认知神经科学ppt课件
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• 十几年后，认知科学家们终于在生物脑中概括出并行分布式(PDP) 的神 经计算原理,1986～1996 年的十年间,风起云涌的人工神经网络研究积累 了大量科学事实,冲破了智能的传统概念。1993 年认知科学杂志上人工智 能研究创始人之一Simon 和五位青年学者展开的智能本质论战,1994 年已 故生态心理学家Gibson 著作再度风行于世,都为智能新概念奠定了科学基 础
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• 法国生理学家弗洛伦斯采用脑局部切除法损毁动物（主要 是鸟类）的脑不同部分，观察动物行为的变化，提出“大 脑机能统一说”，认为脑的机能具有整体性。后来美国心 理学家拉 什里用类似方法研究大鼠脑损伤程度对大鼠学习 和记忆的影 响，发现大鼠记忆障碍的严重程度与脑损伤的
部位无关，而是依赖于脑损毁的面积大小，提出“大脑皮 层机能等势说”，认为大脑皮层不同部位的机能是相同的。
• 法国神经病学家布罗卡描述了一则表达性失语症，病人能
听懂他人说话，且喉，舍，唇肌肉正常，但除了“Tan”的
声音外不能说话，对其尸检发现病人左半球额下回后部约
1/3处有一鸡蛋大的损伤，脑组织退化，认为该区域是言语
运动中枢。德国学者威尔尼克则发现听觉性失语症病人左
半球颞上回后部受损，其听觉正常，却听不懂他人和自己
说话，常常答非所问。即言语听觉中枢。
6
Paul Broca
7
• 加拿大神经外科医生潘菲尔德采用点刺激法对 病人大脑的感觉与运动功能进行了研究，发现 人身体不同部位的感觉和运动在大脑皮层均可 找到相对应的部位
• 后来一系列研究表明，人类感觉，运动，语言， 记忆等机能均与特定脑区有关，且语言功能更 与左半球有密切关系，这是所谓“大脑皮层机 能定位说”
• ps.布赖恩·伯勒尔
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2、认知科学的发展
•认知科学（Cognitive Science）：是研究人、动物和机器的 智能的本质和规律的科学。认知心理学和人工智能是认知科学 的核心学科（Wiles & Dartnall, 1999）。
• 70 年代，人工智能发展面对许多难题，传统物理符 号论难以解决。于是一批富有远见卓识的美国科学 家提出将人脑、电脑研究融为一体,研究智能实体(自 然脑和人造脑) 的智能活动与环境条件相互制约的规 律。认知心理学、神经心理学、心理语言学和传统 人工智能构成了统一的认知科学雏型，智力与计算 的关系成为70～80 年代认知科学的基本命题。然而， 这一命题研究很快遇到了重大挫折，即离散的物理 符号计算无法表达人类智能活动的真谛。
2
Contents
认知神经科学的起源 理论及其研究方法 神经系统的基本知识 在记忆、注意、思维、情绪方面的研究
反思
3
一、起源
Michael S. Gazzaniga
Βιβλιοθήκη Baidu
George A. Miller
•认知神经科学这一术语最早于20世纪70年代末由美国著名的心理学家
Michael S. Gazzaniga和George A. Miller共同提出。是一门在认知科学和 神经科学的基础上发展起来的一门新生学科。
认知神经科学 Cognitive Neuroscience
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参考书目
• 沈政 方方 杨炯炯著，认知神经科学导论，北京大学出版社 • 郭本禹著，当代心理学的新进展，山东教育出版社 • 莲蓉主编，认知心理学，高等教育出版社 • Howard Eichenbaum著，记忆的认知神经科学—导论，北京师范大学出版社 • 沈政 杨炯炯，当代认知神经科学，科技前沿与学术评论 • 陈巍，从颅相学到认知神经科学，科技评论 • 王晓东 张立春 肖鑫雨，大脑学习密探—认知神经科学研究进展，开放教育研究 • 王道阳，认知神经科学研究范式的困境与出路，专论 • 李雅，认知神经科学新进展评述，赤峰学院学报 • 徐俊霞 胡俊丽，认知神经科学新进展对科学发展的启示，呼伦贝尔学院学报 • 刘昌，认知神经科学：其特点及对心理科学的影响，心理科学 • 孟维杰，认知神经科学范式检讨与文化反思，阴山学刊 • 金志成，在认知神经科学中所应用的功能性磁共振成像技术，华南师范大学学报 • 刘文艳，PET设备的成像原理、现状及展望，中国医学设备
