神经科学及神经生物学PPT课件.ppt

1、 从分子、细胞、器官的不同水平研究脑在正从分子、细胞、器官的不同水平研究脑在正常生理状态及发育过程的形态结构、功能、基因常生理状态及发育过程的形态结构、功能、基因及调控过程以及各种神经、精神疾病发生、发展及调控过程以及各种神经、精神疾病发生、发展的过程，最终揭示脑的奥秘、预防及治疗神经、的过程，最终揭示脑的奥秘、预防及治疗神经、精神疾病。精神疾病。神经科学及神经生物学神经科学及神经生物学（Neuroscience & Neurobiology）一、神经科学的概念及发展简史一、神经科学的概念及发展简史 1960年国际脑研究组织年国际脑研究组织 ( International Brain Rese

2、arch Organization IBRO) 1962年年“Neuroscience Research Program” (NRP) 1969年美国神经科学会年美国神经科学会1989年年“脑的十年脑的十年”二、百年来神经科学领域部分诺贝尔二、百年来神经科学领域部分诺贝尔 获奖项目获奖项目 自自1901年首次颁发诺贝尔医学奖或生理学奖以年首次颁发诺贝尔医学奖或生理学奖以来来, 来共授予来共授予100多个奖项多个奖项.其中与神经科学相关的其中与神经科学相关的有有20多项多项.以下是其中的一些获奖的项目介绍。以下是其中的一些获奖的项目介绍。（一）神经元学说（一）神经元学说 (1906)C.Golg

3、i (意大利意大利,18431926 ) 发明神经元染色方法发明神经元染色方法R. Cajal (西班牙西班牙,18521934 ) 发现神经元之间无发现神经元之间无 原生质联系原生质联系 Camillo Golgi born July 7, 1843/44, Corteno, Italydied Jan. 21, 1926, Pavia Italian physician and cytologist whose investigations into the fine structure of the nervous system earned him (with the Spanish

4、histologist Santiago Ramn y Cajal) the 1906 Nobel Prize for Physiology or Medicine. As a physician in Italy , Golgi devised (1873) the silver nitrate method of staining nerve tissue, an invaluable tool in subsequent nerve studies. Santiago Ramn y Cajal born May 1, 1852, Petilla de Aragn, Spaindied O

5、ct. 17, 1934, Madrid Spanish histologist who (with Camillo Golgi) received the 1906 Nobel Prize for Physiology or Medicine for establishing the neuron, or nerve cell, as the basic unit of nervous structure. This finding was instrumental in the recognition of the neurons fundamental role in nervous f

6、unction and in gaining a modern understanding of the nerve impulse. （二）神经元的电活动（二）神经元的电活动 生物电与突触电位生物电与突触电位(1963) A.L.Hodgkin(19141999) A.F.Huxley(1917) 电压钳技术电压钳技术; 动作电位的离子学说动作电位的离子学说; J.C.Eccles (澳大利亚澳大利亚,19031999) 突触后电位突触后电位 For their discoveries concerning the ionic mechanisms involved in excitatio

7、n and inhibition in the peripheral and central portions of the nerve cell membrane. Sir John Carew Eccles1/3 of the prizeAustraliaAustralian National University Canberra, Australia b. 1903d. 1997 Alan Lloyd Hodgkin1/3 of the prize United Kingdom University of Cambridge United Kingdom b. 1914d. 1998

8、Andrew Fielding Huxley1/3 of the prize United Kingdom London University London, United Kingdom b. 1917 （三）突触及反射（三）突触及反射 突触、反射神经元电活动突触、反射神经元电活动 (1932) C.S.Sherrington (英国英国, Oxford, 18571952) “突触突触” 的命名的命名; “反射反射”概念的提出概念的提出; “交互抑制交互抑制”的发现的发现E.D.Adrian (英国英国, Cambridge, 19891977) 感觉神经纤维的电活动感觉神经纤维的电活动;

9、 传入冲动产生的大脑的诱发电位传入冲动产生的大脑的诱发电位; 运动神经对骨骼肌的控制运动神经对骨骼肌的控制;Sir Charles Scott Sherrington 1/2 of the prize United Kingdom University of Oxford Oxford, United Kingdom b. 1857d. 1952 Edgar Douglas Adrian1/2 of the prize United Kingdom University of Cambridge Cambridge, United Kingdom b. 1889d. 1977 For thei

10、r discoveries regarding the functions of neurons.（四）电生理研究向神经化学研究的过渡（四）电生理研究向神经化学研究的过渡神经化学解剖神经化学解剖 (乙酰胆碱乙酰胆碱, 1936) O.Loewi (德国德国.、英国、英国, 18731961) 蛙心灌流实验蛙心灌流实验, “迷走物质迷走物质” H.Dale (英国英国, 18751968) 证实迷走神经末梢分泌证实迷走神经末梢分泌ACh Sir Henry Hallett Dale1/2 of the prize United Kingdom National Institute for Med

11、ical Research London, United Kingdomb. 1875d. 1968 Otto Loewi1/2 of the prizeAustriaGraz University Graz, Austriab. 1873d. 1961For their discoveries relating to chemical transmission of nerve impulses.（五）分子神经生物学的崛起（五）分子神经生物学的崛起分子神经生物学分子神经生物学 (1986, 1991) L.Montalcini ( 意大利意大利) 发现神经生长因子发现神经生长因子 (1986

