你不可不知的50个脑科学知识

你不可不知的50个脑科学知识 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:人民邮电出版社
作者:[英] Moheb Constandi
出品人:
页数:222
译者:邢妍
出版时间:2014-5
价格:32.00元
装帧:平装
isbn号码:9787115352309
丛书系列:图灵新知
图书标签:
  • 脑科学
  • 科普
  • 大脑
  • 生物学
  • 科学
  • 思维
  • 医学
  • 认知科学
  • 脑科学
  • 知识
  • 认知
  • 学习
  • 记忆
  • 思维
  • 科学普及
  • 大脑功能
  • 神经科学
  • 智力发展
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具体描述

含有1000亿个神经细胞,传递信息只需1/1000秒,人脑是人体内最强大、最神秘的器官。脑科学也因此成为科学研究中最迷人、最复杂的一个领域。尽管脑科学领域已经进行了百余年的实验和研究,但直到近年,我们才开始了解人脑运作的秘密——它如何掌控我们的思维、行为、记忆,乃至我们对自己的感知。

在《你不可不知的50个脑科学知识》中,神经生物学家Moheb Costandi通过50篇简洁明了的短文,汇集了科学家对人脑现有的最新认识,介绍了脑科学领域的重要概念,呈现了脑科学中诸多有趣的发现:男性和女性的大脑真的有差别吗?情感是否有生物学基础?现代技术能让我们看到人们的所思所想吗?我们的生活经历会不会影响大脑的构造?

本书不仅囊括了脑科学的一些久经考验的基础理论,如神经元和突触传递的作用等;也介绍了一些前沿理念,包括神经伦理学和脑机接口等。从脑的发育和老化,到意识的基本构成;从痴呆症和精神分裂症,到神经组织在创伤过后如何适应和重组自身……本书将带你探索人脑的秘密,帮助你更好地理解自己。

