大脑的奥秘_基础医学

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编委会

中国科学院神经科学研究所主编蒲慕明副主编王　燕(https://www.daowen.com) 执行副主编曹发华编委（按姓氏笔画排序）王佐仁　仇

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前言

我们从有意识、会思考的童年开始，就对周边的环境充满好奇。20世纪60年代初出版的《十万个为什么》到今天还不断更新、再版，就是因为公众对理解自然现象有极大的需求。

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脑发育与脑结构篇

何　杰 “每当我找不到存在的意义，每当我迷失在黑夜里，哦，夜空中最亮的星，请照亮我前行。”大家有没有想过，如歌中所唱的看来稀松平常的行为与情绪，全来源于我们精密

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脑细胞变身术

|李三兰 “不要问我从哪里来我的故乡在远方为什么流浪(https://www.daowen.com) 流浪远方流浪……” 回首过去的一个月，我的脑海中始终

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我原本是星形胶质细胞

我的曾用名叫星形胶质细胞，现在的我叫诱导的神经元。在短短一个月时间里，我与千千万万的同胞一起经历了我们生命中最大的一次冒险，脱胎换骨、重获新生。翻一下我的族

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我是真正的神经元吗？

终于有一天，我被拿出培养箱，实验者用一种称为膜片钳的技术为我做生理检查，看我能否成为一个合格的神经元。我充满了自信，因为至少从外表来看，我已经接近一个成熟神经元

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缤纷世界既可赏心悦目，亦可塑造大脑

|于　翔(https://www.daowen.com)

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跨脑区可塑性

大脑的认知功能依赖于精确神经网络的建立。一个刚出生的婴儿几乎已经拥有他（她）未来大脑中的所有神经细胞，然而它们之间的连接还没有完全成型。外界因素，特别是来自环境

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催产素的作用

感觉输入是如何影响多个大脑感觉皮层的功能呢？进一步研究发现，由下丘脑分泌的神经肽催产素是介导跨脑区可塑性的关键分子。催产素最早被发现在催产、分娩和泌乳过程中起重

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丰富环境、催产素与孤独症

一位名为赫伯（D.Hebb）的科学家发现，如果把实验室的大鼠带到家中饲养的话，这些大鼠会比饲养在实验室的大鼠更显聪明。他由此创建了一套丰富环境饲养行为范式。丰富

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赢家通吃：神经环路修剪的竞争机制

|边文杰　于　翔(https://www.daowen.com) 当我们仰望星空，常常惊叹于群星的繁丽与宇宙的广袤，惊叹于隐藏在那深邃无边的空间里人类未知的秘密

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大脑的可塑性与发育中的树突棘变化

然而，大脑与外部世界的“互动”远不止这么简单的信息交换。科学家早已发现，大脑某些功能会在外界刺激影响下发生改变，即大脑具有可塑性。例如，普通人经过训练，能分辨出

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竞争机制驱使神经环路成熟和修剪

小鼠的触须是一种非常发达的感觉器官，小鼠的觅食、探索、感知危险及其他日常活动都有赖于触须的感觉输入。科学家利用与小鼠触须感觉对应的大脑感觉区域——桶状皮层——作

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3C复合物决定树突棘命运

科学家通过对体外培养的神经元进行活细胞成像，发现在单个树突棘上局部富集3C复合物可同时引起被操作树突棘的增大和相邻树突棘的缩小或消失。通过光遗传学手段激活单个树

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大脑的海洋：脑脊液

|唐　骋人类靠什么走到现在这一步？大脑肯定榜上有名。在漫长的演化中，人类的大脑总体上呈现越来越大的趋势——跟那些脑容量只有约500毫升的“老祖宗”南方古猿比起

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脑脊液：脑子里进的“水”

从脑中抽出的脑脊液，正常的脑脊液通常澄清透明（严晶晶摄）能进脑子的水自然不是一般的水，这种“水”叫做脑脊液（cerebrospinal fluid）。恰如其名

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攸关性命的脑脊液

作为能在脑这样“中央机构”里来去的液体，脑脊液有什么特别之处？科学家对此进行了大量研究，结果却发现脑脊液的成分稀松平常，99%以上是水，外加一些无甚特色的蛋白质

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成也脑脊液，败也脑脊液

然而，正所谓“水能载舟亦能覆舟”，大脑这个悬浮在脑脊液中的“小舟”也不能免俗。如果河川被堵塞，河水就会上涨，形成堰塞湖。同理，如果大脑中的间隙被阻塞，脑脊液也会

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视觉的高速公路

|王　博 “诸位的眼睛，可以观赏你们喜爱的任何一部戏。而我不知道，到底会有多少人在观看一幕戏、一场电影或任何一个场面时，意识到让你们可以享受色彩、美景与动感的视

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视网膜：视觉第一站

我们之所以能看到外界的物体，是因为它们反射的光经过眼睛的角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体等，最后聚焦到视网膜上发生了一次神奇的光电转换，就是将光信号转换成电信号。因此

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外膝体：信息中转站

外膝体的英文是“lateral geniculate nucleus” ，“geniculate”就是“形状似膝”的意思。外膝体类似于视网膜，其中的神经元也是规

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视皮层：中央处理器

外侧膝状体至初级视皮层各层的投射关系、初级视皮层内部的投射关系及初级视皮层向外侧膝状体、上丘及其他皮层区域的投射关系（张雯、孙新尧据Kandel，2013修改绘

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光明之杯：视网膜

|徐佰杰海伦·凯勒与教师安妮·莎莉文（摄于1888年7月）(https://www.daowen.com) “完全被葡萄藤、蔷薇和金银花覆盖了，从远处望去，

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“小杯子”的“身世”之谜

有如此重要功能的“小杯子”，它的成长历程是怎样的，又是如何发育而来的？视泡和视杯结构（徐佰杰绘制）视泡是神经系统发育过程中由头侧神经管部分向两侧迁移形成的

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“小杯子”内细胞的“降生”

既然“小杯子”里所有成熟的细胞都来自共同的母细胞，那么它们的出生是否有顺序呢？比如“大娃”“二娃”“三娃”……通过在体实时追踪实验发现，视杯内成熟细胞的出生确实

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挖掘“小杯子”发育的秘密

“小杯子”的发育一直受到科学家的青睐，不仅因为这其中有很多秘密，更是因为人们想要尝试去解决一些眼科疾病难题。越来越多的视网膜疾病使得科学家和临床医生有了越来越多

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大脑的“恐惧中心”：杏仁核

|杨　扬(https://www.daowen.com) 大脑的边缘系统包括海马、海马旁回、内嗅区、齿状回、扣带回、乳头体以及杏仁核等，与情绪的控制和调节息息相

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杏仁核的发现

与很多其他科学发现一样，杏仁核的发现也是一个意外。 20世纪30年代，美国芝加哥大学的神经科学家克鲁尔（H.Klüver）和布西（P.Bucy）在研究致幻剂麦司

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“无所畏惧”的人

缺少了杏仁核的猕猴“精神失明”了，那么假如人类没有杏仁核又会怎样呢？科学家发现，居然真的有这样的人。有一位名叫SM的女士（为保护个人隐私，以其姓名缩写代之），

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