4、神经科学与学习科学的之间的关系
答：
1. 学习科学的概念
学习科学(LearningScience)是国际上近几年发展起来的关于学与教的交叉学科。它不仅研究正式的课堂学习，而且研究发生在家庭、工作岗位及同伴之间的非正式学习。学习科学的主要目的就是要更好地理解有效学习(EffectiveLearning)，并运用该学科的知识重建课堂及其他学习环境，使人们的学习更为深入，更为有效。
2. 学习科学涉及的内容
学习科学涉及认知科学、教育心理学、计算机科学、信息科学、生物医学工程等众多研究领域，通过在心智、脑和教育(Mind，BrainandEducation)之间建立桥梁，将脑科学的最新成果(从基因到行为)应用于教育和学习过程。
3. 学习科学的产生
1991年在美国西北大学学习科学研究所召开了“人工智能与教育会议”。该会议被公认为学习科学的首届国际会议，与《学习科学杂志》的首印一起，标志着学习科学作为一个独立的学科从其母体认知科学中脱胎而出了。学习科学来自认知科学，它和认知科学一样，试图解释学习。
4.学习科学的重要学科基础——认知科学
学习科学起源于认知科学, 在20 世纪80 年代末90 年代初, 它开始从认知科学中进行分化。认知科学过去强调头脑中已有的东西, 忽视了真实世界的复杂性。恰好这被忽视的部分是处理任务的复杂之处以及它们和个人经验的联系。
而在这个发展的过程中, 学习科学仍然将认知科学中的许多重要概念作为自己的核心概念, 比如:知觉信息的表征和处理、感知学习、内省学习、问题解决和思维等等。学习科学形成了一套适合学科特征的方法论。
5. 学习科学的发展及对学习科学产生重要影响的学科——脑科学及计算神经科学
随着计算机科学的发展，新科学与新技术不断涌现，也推动着学习科学的不断前行。
脑科学和计算神经科学的发展对学习科学的发展产生了重大影响。脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理，建立脑模型，揭示人脑的本质，使得人们能够深入了解人是如何学习的。
计算神经科学是使用数学分析和计算机模拟的方法在不同水平上对神经系统进行模拟和研究:从神经元的真实生物物理模型，它们的动态交互关系以及神经网络的学习，到脑的组织和神经类型计算的量化理论等，从计算角度理解脑，研究非程序的、适应性的、大脑风格的信息处理的本质和能力，探索新型的信息处理机理和途径，从而创造脑。这两类科学的发展为学习科学的发展提供了生物学基础。
迷惑了人类几千年的疑问“人为什么能学习”将得到解答。这一切将推动着学习科学在指导学习的方法论意义上的重大突破，提供更为切实有效的学习方法;从而，也在生物学意义上开创学习科学的新篇章。
1、认知科学——是研究智能实体与其环境相互作用园里的科学。 2、智能实体——是人类、动物和智能机的泛称。 3、研究人类智能的科学有心理学、心里语言学；研究动物智能的有动物心理学 和比较心理学；研究机器智能的科学有计算机科学，特别是人工智能学以及人工神经网络的研究。 4、神经科学是一大类学科的总称，这些学科均以“分析神经系统的结构和功能， 揭示各种神经活动的基本规律，在各个水平上阐明其机制，以及预防、诊治神经和精神疾病患”为自己的基本研究内容，包括神经生理学、神经解剖学、神经胚胎学。。P2。。。等。这些学科彼此渗透，互相支持，新技术、新概念层出不穷，日新月异，构成当代生物医学发展的前沿学科之一。 5、《人治神经科学》一书的主要思想就是阐明组成脑的分子和细胞如何以其可 塑性参与脑结构与功能系统的形成，进而通过结构与功能系统映射的进化，逐渐出现了人类的意识和多层次的精神活动。 6、人治神经科学的基本理论： （1）物理符号论、信息加工学说和特征检测理论 （2）联结理论、并行分布处理和群编码理论 （3）模块论或动功能系统论 （4）基于环境的生态现实理论：认知科学家们一直把认知过程堪称是发生在每个人头脑或智能系统内部的信息加工过程。而环境作用的观点则 认为认知决定于环境，发生在个体与环境交互作用之中，而不是简单 发生在每个人的头脑之中。 （5）机能定位论：试图为每一种高级功能在脑内找到一个中枢，或一种特意的细胞。到20世纪80年代前后，曾以半讽刺的方式，否定了祖母 细胞是识别熟悉面孔的特意细胞。 7、认知神经科学方法包括两大类互补的研究方法：一类是无创性脑功能（认知） 成像技术；另一类是清醒动物认知生理心理学研究方法。前一类方法中又分为脑代谢功能成像和生理功能成像两种；后一类方法中包括单细胞记录、多细胞记录、多维（阵列）电极记录法和其他生理心理学方法（手术法、冷却法、药物法等）。
发展认知神经科学与早期教育 秦金亮儿童应该学什么？能学什么？何时学？如何才能教学的最好？这是所有教育者面对的最基本的问题，也是教育研究永恒的主题。儿童各年龄期发展的水平如何？其发展变化受哪些因素的影响？这一直是儿童发展心理学关注的焦点。近年来学科间广泛漏透，儿童发展的研究已超越了儿童发展心理学的传统缰界，“儿童发展领域到目前已成为一个汇聚诸多学科的大熔炉，其知识体系不仅在科学研究中有重要价值，而且在相关的应用领域发挥巨大作用”（Berk,2006,pp 4）虽然学科的视域变的更为宽广，但研究的的问题却仍然聚焦在基本点上，其中儿童心理与行为发展的神经机制就是最重要的基点之一。 从儿童发展的本质看，教育的根本目的在于促进儿童的心智全面和谐发展，而心智发展的睛雨表是其神经机制的良性协同发展，即儿童心智的变化都可以在神经机制中找到依据。这正是发展认知神经科学在儿童发展研究中迅猛崛起的重要缘由。 重点介绍发展认知神经科学的三种理论即成熟理论、技能学习理论、交互式特化作用理论。发展认知神经科学研究是当代儿童发展研究走出最坚实的一步，由于研究伦理和研究技术水平的限制，发展认知神经科学仍未全面深入提示儿童心智发展的神经机制，但它已揭示了儿童早期教育的一些方向性问题，指明了当前早期教育中的一些无知举措。发展认知神经科学为科学育儿在向前迈进的同时，也改变着我们的思维方式。 发展认知神经科学对早期教育有如下启示:
