系统神经科学
课程编码：180085071006P2001H
英文名称：Systems Neuroscience
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：张朋等
教学目的要求
脑科学的重要研究目标之一，是理解神经系统如何编码外界输入信息、在内部转化信息、最终编码行为输出的一系列认知过程。神经元是大脑的基本功能单位，要理解上述认知过程，就需要从多个神经元的角度，研究不同功能的神经元如何相互协作，完成复杂的信息表征。在此之上，空间上聚集的神经元形成功能核团，而某一个认知功能可能要通过一系列遍布大脑的神经核团才能得到完整编码，信息编码在这些核团之间的演化方式是另一个重要的科学问题。为了回答这些关键科学问题，我们需要借助电生理记录和神经成像手段，结合准确的实验和刺激设计，验证不同的认知理论和神经表征模型，这就是系统神经科学的目标。本课程希望通过系统神经科学的研究角度，介绍一系列脑科学的研究手段和研究成果，让学生对大脑的认知模型有一个初步的理解。更重要的是通过课堂互动和讨论，培养学生对认知神经科学理论的批判性思维能力，为将来从事神经科学相关工作打下基础。
预修课程
无
大纲内容
第一章 系统神经科学介绍 3学时 张朋
第1节 1 研究历史
第2节 2主要研究问题
第3节 3研究成果应用
第二章 系统神经科学的研究方法和理论 3学时 张朋
第1节 1实验设计和经典范式
第2节 2神经成像：电生理到功能磁共振
第3节 3神经信号的编码与解码
第三章 运动神经系统 I 3学时 杨艳
第1节 1下运动神经元
第2节 2 上运动神经元（运动皮层）
第3节 3 上运动神经元（脑干）
第四章 运动神经系统 II 3学时 杨艳
第1节 1 基底神经节
第2节 2 小脑
第3节 3 运动神经疾病
第五章 运动控制与认知行为 3学时 杨艳
第1节 1眼球运动
第2节 2感觉运动整合
第3节 3 抉择等认知行为的研究举例
第六章 视觉-运动转化机制及计算 3学时 杨艳
第1节 1 视觉-运动转化的神经机制
第2节 2视觉信息的神经编码
第3节 3 运动指令的神经编码
第七章 初级视觉系统I 3学时 张朋
第1节 1 眼球与成像
第2节 2 视网膜光感受器
第3节 3 视网膜神经节细胞
第八章 初级视觉系统II 3学时 张朋
第1节 1 LGN-V1视觉通路
第2节 2 早期次级视皮层
第3节 3 皮层下视觉通路
第九章 视觉注意 3学时 张朋
第1节 1 注意的功能
第2节 2 注意的神经机制
第3节 3 注意的理论和计算模型
第十章 面孔加工 3学时 张杰栋
第1节 1面孔加工神经核团
第2节 2面孔的计算模型
第3节 3物体表征的可塑性
第十一章 物体识别与颞叶 3学时 张杰栋
第1节 1颞叶功能分区
第2节 2物体分类与物体表征
第3节 3物体表征模型
第十二章 工作记忆 3学时 张杰栋
第1节 1工作记忆的认知模型
第2节 2工作记忆与物体识别
第3节 3工作记忆神经网络
第十三章 神经振荡与神经调控 3学时 张杰栋
第1节 1神经振荡的测量
第2节 2自上而下的神经调控
第3节 3神经振荡与神经调控
第十四章 答疑课 1学时 张杰栋
第1节 1答疑课
参考书
课程教师信息
授课的三位老师是来自中科院生物物理所脑与认知国家重点实验室的张朋研究员、杨艳研究员、张杰栋副研究员，他们在系统神经科学方面具有丰富的研究经验，多年来一直追踪相关研究的最前沿，在视觉、注意、意识、运动、记忆等相关研究领域得出了丰富的成果。并且几位老师对于电生理记录，行为研究，磁共振成像，脑磁图成像等关键研究基础有着丰富的经验和深入的理解，能够同时在宏观和微观的角度对学术问题作出讲解，将极大帮助学生对于科学知识的吸收和反思。