《神经生物学》教学大纲
课程编号 |
09100713 |
课程类别 |
专业选修课 |
课程名称 |
神经生物学 |
英文名称 |
Neurobiology |
学分 |
2 |
建议修读学期 |
5 |
总学时数 |
51 |
其中：实践学时 |
实验学时 |
27 |
其他学时 |
无 |
预修课程 |
《人体组织学与解剖学》、 《人体及动物生理学》 |
考核方式 |
期末考试、实验报告、课堂参与等 |
适用专业 |
生物科学（师范） |
大纲执笔人 |
李亚 |
大纲审核人 |
李亚 |
一、课程性质
神经生物学是研究脑的结构和功能的一门学科，是生命科学的前沿学科之一。它是从系统、器官、细胞和分子多层次探索神经系统结构和功能和学科。神经元是神经生物学研究的主要对象，主要讲授神经元的结构和功能，神经元间的信号传递与调控，信息整合等神经生物学的基本问题。讲授神经系统的感觉、运动、情绪、学习记忆、认知等功能及神经系统的发育、可塑性问题等。教学目标是要求学生能够：全面系统地掌握机体功能的调控、思维、认知、精神活动的产生、复杂行为控制的脑机制。
二、课程目标
1. 掌握神经生物学的基本知识，学会运用科学的思维和科学研究方法分析问题、解决问题。实现由学习知识、技能到进行科学研究的初步转变，运用神经生物学知识解释神经科学及相关领域学科中的科学现象,为今后的科学研究和医学实践奠定良好的神经生物学理论基础。（支撑毕业要求3）
2. 应用神经生物学中与中学生物联系紧密的知识点，能够自主安排教学内容，初步具备一定的教学设计能力。（支撑毕业要求3、4）
3. 通过神经生物学专题知识研讨，使学生掌握查阅文献、综合分析问题的方法与技能，学会反思，树立专业自主发展意识，学会规划自己的专业发展。（支撑毕业要求3、7）
三、课程目标与毕业要求的对应关系
毕业要求 |
指标点 |
课程目标 |
毕业要求3 学科素养 |
1. 掌握神经生物学的基本知识，学会运用科学的思维方法和科学的研究方法分析问题、解决问题。 2.理解神经生物学与相关学科的联系，开拓学习视野，能够跨学科解决神经科学及其教学中遇到的实际问题。 |
课程目标1 课程目标2 课程目标3 |
毕业要求4 教学能力 |
通过学情分析，能够对教学活动进行规划与安排，形成一定的教学设计能力。 |
课程目标2 |
毕业要求7 学会反思 |
通过查阅文献资料、综合分析教学中遇到的一些实际问题，提出自己的见解并能创造性的解决，学会反思，树立学科专业自主发展的意识，学会规划自己的专业发展。 |
课程目标3 |
四、课程内容和学时分配
（一）理论教学的内容及要求
第一篇 神经活动的基本过程
第一章 神经元和突触 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1.了解神经系统的进化
2. 理解哺乳动物和人的神经系统构成
3. 理解突触的概念和类型
4. 掌握神经元的胞体、神经元的突起，掌握化学突触。
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 神经系统概述
第二节 神经元（教学重点）
第三节 突触（教学重点）
第四节 神经胶质细胞
第二章 神经元膜的电学特性和静息电位 （支撑课程目标1、2、3）
基本要求：
1. 掌握通过膜蛋白介导的物质转运
2. 了解生物电记录技术概述
3. 掌握细胞外记录、细胞内记录
4. 掌握产生静息电位的条件，影响静息电位的因素。
5. 了解膜电容和时间常数、空间常数
授课时数：2学时
基本内容：
第一节 神经元膜的物质转运功能（教学难点）
第二节 神经元生物电记录技术
第三节 神经元膜的电学特性（教学难点）
第四节 静息电位的离子机制（教学重点）
第三章 神经电信号和动作电位 （支撑课程目标1、2、3）
基本要求：
1. 理解局部电位的特性
2. 掌握神经电信号的产生机制
3. 掌握动作电位的过程和成分，动作电位产生的离子机制。
4. 掌握兴奋性的概念及影响神经元兴奋性的因素
授课时数：2学时
基本内容：
第一节 神经电信号概述
第二节 局部电位
第三节 动作电位（教学重点）
第四节 动作电位的产生与传导（教学重点）
第五节 神经元的兴奋性（教学重点）
第四章 神经电信号的传递 （支撑课程目标1、2、3）
基本要求：
1. 了解神经电信号传递的概念
2. 掌握化学突触传递的基本过程
3. 掌握突触后电位、突触后电位的整合
4. 掌握突触传递的可塑性
授课时数：2学时
基本内容：
第一节 神经电信号的传递概述
第二节 化学突触传递（教学重点）
第三节 电突触传递和非突触性传递
第四节 神经电信号传递的调制（教学重点）
第五章 神经递质和神经肽 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1.了解神经递质的分类
2.掌握神经递质的释放，掌握递质共存。
