2025年大學(xué)《神經(jīng)科學(xué)》專業(yè)題庫——大腦神經(jīng)元連接的重要性研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.突觸后神經(jīng)元膜電位發(fā)生去極化，主要是由于突觸前神經(jīng)元釋放了哪種神經(jīng)遞質(zhì)？A.乙酰膽堿B.GABAC.谷氨酸D.血管升壓素2.長時程增強（LTP）主要涉及哪種突觸可塑性機制？A.突觸囊泡膜流動性增加B.突觸后密度蛋白（PSD）成分增加C.突觸前膜鈣離子通道密度降低D.神經(jīng)遞質(zhì)釋放量顯著減少3.在大腦功能成像中，fMRI技術(shù)主要檢測的是哪種生理信號的變化？A.突觸電流B.神經(jīng)元動作電位C.血氧水平依賴（BOLD）信號D.腦脊液流動速度4.“小世界網(wǎng)絡(luò)”模型通常具有以下哪種特性？A.所有節(jié)點連接緊密B.節(jié)點連接隨機無序C.具有高聚類系數(shù)和低路徑長度D.節(jié)點度分布服從指數(shù)分布5.以下哪種疾病被認為與基底神經(jīng)節(jié)環(huán)路特定連接模式的改變密切相關(guān)？A.帕金森病B.艾滋病性癡呆C.老年性癡呆D.癲癇6.連接組學(xué)研究的主要目標是繪制什么？A.單個神經(jīng)元的精細結(jié)構(gòu)B.大腦皮層不同區(qū)域的細胞圖譜C.大腦中所有神經(jīng)元的連接關(guān)系D.神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間的傳遞過程7.興奮性突觸后電位（EPSP）是指突觸后神經(jīng)元膜電位發(fā)生什么變化？A.去極化或超極化B.超極化或反極化C.只有去極化D.只有超極化8.突觸傳遞與化學(xué)物質(zhì)介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程直接相關(guān)，這一過程的最終目標是？A.在突觸間隙產(chǎn)生電信號B.將神經(jīng)遞質(zhì)釋放到細胞外C.在突觸后膜上產(chǎn)生特定的電化學(xué)變化D.阻止突觸前膜鈣離子內(nèi)流9.神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中的同步振蕩現(xiàn)象通常與哪種認知功能活動相關(guān)？A.注意力分散B.快速睡眠階段C.意識清醒和高級認知任務(wù)D.慢波睡眠10.光遺傳學(xué)技術(shù)利用基因工程改造神經(jīng)元，使其表達什么？A.光敏蛋白B.神經(jīng)遞質(zhì)合成酶C.突觸受體蛋白D.鈣離子通道二、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述長時程增強（LTP）和長時程抑制（LTD）在分子機制上的主要區(qū)別。2.簡要說明突觸傳遞與神經(jīng)元電信號傳遞（動作電位）在特性上的主要不同。3.描述抑制性神經(jīng)元在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息處理中可能扮演的角色。4.解釋什么是“突觸重塑”，并說明其可能的生理意義。5.連接組學(xué)研究面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)有哪些？三、論述題（每題15分，共30分）1.論述突觸可塑性（LTP和LTD）在學(xué)習(xí)記憶形成過程中的作用機制及其可能涉及的關(guān)鍵分子通路。2.結(jié)合具體例子，論述大腦網(wǎng)絡(luò)功能是如何通過不同腦區(qū)之間的復(fù)雜連接來實現(xiàn)的，并探討這種連接模式異常可能導(dǎo)致的后果。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.C5.A6.C7.A8.C9.C10.A二、簡答題1.LTP和LTD的主要區(qū)別在于突觸后受體變化：LTP通常涉及NMDA受體通道開放增加和AMPA受體數(shù)量/敏感度增加，導(dǎo)致興奮性增強；而LTD則涉及抑制性突觸后電流（如通過GABA受體）或減少AMPA受體數(shù)量，導(dǎo)致興奮性減弱。