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附錄

神經科學中常用的長度、時間和頻率單位

長度

在討論神經細胞時,最常用的長度單位是微米,記作μm。

1微米=千分之一毫米

25.4微米=千分之一英吋

1微米=10-6米

一個典型的神經元的細胞體的直徑為10~20微米。可見光波的波長在1/2微米範圍內。

如果討論原子,用的單位是埃()。

10000=1微米

10=1納米

有機分子中兩個相鄰原子之間的距離為1~2。蛋白質分子平均直徑為50,當然,有的大,有的小。

時間

為描述神經元的行為,最常用的時間單位是毫秒。

1毫秒=千分之一秒

1微秒=千分之一毫秒

頻率

1赫茲=每秒一次或一周

中音C大約260赫茲。

詞彙表

A

[Acetylcholine]乙酰膽鹼:一種小的神經化學遞質。它由運動神經分泌來激發骨骼肌。其在腦的某些部分也發揮作用。

[Achromatropsia]色盲:患者不能看到顏色,只能看到合適的黑白圖形。這通常是因為腦的特定部位受到破壞而引起的。

[Action potential]動作電位:沿軸突傳遞的“全或無”式的電脈衝,正常情況下從胞體向軸突遠端的許多突觸傳遞。

[Algorithm]算法:解決某一特定問題的一種規則。許多情況中這種規則由一組可一再運用的運算步驟組成,例如,長除法。實際上存在許多不同種類的算法。

[Alien hand]異己手症:通常由於腦損傷產生的一種病症,患者的一隻手只能作簡單的運動而拒絕隨意活動。

[Ames room]埃姆斯房子:由心理學家埃姆斯(Adelbert Ames)命名的一種歪斜了的房子。從房子牆上的一個固定孔用一隻眼睛向裡看,會產生虛假的透視。詳見圖14。-

[Annulus]環狀物:有一個同心圓孔的圓盤,如日常生活中的炸麵包圈。

[Anterior commissure]前連合:通到腦前部的神經纖維束。它聯絡了包括對側腦區在內的腦的多個區域。

[Anton's Syndrome]安通綜合征:這是一種極罕見的由於腦皮質損傷而產生的醫學症狀。患者確實失明了,但否認自己看不見。所以又稱其為“失明否認症”。

[Aperture problem]小孔問題:通過一個圓形小孔觀察一條無特徵直線,來確定其真實運動的問題。(見第151頁)

[Archicortex]古皮質:參見海馬條目、大腦皮質條目。

[Artificial Intelligence(A. I.)]人工智能:常用縮寫字母AI表示。它研究如何使計算機具有智能行為。這項研究有兩個目的:一是改進計算機技術;二是幫助我們瞭解腦是如何工作的。

[The Astonishing Hypothesis]驚人的假說:這個假說是:人的精神活動完全是由神經細胞、膠質細胞的行為以及構成和影響它們的原子、離子和分子的性質決定的。這也是本書的主題。

[Attention]注意:集中到某一特定的刺激、感覺和思想,而排除其餘的。廣義地說,可能不只一種腦機制在起作用。

[Axon]軸突:一個神經元的輸出電纜。一個神經元通常只有一根軸突,但是它有許多廣延的分枝。

B

[Backprop]誤差反傳:是“back propagation of error”一詞的簡稱。它是一種在有監督的多層網絡中,特別是在多層前向網絡中,調整權重的學習算法。(見第182頁)

[Basket cell]籃狀細胞:大腦皮質的一種抑制性神經元。常常有較長的軸突,與別的神經元的胞體有多重接觸。

[Behaviorism]行為主義:心理學中的一種運動,相信精神事件應被忽略。其值得研究的是刺激與反應。

[Binocular rivalry]雙眼競爭:當用不同圖像呈現給每隻眼時,大腦交替地壓抑第一隻眼和第二隻眼,而不是簡單地把二者組合成一個單一的感覺。(見第214~216頁)