1.发展认知神经科学在改变过去的“黑箱理论”，为教育实践提供 坚实的科学基础。 2.神经发育、生长的可塑性，为早期教育在终身教育中的位置提供 了科学依据。 3.神经生长发育的主要敏感期在童年早期，应重视早期教育。 4.为促进神经发育和脑发育，应重视适时适宜的教育环境。 5.异常发展的神经机制探讨，为早期特殊教育以及神经康复提供科 学依据。 发展认知神经科学目前只是生命中的童年，但它的理论立场、思维方式、技术手段筑就了其旺盛的学科生命力。发展认知神经科学必将为儿科学临床实践、早期教育实践、儿童社会福祉、儿童看护带来坚实的科学证据和新的儿童发展理念。
认知神经科学的前世今生：简短版 首先，我们要知道认知神经科学是从哪里来的，具体干什么的，为什么存在这样的一个学科？我想可以简要地这样梳理一下： ? 1. 认知神经科学本身只是认知心理学的一个研究取向，即采用神经科学的范式来研究人类的心智。 ? 2. 认知心理学从上个世纪六七十年代兴起，经历了大概四个研究阶段，而认知神经科学范式是第四个阶段（不同人划分不同，各个阶段并不是单独存在），也是目前比较受追捧的研究范式。而其余的几个阶段分别是：1. 以计算机作为类比的信息加工理论（把大脑比作序列加工的计算机）；2. 以神经网络平行加工为基础的联结主义（认为神经网络整体加工是大脑功能的基础，注意，到这里还没有具体的神经科学证据，大多数模型都是基于算法的计算模型）；3. 以生态功效为主要思路的具身化思潮（认为人类的认知是根治于环境以及具身化的过程）；而目前的阶段就是 4. 认知神经科学（从神经科学的视角解读大脑认知的功能，探讨心智和大脑的关系）。 ? 3. 我们还要知道，认知心理学本身就是心理学下面的一个分支，研究的是人类对外部世界（信息）的加工和处理的过程与机制，最核心的问题（我认为）应该就是探索人类智能的起源、机制和发展过程：为什么人类会成为智慧生物？人类的心智具体有什么样的特点？等等。 ? 4. 认知心理学和其他许多心理学分支一样，都起源于哲学，涉及人类了解自身的终极大问：“我是谁？”等等之类的哲学思考。归根到底，就是要认识人类自己本身。 ?关于人类心智的探索，有这样的一段话，可以供读者品玩：“人类需要孜孜不倦地探索两个未知空间，一是人类生存所必须面对的宇宙，是二人类自己的内心；宇宙的无限容量，把一切强大的内存，都变成宇宙自己的内存；心灵的无限向度，给人类自己提供了无限的探索性和可能性；内心与宇宙，是世界上唯一的一对微观与宏观相匹配的超级感应物；内心的未知空间有多大，宇宙的未知空间就有多大；内心与宇宙之间的排斥与兼容，如同两台不同性能、型号、年代的计算机；它们互相在程序上的试探、破解、沟通与交流，其实就是人类对自我，进而对未知空间的新发现、新拓展和新认知。” 所以，如果把上述的梳理倒过来看，大致可以定位认知神经科学前世今生的大体坐标。必须说明的是，以上是非常简要的介绍，忽略了许多有关学科交叉的事实，例如生物学，生理学，物理学，计算机科学的发展等学科对认知科学的推动。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 认知神经科学的研究领域：从基础科学到转换科学 现在，可以具体看看认知神经科学有哪些研究领域了，这些研究其实和认知心理学的研究没有本质的区别，所问的问题都非常相似。然而，人们通常会把神经科学和认知神经科学混为一谈。其实不然，我想以下的这个回答有利于读者了解认知神经科学的基本思维和视角：认知神经科学的基本原则是什么呢？简而言之，
认知神经科学的研究领域及发展趋势 认知神经科学是认知科学和神经科学相结合的一门新学科（1991年正式问世），以探讨认知活动的脑机制为其研究任务即研究人脑各组件包括分子、细胞、脑组织各区及全脑如何调用以实现自身的认知活动。认知神经科学本身只是认知心理学的一个研究取向，即采用神经科学的范式来研究人类的心智。认知心理学从上个世纪六七十年代兴起，经历了大概四个研究阶段，而认知神经科学范式是第四个阶段，也是目前比较受追捧的研究范式。目前的阶段，从神经科学的视角解读大脑认知的功能，探讨心智和大脑的关系。研究的是人类对外部世界（信息）的加工和处理的过程与机制，最核心的问题（我认为）应该就是探索人类智能的起源、机制和发展过程：为什么人类会成为智慧生物，人类的心智具体有什么样的特点等等。 （一）认知神经科学的研究领域：从基础科学到转换科学 1. 基础研究—大脑与心智的关系 认知神经科学家不会轻易相信身心二元论，相反，这个领域的研究者对人类心智的基本认识就是“功能起源于结构”，“没有无生理基础的心理活动”。因此，研究者的基本任务就是找到心理过程和生理过程的基本关系，这个是最基础的。因此，可以把基础类的研究划分：心智的功能与结构；心智的起源，基因与文化；探索心智与大脑的技术与方法。
1)心智的功能与结构：大脑信息处理过程被看作不同的阶段，从感觉，知觉，到注意，记忆，情绪动机，思维决策，意识和自由意志等等。人多研究者都始于对某个信息加工过程的专研，希望能找到通往心智与大脑关系的钥匙。 2)心智的起源：基因与文化的研究。这一部分的研究更加基础，研究的层次可大可小。精细的话可以达到细胞分子水平，谈到基因与上述心智过程的关系；宏大的话可以讨论文化对大脑和心智过程的塑造。最近，一个比较有趣的研究探讨了农业生产方式对心理过程的影响，这个研究也应用了很多认知心理学的范式， 3)探索心智与大脑关系的方法：基础研究的另外一个任务，就是要在方法上创新，推动上述研究话题的发展。目前已近于应用的探测人脑状态的方法有:对大脑状态进行客观观察的技术， 其根本的逻辑是找相关（如单神经元细胞活动记录、EEG/ERP 脑电记录、 MRI/fMRI 大脑核磁成像与大脑功能核磁成像、MEG 大脑磁活动记录、fNIR功能性近红外光学成像、Pupil size 瞳孔变 化测量等）；对大脑状态进行操控，以寻找大脑活动和心理行为 过程的关系，本质是找因果（如TMS 经颅磁刺激、tDCS/tACS/tRNS 经颅电刺激等）。 2.应用性研究或转换科学—服务于现实 1)临床研究：基础研究是为了发现心智的功能和结构以及它们与大脑的关系，而临床研究就是为了研究部分人的心智发生失常，能否在掌握心智的规律后，通过特定的手段进行干预。认知
