神经生物学绪论2010

,时间简史；伟大设计,Stephen William Hawking1924-,Vincent Willem van Gogh18531890,全世界有四分之一的人患有大脑功能紊乱性疾病，每年的直接和间接花费达到1万亿美元，并且发病率随年龄的增长而逐步提高。我国十八岁以上成年人患心理障碍比例达到17.5%，神经精神疾病在全国疾病总负担中名列首位。人类创造了令人叹为观止的精神和物质文明，这种创造力的物质基础是什么？其源泉在哪儿？这是人类一直苦苦探索的问题。 揭示脑的奥秘，是人类面临的最大挑战。,大脑是生命组织中最难解之结。 Sherrington在30年内世界上大多数伟大的科学家都将研究脑。 Eccles21世纪是脑的世纪。 Watson没有一种科学研究比研究人脑更重要。 Crick,从诺贝尔医学生理学奖看神经科学的发展,ZSL,汉诺威脑研究所,诺贝尔奖是以瑞典著名化学家、工业家、硝化甘油炸药发明人诺贝尔(Alfred Bernhard Nobel，1833-1896)的部分遗产（920万美元，年息20万/年用于奖励）作为基金创立的。诺贝尔逝世5周年纪念日，即1901年12月10日首次颁发诺贝尔奖。至今已有近800多人和20多个组织获得诺贝尔奖。诺贝尔医学生理学奖获奖者近200人,其中在神经科学或与神经科学有关领域获奖近20届，获奖科学家达30余人。,阿拉伯名著一千零一夜中讲述，到了第439夜，国王的学者向婢女泰沃杜德提出了一个问题：“智力在什么地方？”婢女回答道：“安拉将智力注入人的心田，其光入脑海，在那里扎下根来。”在莎士比亚剧本威尼斯商人里有这样的吟咏：“告诉我幻想在哪里生长，是在头颅，还是在心房？”,人的意识和思维起源于心还是脑？ 心源说 脑源说,苏格拉底,希波克拉底,亚里斯多德,帕拉图,古罗马医生盖伦（Galen，129-199）通过解剖和在动物上做实验，认为神智功能在脑，而不在心。他开创了实验医学的先河，心、脑之争的问题才初步解决。但错误的认为：神智功能在脑室，即“脑室学说”；认为神经是中空的管子，神经组织在功能上就像腺体，脑和脊髓分泌液体沿神经传送到全身各部。 其学说统治了整个中世纪。,盖伦对脑认识的错误直到16世纪由比利时医生维萨利（ Vesalius，1514-1564）所纠正，他从断头台下获得人体解剖标本，精确描述了人类神经系统的大体解剖， 29岁时发表了人体的运转， 是创立现代解剖学 的奠基人。,达芬奇和威利斯也进行了人脑的大体解剖。英国的威利斯（Thomas Willis，1621-1675）通过动物实验、尸体解剖和临床观察，丰富了维萨利传统的脑解剖学，发表了名著大脑解剖。他抛弃了脑室是脑高级功能所在的观点，选择大脑是记忆、认知、意志和想象的中枢。脑的显微解剖随着显微镜及染色技术的进步也发展起来了。,Willis,“脑功能定位论”与 “脑功能整体论”,18世纪末，德国著名解剖学家加尔（Franz Joseph Gall ，17581828）通过头颅测量学及与脑形态相关性的观察，创立了颅相学或神智学（phrenology），即脑功能定位的思想。出版了关于脑的功能。他认为：1.行为源于脑；2.脑皮质的专门区控制特异的功能；3.智力活动随使用而增长。,法国神经病学家弗卢龙 （ Florens ，17941867）反对机械定位论，认为所有大脑的组织都是等势或等能的（equipotential），脑是作为一个统一整体进行工作的。1820年代末创立了与“脑定位”相对立的“脑功能整体论”学说（亦称“集合场学说”）。杰克逊认为，脑高级功能太复杂，不可能局限于某一脑区。行为是所有脑区之间的相互作用产生的。疾病可以看作是自然的一个实验，人们可以利用它揭示重要的生理秘密，如利用脑的某些特定部位因疾病和损伤受到破坏的病例观察其行为上的明显缺陷，从而获得了关于大脑功能的重要信息。,1861年，Broca发现运动性失语症，受Gall等功能分区理论的影响，发展了这一观点，创立了新的颅相学神经精神病学（neuropsychology）。Broca研究了8个失语症病人（能理解语言，但不能表达语言），发现所有 损伤均在额下回后部 （Broca区）。 1864年Broca宣布了 这一最著名的脑功能法则， 即“We speak with the left hemisphere”。,1876年，年方26岁刚从医学院毕业的德国学者Wernike报道了另一种失语症，损伤在颞叶后部（Wernike区），这种失语症与Broca失语症不同的是能说不能懂。Wernike综合自己及他人的研究成果后试图把颅相学说与集合场学说两者统一起来。