識將更加深入。目前腦的功能成像的空間分辨率為毫米級，時間分辨率為秒級，遠遠不能滿足腦功能研究的需要。神經元胞體的大小約為20一40微米如果CT的空間分辨率再提高至l0微米的近微米數量級，就可以“看見”單個的神經元。目前工業CT已能達到10微米的分辨率。由于采用電子束掃描技術代替機械掃描，在時間分辨率方面已由每幀1OO秒提高到50ms/幀．達到近毫秒級水平。如果醫學CT能采用工業CT的一系列先進技術．如CCD集成電路檢測技術，雙能電子束掃描技術等，有可能將空間和時間分辯率再提高一個數量級．達到微米和的ms/幀水平（動態顯微CT)。目前九頁\總數六十一頁\編于十八點已經知道，胞外鈣離子濃度為10-4mo1/L而胞內鈣離子濃度為10-2mol／L，二者相差100倍，當神經元興奮時，鈣離子通道開放，胞內鈣在短暫的數百微秒之內可增高達1000倍左右，但由于鈣泵前作用．胞內鈣離子濃度很快即恢復至正常水平。所以用動態的(ms/幀)和顯微(微米)CT，再結臺雙能x線束來檢測胞內鈣離子濃度的瞬態上升．就可以觀測腦在不同功能狀態下單個神經元的興奮過程這樣即可以研究在不同外界輸入狀態下腦內神經元活動的內在模式，以及在思考、記憶、學習時神經元活動的動態時空編碼．由此提供的大量數據．再用電子計算機進行分析處理．將對腦功能的研究更加深人。目前十頁\總數六十一頁\編于十八點

目前十一頁\總數六十一頁\編于十八點神經系統多基因病的定位及老年性癡呆發病機理的闡明隨著人口的老齡化．老年性癡呆的發病率逐年上升，老年性癡呆已成為21世紀的社會問題。已經知道，老年癡呆是一個多基因的疾病．其發病機理至今尚未徹底明了一預期在21世紀．這一問題將最終得到解決。目前十二頁\總數六十一頁\編于十八點神經系統信息的編碼研究20世紀Adrian研究各種刺激對感受器及單根神經纖維放電的影響，發現脈沖放電頻率的對數與刺激量成正比．Freeman在嗅球研究嗅覺的混沌吸引子編碼，Singh在視覺皮層發現40赫茲的同步放電等。神經系統信息編碼可分為快速的神經元狀態編碼和緩慢的突觸聯系強度編碼兩大類。神經元的興奮與靜息兩種基本狀態?？煞謩e以1和0加以編碼，具有N個神經元的神經網絡共有N種不同狀態，組成N維編碼空間。不同的外界輸人．組成在N維狀態空間中的一組編碼鏈。神經元狀態編碼方式決定外界輸人在腦內的內部映象。與腦內信息的傳輸與加工關系密切。而突觸聯系強度編碼是可塑的。包括新的突觸形成與原有突觸聯結消失，以及原有突觸聯系強度的增強與消退等兩個過程。突觸聯系強度編碼是連續的、分域的，它和腦的學習與信息存儲功能密切相關。目前十三頁\總數六十一頁\編于十八點后基因組時代的神經生物學后基因組時代有兩個主要的研究方向：

一是從基因結構與定位轉向對基因的功能及其調控機理的研究；

二是研究各種生物活性蛋白分子的空間構象與其生物學功能的關系。

分子神經生物學將從后基因組分子生物學中得到啟發和促進．進一步對神經系統的生長、發育再生、凋亡、學習、記憶、思維、注意等腦功能基因的調控規律及相關的蛋白質活性分子的空間構象及功能進行系列的研究目前十四頁\總數六十一頁\編于十八點意識、思維、情緒本質的探討意識、思維和情緒的功能活動固然是建立在腦區、神經元和分子活動水平的基礎之上，但更主要的是用系統論的方法，把腦的各個層次的功能活動整合起來加以研究，才能最終解決意識，思維與情緒活動之謎。在21世紀，這方面可能繼續取得更大的進展。目前十五頁\總數六十一頁\編于十八點2016年Science雜志評選“人類突破了十大前沿科技”腦和認知方面，腦圖譜繪制、認知計算、腦控等技術取得實質性進展，為人類認知能力的增強，以及腦科學的軍事應用奠定了重要基礎。1.美國艾倫腦科學研究院繪出了迄今最完整的數字版人腦結構圖譜，也是迄今最清晰腦部微觀解剖學結構圖譜，將成為大腦研究人員的最新指南和“導航圖”，標志著在理解人腦方面的巨大飛躍；2.美國加州大學伯克利分校繪制出人類大腦中語義信息功能呈現的圖譜，可揭示語言的神經生物學機理；3.美國華盛頓大學的研究小組繪制出迄今最全面、最精確的人類大腦圖譜，其中97個人類大腦皮層區域屬于首次公布。4.美國國家衛生研究院的研究項目團隊開發出一種新的神經成像技術，可看到人腦中基因開關的位置，為了解影響精神健康的基因提供了有力工具。目前十六頁\總數六十一頁\編于十八點5.DARPA首次成功在動物受試者上測試了一種通過血管進入腦部，記錄神經活動的微型傳感器。6.美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室和IBM公司聯合公布了以“真北”仿腦處理器芯片為基礎的具有認知能力的深度學習超級計算機，標志著人類進入認知計算的新時代，深度學習超級計算機對于網絡安全、核武器模擬等具有重大意義。

