董玉琳 李 輝 李云慶

（空軍軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)組織學(xué)與胚胎學(xué)教研究，西安 710032）

神經(jīng)解剖學(xué)是人體解剖學(xué)的重要組成部分，是神經(jīng)科學(xué)的基礎(chǔ)。自20世紀(jì)70年代開始，神經(jīng)解剖學(xué)進(jìn)入了輝煌發(fā)展的歷史時(shí)期，并在其基礎(chǔ)上，催生了一門新興學(xué)科—神經(jīng)科學(xué)或神經(jīng)生物學(xué)。神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)是空軍軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)專業(yè)開設(shè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程除了介紹周圍和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成等神經(jīng)解剖學(xué)知識(shí)，還涉及神經(jīng)生理、神經(jīng)化學(xué)、神經(jīng)藥理學(xué)等多方面內(nèi)容，并緊跟全球神經(jīng)科學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)和研究方向，是內(nèi)容系統(tǒng)、組織有序、高階性和前沿性較強(qiáng)的一門本科課程。眾所周知，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的腦和脊髓是人體司令部，位于顱腔和椎管內(nèi)，內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜且抽象，是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)中最難的學(xué)科之一，學(xué)生容易有畏難情緒，因此如何激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力并調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)精神，是本課程面臨的主要問題之一。

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力與學(xué)術(shù)品格是大學(xué)教育的目標(biāo)之一。大學(xué)生課外科研活動(dòng)是一種基于專業(yè)知識(shí)的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，是學(xué)習(xí)探索過程，也是幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)由完成式學(xué)習(xí)向創(chuàng)新性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)[1-2]。本校在國(guó)內(nèi)較早開展了本科生導(dǎo)師制，而本教研室也結(jié)合神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)這門課程的自身特點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)有余力的本科生帶著課題，走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，提高其科研創(chuàng)新能力，同時(shí)教研結(jié)合，在參與課外科研的過程中，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、常用研究方法及神經(jīng)科學(xué)的最新進(jìn)展等課程重點(diǎn)內(nèi)容有進(jìn)一步更直觀的印象，加深學(xué)習(xí)效果。現(xiàn)將主要介紹作者科研團(tuán)隊(duì)如何在醫(yī)學(xué)本科生課外科研中開展神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)，與業(yè)界同仁交流經(jīng)驗(yàn)。

1 教研相長(zhǎng)，在授課過程中盡早培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)

課外科研的開展需要參與的學(xué)員具有一定的知識(shí)儲(chǔ)備和有效時(shí)間，因此學(xué)員層次的選擇一般以八年制和五年制為主，年級(jí)以大二、大三為宜。在學(xué)員正式接觸課外科研之前，其科研意識(shí)的培養(yǎng)至關(guān)重要。作為最早開始系統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)科之一，本教研室教員在大一第一學(xué)期即開始對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)解剖學(xué)授課。在此過程中，結(jié)合教研室主要研究方向，在“神經(jīng)系統(tǒng)”內(nèi)容講授過程中有意識(shí)地對(duì)學(xué)員進(jìn)行科學(xué)研究意識(shí)的培養(yǎng)。以脊髓內(nèi)上行傳導(dǎo)路—脊髓丘腦束的學(xué)習(xí)為例，教科書上介紹位于脊髓背角淺層的傷害性投射神經(jīng)元將軀干四肢的傷害性信息傳遞至對(duì)側(cè)丘腦腹后外側(cè)核（VPL）。但在授課過程中，結(jié)合神經(jīng)科學(xué)的前沿動(dòng)態(tài)，介紹Todd 2010年發(fā)表在Nat Rev Neurosci上的文章，該文章利用束路追蹤結(jié)合免疫組織化學(xué)方法，對(duì)脊髓背角淺層參與傷害性信息傳遞的神經(jīng)元的投射區(qū)域進(jìn)行追蹤，觀察到更多的傷害性神經(jīng)元投射到腦干臂旁核，而非傳統(tǒng)認(rèn)為的VPL[3]。該進(jìn)展的引入幫助學(xué)員對(duì)比記憶，對(duì)課本上介紹的脊髓丘腦束留下深刻印象；豐富課堂教學(xué)，吸引學(xué)員注意力，極大地提高了教學(xué)質(zhì)量。在此過程中，為了緊跟學(xué)科前沿，也對(duì)教員提出了更高的要求，需要不斷學(xué)習(xí)充電，提高教學(xué)能力。此舉可謂“一舉多得”。