《宇宙的低语:揭示宇宙演化与基本粒子之谜》 —— 一场穿越时空的探索之旅,深入理解我们所处世界的终极构造。 内容提要: 本书并非聚焦于人类心智的奥秘,而是将目光投向了更为宏大和基础的领域:宇宙学、粒子物理学以及时空结构。我们试图搭建一座桥梁,连接理论物理学的尖端前沿与普通读者对宇宙起源、演化及其基本构成的好奇心。全书分为四个核心部分,层层递进,力求以清晰、引人入胜的叙述方式,揭示隐藏在星辰、星系乃至比夸克更深层次的物理规律。 第一部分:大爆炸的回声——宇宙的黎明与膨胀 本部分聚焦于现代宇宙学的基石——大爆炸理论及其后的演化历程。我们深入探讨了普朗克时代极早期宇宙的物理状态,那是一个我们目前知识体系尚不完备,但充满量子引力效应的神秘开端。 1.1 奇点的边界与暴胀的必要性: 详细阐述了宇宙学中的“视界问题”和“平坦性问题”,以及由阿兰·古斯等物理学家提出的“暴胀理论”如何提供一个优雅的解决方案。我们不只是描述暴胀,而是深入剖析了暴胀场(Inflaton Field)的量子涨落如何成为后来宇宙中所有结构(如星系、星系团)的“种子”。 1.2 宇宙微波背景辐射(CMB)的密码: CMB被誉为“宇宙的第一张快照”。本章将详细解读观测到的CMB的各项异温区(Anisotropies)的物理意义,包括声子峰、极化模式(E-模式和B-模式)。我们将解释这些微小的温度波动如何精确地帮助我们确定了宇宙的几何形状(近乎平坦)、物质和能量的精确比例(暗物质、暗能量、重子物质)。 1.3 暗物质的幽灵: 宇宙中超过四分之一的物质成分是看不见的“暗物质”。本部分将回顾从维拉·鲁宾对星系旋转曲线的观测到引力透镜效应的证据链。随后,我们将系统梳理主流的候选粒子,如WIMPs(弱相互作用重粒子)和轴子(Axions),并介绍当前地面和太空探测器的实验设计原理,旨在捕捉这些“幽灵粒子”与普通物质的极微弱相互作用。 第二部分:粒子世界的标准模型与超越 在理解了宇宙的宏观结构之后,我们将镜头拉近,聚焦于构成物质的最基本单元及其相互作用的理论框架——粒子物理学的标准模型。 2.1 标准模型的辉煌成就与局限: 详细介绍基本费米子(夸克和轻子)和玻色子(规范玻色子)的分类与特性。特别深入讲解了希格斯机制如何赋予了基本粒子质量,并回顾了2012年LHC对希格斯玻色子的发现,这是标准模型最后的缺失环节。 2.2 为什么标准模型不完整? 本章剖析标准模型未能解决的核心问题:它不包含引力;无法解释暗物质和暗能量;无法解释中微子的质量(尽管标准模型预测它们应是无质量的);以及所谓的“层次结构问题”。 2.3 寻找新物理的曙光: 介绍超越标准模型的两大主要方向。首先是超对称理论(Supersymmetry, SUSY),它预测了标准模型中每种粒子都有一个“超伴侣”粒子,并试图解决层次结构问题。其次,我们将探讨额外维度理论,例如Kaluza-Klein理论的现代演绎,探讨这些维度如何可能以紧致化的形式影响我们宏观世界中的基本力强度。 第三部分:时空、引力与黑洞的边界 本部分深入探讨爱因斯坦的广义相对论所描绘的时空图景,特别是引力在极端条件下的表现。 3.1 广义相对论的几何精髓: 区别于牛顿的“力”,本书强调爱因斯坦的“时空弯曲”。我们将使用类比和数学图像,解释测地线、时空曲率张量(黎曼张量)的基本概念,以及它们如何决定物质的运动轨迹。 3.2 黑洞的奇点与视界: 详细介绍史瓦西解和克尔解描述的静态和旋转黑洞。重点解析事件视界(Event Horizon)的物理含义——信息无法逃逸的单向边界。此外,还将介绍霍金辐射的理论推导,探讨量子效应如何使黑洞具有“温度”并最终蒸发,从而引发著名的“黑洞信息悖论”。 3.3 引力波:时空的涟漪: 详细描述引力波的产生机制,主要聚焦于双黑洞并合、中子星碰撞等极端事件。本书将回顾LIGO/Virgo等干涉仪的复杂设计原理,并分析从首次直接探测(GW150914)至今,引力波天文学如何为我们提供了检验强引力场下物理定律的新窗口,以及它如何与其他电磁波观测(如Kilonovae)共同揭示宇宙中重元素的起源(例如金和铂的产生)。 第四部分:物质的终极命运与时间之矢 最后一部分,我们将目光投向宇宙和物质的长期未来,探讨时间的方向性以及宇宙可能的终结场景。 4.1 暗能量的驱动与宇宙加速膨胀: 深入分析观测到的宇宙加速膨胀的证据,以及最简洁的解释——宇宙学常数(Λ)。我们将探讨真空能的物理本质,并讨论如何将量子场论对真空能的预测(数值上高出观测值约$10^{120}$倍)与广义相对论相结合,这是当代物理学最大的未解之谜之一。 4.2 时间之矢的谜团: 为什么时间总是向前流逝?本书将系统性地探讨时间方向的几种定义:热力学时间之矢(熵增)、宇宙学时间之矢(宇宙膨胀)以及微观物理学中的时间反演对称性(T-Symmetry)。我们将讨论CP破坏与时间之矢的潜在联系,以及在暴胀的早期宇宙中,时间概念如何可能比现在更为复杂。 4.3 宇宙的遥远未来: 假设暗能量保持不变或持续增长,我们将模拟宇宙在兆年乃至更久远的尺度上的演化。讨论“大撕裂”(Big Rip)、“热寂”(Heat Death)等几种主要的宇宙终结假说,描绘恒星熄灭、原子衰变、质子衰变(如果可能)之后,宇宙可能进入的漫长而冰冷的黑暗纪元。 面向读者: 本书适合对物理学、天文学怀有强烈好奇心,并希望超越科普入门阶段,深入理解现代物理学前沿理论的读者。它要求读者具备一定的逻辑思维能力,但我们保证,所有复杂的概念都将辅以直观的类比和清晰的逻辑链条,带领读者一同领略我们这个宏大而精妙的物理世界的深刻奥秘。