他认为只有基本的精神功能才是与分属各皮层区的简单感知和运动活动有关，这些区以不同的方式相互联系，从而产生较复杂的精神性功能，如语句。,真正对脑这个黑箱的揭示始于19世纪下叶。科学家们开始认识到，要研究脑这样的器官，主要的途径应该是描绘脑的各种元件，搞清楚它们如何联系，然后研讨脑的各部分如何工作以及它们如何协同进行机能活动。这两方面的研究构成了脑研究中两个最大的传统分支神经解剖学和神经生理学的基本内容。,德国解剖学家弗里奇（Gustav Theodor Fritsch，1838-1927） 1870年，在给伤员包扎受伤的头部时，偶尔会碰到裸露的大脑皮层，发现触到左脑某一区域会引起右侧肢体运动。德国神经病学家希奇希（Eduard Hitzig，1838-1907）与弗里奇用电流刺激狗大脑皮层发现同样的现象，从而得出结论：躯体运动中枢具有对侧支配的特点。开启了脑功能定位实验研究的先河。英国医生弗利欧（David ferrier）用猿做实验发现：躯体运动中枢具有倒置支配以及支配躯体运动的皮层面积与躯体大小无关，而与躯体运动的复杂精细程度有关等特点。,德国的Brodmann根据大脑皮质细胞构筑的不同，在1909提出将大脑皮质分为52个区，为大家所公认。,谢灵顿的学生，加拿大蒙特利尔神经学研究所所长神经外科学家彭菲尔德（Wilder Penfield，1891-1976），他在癫痫病人手术清醒状态时，电刺激病人大脑皮层观察运动、感觉、记忆等口述及行为方面的反应，也记录病人脑电波的变化，描绘了大脑皮质功能定位的“彭菲尔德小人图”，直到今天仍在延用，大大推进了人大脑皮层功能定位的研究 。,如果能在手术前确定哪一侧是语言半球，这对决定手术至为重要。加拿大蒙特利尔神经病学研究所的尤恩.和田（Juhn Atsushi Wada）首创了和田测试（1949年），是指一侧颈内动脉注射戊巴比妥后测试被试者的左、右半球的语言功能。,脑的功能定位也牵涉到皮层下结构，为开展脑深部结构研究，在三维坐标上确定脑深部结构的位置，是重要的先决条件。伦敦霍斯里实验室的霍斯里（Victor A.Horsley，1857-1916）和克拉克（Robert H.Clarke，1850-1926）联合设计、共同创制了脑立体定向仪。20世纪二三十年代，美国芝加哥大学神经学研究所的蓝森推动了脑立体定向仪的应用。,瑞士学者赫斯 (W. R. Hess，1881-1973)运用脑立体定位技术，通过准确电刺激和损毁的方法对下丘脑功能作了详细、深入的研究，从而开启了在动物上进行脑深部研究的大门，为进一步研究脑功能和手术治疗某些脑部疾病创造了必要条件。,1935年，葡萄牙精神病学家Moniz在动物实验的启发下设计了双侧前额叶脑白质切断术（lobotomy） ，结果手术成功并取得令人满意效果，从而开创了真正的精神外科。脑立体定向技术的发展更新了精神外科的概念。脑立体定向术己成为现代精神外科中最主要的手术方法。随着脑立体定向仪的不断更新和电子技术的发展，如射频技术或伽玛刀技术等，使脑内靶点的定位更加精确，更加安全，并发症明显降低。,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1949“for his discovery of the functional organization of the interbrain as a coordinator of the activities of the internal organs”“for his discovery of the therapeutic value of leucotomy in certain psychoses”,W.R.Hess,Moniz1874-1955 Portugal,1952年，美国科学家斯佩里（R. W. Sperry，1913-1994）进行了分裂脑的研究。他将猫和猴的大脑两半球之间的胼胝体切断，发现两半球各自保留自身的学习能力，但两半球之间不再进行信息传递。以后斯佩里又将癫痫病人联系左、右脑的胼胝体切断作为治疗措施，并进行细致研究，发现左脑偏重抽象思维，右脑偏重空间认识。提出了“左、右脑分工理论”。获1981年诺贝尔医学生理学奖。,斯佩里认为：左、右侧大脑半球不是简单的优势和从属的关系，而是互相分工，各有特点。斯佩里毕生的重要贡献是提出了神经生长导向的化学亲和学说和从裂脑人的研究中提出了左、右两半球功能不对称性观点。