认知神经科学和功能神经影像学的互动
从神经心理学到功能神经影像学_王晓平
学术交流从神经心理学到功能神经影像学王晓平 赵永波【摘要】 神经心理学是从整体的系统方法论来研究观察人类认知过程,其一观察正常人,其二研究神经精神疾病模型的缺损症状或兴奋刺激症状。
而人脑内在过程的研究则需要用功能神经影像学。
显然功能神经影像学系统的活体功能解剖学观察给我们提供了利器,尤其是fM RI(功能磁共振)和ERP(事件相关电位)的应用。
【关键词】 神经心理学; 功能神经影像学中图分类号:R74 文献标识码:A 文章编号:1009-6574(2007)03-0204-031 神经心理学的历史和现状在医学和心理学的领域内,神经心理学是近30年来逐渐成熟起来的一门分支学科。
神经心理学是从神经科学的角度来研究心理学的问题。
人们需要了解人脑是如何反映外界环境中的事物,如何反映社会现象,如何产生心理活动以及心理活动与大脑的生理活动究竟是怎样的关系。
它把人的感知、记忆、言语、思维、智力、行为和脑的机能结构之间建立了量的关系,用标志脑机能结构的解剖、生理、生化的术语来解释心理现象或行为[1]。
一些学者直接把神经心理学称为认知神经科学。
在国内往往偏向于有神经内科背景的医务人员承担其研究,而在国外大多由具有心理学背景的医务人员来从事临床和研究工作,当然他们培训一个神经学者(Neurologist)的成本肯定比神经心理学者(Neuropsychologist)高的多。
在中国大陆目前此点则不明显。
西方一些大学医院神经心理室,附属于临床神经科系统内,和心理咨询服务心理学(Psy cholo gy)、精神科(Psychia-try)截然分开,而好的神经外科系统无疑对神经心理学研究提供高品质的研究病例提供先机。
他们为一例受咨者花的时间、精力和费用远超过我国。
“神经心理学”一词由美国哈佛大学心理学教授Bo ring在1929年根据Lashley的工作提出。
Lash-ley是行为主义学派的心理学家,一生主要从事研究动物脑的机能与行为的关系问题,开创了用脑机能术语解释复杂行为的实验科学。
人类心理学中的语言认知分析方法
人类心理学中的语言认知分析方法语言是表达思想和感受的重要途径，语言对于人类社会的发展起着重要的作用。
在人类心理学中，语言认知分析是一个重要的领域，它研究人类如何理解和使用语言，并且探讨语言与心理学之间的关系。
在本文中，我们将讨论人类心理学中的语言认知分析方法，并探讨它们在研究语言认知领域中的应用。
1. 语言理解的过程人类使用语言时，涉及到大量的认知过程。
语言理解的过程可以分为以下三个方面：1.1 词汇理解词汇是语言理解的基础。
当人们听到、阅读或思考语言时，词汇时参与语言理解的第一个组成部分。
在词汇理解过程中，大脑通过识别词素，将其转化为可理解的单元——词。
词汇理解是启动语言认知的第一步。
1.2 句子结构分析理解单个词语之后，人们会结合上下文进行句子的理解。
对于一段话中的多个词汇，要在大脑中将它们合并成完整的句子，并理解句子的语法结构和含义。
这是语言理解过程中最复杂的环节之一。
1.3 语篇理解语篇是一个更大的语言单元，通常由多个句子组成。
语篇理解涉及到对于大段文字的整体理解。
通过对文本进行综合分析，探究作者的观点和意图。
语篇理解对于人们进行语言沟通的效率和精准度至关重要。
2. 实验设计在语言认知研究中的应用语言认知研究的目标是探究人们的语言理解过程，理解语言神经机制和认知过程。
在实验设计中，研究者可以通过操纵不同语言因素，以研究不同语言区别和语言理解深度。
以下是一些有代表性的实验的类型：2.1 语音感知实验语音感知实验是研究语音单位的音韵表示方式的一种重要研究方法。
对于研究者而言，可以通过操纵不同语音单位，以了解人类大脑如何对于不同音韵进行识别和加工。
该实验通常使用短语、单词和音素做为实验材料。
2.2 语言可及性实验语言可及性实验的目标是研究人类诅咒记忆中储存过的词汇能否被快速识别和加工。
研究者通过不同的实验设计方案，如杂音反应时间(ns-RSA)等，以此来测试人类大脑的词汇储存、识别和加工能力，探究语言可及性的变化和机制。
大脑功能映射技术在神经科学研究中的应用
大脑功能映射技术在神经科学研究中的应用近年来，随着神经科学的发展和脑科学研究的进步，大脑功能映射技术在神经科学研究中起到了至关重要的作用。
这一技术可以帮助研究人员观察和理解大脑神经元的活动模式，从而揭示出关于思维、感知和行为等诸多方面的奥秘。
本文将详细阐述大脑功能映射技术在神经科学研究中的应用，并探讨其对认知神经科学、神经疾病研究以及脑机接口技术的推进。
首先，大脑功能映射技术在认知神经科学中发挥了重要作用。
通过使用MRI（磁共振成像）技术，研究人员可以非侵入性地观察被试者大脑的活动状态，以及识别脑网络之间的连接和信号传递。
这对于理解认知过程中的信息处理和决策制定至关重要。
此外，脑电图（EEG）和功能性磁共振（fMRI）技术的结合应用，可以帮助研究人员更好地理解不同大脑区域之间的功能联系，从而揭示出大脑中见解、记忆和情绪等认知能力的神经基础。
其次，大脑功能映射技术对神经疾病研究具有重要意义。
例如，通过使用功能性磁共振成像技术，研究人员可以观察大脑在神经失调和精神疾病患者中的活动模式，并得出相关结论。
这些结论可以帮助医学界更好地理解神经疾病的发生机制，为疾病的预防和治疗提供理论依据。
此外，该技术还有助于研究不同神经疾病之间的联系，例如，研究人员发现，自闭症、抑郁症和精神分裂症等疾病在大脑活动中有明显的区别，这为进一步的研究提供了价值。
此外，大脑功能映射技术也为脑机接口技术的发展和应用提供了重要支持。
脑机接口技术是一种将人类大脑与计算机等外部设备连接的技术，通过解析大脑信号来实现人机交互。
大脑功能映射技术可以帮助研究人员定位和识别大脑中特定的活动模式和功能区域，为脑机接口技术提供可靠的神经信号来源。
通过这种技术的应用，越来越多的研究和发展正在进行，例如，控制外骨骼以帮助行动不便的人，或者实现以思维控制计算机等设备。
这将在未来的医疗和生活中带来巨大的潜力和改变。
虽然大脑功能映射技术在神经科学研究中的应用有很多优势，但也存在一些局限性。
认知神经科学研究方法
认知神经科学研究方法认知神经科学是一个跨学科的领域，旨在研究和理解人类的认知过程，包括学习、记忆、注意力、意识和感知等。