7.韓國科學家在一塊10厘米的晶圓上，構建了144個突觸晶體管，研制出迄今為止能耗最低的人造突觸，這一突破有望使研制大型類腦計算機成為現實。8.美國科學家研制出了一種新型“擴散式憶阻器”，能逼真地模擬人腦突觸內鈣離子的行為，新設備有助于開發類腦（神經形態）計算機。2016年Science雜志評選“人類突破了十大前沿科技”目前十七頁\總數六十一頁\編于十八點相關網絡信息神經科學研究的國內外組織神經科學相關的科學期刊神經科學相關的著名的國際研究機構目前十八頁\總數六十一頁\編于十八點神經解剖學和神經生物學的研究方法目前十九頁\總數六十一頁\編于十八點一、

神經結構的經典研究方法1.大體解剖的研究方法固定和非固定腦和脊髓的移取和保存——觀察外部形態目前二十頁\總數六十一頁\編于十八點一、

神經結構的經典研究方法1.大體解剖的研究方法腦膜和腦血管標本的制作，腦血管的顯示：固定——頸內動脈灌注紅色充填劑——浸泡——70%甘油透明顯示目前二十一頁\總數六十一頁\編于十八點一、

神經結構的經典研究方法1.大體解剖的研究方法腦的解剖剝離標本：顯示腦白質和基底核目前二十二頁\總數六十一頁\編于十八點232.腦厚片（）染色技術利用腦灰質和白質所含髓磷脂的量不同，用水溶劑染料使灰質著色，用脂溶性染料使白質著色的方法。一、

神經結構的經典研究方法目前二十三頁\總數六十一頁\編于十八點243.腦和脊髓的常用切面——正中矢狀切面，水平切面一、

神經結構的經典研究方法目前二十四頁\總數六十一頁\編于十八點3.腦和脊髓的常用切面——冠狀切面目前二十五頁\總數六十一頁\編于十八點大白鼠實驗頭位按照不同的定位圖進行大白鼠腦實驗時,必須采取和定位圖相應的頭位。大白鼠的實驗頭位有多種（在定位儀上）：用耳桿固定大白鼠的外耳道后,調節切牙棒的高度使前囟高于人字縫尖1毫米。調節切牙棒使其上緣高于耳間線5毫米·調節切牙棒使耳間線中點至切牙棒前上緣的垂線與儀器水平面成5度的交角確定大白鼠的實驗頭位是依據腦的冠狀平面應與神經軸相垂直。中腦與間腦的分界面通過后連合后緣和腳間窩前緣,大體上垂直于神經軸,把它作為鼠腦的冠狀基平面圖,當此平面與水平面垂直時,鼠頭的位置即是規定的實驗頭位。對體重為150克雌鼠的實驗頭一位進行了測定,測出耳間線比切牙棒上緣高2.4毫米,耳間線中點到切牙棒前上緣的垂線與水平面成5度的交角。目前二十六頁\總數六十一頁\編于十八點腦立體定位儀目前二十七頁\總數六十一頁\編于十八點CaudatenucleusPutamenGlobuspallidus目前二十八頁\總數六十一頁\編于十八點3.組織學的研究方法光學顯微鏡——顯微結構（微米μm）

普通，倒置，相差，暗視野，熒光，偏關電子顯微鏡——超微結構（納米nm和埃A）掃描，透射，共聚焦，雙光子活體成像顯微技術，等等目前二十九頁\總數六十一頁\編于十八點組織學的研究方法固定組織的標本制作方法固定和固定液：甲醛、戊二醛，等涂片和切片：

石蠟（5-10μm）

冰凍（15-40μm）恒冷箱（5-25μm）,冷凍干燥真空包埋

振動（30-100μm）

超?。╪m）染色、顯色和拍照：細胞成分與酸性或者堿性染料的理化反應。目前三十頁\總數六十一頁\編于十八點Hematoxylin-Eosin（HE）stain蘇木精（H）：陽離子染料，將細胞核內的是堿性物質染成藍色伊紅（E）：陰離子染料，將細胞質和膠原原纖維染成粉紅色4.神經解剖學的傳統染色方法目前三十一頁\總數六十一頁\編于十八點（2）Golgi（銀浸染）法(Golgistain)能在大量神經細胞中鍍染出少數神經元的全貌。目前三十二頁\總數六十一頁\編于十八點十九、二十世紀神經系統構造的網狀學說

