Imaging in Neuroscience and Development pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Cold Spring Harbor Laboratory Pr

作者:Yuste, Rafael (EDT)

出品人:

页数:854

译者:

出版时间:2004-11

价格:$ 188.71

装帧:Pap

isbn号码:9780879696924

丛书系列:

图书标签:

• 神经科学
• 发育生物学
• 医学影像
• 神经影像学
• 大脑发育
• 神经系统疾病
• 生物医学工程
• 神经元
• 可塑性
• 神经技术

《神经科学与发育成像》图书简介（内容不含原书） 书名： 神经科学与发育成像 (Imaging in Neuroscience and Development) 本书导言：洞察生命奥秘的显微镜 本书旨在全面、深入地探讨神经科学研究与生命发育领域中，尖端成像技术（Imaging Techniques）的理论基础、实际应用及其对理解复杂生物系统的革命性影响。我们聚焦于那些能够揭示细胞、组织乃至整个生物体在空间和时间维度上动态变化的核心技术，尤其关注这些技术如何推动我们对神经环路形成、功能连接以及发育轨迹的认识。本书的结构设计，力求在基础理论阐述与前沿实验案例展示之间取得完美的平衡，为跨学科的研究人员、高级学生以及技术开发人员提供一本不可或缺的参考指南。 第一部分：成像原理与基础光学 本部分奠定了理解现代生物成像技术所必需的物理和数学基础。我们首先深入探讨了光的生物学相互作用，包括吸收、散射和荧光发射的机制。对于定量成像而言，理解信号与噪声比（SNR）的极限至关重要，因此我们详细解析了瑞利判据、阿贝衍射极限，并介绍了超越衍射极限（Super-resolution）成像的理论框架，如STED、PALM/STORM的工作原理及其实际局限性。 核心章节将集中于显微镜技术的演进。从基础的明场和相差显微镜，到聚焦于对比度增强的微分干涉相衬（DIC）技术，我们详尽地描述了每种技术如何解决特定生物样品的可视化难题。重点内容包括不同数值孔径物镜的成像特性、焦深控制，以及如何通过优化照明条件来最大化图像质量。此外，共聚焦显微镜（Confocal Microscopy）被视为现代活体成像的基石，其原理、针孔在去除离焦光中的作用，以及多通道成像的串扰（Crosstalk）问题与解决方案将被详尽论述。 第二部分：先进的活体与三维成像技术 神经科学和发育生物学的研究往往需要在活体（In Vivo）和时间序列（Time-Lapse）中捕获快速变化的现象。本部分专门致力于介绍那些能够提供高时空分辨率的三维（3D）成像方法。 多光子显微镜（Multiphoton Microscopy）： 我们详细分析了双光子和三光子激发的工作原理，解释了其相比于单光子激发在深层组织成像方面的显著优势，特别是减少光毒性和实现更深穿透力的机制。在功能神经成像方面，多光子显微镜与钙成像染料（如GCaMP）的结合，是解析大规模神经元集群活动的关键技术，本节将配以具体的实验流程解析。 衍射极限以上分辨率成像（Super-resolution Microscopy）： 尽管本书聚焦于整体成像，但细胞内结构的分辨率是理解分子事件的基础。本章系统梳理了STED、SIM（结构光照明显微镜）以及基于单分子定位的PALM/STORM技术。我们不仅描述了它们如何打破艾里斑的限制，还讨论了每种方法的适用范围——例如，SIM在速度和细胞活力方面的优势，而PALM/STORM在静态结构解析上的绝对优势。 光场与层析成像（Light Field and Tomographic Imaging）： 随着对快速、大视野成像需求的增加，光场技术以其一次曝光捕获整个视场（FOV）的潜力成为焦点。我们讨论了如何利用微透镜阵列重建三维信息，以及层析成像技术（如光学相干层析OCT和光学断层扫描）在组织深度剖析中的独特贡献。 第三部分：功能成像与神经活动记录 本部分将核心技术从结构成像转向功能性动态记录，这是理解大脑和发育过程信息处理机制的关键。 钙成像技术（Calcium Imaging）： 神经元活动是以钙离子内流为标志的。本书详尽回顾了荧光钙指示剂（如Fura-2, Fluo-4, GCaMP系列）的分子特性和使用方法。我们重点分析了如何利用高速共聚焦或宽场显微镜配合先进的数据分析软件，对数千个神经元的实时钙信号进行采集和解耦（Unmixing）。此外，电压敏感染料（VSD）成像作为一种更直接测量神经元膜电位的技术，其信号的局限性与在网络活动研究中的应用也将被深入讨论。 功能性磁共振成像（fMRI）与光学成像的融合： 尽管fMRI是一种宏观技术，但其与微观方法的结合是理解多尺度现象的趋势。本章探讨了基于血氧水平依赖（BOLD）信号的原理，并讨论了如何利用光遗传学（Optogenetics）在动物模型中精确诱导特定神经元活动，进而通过fMRI观察整个脑区的功能连接变化。 磁光成像技术（Magneto-Optical Imaging）： 针对生物磁场信号的检测，我们介绍了基于磁性纳米粒子和新型量子传感器的磁光技术，这些技术为非侵入性地监测群体神经元产生的微弱磁场提供了新的途径。 