摘要：发展认知神经科学是从脑神经的层面对认知进行研究的学科，研究认知发展的神经机制、脑发育与行为能力和认知发展之间关系。本文介绍了该学科的发展，并对未来的研究进行了展望。 关键词：认知神经科学发展心理学认知发展脑机制 正文：发展认知神经科学是研究认知发展的神经机制、脑发育与行为能力和认知发展之间关系的科学。它关注知觉、注意、记忆、言语等认知活动在人生不同时期的特征、以及促使认知发展变化的神经机制。认知神经科学和发展心理学的交叉融合渗透到该领域研究内容和方法技术。理论探索和未来趋向等诸多方面。 发展认知神经科学的出现,不仅加深了人们对传统认知发展领域相关问题的认识,而且拓展了传统的发展心理学研究领域,其对异常发展神经机制的研究更为发展异常诊断和治疗提供了坚实的基础。 一、发展认知神经科学研究的主要进展 在过去十几年中，发展认知神经科学主要探讨了大脑结构发育、功能发展与心理行为发展的关系，遗传与环境对个体心理行为发展的交互影响，以及心理行为发展个体差异的神经机制。下面从这四个方面介绍当前发展认知神经科学的主要研究进展。 1大脑结构发育与个体心理行为的发展 结构是功能的基石，不管是儿童、青少年还是成人，其心理
行为的发展离不开大脑结构的发展。正常的大脑发育序列是个体心理行为正常发展的基础；反之，异常的脑结构发展可能会导致个体心理行为发育的异常。认识这些问题不仅有助于了解毕生发展进程中大脑发展变化的规律，而且有助于了解人类心智的起源、各种发展障碍的矫治以及认知老化的干预等。发展认知神经科学从一开始就把大脑结构发育与个体心理行为发展之间的关系作为重点研究领域。 首先，通过研究活体大脑结构的发育规律，发现大脑发育存在非同步性。研究发现，大脑发育的非同步性首先体现在不同皮层区域上。大脑成熟与老化遵循相反的路径和模式。成熟越晚的脑区似乎却反而老化的越早，而成熟越早的脑区却反而老化的越晚。 其次，发展认知神经科学揭示了大脑结构发育的个体差异特点，对提出针对性的促进方案具有重要意义。 第三，发展认知神经科学为认识个体大脑结构发育与其心理发展之间的内在联系提供了科学依据。 2脑功能发展与个体心理行为的发展 大脑功能发展与个体心理发展紧密相关，大脑功能的模块化、特异化以及相关功能网络的形成是心理发展的重要保障，是心理发展从不成熟转向成熟的重要体现，也是探讨心智起源以及身心关系的重要参照指标。近年来，发展认知神经科学通过EEG、MEG、fMRI和NIRS等信号的变化以及相关功能网络连接模式的
认知神经科学 美国心理学家葛查尼革（M.S.Gazz0aniga）主编，1995年出版。认知神经科学是认知科学和神经科学相结合的一门新学科（1991年正式问世），以探讨认知活动的脑机制为其研究任务即研究人脑各组件包括分子、细胞、脑组织各区及全脑如何调用以实现自身的认知活动。 《认知神经科学》由170多位国际著名学者撰写。全书由11篇，92章，1400多页，百余张插图和27张彩色图组成。每章作者总结其研究领域的实验成果，概述了其研究的历史、现状与存在问题。 11篇的篇目为： 1 分子和细胞水平的可塑性（7章），阐明机体对环境反应中的机能和结构的灵活性（flexibility）多变性（Mutability），是知觉，记忆等认知过程的重要基础。 2 神经发育和心理过程的发育（6章），介绍了一些神经生物学研究新技术，用当代脑功能成像成果来说明婴儿脑发展和认知发展的关系。 3 感知觉（17章）阐明单一感觉神经元的信息与主观感知觉的变化，神经元间编码和感知觉的多样性，信息加工组合及其对环境制约的关系。 4 运动系统的策略和规划（8章）从神经生物学讨论皮层运动区神经元对不同运动及其阶段的活动规律。 5 注意（8章）阐明各种感觉刺激在心理定向中的作用。 6 记忆（8章）阐明记忆过程和多重记忆系统的脑结构及其作用（包括海马、边缘系统、颞叶和额叶皮层等）。 7 语言（7章）从神经心理学，语言学和语言发展等方面讨论语言的获得，产生和理解的脑机制。 8 思维与表象（7章）从理论上阐明思维与表象的脑功能实时动态规律，在方法上总结了近年来应用事件相位电位，脑构像技术和脑损伤病人的神经心理学与动物模型研究的成果。 9 情感（9章）阐明从恐惧到情感及其和意识的各种复杂情况的神经生理学基础，包括杏仁核、脑干、海马、边缘系统和基底神经节的理论。 10 进化理论（7章）讨论心、脑机能结构的进化及其种种理论之间的争论， 11 意识（8章）回顾了意识生理研究的历史，和20世纪60-80年代间的快速眼动睡眠与梦的关系，割裂脑病人和失语症等对意识神经问题研究的多种事实。 原著已于1998年编译成中文出版。为了帮助读者对本书形成这门新学科的整体概念，译者沈政撰写了一篇"总论"（见本书正文前），指出原著"为我们描绘出认知神经科学对基本认识过程的研究成果和存在问题"，这是"一部高水平的当代前沿科学专著。
