神经科学进展讲稿.ppt

一、引言二、神经科学及其所研究的内容三、神经科学研究中的新技术方法四、近年来神经科学取得的成就五、展望一、引言一、引言1、学问2、科学3、脑的结构和活动机制是科学最终要揭示的2大奥秘之一4、神经系统的演化1、学问 学问：是人对宇宙万物及人自身所得知识的总称 人物科学-求真 人=物艺术-求美 人物宗教-求圣 人人道德-求善 科学、艺术、道德、宗教之上的哲学哲学（philosophy）大爆炸对物质和生命起源的认识：“无”超弦？超弦？光子、电子、中微子、夸克中子、质子原子核+电子氢聚合后形成氦氦与氢聚合形成锂在高温高压下不断聚合形成元素周期表中的不同元素由元素组成不同的无机物由无机物化合成小分子有机物小分子有机物合成大分子的有机物由不同种有机物合成核酸、蛋白、脂类、糖等组成生命。4、神经系统的演化 腔肠动物（水螅）的网状神经系统 扁形动物（涡虫）的梯状神经系统 环节动物（蚯蚓）的链状神经系统 脊索动物（文昌鱼）的管状神经系统 鱼类的中枢和外周神经系统，中枢前端由于头部感受器的集中，脑泡增大、折叠形成真正的脑，形成前、中、后脑 两栖类动物的中枢已有脑的六个部分及脊髓的分化爬行动开始出现新皮层 哺乳动物的新皮层集中了几乎所有功能的调节 灵长类动物新皮层极度发育，形成了大脑表面的沟、回 人的额叶、顶叶等联合区极度发育成为高级思维活动的基础。Lamprey-七腮鳗Shark-鲨鱼Codfish-鳕鱼Frog-青蛙Alligator-短吻鳄Goose-鹅Horse-马二、神经科学及其所研究的内容1、神经科学形成的历史 神经科学以1960年IBRO（International Brain Research Organization，IBRO）宣布成立为标志，在神经解剖学、生理学、生化药理学和实验心理学的基础上，引入其他学科的理论、方法和技术而发展形成的一门统一的综合性学科。神经科学就是对神经系统、特别是脑进行多学科、多层次、多方位的综合研究，以最终解释脑的奥秘。2、神经科学 神经科学包括神经生物学和神经系统疾病的机制，即有区别又有联系的两个方面。神经生物学（Neurobiology），由神经解剖学、神经生理学、生化药理学、实验心理学组成。按照美国神经科学会所下的定义，神经科学的研究目的在于了解神经系统内分子水平、细胞水平及细胞之间的变化过程，以及这些过程在中枢功能控制系统内的综合作用，神经系统疾病的形成机制。这一定义强调了神经科学多学科、多水平的综合研究的特点。在神经科学的旗帜下，研究脑的形态结构、正常生理功能、神经系统疾病的发生和治疗等方面的研究者进行着密切配合协作。在这里不是强调某种方法的特殊性，而是鼓励多学科的交叉合作，甚至鼓励一名科学家在精通一两种技术的基础上会使“十八般武艺”，以便从不同的角度来解决一个问题。以便完成从分子到行为的“一条龙”的研究。例如，科学家从脑中克隆出一种受体的DNA序列，立刻就会试图翻译出它的肽链结构，确定它所支配的离子通道和电生理行为，继而找出它特异的激动剂和拮抗剂，推测它的临床应用可能性等。3、现代神经科学研究中的热点问题 基础神经生物学 发育神经生物学 递质、受体、离子通道 营养因子、趋化因子、炎症因子、细胞因子 突触发育 脑的高级功能 学习、记忆 情绪、情感 思维等 应用：药物的靶点、遗传性疾病，三、新技术在神经科学研究中的应用（一）主要研究技术 分子：分子生物学 细胞：细胞培养 组织：电生理 器官：fMRI、脑电 整体：行为学观察（二）新的技术方法1、分子生物学技术的应用，使研究向微观方向发展2、电生理技术的发展与进步：胞外记录、单纤维记录、膜片钳技术、脑片膜片钳技术3、显微镜技术：光学显微镜、电子显微镜、原子力显微镜（根据扫描隧道显微镜的原理设计的高速拍摄三维图像的显微镜。