神经细胞和动物行为

Nerve Cells and Animal Behaviour

   

    者:Peter J. Simmons

          David Young

出 版 社:Cambridge University Press

索 书 号:Q189/S592(3)/2010/Y

藏书地点:武大外教中心

 

神经细胞又称为神经元,是构成神经系统结构和功能的基本单位。神经元是具有长突触-轴突的细胞,它由细胞体和细胞突起构成。在长的轴突上套有一层鞘,组成神经纤维,它的末端的细小分支叫做神经末梢。细胞体位于脑、脊髓和神经节中,细胞突起可延伸至全身各器官和组织中。细胞体是含细胞核的部分,其形状大小有很大差别,直径约4120微米。核大而圆,位于细胞中央,染色质少,核仁明显。细胞突起是由细胞体延伸出来的细长部分,又可分为树突和轴突。每个神经元可以有一或多个树突,可以接受刺激并将兴奋传入细胞体。每个神经元只有一个轴突,细长而均匀,中途分支较少,末端则形成许多分支,每个分支末梢部分膨大呈球状,称为突触小体,把兴奋从胞体传送到另一个神经元或其他组织,如肌肉或腺体。动物的行为复杂多样,按行为的不同表现可分为觅食行为、贮食行为、攻击行为(同类)、防御行为(不同类)、领域行为、繁殖行为、节律行为(洄游行为,迁徙行为)、社会行为、定向行为、通讯行为等。各种行为都是动物对复杂环境的适应性表现。行为帮助动物更好的生存繁衍。不同的动物会有不同的行为,这些行为有简单的也有复杂的。从人类历史发展的过程来看,人们对于动物行为的了解和认识对人类的狩猎,农耕,甚至对加深自我认识都是至关重要的。现在对于动物大脑行为的理解为认识人类的大脑的工作机制以及为什么有时候会功能异常提供了重要的信息。即便动物的行为非常的复杂而且有时候表现的非常的神奇,但是就像研究其他生物体的结构和功能一样,通过一定的科学方法我们可以对动物的行为进行研究。

本书的目的是向大家讲解神经系统是怎样控制动物行为的。本书将通过对不同动物的一些例子来对此进行展开论述,其中有两个特点对于研究是非常有利的,其一是一些动物拥有非常适于进行研究的神经系统,比如一些无脊椎动物常常包含小数目的神经细胞,因此在这种简单的神经系统中更容易对信号分子在细胞间的传递进行跟踪,而在有的情况下,一些动物有特别大的神经细胞如巨大神经元参与到一些动物行为中。其二是一些动物有一些特有的行为,而相应的它也有特定的大脑结构来控制这样的专一化的行为,因此研究这种神经细胞的功能和相应的行为是非常可行的。本书的每一个章节可以分为两个部分,基本内容及概念的介绍和具体的某一个主题的讨论。第一章介绍了动物的行为和大脑是怎样组织起来的,这个过程涉及到神经系统对一些刺激的选择性过滤,在这个过程中会保留刺激的某些特征,同时也忽略和丢掉其它的。而在神经系统中,也需要将对刺激识别的处理和引起相应肌肉行为联系起来。这一章也介绍了星鼻鼹鼠,它有非常特别的像星星形状的鼻子,它的鼻孔周围有22根丰满的可以灵活活动的触角,这个结构其实是高度特性的感知器官,它对于星鼻鼹鼠对食物的察觉和捕捉是非常重要的,其中触角11对于食物的识别是非常重要的。然后介绍了果蝇的求偶行为,果蝇往往由于腐烂的水果发出的特殊的气味而聚集到一起,这是雌雄果蝇增加找到彼此的一种策略,当他们足够的近的时候通过交换信号就会发生求偶的行为。而求偶行为和交流的发生是通过基因调节的,通过对相应的基因进行标记,就可以知道神经系统中基因的表达情况和求偶行为的因果关系。第二章介绍了哺乳动物和昆虫中神经细胞的信号传递。每一个神经细胞都是通过电信号的形式接收和传递信息的,更重要的它们还可以将收到的信号进行汇集整理然后做出相应的行为反应。在动物中,这些神经细胞的行为我们称之为反射,它包括条件反射和非条件反射,对于简单的影响身体的局部的刺激,会不自主的做出一些反应,这个过程就只有很少一些神经细胞的参与。这一章特别介绍了哺乳动物中突触对信号的接收和传递。第三章介绍了蟾蜍和蟑螂行为释放的神经机制,它们是捕食者和被捕食者的关系。一旦看到小的猎物如蟑螂,蟾蜍神经系统会发生先天性的释放机制去识别,然后做出捕食的扑捉行为。第四章介绍了小龙虾和鱼的巨大神经元和惊吓行为。当动物遇到捕食者的突然攻击而受到惊吓时,如果要逃脱它必须做出紧急的反应,而紧急逃脱的神经通路反应必须是直接而且可靠的才能实现这样的生物学功能。而这种简单,可靠而且快速的应急机制对于动物的生存是极为重要的。第五章介绍了双翅目昆虫依靠它们的眼睛来感知方向和控制飞行的方向,并且逃避捕获的行为发生和神经细胞反应的机制的行为。第六章介绍了猫头鹰和蝙蝠它们特有的传感器通过回声的响应来实现对猎物的感知及快速的捕捉行为的。第七章介绍了神经系统怎么控制动物的节律行为的,通过幼小的非洲爪蟾蜍的游行,斑马鱼幼虫的速度和力量的控制,蝗虫的飞行等进行了展开论述。第八章以蜜蜂和大鼠的学习和蝗虫的群集为例介绍了神经细胞和行为的变化。第九章以蟋蟀,电鱼和鸟的声音为题介绍了神经细胞和动物信号。本书对于学习动物学,心理学及其他生物学学科的本科生是非常有用的,对于研究生也有一定的参考学习价值。

 

本书内容

前言

第一章 动物行为和大脑的组织-星鼻鼹鼠的喂食和果蝇的求偶

第二章 神经细胞的信号-哺乳动物和昆虫的反射

第三章 释放行为的神经机制-蟾蜍和蟑螂-捕食者和被捕食者

第四章 行为的神经通路-小龙虾和鱼的惊吓行为和巨大神经元

第五章 眼睛和幻觉-昆虫的感知过滤和航向控制

第六章 传感器-猫头鹰和蝙蝠依此狩猎

第七章 运动的程序-神经系统怎么产生和调节节律运动的

第八章 神经细胞和行为的变化-以蜜蜂和大鼠的学习和蝗虫的群集为例

第九章 神经细胞和动物信号-蟋蟀,电鱼和鸟的声音

索引

(闫俊杰)