1.什么是认知神经科学 答：认知神经科学是在传统的心理学、生物学、信息科学、计算机科学、生物医学工程，以及物理学、数学、哲学等学科交叉的层面上发展起来的一门新兴学科，旨在阐明自我意识、思维想像和语言等人类高级精神活动的神经机制。 答（百科）：认知神经科学认知神经科学的研究旨在阐明认知活动的脑机制，即人类大脑如何调用其各层次上的组件，包括分子、细胞、脑组织区和全脑去实现各种认知活动。 2．认知神经科学研究技术 答：①脑电图与事件相关电位的发展：20 世纪50 年代末随着计算机在生物学中的应用导致事件相关电位（ERP）问世。 ②脑磁图的发展：第一套有屏蔽室的脑磁图系统（MEG）设在麻省理工学院的Francis Bitter Magnetic 实验室。 ③正电子断层扫描技术：20 世纪70 年代中期发展起来的核医学成像技术。 ④功能磁共振成像的发展：20 世纪90 年代脑研究领域发展最迅速的一种非侵入性活体脑功能检测技术。 ⑤光学成像技术：时间和空间分辨率已达约5μm 的物方元和每秒25 帧以上的视频速度。 3.神经解剖方法 一、单个神经元 1．Golgi 法 （1）Golgi 于1873 年开始使用。（2）适用于染年轻的脑细胞。 2．细胞内染色法 （1）细胞内注射示踪剂技术。（2）用于对靶神经元进行电位记录 3．电子显微镜 用于观察细胞及亚细胞的微细结构 二、神经元群 1．尼氏染色法 （1）1894 年Nissl 发明。（2）用于划分皮层下核团及皮层区的界限，以及测定细胞数量和密度。 2．免疫细胞化学 （1）用于揭示神经细胞亚群的新方法。（2）对靶细胞标记相应的抗体。 3．组织化学 使用成色剂沉淀为酶反应的最终产物，从而揭示细胞和突起对某些物质起正反应的一种技术。 4．细胞色素氧化酶 标记细胞色素氧化酶呈现为特殊的斑块形状。
《认知神经心理学》教学大纲 一、课程概述 课程名称（中文）：认知神经科学 （英文）： 课程编号： 课程学分：2 课程总学时：32 课程性质：专业任选课 二、课程内容简介 认知神经科学，研究阐明认知活动的脑机制，即人类大脑如何调用其各层次上的组件，包括分子、细胞、脑组织区和全脑去实现各种 认知活动。传统神经科学的某些分支,例如神经心理学、心理生理学、生理心理学、神经生物学和行为药理学等,吸收了认知科学的理论和神经科学的新技术,逐渐形成了认知神经心理学、认知心理生理学、 认知生理心理学、认知神经生物学和计算神经科学等认知神经科学的 各个分支。 三、教学目标与要求 本课程在人才培养方案中是专业任选课程，主要培养学生对认知神经科学的了解及其与心理学结合的知识。 通过本课程的学习，学生应该能够系统了解认知神经科学在心理 学研究中的意义重大：认知神经科学的诞生使各个学科和层次的有机
融合进入新层面。认知神经科学将传统的生理心理学、心理生理学、 神经心理学、认知心理学成功地整合在一个新的研究范式下。认知神经科学的特点是强调多学科、多层次、多水平的交叉，研究的层次包 括分子、突触、神经元、网络、脑区、系统、全脑及整体行为乃至环境、社会等。目前心理学基本上还处于整合前的分裂状态，从这个意 义上，认知神经科学将对心理学的整合提供一个建设性的平台，从而作出自己的贡献。 四、教学内容与学时安排 第一章概论（5课时） 1.教学目的与要求： 掌握认知神经科学的概念，认知神经科学的兴起与发展，了解认知的神经基础。 2.教学重点与难点：脑电图EEG、磁共振成像MRI、正电子发射断层扫描PET TMS（透颅磁刺激系统）、脑磁图MEG 第一节认知神经科学的兴起与发展（3课时） 一、认知神经科学的概念 认知神经科学 = 认知科学（主要是认知心理学） + 神经科学 二、认知心理学的发展 三、认知心理学的诞生和两个重要时期 第二节认知的神经基础（2课时） 一、神经系统的基本结构
《认知神经科学》教学大纲 杨波编写
应用心理学专业课程教学大纲 282 目录 前言 (289) 第一章认知神经科学概述 (290) 第一节认知神经科学 (290) 一、认知神经科学 (290) 二、神经科学的起源 (290) 三、认知科学的起源 (290) 四、认知神经科学研究技术的发展 (290) 第二节认知神经科学的研究现状 (290) 一、认知神经科学的兴起 (290) 二、国际重大研究计划 (291) 三、重要研究进展 (291) 四、认知神经科学在我国的发展 (291) 课堂讨论题 (291) 复习题 (291) 拓展阅读材料 (291) 第二章神经解剖方法和皮层结构的基本原理 (293) 第一节神经解剖方法 (293) 一、单个神经元 (293) 二、神经元群 (293) 三、连接 (293) 四、微环路 (294) 五、功能网 (294) 六、现代技术 (294) 七、人体神经解剖 (294) 第二节脑皮层区域 (295) 一、细胞类型 (295) 二、层状结构 (295) 三、柱状结构 (295) 第三节脑皮层连接 (295) 一、丘脑皮层连接 (295) 二、内部连接 (1063) 三、皮层-皮层连接 (295) 四、等级排列 (295) 课堂讨论题 (296) 复习题 (296) 拓展阅读材料 (296) 第三章前额叶皮层 (297) 第一节前额叶皮层的注意力调控功能 (297) 一、注意机制 (297) 二、前额叶皮层的功能 (297) 三、前额叶损伤的表现 (297)
认知神经科学 第二节前额叶皮层的学习和记忆功能 (297) 一、前额叶皮层与规则学习 (297) 二、前额叶皮层与情景记忆 (297) 三、前额叶皮层与工作记忆 (298) 第三节前额叶皮层的行为抑制功能 (298) 一、行为抑制功能 (298) 二、前额叶皮层的行为抑制功能 (298) 三、注意力缺损多动症与前额叶皮层 (298) 第四节前额叶皮层的行为计划和策略形成 (298) 第五节前额叶皮层的发散性思维能力 (298) 课堂讨论题 (299) 复习题 (299) 拓展阅读材料 (299) 第四章海马与记忆 (300) 第一节海马与内侧颞叶（MTL）的解剖结构与功能 (300) 一、解剖结构 (300) 二、功能 (300) 三、MTL损伤记忆障碍特点 (300) 第二节内侧颞叶与联结的形成 (300) 一、Naya的研究（2001） (300) 二、Henke的研究（1999）与Luo和Niki的研究（2002） (300) 第三节内侧颞叶与多重记忆系统 (301) 一、Squire提出的多重记忆系统的模型 (301) 二、内侧颞叶与多重记忆系统 (301) 三、实验研究 (301) 第四节内侧颞叶与回忆性经验 (301) 一、回忆性经验 (301) 二、实验研究与结果 (302) 第五节MTL与长时记忆的时效性 (302) 一、MTL在长时的陈述性记忆中的作用的理论假设 (302) 二、MTL在长时的陈述性记忆中的作用的实验研究 (302) 课堂讨论题 (302) 复习题 (303) 拓展阅读材料 (303) 第五章功能磁共振成像 (304) 第一节基本原理 (304) 一、基本磁共振成像物理原理 (304) 二、BOLD的生物物理学原理 (304) 三、生理学原理 (305) 四、实验程序 (305) 五、数据分析 (305) 第二节缺陷 (305) 一、大血管污染 (305) 二、生理噪声 (305) 283