第四部分：发育生物学中的成像挑战与解决方案 发育过程是时间演变的复杂过程，对成像技术提出了极高的要求——需要长期追踪、低光毒性、以及对复杂生物形态的适应性。 透明化与组织清除技术（Tissue Clearing）： 为了对整个胚胎或器官进行三维高分辨率观察，去除光散射的组织基质是先决条件。本章系统比较了CLARITY、iDISCO等主要的组织透明化协议，分析了它们对荧光信号的影响以及在不同物种（如斑马鱼胚胎、小鼠大脑）中的适用性。 活体发育追踪： 我们深入探讨了在胚胎和幼年动物中进行长期、活体成像的技术策略。这包括优化饲养腔环境、克服生物运动伪影的运动校正算法（Motion Correction）、以及使用低能量、长波长光激发来最小化光漂白和光毒性（Phototoxicity）。例如，在斑马鱼神经管发育研究中，如何利用定制的显微镜载物台实现特定发育阶段的精确成像。 细胞命运追踪与谱系分析： 细胞标记（Cellular Labeling）是发育研究的另一重点。我们介绍了基于基因编辑技术（如Cre-Lox系统）结合荧光报告基因的方法，以及如何利用先进的图像分割和追踪软件（如Imaris, TrackMate插件）对单一细胞系谱进行可靠地重建和量化分析。 第五部分：数据处理、分析与定量方法 高质量的成像数据需要严谨的定量分析才能转化为有意义的生物学发现。本部分关注的是从原始数据到可发表结果的转化过程。 图像去噪与重建： 我们介绍了各种去噪算法，从简单的均值滤波到复杂的贝叶斯重建算法，它们如何提升低信噪比图像的质量。在三维数据处理方面，反卷积（Deconvolution）技术在恢复光学截面信息中的关键作用将被详细剖析。 高级图像分割与量化： 神经形态学分析（如树突棘计数、轴突分支分析）对分割精度要求极高。本章将介绍基于深度学习（Deep Learning）的自动分割方法（如U-Net结构），并讨论它们在处理异质性高、对比度低的神经元结构数据时的训练策略。 动态数据的时间序列分析： 对于钙成像或光遗传学实验，数据是时空四维的。我们将介绍如何使用主成分分析（PCA）、独立成分分析（ICA）来分离混合信号，识别功能相关的神经元群体，以及使用格兰杰因果关系（Granger Causality）等方法探索网络动力学。 结论与展望： 本书最后总结了当前成像科学面临的挑战，如跨尺度整合、数据标准化，并展望了人工智能与新型探针技术（如基于化学合成的生物传感器）如何进一步拓宽我们对生命过程的理解边界。 --- 目标读者： 生物物理学家、神经生物学家、发育生物学家、医学物理学研究生、高级本科生、以及致力于开发新型生物成像硬件和软件的工程师。 本书特色： 本书理论与实践紧密结合，不仅提供了详尽的数学和物理原理，更包含了大量的实验设计考量和数据处理的最佳实践，确保读者能够将前沿技术有效地应用于自身的科研课题中。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《Imaging in Neuroscience and Development》这本书的设计非常出色，它在保持学术严谨性的同时，又兼顾了可读性，这对于一本技术性较强的科学书籍来说，实属不易。我尤其喜欢书中那种循序渐进的讲解方式，从基础概念的介绍，到复杂技术的剖析，再到实际应用案例的展示，逻辑清晰，层次分明。当我阅读到关于新型成像技术如何帮助我们观测早期胚胎发育过程中细胞迁徙和分化的部分时，简直大开眼界。书中提供的那些精美的图像和图表，不仅仅是数据的呈现，更是科学之美的体现。作者们巧妙地将复杂的生物学过程可视化，让那些原本抽象的概念变得生动具体。我感觉自己不仅仅是在阅读文字，更像是在通过作者的眼睛，去“看”那些肉眼无法捕捉的微观世界。而且，书中对未来研究方向的展望，也让我对这个领域的发展充满了期待。这本书不仅仅是一份关于现有技术的总结，更是一份指引未来探索方向的蓝图。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次翻开《Imaging in Neuroscience and Development》这本书时，我完全被它所散发出的科学严谨与前沿探索精神所吸引。书中对于成像技术在神经科学研究以及发育生物学领域应用的的深度解析，简直是一场知识的盛宴。作者们以清晰且富有条理的语言，为我们勾勒出了一个从宏观到微观、从静态到动态的全景图。我特别欣赏书中对各种成像技术的原理、优缺点以及实际应用案例的详尽描述，例如fMRI在研究大脑活动中的应用，以及荧光显微镜在追踪细胞发育过程中的关键作用。不仅仅是技术层面的介绍，书中更深入地探讨了这些技术如何帮助我们理解复杂的神经回路是如何形成和运作的，以及在疾病发生发展过程中扮演的角色。我能感受到作者们对于将抽象的科学概念转化为可视化证据的执着追求，并且这种追求贯穿了整本书的始终。即使我并非该领域的顶尖专家，也能通过书中丰富的图例和深入浅出的讲解，对前沿的研究进展有一个清晰的认识，这对我这个渴望了解神经科学最新动态的读者来说，是极其宝贵的。这本书不仅仅是一本技术指南，更是一扇通往理解生命奥秘的窗户。