2 泛讀精讀結(jié)合，在參考書籍和文獻(xiàn)閱讀中加深對(duì)書本知識(shí)的掌握與理解

本校神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)課程開設(shè)在二年級(jí)秋季學(xué)期，而每年度本科生課外科研導(dǎo)師和學(xué)員的雙向選擇活動(dòng)開始于每年10月份。此時(shí)通過1年人體解剖學(xué)學(xué)習(xí)，師生之間已經(jīng)充分了解。學(xué)員通過課堂互動(dòng)和實(shí)驗(yàn)課動(dòng)手能力展示等過程中給老師留下了一定的印象；而教員則通過課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)帶教獲得學(xué)員的認(rèn)可，積累了一定的人氣，也在此期間向?qū)W員介紹了自己的科研方向和招生需求。學(xué)員根據(jù)個(gè)人興趣和導(dǎo)師的研究方向，有選擇性地與相關(guān)教員提前接觸，提前進(jìn)入課題“預(yù)熱”狀態(tài)。在此階段，主要是熟悉導(dǎo)師課題方向，并有針對(duì)性的進(jìn)行參考書籍和文獻(xiàn)的查詢和閱讀，這也是后續(xù)能否成功開展研究工作的關(guān)鍵。

筆者及所在教研室的主要研究方向?yàn)椤皞π孕畔鬟f環(huán)路及調(diào)控機(jī)制”，在此研究方向上，神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)授課中的很多重點(diǎn)內(nèi)容，如脊髓、腦干中的腦神經(jīng)核和非腦神經(jīng)核、丘腦、皮層和皮層下結(jié)構(gòu)以及上下行傳導(dǎo)通路，都可以涉及其中。學(xué)生可以首先在指導(dǎo)教師的幫助下，試著泛讀老師發(fā)表的中文和英文論文，結(jié)合利用關(guān)鍵詞（nociceptive information和pain等）查詢到的中英文文獻(xiàn)，在期間初步了解：①脊髓背角的概念及作用；②脊髓在傷害性信息傳遞過程中的作用；③傷害性信息傳遞通路的構(gòu)成。進(jìn)而由教師從中篩選幾篇重要文獻(xiàn)或綜述，進(jìn)行精讀，進(jìn)一步掌握：①脊髓的Rexed分層及脊髓背角各層神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)；②什么是廣動(dòng)力閾（WDR）神經(jīng)元，在傷害性信息傳遞過程中發(fā)揮何種作用；③皮層及皮層下哪些結(jié)構(gòu)也參與了痛信息的傳遞？哪些結(jié)構(gòu)與慢性痛誘發(fā)的情感障礙有關(guān)[3-6]？④用何種神經(jīng)生物學(xué)技術(shù)可以對(duì)傳導(dǎo)路進(jìn)行追蹤，并理解何為逆行追蹤，何為順行追蹤，對(duì)課本上“神經(jīng)形態(tài)學(xué)研究方法的建立、發(fā)展和變遷”進(jìn)行更深入地學(xué)習(xí)。

通過以上泛讀精讀相結(jié)合，既加深了學(xué)員對(duì)書本晦澀難懂的知識(shí)的理解，也進(jìn)一步增加其對(duì)課外科研的濃厚興趣。此外，在老師的輔導(dǎo)下，學(xué)員也可以開始綜述的撰寫，養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并想辦法解決問題的能力。

3 設(shè)計(jì)開展實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)操作和對(duì)結(jié)果的觀察和分析中形成神經(jīng)系統(tǒng)重點(diǎn)結(jié)構(gòu)的直觀印象