认知神经科学课后习题答案 第二章细胞机制与认知 如果动作电位是全或无的，神经系统如何编码感觉刺激强度的差异 o张弛同学: 张弛同学根据p36页关于对神经元不应期的描述，在听觉系统对声音频率的敏感性被神经元的放电频率所限制。张弛同学所以我的想法是神经元是由动作电位产生的频率来区别刺激强度的差异，这点在听觉系统上可以很好的解释.张弛同学刺耳的声音和微小的声音通过内耳蜗的毛细胞感受转化成相应频率的电信号传送给相应脑区，不同的声音转化后得到的电信号放电次数有着明显差异，图表可见p144 o杨斐曈同学: 张弛同学就我所知道的知识，神经元通过动作电位传递信息，主要是通过频率不同来编码。一般来说，刺激越强，频率越大；刺激越弱，频率越小。听觉系统毛细胞编码在这一点上特别明显。实际上触觉细胞、视觉细胞也都是这样。但是，因为离子通道有绝对不应期，Na+通道会关闭，至少1ms，所以神经元放电频率撑死了是1000HZ，即每秒1000次。但这显然不能完全编码。这里不扯那些非线性编码的问题。一个最简单的想法就是：换细胞！实际上有证据表明，刺激增强，反应的细胞也增多。在听觉系统的编码里面就有一对互补的理论：频率说（如前）和地点说(即不同的细胞编码不同的频率)。频率理论和地点理论算是编码的两种常见理论了 o張峻華: 张弛同学僅僅依靠頻率編碼肯定不夠用，況且神經系統工作時很難想像不是協同工作的。张弛同学因此我認為頻率編碼之外，邏輯上一定有多個細胞、細胞集群聯合編碼，即使考慮離散的情況，基於每個細胞不同頻率響應，排列組合一下，可資編碼的內部表徵就很多了。我的想法來自物體識別中祖母細胞vs集群編碼。 离子通道的什么特性决定了它们只选择性的针对某种离子，如K+或者Na+是通道的大小，其他原因还是共同作用的结果
术语表 A1:见primary auditory cortex ABR:见auditory brainstem response. Access awareness/通达知觉：人类对大脑中的信息进行报告和做出相应反应的能力。请与现象觉知比较。 Achromatopsia/全色盲[?,kr??m?'t?ps??]：由中枢神经系统，尤其是视觉皮质的 腹侧通路损害导致的颜色知觉的选择性缺陷，在全色盲种，颜色知觉障碍比形状知觉严重。全色盲患者知觉到的世界是灰色的。 Acquired alexia: 见alexia. Acquisition/获取[,?kw?'z??(?)n]：感觉缓存和感觉分析阶段的输入登记。 Action potential/动作电位：突触传导所产生和再生的电信号。动作电位沿轴突传导，并导致神经递质释放。 Adaptation/适应[?d?p'te??(?)n]：生物体提高自身适应性的一种特征。请与退化做比较。 Affective/情感的[?'fekt?v]：处于一种情绪体验（正性或负性的情绪而不是中性情绪）当中。 Aggression/攻击[?'gre?(?)n]：一种社会性的，不适当的情绪表达，表现为通过身 体或言语冲突，有意主宰或控制他人的行为。 Agnosia/失认症[?g'nos??] ：一种不是有基本感觉过程损害引起的知觉识别困难的神经综合症。失认症可局限于单个感觉道（如视觉或听觉）。 Agrammatic aphasia/语法缺失性失语症：产生和/或理解句子结构困难。语法缺失性失语症见于脑损伤患者，一般表现为止使用实词而不是用虚词(如the,a) Akinetopsia/运动盲：由于中枢神经系统而导致的一种选择性运动知觉障碍。运动盲患者无法知觉由一个物体或者自身的运动而引起的平滑运动。严重的患者可能只能靠物体在环境中相对位置的变化来推测运动，似乎是通过一系列连续的静态快照来重建运动。 Alexia/失语症[?'leks??; e?-]：一种阅读能力受到损害的神经综合症。失语症一 般指获得性失语症，由神经损伤（如卒中）所导致，病变部位通常包括左侧顶枕区。另一方面，也指明显是儿童发展过程中出现的阅读困难。这两个术语以及发展性阅读障碍一般指因神经病变或发展问题而引起的阅读能力低下。 Alleles/等位基因[?'li:l;：基因的对等形式。 Alpha motor neurons/a运动神经元：起始于脊髓，通过脊髓腹根延伸出去，终止于肌肉纤维的神经元，通过牵引（收缩）引发运动。 Amnesia/遗忘症[?m'ni?z??]：记忆丧失。 Amobarbital/异戊巴比妥[,?m??'bɑ?b?t??l]：用于快速，短暂麻醉的药物。Amygdala/杏仁核[?'m?gd?l?]：位于内侧颞叶中海马前部的神经元群，参与情绪
1、认知科学——是研究智能实体及其环境相互作用园里的科学。 2、智能实体——是人类、动物和智能机的泛称。 3、研究人类智能的科学有心理学、心里语言学；研究动物智能的有动物心理学 和比较心理学；研究机器智能的科学有计算机科学，特别是人工智能学以及人工神经网络的研究。 4、神经科学是一大类学科的总称，这些学科均以“分析神经系统的结构和功能， 揭示各种神经活动的基本规律，在各个水平上阐明其机制，以及预防、诊治神经和精神疾病患”为自己的基本研究内容，包括神经生理学、神经解剖学、神经胚胎学。。P2。。。等。这些学科彼此渗透，互相支持，新技术、新概念层出不穷，日新月异，构成当代生物医学发展的前沿学科之一。 5、《人治神经科学》一书的主要思想就是阐明组成脑的分子和细胞如何以其可 塑性参及脑结构及功能系统的形成，进而通过结构及功能系统映射的进化，逐渐出现了人类的意识和多层次的精神活动。 