为了推动这一领域的发展，研究人员采用了各种研究方法以帮助他们揭示认知过程的神经基础。
本文将介绍几种常见的认知神经科学研究方法。
1. 功能性磁共振成像（fMRI）功能性磁共振成像是近年来最具影响力和广泛应用的一种神经影像学方法。
它通过监测人脑血液流动的变化来测量大脑不同区域的活动。
研究人员可以利用fMRI检测特定任务或刺激对大脑的影响，从而了解不同认知过程的神经基础。
fMRI提供了高空间分辨率和非侵入性的测量手段，使得研究人员可以研究到更细微的大脑活动变化。
2. 电脑化测试任务电脑化测试任务是一种灵活且易于实施的研究方法。
研究人员可以设计各种电脑化测试任务来评估被试者的感知、注意力、工作记忆和执行控制等认知能力。
这些任务通常包括简单的反应时间测试、工作记忆任务和冲突解决任务等。
通过电脑化测试任务，研究人员可以收集大量的数据，在短时间内评估被试者的认知能力，从而揭示不同认知过程的特点和机制。
3. 脑电图（EEG）脑电图是一种记录大脑电活动的方法。
通过在头皮上放置电极来测量脑电信号，研究人员可以研究人脑在不同认知任务下的电活动模式。
EEG具有高时间分辨率和较低的成本，适用于研究大样本量和长时间跨度的实验。
研究人员可以利用EEG数据进行频谱分析、事件相关电位分析和相干性分析，以揭示不同认知过程的时间和空间相关性。
4. 脑磁图（MEG）脑磁图是另一种记录大脑活动的方法，与EEG类似，但测量的是脑电位的磁场。
MEG具有高时间分辨率、较好的空间分辨率和较低的噪音水平，可以捕捉到更高频率的神经活动。
通过MEG，研究人员可以研究大脑的快速事件，例如感觉刺激的加工、心理过程的时间特性和大脑区域之间的互动。
5. 结构性磁共振成像（sMRI）结构性磁共振成像技术可以提供大脑灰质和白质的高分辨率图像。
通过sMRI，研究人员可以检测到大脑结构的变化，如头盖骨和皮层之间的形态学差异。
神经科学中的认知神经科学研究
神经科学中的认知神经科学研究神经科学是现代科学研究中的一个重要领域，随着研究技术的进步和理论的发展，对于人类大脑和认知机制的研究越来越深入。
认知神经科学便是其中之一，研究的是人类的思维、记忆、意识和语言等高级认知功能与脑部结构和生理机制之间的关系。
认知神经科学研究的发展历程可以追溯到20世纪50年代的神经心理学。
随着技术的发展，神经影像成为认知神经科学研究的主要手段。
脑电图、功能性磁共振成像和正子发射断层扫描等技术的广泛应用，使得我们可以非侵入性地探究人类大脑的活动，为神经科学研究提供了有力的手段。
认知神经科学旨在通过对人类大脑的研究，深入了解人脑的结构和功能，探究认知过程的神经基础，揭示人类智能的本质及其内在机制。
其研究主要集中在认知控制、注意力、学习记忆、决策行为等方面。
例如，学习与记忆是高级认知功能的核心之一，通过研究认知神经科学，我们可以更好地理解这些功能的神经机制和相关的模块，从而为相关领域的研究提供新的思路和方法。
同时，认知神经科学的研究也可以为一些神经系统疾病的治疗提供依据。
例如，研究神经系统疾病患者的脑部活动和结构损伤情况，发现某些神经系统疾病与特定的脑部区域损伤有关，可以通过研究这些区域的损伤情况来寻找治疗方法。
同时，神经影像技术在治疗过程中也有着重要的应用，可以帮助医生更好地找到有关患者的病变部位，并调整治疗方案。
由于认知神经科学是一门新的交叉学科，其研究涉及的知识面非常广泛，需要综合应用多个领域的学科知识和技术手段。
例如，对于脑部结构和功能的研究，需要神经解剖学、神经生理学和生物化学等学科知识的支持；而对于信号处理技术和解释模型的研究，则需要数学、统计学和计算机科学等交叉学科的知识支持。
因此，目前许多内外部高校均设有认知神经科学相关的学科和研究机构，为该领域的研究做出了积极的贡献。
综上所述，认知神经科学是一门富有挑战性和前景的交叉学科。
随着研究手段和技术的不断发展，未来认知神经科学的研究将持续深入和扩展，为人类认知机制的研究和神经系统疾病的治疗提供更多的理论和实践支持。
神经影像学技术在大脑功能中的应用
神经影像学技术在大脑功能中的应用随着现代医学技术的不断发展，神经影像学作为一种新兴的医学研究领域，逐渐成为了研究大脑活动的重要工具。
神经影像学技术可以通过非侵入性的方法对大脑进行成像，帮助医学家们深入探索大脑结构和功能的信息。
本文将重点介绍神经影像学技术在大脑功能中的应用。
一、什么是神经影像学技术神经影像学技术是一种可以观察和测量大脑神经活动的方法，通常神经影像学技术包括功能性磁共振成像、脑电图和脑磁图、正电子发射断层扫描等多种方法。
从目前医学界广泛采用的神经影像学技术而言，其中最常见的是功能性磁共振成像（fMRI），它可以测量大脑局部血流量、氧气含量及代谢率的变化，从而分析观察大脑神经活动特征，反映大脑的活动状态和功能活动区。
之所以这样流行，是因为fMRI具有非侵入性、不使用放射线、分辨率高等特点。
二、 1. 神经科学研究神经影像学技术在神经科学研究领域发挥了重要作用，可以研究大脑和神经系统的形态、功能和组织结构等方面，帮助医学家们更深入地探索大脑结构和功能的信息。
例如，神经影像学技术可以帮助研究人员进一步了解大脑发育过程中的不同神经元类型及其相互作用，推进认知神经科学和行为神经科学的研究。
同时，神经影像学技术还可通过观察大脑的神经电活动，探究不同任务时的大脑局部功能及其变化，进而研究大脑的认知过程和神经机制等。
2. 疾病预防和诊断在医学临床实践中，神经影像学技术也被广泛用于神经疾病预防和诊断，特别是神经内科和神经外科的领域。
例如，神经影像学技术可以帮助医生对大脑活动异常的患者进行有效的诊断和治疗，预防和治疗各种神经疾病。
以脑卒中为例，神经影像学技术可帮助医生观察脑部缺血区域并判断其大小、位置和程度，从而采取相应的治疗方案。
3. 生物反馈治疗生物反馈法是一种通过给患者反馈自身生理参数的方式来帮助患者训练自我调节的技术，这种技术已被广泛应用于神经影像学的治疗中，被称为“神经生物反馈治疗”。
例如，神经影像学技术可以通过监测患者的神经活动，以及提供详细的生物反馈信息和支持，帮助患者调节身体和大脑的活动，从而有效地改善或缓解各种神经疾病的症状，如焦虑、抑郁等。
完整版认知神经科学
思维与决策
01
总结词
