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    认知神经科学_整理

    时间：2020-07-21    下载该word文档
    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。

    三、连接 1．Nauto 法
    （1）1954 年，Nauto 改进的银染色法（2）用于对长距离的连接。 2．顺行和逆行示踪剂
    （1）顺行示踪剂：示踪剂被胞体和树突摄入，并沿轴突被动运送至末梢。 （2）逆行示踪剂：示踪剂被末梢摄入，并沿轴突被动运送至胞体和树突。 3．新型顺行和逆行示踪剂
    BDA；FR 有更高分辨率，更精细显示Golgi样的整个轴突及其神经末梢形态 四、微环路
    脑组织切片上结合进行解剖和生理上的研究，以便在微环路水平研究结构和功能的特性。 五、功能网
    1．14C-2-脱氧核糖核酸放射自显影法：根据成熟神经元不能储存糖原，因而它们对能量的需求完全依赖于血液葡萄糖的供给的原理建立。在系统引入2-DG 后，对神经元群的不同刺激导致2-DG 的不同积累程度。可提供较高的分辨率。
    2．早早期基因：这些基因能被特定刺激“启动”，对这些特定刺激反应的神经元能通过对mRNA的原位杂交而显示出来。 六、现代技术
    1．激光扫描共焦显微镜：通过位于显微镜轴上的小针孔，从一个置于聚焦照明的扫描平面上的组织切片上获得信号。
    2．双光子激光扫描显微镜：依靠脉冲与生物样本中的特殊分子的相互作用引起荧光的发射，
    光线可深入生物组织，且毒性很小。
    3．原位杂交：从组织学上探测神经组织中的功能分子和组成分子基因的表达。 4．基因操作和病毒载体：用于引入外源基因。

    4.人体神经解剖方法
    ① 损伤一蜕变方法 ② Golgi 染色法 ③ 细胞色素氧化酶 ④ 免疫细胞化学 ⑤ 电镜
    ⑥ 受体放射自显影术 ⑦ 神经成像技术 （DTI）
    5.脑皮层连接
    一、丘脑皮层连接 二、皮层内部连接

    三、皮层-皮层连接（即前馈连接、反馈连接和侧连接）
    皮皮层区等级顺序的构成规则是：一个区在某一给定的“水平”接受从较低水平区来的前馈连接，发出反馈连接到这些同样的较低水平的区，并与处在同样水平的区交换侧连接。交互的前馈和反馈连接是建立脑区的等级顺序的重要线索。（但不能完全遵照）

    6.前额叶功能
    注意力调控、学习与记忆、行为抑制、计划和策略、思维与推理
    （1） 注意：当前额叶皮层向颞下回或后顶叶发出“自上而下"的反馈调控时，这些区域的神经元对视觉目标的反应出现高度的注意选择性。前额叶损失病人注意力调控能力低下，很难把注意力集中到被特别暗示的事物上，容易受无关刺激的干扰。如完成stroop任务差。
    （2） 学习与记忆
    规则学习是前额叶皮层（前额叶腹侧部，调控）的一个关键功能，前额叶皮层神经元的活动反映通过学习获得的联合关系。
    情景记忆则是对生活中所发生事件的自传性记忆，它储存着关于事件发生的特定时间和地点的时间和空间“标签”。（语义记忆是关于外部世界有组织的知识/相对稳定的关于世界的一般知识和事实的认识）情景记忆则需要内侧颞叶、大脑皮层记忆储存区以及前额叶皮层的共同工作。情景记忆本质是源记忆，关于事件在何处何地发生的记忆，依赖与前额叶皮层，1）源头记忆错误在小孩和老人中很常见，是因为前额叶皮层在个体发育中成熟较慢，在正常老化过程中遭受一定程度的损害。2）前额叶皮层受损伤的病人倾向于混淆在何时、何处学得他们所知道的事情。
    工作记忆：短时记忆指脑内暂时保留信息的过程，包括瞬时记忆和工作记忆，工作记忆是指在执行认知任务过程中，用于信息的暂时储存与加工的资源有限的系统。Baddeley & Hitch工作记忆系统由3 个部分组成：（1）中央执行机构(为注意调控系统，负责对视觉空间模板、语音环路的操作和检索，（2）视觉空间速写板（辅助系统），（3）语音回路（辅助系统）。前额叶主沟区（46区）是空间工作记忆的关键区，Goldman-Rakic采用眼动延缓反应任务（ODR任务），确定主沟区为空间工作记忆区；腹侧部管理客体工作记忆（前额叶腹侧部与颞下回交互纤维，颞下回——视觉信息“腹侧通路”），空间工作记忆和客体工作记忆分别由前额叶主沟区和腹侧部来管理，这与主沟区和腹侧部分别接受来自“背侧通路”和“腹侧通路”的投射输入一致。 此外，前额叶前端主管与语言信息相关的工作记忆。——Goldman-Rakic 前额叶皮层工作记忆模块假说。 （3） 行为抑制
    由于前额叶皮层的抑制性功能，使得我们知道不该做的事情不能去做，而前额叶病人在社会及情感行为方面表现出多个方面的异常。前额叶病人常常不能根据暗示信号调整自己的行为，很难抑制最初建立的行为模式。
    ADHD, 前额叶皮层神经元的神经纤维的髓鞘化要到13-15 岁才能完成, 髓鞘化一方面使神经纤维与神经纤维之间相互绝缘，也使神经脉冲在神经纤维上的传导加速。
    ADHD主要由于前额叶皮层发育尚不成熟，他们常常会表现出注意力分散，无意义动作过多，这种情况发展到极端，就会出现注意力缺损多动症。脑功能成像研究表明，ADHD 儿童的前额叶皮层活动要显著地低于同龄正常儿童。

