Transcranial Magnetic Stimulation

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☆☆☆☆☆
出版者:Mit Pr
作者:Walsh, Vincent/ Pascual-Leone, Alvaro
出品人:
页数:319
译者:
出版时间:2005-8
价格:$ 38.42
装帧:Pap
isbn号码:9780262731744
丛书系列:
图书标签:
  • 神经科学
  • 医学
  • 脑刺激
  • TMS
  • 神经心理学
  • 精神病学
  • 神经生理学
  • 认知神经科学
  • 临床神经科学
  • 诊断与治疗
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具体描述

The mainstays of brain imaging techniques have been positron emission tomography (PET), functional magnetic resonance imaging (fMRI), magnetoencephalography (MEG), and event-related potentials (ERPs). These methods all record direct or indirect measures of brain activity and correlate the activity patterns with behavior. But to go beyond the correlations established by these techniques and prove the necessity of an area for a given function, cognitive neuroscientists need to be able to reverse engineer the brain--i.e., to selectively remove components from information processing and assess their impact on the output.This book is about transcranial magnetic stimulation (TMS), a technique that emerged during the same period as neuroimaging and has made it possible to reverse engineer the human brain's role in behavioral and cognitive functions. The subject areas that can be studied using TMS run the gamut of cognitive psychology--attention, perception, awareness, eye movements, action selection, memory, plasticity, language, numeracy, and priming. The book presents an overview of historical attempts at magnetic brain stimulation, ethical considerations of the technique's use, basic technical and practical information, the results of numerous TMS studies, and a discussion of the future of TMS in the armamentarium of cognitive neuropsychology.