思维是我们如何理解和解决问题、进行逻辑推理和创新思考的过程。决
策则是基于思维做出的选择或决定。
02 03
详细描述
思维是我们大脑的一种高级功能，它涉及到我们如何理解和解决问题、 进行逻辑推理和创新思考。决策则是基于思维ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ出的选择或决定，它可 以帮助我们更好地应对复杂的环境和情境。
教育与学习
学习障碍
注意力与记忆力
认知神经科学研究有助于深入了解学 习障碍的神经机制，为个体化教育和 干预提供依据。
探究大脑在注意力与记忆力方面的运 作机制，有助于提高学生的学习效果 。
阅读能力
研究阅读能力的认知神经机制，有助 于优化阅读教学方法和评估阅读能力 的发展。
人机交互与人工智能
人机协作
通过认知神经科学的研究，有助 于开发更加智能、高效的人机协
1 2
神经生物学
与神经生物学结合，深入研究神经系统的基本原 理和功能，为认知神经科学提供更深入的理论基 础。
心理学
与心理学结合，通过行为实验和心理物理学方法 ，揭示认知过程的内在机制和外在表现。
3
计算机科学
与计算机科学结合，借鉴计算机科学的理论和方 法，研究大脑的算法和信息处理过程。
数据共享与伦理问题
计算机科学与神经科学结合
将计算机科学与神经科学相结合，利用人工智能和机器学习的方法 对神经数据进行处理和分析。
05 认知神经科学研究应用
神经退行性疾病
01
02
03
阿尔茨海默病
认知神经科学研究有助于 深入了解阿尔茨海默病的 发病机制，为早期诊断和 治疗提供依据。
帕金森病
研究大脑神经网络的改变 ，有助于揭示帕金森病的 运动障碍和认知障碍的关 联。
认知神经科学和功能神经影像学的互动
功能 三维及 动 态模 拟 。 认知 科 学 的核 心 学 科 分 支— —认 知 心 理 学 、 心
１ 认知神 经 科学 对脑 功 能的 系统探 索 理语 言学 、 工智 能 和 人 工 神经 网络 的研 究 都 取 得 人
了重要进展 ， 但又都发现各 自的研究领域 内出现许 多难点 ， 必须在人脑认知活动机制中需求答案 。例
序异常 的关系 Ｊ 。这 些都使 神经科学有 资格孕育
信息。就 目 前发表的文献看 ， 研究尽管思路相同， 其
基金项 目： 上海市卫生局课题 （０ ６—５ ） ２０ ３
作者简介 ： 昌明 （９ ２一） 男 ， 耿 １６ ， 安徽 无 为人 ， 士 ， 硕 副主任 医师 ， 研究方 向为脑 血管疾病及神经心理学研究 。
经退 行性 疾 病 基 础 和 临床 及 神 经 心 理 学 研 究 。
Ｔ ｌ０ ｅ ｌ ： ２１—６ ２ Ｏ ９ ３ ４ Ｏ ０—３ ８ ０ １
维普资讯
中国Ｉ 临床保健杂志 ２０ ｌ 月第 鲞箜 塑 ０７年 ２
・
６５・ ４
能（ 知 ） 认 成像 技 术 ， ６ 另一 类 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
通讯作者 ： 王晓平 ， 士， 博 副主任医师 ， 副教授 ， 研究 方 向为神
具体测试手段往往稍有差别 ， 有些则和国别 、 文化人 文 因素 有关 。测试 者 可 以根 据 病 史 、 神经 病 学 检 查
和神经心理学知识来选择恰 当的测验方法。 认知神经科学测试手段和认知功能神经影像学 研究的结合 ， 疑是 当今 的研究热点。认知神经科 无 学 包括 两 大类 互补 的研 究 方 法 ： 类 是 无 创 性 脑 功 一
人脑神经科学的研究有哪些前沿进展
人脑神经科学的研究有哪些前沿进展人脑神经科学是研究人类大脑和神经系统的结构、功能和发展的学科。
近年来，随着技术和方法的不断创新和改进，人脑神经科学研究取得了很多前沿进展，以下是其中的一些：1.神经可塑性研究：神经可塑性是神经系统适应环境变化的能力，研究人员已经发现，神经可塑性与学习、记忆等认知功能密切相关。
近年来，研究人员利用新型成像技术和分子生物学方法，不断深入探索神经可塑性的分子机制和调节途径。
2.神经影像学研究：随着磁共振成像（MRI）和脑电图（EEG）等技术的不断提高，人脑神经科学家们已经能够更加精细地研究大脑的结构和功能。
此外，研究人员还研发了新型的脑成像技术，如超声波成像和光学成像，使得研究人员能够更加准确地观察神经元的活动。
3.神经退化性疾病研究：神经退化性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）一直是人类面临的巨大健康挑战。
近年来，研究人员在探索这些疾病的病因和发病机制方面取得了重大进展，从而为开发新的治疗方法和药物提供了新的思路。
4.神经工程学研究：神经工程学是将工程学和神经科学相结合的学科，旨在研究和设计神经假体和修复神经损伤。
近年来，研究人员已经成功开发出多种新型的神经假体，如可控释放的药物输送系统、仿生神经元芯片等，这些成果为神经损伤的治疗提供了新的途径。
5.脑-机接口研究：脑-机接口是指将人类大脑和外部设备连接起来的技术。
近年来，随着人工智能和机器学习等技术的发展，研究人员已经能够通过脑机接口技术实现对大脑的实时监测和控制，从而实现人机交互的目标。
这项技术已经在多个领域得到应用，如假肢控制、语音和运动障碍治疗等。
6.神经元组学研究：神经元组学是一种新兴的研究方法，旨在通过单细胞测序和其他高通量技术，对大脑中每个神经元的基因表达和功能进行全面解析。
这种方法已经在多个神经科学领域得到应用，如认知功能研究、神经发育研究等。
7.认知神经科学研究：认知神经科学是研究人类认知行为和神经机制的交叉学科。
心理学在科学研究中的应用有哪些新进展
心理学在科学研究中的应用有哪些新进展在当今科学研究的广阔领域中，心理学正发挥着日益重要的作用，并不断取得新的进展。
这些进展不仅加深了我们对人类行为和心理过程的理解，还为解决各种现实问题提供了创新的思路和方法。
认知神经科学的融合是心理学领域的一个显著新进展。
通过先进的神经影像技术，如功能性磁共振成像（fMRI）和脑电图（EEG），研究者能够直接观察大脑在执行各种心理任务时的活动模式。
这使得我们能够更精确地了解认知过程，如注意力、记忆和决策，是如何在大脑中实现的。
例如，研究发现，当人们进行创造性思考时，大脑的特定区域会表现出独特的神经活动模式。
这不仅为理解创造力的本质提供了神经基础，还为培养和提升创造力提供了潜在的靶点。