[Blindsight]盲視:是由於腦損傷引起的。患者能對某些簡單的視覺信號作出反應,但否認能看到它們。(見第168頁)

[Blind spot]盲點:視網膜上沒有感光細胞的區域。

[Brain waves]腦波:腦的電活動的日常用語。腦波通常是用電極接觸頭皮,用腦電圖記錄而成的。

[Broca's area]布洛克區:大腦優勢半球上的一個區域,靠近大腦的前部,其功能與語言的某些方面有關。該區被破壞,引起某種形式的失語症。從現在醫學的觀點考慮,布洛克區是一群皮質區的集合。

C

[Cerebellum]小腦:位於頭後部腦幹後方的一個大的腦結構。這一大的皮質結構比較簡單。據信其功能主要與精細的運動控制有關。

[Cerebral cortex]大腦皮質:常簡稱為皮質。其由一堆折疊的神經組織構成,各位於頭頂部。有時又分為三個主要區:新皮質(靈長類動物中佔大部分)、舊皮質(paleocortex)和古皮質(archicortex)。

[Chandelier cell]枝形細胞:皮質中的一類抑制性神經元,其軸突形成多個突觸,與許多錐狀細胞軸突的初始部分相聯繫。

[Cheshire cat effect]柴郡貓效應:雙眼競爭的一個例子。一個運動物體(例如一隻手),用一隻眼睛看時可以看不見,用另一隻眼看時只看到對象的一部分。如果對象是一張微笑的臉,可能產生這種情況,即一張笑臉消失了,留下微笑的嘴唇。因此,用《愛麗絲漫遊奇境記》中的“柴郡貓”一詞來命名。

[Cingulate]扣帶回:大腦皮質的一部分,位於內中表面。前扣帶在大腦的前部。

[Cognitive science]認知科學:科學地研究認知過程的任何一種學科。其主要分支是語言學、認知心理學和人工智能。據薩瑟蘭(Sutherland)的看法:“這種表達使那些本來不是科學家的人自稱他們是科學家了。”進而他又說:“認知科學家很少注意神經系統。”

[Cone]錐狀細胞:眼睛中的一類特殊的神經細胞,其作用是作為一種光感受器。錐狀細胞以感受日光和顏色為特點。見柱狀細胞(Rod)。

[Corpus callosum]胼胝體:聯絡大腦皮質兩半球的一類非常巨大的神經纖維束。

[Correlated firing]相關發放:當一個神經元以高於偶然性的發放與另一個神經元同時(或等時間距)發放時,稱這兩個神經元的發放為相關發放。例如,兩個神經元經常嚴格地同時發放,它們的發放就稱為高度相關的。

D

[Dendrite]樹狀突:一個神經元的樹狀部分。在絕大多數情況下,通過樹狀突接收來自其他神經元的信號。見“軸突”(axon)。

[Disparity]視差:空間某一點投射到雙眼上的位置差。視覺系統中,雙眼中的神經細胞常對兩個輸入的微小差別有反應。這種性質使得體視有可能發生。

[Dopamine]多巴胺:一種作為神經遞質的化學小分子。

[Dualism]二元論:這種理論認為精神和大腦是分開的實體,精神在某種程度上以非物質的方式存在,服從於科學未知的規律。這是人類的一種共同信念,可能是錯誤的。

E

[Electrode]電極:一種電的傳導體,電流通過它進入或離開某種介質。在神經科學中,常用很細小的導體放置到一個神經細胞,用於收錄它的電信號或者刺激它,或者既刺激又記錄。

[Electroencephalograph(EEG)]腦電圖:腦電波的一種記錄,用電極接觸到顱骨記錄到的一種很寬的電活動。它的時間分辨率很好,但空間分辨率較差。