目前三十三頁\總數六十一頁\編于十八點（3）Cajalstain顯示神經元內的神經原纖維neurofibrillary及軸突末梢目前三十四頁\總數六十一頁\編于十八點神經元學說

神經細胞是一個獨立的生物學單位（神經元），神經元間的聯系不是通過細胞的連續，而是通過彼此的接觸來完成的。并描述了神經元的樹突及軸突，提出樹突是接受區，神經元極性的概念。目前三十五頁\總數六十一頁\編于十八點Electronmicroscope(1950s)：TEM，SEM目前三十六頁\總數六十一頁\編于十八點證實神經元學說的證據目前三十七頁\總數六十一頁\編于十八點（4）Nisslstain尼氏染色(1892)

染神經組織內的核酸RNAandDNA，神經元核仁含豐富的RNA和一層DNA外殼，核中染色質少。胞漿內含大量的RNA，以尼氏體的型式存在，膠質細胞核質深染但胞漿內無尼氏體。目前三十八頁\總數六十一頁\編于十八點（5）Weigert法(1884)：染髓鞘，而不能用于研究薄髓和無髓纖維

（6）Luxol堅牢藍：屬于銅-酞菁染料，在酒精溶液內具有與髓鞘磷脂結合的染色特性。目前三十九頁\總數六十一頁\編于十八點（7）Marchi(1890):用四氧化鋨染變性的髓鞘（8）Nauta法:將變性神經原纖維染成黑色，抑制正常神經元纖維的著色（順行追蹤法）目前四十頁\總數六十一頁\編于十八點年齡及病理變化目前四十一頁\總數六十一頁\編于十八點二、近代追蹤神經通路的研究方法辣根過氧化物酶法（HorseradishperosidaseHRPmethod）

運輸速度：逆行50-80mm/d，

順行50-500mm/d目前四十二頁\總數六十一頁\編于十八點神經元的胞漿轉運axonaltransplant神經元胞體中合成的結構和功能物質以及有形成分在胞體和外周突起之間，或神經元與周圍微環境之間的往返轉運。維持神經元的正常結構，為神經的生長發育、新陳代謝提供物質基礎；作為神經系統中分子信息傳遞的重要部分，與神經沖動的電信息相互整和，實現對神經元的調控.分類：順行軸漿快轉運：小泡、線粒體、SER

順行軸漿慢轉運：骨架蛋白0.2~8mm/d

逆行軸漿轉運：內質網、溶酶體、線粒體、內質體、大致密芯泡

目前四十三頁\總數六十一頁\編于十八點二、近代追蹤神經通路的研究方法放射自顯影神經順行追蹤2-脫氧葡萄糖（2-DG），神經組織局部代謝PHA-L順行軸突追蹤法生物胞素和神經生物素生物素化葡聚糖（BiotinylatedDextranamine,BDA）霍亂毒素熒光色素標記神經束路化學損毀免疫電鏡酶或者分子標記結合影像技術（CT,MRI,PET）目前四十四頁\總數六十一頁\編于十八點熒光追蹤劑及其追蹤法目前四十五頁\總數六十一頁\編于十八點逆行或雙向追蹤法HRP植物凝集素（PHA）毒素(CT,HSCPrV)

生物素或生物素化的葡聚糖（BDA）熒光色素單標，雙標，等2-DG法目前四十六頁\總數六十一頁\編于十八點PatchandFITC目前四十七頁\總數六十一頁\編于十八點目前四十八頁\總數六十一頁\編于十八點Confocalelectronmicroscope(1993)neuronstructuresalive目前四十九頁\總數六十一頁\編于十八點化學損傷技術軸突切斷單胺能和膽堿能毒劑目前五十頁\總數六十一頁\編于十八點腦功能成像技術1973年，Hounsfield用電子計算機斷層成像技術首次在活體條件下現察到人腦的內部結構。其后MRI，fMRI，PET，SPECT等腦的結構及功能成像技術得到迅速的發展。Phelps建立的PET成像技術能在正常條件下顯示出人腦在不同功能活動狀態時腦內各種活性物質(氧、葡萄糖等)的代謝變化過程，是腦功能定位成像的重大突破它為研究人的心理及智能活動奠定基礎.目前五十一頁\總數六十一頁\編于十八點目前五十二頁\總數六十一頁\編于十八點三、化學神經解剖學的研究方法針對神經遞質或調質、受體和離子通道、信號蛋白的研究方法

1.所有分子生物學用于檢測基因的研究方法

2.基于抗原抗體的反應的功能蛋