在教育科学方面，心理学的应用带来了个性化学习的新突破。
基于对个体学习风格和认知特点的研究，教育者能够制定更具针对性的教学策略。
例如，对于视觉学习型的学生，可以提供更多的图像和图表来辅助教学；对于听觉学习型的学生，则更多地运用讲解和讨论。
此外，心理学的研究还揭示了动机和情绪对学习效果的影响。
通过激发学生的内在学习动机，营造积极的学习氛围，可以显著提高学习成绩和知识的长期保留。
健康心理学领域也取得了重要的新成果。
随着对压力、心理韧性和身心健康之间关系的深入研究，我们能够更好地预防和治疗各种身心疾病。
例如，心理干预措施，如认知行为疗法（CBT）和正念减压疗法（MBSR），已被证明对缓解焦虑、抑郁等心理障碍具有显著效果，并且能够改善慢性疾病患者的生活质量。
此外，心理学研究还关注到社会支持和生活方式对健康的影响，为促进整体健康提供了综合的干预方案。
在社会科学研究中，心理学为理解人类的社会行为和群体互动提供了有力的工具。
社会认知心理学的研究揭示了人们在形成社会判断和印象时的潜在机制，帮助我们更好地理解偏见、歧视和社会冲突的根源。
同时，通过研究人际沟通和合作，心理学为构建和谐的社会关系和有效的团队合作提供了指导。
神经影像学了解利用影像技术研究大脑和神经系统的方法
神经影像学了解利用影像技术研究大脑和神经系统的方法神经影像学是一门研究利用影像技术来观察和了解大脑和神经系统的学科。
这一领域的进展给我们带来了极大的启示和突破，为我们深入了解人类的思维、感知、运动以及神经系统疾病的发展和治疗提供了丰富而全面的信息。
本文将介绍神经影像学的基本原理、常用的影像技术和其在研究大脑和神经系统中的应用。
一、神经影像学的基本原理神经影像学的基本原理是通过影像技术来观察和记录大脑和神经系统的活动。
与传统的研究方法相比，神经影像学具有非侵入性、高效率、全脑覆盖等优势。
其关键在于利用不同的影像技术来检测或测量神经元的活动、代谢、结构和功能。
二、常用的神经影像技术1.功能性磁共振成像（fMRI）功能性磁共振成像是一种常用的神经影像技术，它通过测量血氧水平变化来推断大脑区域的神经活动。
该技术可用于研究大脑在不同认知任务下的活动模式，帮助我们了解大脑的功能连接和神经网络。
2.脑电图（EEG）脑电图是通过记录头皮上的电活动来观察大脑的电信号。
它可以提供高时间分辨率的数据，从而帮助我们研究大脑的快速变化和活动模式。
脑电图在临床诊断和研究中广泛应用，例如睡眠障碍、癫痫等神经系统疾病。
3.磁共振成像（MRI）磁共振成像利用磁场和无害的无线电波来生成具有高空间分辨率的大脑影像。
它可以提供关于大脑结构、组织和病变的详细信息。
MRI在临床医学和神经科学研究中被广泛应用，例如研究脑发育、神经退行性疾病等领域。
三、神经影像技术在大脑研究中的应用1.大脑结构和功能定位神经影像技术可以帮助我们确定大脑的结构和功能定位，以及不同脑区在特定任务中的表现。
通过比较不同个体或病人与正常人的大脑影像数据，我们可以识别出与特定功能相关的区域，并深入研究其功能连接和调控机制。
2.神经系统疾病的研究与诊断神经影像技术在神经系统疾病的研究和诊断中发挥着重要作用。
例如，使用MRI可以帮助识别脑肿瘤、中风和退行性疾病等病变。
此外，通过比较不同疾病患者的大脑影像数据，可以寻找与疾病发展和治疗响应相关的神经机制。
脑成像技术与认知神经科学研究
脑成像技术与认知神经科学研究随着科技的不断进步，脑成像技术的发展越来越成熟。
脑成像技术不仅为医学诊断提供了工具，还为认知神经科学研究提供了不可替代的支撑。
通过脑成像技术，研究人员可以直观地了解活跃的大脑区域，揭示认知与行为的神经机制，探讨人类思维和感知的奥秘。
一、脑成像技术的概述脑成像技术是指利用一系列磁共振成像、电生理、荧光成像等技术手段获取人脑结构和功能状态的信息，以达到了解人脑生理和心理活动的目的。
其中最常见的脑成像技术就是功能磁共振成像（fMRI）技术。
fMRI技术是基于磁场和局部血氧水平变化原理，通过磁感应线圈的扫描，检测大脑区域的血氧含量及变化，进而揭示神经生理活动的变化。
这项技术具有非侵入性、高空间分辨率、高时间分辨率等优点，因此被广泛应用于认知神经科学研究中。
二、认知神经科学的研究方法作为神经科学的一个分支，认知神经科学研究主要探讨人类思维、感知、认知和情感等心理活动的神经基础。
认知神经科学研究方法包括行为实验和神经影像学两个方面。
行为实验是指利用心理学测试、眼动仪、反应时间测试等手段，对被试者进行认知行为实验，以了解认知行为的特征和规律。
而神经影像学则是通过脑成像技术，通过研究被试者的脑区活动情况，揭示脑区之间的联系和功能特征。
三、认知神经科学的研究领域认知神经科学研究领域十分广泛，主要研究以下三个方面：1. 认知过程的神经机制认知过程是人们接受信息、处理信息并做出反应的过程，例如注意、记忆、语言等。
通过脑成像技术，研究人员可以观察到大脑在认知过程中的活动情况，揭示认知过程的神经机制。
例如，一些研究表明，语言处理过程涉及到多个脑区的协同作用，包括听觉皮层、语言中枢和运动皮质等。
而数字计算过程则主要涉及到顶枕皮层和枕叶皮层，不同的认知活动涉及的脑区也不尽相同。
2. 神经可塑性的机制神经可塑性是指大脑在学习、记忆、训练等过程中产生的变化。
通过脑成像技术，研究人员可以观察到神经可塑性产生的过程和结果。
功能性磁共振成像在认知神经科学中的应用
功能性磁共振成像在认知神经科学中的应用随着科技的不断进步，医学领域也得到了新的突破。
其中，功能性磁共振成像（fMRI）作为一种先进的神经影像技术，已经成为了认知神经科学中的重要工具。
本文将介绍fMRI的原理、在研究认知神经科学方面的应用以及未来的发展方向。
一、fMRI的原理fMRI是通过测量大脑不同区域的血氧水平变化来研究神经活动的。
它是基于磁共振成像技术，通过强磁场和无线电波与人体内的磁共振来测定大脑的血流情况。
神经活动引起大脑区域的血流量增加，因此可以通过fMRI来间接测量神经活动。
二、fMRI在认知神经科学中的应用1.研究大脑的功能区域fMRI技术可以区分大脑区域之间的联系和活动。
在人脑中有许多功能区域，如视觉皮层、听觉皮层、运动皮层、语言区域等等。
通过分析fMRI数据，可以将大脑不同功能区域的边界和位置进行确定，并了解不同区域之间的相互影响。