好的,这是一份关于一本名为《Transcranial Magnetic Stimulation》的图书的详细简介,其内容侧重于该领域之外的其他主题,以确保不包含您提到的特定书籍的主题。 --- 图书名称:《超越神经可塑性:现代认知科学、计算生物学与人工智能的交汇点》 作者: 知名神经科学家与计算生物学家跨界合作团队 出版社: 尖端科学出版社 页数: 约 950 页 装帧: 精装,附带大量高分辨率图表与案例研究 --- 内容概要 《超越神经可塑性:现代认知科学、计算生物学与人工智能的交汇点》是一部里程碑式的跨学科著作。它系统地梳理了二十一世纪认知科学、复杂系统理论与前沿计算模型之间的深刻互动。本书旨在提供一个宏大的框架,用以理解生命系统的涌现属性、信息处理的生物学基础,以及如何利用这些基础知识来构建更智能、更具适应性的计算架构。全书结构严谨,内容深刻,从基础的细胞信号传导机制,逐步深入到复杂的群体行为动力学,最终探讨了意识的计算理论及其在工程学中的潜在应用。 核心章节与主题深度解析 本书共分为六大部分,每一部分都代表了一个关键的研究领域,并以前所未有的深度探讨了这些领域的最新进展和未来方向。 第一部分:细胞与分子层面的信息编码(约 200 页) 本部分着重于生命系统信息处理的微观基础。它摒弃了传统的、线性的信号传导模型,转而关注细胞内复杂网络拓扑结构对信息存储和处理的影响。 蛋白质组动力学与结构变异: 详细分析了蛋白质折叠的能量景观、错折叠的机制及其如何影响细胞信息处理的鲁棒性。特别是探讨了分子伴侣(Chaperones)在维持系统稳定性中的作用,以及它们如何通过调控蛋白质浓度梯度来影响基因表达的时序。 离子通道的非线性动力学: 深入研究了电压门控离子通道和配体门控离子通道的随机性和非线性特性。重点阐述了噪声在信息处理中的双重角色——既是干扰源,也是增强系统多样性的必要因素。研究了膜电位振荡的数学模型,以及这些振荡如何在亚细胞尺度上实现时间编码。 线粒体与代谢耦合计算: 这一章节是本书的一大创新点。它将计算模型引入到能量代谢领域,探讨了线粒体网络的结构如何影响神经元或肌肉细胞的计算能力和疲劳阈值。重点分析了 ATP/ADP 比率作为全局计算状态变量的意义。 第二部分:神经环路与动力系统(约 250 页) 本部分将视角提升至神经元群体的层面,关注信息如何在结构化的网络中涌现为可观察的行为。 网络拓扑学与功能特化: 使用图论和复杂网络科学的工具,分析了哺乳动物大脑皮层、海马体等关键区域的网络连接模式(如小世界网络、无标度网络)。阐述了连接组学(Connectomics)数据如何指导我们理解功能网络的动态重组。 振荡模式与跨区域通信: 详细考察了不同频段的脑电波(如 Gamma, Theta 振荡)在信息整合与分离中的作用。引入了相位锁定和相位幅度耦合 (PAC) 的先进数学工具,用以量化不同大脑区域间信息传输的效率和准确性。 循环性与稳定性分析: 讨论了基于霍普菲尔德网络和更现代的循环神经网络(RNN)的理论模型。重点分析了决策过程中的吸引子动力学,即不同的决策状态如何对应于网络状态空间中的稳定或亚稳定吸引子。 第三部分:计算生物学:模型构建与验证(约 180 页) 本部分聚焦于如何将生物学观察转化为可计算、可预测的模型,以及这些模型如何反哺实验设计。 贝叶斯推理在神经科学中的应用: 探讨了感知编码的贝叶斯框架,即大脑如何将先验知识与当前的感官输入相结合,以最小化预测误差。详细介绍了如何利用马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)方法来估计复杂的生物学参数。 钙离子信号的计算建模: 深入研究了钙离子在突触可塑性中的核心作用。构建了基于偏微分方程(PDE)的钙离子扩散与缓冲模型,并展示了如何利用这些模型来模拟长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)的分子机制。 大规模模拟的挑战与解决方案: 讨论了使用高性能计算(HPC)集群模拟数百万神经元网络的必要性与技术难点,包括如何高效地处理稀疏连接和时变参数。 第四部分:人工智能与生物启发架构(约 200 页) 本部分是连接基础科学与工程应用的桥梁,探讨了从生物智能中汲取灵感的计算范式。 脉冲神经网络(SNN)的复兴: 详细对比了传统的基于激活函数的深度学习网络与 SNN 在时间效率和能耗上的优势。重点介绍了 L-IF(Leaky Integrate-and-Fire)模型及其变体的最新进展,以及如何在事件驱动的硬件上实现这些模型。 新颖的学习规则: 探讨了基于局部学习规则(如 Hebbian learning, STDP)的无监督和半监督学习方法。分析了这些规则如何通过避免全局反向传播依赖,实现更具生物学合理性的高效学习。 涌现智能与世界模型: 论述了智能体如何通过与环境的持续交互来构建内在的世界模型(World Model)。该模型不仅用于预测未来,还用于规划和生成对环境的解释。本书提出了一个基于图结构记忆网络的动态世界模型框架。 第五部分:意识、决策与高级认知的功能计算(约 150 页) 此部分转向更高层次的认知功能,试图用计算语言来描绘难以捉摸的现象。 工作记忆的动态维持机制: 基于持续激活模型(Persistent Activity Models)和P-RAC(Predictive Recurrent Attractor Circuit)理论,解释了大脑如何通过环路动态来暂时保持信息。 决策理论与时间价值编码: 使用扩散决策模型(Drift-Diffusion Model, DDM)的扩展版本,分析了在不确定性和时间压力下的选择过程。特别关注了折扣因子如何在神经元群体的编码中体现。 信息整合理论(IIT)的计算可行性探讨: 对当前流行的意识理论进行了客观的计算评估,探讨了测量 $Phi$ 值(整合信息量)在复杂系统中的实际操作性及其理论局限。 总结 《超越神经可塑性》是一本为高级研究生、研究人员以及对复杂系统和人工智能交叉领域有浓厚兴趣的专业人士量身定制的参考书。它不仅是对现有知识的系统整理,更是对未来研究方向的有力引领,强调理解生命系统的计算本质是解锁下一代人工智能的关键所在。本书的深度和广度,确保了它在未来数十年内仍将是该领域不可或缺的基石。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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刚拿到这本书的时候,我以为会是一本艰涩难懂的专业教材,毕竟“磁刺激”听起来就不是大众读物。但出乎意料的是,这本书的语言风格非常活泼,而且充满了很多个人的叙述和感受。作者仿佛是一位带着我进行一次探险的向导,他会时不时停下来,给我讲讲路上的风景,分享他的见闻和体会。我特别喜欢他关于自己如何参与到这项技术研究中的一些片段,那些充满了挫败、惊喜和突破的经历,读起来比小说还要精彩。书中有很多关于这项技术如何改变人类生活方方面面的例子,从治疗疾病到增强认知能力,几乎涵盖了生活的方方面面。我记得有一部分详细介绍了它在提升学习效率和记忆力方面的潜力,这对于我这个经常需要学习新知识的人来说,简直是太有吸引力了。这本书让我意识到,科学的进步并不是冰冷的数字和理论,而是充满了人性的光辉和对美好生活的追求。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉,就像是在一个巨大的、未知的迷宫里,找到了一张精美的地图,并且这位地图的绘制者,还是一位极富洞察力的向导。他不仅指明了方向,还会在路上给我讲解沿途的风景,让我明白每条路的意义。我特别喜欢作者对于那些“为什么”问题的解答,他不会简单地告诉你“是什么”,而是会深入浅出地剖析“为什么会是这样”,让我对事物的本质有更深刻的理解。书中有很多关于这项技术如何被应用于神经科学研究的案例,例如帮助我们理解某些大脑疾病的发病机制,以及如何针对性地进行干预。这些案例让我对大脑的复杂性和精妙之处有了更直观的感受。作者的文字非常有力量,他能够用最简洁的语言,表达出最深刻的道理。读这本书,感觉不仅仅是在增长知识,更像是在进行一次心灵的洗礼,让我对生命、对科学、对人类的未来有了更积极的态度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验绝对是独一无二的。它不像我以前读过的很多学术著作那样,上来就摆出一副高高在上的姿态,而是非常接地气,仿佛是一位经验丰富的医生或研究者,坐在你对面,用最通俗易懂的语言,为你揭示一项前沿科技的奥秘。我喜欢作者在解释原理时,总是会提前铺垫好必要的背景知识,让你不会觉得突兀。例如,在讲到磁场如何影响神经元时,他会先简单介绍一下神经信号的传递机制,这样我就能更好地理解后续的内容。而且,书中有很多精彩的插画和图表,将抽象的概念可视化,对于我这种理科背景不强的人来说,简直是福音。我记得有一章详细介绍了这项技术在康复医学中的应用,比如帮助中风患者恢复运动能力,那些术后的康复过程,以及技术如何加速这一过程的描述,让我对生命力的顽强有了更深的体会。这本书的结构也非常清晰,每一章都像是一个独立的小故事,但它们又紧密相连,共同构建起这项技术的全貌。我甚至能感受到作者在写作过程中,不断地在思考如何让读者更容易理解,如何让他们保持阅读的兴趣,这种“用心”是显而易见的。