6、人治神经科学的基本理论： （1）物理符号论、信息加工学说和特征检测理论 （2）联结理论、并行分布处理和群编码理论 （3）模块论或动功能系统论 （4）基于环境的生态现实理论：认知科学家们一直把认知过程堪称是发生在每个人头脑或智能系统内部的信息加工过程。而环境作用的观点则 认为认知决定于环境，发生在个体及环境交互作用之中，而不是简单 发生在每个人的头脑之中。 （5）机能定位论：试图为每一种高级功能在脑内找到一个中枢，或一种特意的细胞。到20世纪80年代前后，曾以半讽刺的方式，否定了祖母 细胞是识别熟悉面孔的特意细胞。 7、认知神经科学方法包括两大类互补的研究方法：一类是无创性脑功能（认知） 成像技术；另一类是清醒动物认知生理心理学研究方法。前一类方法中又分为脑代谢功能成像和生理功能成像两种；后一类方法中包括单细胞记录、多细胞记录、多维（阵列）电极记录法和其他生理心理学方法（手术法、冷却法、药物法等）。
《认知神经科学》期末复习 一、概论 1.什么是认知神经科学？ [ppt]认知神经科学是阐明认知活动的心理过程和脑机制的科学。其研究模式是将行为、认知过程、脑机制三者有机地结合起来，简而言之，它是研究脑如何创造精神的。 二. 方法： 2. 结构磁共振成像的空间contrast与功能共振成像的时间contrast 的概念 结构像的空间contrast：结构像一般认为是比较固定的，在短时间内不会变化，所以空间contrast是被试间某个脑区volume大小的contrast； 功能像的时间contrast：功能像在时间维度上是变化的，使用block design/event related design时，可以在被试内做时间上的experimental condition vs. baseline的contrast，当然在这之后也可以做被试间的两个时间上的experimental condition vs. baseline的contrast的contrast。 3. fMRI研究中的多重比较校正的概念。为什么需要做多重比较？常用的矫正方法有哪些（列举3个左右）？（答案1：在我们进行voxel-by-voxel比较时，由于比较次数很多，那么犯I型错误的数量也随之增加，如果还以只进行一次比较的α值为犯I型错误的概率的话，就会出现假阳性的结果，所以理论上比较次数大于1次的分析都应该进行多重比较校正。另外，在fMRI数据分析中，我们相信脑的活动应该在灰质的一定范围内，而不是仅在一个voxel内，所以通过多重比较校正我们可以把这些单个的假阳性voxel排除。fMRI数据分析中常用的多重比较校正有FDR（false discovery rate），FWE（family-wise error）和AFNI提供的校正方法。） 4. 在磁共振成像中的血液动力学响应函数指的是什么？ 血液动力学响应函数受区域性脑血流（rCBF）、血体积（rCBV）等的变化影响，是随着刺激出现从平稳状态先降低，再升高，再降低，最后恢复到平稳状态的一条函数曲线。 5. 什么是成像设备的空间分辨率与时间分辨率？ 这两个分辨率都应该指设备进行功能成像的描述。 空间分辨率（Spatial Resolution）是指成像设备在什么空间水平上反映大脑活动的信号，也就是能在什么样的空间水平上分辨出不同的信号的变化，可以反映为突触级，神经元级，voxel级，脑回级等空间分辨率。 时间分辨率（Temporal Resolution）是指成像设备在脑活动后多长时间内能记录下活动信号，可以反映为毫秒（ms）级，秒（m）级，分钟（min）级，小时（h）级等时间分辨率； 空间分辨率：单细胞记录 > 颅内ERPs > 颅外ERPs、fMRI、PET。 时间分辨率：MEG、颅外ERPs > fMRI、TMS、PET。 6. BOLD-fMRI, NIRS, EEG/ERP这三种成像各自的特点是什么？哪两个之间可以同时记录，好处在哪里？ BOLD-fMRI利用血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白的磁敏感性不同这一特点，对神经活动所引起的血氧变化进行成像；fNIRS利用血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白对近红外光的光吸收程度的不同，对神经活动所引起的血氧变化进行成像，EEG/ERP记录大脑神经活动所引起的电位变化进行数据采集。这三种非侵入的成像方式具有各自的优劣：fMRI具有较高的空间分辨率，可以对脑区进行相对准确的定位，同时具有相较于PET更高的时间分辨率，但秒级的时间分辨率相较fNIRS和EEG/ERP较低，与心跳、呼吸等生理噪声信号在频域上发生混叠，因此干扰对真实神经活动的检测；fNIRS具有百毫秒级的时间分辨率，以及较之EEG/ERP更高的空间分辨率，与fMRI的空间分辨率相近，但空间定位不甚准确，fNIRS进行数据采集相对便捷，实验准备较为简单，具有更高的易用性；EEG/ERP记录神经活动的电位变化情况，而非fMRI和fNIRS只能记录由神经活动引起的血氧变化情况，因此在研究神经活动
脑科学与认知神经科学 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