[Electron microscope]電子顯微鏡:用電子而不是用光的一種顯微鏡。它的放大倍數比大功率光學顯微鏡還要大得多。在神經科學中用它來觀察非常薄的組織切片,這些切片經化學方法處理過並且是乾燥的。

[Emergent]突現性:一個系統具有的突現性並非它的各部分所具有的。從科學上講,突現性並沒有神秘莫測的含義。(見第12頁)

[Enzyme]酶:生物學上的催化劑(催化劑是能加速化學反應的物質,在反應的終點它本身又沒有改變)。幾乎所有情況下,酶是一種相當大的蛋白質分子,有的酶在蛋白質分子上附著比較小的有機分子。

[Epigenetic]後成說的:一個後成過程發生在一個有機體在基因影響下發育的早期階段。

[Event—related potential]事件相關電位:指諸如感覺輸入等事件作用下腦內產生的電壓的變化。通常用電極在顱骨上記錄(見EEG條目)。一般說來,其信噪比相當差。

F

[Feature detector]特徵檢測器:一種“特徵”是一類刺激,腦內一個特定的神經元對此有反應,籠統地稱這類神經元為特徵檢測器。(見第144頁)

[Filling in]填充:這是腦的一種功能,它通過假設與有關信息的類似性來“猜測”缺失信息的性質。見盲點(Blind spot)。

[Fovea]中央凹:靠近視網膜中央的一個凹區,這個區域上光感受器彼此非常靠近,因此視銳度非常高。

[Free will]自由意志:人們可以自由地作出個人選擇的一種感覺。

[Functionalist]功能主義者:有人相信瞭解精神的最好途徑是研究和理論化它是如何行為的,不必顧及它的神經成分是如何連接的或者它是如何行為的。這種觀點常為那些不喜歡神經科學的理論家所堅持。

G

[Gaba]一種小分子化學物質:它的名字叫γ—氨基丁酸(gamma-aminebutyric acid)。它是前腦主要的抑制性神經遞質。

[GABAergic]GABA能的:使用GABA作為一種神經遞質。

[Ganglion cell]節細胞:視網膜中一類神經細胞,它從視網膜中其他神經元接受信號,然後發送信號到大腦。

[Gestalt]格式塔:一種有組織的整體,其中各部分相互作用產生整體行為。該詞被用於心理學。

[Glial cell]膠質細胞:在神經系統中的一種細胞。它不是神經細胞,而是完成某種支撐作用的細胞。腦中存在幾種不同類型的膠質細胞。

[Global workspace]全局性工作空間:巴爾斯(B.Baars)使用的一種術語,用於註明一個腦區,假設其為各特殊處理器之間信息交換的中心。

[Glutamate]谷氨酸:一種有機化學物質,是前腦的一種主要的興奮性神經遞質。

[Gyrus]腦回:折疊的大腦皮質表面上膨大部分的脊突。每一特殊的腦回有一個特殊的名稱,如角回。

H

[Hebbian]赫布律:以加拿大心理學家唐納德·赫布(Donald Hebb)的名字命名的一種突觸強度修正律。它取決於來自突觸前的活動以及突觸後接受細胞的活動。這一點十分重要,就是突觸強度的改變要求兩個神經元活動不同形式的時間上聯繫。

[Hertz]赫茲:測量頻率的一種單位,一赫茲代表每秒一周或者一個事件。在美國,交流電是60赫茲。

[Hippocampus]海馬:腦的一部分,因為其形狀像海洋動物海馬而得名。有時稱其為Archicortex。由於其結構相對比較簡單,所以對其研究較多。其功能可能與短時記憶或長期事件記憶的編碼有關。

[Homuculus]小矮人:存在於腦中心的一個假想的小矮人,他接收感知對像和事件,並作出決定。

[Hopfield network]霍普菲爾德網絡:以發明人霍普菲爾德(John Hopfield)命名的一種簡單的神經網絡,其特點是對稱性聯繫,並反饋聯繫到本身。因為它的對稱性,有一“能量”函數調節其行為1。