2.研究认知过程认知过程是指人类处理信息的方式，包括知觉、注意、记忆、感知、思考、判断和语言等等。
fMRI技术可以间接观察大脑活动，从而了解不同认知过程的神经基础。
例如，通过对fMRI扫描下的数据进行分析，可以研究人类记忆过程的内部机制、个体间的差异和大脑活动的可塑性。
3.研究心理疾病心理疾病是指在心理、生理、情感等方面出现严重异常的疾病。
通过fMRI技术，可以发现与心理疾病相关的大脑区域。
例如，研究发现，抑郁症患者的大脑区域连接方式异常，且控制情绪的前额叶皮层较少激活，这些发现有助于理解抑郁症的本质和发展心理干预策略等。
三、未来的发展方向fMRI技术的不断革新将推动其应用的不断拓展。
现在已经出现了许多基于fMRI的新应用，如脑机接口技术、基于fMRI的人工智能等等。
未来，fMRI技术有望在以下方面发挥更大的作用：1.精准医学精准医学是一种基于个体基因、环境和生活方式的个性化医疗，fMRI技术可以解决个体大脑激活模式的个体差异。
通过fMRI技术精确测量大脑区域之间的相互连通，可以识别出个体大脑的特异性，并为个体提供最佳的医疗和康复方案，从而实现精准医疗的目标。
功能性核磁共振成像在神经科学领域应用
功能性核磁共振成像在神经科学领域应用功能性核磁共振成像（fMRI）是一种非侵入式的神经影像学技术，可以提供有关大脑活动和功能连接的信息。
在神经科学领域，fMRI已经广泛应用于研究神经系统的各个方面，从认知控制到情绪调节，从疾病诊断到治疗监测，其应用前景十分广泛。
首先，fMRI在理解大脑的功能组织和功能连接方面发挥着重要作用。
通过对大脑不同区域的活动进行监测，可以了解这些区域在不同的认知、运动和情绪任务中的角色和活动模式。
例如，研究人员可以使用fMRI技术来探索语言产生和理解的神经机制，以及如何在大脑中协调不同区域之间的活动。
其次，fMRI也被广泛用于疾病的诊断和治疗监测。
对于精神疾病和神经系统疾病的研究，fMRI可以提供疾病发展和病理机制的重要线索。
例如，研究人员可以通过比较患者与健康对照组的脑功能图像，寻找与特定疾病相关的神经活动的差异。
这有助于改进对神经系统疾病的诊断准确性，并为开发新的治疗方法提供指导。
此外，fMRI还可以帮助研究人员研究药物的作用机制和对大脑活动的影响。
通过监测患者在服用药物前后的脑活动，可以获得药物对特定神经回路或大脑区域的影响程度。
这可以帮助了解特定药物的疗效，并指导临床医生制定更加个性化和有效的治疗方案。
此外，fMRI还可以帮助研究人员了解大脑的发育和老化过程。
通过比较儿童、青少年和成年人以及老年人的脑功能图像，可以了解大脑在不同阶段的发育和退化过程。
这对于了解青少年的大脑发展以及老年人的认知衰退有重要意义，并可以为干预措施的设计提供依据。
fMRI技术的应用也面临着一些挑战和限制。
首先，fMRI技术对被研究对象的合作程度有一定要求，对于儿童、老年人或患有运动障碍等疾病的患者来说可能存在困难。
其次，fMRI技术的时间和空间分辨率相对较低，限制了对神经活动的精确刻画。
此外，fMRI技术还会受到主观感受、心理状态和其他环境因素的影响，因此在研究设计和数据解读上需要非常谨慎。
认知神经科学
认知神经科学引言认知神经科学是一门跨学科的科学领域，将神经科学与心理学、认知科学以及计算机科学等学科相结合，研究人脑如何生成认知、学习和记忆以及其他认知过程。
认知神经科学旨在探索人类思维和认知的基本原理，并了解这些过程如何在神经网络中实现。
通过深入了解认知神经科学，我们可以更好地理解大脑如何运作，进而拓展我们对人类思维和意识的认知。
1. 神经科学与认知科学的融合认知神经科学是神经科学领域与认知科学相结合的产物。
神经科学研究的是神经系统的结构和功能，而认知科学研究的是人类思维和意识的基本原理。
认知神经科学将这两个领域的研究相互融合，探索大脑中心神经系统在思维过程中的作用。
它借助神经影像技术和行为实验等研究方法，将认知心理学的实验结果与神经元活动相联系，从而揭示人脑认知过程的神经基础。
2. 认知过程与大脑结构的关系认知神经科学研究认为，人类的思维和意识是与大脑中不同区域的神经网络活动相关的。
许多认知过程，比如注意力、记忆、语言和决策等，都与特定的大脑区域和神经元群体的活动有关。
通过结构和功能的研究，我们可以了解不同的认知过程在大脑中是如何分布和协调的。
例如，研究发现前额叶皮层与决策制定密切相关，顶叶皮层与视觉和空间认知密切相关。
这些发现有助于我们理解认知过程的基本机制以及大脑区域之间如何相互作用以实现人类思维。
3. 认知神经科学技术的发展随着科技的进步，认知神经科学研究的技术工具和方法也得到了极大的提升。
例如，脑电图（EEG）和功能磁共振成像（fMRI）等神经影像技术可以测量大脑在特定任务下的神经活动情况。
这些技术使得研究者能够观察到大脑的实际活动，并且能够将这些活动与行为结果相关联。
此外，神经网络模型和计算模拟等方法也被广泛用于研究认知神经科学的复杂问题。
这些技术的发展不断推动着认知神经科学的进步。
4. 认知神经科学的应用认知神经科学的研究成果对于多个领域有着重要的应用价值。
其中一个重要的应用领域是神经疾病的研究和治疗。
神经科学技术在神经影像学中的应用
神经科学技术在神经影像学中的应用在当今科技飞速发展的时代，神经科学技术的进步为我们深入了解大脑的奥秘提供了强大的工具。
其中，神经影像学作为一种非侵入性的研究方法，借助各种先进的技术手段，让我们能够直观地观察大脑的结构和功能，为神经科学的研究以及临床诊断和治疗带来了革命性的变化。
神经影像学中应用广泛的技术之一是磁共振成像（MRI）。
MRI 利用磁场和无线电波来生成大脑的详细图像。
其中，结构磁共振成像（sMRI）可以清晰地显示大脑的解剖结构，包括灰质、白质和脑脊液的分布。
通过测量大脑不同区域的体积、厚度和表面积等参数，研究人员能够发现与各种神经疾病相关的结构异常，例如在阿尔茨海默病中，海马体的萎缩就是一个重要的诊断指标。
功能磁共振成像（fMRI）则更进一步，它能够检测大脑在执行特定任务或处于不同状态时的血流变化，从而反映出大脑的功能活动。
当大脑的某个区域活跃时，该区域的血流量会增加，fMRI 可以捕捉到这种变化。
这使得我们可以研究大脑在感知、思考、情感等方面的功能机制，例如揭示语言处理过程中大脑不同区域的协同工作。
