大脑认知功能的神经影像学研究现状
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外侧前额区域。执行过程由背外侧前额皮质和前扣带 回的循环 通 路 完 成 ， 其他可能的旁路包括额叶、 基底 核和丘脑 。此外， 前额叶腹外侧区涉及短期简单记忆
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脑功能区激活区的改变， 结果显示： 随着时问的延长， 同一任务的激活反应时间延迟，而壳核和苍白球激活 区域增大，提示纹状体的激活参与了任务的从了解到 习得的过程， 可能与记忆有关。
摘要
目的： 综合分析国内外关于认知的神经影像研究， 以期进一步了解大脑 认知功能的神经机制。 资料来 源 ： 应 用 计 算 机 检 索 N6GAF<6$&&).#$ 2 /##%.#( 有 关 大 脑 认 知 功 ， 并限 能和神经影像学表现的文献， 检索词为 “V98F< ， O=B<F:FQ6 ， F;8BF<B ” 定文章语言种类为 [<BAFIL 。 资料选择： 对资料进行初审， 选取近 ) 年与大脑认知功能影像学表现有 关的随机、 对照研究及 N6:8 分析。筛除内容重复的文献。 资 料 提 炼 ：经 过 筛 选 共 收 集 到 /# 篇 有 关 大 脑 认 知 功 能 神 经 影 像 的 文
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信息整合的临时缓存区，通过功能磁共振成像研究表 明前额叶参与不同类型信息的整合，例如负责整合工 作记忆中的词语 信 息 与 空 间 信 息 。 J89:A6C 进 一 步 指 出， 被动存储缓冲可能位于后脑区， 而主动存储位于背
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注意 注意系统是相当复杂的，大脑的多个功能迥异的
最新的功能磁共振研究 ， 运用词语工作记忆模 型， 对工 作 记 忆 信 息 编 码 、 储存和提取三个过程进行 分析。发现双侧海马在编码过程比在储存期表现为更 强的激活， 而右前额叶背外侧是在储存过程表现更强 的激活。双侧海马以及右前额叶背外侧在提取过程中 比在储存期表现为更强的激活。另外， 在提取过程中， 双侧海马对相关刺激比对非相关刺激表现更强的激 活。该项研究说明， 海马及右前额叶背外侧都参与对 信息的处 理 ， 并表明海马除了参与长时记忆， 在工作 记忆中也起一定的作用。另外， &’()* 等 通过脑磁图
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引言 脑和心智的问题非常复杂，研究者们对这个问题
进行了多方面的探索和研究。随着先进的脑成像技术 的发展，研究者可以直接找到认知活动和行为的神经 基础， 在整体水平上探讨脑认知功能的机制， 并取得了 可观的成果。本文主要检索 N6GAF<6$&&).#$ 2 /##%.#( 有关大脑认知功能和神经影像学表现的文献，试图从 记忆、注意和语言三方面对近几年来采用功能影像技 术探讨人类认知机制的一些重要研究予以综合分析。
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重庆医科大学附属第一医院神经内科， 重庆市 "###$% 彭 丹!， 女， 重庆市人， 汉族， 重庆医科大学在读硕士， 主要 $&’$ 年生， 从事神经心理及神经影像的相关研究。 通讯作者： 谢 鹏， 硕士， 教授， 重庆医科大学附属第一医院神经内科， 重庆市 "###$% 国家自然科学基金资助项目 （(#)*#%)* ） !