• 智能与计算的命题再次扩展开来，它包括离散物理符号计算，连续(模拟的) 神经计算(PDP) ，自组织自适应计算、模糊计算和模糊推理等。智能新概 念不仅体现在其算法多样性与综合性，更体现于智能活动源于生态环境， 又归结为生态环境。它不是每个头脑作为孤立系统的内部运动过程，而是 体现于制约着生态环境又作用于生态环境的个体高效目的行为。因此，智 能实体(自然脑或人工脑) 在特定环境下完成高效目的行为的过程及其内部 机制，就成为新智能理论的基本命题，它的目标不仅在于运用当代各种图 灵计算原理，还在于试图突破图灵计算，追求智能本质的新认识。
4
1、脑的研究
•古希腊时期，希波克拉底天才般的提出脑是心理的器官 •我国医学家李时珍指出“脑为元神之府”。 • 19世纪初德国医学家伽尔和
他的学生斯普茨海姆首先对 脑和心理的关系进行了了解， 提出“颅相学”，认为头骨 的外形与脑的形状相对应， 人的不同心理功能，如记忆、 野心、谨慎、仁慈等，分别 存于大脑特定部位，因此， 根据颅骨的外形可以推知人 的各种心理特征，他假设特 定区域的隆凸或凹陷对应于 大脑相关功能区域的发展情 况。
•认知神经科学（Cognitive Neuroscience）：一门研究人脑高级功能的学 科。认知神经科学的研究目的在于阐明认知活动的脑机制（Gazzaniga， 2000）
•认知神经科学诞生至今有着近20年的历史，80年代开始走入人们的视野， 与90年代成为一门受国际学术界公认的新兴学科，被认为是21世纪最有发 展前景的自然科学前沿研究领域。
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• 但是，认知科学各学科的一个共同特点是，它们 对人的认知过程的研究采取的是一种“隐喻式描
述”。
• 例如，我们可以采用心理实验设计证明短时记忆 的存在，但短时记忆显然是脑的功能之一，在没
有阐明其脑活动机制之前，我们只能设想短时记 忆类似于一个工作平台。
• 这显然不能满足研究者们的要求。脑是心理活动
• 十几年后，认知科学家们终于在生物脑中概括出并行分布式(PDP) 的神 经计算原理,1986～1996 年的十年间,风起云涌的人工神经网络研究积累 了大量科学事实,冲破了智能的传统概念。1993 年认知科学杂志上人工智 能研究创始人之一Simon 和五位青年学者展开的智能本质论战,1994 年已 故生态心理学家Gibson 著作再度风行于世,都为智能新概念奠定了科学基 础
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• 法国生理学家弗洛伦斯采用脑局部切除法损毁动物（主要 是鸟类）的脑不同部分，观察动物行为的变化，提出“大 脑机能统一说”，认为脑的机能具有整体性。后来美国心 理学家拉 什里用类似方法研究大鼠脑损伤程度对大鼠学习 和记忆的影 响，发现大鼠记忆障碍的严重程度与脑损伤的
部位无关，而是依赖于脑损毁的面积大小，提出“大脑皮 层机能等势说”，认为大脑皮层不同部位的机能是相同的。
• 法国神经病学家布罗卡描述了一则表达性失语症，病人能
听懂他人说话，且喉，舍，唇肌肉正常，但除了“Tan”的
声音外不能说话，对其尸检发现病人左半球额下回后部约
1/3处有一鸡蛋大的损伤，脑组织退化，认为该区域是言语
运动中枢。德国学者威尔尼克则发现听觉性失语症病人左
半球颞上回后部受损，其听觉正常，却听不懂他人和自己
说话，常常答非所问。即言语听觉中枢。
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Paul Broca
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• 加拿大神经外科医生潘菲尔德采用点刺激法对 病人大脑的感觉与运动功能进行了研究，发现 人身体不同部位的感觉和运动在大脑皮层均可 找到相对应的部位
• 后来一系列研究表明，人类感觉，运动，语言， 记忆等机能均与特定脑区有关，且语言功能更 与左半球有密切关系，这是所谓“大脑皮层机 能定位说”
• ps.布赖恩·伯勒尔
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2、认知科学的发展
•认知科学（Cognitive Science）：是研究人、动物和机器的 智能的本质和规律的科学。认知心理学和人工智能是认知科学 的核心学科（Wiles & Dartnall, 1999）。