脑科学与认知神经科学 内容提要：研究大脑，开发大脑，是世界各国科学家和学者所研究关注的热点问题之一，脑科学之所以受到各国科学家的积极关注，重点研究，是因为脑科学的研究，具有极为重要的意义，与现在科技创新密切相关。本文从“大脑脑科学我国的脑科学研究现状脑科学与现代科技创新”等四个方面研究脑科学在推动科技创新的重要意义。以介绍大脑的机能及大脑的运作程式为开始，通过“脑科学”“我国的脑科学研究现状”“脑科学与现代科技创新”来研究脑科学对现代科技创新的作用与意义。 关键词：大脑脑科学现代科技创新研究现状行动中枢思维中枢 大脑 大脑是人体最重要的生理器官，是人的行动中枢和思维中枢，是决定人是最高级动物最重要因素。大脑由约140亿个细胞构成，重约1400克，大脑皮层厚度约为2--3毫米，总面积约为2200平方厘米，据估计脑细胞每天要死亡约10万个（越不用脑，脑细胞死亡越多）。大脑又称端脑，脊椎动物脑的高级神经系统的主要部分，由左右两半球组成，在人类为脑的最大部分，是控制运动、产生感觉及实现高级脑功能的高级神经中枢。脊椎动物的端脑在胚胎时是神经管头端薄壁的膨起部分，以后发展成大脑两半球，主要包括大脑皮层和基底核两部分。大脑皮层是被覆在端脑表面的灰质、主要由神经元的胞体构成。皮层的深部由神经纤维形成的髓质或白质构成。髓质中又有灰质团块即基底核，纹状体是其中的主要部分。广义的大脑指小脑幕以上的全部脑结构，即端脑、间脑和部分中脑。 一个人的脑储存信息的容量相当于1万个藏书为1000万册的图书馆，最善于用脑的人，一生中也仅使用掉脑能力的10%。大脑分为左脑和右脑，左脑是知识司令，它的职责是以思维、分析思维、集中思维为主进行智力开发。左脑又可称为数学家的脑，右脑是创造司令，它的职责是以想象、直觉思维、扩散思维为主进行智力开发，右脑又可称为艺术家的脑，但是这种把左脑和右脑分开，功能明确划分并不准确，因为连接着左脑和右脑的是由大约几亿条神经纤维组成的胼胝体进行连接的，左脑和右脑在不断地相互交流传递信息大脑是个完整的不可分割的整体大脑主要包括左、右大脑半球，是中枢神经系统的最高级部分。 人类的大脑是在长期进化过程中发展起来的思维和意识的器官。大脑半球的外形和分叶左、右大脑半球由胼胝体相连。半球内的腔隙称为侧脑室，它们借室间孔与第三脑室相通。每个半球有三个面，即膨隆的背外侧面，垂直的内侧面和凹凸不平的底面。背外侧面与内侧面以上缘为界，背外侧面与底面以下缘为界。半球表面凹凸不平，布满深浅不同的沟和裂，沟裂之间的隆起称为脑回。背外侧面的主要沟裂有：中央沟从上缘近中点斜向前下方；大脑外侧裂起自半球底面，转至外侧面由前下方斜向后上方。在半球的内侧面有顶枕裂从后上方斜向前下方；距状裂由后部向前连顶枕裂，向后达枕极附近。这些沟裂将大脑半球分为五个叶：即中央沟以前、外侧裂以上的额叶；外侧裂以下的颞叶；顶枕裂后方的枕叶以及外侧裂上方、中央沟与顶枕裂之间的顶叶；以及深藏在外侧裂里的脑岛。另外，以中央沟为界，在中央沟与中央前沟之间为中央前回；中央沟与中央后沟之间为中央后回。
脑科学与认知神经科学内容提要：研究大脑，开发大脑，是世界各国科学家和学者所研究关注的热点问题之一，脑科学之所以受到各国科学家的积极关注，重点研究，是因为脑科学的研究，具有极为重要的意义，与现在科技创新密切相关。本文从“大脑脑科学我国的脑科学研究现状脑科学与现代科技创新”等四个方面研究脑科学在推动科技创新的重要意义。以介绍大脑的机能及大脑的运作程式为开始，通过“脑科学”“我国的脑科学研究现状”“脑科学与现代科技创新”来研究脑科学对现代科技创新的作用与意义。 关键词：大脑脑科学现代科技创新研究现状行动中枢思维中枢 大脑 大脑是人体最重要的生理器官，是人的行动中枢和思维中枢，是决定人是最高级动物最重要因素。大脑由约140亿个细胞构成，重约1400克，大脑皮层厚度约为2--3毫米，总面积约为2200平方厘米，据估计脑细胞每天要死亡约10万个（越不用脑，脑细胞死亡越多）。大脑又称端脑，脊椎动物脑的高级神经系统的主要部分，由左右两半球组成，在人类为脑的最大部分，是控制运动、产生感觉及实现高级脑功能的高级神经中枢。脊椎动物的端脑在胚胎时是神经管头端薄壁的膨起部分，以后发展成大脑两半球，主要包括大脑皮层和基底核两部分。大脑皮层是被覆在端脑表面的灰质、主要由神经元的胞体构成。皮层的深部由神经纤维形成的髓质或白质构成。髓质中又有灰质团块即基底核，纹状体是其中的主要部分。广义的大脑指小脑幕以上的全部脑结构，即端脑、间脑和部分中脑。 一个人的脑储存信息的容量相当于1万个藏书为1000万册的图书馆，最善于用脑的人，一生中也仅使用掉脑能力的10%。大脑分为左脑和右脑，左脑是知识司令，它的职责是以思维、分析思维、集中思维为主进行智力开发。左脑又可称为数学家的脑，右脑是创造司令，它的职责是以想象、直觉思维、扩散思维为主进行智力开发，右脑又可称为艺术家的脑，但是这种把左脑和右脑分开，功能明确划分并不准确，因为连接着左脑和右脑的是由大约几亿条神经纤维组成的胼胝体进行连接的，左脑和右脑在不断地相互交流传递信息大脑是个完整的不可分割的整体大脑主要包括左、右大脑半球，是中枢神经系统的最高级部分。 人类的大脑是在长期进化过程中发展起来的思维和意识的器官。大脑半球的外形和分叶左、右大脑半球由胼胝体相连。半球内的腔隙称为侧脑室，它们借室间孔与第三脑室相通。每个半球有三个面，即膨隆的背外侧面，垂直的内侧面和凹凸不平的底面。背外侧面与内侧面以上缘为界，背外侧面与底面以下缘为界。半球表面凹凸不平，布满深浅不同的沟和裂，沟裂之间的隆起称为脑回。背外侧面的主要沟裂有：中央沟从上缘近中点斜向前下方；大脑外侧裂起自半球底面，转至外侧面由前下方斜向后上方。在半球的内侧面有顶枕裂从后上方斜向前下方；距状裂由后部向前连顶枕裂，向后达枕极附近。这些沟裂将大脑半球分为五个叶：即中央沟以前、外侧裂以上的额叶；外侧裂以下的颞叶；顶枕裂后方的枕叶以及外侧裂上方、中央沟与顶枕裂之间的顶叶；以及深藏在外侧裂里的脑岛。另外，以中央沟为界，在中央沟与中央前沟之间为中央前回；中央沟与中央后沟之间为中央后回。 大脑通过神经原之间的电流交流，提取相同信息来完成思考。大脑的复杂结构，成就了大脑行动中枢和思维中枢的地位，同时，以大脑为研究对象的学科渐渐得到社会的重视。 脑科学 脑科学，狭义的讲就是神经科学，是为了了解神经系统内分子水平、细胞水平、细胞间的
认知神经科学期末复习题及参考答案 36278