[Hypothalamus]丘腦下部:豌豆般大小的一個腦區。它分泌激素,功能涉及飢餓、渴、性等行為。

I

[Inferotemporal cortex]顳下皮質:皮質顳葉下部的腦回。在獼猴腦中,這一部分的神經元與各種複雜的視覺刺激反應有關。

[Intertectal commissure]頂蓋間連台,也叫後連合(“posterior commissure”):它聯結一邊的上丘到另一邊。

[Intralaminar nucleus]層內核:丘腦的一小部分,主要投射到紋狀體,也同時散佈到皮質的許多區域。

[Ion]離子:帶電荷的原子或小分子。離子穿過細胞膜的運動是腦中電信號檢測方法的基礎。

K

[Kanizsa triangle]卡尼莎三角:意大利心理學家卡尼莎(Gaetano Kanizsa)發現的一種光學錯覺。

L

[Lateral Geniculate Nucleus(LGN)]側膝體:丘腦的一小部分。它是眼睛到視皮質之間信號的中繼站。它也接收來自皮質的反饋信號,雖然其功能意義不清楚。

[Lipid]類脂化合物:某些有機分子的一般性術語。它的一端具有親水性,另一端具有近脂性。雙層類脂化合物構成大多數生物膜,這種膜包住了細胞。

[Locus ceruleus]藍斑:腦橋中的一個染色區。其軸突的一個分枝有著數量很多的突觸,而且伸展到大腦皮質的大片區域。其精確功能尚未可知。其大多數在“快速眼動”睡眠期保持沉默。

M

[Magnetic Resonance Imaging(MRI)]磁共振成像:根據某些原子核的核共振造成的一種無損傷成像的現代方法,可以掃瞄身體各部分(特別是腦部)。標準的方法產生靜止的二維地圖(常組合而成三維圖像),具有驚人的空間分辨率。最近利用此技術產生的新方法可顯示大腦的活動。

[Magnocellular(Mcells)]大細胞:有著較大的神經細胞。最初是存在於視覺系統的側膝體部分六層細胞中的兩層(參見Parvocellular)。現存的Mcells這一術語作為一般性名詞用於靈長類視網膜和視皮質上的大細胞,它們對視刺激的反應有某種共同之處。

[Masking]掩模:在視覺心理學中,與主要視覺信號幾乎同時或同地出現的另外一個類似信號,研究其對可視性的影響。

[Microelectrode]微電極:一種非常小的電極,用於從單個神經細胞上拾取電信號。

[Micron]微米:長度單位,千分之一毫米,即百萬分之一米。常記為μm。這是一種慣用的長度單位,因為可見光波長接近於半個微米,而大多數神經細胞的直徑為10~50微米。

[Middle temple(MT)]中顳葉:猴子腦中的一個特殊的視皮質區,有時稱為V5區(視覺第五區)。其中的神經元對運動特別敏感。

[Molecular biology]分子生物學:從分子水平研究生物學,特別研究蛋白質和核酸的結構、合成和行為。現在由於其精確性和實驗方法上的巨大威力,而成為許多生物學問題的主要研究途徑。

[Motor cortex]運動皮質:大腦皮質的一部分,主要負責計劃和執行軀體運動。

N

[Necker cube]內克立方體:一種立方體的輪廓骨架圖,可以用兩種不同的方式去看它。

[Neglect]忽視:通常由於腦損傷,患者能看到視場的兩個半球,但是,當在一個半球中出現感興趣的事物時,患者常不理睬在另一個半球中出現的對象。

[Neocortex]新皮質:新發展出來的皮質,成為哺乳動物大腦皮質的主體。另外的部分稱為舊皮質(palecortex)和古皮質(archicortex)。通常人們提到皮質時,常指大腦新皮質。

