含有1000億個神經細胞,傳遞信息只需1/1000秒,人腦是人體內最強大、最神秘的器官。腦科學也因此成為科學研究中最迷人、最復雜的一個領域。盡管腦科學領域已經進行了百余年的實驗和研究,但直到近年,我們才開始了解人腦運作的秘密——它如何掌控我們的思維、行為、記憶,乃至我們對自己的感知。
在《你不可不知的50個腦科學知識》中,神經生物學家Moheb Costandi通過50篇簡潔明了的短文,匯集了科學家對人腦現有的最新認識,介紹了腦科學領域的重要概念,呈現了腦科學中諸多有趣的發現:男性和女性的大腦真的有差別嗎?情感是否有生物學基礎?現代技術能讓我們看到人們的所思所想嗎?我們的生活經歷會不會影響大腦的構造?
《你不可不知的50個腦科學知識》不僅囊括了腦科學的一些久經考驗的基礎理論,如神經元和突觸傳遞的作用等;也介紹了一些前沿理念,包括神經倫理學和腦機接口等。從腦的發育和老化,到意識的基本構成;從癡呆癥和精神分裂癥,到神經組織在創傷過后如何適應和重組自身……本書將帶你探索人腦的秘密,幫助你更好地理解自己。
《你不可不知的50個腦科學知識》的語言簡潔明了,結合清晰的圖解,讓普通讀者易于接受、理解和閱讀。
現代神經科學最早可追溯到19 世紀90 年代。當時,研究人員首次指出,神經系統與其他生物一樣,都是由細胞構成的。一個世紀以后,老布什總統宣稱20 世紀90 年代是“腦的十年”。自那以后,有關腦這個極其復雜器官的研究工作,便以驚人的速度發展了起來。有人稱,這十年里我們對于腦的了解要比此前百年間的了解還要多。盡管如此,我們目前也只是略知皮毛而已,還有大量的內容等待著我們去探索與發現。
在這短短的時間里,人們已經就腦的運作機制及其生成思想和行為的方式提出了許多理論。其中有一些早期的理論雖曾盛極一時,但最終卻被證實為偽科學,如19 世紀認為人格特質與顱骨形狀有關的顱相學。還有一些理論目前仍是現代神經科學的核心,如認為腦是由細胞構成的神經元學說。
隨著技術的進步,我們對腦的了解也越來越深入。普通大眾開始越發地關注起神經科學,以及這些激動人心的新發現于他們而言到底意味著什么。與此同時,撇開那些不實報道不提,腦研究領域炒作之風盛行。同樣,關于腦的訛傳也有很多,其中一些較為耳熟能詳的說法最近越發受到追捧,尤其是在教育和商業領域,像是左腦掌管“邏輯”、右腦掌管“創造力”。
本書旨在提取人類百余年間從腦研究中獲取的精華。書中薈萃了神經科學領域的重要理論,根據新的證據更新了舊有觀念,并介紹了一些近期才產生的觀點。本書力求對這些理論做出準確而簡明易懂的解釋,區分其中的精華與糟粕,從而讓我們頭腦內部的神秘物質變得不再神秘。有可能的話,我還會探討這門科學具體是如何開展的——包括運用的技術,以及研究人員如何根據新的證據來改進舊有理論。
有人認為,人們若能更加了解腦的運作機制,就會發現生命諸重大問題的答案。實則不然,腦研究無法提供關于我們自己的所有問題的答案,或者告訴我們人何以為人。不過,它的確為我們研發出治療許多疾病的新方法開辟了可能性,這些疾病往往使人身體虛弱,如成癮、阿爾茨海默病、中風以及癱瘓。本書也會以謹慎樂觀的態度,討論這些可能性。
Moheb Costandi,曾是發育神經生物學家,后從事科普寫作工作。他的作品見諸《BBC聚焦》、《自然》、《科學》、《新科學家》、《科學美國人》、《技術評論》等,并為《衛報》撰寫以神經科學為主題的博客Neurophilosophy。
第一部分 神經系統的結構和功能 1
01 神經系統 2
02 神經元學說 6
03 神經膠質細胞 10
04 神經沖動 14
05 突觸傳遞 18
06 感覺知覺 22
07 運動 26
08 拓撲映射 30
09 特殊分化的腦區 34
10 腦不對稱性 38
第二部分 你的腦,你的自我 43
11 鏡像神經元 44
12 連接組 48
13 具身認知 52
14 身體覺知 56
15 自由意志 60
16 性別差異 64
17 人格 68
18 腦損傷患者 72
19 意識的劇院 76
20 意識障礙 80
第三部分 思維過程 85
21 注意 86
22 工作記憶 90
23 學習與記憶 94
24 心理時間之旅 98
25 記憶(再)鞏固 102
26 決策 106
27 獎勵與動機 110
28 語言處理 114
29 執行功能 118
第四部分 動態的腦 123
30 細胞遷移和軸突導引 124
31 細胞死亡 128
32 突觸修剪 132
33 神經可塑性 136
34 青少年期 140
35 壓力與腦 144
36 腦的老化 148
37 神經退行性疾病 152
第五部分 打破定論 157
38 成年性神經發生 158
39 表觀遺傳學 162
40 默認模式 166
41 腦波振蕩 170
42 預測誤差 174
第六部分 新興技術與挑戰 179
43 神經干細胞 180
44 腦刺激 184
45 認知增強 188
46 腦掃描 192
47 解碼 196
48 腦機接口 200
49 神經科學與法律 204
50 神經倫理學 208
術語表 212