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[第1课] 简介

主题:人就是人之脑,人的一切,所有的经验、希望、恐惧、情绪,都反映在脑的结构和功能上。脑是生物体中最精密的部分。

[第2课] 脑如何处理声音:蝙蝠实验

主题:蝙蝠向飞蛾发射声波,声波碰到飞蛾会返回,由蝙蝠接收,它们具有回波定位的能力,通过脑的处理,蝙蝠能准确找到飞蛾的位置。

[第3课] 脑基础

主题:脑其实很小,只占体重的2%,却需要10%的血液供给和20%的氧气消耗。这一节讲解脑的基本工作原理。

[第4课] 神经元如何工作

主题:神经元,又称神经组织,是构成神经系统结构和功能的基本单位。神经元是具有长突起的细胞,它由细胞体和细胞突起构成。

[第5课] 脑回路两大原理

主题:教授讲的两大原理,指的是“地产”原理和“放大”原理。“地产”原理也就是说:脑的特定位置负责特定的工作;“放大”原理:更重要工作在神经系统中对应的位置会更大。

[第6课] 声音是什么

主题:声音其实很简单,可以通过一些简单特征来描述,一是频率,一是强度。脑也正是按照这些特征来处理和分析声音的。

[第7课] 雄性和雌性发声器官

主题:耳如何分析声音?数学家傅里叶发现了声音复合的数学模型,复杂声音可以分解为若干简单的声音,耳也正是使用这种分解来分析声音的。

[第8课] 雄性和雌性运动神经元

主题:脑中的声音信号。耳朵能很好地将频率和强度转为神经信号,信息从内毛细胞通过神经元发送,听觉神经元发出动作电位,然后传递到脑。

[第9课] 两性差异:运动神经元和肌纤维

主题:假设和幻觉。这一讲说的假设是“人即人脑”,脑的活动表现外部世界,那么幻听时人的脑是如何运作的呢?这一节通过功能性磁共振成像(fMRI)技术探究了这一问题。

[第10课] 两性分化:脑和发声器官

主题:结论:第一讲讲大脑工作原理,讲了声音接收然后大脑处理是如何完成,神经系统是如何解释不同类型信号的。这是这一讲的总结。

[第11课] 神经网络和发声

主题:第二讲利用模式生物非洲爪蟾两性交互的研究,讨论声音交流中相关的神经网络情况。这里对这一讲的内容进行了简单介绍。

[第12课] 嵌合体研究

主题:新生的脑并不知道自己处于怎样的环境,动物在子宫中及出生后,脑经历着非常大的变化,不同性别的脑变得非常不同。

[第13课] 非洲爪蟾

主题:非洲爪蟾学名Xenopus laevis,负子蟾科。由南非的热带草原起,北至肯尼亚,乌干达西至喀麦隆。人工饲养方便。

[第14课] 雄性和雌性声音行为

主题:夜晚的水下,非洲爪蟾雄性会唱歌来求偶,对此雌蛙有两种态度,拒绝时是一种类似嘀嗒声的鸣叫。两性的声音行为非常不同。

[第15课] 进化史和分布

主题:这些蛙的起源可以追溯到2亿年前,这时大陆还都连在一起;8000万年前南美和非洲大陆分离开来,所以南美有非洲爪蟾的近亲。

[第16课] 非洲爪蟾作为模式生物

主题:模式生物作为实验模型以研究特定生物学现象的动物、植物和微生物。从研究模式生物得到的结论,通常可适用于其他生物。非洲爪蟾就是很好的模式生物。

[第17课] 雄性和雌性发声器官

主题:非洲爪蟾的雄性和雌性,发声器官非常不同,这一节详细讲解了两种不同发生器官的结构差异。

[第18课] 雄性和雌性运动神经元

主题:非洲爪蟾的雄性和雌性,运动神经元非常不同,这一节详细讲解了两种运动神经元的结构差异。

[第19课] 两性差异:运动神经元和肌纤维

主题:这一节继续讲解非洲爪蟾的雄性和雌性的差异,涉及到运动神经元和肌纤维。

[第20课] 两性分化:脑和发声器官

主题:这一节继续讲解非洲爪蟾的雄性和雌性的差异,涉及到脑和发声器官。

[第21课] 神经网络和发声

主题:非洲爪蟾的雄性和雌性差异很大,两者发声时,脑所产生的活动也有所不同。这一节讲解了用电极进行的实际实验结果。

[第22课] 嵌合体研究

主题:这一节讲解了一种有趣的实验,将非洲爪蟾和北方爪蟾的身体进行互换,创造出所谓的嵌合体,来研究脑的工作。

[第23课] 社交中的声音使用

主题:雄性非洲爪蟾总共有六种声音,这一节详细讲解了各种叫声在社交中的使用。

[第24课] 结论

主题:第二讲利用模式生物非洲爪蟾两性交互的研究,讨论声音交流中相关的神经网络情况。这一节是对本讲内容的总结。

[第25课] 简介

主题:第三讲探讨语言的进化过程,这是一个难点,记录中根本毫无记载。这里对这一讲的内容进行了简单介绍。

[第26课] 科学中最难的问题

主题:语言进化是科学中的一大难题,不像其它问题,存在化石记录,语言进化没有任何直接记录存留下来。

[第27课] 达尔文比较方法

主题:这一节利用了比较方法,用生物进化关系的信息,来比较物种。讲到了黑猩猩这些人类近亲是否能够学习语言这些方面的实验。

[第28课]化石记录 发声器官 脑

[第29课] 语言的手势理论

主题:有学者认为,语言最先是手势,直立行走解放了双手。但手势需要眼睛注视,为了解放眼睛,人类发明了声音语言。

[第30课] 化石记录 发声器官 脑(续)

主题:这一讲继续讲解发声器官的化石记录,除了舌下神经道外,头骨内部左侧比右侧有更大隆起也是语言产生的一大特点。

[第31课] 基因记录:DNA改变

主题:除了化石记录,DNA也是研究语言进化的一大工具,FOXP2虽然不是语言相关的唯一基因,但却是研究基因变化的很好代理。

[第32课] 语言在世界的散播

主题:这一节讲到了非洲的搭嘴音,有人认为这是人类祖先所用的语言,利于打猎。随着人口在世界范围内的迁徙,这种语言逐渐失传。

哥伦比亚大学公开课:科学前沿-神经科学

学校: 哥伦比亚大学

讲师: Darcy B. Kelley

集数: 32

授课语言: 英文

类型: 国际名校公开课 生物 国际名校公开课

课程简介: 第一单元讲大脑工作原理,讲了声音接收然后大脑处理是如何完成,神经系统是如何解释不同类型信号的。第二单元利用模式生物非洲爪蟾两性交互的研究,讨论声音交流中相关的神经网络情况。第三单元探讨语言的进化过程,这是一个难点,记录中根本毫无记载。课程解释了一些前沿的语言进化及神经生物学问题,并讲解了各种实验技术。