评分☆☆☆☆☆

《Imaging in Neuroscience and Development》这本书带给我的，是一种对科学探索过程的全新理解。它让我意识到，成像技术并非仅仅是观察的工具，更是激发新理论、验证假说、甚至改变我们看待世界方式的驱动力。书中对于一些经典神经科学问题的成像研究进展的梳理，让我看到了科学理论是如何在技术的推动下不断被修正和完善的。我印象深刻的是书中关于利用先进成像技术研究阿尔茨海默症等神经退行性疾病的发病机制的部分。通过对大脑微观结构的细致成像，科学家们能够更早地发现病变的迹象，并尝试开发更有效的治疗方法。这种将基础研究成果快速转化为临床应用的可能性，让我看到了科学的巨大价值。书中的论述方式非常具有启发性，它鼓励读者不仅要理解技术本身，更要思考技术如何服务于科学问题，以及如何通过技术创新来解决现实世界中的重大挑战。对于那些希望深入了解现代生物医学研究前沿的读者来说，这本书无疑是宝贵的资源。

评分☆☆☆☆☆

《Imaging in Neuroscience and Development》这本书给我带来的震撼，远不止于其内容的深度和广度。它更像是一种思维方式的启迪，让我看到了如何通过创新的技术手段去挑战和拓展我们对生命现象的认知边界。书中对那些突破性研究的引用和分析，着实让人激动人心。例如，作者们探讨了如何利用光遗传学技术与高分辨率成像相结合，来精确控制和观察神经元活动，从而揭示复杂的行为模式背后的大脑机制。这种跨学科的融合，以及对技术细节的精益求精，让我深切体会到现代科学研究的精妙之处。读这本书，我仿佛置身于一个充满活力的研究现场，亲眼见证着科学家们如何利用最先进的成像设备，如同侦探一般，抽丝剥茧地 unravel 那些关于大脑发育和功能的谜团。书中穿插的那些关于研究者们如何克服技术难题、如何从实验数据中发现新见解的故事，更是增添了人文色彩，让我觉得科学研究的道路虽然充满挑战，但也充满了发现的乐趣和成就感。这本书绝对是任何对神经科学和发育生物学感兴趣的读者不容错过的佳作。

评分☆☆☆☆☆

对于《Imaging in Neuroscience and Development》这本书，我最直观的感受是其内容的“鲜活”。它不仅仅是对现有知识的陈述，更像是一份正在进行时、不断更新的科学报告。书中对那些新兴的、甚至尚未完全成熟的成像技术的介绍，让我能够窥见未来科学研究的趋势。例如，书中关于多光子显微镜在深层组织成像方面的最新进展，以及其在研究大脑网络动态活动中的潜力，都让我感到非常兴奋。我能感受到作者们对于分享最新研究成果的迫切愿望，并试图将这些前沿信息以最易于理解的方式呈现给读者。书中的案例研究，往往都选取了近期非常热门的研究课题，这使得阅读过程充满了新鲜感和惊喜。而且，书中对于不同成像技术在解决特定科学问题时的权衡与取舍的讨论，也为我提供了宝贵的决策依据。总而言之，《Imaging in Neuroscience and Development》是一本能够让你紧跟时代步伐，并且对未来充满信心的科学读物。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