經(jīng)歷前期的磨合后，師生可以進(jìn)行雙向選擇，有意向的相互之間簽訂“本科生早期接觸科研培養(yǎng)計(jì)劃書”，根據(jù)指導(dǎo)老師的課題方向，結(jié)合前期文獻(xiàn)閱讀或綜述撰寫中發(fā)現(xiàn)的科學(xué)問題，由師生共同討論并制定具體的工作計(jì)劃和詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)開始的初期階段，指導(dǎo)老師需要把握“度”的問題，即設(shè)計(jì)思路不宜過繁，課題內(nèi)容不宜過多，研究方法不宜過專，可以圍繞一個(gè)結(jié)構(gòu)或知識(shí)點(diǎn)緩緩展開。如神經(jīng)傳導(dǎo)通路是神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)中非常重要的內(nèi)容，通過上、下行傳導(dǎo)路可以將整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)貫穿在一起，傳導(dǎo)路損傷后引起的功能障礙也是考試的重點(diǎn)內(nèi)容和神經(jīng)內(nèi)外科常見的臨床問題。但傳導(dǎo)路是一個(gè)抽象的概念，學(xué)員對(duì)其中各級(jí)核團(tuán)所在的位置、在腦內(nèi)左右交叉等知識(shí)點(diǎn)很難理解。根據(jù)這些研究特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)初期，可以讓學(xué)員嘗試進(jìn)行神經(jīng)束路追蹤。以脊髓為例，脊髓作為中樞內(nèi)感覺信息傳遞的第一站，可以向脊髓背角淺層注入順行示蹤劑biotinylated dextran amine （BDA），定位注射成功后，鼓勵(lì)學(xué)生做全腦切片，染色后可以對(duì)脊髓的上行終末的分布區(qū)域進(jìn)行普查，尤其可以觀察脊髓投射神經(jīng)元在VPL的終末表達(dá)；進(jìn)一步向VPL內(nèi)注射逆行示蹤劑熒光金（FG），并在脊髓背角淺層尋找逆標(biāo)神經(jīng)元的存在。借此有3方面收獲：① 可以讓學(xué)員在顯微鏡下對(duì)脊髓、丘腦、脊髓背角淺層、VPL等重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接觀察，留下深刻印象；② 幫助其理解何為傳導(dǎo)路，使得抽象的概念變得直觀且立體；③ 借此熟練掌握神經(jīng)形態(tài)學(xué)研究中常用的方法，增強(qiáng)理解和記憶。

在學(xué)員熟練掌握各種技術(shù)方法后，指導(dǎo)老師可以適當(dāng)增加難度，借助各種動(dòng)物模型，如慢性痛、帕金森病、脊髓損傷以及焦慮或抑郁癥模型等，研究上述疾病的發(fā)病機(jī)制，并拓展神經(jīng)解剖學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、臨床神經(jīng)病學(xué)等相關(guān)知識(shí)。

論文的撰寫和最終發(fā)表是檢驗(yàn)學(xué)員課外科研成績(jī)的一個(gè)非常重要環(huán)節(jié)?？蒲姓撐牡淖珜懪c實(shí)驗(yàn)報(bào)告不同，需要科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)支撐，清晰的圖表展示和流暢的語(yǔ)言表達(dá)，是對(duì)學(xué)員的科學(xué)素養(yǎng)的又一次非常好的培養(yǎng)[7-8]。在書寫前言和討論部分時(shí)，需要再一次對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索和精讀，這也是一個(gè)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)再次回顧的過程。

經(jīng)過將近10年的課外科研帶教，通過對(duì)比表明參加課外科研的學(xué)員在對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解程度及創(chuàng)新思維等方面均強(qiáng)于未參加課外科研的學(xué)員，在本科室參加課外科研的學(xué)員神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)的考試的平均成績(jī)達(dá)到優(yōu)秀（85分）以上。筆者指導(dǎo)的本科生以第1作者身份發(fā)表中文文章15篇，英文文章8篇；獲得全國(guó)大學(xué)生挑戰(zhàn)杯二等獎(jiǎng)，三等獎(jiǎng)；全國(guó)大學(xué)生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新論壇一等獎(jiǎng)，二等獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

經(jīng)過實(shí)踐證明，通過課外科研的平臺(tái)，可以促使指導(dǎo)教師優(yōu)化課程體系，追蹤科研發(fā)展動(dòng)態(tài)，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，提高自身科研能力，吸引學(xué)員的參與，為學(xué)科的發(fā)展儲(chǔ)備了堅(jiān)實(shí)的后盾；對(duì)學(xué)員而言，通過參加課外科研，開拓了視野和思路，使得原來書本上靜止的晦澀的知識(shí)點(diǎn)變得生動(dòng)、立體和鮮活，提高了學(xué)員學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，加深對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，并全面增強(qiáng)科研素養(yǎng)。