1、生理心理学资料生理心理学资料2010-10-2421:31钱卓钱卓(JoeZ.Tsien)，男，1962年10月出生，美籍华人。1984年本科毕业于华东师范大学生物学系，1990年在美国明尼苏达大学生物化学系获博士学位，先后在美国哥伦比亚大学和麻省理工学院从事博士后研究。华东师范大学教育部特聘长江讲座教授、美国普林斯顿大学分子生物学系教授。1990年至1997年先后在美国哥伦比亚大学E.R.Kandel实验室和美国麻省理工学院Tonegawa实验室作博士后研究，1997年赴美国普林斯顿大学分子生物学系任教，专业为神经生物学。钱卓博士是国际著名的神经生物学与分子生物学家。“聪明鼠“的研究让钱卓教
2、授名噪国际生物学界。钱卓和同事们一道，经过长达8年的实验，终于能够准确地读懂小鼠的“心思“。破译了大脑的记忆密码，也就意味着我们可以通过仪器来监测他人的记忆和意识，具有人类思维方式的机器人也不再是梦想。-这一切，不但奠定了钱卓在全球神经科学领域的领军地位，也拉开了一个激动人心的智能时代的序幕。1，令世界沸腾的“聪明鼠“之父1999年，一只名叫“杜奇“的小鼠成为科技界的明星。杜奇生活在美国普林斯顿大学的分子生物实验室中。让它超越自己的同胞，闻名世界的，是它拥有同类小鼠无法比拟的智力:学东西学得更快，记忆维持得更长，对于新环境的适应能力更强。这就是让整个世界为之疯狂的“聪明鼠“。制造这只聪明鼠的，
3、就是当时在普林斯顿大学任教的钱卓。据钱卓回忆，当时，他已经知道NMDA受体是重要的记忆分子开关，但它由几个亚单位组成，研究了这些亚单位的生理特征后，他认为NR2B可能是调节NMDA受体功能的关键分子。为了证实自己的推测，钱卓和同事决定以老鼠为试验对象。一般说来，研究大脑中某个基因的功能时，科学家往往会敲除这个基因，看大脑的哪些功能因此出现缺陷，这样就可以确定这个基因的作用了。钱卓对此做了一个形象的比喻:“就像你通过拆除汽车的轮子，拔掉点火器，或往发动机里灌水等，来判断汽车是如何工作的。“但这种敲除基因的方法，存在一个缺陷:很多基因被敲除后，大脑功能几乎陷于瘫痪。研究人员自然也就没有办法来确定哪
4、些基因是最关键的。正是看到了这个缺陷，钱卓决定反其道而行之-不是敲除基因，而是增强大脑中某个基因的功能，观察它对小鼠记忆力的影响。将NR2B基因转入杜奇的大脑中，奇迹开始出现了:杜奇的记忆比以前活跃得多，也显得比自己的同类聪明得多。其中有一个实验是这样的:给“杜奇“一个塑料盒子，第二天又给它另外一个塑料盒子，它知道这个盒子与脑子里记得的前一天的盒子不同，在盒子上嗅来嗅去。而一般的老鼠的反应很平淡，都以为就是前一天的那一个。1999年9月2日，当钱卓在自然上发表自己的研究成果时，整个科学界都沸腾了。因为它暗示了这样一个美妙的前景:“实验结果表明，利用基因改造这一生化手段增强哺乳动物的智力是可行的
5、。“也就是说，人类可以通过改造基因来变得更聪明!“聪明鼠“成为1999年世界十大科技成就之一，精明的普林斯顿大学立即为“聪明鼠“申请了专利，并开始着手商业开发。也正是从那一年开始，“聪明鼠“之父钱卓成为生物科学界举足轻重的人物。MRIMRI也就是磁共振成像，英文全称是:MagneticResonanceImaging。在这项技术诞生之初曾被称为核磁共振成像，到了20世纪80年代初，作为医学新技术的NMR成像(NMRimaging)一词越来越为公众所熟悉。随着大磁体的安装，有人开始担心字母“N“可能会对磁共振成像的发展产生负面影响。另外，“nuclear“一词还容易使医院工作人员对磁共振室产生另
6、一个核医学科的联想。因此，为了突出这一检查技术不产生电离辐射的优点，同时与使用放射性元素的核医学相区别，放射学家和设备制造商均同意把“核磁共振成像术“简称为“磁共振成像(MRI“。医疗用途磁共振最常用的核是氢原子核质子(1H)，因为它的信号最强，在人体组织内也广泛存在。影响磁共振影像因素包括:质子的密度;弛豫时间长短;血液和脑脊液的流动;顺磁性物质蛋白质。磁共振影像灰阶特点是，磁共振信号愈强，则亮度愈大，磁共振的信号弱，则亮度也小，从白色、灰色到黑色。各种组织磁共振影像灰阶特点如下;脂肪组织，松质骨呈白色;脑脊髓、骨髓呈白灰色;内脏、肌肉呈灰白色;液体，正常速度流血液呈黑色;骨皮质、气体、含气
