课程概况
对亚细胞和细胞神经过程产生情绪、运动、感知、记忆和创造性等行为的研究，可能是21世纪大脑研究的最大挑战。本课程将运用分子学、光学、电学、解剖学和理论学方法，逐步深入探索大脑基本构建模块的运作，最重要的是，基于记忆和学习过程的神经元作用机制。接下来会讨论计算机模拟对神经细胞和网络动力学的出现如此至关重要的原因(如在“蓝脑计划”中的重要意义)。
课程首先着重介绍了大脑兴奋性的最新研究，包括通过点刺激治疗脑部疾病，尝试阅读脑机接口的脑部代码，神经解剖学的新技术（脑虹和连接组学）以及能够记录/激活生物体单一神经细胞的生理学方法（光遗传学），并直接演示神经元激活表现出的行为结果。课程最后阶段，我们会讨论大脑研究的新兴前沿领域，如脑研究与艺术的相互作用；另外，神经系统学家伊斯雷尔·尼尔肯教授还会为我们带来一场关于感觉、行为、情感和认知的学术讲座。
These are very unique times for brain research. The aperitif for the course will thus highlight the present “brain-excitements” worldwide. You will then become intimately acquainted with the operational principles of neuronal “life-ware” (synapses, neurons and the networks that they form) and consequently, on how neurons behave as computational microchips and how they plastically and constantly change – a process that underlies learning and memory. Recent heroic attempts to realistically simulate large cortical networks in the computer will be highlighted (e.g., “the Blue Brain Project”) and processes related to perception, cognition and emotions in the brain will be discussed. For dessert we will deliberate on the future of brain research, including the questions of “brain and art”, consciousness and free will. For more information see the course promo below and read “About the course.”
课程大纲
1. 21世纪大脑兴奋性研究
2. 唯物主义思想——大脑的组成部分
3. 刺激大脑——起抑制作用的电子信号
4. 刺激大脑——起激活作用的电尖峰脉冲
5. 神经细胞的可塑/动态装置
6. 电缆理论和树突计算
7. 蓝脑计划中的皮质网络
8. 感觉、行为、情感和认知（客座教授：伊斯雷尔·尼尔肯）
9. 从神经突触到自由意志？