,2003年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国科学家Paul Lauterbur和英国科学家Peter Mansfield，表彰他们在核磁共振成像技术领域的突破性成就。该技术方法精确度高，无创伤性，为了解脑的结构功能提供了直观的立体图像。,PaulC.Lauterbur1929-2007,Peter Mansfield 1933-,“网状学说”与“神经元学说”意大利的高尔基（ Camello Golgi ，1843-1926）1873年创建了Golgi镀银染色法（“黑色反应”），可以对神经元进行分类，如Golgi 型和型神经元。提出“神经网学说”。,西班牙科学家卡哈尔（ Ramony Cajal， 1852-1934）改良了Golgi法（加了1%的锇酸），创立了还原银染技术，研究了神经系统的几乎每一个部分，染出了大量分离的、着色完全的神经细胞，并无迹象表明连续网的存在。他的巨著人和脊椎动物神经系统组织学1904年出版，至今仍被神经科学界奉为经典。,Cajal的主要贡献是：提出了著名的神经元学说，确认神经元是神经系统构建的基本单元和信号单位。提出了动态极化原理，即电信号在神经元内自树突或胞体的接受部位流向轴突的触发区。提出了连接特异性原理，即神经元的连接是高度有序而特异的。 Cajal的研究开创了整整一个时代脑研究的先河，是近代神经科学的奠基人。高尔基与卡哈尔同获1906年诺贝尔医学生理学奖。,对神经系统结构的深入细致研究，必须有三个基本条件：一是高放大倍数的显微镜；二是良好的组织学处理技术，如组织固定与包埋、切片等；三是新染料的发明和应用。 到19世纪末，这三个条件逐渐成熟。,捷克的浦肯野（Jan Evangelista Purkyne，1787-1869）用显微镜观察和描绘了小脑的一种细胞，即浦肯野细胞。比利时的施万（Theodor Schwan，1810-1882）用显微镜观察到包绕在周围神经形成髓鞘的细胞，即施万细胞。,尼氏（Franna Nissl ，1860-1919） 1892年创立了Nissl染色法，以发现Nissl小体和Nissl变性而闻名。常用的碱性染料有Cresyl violet（焦油紫）；thionine （硫堇）；tolridine blue （甲苯胺蓝）等。,从20世纪60年代早期到70年代，是神经解剖学束路追踪方法发生根本性变化的时期。如Wallerian顺、逆行变性，Glee方法， Nauta发明的银纤维变性方法，HRP追踪法等。,从20世纪80年代早期到21世纪初，是各种标记技术兴起的时期，如酶标、荧光素、放射性同位素、PAP和ABC免疫组化方法、免疫电镜、GFP等。,1885年德国学者Roux将鸡胚的神经板放入生理盐水中，发现神经板在盐水内存活数天，离体的组织在一段时间内仍然能保持一定的生理状态，这在以前是不可思议的，此举被认为是组织培养的萌芽。1906年Harrison用青蛙淋巴液培养了蛙胚神经管的种植片并观察了数周，观察到了神经突起从组织块内的神经细胞中长出，记录了神经突起和其生长锥的活动，从而支持了Cajal的神经元学说，使神经培养受到重视。由于他在动物组织培养上的杰出贡献，1917年获得诺贝尔生理学和医学奖。1910年Carrel把严格的外科无菌技术应用到组织培养中，他用血浆包埋组织块方法，并采用了更新培养基和分离组织的传代措施。,Dulbecco(1957)首先用胰蛋白酶消化处理和应用液体培养基的方法，获得了单层细胞培养的成功。 近年来，随着科技工业的发展，供细胞培养用的各种条件，瓶皿、培养基和血清等已商品化和系列化，为细胞培养工作提供了更多的方便条件。,英国牛津大学神经生理学家谢灵顿 (C. S. Sherrington，1857-1952)，通过详细研究膝跳反射，认为反射是神经系统基本的活动形式。研究神经系统各单元是怎么整合起来进行工作的？于1897年首先提出突触的概念，他的工作为其后神经反射的研究奠定了基础。,关于“突触”的概念在神经科学中的作用就像“神经元”这个概念一样重大。在其后50年由于电子显微镜的发明，才证实了“突触”的存在及其结构。谢林顿活了95岁，一生发表了320多本书和论文，获得22所大学40个以上学院的名誉博士学位等荣誉，并受封为爵士。,神经元信息传递是通过电脉冲还是化学物质？成为19-20世纪脑科学研究的中心问题。电传递与化学传递，即“火”与 “汤”的争论成为神经科学历史佳话。前者的代表人物是艾克尔斯，后者的代表人物是勒维和戴尔。 神经信息的传播应当分为神经传导和突触传递两部分。这个区分又源于神经元学说和突触的概念。