Principles of Neural Science（神經科學原理）

引用

Kandel, E. R., Koester, J. D., Mack, S. H., & Siegelbaum, S. A. (2021). Principles of Neural Science (6th ed.). McGraw Hill.

章節概要

第六版共64章，分九個部分。出版社的基本立場是：一切行為都是神經活動的表現，因此全書從基因和單個細胞出發，逐步講到神經迴路、各系統、認知和疾病。由於篇幅很大，以下按部分歸併章節，章名保持原樣。

第一部分：總體視角（第1–6章）

開篇部分依次是大腦與行為（第1章）、基因與行為（第2章）、神經細胞、神經迴路與行為（第3章）、神經迴路介導行為的神經解剖學基礎（第4章）、介導行為的神經迴路的計算基礎（第5章，本版新增）以及影像與行為（第6章）。它交代神經科學的總體主題、神經系統的解剖組織，以及功能和行為的遺傳基礎。

第二部分：神經系統細胞的細胞與分子生物學（第7–10章）

四章分別講神經系統的細胞（第7章）、離子通道（第8章）、膜電位與神經元的被動電學特性（第9章）以及傳播性訊號：動作電位（第10章）。出版社把這一部分描述為神經細胞的基本性質，包括訊號如何產生和傳導。

第三部分：突觸傳遞（第11–16章）

突觸傳遞概述（第11章）、直接門控傳遞：神經—肌肉突觸（第12章）、中樞神經系統中的突觸整合（第13章）、第二信使對突觸傳遞和神經元興奮性的調變（第14章）、遞質釋放（第15章）和神經遞質（第16章）。這一部分集中講突觸傳遞的電生理與分子機制。

第四部分：知覺（第17–29章）

篇幅最長的一部分，先講感覺編碼（第17章），再講軀體感覺：感受器（第18章）、觸覺（第19章）和痛覺（第20章）。視覺佔五章（第21–25章），從視覺加工的建構性質，經視網膜、中級視覺加工與視覺基元，到「從視覺到認知」的高階視覺加工，再到服務於注意和行動的視覺加工。隨後是聽覺和平衡：耳蝸的聽覺加工（第26章）、前庭系統（第27章）和中樞神經系統的聽覺加工（第28章）。嗅覺與味覺（第29章）收尾。

第五部分：運動（第30–39章）

感覺運動控制原理（第30章）、運動單位與肌肉活動（第31章）、脊髓中的感覺—運動整合（第32章）、移動運動（第33章）、隨意運動：運動皮層（第34章）、視線控制（第35章）、姿勢（第36章）、小腦（第37章）、基底神經節（第38章）和腦機介面（第39章，新增）。出版社提到，新版對基底神經節如何選擇運動動作並實現強化學習作了新的論述。

第六部分：情緒、動機與穩態的生物學（第40–44章）

腦幹（第40章）、下丘腦：對生存的自主、激素和行為控制（第41章）、情緒（第42章）、動機、獎賞與成癮狀態（第43章）以及睡眠與覺醒（第44章）。

第七部分：發育與行為的出現（第45–51章）

從神經系統的模式形成（第45章）、神經細胞的分化與存活（第46章），到軸突的生長與導向（第47章）、突觸的形成與消除（第48章）、經驗與突觸聯絡的精細化（第49章），再到受損大腦的修復（第50章）和神經系統的性分化（第51章）。

第八部分：學習、記憶、語言與認知（第52–56章）

學習與記憶（第52章）、內隱記憶儲存的細胞機制與個體性的生物學基礎（第53章）、海馬與外顯記憶儲存的神經基礎（第54章）、語言（第55章）以及決策與意識（第56章，新增）。

第九部分：神經系統疾病（第57–64章）

周圍神經與運動單位疾病（第57章）、癲癇發作與癲癇（第58章）、意識與無意識心理過程的障礙（第59章）、精神分裂症中思維與意志的障礙（第60章）、心境與焦慮障礙（第61章）、影響社會認知的障礙：自閉症譜系障礙（第62章）、神經退行性疾病的遺傳機制（第63章）以及衰老的大腦（第64章）。出版社把這一部分描述為講述神經系統疾病背後神經科學原理的新增部分。