除了 MRI 技术，正电子发射断层扫描（PET）在神经影像学中也发挥着重要作用。
PET 可以测量大脑中各种分子的代谢和神经递质的活动。
例如，使用放射性标记的葡萄糖类似物，如氟代脱氧葡萄糖（FDG），可以观察大脑的能量代谢情况。
在帕金森病的研究中，PET 可以检测多巴胺能神经元的功能，帮助早期诊断和监测疾病的进展。
脑电图（EEG）是另一种常用的神经影像学技术，它通过在头皮上放置电极来记录大脑的电活动。
EEG 具有极高的时间分辨率，可以实时捕捉大脑神经元放电产生的电信号变化。
虽然它的空间分辨率相对较低，但在研究癫痫、睡眠障碍等疾病以及认知神经科学领域中仍具有不可替代的价值。
脑磁图（MEG）则是通过检测大脑神经元电流产生的磁场来反映大脑的活动。
与 EEG 相比，MEG 对大脑活动的定位更加准确，尤其在研究感觉和认知过程的早期阶段具有独特的优势。
神经科学研究中的脑功能影像学
神经科学研究中的脑功能影像学随着科技的发展，脑功能影像学成为研究神经科学领域的重要工具之一。
利用脑功能影像学技术，研究人员可以直观地观察和测量大脑的结构和活动，以增进我们对脑功能和认知过程的理解。
本文将介绍脑功能影像学在神经科学研究中的应用和重要性。
一、脑功能影像学的概述脑功能影像学是一种非侵入性的技术，它可以通过测量脑部活动和血液流动的变化来提供对大脑功能的重要线索。
其中最常用的技术包括功能磁共振成像（fMRI）、电生理学和磁振造影（MRI）。
通过这些技术，研究人员可以观察神经元活动、脑区互相连接以及脑血流的变化，揭示脑功能和认知过程的机制。
二、脑功能影像学在认知研究中的应用脑功能影像学广泛应用于认知研究领域。
通过对被试者在特定任务中的脑活动进行观察和分析，研究人员可以揭示与不同认知过程相关的脑区和网络。
例如，在工作记忆研究中，fMRI技术可以显示与记忆任务相关的脑活动，从而帮助我们理解记忆的神经机制。
此外，脑功能影像学还可以用于研究学习、感知、决策等认知过程。
三、脑功能影像学在神经疾病研究中的应用脑功能影像学对于研究和理解神经疾病的机制和治疗也具有重要意义。
通过比较患者和正常人群在特定任务中的脑活动差异，研究人员可以发现与神经疾病相关的异常脑区和网络。
例如，在阿尔茨海默病研究中，fMRI可以显示受影响脑区的功能异常，从而有助于早期诊断和治疗策略的制定。
此外，脑功能影像学还可以用于研究精神疾病、脑卒中等神经疾病。
四、脑功能影像学的发展趋势随着科技的突飞猛进，脑功能影像学也在不断发展和进步。
新的技术和方法的引入使得研究人员能够更准确地观察和分析脑功能。
例如，高分辨率fMRI技术可以提供更精细的脑区分辨率，光照射光启动功能磁共振成像可以通过激活光敏蛋白来实现更精确的脑区激活。
此外，机器学习和数据挖掘等方法的应用也为脑功能影像学的研究提供了新的思路和工具。
总结：脑功能影像学是神经科学研究中必不可少的工具之一。
认知神经科学
认知神经科学
认知神经科学，俗称认知科学，是一门跨学科的科学领域，涉及心理学、神经科学、计算机科学和认知科学等多个学科的知识和方法。
它研究人类的认知过程，包括感知、思维、记忆、学习、语言、决策等方面，旨在揭示人类大脑的运作机制和认知功能。
在认知神经科学领域，研究者常常运用神经影像技术，如功能性磁共振成像（fMRI）和电生理学方法，来观察大脑在不同认知任务中的活动模式。
通过这些方法，研究者们能够深入了解大脑在处理信息、产生行为、形成记忆等过程中的神经机制。
认知神经科学的研究内容涵盖广泛，其中一个重要方向是研究认知控制和执行功能。
认知控制是指大脑对认知过程的监控和调节，包括抑制不必要的干扰、灵活地切换注意力、规划行为等能力。
执行功能则是指大脑进行高级认知任务时所需要的处理能力，如工作记忆、决策制定、问题解决等。
另一个重要的研究方向是语言和语音的认知神经科学。
通过研究大脑在语言理解、语言产生、语音识别等任务中的活动，科学家们能够揭示大脑是如何完成语言加工的。
这对于理解语言障碍、语言习得和多语种交流等问题具有重要意义。
此外，认知神经科学也涉及视知觉、空间认知、情绪加工、社会认知等方面的研究。
通过研究这些认知过程在大脑中的神经机制，科学家们可以更好地理解人类的认知能力和心理行为，为认知障碍的治疗和康复提供理论基础。
总的来说，认知神经科学作为一个新兴的交叉学科领域，对于理解人脑的奥秘、揭开认知过程的神秘、解决认知障碍的问题都具有重要意义。
通过不断深入的研究和探索，我们相信认知神经科学将为人类带来更深入、更全面的认知和神经科学知识，促进人类认知能力的提升和神经健康的维护。
医学影像与神经科学领域的交叉研究
医学影像与神经科学的交叉研究是指将医学影像技术应用于神经科学领域，以探索和理解人脑结构、功能和疾病机制的关系。
这种交叉研究可以提供非侵入性的、全面的关于大脑活动和结构的信息，从而为神经科学的研究和临床诊疗提供了有力的工具和方法。
医学影像技术如核磁共振成像（MRI）、功能磁共振成像（fMRI）、脑电图（EEG）等，能够观察和记录大脑的活动、结构和连接方式。
这些技术在神经科学研究中的应用主要有以下几个方面：
1. 神经解剖学：利用MRI等技术对人脑进行结构成像，包括脑灰质、白质、脑回等的定位和分析，揭示出不同区域的功能和连接网络。
2. 神经生理学：通过fMRI和EEG等技术观察大脑在任务执行、感知、思维等过程中的活动变化，研究不同功能区域的激活模式和相互作用。
3. 神经病理学：利用医学影像技术对神经系统疾病进行诊断和评估，如脑肿瘤、中风、神经退行性疾病等，帮助确定病灶位置、范围和病变程度。
4. 神经调控：结合医学影像技术和刺激手段，如经颅磁刺激（TMS）、脑电刺激等，研究特定区域的功能和影响，探索疾病治疗的可能途径。
这些交叉研究为神经科学提供了更加准确和全面的数据，使得我们能够更好地理解人脑的结构和功能，揭示疾病机制，寻找治疗方法，并在临床上应用于神经疾病的早期诊断和干预。
同时，这也促进了医学影像技术的不断发展和创新，为神经科学研究和临床实践提供更多的工具和方法。
脑电波和神经影像在认知神经科学中的应用
脑电波和神经影像在认知神经科学中的应用随着人类对大脑认知的不断深入，各种技术在认知神经科学领域得到了广泛应用，其中脑电波（Electroencephalogram）和神经影像（Functional Magnetic Resonance Imaging）是当中最常用的两个技术。
