大脑节律

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)