• 70 年代，人工智能发展面对许多难题，传统物理符 号论难以解决。于是一批富有远见卓识的美国科学 家提出将人脑、电脑研究融为一体,研究智能实体(自 然脑和人造脑) 的智能活动与环境条件相互制约的规 律。认知心理学、神经心理学、心理语言学和传统 人工智能构成了统一的认知科学雏型，智力与计算 的关系成为70～80 年代认知科学的基本命题。然而， 这一命题研究很快遇到了重大挫折，即离散的物理 符号计算无法表达人类智能活动的真谛。
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Contents
认知神经科学的起源 理论及其研究方法 神经系统的基本知识 在记忆、注意、思维、情绪方面的研究
反思
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一、起源
Michael S. Gazzaniga
Βιβλιοθήκη Baidu
George A. Miller
•认知神经科学这一术语最早于20世纪70年代末由美国著名的心理学家
Michael S. Gazzaniga和George A. Miller共同提出。是一门在认知科学和 神经科学的基础上发展起来的一门新生学科。
认知神经科学 Cognitive Neuroscience
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参考书目
• 沈政 方方 杨炯炯著，认知神经科学导论，北京大学出版社 • 郭本禹著，当代心理学的新进展，山东教育出版社 • 莲蓉主编，认知心理学，高等教育出版社 • Howard Eichenbaum著，记忆的认知神经科学—导论，北京师范大学出版社 • 沈政 杨炯炯，当代认知神经科学，科技前沿与学术评论 • 陈巍，从颅相学到认知神经科学，科技评论 • 王晓东 张立春 肖鑫雨，大脑学习密探—认知神经科学研究进展，开放教育研究 • 王道阳，认知神经科学研究范式的困境与出路，专论 • 李雅，认知神经科学新进展评述，赤峰学院学报 • 徐俊霞 胡俊丽，认知神经科学新进展对科学发展的启示，呼伦贝尔学院学报 • 刘昌，认知神经科学：其特点及对心理科学的影响，心理科学 • 孟维杰，认知神经科学范式检讨与文化反思，阴山学刊 • 金志成，在认知神经科学中所应用的功能性磁共振成像技术，华南师范大学学报 • 刘文艳，PET设备的成像原理、现状及展望，中国医学设备
• 智能与计算的命题再次扩展开来，它包括离散物理符号计算，连续(模拟的) 神经计算(PDP) ，自组织自适应计算、模糊计算和模糊推理等。智能新概 念不仅体现在其算法多样性与综合性，更体现于智能活动源于生态环境， 又归结为生态环境。它不是每个头脑作为孤立系统的内部运动过程，而是 体现于制约着生态环境又作用于生态环境的个体高效目的行为。因此，智 能实体(自然脑或人工脑) 在特定环境下完成高效目的行为的过程及其内部 机制，就成为新智能理论的基本命题，它的目标不仅在于运用当代各种图 灵计算原理，还在于试图突破图灵计算，追求智能本质的新认识。
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1、脑的研究
•古希腊时期，希波克拉底天才般的提出脑是心理的器官 •我国医学家李时珍指出“脑为元神之府”。 • 19世纪初德国医学家伽尔和
他的学生斯普茨海姆首先对 脑和心理的关系进行了了解， 提出“颅相学”，认为头骨 的外形与脑的形状相对应， 人的不同心理功能，如记忆、 野心、谨慎、仁慈等，分别 存于大脑特定部位，因此， 根据颅骨的外形可以推知人 的各种心理特征，他假设特 定区域的隆凸或凹陷对应于 大脑相关功能区域的发展情 况。
•认知神经科学（Cognitive Neuroscience）：一门研究人脑高级功能的学 科。认知神经科学的研究目的在于阐明认知活动的脑机制（Gazzaniga， 2000）
•认知神经科学诞生至今有着近20年的历史，80年代开始走入人们的视野， 与90年代成为一门受国际学术界公认的新兴学科，被认为是21世纪最有发 展前景的自然科学前沿研究领域。
10
• 但是，认知科学各学科的一个共同特点是，它们 对人的认知过程的研究采取的是一种“隐喻式描
述”。
• 例如，我们可以采用心理实验设计证明短时记忆 的存在，但短时记忆显然是脑的功能之一，在没
有阐明其脑活动机制之前，我们只能设想短时记 忆类似于一个工作平台。
• 这显然不能满足研究者们的要求。脑是心理活动