    （4） 行为计划与策略
    前额叶病人日常行为活动通常是杂乱无章的，缺乏有条不紊的计划。我们通常玩的一些智力游戏本质上是测试前额叶皮层功能的行为任务：Hanoi 塔智力游戏、威斯康星卡片分类测试（要求被试具有较好的排除干扰能力，能快速变换分类策略，注意力在不同分类策略之间快速切换）等。 （5） 思维能力
    发散性思维是比较低层次的一种思维能力，指脑内枚举具有相同或类似特征的事物的能力，它反映了一个人知识的开阔度。与正常人相比较，前额叶病人的发散性思维能力显著地低下，他们很难在规定的时间内尽可能多地写出具有相同特征的单词。——词汇流畅测试）
    7.海马与记忆
    Brenda Milner对HM（因癫痫切除内侧颞叶，不能形成新的情节记忆）进行系统研究，发现了海马在内的内侧颞叶（medial temporal lobe，MTL）与记忆之间的关系。
    MTL包括海马（齿状回、安蒙氏角（CA区）和下托）、海马周边（内嗅皮质、嗅缘皮质、构成大部分海马旁回的皮质）——解剖发现来自额、颞、顶、枕诸皮质的信息最终汇聚于MTL，MTL是一个具有高级信息整合功能的重要脑神经结构。
    McClelland等提出“补充性记忆系统理论”——人脑中存在一快一慢两个记忆系统，慢系统依赖于大脑新皮质之间形成的直接联系，快系统则以MTL为中介。两个系统解决了人脑灵活性和稳定性的问题。
    Larry Squire提出MTL损伤造成的记忆障碍特点：1．MTL 损伤所造成的记忆障碍是多通道的。2．MTL 的损伤并不会造成短时记忆的障碍。3．MTL 的损伤会影响记忆，但却对智力的其他方面没有明显的影响。4．MTL 的损伤并不会影响稳固的长时记忆。5．MTL 的损伤并不会影响程序性记忆和内隐记忆的形成和保持。6．MTL 的损伤虽然会影响记忆，但这并不意味着MTL 就是记忆的“储藏柜”，事实上，特定的感知觉记忆信息并不直接存储在MTL 之内。如长时的视觉信息存储在枕叶视觉TE区，而MTL功能是将各部分视觉信息联结（相当于一个中继站/中介机构）起来，形成一个统一的情节记忆表征。
    Naya 的研究（2001）猴子延时学习任务，选出曾经学习过的图形配对，发现线索呈现是，TE激活→MTL激活，延时阶段，MTL激活→TE激活，表明MTL的作用在于联结表征于感知区域的各个特定记忆信息，形成和维持长时记忆。
    Henke 的研究（1999）与Luo 和Niki 的研究（2002）：1．Henke 的研究：联结加工条件（如判断两个词的意义是否匹配）相对于深度加工条件（判断是否喜欢这两个词的意义，即独立加工）而言，伴随有明显的MTL 的活动，这就证明了MTL 参与的是新异联结的形成，而并非深度的语义信息加工。Luo & Niki仍用词义匹配法（要求判断
    下面2个词中哪个词与上面一个词语语义上匹配，结果发现“0关系”均不匹配＜“1关系”＜“2关系”，认为MTL在于激活旧有联系，而非形成新异联结）——3．解释：MTL 的活动与完成一项认知任务所需调动的信息加工的量（如“2关系”）有关系。
    Luo 和Niki（2004）还发现海马参与不连续事件的联结（如先后呈现而非同时呈现的词在语义上匹配），工作记忆保持被打断，如记忆项目时要求分心任务（算术），然后测查再认成绩，表明被打断（不连续时）再认激活更多MTL。
    Squire 提出的多重记忆系统的模型——陈述记忆（表征性）vs. 非陈述性记忆（操作性）程序性记忆是一种通过反复训练而达到自动化水平的动作或认知的技能或习惯，启动是一种学习经历可以易化或增加其后的某种行为产生的倾向，条件反射是条件刺激与非条件刺激之间形成联结，非联结性学习将一个特定事件和一个特定刺激联结起来（习惯化/去习惯化） 多重记忆系统中：MTL——陈述性记忆（情节记忆）
    1程序性记忆——基底节中纹状体（striatum） 2）启动效应和知觉学习：新皮层
    3）简单条件反射：情绪性反应-杏仁核；动作反应—小脑 4）非联结性学习：反射通路
    MTL 在多重记忆系统中的功能十分有限，它只和陈述性记忆有关，不负责陈述性记忆中语义记忆信息的保持；它只是在情节记忆中起作用，负责从即时的工作记忆缓存向永久的语义记忆保持的过度而已。实验支持：1）Poldrack 等的研究（2001），设计两种学习条件，程序性和陈述性，成功分离出负责程序性记忆的纹状体和情节记忆的MTL，并提示MTL 和纹状体的功能之间可能存在一种相互竞争的关系。 2）Hartley 等的研究（2003），参照托尔曼研究思路（老鼠认知地图的迷津实验，寻找食物时是依照程序性记忆“向右转”还是按照形成的认知地图“向左转”），涉及“找新路”和“走旧路”实验，揭示找路能力好的被试存在着纹状体与MTL 分离，在走老路时纹状体兴奋，找新路时MTL兴奋。
    MTL可能补偿纹状体损伤