,意大利的伽伐尼（Luigi Galvani，1737-1798）所做的被称为“没有金属的肌肉收缩”的著名实验，证实了内源性动物电，（生物电）的存在。即一只青蛙腿的神经可以用来刺激另外一只青蛙腿的肌肉发生收缩（1791-1797年）。但受到了Volta（1745-1826）的极力反对。,40多年之后，Carlo Matteuci（1842）向法国科学院报告他的发现，如将一条蛙神经肌肉标本A的坐骨神经搭在另一条蛙神经肌肉标本B的腓肠肌上，当支配腓肠肌B的坐骨神经受到刺激引起肌肉B收缩时，没有直接受到刺激的腓肠肌A也会产生继发性收缩。这是因为在肌肉B收缩时产生了电流，继发性地刺激了搭在肌肉B上的神经A，再引起这条神经所支配的肌肉继发性的收缩。,法国的杜波依斯-雷蒙德（Du Bois-Reymond，1818-1896）创造了记录仪器（即电流计），用来检测神经的电变化，而他的好朋友黑尔姆霍茨（Hermann von Helmholtz，1821-1894） 1850年正确的测定了青蛙的神经传导速度。动物电对19至20世纪神经科学的影响是巨大的，完全证明神经电信号是一个电事件，则要等到近代电生理学时代的到来。,二十世纪初荷兰的艾因特霍芬（Einthoven）发明了悬线电流计，比毛细管电流计测量肌肉和神经电活动更加灵敏。这为英国的卢卡斯（Keith Lucas，1879-1916）及其得意学生-英国剑桥大学生理学教授阿德里安（E. D. Adrian，1889-1977）发现和证实神经纤维传导的“全或无”定律提供了有力的研究工具。20世纪二十年代后，脑功能研究的特点是大量应用了电生理学方法。阿德里安在1932年曾经说过：“电生理学的历史是由电记录仪器的历史所决定的”。,1925年，阿德里安利用弦线电流计首次在单根神经纤维上记录到电活动，即神经冲动。他发现神经元均以短暂的电脉冲群通过其纤维相互传递信息。阿德里安除了应用电生理学新技术，还把诱发电位方法应用于脑功能定位研究，发现了第二感觉区。他的发现开创了现代神经生理学研究的新纪元，被公认为是现代电生理学的开创者，他与谢林顿同获1932年诺贝尔医学生理学奖。,电生理学的先驱美国科学家厄兰格 (J. Erlanger，1874-1965) 和他的学生盖塞 (H. S. Gasser ，1888-1963) 发明了阴极射线示波器，可以客观记录神经纤维上微小的电变化，即动作电位。并证明神经纤维越粗，传导冲动的速度越快，可根据冲动传导的速度将神经纤维分为A、B、C三类。这一方法学进步为深入细致的电生理研究打下了坚实基础。,J. Erlanger,H. S.Gasser,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1944“for their discoveries relating to the highly differentiated functions of single nerve fibres”,脑生理学的革命性变化发生在20世纪60年代初，这主要依赖于三方面的技术进步：一是1微米的金属丝或玻璃细管为标志的微电极的应用； 二是在动物头上安放一个小室，以便缓冲心血管和呼吸时脑的波动，从而有利于单位放电的记录；三是发展电子学仪器，以便在高放大倍数、高阻抗条件下进行记录。通过上述方法，霍普金斯大学的忙卡斯尔（Vernon B. Mountcastle）实验室发现了大脑皮层的功能组构皮层功能柱。,澳大利亚生理学家埃克尔斯 (J. C. Eccles，1903-1997)是谢灵顿的学生。他把微电极插入猫脊髓的前角细胞内记录电活动，还记录神经与肌肉接头处的终板电位， 发现其性质与神经元之间 突触电位很相似，并且还 证明突触部位不仅有兴奋 性递质，还有抑制性递质， 证实了谢灵顿晚年强调的 抑制性突触的存在。,英国生理学家霍奇金(A. L. Hodgkin，1914-1998)和他的学生赫胥黎(A. F. Huxley，1917-)共同合作，在德国人伯恩斯坦膜学说的基础上建立了离子学说。利用微电极、阴极射线示波器和电压钳技术，以枪乌贼的巨大神经纤维为实验对象，深入研究神经纤维上的动作电位，分析了细胞内外钾、钠离子流动对于动作电位所起的作用，从理论上推出了电压依赖的细胞内外离子流动的规律，提出了定量描述一个动作电位的偏微分方程（即H-H方程），这是定量数学模拟的一个典范，并建立了第一个符合生理学性质的神经元和突触模型。