大脑节律

本书是介绍大脑节律方面比较好的一本综述书，全书行文流畅，并辅以大量的脚注和趣味案例，主要介绍从振荡的物理过程到神经元组装组织再到复杂的认知处理和记忆存储。本书作者布扎基博士是前1%被引用最多的神经科学家之一，他的研究工作极富创造性，因此全书除叙述整个领域的研究内容及现状外，作者本人也提出了自己对于大脑节律问题的思考。对于在这个令人兴奋的领域中一直处于研究前沿的单个作者而言，这本书提供了连贯的观点；对于对大脑迅速发展的相关理论感兴趣的任何人而言，这本书是不可多得的科普读物。

【美国】哲尔吉·布扎基（Gyorgy Buzsáki） ---------------------------- 哲尔吉·布扎基（Gy？rgy Buzsáki），现任美国纽约大学教授，著名神经生物学家。因“对大脑皮层特别是海马状凸起的神经通路的功能性组织的出色研究”，荣获2011年大脑奖（The Brain Prize）——格雷特·伦德贝克欧洲大脑研究奖。 苗成林 ---------------------------- 北京大学前沿交叉学科研究院研究员，研究方向为感知信息在大脑中的整合和处理以及学习记忆过程中的神经网络的可塑性。 赵嘉琳 ---------------------------- 毕业于北京大学生物医学英语专业，心理学双学位。慕尼黑大学认知神经科学博士在读，研究睡眠生理节律和认知。