此外，LTP通常需要較強的、持續(xù)的動作電位同步輸入，而LTD可能由較弱或非同步的輸入觸發(fā)。2.突觸傳遞是化學(xué)信號傳遞，具有較慢的速度（毫秒級），存在潛伏期，且具有“總和效應(yīng)”（空間總和與時間總和），信號在傳遞過程中會衰減（遞質(zhì)擴散），存在“突觸間隙”這一物理屏障，并且通常是單向的。神經(jīng)元電信號傳遞（動作電位）是電信號傳遞，速度快（米/秒級），幾乎無潛伏期，信號幅度不衰減（全或無定律），在同一個軸突上傳播是單向的，且不能總和。3.抑制性神經(jīng)元通過釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)（如GABA或甘氨酸）來降低突觸后神經(jīng)元的興奮性。它們在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中扮演多種角色，例如：限制神經(jīng)元過度興奮，防止癲癇發(fā)作；塑造突觸傳遞的強度和時間特性，精確調(diào)控信息傳遞；隔離特定神經(jīng)回路，確保信息處理的特異性；參與生成神經(jīng)振蕩等節(jié)律性活動。4.突觸重塑是指突觸結(jié)構(gòu)（大小、數(shù)量）或功能（強度）隨時間發(fā)生改變的現(xiàn)象。生理意義包括：是學(xué)習(xí)和記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)，允許大腦根據(jù)經(jīng)驗調(diào)整連接強度；參與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和可塑性；可能是神經(jīng)退行性疾病中連接功能下降的原因之一。5.連接組學(xué)研究面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)包括：大腦結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，神經(jīng)元數(shù)量龐大且形態(tài)各異；現(xiàn)有成像或標記技術(shù)難以實現(xiàn)對所有連接的全面、高分辨率、高信噪比探測；數(shù)據(jù)處理量巨大，需要強大的計算能力和高效的算法來解析和整合數(shù)據(jù)；如何將探測到的連接信息與大腦的功能活動進行關(guān)聯(lián)，即“連接組-功能”的映射問題。三、論述題1.突觸可塑性是學(xué)習(xí)記憶的細胞基礎(chǔ)。LTP和LTD是兩種主要的突觸可塑性形式，通過改變突觸傳遞的效率來實現(xiàn)信息存儲。LTP的形成涉及多個分子通路：首先，突觸前神經(jīng)元釋放的谷氨酸通過NMDA受體進入突觸后神經(jīng)元，該受體同時需要膜去極化和谷氨酸存在才能開放，允許鈣離子內(nèi)流。鈣離子內(nèi)流觸發(fā)下游信號級聯(lián)，如鈣調(diào)蛋白激酶II（CaMKII）的激活，進而磷酸化AMPA受體，增加其表達和插入到突觸后膜，使突觸對谷氨酸的敏感性增強，導(dǎo)致EPSP幅度增大。LTD的形成則可能涉及不同的鈣信號通路（如mGluR1）和下游分子（如ERK、CaMKII），最終導(dǎo)致AMPA受體磷酸化減少、內(nèi)移或降解，降低突觸傳遞效率。這些突觸強度的變化，特別是特定神經(jīng)元之間連接的增強或減弱，被認為是形成短期乃至長期記憶的神經(jīng)機制。2.大腦功能是通過不同腦區(qū)之間復(fù)雜的連接網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的。例如，視覺信息從視網(wǎng)膜經(jīng)丘腦傳遞到初級視覺皮層，然后進一步投射到高級視覺皮層，進行信息的整合和解讀。這種功能依賴于精確的連接模式：特定的神經(jīng)元群體投射到特定的目標區(qū)域，不同區(qū)域的連接強度和特異性決定了信息的處理和傳遞路徑。連接網(wǎng)絡(luò)具有模塊化和分布式特征，例如感覺運動系統(tǒng)有明確的神經(jīng)通路，而高級認知功能（如決策、語言）則涉及多個腦區(qū)（前額葉、頂葉、顳葉等）的協(xié)同工作，其功能實現(xiàn)依賴于這些腦區(qū)之間大規(guī)模、