,A. L. Hodgkin,J.C.Eccles,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1963“for their discoveries concerning the ionic mechanisms involved in excitation and inhibition in the peripheral and central portions of the nerve cell membrane”,A.F.Huxley,关于神经兴奋的“离子学说”是一个划时代的贡献，离子学说其实就是兴奋和传导的局部电流学说的深化。此后，在神经元间信息传递的领域中也取得了重大的进展。离子学说为神经生物学和细胞生物学其他领域之间提供了一个结合点，为二十世纪80年代神经科学领域中分子生物学研究的兴起和深入铺平了道路。,德国生理学家卡茨（B. Katz，1911-2003），他与霍奇金共同研究神经动作电位，他用微电极电生理的方法在神经肌肉接头处记录了微终板电位，为神经末梢的“量子释放”理论奠定了基础。终板电位是神经元效应器接头化学传递所发生的一种普遍形式。,1976年，德国电生理学家尼尔（E. Neher，1944-）和萨克曼（B. Sakmann，1942-）应用发明的膜片钳技术，可以记录细胞膜上单个离子通道的电流量，从而在电生理学和分子生物学之间架起了一座桥梁，为从分子水平阐明神经元活动打下基础。,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1991“for their discoveries concerning the function of single ion channels in cells”Ion Channels for Communication Between and Within Cells；Elementary Steps in Synaptic Transmission Revealed by Currents through Single Ion Channels,E. Neher,B. Sakmann,直到20世纪70年代，测量膜电流的方法用的都是科尔、霍奇金和赫胥黎发展的电压钳技术。这一技术检测到的是数千个通道开放式的电流。而膜片钳方法可以测量单个通道从关闭到开放的微小电流，并确定其特征。用人工重组DNA方法让离子通道的某一“域”或某一氨基酸发生突变，然后再检测突变对离子通道某一功能的影响，就可以有效地分析离子通道的这一“域”的功能。膜片钳方法与分子生物学相结合为研究离子通道蛋白质不同的域，如P区，失活门，电压感知器等功能提供了强有力的武器。,美国的麦金农（Roderick Mackinnon，1956-）意识到，如果不知道离子通道的三维结构，人们将永远不能够理解离子通道选择性的化学原理，于是麦金农开始学习蛋白质纯化方法和X 线结晶学方法。麦金农（获2003年诺贝尔化学奖，年仅47岁）于1998年元旦前夜成功解析了钾离子通道的三维结构，是这一方向新的开始。 ,从神经传递的机制研究来看，戴尔、勒维、坎农解决了自主神经突触化学传递的递质问题，是神经基本活动机制研究的划时代贡献。在谢林顿创造突触名词之前两年，即1877年，德国生理学家杜波依斯-雷蒙德即提出了化学传递的革命性观点，但未被注意和重视。19世纪末，英国医生奥利弗（Oliver）用狗和自己的儿子做实验，发现注射肾上腺提取物可升高血压。,谢林顿的同时代人兰利（J.N.Langley，1852-1925）及其学生埃利奥特（T.R.Elliott，1877-1961）在1906年提供了初始的证据，使突触的化学传递首先在自主神经系统得到确认。埃利奥特在1904年伦敦生理学会的报告中写道：肾上腺素可能就是当神经刺激到达外周时所释放的物质。戴尔曾说道：“最早面向公众提出化学传递概念的是埃利奥特1904年发表的论文”。,1913年戴尔发现，静脉注射他自己提取的麦角提取物可以抑制猫的心跳，进一步试验表明，这个提取物对内脏器官有强力作用。所有这些引导戴尔假定，麦角霉菌可能含有毒蕈样化合物。随后戴尔注意到乙酰胆碱的两个不同作用，即毒蕈样作用可被阿托品所阻断，而在自主神经节及神经骨骼肌突触的作用却不受阿托品的影响，而可以被箭毒所麻痹，即烟碱样作用。,德国科学家勒维（O.Loewi，1873-1961） 1921年进行了一个著名的“蛙心交叉灌流实验” （据说是梦中设计）。蛙的心脏受迷走神经支配，电刺激蛙迷走神经，蛙心跳即被抑制。如果用液体灌流被电刺激的蛙心，把灌流液注入另一个未受刺激的蛙心脏，后者也被抑制。证明迷走神经末梢能分泌出某种“迷走物质”，抑制心脏活动。1926年被证实该物质即乙酰胆碱（acetylcholine，Ach）。