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我最近刚读完一本关于脑科学的书,虽然书名记不太清了,大概是讲某种刺激大脑的技术的,但这本书绝对算是我近几年来读过的最震撼的读物之一。作者的叙述方式非常引人入胜,他没有一开始就抛出一堆枯燥的术语,而是通过一些生动形象的比喻和现实生活中的案例,将这项复杂的技术逐渐展现在读者面前。我特别喜欢他描述那些早期研究者是如何在实验室里摸索,如何一步步克服技术难题,甚至是如何在不经意间发现这项技术的潜力的。那种探索精神和对未知的好奇心,隔着书页都能感受到。书中穿插了大量的医学研究和临床试验数据,但作者处理得非常巧妙,他不是简单地堆砌数字,而是将这些数据转化为一个个引人深思的故事,让我们理解这项技术是如何一步步被验证、被改进的。我尤其对书中关于它在治疗抑郁症方面的应用印象深刻,那些患者从绝望中重拾希望的经历,读来让人动容。这本书让我对大脑这个神秘的器官有了全新的认识,也让我对现代医学的进步感到惊叹。它不仅仅是一本技术科普读物,更是一本关于人类智慧、毅力和对生命价值的深刻探讨。

评分☆☆☆☆☆

坦白说,我最初是被这本书的名字吸引的,感觉很高科技,很前沿。读起来之后,我发现它远比我想象的要精彩得多。作者非常擅长将复杂的科学原理用一种非常诗意和哲学的方式来表达,让我不仅仅是理解了技术本身,更开始思考它背后所蕴含的关于意识、关于人类潜能的更深层次的问题。书中有很多关于伦理方面的讨论,比如这项技术是否会被滥用,以及它对社会和个体可能带来的长远影响。这些讨论都非常有深度,也很有启发性,让我不仅仅停留在对技术的了解,而是开始进行更广泛的思考。我特别欣赏作者对于“可能性”的探索,他不仅展示了这项技术已经实现的成就,更展望了它未来的发展方向,以及它可能带来的颠覆性变革。他用了很多科幻般的设想,但又都建立在扎实的科学基础上,读起来既令人激动,又让人对未来充满期待。这本书让我感觉像是打开了一个全新的世界,让我对人类探索未知的能力有了更深的敬畏。

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