第六章 生物学
第五节 神经生物学
一、视觉与听觉神经生理学研究 〔视觉知觉拓扑结构理论〕 1982年，中国科技大学陈霖在国际上（Science，1982）首次提出视觉知觉的拓扑结构理论。该理论提出，对刺激图形的大范围拓扑性质的抽提，是人类视觉系统的基本而普遍的功能。人的图形视觉有功能层次，其划分类似于克莱因的爱耳浪纲领对几何学的分类，具有局部几何不变性质。它最先抽提的是由空间相邻关系决定的大范围拓扑不变性质，包括拓扑不变性质在内的各级水平的几何不变性质，才是图形知觉的基本单元。 1985年，他又运用7对具有不同拓扑性质的刺激图形，研究在似动知觉中的拓扑结构，所得出的结果显示拓扑不变性质在似动知觉中起作用。在控制亮度、空间频率、线段端点等各种对照因素的情况下，受试者总是报告主要看到在中心的图形朝具有同样拓扑不变性质的图形运动，显示了拓扑结构在图形知觉中的重要性。 陈霖的研究提示，人脑的工作方式与以离散符号处理为核心的计算理论模型相比较，可能存在着基本区别。探索人类视觉系统以及发现它的知觉组织的客观规律，对计算机模式识别和图象处理研究有较大的应用价值。 〔视觉神经生理学研究〕 1987年，中国科技大学寿天德首次在哺乳类动物发现明适应过程中视网膜敏感度存在两种不同的变化，分别反映了视杆和视锥系统的功能；1985年和1986年发现猫丘脑外膝体X和Y细胞具有明显的方位敏感性，其最优方位在视网膜内倾向于中央区，呈现一种向心的拓扑图形学关系，这一发现引起国际同行的广泛关注，包括诺贝尔奖得主在内的近百名学者来函索取论文。在眼内压升高与视功能关系的研究中，寿天德等证明视网膜节细胞缺血是视功能衰退的主要原因。 中国科技大学张达人等，在1983年研究了青蛙发育过程中，视动头零颤速度的变化及静止栅条对青蛙视动反应的抑制。 〔听觉神经生理学研究〕 1980年，中国科技大学孙玉温开始研究耳蜗听觉信息突触传递机制及调控，L－谷氨酸对耳蜗电位和听传入动作电位的影响。1986年首次在国际上提出L－谷氨酸为耳蜗传入突触调制物的观点，受到国际学术界重视。 二、神经细胞电生理研究 〔自主神经细胞电生理研究〕 这是皖南医学院蒋志根首先在中国开拓的新的生理学研究领域。1981年，蒋志根应邀赴美国合作研究交感神经细胞突触电生理，一年内在国际性刊物上发表5篇论文。1982年，在中国军事医学科学院讲授“交感神经节中的多种突触传递机制”。回皖南医学院后，他在学院和中国科学院科学基金会等有关方面支持下，于1984年建成具有国际先进水平的皖南医学院细胞电生理研究室。同年，蒋志根成功地用微电极插入豚鼠颈上神经节细胞，记录到正常的突触电位和脉冲放电。1986年，他研究P物质对豚鼠椎前神经节细胞尼古丁型突触反应的易化作用，及筒箭毒对豚鼠肠系膜下神经节细胞钙依赖式后超极化的阻抑，他还探索成功一种先进的蔗糖间隙法细胞记录技术，从而使细胞电生理研究大大前进一步。 〔交感神经电生理和递质的研究〕 安徽医学院马如纯的这项研究成果，是在美国芝加哥罗优拉大学医学院完成的。其主要贡献是：在国际上首次报道豚鼠腹腔神经节细胞也存在非胆碱能迟慢兴奋性突触后电位，并应用细胞内生物电记录、高压液相沉析及免疫组化等技术，从电生理、药理、生化与免疫组化等不同角度，证明5一羟色胺为其递质，明确提出5一羟色胺不仅是一种中枢神经递质，也是一种外周神经递质，从理论上对外周递质的分类与作用，作了有价值的补充。 在没有现成经验的情况下，马如纯为所在美国实验室建立了哺乳动物离体脊髓薄片细胞内生物电记录技术，并成功地应用于脊髓交感节前神经元电生理特性与中枢递质的研究，观察到5一羟色胺与去甲肾上腺素对交感节前神经元的直接作用是兴奋而不是抑制，为阐明脊髓下行单胺能纤维的机能提供了有价值的资料。 此外，在70年代中期，中国科技大学生物物理教研室寿天德、孙玉温、陈惠然等对耳根环镇痛原理和临床研究工作取得重大成果，证明镇痛作用可能经神经系统产生作用，尾核在其中起重要作用。 “神经生物学”重要论文简表表2－6－4  （续表）  |
