《认知神经科学》PPT课件

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（一）行为实验研究
▪ 双任务法 ▪ 过程分离法
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双作业任务
▪ 双作业任务是应用广泛的实验范式 。 该范式的基本程序是同时给被试呈现主 任务和次任务或者只呈现主任务,然后 对这两种条件下被试的实验结果进行比 较,根据次任务对绩效的影响,判定子系 统之间的关系。
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如果进行双任务作业，一个任务越难，另一 任务就越慢，但不是不能完成。
认知神经科学的研究模式是将行为、认知过程、 脑机制三者有机地结合起来.。
在某种意义上说，心理学的发展已由认知心理 学进入到认知神经科学的时代。
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第二节 认知神经科学的学科分支、 基本观点和具体研究方法
一、学科分支
新学科分支的组成部分。
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▪ 分子神经生物学和细胞神经科学，为人脑 认知障碍和动物认知行为提供脑内机制的 许多科学数据，包括动物的学习障碍和某 些基因序列的关系。
▪ 这些都使神经科学有资格孕育一个径直研 究认知活动脑机制的新学科。
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认知神经科学
认知神经科学（Cognitive Neuroscience）是阐明 认知活动的心理过程和脑机制的科学。
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第一节 认知神经科学产生的历史背景
一、心理学研究发展的要求
认知科学的核心学科分支——认知 心理学、心理语言学、人工智能和人 工神经网络的研究都取得了重要进展， 但又都发现在自己的研究领域内出现 许多难点，必须在人脑认知活动机制 中寻求答案。
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脑的构造
▪ 脑的构造大体分为三个 部分，即后脑、中脑和 前脑
辨别过程时间= RT2－RT1
认知神经心理学、认知生理心理学、认 知心理生理学、认知神经生物学、计算神 经科学等逐渐形成。
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二、基本观点
▪ （一）脑的结构与功能具有多层次性 ▪ （二）脑的结构是其功能的基础
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三、具体研究方法
▪ 脑整体活动层次 ▪ 不同脑区活动层次 ▪ 神经细胞和亚细胞层次 ▪ 分子活动层次
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▪ 认知神经科学常用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）。
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1861年布洛卡医生在运动性失语症病人尸检 中，发现脑左半球下额回受损，后来左半球这一 区就称为语言运动区。100年以后，美国的脑外 科医生斯佩里和加扎尼加(Sperry＆Gazzaniga) 提出了大脑两半球功能一侧化理论。1961年，年 轻的脑外科医生加扎尼加在斯佩里领导下，对裂 脑病人进行神经心理检查，病人对右侧视野的刺 激物能正确说出名称，而对左侧视野刺激物只能 做出反应，都说不出名称。这使他们得到两半球 认知风格不同的观点，并于1962年发表了左右脑 分工之说的论文。
▪ 1980年初，美国学术界的一些有影响的大学开 始设立认知科学研究中心，其中加州大学圣地 亚哥分校的认知科学中心和麻省理工学院的认 知科学中心建立得较早，也最有影响。
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▪ 认知科学是研究智能实体与其环境相 互作用原理的科学。所谓智能实体是 人类、动物和智能机的泛称。
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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。
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大脑认知功能模块论
▪ 加扎尼加认为脑是由在神经系统的各 个水平上进行活动的子系统，以模块 的形式组织在一起的。”近几年利用 无创性脑功能成像技术对人类各种高 级功能进行大量的研究，证明了脑高 级功能的模块性。
▪ 脑功能模块是一种动态变化的组装。
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▪ 医生或研究人员传统的信息获取方式为视觉 ＋经验。但这种方式存在不足，对于及其复 杂的人脑而言，越来越不能满足“大量、准 确、定量研究人群细微差别”的要求。
第十章 人类心理活动的脑机制研 究新进展——认知神经科学
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认知科学
▪ 认知科学(cognitive science)的名词最早由 美国科学家Higgens于1973年所使用，他提出 了一个跨学科研究的目标和方案。1975年，美 国斯龙基金会支持了这个跨学科的研究计划， 并于1977年创刊了《认知科学》杂志。
▪ 后脑包括小脑和延髓 ▪ 中脑包括脑干的一部分，
主要机能是视觉的皮层 下反射中枢 ▪ 前脑的主体是大脑，是 中枢神经系统中最大的 结构 ▪ 重量约为1400克，在 大脑左右两半球之间由 中央沟区分，两个半球 之间则由胼胝体连接
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人类对脑的探索
▪ 颅相学(phrenology) 的观点 ▪ Pierre Flourens 的“大脑机能统一说” ▪ Lashley 的“大脑皮层机能等势说” ▪ Broca的机能定位 ▪ Brodmann分区 ▪ 大脑认知功能模块论
Hegarty 等指出,通常的双任务实验逻辑 是有问题的. 至少有两个原因,一是反应选择 的瓶颈问题;二是两种任务间的策略权衡问题。
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减法反应时（subtractive method）
用两种反应时的差数来判定某个 心理过程的存在 。
在研究快速信息加工过程如识别、 短时记忆应用这种方法。目的是测 量包含在复杂反应中的辨别、选择
▪ 计算神经解剖，主要通过智慧计算的方法， 充分地挖掘和利用已有的数据，对个体和群 体神经解剖结构的变化进行定量的研究。
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二、神经科学研究技术的突破性进展
▪ 生物医学构像技术特别是功能性磁共振成 像可以用于对于人类认知活动的研究；
▪ 脑事件相关电位、脑磁图和高分辨脑成像 等生理学方法，可以为人脑认知功能研究 提供许多新的数据；
等心理过程所需的时间。
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（F. C. Donders, 1968)
▪ 复杂反应时间与简单反应时间的差别，就是 包含在复杂反应中的心理过程所需要的时间
▪ 简单反应时（simple reaction time） RT1
复杂反应时（complex reaction time） RT2
复杂反应时
RT3