生物學和人類行為(01-06)

此課程來自“ The Great Courses”
https://www.thegreatcourses.com/courses/biology-and-human-behavior-the-neurological-origins-of-individuality-2nd-edition
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人類行為是很複雜的問題, 可以從很多層麵和不同角度分析研究 - 社會學, 心理學, 生物學, 和各種交叉學科. 這門課主要講生物學的研究, 其中又可以分細胞層麵, 神經係統和內分泌係統層麵, 生物進化層麵

非專業人士的學習筆記, 難免有誤, 請指教

生物學和人類行為：個性的神經起源

第一課 生物學和行為研究簡介

用非分類思維(Noncategorical Thinking)分析行為問題的目的
人類行為一般存在多種原因 - 基因, 激素, 人腦化學物質/化學反應, 早期生活經曆, 等等
分類思維會使我們隻關注一種原因, 卻忽視了其它原因

神經生物學(Neurobiology)
神經係統的個性(Individuality)
神經係統的可塑性(Plasticity)

第一部分 在細胞層麵(the Cellular Level)研究人類行為的神經生物學

第二課 神經係統的基本細胞

神經元細胞(Neuron)
神經元細胞內的信號傳遞
樹突(Dendrites) → 細胞體(cell body) → 軸突丘(axon hillock) → 軸突(axon) → 軸突末梢(axon terminal)
細胞內外的電離子差異 -＞ 電位
靜息電位(Resting Potential) - 神經元細胞未受刺激時, 存在於細胞膜內外兩側的外正內負的電位差. 它是一切生物電產生和變化的基礎
動作電位(action potential) - 靜止膜電位狀態的細胞膜受到適當刺激而產生的, 短暫而有特殊波形的跨膜電位搏動

第三課 神經元細胞之間怎麽交流信號

神經遞質(neurotransmitters)通過神經元細胞之間的突觸(synapse)實現信號傳遞
細胞內電信號 -＞ 動作電位 -＞ 神經遞質從神經元細胞釋放到突觸 -＞ 神經遞質和另一個神經元細胞的受體(receptors)耦合 -＞ 信號傳遞 -＞ 神經遞質被吸收回神經細胞(重用)或被分解
同一神經遞質可以對應多種受體
有的神經遞質刺激(excitatory), 有的神經遞質抑製(inhibitory)
神經遞質由簡單且供應充足的原料組合成
簡單的氨基酸, 通過幾步生物合成步驟

神經藥物分類
類神經遞質 - 耦合神經遞質受體, 刺激/抑製神經細胞
例如致幻劑(hallucinogen)耦合血清素(serotonin)受體
阻礙受體功能 - 類似神經遞質, 可以耦合神經遞質受體, 但不能刺激/抑製神經細胞, 事實上阻神經遞質-受體功能
例如抗精神病藥(antipsychotic)阻礙多巴胺(dopamine)受體
促進或抑製神經遞質釋放
例如可卡因(cocaine)促多巴胺(dopamine)的釋放
促進或抑製神經遞質回收
例如抗抑鬱藥(antidepressant, like prozac)抑製經遞質回收
增加神經遞質的原料供應
例如某種針對帕金森症的藥

第四課 學習和神經細胞突觸的可塑性(Synaptic Plasticity)

學習也是形成新的記憶
大腦皮層(Cortex)海馬體(hippocampus)是人腦學習和記憶的重要區域
人腦學習的基礎是改變突觸通訊(synaptic communication)的強度
某些路徑更易興奮 -> 學習
人腦海馬體(hippocampus)裏穀氨酸(Glutamate)被釋放到神經元細胞之間的突觸(synapse) -> 有兩種穀氨酸受體 -＞ 第一種受體優先耦合, 當第二種受體開始耦合時出現質的變化

長時程增強作用(Long-Term Potentiation, LTP)
鈣促進相關樹突棘(dendritic spine)增加穀氨酸受體
同時鈣促進反饋的神經遞質的合成
中風或癲癇發作時, 神經細胞可能因為過度興奮而死亡

第二部分 係統層麵(The System Level)的行為神經生物學(The Neurobiology of Behavior)

第五課 神經元細胞的相互作用

神經元細胞的自反饋
自反饋(Recurrent collateral) - 負反饋回自身
平行抑製(Lateral inhibition) - 負反饋回自身和附近神經細胞
通過抑製周圍細胞, 強化自身信號清晰度

神經網絡
網絡下一層的神經細胞提取更深入更抽象的信息
不同網絡的神經細胞可以重疊或被使用在不同情況
創造力強的人有比一般人更寬的神經網絡

第六課 邊緣係統(Limbic System)

人腦的組織和結構
灰質 - 神經元細胞的細胞核部分
白質 - 軸突(axon)部分

皮層(Cortex) - 記憶, 學習, 判斷, 決策
靈長類動物(Primate)有, 其它哺乳動物沒有
邊緣係統(Limbic System) - 情感控製
哺乳動物有, 其它動物沒有
後腦(Hindbrain)和腦幹(brainstem) - 呼吸和心跳等

邊緣係統 -＞ 下丘腦 -＞ 垂體
下丘腦(Hypothalamus) - 身體的無意識活動
自主神經係統, 例如晝夜節律, 飽餓反應
垂體(Pituitary gland) - 釋放多種重要激素

邊緣係統組成部分
杏仁核(Amygdala)和隔膜(septum) - 敵意暴力
海馬體(Hippocampus) - 學習和記憶
乳頭體(Mammillary bodies) - 養育行為(maternal behavior)
其它

研究人腦的方法
研究動物
意外腦傷的人群
醫學成像儀器
神經解剖學