第1 章 引言 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (1) 自然周期现象 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (3) 时间与周期性 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (3) 时间、 预测和因果 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (6) 自组织是大脑运转的基础 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (7) 涌现、 自因果和适应 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (9) 大脑的灵活性来自哪里? … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (11) 因果与演绎 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (12) 科学词汇和逻辑方向 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (14) 另一些自上而下的研究策略 … … … … … … … … … … … … … … … … … … (18) 自下而上的研究进展和逆向工程 … … … … … … … … … … … … … … … … (19) 由外而内和由内而外的策略 … … … … … … … … … … … … … … … … … … (20) 本书内容范围 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (21) 研究的最佳策略 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (22) 第2 章 结构决定功能 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (23) 基本回路: 多重并行回路的层级结构 … … … … … … … … … … … … … … (24) 大尺度上大脑网络的组织 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (26) 不同体积的大脑中的度量尺度问题 … … … … … … … … … … … … … … … (27) 无尺度系统(scale-free system) 受幂律支配 … … … … … … … … … … … … (31) 大脑皮质构建的张拉整体性 (tensegrity) … … … … … … … … … … … … … (32) 一千个鼠的大脑与一个人的大脑等同吗? … … … … … … … … … … … … (37) 新皮质中连接的复杂性 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (40) 兴奋性皮质网络: 简单化后的观点 … … … … … … … … … … … … … … … (43) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (46) 第3 章 皮质功能多样性通过抑制性作用实现 … … … … … … … … … … … … (47) 抑制性网络产生非线性效应 … … … … … … … … … … … … … … … … … … (48) 中间神经元成倍地扩大兴奋性神经元的计算功能 … … … … … … … … … (50) 皮质中间神经元的多样性 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (52) 中间神经元系统: 分布式计时器 … … … … … … … … … … … … … … … … (55) 不同体积大脑中中间神经元的连接变化 … … … … … … … … … … … … … (58) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (60) 第4 章 打开“窗口”看大脑 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (61) 脑电图和记录局部场电位(localfield potential,LFP) 的方法… … … … … (62) 脑内电极和硬膜下网格电极记录 … … … … … … … … … … … … … … … … (63) 脑磁图 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (64) 局部场电位的源头 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (65) 功能磁共振成像 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (70) 正电子发射断层成像 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (71) 提高时空分辨率: 光学方法 … … … … … … … … … … … … … … … … … … (72) 体外单神经元记录 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (73) 单神经元细胞外记录 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (74) 使用四端电极(tetrode) 对神经元进行三角测量 … … … … … … … … … … (75) 使用硅探针进行高密度记录 … … … … … … … … … … … … … … … … … … (76) 分析大脑信号 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (77) 振荡同步的形式 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (80) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (81) 第5 章 脑中的各种节律: 从简单到复杂的动态过程 … … … … … … … … … (83) 神经振荡的种类 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (83) 次昼夜节律和昼夜节律 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (87) 脑电图的1/f 统计特点 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (89) 心理物理学韦伯定律和大尺度脑动力学 … … … … … … … … … … … … … (92) 脑电图的分形性质 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (93) 噪声和神经节律的无尺度动力学: 复杂性与预测性 … … … … … … … … (95) 噪声和自发脑活动 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (98) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (100) 第6 章 通过振荡而同步 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (101) 什么是振荡? … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (102) 共振器 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (106) 单神经元的振荡和共振 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (106) 集体性神经元行为可通过同步实现 … … … … … … … … … … … … … … … (110) 同步的外部来源和内部来源 … … … … … … … … … … … … … … … … … … (113) 随机共振 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (114) 通过同步产生细胞群组 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (117) 整合、 分离、 同步: 它们之间如何实现平衡? … … … … … … … … … … … (120) 振荡同步的耗能很低 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (123) 振荡网络遵循怎样的规则? … … … … … … … … … … … … … … … … … … (125) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (127) 第7 章 大脑的默认状态: 休息与睡眠中的自组织振荡 … … … … … … … … (129) 丘脑———新皮质的搭档 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (130) 单个细胞对丘脑-皮质振荡的作用 … … … … … … … … … … … … … … … (133) 从单神经元到网络振荡 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (136) 睡眠中的振荡模式 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (138) 各类α 振荡: 部分脱离环境影响的表现 … … … … … … … … … … … … … (146) α 节律的起源 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (148) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (151) 第8 章 经验对大脑默认模式的干扰作用 … … … … … … … … … … … … … … (153) 睡眠和休息期间自组织神经振荡的行为学影响 … … … … … … … … … … (154) 清醒经验对自组织模式的干扰 … … … … … … … … … … … … … … … … … (157) 长期训练对大脑节律的影响 … … … … … … … … … … … … … … … … … … (159) 大脑和身体: 最早的皮质振荡如何产生, 又如何被干扰 … … … … … … (163) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (170) 第9 章 γ 高频活动: 在清醒大脑中通过振荡实现结合 … … … … … … … … (171) 通过自下而上的连接绑定 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (172) 去中心化的“平等主义”大脑通过时间实现绑定 … … … … … … … … … … (176) 人类皮质中的γ 振荡… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (179) 为什么γ 振荡是大脑选择的高频活动? … … … … … … … … … … … … … (181) γ 振荡依赖快速抑制 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (183) 远距离γ 振荡间的耦联… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (186) 外部振荡和中央产生的振荡都能引发同步性 … … … … … … … … … … … (188) γ 振荡的内容: 来自昆虫研究的见解 … … … … … … … … … … … … … … (190) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (192) 第10 章 认知和运动依赖大脑状态 … … … … … … … … … … … … … … … … (194) 平均化大脑活动 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (195) 神经元在其偏好的皮质状态下放电效果最好 … … … … … … … … … … … (199) 行为表现受大脑状态影响 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (202) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (205) 第11 章 “其他皮质”内的振荡: 在真实空间和记忆空间中导航 … … … … (206) 异源皮质夹在最古老和最新的大脑区域之间 … … … … … … … … … … … (208) 海马———一个巨大的皮质模块 … … … … … … … … … … … … … … … … … (210) 海马是新皮质的图书管理员 … … … … … … … … … … … … … … … … … … (212) 如何在动物中研究外显记忆的机制? … … … … … … … … … … … … … … (215) 在二维空间中导航 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (216) 海马和内嗅皮质中的位置细胞和地图 … … … … … … … … … … … … … … (217) 海马中的航位推算法: 通过运动行为构建地图 … … … … … … … … … … (222) θ 振荡: 与在物理空间和神经元空间中导航相关的节律 … … … … … … (226) 位置细胞的放电由θ 振荡相位引导 … … … … … … … … … … … … … … … (230) 神经元集群受θ 振荡相位指示, 进行序列性编码 … … … … … … … … … (231) 时空情境的生理学定义 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (239) 在真实空间和记忆空间中导航 … … … … … … … … … … … … … … … … … (240) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (242) 第12 章 通过振荡进行系统耦联 … … … … … … … … … … … … … … … … … (245) 海马和新皮质回路之间借助θ 振荡发生耦联 … … … … … … … … … … … (246) 非θ 振荡状态下, 海马与新皮质之间的交流 … … … … … … … … … … … (251) 通过多路复用振荡进行多重表征 … … … … … … … … … … … … … … … … (258) 振荡耦联的其他可能 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (260) 本章总结 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (261) 第13 章 棘手的问题 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (263) 如果大脑中没有振荡 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (264) 意识: 没有准确定义的大脑功能 … … … … … … … … … … … … … … … … (265) 没有感觉的网络 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (267) 持续性活动需要正反馈 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (271) 只有表现出持续性神经元活动和包含大量神经元的 结构才能支持意识 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (272) 参考文献 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (275) 索引… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (276)