可观察大分子在体内的活动变化）等。4、无创技术的应用（事件相关电位分析、脑功能成像等）5、计算机技术与软件技术四、近年来神经科学取得的成就1.脑的功能有多种因素决定，包括遗传与环境、营养等2.脑成像技术解释了脑的高级神经活动的脑内通路和定位3.发现了许多诱导神经系统发育的分子和可形成神经元的神经干细胞神经干细胞4.神经系统具有高度的可塑性，基因组的决定因素受个人经历的巨大影响5.已经识别出几种退行性疾病(早老性痴呆、帕金森病、ALS、Hungtington病等)的致病基因6.神经元受损后出现凋亡与死亡的机制取得进展，谷氨酸的毒性得到确认7.传统心理学在脑成像技术的帮助下取得进展8.药物成瘾机制研究取得进展9.早老性痴呆研究取得进展10.应激与神经心理取得进展五、展望有望在不远的将来于下述方面取得进展：1、神经活动的基本过程 神经系统活动中、具有普遍意义的基本过程，包括：神经信号的发生、传导、突触传递 （神经信号的电传导、化学传递、容积容积传递传递等）神经递质的储存、释放、调节 神经元内的信号传导通路2、神经系统的发育 基本的发生、发育规律 再生问题3、神经系统疾病 遗传性疾病4、脑的高级功能5、神经科学在医学上的应用 意识活动及其障碍 认知及认知功能障碍 感觉、疼痛与镇痛 运动神经调节与运动障碍病 神经发育、遗传、代谢及相关疾病 神经系统血管结构、功能及相关病变 神经免疫调节及神经免疫病 神经系统防御屏障结构、功能及相关病变 神经系统炎症及感染性疾病 脑、脊髓损伤及修复 神经变性与再生 神经电活动与癫痫 脑功能保护、治疗与康复 节律与睡眠障碍 周围神经、肌肉、自主神经及其疾病近年来国内外脑研究重大计划 美国“Decade of Brain”(1990-1999)由美国一批科学家发起、经国会一致决议、总统批准成为法律 德国“Brain Work 2002”英国采取了与美国类似的做法 日本“保护脑、认识脑、开发脑”计划 中国“973”计划中国神经科学发展的基本历程痛觉研究、尤其是针刺镇痛研究为起点 1961年冯德培、张香桐开的电生理训练班 针刺研究保存了神经电生理和神经生化研究室 80年代中科院成立了脑所、85年开始“复旦神经学讲座”90年代北京神经科学学会和上海神经科学学会、韩济生神经科学纲要、神经科学原理全面进军 陆续建立神经生物学系、独立的博士点、硕士点 国家级重点学科的评定：复旦、北大、四军大 部级和国家级重点实验室相继建立国内主要神经科学研究单位1.北京大学神经科学研究所、精神卫生研究所、生命科学院、心理学系、分子医学研究所2.复旦大学神经生物学研究所、生命科学院、医学神经生物学国家重点实验室、脑科学研究院3.第四军医大学全军神经科学研究所、解剖学系4.军事医学科学院5.第二军医大学神经生物学教研室、生理学系6.中国科学院神经科学研究所、生物物理与生物化学研究所、心理研究所、昆明动物研究所7.北京师范大学脑科学与认知科学国家重点实验室8.清华大学医学院9.同济医学院神经生物学系、病理生理教研室10.首都医科大学老年病研究所、神经科学研究所11.