3.理解神经肽的主要特点及其作用方式
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 神经递质（教学重点）
第二节 神经肽（教学重点）
第三节 神经递质转运体（教学难点）
第四节 神经递质系统
第六章 离子通道与胞内钙离子平衡 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1. 掌握离子通道与信号转导的概念
2. 掌握离子通道基本特性
3. 掌握细胞内的Ca2+平衡机制
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 离子通道与信号转导概述
第二节 离子通道的基本特性（教学重点）
第三节 单通道记录技术
第四节 电压门控通道（教学重点）
第五节 胞内钙离子平衡（教学重点）
第七章 受体与信号转导 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1. 了解受体的概念和特性
2. 掌握离子通道型受体、G蛋白耦联受体
3. 掌握GPCR介导的信号转导通路
4. 掌握环腺苷酸信使系统、环鸟苷酸信使系统
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 受体与信号转导概述
第二节 受体的种类与结构（教学难点）
第三节 离子通道型受体（教学重点）
第四节 G蛋白耦联受体（教学重点）
第五节 第二信使系统（教学重点）
第六节 受体间的相互作用（教学难点）
第二篇 神经系统的发育
第八章 神经系统发育
基本要求：
1. 了解神经管的形成
2. 掌握三脑泡阶段、五脑泡阶段、成熟阶段
3. 掌握中枢神经系统的突触形成
4. 了解突触联系的精细调制
5. 掌握成年神经干细胞
授课时数：
基本内容：
第一节 神经管的形成（教学重点）
第二节 神经管的分化（教学重点）
第三节 中枢神经系统组织构型的建立（教学难点）
第四节 轴突的生长
第五节 突触的形成和再生（教学难点）
第六节 突触联系的精细调制
第七节 神经系统的损伤和再生
第三篇 感觉系统
第九章 视觉 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1. 掌握视网膜内的信息处理机制
2. 了解外膝体的分层与投射、外膝体神经元感受野性质。
3. 掌握视皮层的细胞组构及分层
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 视网膜——“外周脑” （教学重点）
第二节 外侧膝状(体)核对视觉信息调节和分流处理
第三节 视觉皮层（教学难点）
第十章 听觉 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1. 了解耳的结构、中枢听觉通路
2. 掌握毛细胞及声-电换能过程
3. 掌握中枢听觉神经元活动的基本特性
4. 掌握听觉中枢的音调定位
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 听觉系统的结构
第二节 外周听觉系统的信息处理（教学重点）
第三节 听觉中枢的信息处理（教学重点）
第四节 听觉信息整合及中枢调控（教学难点）
第五节 中枢听觉功能发育及可塑性
第十一章 味觉与嗅觉
基本要求：
1. 了解味觉感受器，嗅觉感受器。
2. 掌握味觉转导的膜机制，嗅信号的转导机制
授课时数：
基本内容：
第一节 味觉
第二节 嗅觉
第十二章 躯体感觉
基本要求：
1. 了解躯体感受器，躯体传入通路、躯体感觉皮层。
2. 掌握痛觉的中枢整合、痛觉的中枢调制授课时数：
基本内容：
第一节 躯体感受器
第二节 躯体感觉的中枢通路
第三节 痛觉
第十三章 平衡觉和本体感觉
基本要求：
1. 了解前庭器官基本结构
2. 了解本体感觉的中枢通路
授课时数：
基本内容：
第一节 前庭器官——平衡觉的感受器官
第二节 本体感觉——对身体运动的感觉
第四篇 运动系统
第十四章 躯体运动及其中枢控制 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1. 掌握反射运动、随意运动和节律运动
2. 掌握脊髓运动神经元和运动单位
3. 了解感觉信息在运动控制中的作用
4. 掌握初级运动皮层与运动参数的编码
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 概述
第二节 脊髓运动神经元和肌肉感受器
第三节 反射性运动和节律性运动（教学重点）
第四节 随意运动的发起和管理（教学重点）
第十五章 自主神经系统 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1.掌握自主神经与躯体运动神经的主要区别