7、肺呈黑色。核磁共振的另一特点是流动液体不产生信号称为流动效应或流动空白效应。因此血管是灰白色管状结构，而血液为无信号的黑色。这样使血管很容易软组织分开。正常脊髓周围有脑脊液包围，脑脊液为黑色的，并有白色的硬膜为脂肪所衬托，使脊髓显示为白色的强信号结构。核磁共振已应用于全身各系统的成像诊断。效果最佳的是颅脑，及其脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。对心血管疾病不但可以观察各腔室、大血管及瓣膜的解剖变化，而且可作心室分析，进行定性及半定量的诊断，可作多个切面图，空间分辨率高，显示心脏及病变全貌，及其与周围结构的关系，优于其他X线成像、二维超声、核素及CT检查。在对脑脊髓病变诊断时，可作冠状
8、、矢状及横断面像。EPRERP是Event-relatedPotentials的简称，事件相关电位，是一种特殊的脑诱发电位，通过有意地赋予刺激仪特殊的心理意义，利用多个或多样的刺激所引起的脑的电位。它反映了认知过程中大脑的神经点生理的变化，也被称为认知电位，也就是指当人们对某课题进行认知加工时，从头颅表面记录到的脑点位。经典的ERP主要成分包括P1、N1、P2、N2、P3，其中前三种称为外源性成分，而后两种称为内源性成分。这几种成分的主要特点是:首先不仅仅是大脑单纯生理活动的体现，而且反映了心理活动的某些方面;其次，它们的引出必须要有特殊的刺激安排，而且是两个以上的刺激或者是刺激的变化。其中P
9、3是ERP中最受关注和研究的一种内源性成分，也是用于测谎的最主要指标。因此，在某种程度上，P3就成了ERP的代名词产品生态设计要求。EEG脑电图是通过脑电图描记仪将脑自身微弱的生物电放大记录成为一种曲线图，以帮助诊断疾病的一种现代辅助检查方法.它对被检查者没有任何创伤。神经元处于静息状态时，细胞膜内为负电位，膜外为正电位，由此形成极化。神经细胞之间通过吐出传递信息，兴奋性神经元使突触后胞体或树突去极化，抑制神经元使突触后胞体或树突超级化，都能形成突触后电位。大脑皮质椎体细胞顶树突的突触后电位的总和就形成了可在头皮表面记录的自发脑电。脑磁图描记术MEG英文翻译:magnetoencephalog
10、raphy;MEG脑磁图描记术也叫脑磁图仪，MEG是一种应用脑功能图像检测技术对人体实施完全无接触、无侵袭、无损伤的大脑研究和临床应用设备。MEG检测过程中测量系统不会发出任何射线、能量或机器噪声，而只是对脑内发出的极其微弱的生物磁场信号加以测定和描记。在实施MEG检测时MEG探测器不需要固定于患者头部，对患者无需特殊处置，所以测试准备时间短，监测简便安全，对人体无任何副作用及其不良影响。临床应用范围按照被检测者的分类有:脑肿瘤，癫痫，头部轻度外伤，脑中风后遗症，精神分裂症、痴呆症等。其中至少在4个临床领域发挥重要作用:(1)颅脑手术前的脑功能定位:例如对于脑肿瘤或在知觉-运动带域内血管奇形的
11、患者进行手术前的脑功能定位。(2)脑功能损害判定:重度头部外伤后，从昏睡状态回复患者的残余脑神经功能评价;轻度头部损伤，对于头部轻度损伤后遗症而引起的脑震荡患者，其中大多数患者的MRI，CT以及通常临床用EEG的诊断结果为正常，但是其神经心理功能却是异常的。关于这一点，MEG已证明可为脑外伤而引起的脑功能性障碍提供客观的诊断。MEG的感度为70%(MRI和EEG只有30%)，对于这些症例，其d和q活动均呈现显著的异常。(3)癫痫外科的病灶定位。(4)神经精神疾病诊断。发展简史1969年，Cohen第一次成功地利用超导量子干涉仪(superconductingquantuminterferedd
12、evice,SQUID)检测到颅内电流变化产生的磁场，奠定了脑磁图的基础，成为脑磁图研究的核心理论，使MEG的探测水平发生了一个质的飞跃,具备了现代脑磁图技术的雏形。激光近视眼手术激光近视眼手术的原理是利用准分子激光，在电脑控制下，修理黑眼球表面的角膜组织，使它光滑、规则、弯曲度刚好达到光线聚焦到眼底黄斑上的位置。如果做得不够光滑规则，则表现为散光，如果弯曲度不到位，出现术后近视矫正不足或过头的情况。手术疗效是否满意还受到:1.设备与工程师调试的好坏。2.医师技术的高低。3.病人配合与生物反应这三个重要因素的影响。激光近视手术目前有两种。一种叫做激光角膜切削术(PRK)，激光从角膜表面修理。它只适合6.00D以下的近视，太高的近视做PRK，易造成角膜疤痕混浊。另一种手术叫做激光角膜层间镶嵌术(Lasik)，是采用特制的刀具把角膜层间劈开，制成角膜瓣，在角膜基质内进行激光修理;高度近视和低度近视都适合，手术难度较大，易出现角膜瓣的并发症。近视眼是由于眼球的前后径太长或者眼球前表面太凸，外界光线不能准确会聚在眼底视网膜所致。准分子激光角膜屈光治疗技术(PRK、LASEK和LASIK技术)，是用计算机精确控制的准分子激光的光束使眼球前表面稍稍变平，改变厚度约占角膜的十分之一，降低角膜的屈光力，从而使外界光线能够准确地在眼底视网膜会聚成象，达到矫正近视的目的。