作者简介

Moheb Costandi

曾是发育神经生物学家,后从事科普写作工作。他的作品见诸《BBC聚焦》、《自然》、《科学》、《新科学家》、《科学美国人》、《技术评论》等,并为《卫报》撰写以神经科学为主题的博客Neurophilosophy。

目录信息

第一部分 神经系统的结构和功能  1
01 神经系统  2
02 神经元学说  6
03 神经胶质细胞  10
04 神经冲动  14
05 突触传递  18
06 感觉知觉  22
07 运动   26
08 拓扑映射  30
09 特殊分化的脑区  34
10 脑不对称性  38
第二部分 你的脑,你的自我  43
11 镜像神经元  44
12 连接组   48
13 具身认知  52
14 身体觉知  56
15 自由意志  60
16 性别差异  64
17 人格   68
18 脑损伤患者  72
19 意识的剧院  76
20 意识障碍  80
第三部分 思维过程  85
21 注意   86
22 工作记忆  90
23 学习与记忆  94
24 心理时间之旅  98
25 记忆(再)巩固  102
26 决策   106
27 奖励与动机  110
28 语言处理  114
29 执行功能  118
第四部分 动态的脑  123
30 细胞迁移和轴突导引  124
31 细胞死亡  128
32 突触修剪  132
33 神经可塑性  136
34 青少年期  140
35 压力与脑  144
36 脑的老化  148
37 神经退行性疾病  152
第五部分 打破定论  157
38 成年性神经发生  158
39 表观遗传学  162
40 默认模式  166
41 脑波振荡  170
42 预测误差  174
第六部分 新兴技术与挑战  179
43 神经干细胞  180
44 脑刺激  184
45 认知增强  188
46 脑扫描  192
47 解码   196
48 脑机接口  200
49 神经科学与法律  204
50 神经伦理学  208
术语表  212
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书简直是脑科学领域的入门宝典,我一拿到手就忍不住沉浸其中,仿佛打开了一扇通往人类思维奥秘的大门。作者的叙述方式非常生动,没有枯燥的术语堆砌,而是用日常生活中能遇到的例子来阐释那些复杂的神经科学概念。比如,它深入浅出地讲解了“注意力”是如何在大脑中被调控的,让我对自己为什么有时会“走神”有了更深刻的理解。我特别欣赏作者在解释“记忆形成”这一过程时所采用的比喻,那就像是给大脑的记忆库进行了一次精妙的“布线图”教学,清晰地展示了短期记忆如何转化为长期记忆的路径。读完关于“情绪大脑”的那几章,我甚至开始反思自己过去的一些冲动行为,明白了那些“非理性”决策背后,其实是杏仁核在发挥着主导作用。这本书的价值不仅仅在于知识的普及,更在于它能引导读者去观察和理解自己日常的思维模式,从根本上提升自我认知。那些原本感觉遥不可及的科学理论,经过作者的妙手点拨,变得触手可及,让人读起来酣畅淋漓,每一页都充满了发现的喜悦。