H 记忆功能 $,$ 工作记忆
近代脑影像学研究表明至少存在两种
类型的工作记忆系统 . 词语工作记忆、空间工作记忆 系统。 词语工作记忆包含存储和复述过程， 脑成像资料 表明， 负责存储和复述的大脑区域是分离的， 前者由左 后者由左半球 -9=O8 半球后顶叶皮质 （-E ） "# 区完成， 区0-E ""1、 左前运动区0-E %1 以及左辅助运动区0-E %1 完成^$_。但不能排除前额叶、 顶叶联合参与词语信息的 贮存。 空间工作记忆主要激活了脑右半球一些脑区， 包 右枕前皮质 0-E $&1、 右前运 动 括右顶后皮质 0-E "#1、 区 0-E %1 以及右脑前额叶腹侧 0-E "*1 ， 与词语工作记 忆记忆条件下所参与的脑区没有重叠。 对是否存在单独的视觉工作记忆系统目前还无定 论。已有证据倾向于视觉与空间系统彼此分离的观点。 有学者以一些抽象的几何图形作为刺激项目， 采用项目 再认实验模式， 观察到视觉任务引起更为强烈的左半球 活动， 特别是顶叶和颞叶下部。但视觉和空间系统在许 多场合是互相关联的， 因此， P<B69A6FG69 等^/_认为左右脑 各区参与视觉工作记忆的程度依赖于被试对刺激项目 的熟悉性以及对客体刺激采用何种形式的编码。
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结构均参与注意加工。 通过大量的功能影像学研究， 目 前认为视觉注意在大脑里有各种不同的处理水平。首 先外侧膝状体核对视觉信息起看门人的作用，它可以 增强对所注意信息的神经反应，同时衰减被忽略的视 觉信息。>’9?8@!,,#的功能磁共振研究结果支持该观点。 第二水平处理在视觉皮质，它们的作用主要是通过感 受域机制对无关信息进行滤过。第三水平处理在更高 的控制中枢额叶及顶叶皮质，通过与视觉系统的反馈 连接传递由上而下的控制信号。第四水平处理在丘脑 枕核， 它可能通过皮质A 丘脑 A 皮质环路对视觉信息整 合以及与顶额叶注意网络联系来协调注意功能 !,.#。丘 脑枕核在注意功能中的作用还在进一步的探索中， 最 近 B’9C?7!,5# 的功能磁共振研究发现丘脑枕核在注意转 移中也起一定的作用。 注意的认知与神经机制是当前认知神经科学的一 个中心课题。 对脑损伤所导致的注意缺陷进行研究， 不 仅能为检验认知心理学有关注意的一般理论提供证 据， 而且有助于揭示注意的神经机制。 最新的一项利用 功能磁共振对阿尔茨海默病视觉注意缺陷研究，发现 阿尔茨海默病患者和正常对照组在顶叶、 额叶、 颞枕交 界区、 原始视皮质和皮质下结构等脑区都有激活， 但不 同脑区的激活强度和范围明显不同，阿尔茨海默病组 主要表现为双侧顶叶和左侧额叶激活减少。说明其视 觉注意缺陷可能是由于顶叶病变使注意焦点在不同空 间位置转换困难所致，同时伴有前扣带回和前额叶功 能不良!,"#。 与视觉注意相比，对听觉选择注意的神经基础了 解不多。 通过大量的事件相关电位和脑磁图研究发现， 听觉选择注意同样是感觉获得、信息滤过以及反馈控 制的过程。 注意的滤过机制是外周的还是中枢的， 是早 期选择还是晚期选择是研究者们争论的焦点。 :?’;D 指 出在各个水平选择注意对听觉过程都有调制，包括听 觉皮质、 脑干以及耳蜗， 认为外周结构的参与令注意选 择更有效。近年来利用功能磁共振和正电子发射断层 扫描对听觉注意皮质的定位做了大量的研究，听觉任 务激活的皮质包括颞上回、 前额叶、 中央前回、 中央后 回以及辅助运动皮质、 扣带回。 但由于正电子发射断层 扫描和功能磁共振的时间分辨率还不够理想，而且所 提供的范例太过分散，并且常常不是建立在概念模型 上，很难区分激活的皮质究竟是注意选择机制的结果
中国临床康复 第 :7 卷 第 <= 期 /##%.$#.$) 出版 -"($./. 0#&1$*2 #, -2($()*2 3."*4(2(5*5(#$6 7)5#4.1 89 :;;< = #2> 8; ?#> @A
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・ 综述 ・
大脑认知功能的神经影像学研究现状 !!