2.了解交感神经和副交感神经的结构、机能特征
3.掌握下丘脑和孤束核在自主神经系统调控中的作用
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 自主神经系统的结构和功能特性
第二节 自主神经系统的递质和受体
第三节 自主神经对主要内脏系统活动的调控
第四节 高级中枢对自主神经系统活动的影响（教学重点）
第五篇 脑的高级功能
第十六章 弥散性调制系统与行为 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1.掌握去甲肾上腺素能系统、5-羟色胺能系统。
2.掌握多巴胺能系统、乙酰胆碱能系统。
3.了解致幻剂、兴奋剂，抑郁症、精神分裂症。
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 去甲肾上腺素能系统（教学重点）
第二节 5-羟色胺能系统（教学重点）
第三节 多巴胺能系统（教学重点）
第四节 乙酰胆碱能系统（教学重点）
第五节 弥散性调制系统和药物依赖
第六节 弥散性调制系统和精神疾病
第十七章 情绪的脑机制 （支撑课程目标1、2、3）
基本要求：
1. 掌握James-Lange学说、Cannon-Bard学说
2. 掌握Papez回路、习得性恐惧。
3. 掌握下丘脑、杏仁核与攻击行为
4. 了解人脑的自我电刺激
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 什么是情绪（教学重点）
第二节 边缘系统
第三节 恐惧与焦虑
第四节 愤怒与攻击
第五节 强化与奖赏
第十八章 睡眠与觉醒的脑机制 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1. 掌握非快速眼动睡眠的特征、快速眼动睡眠的特征
2. 了解睡眠时相和周期
3. 掌握上行网状激活系统与觉醒
4. 了解快速眼动睡眠和梦
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠
第二节 睡眠时相和周期
第三节 睡眠与觉醒的机制（教学重点）
第四节 快速眼动睡眠和梦
第十九章 学习和记忆 （支撑课程目标1、2、3）
基本要求：
1. 掌握学习的分类、记忆的分类
2. 掌握陈述性记忆的突触机制
3. 了解启动效应、运动技巧、习惯学习、经典条件反射
4. 了解知觉学习、分类学习、认知技巧、情绪学习
授课时数：2学时
基本内容：
第一节 学习和记忆的分类（教学重点）
第二节 陈述性记忆（教学重点）
第三节 非陈述性记忆
第二十章 大脑联合皮层和功能一侧化 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1. 了解猴顶叶联合皮层、颞叶联合皮层功能的神经生理学研究
2. 掌握前额叶皮层的学习和记忆功能
3. 了解大脑两半球功能对称性、大脑两半球功能不对称性
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 顶叶联合皮层
第二节 颞叶联合皮层
第三节 前额叶联合皮层（教学重点）
第四节 脑功能一侧化
第二十一章 语言和语言障碍 （支撑课程目标1、2、3）
基本要求：
1. 了解语言的创造性、形式、内容和使用
2. 掌握语言起源的两种假说
3. 掌握Wernicke-Geschwind模型
4. 掌握Wernicke失语、Broca失语
授课时数：2学时
基本内容：
第一节 人类语言的特征（教学重点）
第二节 语言功能的优势半球
第三节 语言信息的处理模型（教学重点）
第四节 语言障碍的表现形式
第五节 右半球的语言功能
第六节 某些阅读和书写障碍的解剖学定位
第二十二章 注意的神经基础 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1. 掌握注意增强信号检测、注意加速行为反应
2. 了解注意增强顶叶神经元的反应
3. 了解视觉朝向、注意实施、警觉维持神经网络
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 注意的行为学效应（教学重点）
第二节 注意的神经生理学效应（教学难点）
第三节 注意是如何控制的
第二十三章 脑成像技术的基本原理 （支撑课程目标1、2）
基本要求：
1.了解计算机断层成像术。
2.了解正电子发射断层成像术、磁共振成像术
授课时数：1学时
基本内容：
第一节 计算机断层成像术
第二节 正电子发射断层成像术
第三节 磁共振成像术
第六篇 神经、内分泌与免疫系统的关系
第二十四章 神经、内分泌与免疫系统的相互调节（自学内容）
第七篇 脑衰老生物学
第二十五章 脑衰老与生物学调控 （自学内容）