,英国科学家戴尔（HHDale，1875-1968）在1930年证明副交感神经（包括迷走神经）末梢能分泌Ach ，而且证明交感神经的节前纤维和运动神经末梢也都能分泌Ach 。由于他们将神经化学和神经生理学的研究方法结合起来，相继确认了突触传递的神经递质，建立了突触的“化学传递学说”。 1933年戴尔创造了两个新名词-肾上腺素能神经和胆碱能神经。戴尔的开创性工作对神经药理学的创建起到了不可磨灭的作用。,O.Loewi,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1936“for their discoveries relating to chemical transmission of nerve impulses”,H.H.Dale,奥伊勒 (U. Von. Euler，1905-1983)是瑞典生理学家、神经化学与神经药理学的奠基人之一。1946年，奥伊勒运用药理学方法和荧光检测方法，发现哺乳类交感神经末梢释放的神经递质是去甲肾上腺素（NA），而不是肾上腺素，并深入研究了NA的生成、储存、释放、重摄取等整个代谢过程。美国生物化学家、分子药理学的创始人之一阿克塞尔罗德（J. Axelrod，1912-2004），从1949年起集中研究儿茶酚胺在生物体内的代谢过程，发现了细胞色素P450单氨氧化酶和儿茶酚胺-O-甲基化酶（COMT），发现可卡因、苯丙胺等可以阻断儿茶酚胺的重摄取过程，为研制治疗高血压、帕金森病药物开创了新途径。,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1970“for their discoveries concerning the humoral transmittors in the nerve terminals and the mechanism for their storage, release and inactivation”,B. Katz,U. Von. Euler,J. Axelrod,意大利神经生物学家蒙塔西尼和美国分子生物学家科恩运用细胞培养方法，先后发现了神经生长因子（nerve growth factor，NGF）和表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）。获1986年诺贝尔医学生理学奖。他们的发现不仅有助于神经损伤的修复，而且导致此后许多新的神经营养因子的发现。,（Rital Levi Montalcini ，1909-）,(Stanely Cohen ，1922 -),瑞典神经药理学家阿尔维德-卡尔森 (A. Carlsson ，1923-)应用荧光组织化学方法，首先发现了DA是脑中一种极其重要的神经递质，并且揭示了DA对于运动控制的重要性，而在此之前只是把它作为去甲肾上腺素合成过程中一种微不足道的中间产物。他意识到，患帕金森病的根本原因是由于人脑基底核缺少DA，于是发现了治疗帕金森病的药物L-DOPA。他还证明了DA对人的 精神情感控制的重要性， 从而进一步阐明了治疗 精神分裂症药物的作用机制。 ,美国分子神经生物学家保罗-格林加德 (P. Greengard ，1925-) 阐明了DA及其它一些神经递质作用的分子机制。他发现，DA首先作用于细胞表面的受体，继而诱发一个能够影响某些“关键蛋白质”的连锁反应，从而调节神经细胞的各种功能。这些“关键蛋白质”的磷酸化和去磷酸化时会导致其形态和功能上的改变。通过这种机制，神经递质能够将信息从一个神经细胞传递给另一个神经细胞。 ,多巴胺和转运单磷酸腺苷相关磷蛋白质(DARPP-32)分子的作用如同一个总开关。,美国神经生物学家埃里克-坎德尔 (E.R. Kandel ，1929-)揭示了神经突触功能改变的模式及其相关的分子机制。他采用海兔的神经系统作为模型显示了在学习记忆过程中突触功能是如何改变的。他证明了突触中的蛋白磷酸化在短期记忆的产生过程中扮演着一个重要的角色；而对于长期记忆的产生，蛋白质合成是必不可少的，因为它可以导致突触形态和功能的转变。 ,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2000 for their discoveries concerning signal transduction in the nervous system“,A. Carlsson,P. Greengard,E.R. Kandel,资料来源: http:/N/ 陈宜张著探索脑