这两种技术的主要作用是通过记录或者测量大脑的活动来探究智能和认知行为的机制。
本文将重点讨论脑电波和神经影像在认知神经科学中的应用。
一、脑电波脑电波作为一种记录大脑神经活动的非侵入性技术，是研究认知过程的有力工具。
它可以用来测量脑电信号，通过观察脑电波的不同频率和振幅，可以了解大脑在不同活动时的内在过程，进一步探索智能和认知行为的机制。
脑电波可以测量谐波频率（Hz），即大脑中神经元的活动。
这些频率通常分为不同的波段，包括δ波（1-4 Hz）、θ波（4-8 Hz）、α波（8-12 Hz）、β波（12-30 Hz）和γ波（30-100 Hz）。
不同的波段与不同的身体活动和认知状态有关。
例如，α波频率较低时，与放松、催眠和沉思有关。
当人们感到激动或紧张时，β波频率会增加。
除此之外，通过脑电波技术可以测量大脑的事件相关脑电位（Event-Related Potentials, ERP）。
ERP是指在特定的任务或刺激下，大脑神经元的脉冲发放反应所引起的脑电波活动。
因此，ERP可以用来检测两种或两种以上的事件之间的差异，以及他们在大脑中的处理方式。
例如，识别单词需要比单纯观看字母时更多的处理。
用ERP技术可以观察到人们在不同任务和刺激下的大脑反应，这种技术在研究认知和心理的临床应用中得到广泛的应用。
二、神经影像神经影像是一种可以透过头皮和外部组织直接观察到人脑内部活动的技术。
它包括了计算机断层摄影（Computed Tomography）和磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging），但是在认知神经科学研究中最常被使用的是磁共振成像技术，特别是功能性磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging）。
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知神经科学和功能神经影像学的互动耿昌明1，王晓平2（1.解放军八五医院内二科,上海 200052;2.上海交通大学附属第一人民医院神经科）［中图分类号］ Q189 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1672-6790(2 007)06-0644-02上世纪60年代，由于信息加工的观点引入了心理学，认为人的大脑类似于计算机，即编码、贮存、提取的基本认知过程。
人们开始用自由回忆、线索回忆、再认及各种记忆判断的方法代替原有的研究范式。
从20世纪80年代起，记忆的研究进入了崭新的领域，多学科发展和认知神经科学的研究途径是这一阶段的主要特点。
对内隐记忆的长期深入的研究使多重记忆系统的理论不断完善［1,2］，尤其蒙特利尔Penfield和 Milner等对颞叶语义记忆研究为人瞩目。
多种研究方法的出现和结合也促进了这一阶段的研究，如脑功能成像技术、神经心理学方法、计算机模型的研究等，最具冲击力的是大脑神经结构－功能三维及动态模拟［3］。
1 认知神经科学对脑功能的系统探索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，但又都发现各自的研究领域内出现许多难点，必须在人脑认知活动机制中需求答案。
例如，认知心理学和心理语言学研究中，信息加工的并行和串行方式，外显机制和内隐机制，基于经验和知识的认知活动，其脑机制有何异同？生物医学构像技术特别是近年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ERP、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；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，包括学习障碍和某些基因序异常的关系［4］。
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。
神经心理学研究中行为主义心理学派仍占据着统治地位，后继的实验心理学研究尤其是认知神经科学任务测试如功能磁共振成像（fMRI）的Task设计也具有该特征［5］。
一些学者径直把神经心理学称为认知神经科学，在国内往往偏向有神经内科背景的医务人员承担其研究，而国外大多有心理学背景来从事临床和研究工作。
神经心理学是从神经科学的角度来研究心理学的问题。
它在人的感知、记忆、言语、思维、智力、行为和脑的机能结构之间建立了量的关系，它综合神经解剖学、神经生理学、神经药理学、神经化学、神经病学和实验心理学及临床心理学的研究成果，成为心理学与神经科学交叉的一门学科，见图1。
临床神经心理学尽可能选择利用现有的技术能最大限度地暴露大脑损伤后患者的脑机能缺陷；能提供有助于探讨大脑认知的研究和疾病诊断的可靠信息。
就目前发表的文献看，研究尽管思路相同，其具体测试手段往往稍有差别，有些则和国别、文化人文因素有关。
测试者可以根据病史、神经病学检查和神经心理学知识来选择恰当的测验方法。
认知神经科学测试手段和认知功能神经影像学研究的结合，无疑是当今的研究热点。
认知神经科学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［6-9］，另一类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，极需临床背景。
尽管这些方法为人类科学增添了许多光彩，但仍难很好满足认知神经科学研究的要求。
脑认知成像技术可以为我们对认知过程的脑功能形成直观的图像乃至动画显示，是注重整体综合而非局部如细胞水平分析的系统。
随着分子功能影像学的进一步发展，给我们综合和分析两种研究思路更为有效的结合，比如磁共振波谱技术就提供了一条新途径，同时功能影像学和基因的相关性研究非常迅猛。
2 现代探索认知的功能神经影像学工具长久以来，科学家们就注意到这样的事实。
即人脑的功能反映在大脑皮层是按空间分区的，在脑内次级结构也是按空间分隔的［10］。