12、) E.Neher (德国德国, 1926) B.Sakmann (德国德国, 1924) 膜片钳技术及单个离子通道电流的记录膜片钳技术及单个离子通道电流的记录 (1991) Stanley Cohen1/2 of the prizeUSAVanderbilt University School of Medicine Nashville, TN, USAb. 1922Rita Levi-Montalcini1/2 of the prizeItaly and USAInstitute of Cell Biology of the C.N.R Rome, Italyb. 1909For thei

13、r discoveries of growth factors.Erwin Neher1/2 of the prizeFederal Republic of GermanyMax-Planck-Institut fr Biophysikalische Chemie Goettingenb. 1944Bert Sakmann1/2 of the prizeFederal Republic of GermanyMax-Planck-Institut fr medizinische Forschung Heidelbergb. 1942For their discoveries concerning

14、 the function of single ion channels in cells.（六）从外周神经转向脑的结构及功能（六）从外周神经转向脑的结构及功能 脑的高级功能脑的高级功能 (1981) R.W.Sperry (美国美国,1913) 脑功能的侧化脑功能的侧化 D.Hubel (美国美国,1924) T.Wiessi (美国美国, 1924) 大脑的信息加工及视觉系统发育的可塑性大脑的信息加工及视觉系统发育的可塑性Roger W. Sperry1/2 of the prizeUSACalifornia Institute of Technology Pasadena, CA, US

15、Ab. 1913d. 1994David H. Hubel1/4 of the prizeUSAHarvard MedicalSchool Boston, MA, USAb. 1926Torsten N. Wiesel1/4 of the prizeSwedenHarvard Medical School Boston, MA, USAb. 1924For his discoveries concerning the functional specialization of the cerebral hemispheres. For their discoveries concerning i

16、nformation processing in the visual system。 Arvid Carlsson （瑞典，（瑞典，1923）多巴胺递质的发现多巴胺递质的发现（七）神经系统的信号转导（七）神经系统的信号转导Paul Greengard（美国，（美国，1925）多巴胺与其他慢突触传递通过蛋白质的磷酸多巴胺与其他慢突触传递通过蛋白质的磷酸化起作用化起作用Eric R. Kandel（美国，（美国，1929）蛋白质的磷酸化在短期记忆与长期记忆中的蛋白质的磷酸化在短期记忆与长期记忆中的作用，利用海兔进行的学习、记忆实验。作用，利用海兔进行的学习、记忆实验。for their disc

17、overies concerning signal transduction in the nervous system.Arvid CarlssonGteborg University, Gothenburg, SwedenPaul GreengardRockefeller University, New York, NY, USAEric R. KandelColumbia University, New York, NY, USA我国神经科学的发展简史：我国神经科学的发展简史： 冯德培上世纪三十年代进行的神经肌冯德培上世纪三十年代进行的神经肌肉接头的兴奋传递肉接头的兴奋传递 张香桐关于树

18、突功能的研究在当时都属张香桐关于树突功能的研究在当时都属于国际一流水平于国际一流水平 1995年成立了中国神经科学会年成立了中国神经科学会三、神经科学领域主要的研究方法及研究内容三、神经科学领域主要的研究方法及研究内容 （一）主要的研究方法（一）主要的研究方法 1.神经形态学方法神经形态学方法 了解神经系统的形态、结构，束路追踪、免疫组了解神经系统的形态、结构，束路追踪、免疫组化、组织化学、电镜及免疫电镜化、组织化学、电镜及免疫电镜 2.神经生理学方法神经生理学方法 分析神经元的电活动、信息传递的基本规律，分析神经元的电活动、信息传递的基本规律，各种电生理方法各种电生理方法 3.神经生物化学方

19、法神经生物化学方法 寻找神经系统特殊的化学成分及物质寻找神经系统特殊的化学成分及物质 4.神经药理学方法神经药理学方法 寻找各种工具药物寻找各种工具药物 5.神经病理学方法神经病理学方法 了解神经、精神疾病的形态结构即机能改变了解神经、精神疾病的形态结构即机能改变 6.分子神经生物学分子神经生物学 从分子的角度了解神经系统的结构、功能，了从分子的角度了解神经系统的结构、功能，了解神经活动的基因调控解神经活动的基因调控 7.神经和精神病学神经和精神病学 神经系统及精神活动的异常（疾病）的发生机神经系统及精神活动的异常（疾病）的发生机制、疾病的诊断及治疗制、疾病的诊断及治疗 （二）神经科学的主要研

20、究内容（二）神经科学的主要研究内容 1. 分子神经生物学分子神经生物学 递质、通道、受体、信号分子、神经活动的递质、通道、受体、信号分子、神经活动的 基因调控基因调控 2. 细胞神经生物学细胞神经生物学 神经元、神经胶质、突触传递及可塑性神经元、神经胶质、突触传递及可塑性 3. 神经发育神经发育 神经成长、分化，移植、再生，退化、死亡神经成长、分化，移植、再生，退化、死亡 4. 系统和行为神经科学系统和行为神经科学 感觉及运动调控，情绪、情感，学习与记感觉及运动调控，情绪、情感，学习与记 忆，生物周期，觉醒与睡眠忆，生物周期，觉醒与睡眠 5. 认知神经科学认知神经科学 注意及意识，语言，大脑两半球的功能活动，注意及意识，语言，大脑两半球的功能活动， 脑成像脑成像 6. 计算神经科学计算神经科学 神经元网络模型神经元网络模型 7. 临床神经科学临床神经科学 神经精神疾病的预防、诊断及治疗（神经精神疾病的预防、诊断及治疗（AD、PD）