神經科學原理，第四版

神經科學的目標是理解思維-我們是如何感知、運動、思考和記憶的。正如本書的前幾版，在第四版中我們強調行為可以通過尋求五個基本問題的答案而在單個神經細胞的水平上檢測：大腦是如何發育的？大腦中的神經細胞是如何彼此通訊的？不同模式的相互連接是如何產生不同的感知和運動行為？神經元之間的交談是如何為經驗所修飾的？而這些交談又是如何為疾病所干擾的？

當我們在1981年出版本書的第一版時，這些問題僅能在細胞生物學層次上闡釋。而到1991年本書的第三版時，研究人員正積極有效地在分子水平上探究同樣這些問題。

在第三版和新一版的八年之隙，分子生物學一直促進著對神經生物學問題的分析研究。分子生物學自始就豐富了我們對離子通道和信號轉導中重要的受體認識。我們現在已經獲得一個離子通道的第一個分子結構，讓我們對粒子通道孔形成了三維空間的認識。結構的研究也加深了我們對膜受體偶聯的細胞內第二信使系統和這些系統對神經細胞的生理反應的調控作用的理解。

分子生物學也極大的拓展了我們對大腦是如何發育及如何產生行為的理解。我們對基因編碼的生長因子及其受體、轉錄調控因子和細胞與基質之間的粘連分子的描述已經將神經發育的研究從一個描述性的學科轉變為一個機制性的學科。我們甚至已經開始確定與整合功能性神經環路相關的發育過程中的分子機制。這些過程包括細胞命運的特定性、細胞遷移、軸突生長、靶標識別和突觸形成。

另外，基因修飾小鼠的構建也讓我們能夠在神經細胞的信號傳導中定位單個基因以及在機體的行為中定位這兩者。最終，這些實驗將讓我們能夠在細胞和分子兩個水平上研究情緒、感知、學習、記憶和其它認知過程。分子生物學也使對許多影響神經功能的疾病的發病機制的探究成為可能，這些疾病包括幾個

致命性的遺傳性疾病：肌營養不良症、視網膜母細胞瘤、神經纖維瘤、亨廷頓舞蹈症和某種形式的阿爾茨海默病等。

最後，人類基因組的8000個基因幾乎已經測序完畢，而除了一個可能的例外-創傷，所有影響神經系統的疾病都有一些遺傳因素。關於人類基因組的信息正使我們能夠確定哪些基因導致了這些疾病以及預測每個個體對特定疾病的易感性。長期而言，發現這些易感基因能夠根本性的轉變醫學實踐。因此，我們再次大力倡導自本書首版就提出的觀點-臨床神經病學和精神疾病學的未來將依賴於分子神經科學的進步。

分子神經科學的進展，已然相當於是我們對高級腦功能生物學活動認識的進步。現如今，對視知覺、情緒、動機、思考、語言和記憶的研究，就極為仰賴認知心理學和神經科學的協作。不久前，把行為的一個特殊方面歸因於一種難以觀測的精神過程--比如計劃一個運動或記憶一個時間--被認為是實驗分析中逃避問題的借口。如今，我們已能夠觀測正常或不正常狀態下精神活動中的功能變化，這讓我們能直接研究甚至複雜的認知過程。而且我們也不再簡單的受限於從可觀測的行為推斷相關的神經功能。因而，以後幾十年的神經科學將能夠開發出新的手段，以探索最深層次生物奧秘--精神和意識的生物學基礎。

儘管神經科學日益豐富多彩，我們依然覺得有必要為來自行為、生物學和醫學領域的學生撰寫一個關於神經系統的連貫的前沿。確實，相比往昔二十年，我們覺得這些信息於如今更有必要。今天，神經生物學依然成為生物科學的中心--生物系的學生日益希望更熟悉神經科學，而越來越多的心理系的學生也對行為的生物學基礎產生了興趣。同時，神經科學的進步也逐漸給予臨床人員以指導，這尤其表現在對行為失調症的診治上。所以，我們確信扼要而又不失細節地闡明主導神經系統功能的主要原理和機制，是非常重要的。因此，本書將為特定領域的學生提供一些有趣的枝節內容。當然，對於理解神經科學的主旨要義，這些針對特殊話題的瀏覽性章節卻不是必要的。為了更進一步的完善本書，我們也重新設計了全書的插圖，以讓讀者能通過細緻而生動的圖畫和圖表了解神經科學基本概念。

這個第四版也是千禧版，在此，我們希望鼓勵新一代的本科生、研究生和醫學院的學生們經由整合其社會學和生物學的角度走進行為學的研究。自遠古時代以來，對人類行為的認識就一直是文明文化的核心。在德爾福的阿波羅聖殿入口就鐫刻著一句至理名言：認識你自己。於我們而言，對精神和意識的研究將永遠是生物學的前沿。縱覽本書，我們不僅證明了所有的行為都是神經活動的外部表現的核心原理，並探究了對於行為學，神經科學所能展示的內在圖景。

埃里克?坎德爾

詹姆斯?施瓦茨

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