中山医学院生理教研室、南方医科大学生理教研室 谢谢大家！对教师职能的思考1、从温总理的诗中得到的启发 我仰望星空，它是那样寥廓而深邃；那无穷的真 理，让我苦苦地求索、追随。我仰望星空，它是那样庄严而圣洁；那凛然的正义，让我充满热爱、感到敬畏。我仰望星空，它是那样自由而宁静；那博大的胸怀，让我的心灵栖息、依偎。我仰望星空，它是那样壮丽而光辉；那永恒的炽热，让我心中燃起希望的烈焰、响起春雷。诗中所透露的对真理、正义、自由、博爱的思考，对国家民族人类共同命运的关怀，令人动容，发人深省！多培养些仰望星空的学生，我们的多培养些仰望星空的学生，我们的民族才有希望！民族才有希望！2、当前社会、教育、科技界的现状 社会：社会：人的三个层次追求：最低是对物质的追求（动物性，名利）；对精神层次的追求（人性，道德）；对灵魂层次的追求（神性，信仰）。改革开放后，由于信仰的迷失，自己代替了共产主义、佛、神，自身就成了灵魂的主宰，所以私自极度膨胀。对自己信仰的结果就造成了，以自我为圆心，以物质和精神的需要为半径画圆。为自己的需求不择手段，宗教的信条、社会的道德规范已不起作用，为官者或有势力保护者还可以无视法律，为所欲为。所以当前社会拜金主义横行，道德底线不断下移，各种在道德层面上不耻之事层出不穷。卖淫、嫖娼、拐卖妇女儿童、包二奶、做假证词、利用人的同情心骗取钱财（专业乞丐）、以权谋私、贪污腐败、以势压人、欺压良善、当官者向上献媚、向下欺压、不以人为人、甚至出现富者或官的狗比穷人值钱的谬论。总之没有了宗教信条和道德规范，其所崇尚的只有自已的利益。社会当权者都是社会上的精英，他们的行为模式是社会整体道德行为的风向标，所以社会风气的好坏主要取决于这些人。而这些人都曾是我们这些教师的学生。教育：中、高等教育的产业化及社会上的拜金主义的影响，教育届也以“利”为目的。以升初中、高中和大学的比率为标准评判教师业绩，从小学到高中的教师均在升学指挥棒下合唱赚钱的“圣歌”。科技界：在大的社会背景下，学术圈已异化为名利场，部分官员变为教授，教授变为官员，且官越大“学问越大”；科研基金的分配成了人情的筹码，造假之风越刮越盛。打假之人成了被打的对象。医生不以治病的精湛医术为评价标准，而是以论文和基金为指标。很多所谓的专家只是论文和基金方面的“专家”，甚至论文是用钱买来的。科技界的精英也是我们教师的学生。3、我们做教师的对此应负什么责任？不应负全部责任，但有不可推脱的责任。“传道、授业”中，我们忽视了前者，或者说已没有资格传授前者。因为我们对物质、名利的追求甚于对教师应具备道德的追求。对当权者的献媚可以得到晋升、进修的机会；为一己之私而斤斤计较；为自己所谓的尊严不尊重学生。对自己的亲属或学生能在国外求学、定居而洋洋自得，大谈特谈引以为荣；言传身教中将学生引入对名利的追求，淡化了对真理、正气、自由、平等 博爱的引导。所以大部分学生只顾眼前利益，没有奉献精神、更缺乏仰望星空的情怀和境界。4、每个教师都应该是圣人 我们每个教师都应以圣人的标准要求自己才有资格教化学生。亚里士多德的名言1 1、人在达到德性的完备时是一切动物中最、人在达到德性的完备时是一切动物中最出色的动物；但如果他一意孤行，目无出色的动物；但如果他一意孤行，目无法律和正义，他就成为一切禽兽中最恶法律和正义，他就成为一切禽兽中最恶劣的禽兽。劣的禽兽。2 2、教育的根是苦的，但其果实是甜的。、教育的根是苦的，但其果实是甜的。3 3、吾爱我师，吾更爱真理。、吾爱我师，吾更爱真理。