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1．全脑成像1

结构脑成像技术2

脑血管造影术3

计算机断层扫描（CT）4

磁共振成像（MRI）6

扩散磁共振成像（diffusion MRI）12

脑功能成像技术13

功能磁共振成像（fMRI）14

正电子发射计算机断层成像（PET）18

单光子发射计算机断层成像（SPECT）19

脑电图（EEG）19

脑磁图（MEG）20

光学成像21

功能成像实验设计与分析23

规划实验24

实施实验28

实验中操纵神经活动30

实验后的数据分析33

结论36

阅读建议和参考文献36

2．动物行为39

选择和实施行为检验所需要考虑的问题40

选择合适的模型生物40

选择合适的行为检验范式41

个体差异43

使用动物行为作为研究人类行为的模型43

啮齿类行为检验范式44

活动能力44

运动协调与平衡46

感觉功能49

伤害感受51

空间学习与记忆52

非空间学习与记忆55

社会行为56

焦虑57

抑郁59

果蝇行为检验范式61

活动能力61

飞行62

感觉功能62

学习与记忆65

社会行为65

线虫行为检验范式66

活动能力66

感觉功能67

非人灵长类行为检验范式67

结论69

阅读建议和参考文献69

3．立体定位手术和在体技术73

立体定位手术74

啮齿类立体定位手术76

非人灵长类立体定位手术79

对脑长期研究所需的埋置技术81

可密封腔81

插管81

颅骨窗81

测量在体神经活动82

电生理82

荧光活性标记82

测量在体神经化学82

微渗析83

电压法和电流法84

调控在体脑87

生理调控87

药物调控87

电调控88

基因调控89

结论89

阅读建议和参考文献89

4．电生理学91

神经元电特性简介92

电生理工作间95

电生理记录方法99

胞外记录103

胞内记录107

膜片钳技术108

电生理组织准备110

离体记录111

在体记录115

电生理实验中调控神经元的方法116

结论117

阅读建议和参考文献117

5．显微镜119

显微镜核心原理120

显微镜基本参数120

复合显微镜设计123

立体显微镜设计127

光学显微镜129

荧光显微镜129

落射荧光显微镜132

共聚焦显微镜132

双光子显微镜133

全内反射荧光（TIRF）显微镜134

电子显微镜135

透射电子显微镜136

扫描电子显微镜136

电子断层扫描137

准备和解释显微镜数据141

成像过程141

解释图像142

结论144

阅读建议和参考文献144

6．神经系统结构可视化147

组织准备148

固定148

包埋149

切片149

形态可视化151

胞体染色152

纤维染色153

高尔基染色153

胞内和胞外标记154

荧光标记156

显色标记156

放射性标记157

金标记157

基因和蛋白质表达可视化157

原位杂交158

免疫组织化学160

酶组织化学161

报告者基因161

神经回路可视化164

正向和逆向追踪164

跨突触标记166

结论167

阅读建议和参考文献167

7．神经系统功能可视化169

活性静态标记170

在固定组织中检验神经元活性171

在固定组织中检验细胞功能172

神经元活动可视化173

电压成像173

钙离子成像175

突出传递成像178

调控神经元活动的光学方法178

分子释放179

光激活通道179

蛋白质功能可视化182

用报告基因进行延时成像182

荧光共振能量转移（FRET）182

双分子荧光互补（BiFC）184

光脱色荧光恢复技术（FRAP）184

光激活和光转化184

调控蛋白质功能的光学方法185

光激活和光释放185

光抑制185

结论187

阅读建议和参考文献188

8．识别感兴趣的基因和蛋白191

基因和蛋白的简要介绍192

分子生物学中心法则192

DNA193

转录195

转译195

基因筛选197

正向基因筛选198

反向基因筛选202

基于模拟计算的筛选202

BLAST203

Ensembl203

分子筛选203

cDNA微阵列筛选203

RNAi筛选205

结论205

阅读建议和参考文献205

9．分子克隆和重组DNA技术207

分离DNA片段208

限制酶208

聚合酶链式反应（PCR）210

克隆DNA215

载体216

连接217

转染219

纯化DNA219

用凝胶电泳进行DNA片段的分离和定性220

从载体细胞纯化DNA221

鉴别DNA223

DNA测序223

核酸杂交技术224

结论226

阅读建议和参考文献227

10．基因送递策略229

物理基因送递230

微注射230

电穿孔231

基因枪234

化学基因送递235

磷酸钙转染235

脂质转染236

病毒基因送递237

腺病毒239

腺伴随病毒（AAV）240

慢病毒载体240

单纯疱疹病毒240

结论240

阅读建议和参考文献241

11．制作和使用转基因生物243

转基因244

报告基因244

用基因损毁神经元246

用基因测量神经元活动247

用基因操控神经元活动247

用基因干扰内源基因功能248

内源基因的超表达和误表达248

转基因构筑248

二元转基因系统251

Gal4/UAS系统252

Cre/Lox系统253

Flp/Frt系统254

Tet-off/Tet-on系统254

制作转基因生物255

制作转基因鼠255

制作转基因蝇257

制作转基因蠕虫258

制作其他转基因生物260

结论261

阅读建议和参考文献261

12．操控内源基因263

基因定位264

基因敲除265

基因敲入272

条件敲除273

基因干扰产品275

RNA干扰（RNAi）275

吗啉基（寡核苷酸）277

显性抑制277

结论278

阅读建议和参考文献279

13．细胞培养技术281

细胞培养设备和试剂282

设备282

培养基284

永生细胞株284

原代细胞和组织培养287

游离细胞培养288

切片培养289

外植体培养289

干细胞培养290

胚胎干细胞290

神经干细胞291

诱导多功能干细胞292

在培养过程中操纵细胞293

转染293

共培养系统293

药理学294

抗体干扰294

结论295

阅读建议和参考文献295

14．生化检验和细胞内信号传递297

信号转导和细胞内信号传递介绍298

研究蛋白质的基本工具300

制作和使用抗体300

纯化蛋白质302

免疫沉淀反应（IP）304

研究蛋白质表达306

蛋白质印迹法（WB）306

酶联免疫吸附测定（ELISA）308

放射性免疫测定（RIA）310

免疫组织化学（IHC）312

免疫电子显微镜（IEM）312

报告蛋白312

研究蛋白间相互作用313

共免疫沉淀（Co-IP）313

蛋白质亲和色谱法313

酵母双杂交系统314

研究转译后修饰317

转译后修饰特征检验317

转译后修饰特征抗体320

研究蛋白质和DNA间相互作用321

凝胶迁移滞后检验（EMSA）323

染色体免疫共沉淀（ChIP）325

荧光素酶检验327

结论328

阅读建议和参考文献328

词汇表331

索引363