研究脑功能映射(f unction brain mapping)有许多成功的手段，例如正电子发射断层（PET）扫描，脑电图(EEG)和脑磁图(MEG)［11］。
近期兴起用光学成像的方法检测脑功能，例如近红外光谱仪和基于可见光的时间分解反射光谱仪，都是基于检测神经活动引起的脑血流和代谢改变。
与fMRI相比,很难对活动区作准确的空间定位。
广义的fMRI包括磁共振波谱等。
在此仅介绍狭义的fMRI对认知和临床的贡献。
fMRI最早起源于1991年，它虽然是一种非介入的技术，但却能对特定的大脑活动的皮层区域进行准确、可靠的定位，空间分辨率达到mm级，并且能以各种方式对物体反复进行扫描［12］。
fMRI的另一个特点是，能跟踪信号的改变。
例如在仅几秒钟内发生的思维活动，或认知实验中信号的变化［13］。
国内外大批的脑科学研究人员已经开始从事磁共振功能神经成像的研究，并将它应用于认知神经科学，几年前一度把Neuroimage杂志SCI分值从3分抬至8分多。
医学领域的迫切需求也进一步促使fMRI技术的发展，一些在临床疾病病理机制方面的应用已初见端倪，其它广义的fMRI技术例如利用扩散(diffusion)成像和灌注(perfusion)成像技术对大脑局部缺血进行诊断等，也有人用SPM技术研究脑功能活动中神经兴奋动态传导过程，当然专业的计算机算法技术为其必需。
fMRI原理：Ogawa 和Turner对实验动物的独立研究表明只需改变血的氧合状态就可得到与对比剂在血管周围扩散的MRI图像改变相类似的结果。
这个观察结果基于这样的事实，脱氧血红蛋白(deoxyhemoglobin)比氧合血红蛋白(oxy hemoglobin)更具有顺磁性，所以它本身就有和组织一样的磁敏感性。
因此脱氧血红蛋白可以看成是天然的对比剂。
如果影响大脑的状态使氧摄取和血流之间产生不平衡，并采用对磁场不均匀性敏感的MR成像序列，就可在脑皮层血管周围得到MRI信号的变化。
此技术称作血氧合度依赖的对比(blood oxygenation le vel dependent contrast，BOLD)。
这种方法可在无须对比剂和放射剂的条件下进行人脑功能定位的研究，并具有较高的空间分辨率。
施加刺激时观察到的信号升高意味着顺磁的脱氧血红蛋白的浓度相对降低。
这就证明了早期PET的研究结果，施加刺激时氧的摄取远小于血流的增加。
早期对颅脑手术的观察也表明了从活动皮层区离开的血液呈亮红色，即有更多氧合。
理论上讲，信号的变化受血液动脉氧合、血流量、血流、血细胞比容、组织氧摄取和血流速度的变化等影响［1 4］。
EPI(回波平面成像)技术每秒可获得40多幅单层图像，一般5 s就能得到覆盖全脑的三维数据集，可以很容易用相关软件直观审读。
在神经活动中，突触传导为1 ms级，信息传输是几百ms。
但血流动力学反应的长潜伏期严重妨碍了BOLD对神经信号的响应。
活动皮层BOLD信号的峰值出现在激励开始后的5～8 s，并且回到基线水平需要同样的时间。
如果在血流动力学反应时间之内施加一个单独的刺激会减少对比度，因为信号没有足够的时间回到静息水平。
这决定任务设计的resting即baseline时间不能过短。
fMRI方法既可以对单一受试者进行多项研究，也可以对经科学分组的群体进行横向研究。
和其他非手术脑功能定位技术(如PET、EEG、MEG及近红外光谱仪成像)相比，fMRI具有非常好的空间分辨率和较好的时间分辨率。
这些特性为对人脑进行多种新颖的认知神经科学的实验提供了有利条件，并可进行脑病理的研究，具有相当大的临床意义。
在神经的适应性、潜伏期和记忆存储机制方面尚存在一些基本问题没有解决，使人们有兴趣注意观察与学习和记忆有关的大脑皮层组织的变化，以及在儿童发育阶段，在脑损伤的恢复阶段脑区的变化。
关于人脑功能映射的一个有趣的实验是扣指实验。
令受试者用拇指和其余四指按规定的顺序交替对扣，同时用fMRI成像，观察大脑皮层变化情况。
该实验成功反映学习过程及大脑对动作支配情况。
迄今为止较成功的研究有：癫痫患者和正常人的语言偏向的研究，以决定是否手术、手术入路和病灶可否切除与否;耳鸣和脑鸣的鉴别乃至定位、定性，先天耳聋者和正常听力人群的参与阅读英语和美国手语的大脑区域的比较，对面孔认知中枢概念的提出，近期有研究发现［15］发现左利中国人听读汉语一般除了“抽象思维”的左脑主导还有“四声音乐”右脑，不同于西方结果，基本得益于fMRI的研究手段。
今后可能的研究方向包括认知的交叉文化的研究(从与阅读不同文字符号有关的皮层区域开始)、非语言推理的速度和皮层活动的定位及区域大小之间的关系。
将fMRI数据标准化至一个共同的立体空间(比如Tal空间体系)包括和蒙特利尔神经病学研究所的（MNI体系）神经影像学空间乃至和Brod amann区域数据互换的可靠性，即允许把显著性的活动投入共同的标准空间中加以分析和比较。
脑fMRI检查目前更多的仍在研究阶段。
临床已用于脑部手术前计划的制定；如癫痫手术时，通过fMRI检查识别并保护功能区；对中风患者脑功能的恢复进行评估，以及精神疾病神经活动的研究等等。
如果把多种影像技术结合起来（例如：fMRI和MEG及PET结合起来），对人脑功能的研究将更进一步。
fMRI的图像处理的软件：目前已有很多对fMRI的图像进行处理和数据分析软件，下面列出比较常用的几种：① MRIcro－SPM兼容；② AFNI-Medical College of Wisconsin，编者Cox后任职于美NIH；③ SPM-Wellcome Departmen t of Cognitive Neurology，基于Matlab.软件；④德国版的Voyage大脑导航软件；⑤ FSL软件：/fsl。
3 结语需要强调的是，就单个功能神经影像学技术、观点而言，已经很难划归某一个学科专有，其实也是当代各学科发展的必然趋势；同时，笔者具备临床神经科学背景，故时刻感觉到自身欠缺的高等数学和计算机程序编写知识底蕴对认知神经科学研究的重要乃至必要性，因而加强合作非常重要。
总之，功能神经影像学不仅对临床神经病学的发展起到了巨大的推动作用，而且对认知神经科学的突飞猛进也是至关重要的。
参考文献［1］王晓平.学习和记忆的认知心理学研究［J］.自然杂志，2004，26（4）: 233-237.［2］汤慈美.神经心理学［M］.北京：人民军医出版社，2001:225-295.。