核心概念

• 大腦與行為：第一部分的前提，即行為是神經活動的表現，通過基因、迴路、計算和影像來研究。
• 膜電位與動作電位：第二部分講述的神經元電學特性。
• 突觸傳遞：直接門控、整合、第二信使調變與遞質釋放（第三部分）。
• 感覺編碼：第17章在講各個感覺之前提出的一般原理。
• 感覺運動控制：第五部分的組織思想，從脊髓到小腦和基底神經節。
• 穩態、情緒與動機：第六部分的皮層下系統。
• 發育與突觸精細化：第七部分對迴路如何形成、如何被經驗塑造的說明。
• 內隱與外顯記憶：第53、54章的兩種記憶儲存形式。

評析

優點

• 一本書涵蓋全貌。 九個部分從分子和細胞講到感覺、運動、情緒、發育、高階功能和疾病，讀者可以在同一本書裡把一個主題從機制追到臨床後果。
• 本版有更新。 出版社列出的新內容包括神經迴路的計算基礎、腦機介面、決策與意識三個新章，關於疾病的新部分，對人類各種記憶形式的擴充，以及關於中風、帕金森氏症和多發性硬化的詳細章節。
• 插圖豐富。 麥格勞—希爾稱書中有2,200幅影像，其中300幅是新增的插圖、示意圖、放射影像和 PET 掃描，這與一門依賴解剖和影像的學科相稱。
• 地位穩固。 出版社稱其為出版超過40年的經典參考書，並提到它被評為 Doody's Core Title。

侷限

• 篇幅與深度。 64章、九個部分，這是一部參考工具書，而非一學期的教材。多數課程只會選用其中幾個部分。
• 生物學前置要求。 本書從細胞、離子通道和膜電位講起，讀者需要紮實的生物學基礎，最好學過神經科學或生理學。只有心理學背景的學生可能會覺得第二、三部分吃力。
• 心理學主題靠後。 情緒、記憶、語言和精神障礙分別在第六、八、九部分，前面是大量細胞、感覺和運動方面的內容。

在課程中的定位

在生物心理學的書單中，本書是全面的研究生級參考書。詹姆斯·卡拉特的 Biological Psychology 與 Pinel 和 Barnes 的 Biopsychology 是本科教材，Winn 和 Grealy 的 Biopsychology: The Basics 以及理查德·帕辛厄姆的 Cognitive Neuroscience: A Very Short Introduction 是簡短的入門讀物。如果對神經系統還很陌生，宜先讀其中一本，再回到 Kandel 查閱某個主題的深入內容。

Nelson 和 Kriegsfeld 的 An Introduction to Behavioral Endocrinology 講激素對腦與行為的作用，可與第六部分（下丘腦、動機、睡眠）以及第51章「神經系統的性分化」互補。

如何使用本書

本書適合研究生、神經科學或心理學的高年級本科生，以及需要一部詳盡參考書的臨床工作者。預設讀者學過大學水平的生物學，包括細胞生物學。

可行的路線：

• **心理學讀者的核心：**第1–4章瞭解總體，第7–10章和第11–16章作為必要的細胞基礎（已熟悉則可略讀），再讀第17章的感覺編碼。
• **按主題選讀：**根據課程需要選視覺（第21–25章）、運動（第30–39章）、情緒與動機（第42–44章）、記憶（第52–54章）、語言與意識（第55–56章）或疾病（第57–64章）。
• **當作參考書用：**讀短教材遇到問題時，查閱其中一章，而不是按部分依次通讀。
• **配一本較輕的書：**如 Kalat 或 Pinel 和 Barnes；某一章太密時先讀它們，再回到 Kandel 的相應章節看細節。