Development of the Auditory System pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Rubel, Edwin W. (EDT)/ Popper, Arthur N. (EDT)/ Fay, Richard R. (EDT)

出品人:

页数:446

译者:

出版时间:1997-10

价格:$ 157.07

装帧:HRD

isbn号码:9780387949840

丛书系列:

图书标签:

听觉系统
听觉发育
神经科学
听觉生理学
听觉感知
听觉障碍
听觉神经元
听觉通路
听觉处理
发育生物学

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具体描述

The contributors to this volume have provided a detailed and integrated introduction to the behavioural, anatomical, and physiological changes that occur in the auditory system of developing animals. Edwin W Rubel is Virginia Merrill Bloedel Professor of Hearing Sciences at the Virginia Merrill Bloedel Hearing Research Center at the University of Washington, Arthur N. Popper is Professor and Chair of the Department of Zoology at the University of Maryland, while Richard R. Fay is Associate Director of the Parmly Hearing Institute and Professor of Psychology at Loyola University of Chicago. Each volume in this series is independent and authoritative; taken as a set, the series will be the definitive resource in the field.

跨越听觉边界：解析复杂感官系统的形成与调控聚焦于神经科学、生物工程、以及人类认知发展的前沿研究，本书深入探讨了感觉系统，特别是视觉和触觉，从胚胎发育到成熟的复杂演化历程。本书旨在为生物学、医学、心理学及工程学领域的研究人员、临床医生和高级学生提供一个全面且深入的视角，理解生命体如何构建和优化其信息接收与处理网络。第一部分：感觉器官的早期构建蓝图本书的第一部分着重于描述感觉器官在生命早期阶段的基础构建过程，避开了对听觉系统特有发展机制的详述，转而聚焦于其他主要感觉系统的共性与差异化路径。第一章：胚胎发生中的信号传导网络本章详细剖析了在多能干细胞向特化感官神经元分化的过程中所涉及的关键分子信号通路。我们重点讨论了Sonic Hedgehog (SHH)、Wnt 家族以及BMP 梯度在诱导前脑和中脑区域神经上皮细胞命运决定中的作用。通过对早期胚胎切片的高分辨率成像分析，揭示了这些信号如何协同作用，指导基础感觉皮层的初始布局。细胞谱系追踪技术在非听觉感官系统中的应用：介绍如何利用新型荧光标记技术，追踪视觉和触觉感受器前体细胞的迁移路径和增殖动力学。转录因子网络的构建：探讨如 Pax6, Otx2, 和 Sox2 等核心转录因子如何协同调控早期感官结构（如视网膜和躯体感觉皮层）的形成，强调其在跨物种保守性中的地位。第二章：结构形成与初级连接的建立本章深入探讨了感觉结构（例如眼睛的晶状体和角膜的形成，以及皮肤中迈斯纳小体和帕西尼小体的初始嵌入）的机械与形态发生学基础。形态发生动力学：分析细胞外基质（ECM）在引导器官形状塑造中的作用，特别是粘附分子（如钙粘蛋白）和细胞骨架重塑如何驱动组织的折叠和腔隙的形成。初级神经纤维的定向生长：侧重于嗅觉和视觉通路中，轴突如何响应引导蛋白（如Netrins和Slits）的梯度信息，精确地定位到中枢神经系统（CNS）的特定目标区域，如嗅球和外侧膝状体核（LGN）。我们详细考察了LGN中视网膜神经节细胞的靶向机制，并将其与初级触觉信息的投射路径进行对比分析。第二部分：感觉皮层的组织与功能特化第二部分将研究焦点转向感觉信息在大脑皮层内的初步整合与映射，特别是视觉皮层（V1）和躯体感觉皮层（S1）的精细化过程。第三章：皮层柱的构建与可塑性本章详细阐述了大脑皮层如何建立起高度有序的功能模块——皮层柱。兴奋性与抑制性神经元的平衡：探讨GABA能中间神经元在建立和维持皮层柱振荡网络中的关键作用。通过对特定抑制性神经元亚群（如PV+或SOM+细胞）的基因敲除模型分析，揭示其对皮层微环路稳定性的影响。视觉皮层的层状特化：深入分析V1的六层结构，描述不同层级（如IV层接收初级输入，II/III层进行复杂整合）的细胞类型和连接模式。比较这些层级与S1在处理特定刺激类型时的差异化反应。关键窗口与修剪机制：阐述感觉经验在塑造皮层连接中的作用，特别关注单目剥夺实验在视觉系统中的经典发现，并将其与触觉输入对S1皮层代表性区域大小的影响进行对比。第四章：多感觉整合与上下文依赖性本章关注不同感觉信息在大脑中的交叉处理，以及这些整合过程如何影响行为输出。跨模态联想区域的神经解剖：聚焦于顶叶皮层（Parietal Cortex）和前额叶皮层（Prefrontal Cortex）中，视觉、触觉和本体感觉信息汇集的机制。我们探讨了这些区域如何通过时间同步和特征匹配来构建统一的环境感知。时间敏感性与同步性：分析不同感觉输入在时间上的微小失配如何导致知觉上的冲突，以及大脑如何通过维持神经元群的伽马振荡来实现精确的时间绑定。预测编码与贝叶斯推断：从计算神经科学的角度，探讨大脑如何利用先验知识（基于过往经验的预测）来修正和解释当前的感觉输入，这一框架如何广泛应用于视觉场景的稳定性和触觉物体的识别。第三部分：感觉系统的损伤、修复与工程应用本书的最后一部分关注感觉系统的病理状态、代偿机制，以及将这些生物学原理应用于技术开发的前景。第五章：发育性失调与神经病理学本章系统回顾了感觉系统发育过程中出现的各种功能障碍和结构性缺陷，重点是除听力障碍之外的其他领域。视觉皮层发育迟缓与失明：分析先天性白内障或视神经发育不良导致的皮层塑性改变，以及通过早期干预（如光学矫正）实现部分功能恢复的案例。感觉整合障碍与自闭症谱系：探讨在神经发育障碍中，感觉信息处理的异常敏感性或迟钝性，以及这如何影响社交认知和环境适应。重点分析触觉回避行为背后的神经回路变化。中风与感觉功能重塑：考察皮层损伤后（如中风或创伤性脑损伤），视觉或躯体感觉皮层如何通过邻近健康区域的代偿性重组（Reorganization）来恢复部分功能。第六章：仿生学与神经接口的未来本章将生物学原理转化为工程实践，探讨如何利用对感觉系统组织的理解来设计下一代神经假肢和人机接口。触觉反馈系统的工程化：介绍如何基于对皮肤机械感受器响应特性的精确建模，开发出能够提供高保真触觉反馈的机器人假肢皮肤。重点讨论了压力、纹理和温度信号的编码与解码策略。基于图像处理的视觉假体技术：探讨皮层替代疗法（Cortical Substitution Therapies）的研究进展，例如通过直接电刺激视觉皮层来产生光幻视，以及如何优化电极阵列的布局以模仿视网膜的感受野结构。感觉学习的计算模型：阐述如何将感觉皮层中观察到的高效学习规则（如赫布学习和STDP）应用于训练深度学习网络，以提高机器对复杂环境的实时感知和决策能力。本书通过对视觉、触觉、嗅觉等系统的深入比较和详细解析，为读者提供了一个理解复杂生命体如何构建和运作其信息感应和处理系统的广阔视野。它不仅是理论研究的基石，也是未来神经修复和智能系统设计的重要参考。