[NETtalk]一種神經網絡:設計具有從事例中學習、根據書寫英文發音的功能。

[Neural correlate]神經關聯物:某種感覺、思想或行為的神經關聯物是神經細胞的本質和行為。它的活動緊密相關於這些腦的活動。對於意識的神經關聯物正在探索中。

[Neural Network]神經網絡:一種其單元類似於十分簡單的神經元的計算裝置,這些單元可用許多不同方式聯結起來,聯結強度可以改變,以供網絡行為達到所需方式。

[Neuroanatomy]神經解剖學:研究視覺系統的結構,特別是神經元及它們之間的聯結方式,是神經生物學的一個分支。

[Neurobiology]神經生物學:動物神經系統的生物學。由於奇怪的歷史偶然性,心理學不被認為是神經生物學的一部分。它不傾向於在生物學中教授,而傾向於在分開的院系中講授。在最近25年中,神經生物學家的數目增長很快。

[Neuron]神經元:神經細胞的學名。

[Neurophysiology]神經生理學:神經科學的一個分支,處理神經系統及其元件的行為。其特別關心神經細胞如何發放,為什麼發放以及什麼時候發放。

[NMDA]一種與谷氨酸有關的化學物質,叫N—甲基—D—天門冬氨酸:一種NMDA受體是谷氨酸受體的一種形式,它也能反應於NMDA。它對於突觸修正的某種形式是重要的。

[Norepinephrinc]去甲上腺素,也叫noradrenaline,一種激素:作為一種神經遞質使用,例如作用於前核。

O

[Ocular dominance]眼優勢:視覺系統中的神經細胞對某只眼反應的優勢程度。有的細胞只反應於左眼,有的只反應於右眼,有的以不同程度反應於雙眼。

[Oscillation(gamma,40Hz)](40Hz)振蕩:神經元(特別指腦電波)在很大頻率範圍內顯示出週期性。接近10周叫α節律,接近20周的叫β波,35~70周叫作γ振蕩,有時不太準確地叫作40周振蕩。

P

[Pacman]:帶有部分缺口的實心著色圓盤,見圖2。

[Paleocortex]舊皮質:大腦皮質中比較古老的部分,其很大部分與嗅覺有關。

[Parvo cellular]小細胞:最初用來描述視覺系統中側膝體六層細胞中的四層。現在,P細胞也用來說明靈長類視網膜和視皮質上的神經細胞,它們對於視覺信號有類似的反應。

[Patch-champing]膜片鉗:用來研究膜上極小範圍內個別離子通道行為的方法。

[PDP]平行分佈式處理:是“Parallel Distributed Processing”的縮寫,不同於傳統計算機的一種計算技術(參看第13章),也用於稱呼主要在聖迭戈的一群研究工作者,他們開發了這種計算的風格。

[PET scan]正電子發射掃瞄:PET研究正電子發射斷層圖。使用發射正電子的放射性物質研究活體腦活動的一種技術。可顯示相當粗糙的腦圖,表明正在完成作業情況下腦何處有活動。

[Photon]光子:光的粒子。光具有粒子性,又具有波動性。

[Photoreceptor]光感受器:一種特殊分化的神經細胞,它對一定範圍內的光波長起反應。

[Pop-out]跳出:“跳出”發生在視場內出現的某些事物幾乎直接刺激被試,而與視場內使你分心的目標的數目無關。見圖20。

[Positron]正電子:一種基本粒子,類似於電子卻攜帶正電荷。如果正電子遇到負電子就會發生湮滅,產生一對γ光子(非常短波長的X射線)。用於PET技術。

[Potential]電位勢能:神經科學中常將此術語用於電壓。通常有毫伏量級,一毫伏等於千分之一伏。

[Projects]投射:神經科學中,如果一個神經細胞的軸突終止於一個特殊的地方,則說它在這個地方有投射。如果A區投射到B區則意味著A與B是聯繫著的,因而信號可以從A傳遞到B。