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我一直认为,理解我们如何感知世界,是理解我们自身存在的基础。这本书在感官知觉方面的探讨,视角独特且富有洞察力。它没有停留在“眼睛看,耳朵听”这种表层描述,而是深入到了大脑皮层如何“构建”我们所体验到的现实。比如,关于“错觉”的章节,简直是一场视觉魔术的科学揭秘,解释了为什么我们的大脑会主动“填补空白”或“误判信息”,以维持一个连贯的世界模型。这种对“主观现实”构建过程的剖析,极具哲学意味。此外,书中对“多感官整合”的描述,让我体会到我们对世界的体验是多么丰富和复杂。当我们品尝美食时,不仅仅是味蕾在工作,视觉、嗅觉甚至听觉都在协同作用,共同创造出我们所谓的“美味”。这本书像是一位技艺高超的向导,带领我们穿梭于不同的感觉通道,让我们对日常的每一个感官体验都充满了敬畏之心。它让“看”和“听”不再是简单的生理活动,而是一场场复杂的大脑盛宴。

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这本书最让我感到惊喜和受用的部分,在于它对“心理健康”与大脑机理的关联阐述。在当前这个压力巨大的时代,理解情绪的生物学基础至关重要。作者以一种极为人文关怀的态度,探讨了焦虑和抑郁背后的神经通路变化,避免了将精神问题简单化或污名化。它解释了为什么持续的压力会导致大脑结构发生可测量的变化,这为寻求科学干预提供了坚实的基础。书中对“压力管理”的建议,也绝非空泛的说教,而是基于神经内分泌系统的具体反馈机制提出的可行策略,比如如何通过特定的活动来调节皮质醇水平。这种将硬核科学与个体福祉紧密结合的写作方式,是这本书最宝贵的特质。它不仅是一本关于大脑如何运作的教科书,更是一本关于如何更好地“安放”我们自己的心灵指南。阅读过程中,我感受到一种强烈的被理解感,仿佛大脑的复杂性终于有了一位能够清晰描绘它的代言人。

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我一直对人类的学习机制抱有强烈的好奇心,总觉得我们的大脑潜力远未被完全开发。这本书在“可塑性”方面的论述,彻底颠覆了我过去对“学习定型”的认知。作者通过大量的实验数据和案例,令人信服地展示了神经元网络是如何根据新的经验和挑战不断重塑自身的。这种“终身学习”的科学依据,给了我极大的鼓舞。特别是关于“刻意练习”如何在大脑中建立和强化特定回路的分析,细致入微,简直可以作为任何希望提升技能者的操作指南。我曾尝试用书中提到的某些技巧来练习一门外语,效果立竿见影,那种感觉就像是找到了一把开启大脑潜能的“万能钥匙”。更令人惊叹的是,书中对“睡眠与学习巩固”的阐述,强调了休息的重要性,这让我意识到,高效学习绝不是单纯的“时间堆砌”,而是科学作息与主动学习的完美结合。这本书的深度和广度,完全超越了我对一本科普读物的预期,它提供的是一套切实可行的“大脑升级”手册。

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坦白说,市面上很多科普书往往在试图涵盖太多内容时,反而显得浅尝辄止,但这本书在这方面做得非常出色,它做到了“少而精”。我尤其欣赏它对“决策制定”这一复杂过程的解构。作者没有把决策简单地描述为逻辑推理,而是将其置于一个充满偏见、情绪影响以及“启发法”的复杂背景之下进行探讨。读到关于“锚定效应”和“损失厌恶”的章节时,我立刻联想到了自己在投资理财中犯下的几次错误,那种“原来如此”的顿悟感,价值千金。这本书的结构安排非常巧妙,它引导读者从基本的神经结构认知,逐步深入到高级的认知功能,逻辑推进自然流畅,没有突兀感。它对“直觉”的科学解读也十分精彩,揭示了直觉并非魔法,而是大脑在快速处理海量经验数据后得出的高效结论。对于希望提升判断力和批判性思维的读者来说,这本书无疑是一剂强效良药,它教会我们如何识别和对抗那些潜藏在思维深处的“陷阱”。

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还没发展到激动人心的时刻 可能是脑科学最好的科普 简洁明了

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信息量太大。

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17.12.26

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还没发展到激动人心的时刻 可能是脑科学最好的科普 简洁明了

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