彭 丹， 谢 鹏
章， 其中包含了记忆、 注意和语言等方面的研究。 资料综合： 大脑认知功能的神经机制尚不明了， 目前利用功能影像学方 法如脑电图、 脑磁图、 正电子发射断层和功能磁共振成像等， 可以对大 脑记忆、 注意、 语言和情感等各个功能区进行精确定位并对其作用途径 做以初步探索。 结论： 通过结构影像与功能成像， 尤其是功能磁共振成像在大脑认知功 能研究中的广泛应用， 获得了关于大脑结构与功能的重要信息， 但是只 通过神经影像并不能解释大脑功能的神经机制。 认知； 综述文献 主题词： 脑 2 放射摄影术；
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外侧前额区域。执行过程由背外侧前额皮质和前扣带 回的循环 通 路 完 成 ， 其他可能的旁路包括额叶、 基底 核和丘脑 。此外， 前额叶腹外侧区涉及短期简单记忆
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脑功能区激活区的改变， 结果显示： 随着时问的延长， 同一任务的激活反应时间延迟，而壳核和苍白球激活 区域增大，提示纹状体的激活参与了任务的从了解到 习得的过程， 可能与记忆有关。
摘要
目的： 综合分析国内外关于认知的神经影像研究， 以期进一步了解大脑 认知功能的神经机制。 资料来 源 ： 应 用 计 算 机 检 索 N6GAF<6$&&).#$ 2 /##%.#( 有 关 大 脑 认 知 功 ， 并限 能和神经影像学表现的文献， 检索词为 “V98F< ， O=B<F:FQ6 ， F;8BF<B ” 定文章语言种类为 [<BAFIL 。 资料选择： 对资料进行初审， 选取近 ) 年与大脑认知功能影像学表现有 关的随机、 对照研究及 N6:8 分析。筛除内容重复的文献。 资 料 提 炼 ：经 过 筛 选 共 收 集 到 /# 篇 有 关 大 脑 认 知 功 能 神 经 影 像 的 文
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信息整合的临时缓存区，通过功能磁共振成像研究表 明前额叶参与不同类型信息的整合，例如负责整合工 作记忆中的词语 信 息 与 空 间 信 息 。 J89:A6C 进 一 步 指 出， 被动存储缓冲可能位于后脑区， 而主动存储位于背
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注意 注意系统是相当复杂的，大脑的多个功能迥异的
最新的功能磁共振研究 ， 运用词语工作记忆模 型， 对工 作 记 忆 信 息 编 码 、 储存和提取三个过程进行 分析。发现双侧海马在编码过程比在储存期表现为更 强的激活， 而右前额叶背外侧是在储存过程表现更强 的激活。双侧海马以及右前额叶背外侧在提取过程中 比在储存期表现为更强的激活。另外， 在提取过程中， 双侧海马对相关刺激比对非相关刺激表现更强的激 活。该项研究说明， 海马及右前额叶背外侧都参与对 信息的处 理 ， 并表明海马除了参与长时记忆， 在工作 记忆中也起一定的作用。另外， &’()* 等 通过脑磁图
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H 记忆功能 $,$ 工作记忆
近代脑影像学研究表明至少存在两种