《认知神经科学》期末复习 一、概论 1.什么是认知神经科学？ [ppt]认知神经科学是阐明认知活动的心理过程和脑机制的科学。其研究模式是将行为、认知过程、脑机制三者有机地结合起来 [书]认知神经科学是在传统的心理学、生物学、信息科学、计算机科学、生物医学工程，以及物理学、数学、哲学等学科交叉的层面上发展起来的一门新兴学科，在分子（基因）、细胞、网络（神经回路）、脑区、全脑、行为等各个水平上对人类的所有初级和高级的精神活动的心理过程和神经机制—包括感知觉、运动、注意、记忆、语言、思维、情绪、意识等—开展研究。简而言之，它是研究脑如何创造精神的。 二. 方法： 2. 结构磁共振成像的空间contrast与功能共振成像的时间contrast 的概念 结构像的空间contrast：结构像一般认为是比较固定的，在短时间内不会变化，所以空间contrast 是被试间某个脑区volume大小的contrast； 功能像的时间contrast：功能像在时间维度上是变化的，使用block design/event related design时，可以在被试内做时间上的experimental condition vs. baseline的contrast，当然在这之后也可以做被试间的两个时间上的experimental condition vs. baseline的contrast的contrast。 3. fMRI研究中的多重比较校正的概念。为什么需要做多重比较？常用的矫正方法有哪些（列举3个左右）？ （答案1：在我们进行voxel-by-voxel比较时，由于比较次数很多，那么犯I型错误的数量也随之增加，如果还以只进行一次比较的α值为犯I型错误的概率的话，就会出现假阳性的结果，所以理论上比较次数大于1次的分析都应该进行多重比较校正。 另外，在fMRI数据分析中，我们相信脑的活动应该在灰质的一定范围内，而不是仅在一个voxel 内，所以通过多重比较校正我们可以把这些单个的假阳性voxel排除。fMRI数据分析中常用的多重比较校正有FDR（false discovery rate），FWE（family-wise error）和AFNI提供的校正方法。） 4. 在磁共振成像中的血液动力学响应函数指的是什么？ 血液动力学响应函数受区域性脑血流（rCBF）、血体积（rCBV）等的变化影响，是随着刺激出现从平稳状态先降低，再升高，再降低，最后恢复到平稳状态的一条函数曲线。 5. 什么是成像设备的空间分辨率与时间分辨率？ 这两个分辨率都应该指设备进行功能成像的描述。 空间分辨率（Spatial Resolution）是指成像设备在什么空间水平上反映大脑活动的信号，也就是能在什么样的空间水平上分辨出不同的信号的变化，可以反映为突触级，神经元级，voxel级，脑回级等空间分辨率。
认知神经科学期末复习题及参考答案
《认知神经科学》期末复习 一、概论 1.什么是认知神经科学？ [ppt]认知神经科学是阐明认知活动的心理过程和脑机制的科学。其研究模式是将行为、认知过程、脑机制三者有机地结合起来，简而言之，它是研究脑如何创造精神的。 二. 方法： 2. 结构磁共振成像的空间contrast与功能共振成像的时间contrast 的概念 结构像的空间contrast：结构像一般认为是比较固定的，在短时间内不会变化，所以空间contrast 是被试间某个脑区volume大小的contrast； 功能像的时间contrast：功能像在时间维度上是变化的，使用block design/event related design时，可以在被试内做时间上的experimental condition vs. baseline的contrast，当然在这之后也可以做被试间的两个时间上的experimental condition vs. baseline的contrast的contrast。 3. fMRI研究中的多重比较校正的概念。为什么需要做多重比较？常用的矫正方法有哪些（列举3个左右）？ （答案1：在我们进行voxel-by-voxel比较时，由于比较次数很多，那么犯I型错误的数量也随之增加，如果还以只进行一次比较的α值为犯I型错误的概率的话，就会出现假阳性的结果，所以理论上比较次数大于1次的分析都应该进行多重比较校正。另外，在fMRI数据分析中，我们相信脑的活动应该在灰质的一定范围内，而不是仅在一个voxel内，所以通过多重比较校正我们可以把这些单个的假阳性voxel排除。fMRI数据分析中常用的多重比较校正有FDR（false discovery rate），FWE（family-wise error）和AFNI提供的校正方法。） 4. 在磁共振成像中的血液动力学响应函数指的是什么？ 血液动力学响应函数受区域性脑血流（rCBF）、血体积（rCBV）等的变化影响，是随着刺激出现从平稳状态先降低，再升高，再降低，最后恢复到平稳状态的一条函数曲线。 5. 什么是成像设备的空间分辨率与时间分辨率？ 这两个分辨率都应该指设备进行功能成像的描述。 空间分辨率（Spatial Resolution）是指成像设备在什么空间水平上反映大脑活动的信号，也就是能在什么样的空间水平上分辨出不同的信号的变化，可以反映为突触级，神经元级，voxel级，脑回级等空间分辨率。 时间分辨率（Temporal Resolution）是指成像设备在脑活动后多长时间内能记录下活动信号，可以反映为毫秒（ms）级，秒（m）级，分钟（min）级，小时（h）级等时间分辨率； 空间分辨率：单细胞记录 > 颅内ERPs > 颅外ERPs、fMRI、PET。 时间分辨率：MEG、颅外ERPs > fMRI、TMS、PET。 6. BOLD-fMRI, NIRS, EEG/ERP这三种成像各自的特点是什么？哪两个之间可以同时记录，好处在哪里？ BOLD-fMRI利用血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白的磁敏感性不同这一特点，对神经活动所引起的血氧变化进行成像；fNIRS利用血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白对近红外光的光吸收程度的不同，对神经活动所引起的血氧变化进行成像，EEG/ERP记录大脑神经活动所引起的电位变化进行