（二）实验教学的内容及要求
实验一 抑郁焦虑类动物行为学检测方法
实验目的：观察动物在新异环境中的自发活动、探究行为、紧张度和和焦虑行为。
实验要求：通过本实验了解抑郁症焦虑症等精神疾病的发病原因、症状及治疗。
实验二 神经细胞生物电的记录
实验目的：学习电生理学实验方法。
实验要求：观察神经干动作电位的基本波形，测定神经兴奋的传导速度和不应期。
实验三 脑的立体定位技术
实验目的：通过实验学习脑立体定位技术。
实验要求：初步掌握确定中枢核团的方法。
实验四 小动物学习记忆行为检测技术--避暗法
实验目的：学习小鼠避暗自动测试仪的使用方法。
实验要求：观察影响学习记忆功能的因素。
实验五 小动物迷宫实验检测方法
实验目的：学习小白鼠学习记忆行为检测方法。
实验要求：使用MT-200 Morris水迷宫跟踪系统。
实验六 小鼠脑切片免疫组织化学技术
实验目的：学习SABC法免疫组织化学原理方法。
实验要求：掌握免疫组织化学实验方法
实验七 小白鼠防御性条件反射的建立 （选做）
实验目的：学习防御性条件反射的实验方法。
实验要求：了解条件反射的形成和消退原理。
实验八 自拟题目设计性实验（选做）
实验目的：通过学生利用所学的知识，自己组合成实验小组，自定题目，自己设计实验方案，自己准备实验，自己独立完成实验和进行结果分析的全过程。培养学生的独立工作能力，激发学生的创新意识，培养学生们的团队协作精神。
实验内容：自行设计。
五、教学策略与方法建议
神经生物学课程教学以培养学生科学思维的能力为目标，着重讲解教材的重点与难点。在教学中贯彻理论联系实际与少而精的原则，使学生了解并掌握神经生物学的基本知识，增强其在以后教学与教学研究中的创新能力。
在授课过程中要以学生为主体，以教师为主导，板书加多媒体教学的教学模式。针对师范生缺乏教学实践经验这一事实，本课程教学除教师讲授外，还注重启发学生主动思考，以神经科学某一知识点为一讨论主题，启发学生探索生理现象产生的原因、机制，引导学生分析解决科学问题等。通过典型的教学案例来突出教学的真实性，使师范生在“教学现场”中发现和提出神经科学教学问题，获得相关的教学知识与技能。
六、教学评价
教学评价为活动表现评价与终结性评价相结合，活动表现评价主要是学生平时在课堂学习中专题研讨中的活动表现，实验教学中，实验报告完成情况；终结性评价主要是期末考试。
课程目标 |
考核内容 |
评价依据 |
课程目标1. 掌握神经生物学的基本知识，学会运用科学的思维和科学研究方法分析问题、解决问题。实现由学习知识、技能到进行科学研究的初步转变，运用神经生物学知识解释神经科学及相关领域学科中的科学现象,为今后的科学研究和医学实践奠定良好的神经生物学理论基础。 |
（1）神经元和突触的概念 （2）静息电位和动作电位产生的离子机制，阈电位、 （3）兴奋性的概念与指标 （4）化学突触传递的基本过程 神经递质 （5）离子通道与信号转导 （6）学习的分类、记忆的分类；陈述性记忆的突触机制 |
1.课堂出勤和课堂讨论 2.专题研讨 3.每章复习题 4.期末考试 |
课程目标2. 应用神经生物学中与中学生物联系紧密的知识点，能够自主安排教学内容，初步具备一定的教学设计能力。 |
（1）神经生物学与中学生物学相关内容的衔接。 （2）教学内容的安排与设计 |
1.课堂出勤和课堂讨论 2.专题研讨 3.每章复习题 4.期末考试 |
课程目标3. 通过神经生物学专题知识研讨，使学生掌握查阅文献、综合分析问题的方法与技能，学会反思，树立专业自主发展意识，学会规划自己的专业发展。 |
（1）神经生物学专题内容的选择与组织 （2）文献查阅、信息整理加工能力； （3）主动完成情况 |
1.课堂出勤和课堂讨论 2.专题研讨 3.每章复习题 4.期末考试 |
七、考核方式
本课程考核方法：考试。
总成绩：期末考试成绩占90 %；实验课成绩10 %。
八、教材与学参考资料
教学推荐使用的教材：
1. 寿天德主编《神经生物学》（第3版），高等教育出版社，2013年。
主要教学参考书：
2. 许绍芬主编《神经生物学》（第2版），复旦大学出版社，2006年。
3. 王建军主译《神经科学—探索脑》（第2版，中文版），高等教育出版社，2004年。
九、课程学习建议
1. 自主学习
对神经生物学基本知识（基本原理、基本概念），做到真正地理解、熟练地掌握和加以牢记；对机体功能活动过程、现象，不要死记硬背，需要理解掌握其内在的联系；对有关知识发生和发展过程，要注重学习从前人的发现之路中得到启发和收益，培养正确的学习和思维方法，为今后的工作打下基础。
建议学生通过网络、图书馆自主查阅课程中涉及的学习资源，自主设计、自主调节与评价学习过程，充分发挥自身的学习能动性。
2. 小组合作学习
以小组为单位进行与教学内容相关的小组讨论、专题研讨，并以主题发言或研究性小论文的方式在全班范围内进行展示。
十、评分标准