类型的工作记忆系统 . 词语工作记忆、空间工作记忆 系统。 词语工作记忆包含存储和复述过程， 脑成像资料 表明， 负责存储和复述的大脑区域是分离的， 前者由左 后者由左半球 -9=O8 半球后顶叶皮质 （-E ） "# 区完成， 区0-E ""1、 左前运动区0-E %1 以及左辅助运动区0-E %1 完成^$_。但不能排除前额叶、 顶叶联合参与词语信息的 贮存。 空间工作记忆主要激活了脑右半球一些脑区， 包 右枕前皮质 0-E $&1、 右前运 动 括右顶后皮质 0-E "#1、 区 0-E %1 以及右脑前额叶腹侧 0-E "*1 ， 与词语工作记 忆记忆条件下所参与的脑区没有重叠。 对是否存在单独的视觉工作记忆系统目前还无定 论。已有证据倾向于视觉与空间系统彼此分离的观点。 有学者以一些抽象的几何图形作为刺激项目， 采用项目 再认实验模式， 观察到视觉任务引起更为强烈的左半球 活动， 特别是顶叶和颞叶下部。但视觉和空间系统在许 多场合是互相关联的， 因此， P<B69A6FG69 等^/_认为左右脑 各区参与视觉工作记忆的程度依赖于被试对刺激项目 的熟悉性以及对客体刺激采用何种形式的编码。
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结构均参与注意加工。 通过大量的功能影像学研究， 目 前认为视觉注意在大脑里有各种不同的处理水平。首 先外侧膝状体核对视觉信息起看门人的作用，它可以 增强对所注意信息的神经反应，同时衰减被忽略的视 觉信息。>’9?8@!,,#的功能磁共振研究结果支持该观点。 第二水平处理在视觉皮质，它们的作用主要是通过感 受域机制对无关信息进行滤过。第三水平处理在更高 的控制中枢额叶及顶叶皮质，通过与视觉系统的反馈 连接传递由上而下的控制信号。第四水平处理在丘脑 枕核， 它可能通过皮质A 丘脑 A 皮质环路对视觉信息整 合以及与顶额叶注意网络联系来协调注意功能 !,.#。丘 脑枕核在注意功能中的作用还在进一步的探索中， 最 近 B’9C?7!,5# 的功能磁共振研究发现丘脑枕核在注意转 移中也起一定的作用。 注意的认知与神经机制是当前认知神经科学的一 个中心课题。 对脑损伤所导致的注意缺陷进行研究， 不 仅能为检验认知心理学有关注意的一般理论提供证 据， 而且有助于揭示注意的神经机制。 最新的一项利用 功能磁共振对阿尔茨海默病视觉注意缺陷研究，发现 阿尔茨海默病患者和正常对照组在顶叶、 额叶、 颞枕交 界区、 原始视皮质和皮质下结构等脑区都有激活， 但不 同脑区的激活强度和范围明显不同，阿尔茨海默病组 主要表现为双侧顶叶和左侧额叶激活减少。说明其视 觉注意缺陷可能是由于顶叶病变使注意焦点在不同空 间位置转换困难所致，同时伴有前扣带回和前额叶功 能不良!,"#。 与视觉注意相比，对听觉选择注意的神经基础了 解不多。 通过大量的事件相关电位和脑磁图研究发现， 听觉选择注意同样是感觉获得、信息滤过以及反馈控 制的过程。 注意的滤过机制是外周的还是中枢的， 是早 期选择还是晚期选择是研究者们争论的焦点。 :?’;D 指 出在各个水平选择注意对听觉过程都有调制，包括听 觉皮质、 脑干以及耳蜗， 认为外周结构的参与令注意选 择更有效。近年来利用功能磁共振和正电子发射断层 扫描对听觉注意皮质的定位做了大量的研究，听觉任 务激活的皮质包括颞上回、 前额叶、 中央前回、 中央后 回以及辅助运动皮质、 扣带回。 但由于正电子发射断层 扫描和功能磁共振的时间分辨率还不够理想，而且所 提供的范例太过分散，并且常常不是建立在概念模型 上，很难区分激活的皮质究竟是注意选择机制的结果
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・ 综述 ・
大脑认知功能的神经影像学研究现状 !!
彭 丹， 谢 鹏
章， 其中包含了记忆、 注意和语言等方面的研究。 资料综合： 大脑认知功能的神经机制尚不明了， 目前利用功能影像学方 法如脑电图、 脑磁图、 正电子发射断层和功能磁共振成像等， 可以对大 脑记忆、 注意、 语言和情感等各个功能区进行精确定位并对其作用途径 做以初步探索。 结论： 通过结构影像与功能成像， 尤其是功能磁共振成像在大脑认知功 能研究中的广泛应用， 获得了关于大脑结构与功能的重要信息， 但是只 通过神经影像并不能解释大脑功能的神经机制。 认知； 综述文献 主题词： 脑 2 放射摄影术；