    Tulving提出R 反应和K反应
    R 反应：再认伴随有丰富的回忆性经验的再认被称为R 反应。
    K 反应：再认不伴随有任何的回忆性经验，基于感知熟悉性的再认被称为K 反应。 其中R 反应的实现必须借助于MTL 的功能，因为它不仅仅包含了对刺激物本身的确认，而且还包含了对于刺激物出现的场景的回忆，是一种丰富的、完整的、在自我意识水平上实现整合的记忆表征。Henson(1999采用脑成像进行研究，未发现R反应激活MTL，后来一些研究者发现MTL支持回忆性记忆。
    MTL 在长时的陈述性记忆中的作用的理论假设：Squire 1．长时的陈述性记忆的形成、保持和提取的关键，在于一种在参与特定信息加工的相互分离的新皮质神经元与MTL 神经元之间的互动。2．在新皮质与MTI．之间存在双向的信息交流，具体的连接方式是新皮质与内嗅皮质，嗅缘皮质和海马旁回进行双向的信息沟通，而嗅缘皮质和海马旁回又会反过来和内嗅皮质形成联系，内嗅皮质又最终与海马进行信息沟通。3．在新皮质内，巩固记忆的关键方式是逐渐将构成整个心理事件表征的、在空间上分散的诸
    多神经元联结在一起。
    4．借助于MTL 的中介性联结而实现的记忆较为迅速但是容量有限，而借助于新皮质间直
    接联系而实现的记忆容量较大但速度缓慢。 5．在记忆痕迹的巩固过程当中，MTL 内的神经元与新皮质内分散的表征特定事件的神经元协同活动
    实验研究：（1）Zola-Morgan 和Squire 的研究（1990）：猴子海马被损毁前16、12、8、4、2周分别学习20个项目（总100个），发现损毁前2周以往最多……如果记忆是在MTL 损伤之前很久就已经形成的，则MTL 的损伤不会影响到记忆的保持，而如果记忆是在MTL 损伤之前不久形成的，则MTL 的损伤会导致记忆信息的遗忘。说明：记忆保持对MTL 的依赖性逐渐降低。（2）Stark 和Squire 的研究：对于近期才访问过的地方的回忆，相对于对于远期访问过的地方的回忆而言，激活了更多的MTL的活动，而具体的激活区域在左侧的海马旁回。
    质疑MTL 在陈述性记忆中的时效性假设：（1）Morris Moscovitch：MTL有选择性地支持有关细节的记忆，无论记忆事件发生的时间是远还是近，只要是包含丰富的细节的记忆，就依赖于MTL，反之，就不依赖于MTL。（2）Rosenbaum 等对KC（患者）的自传体记忆研究：KC 对于其老宅周边环境的框架性或提纲性的整体记忆保持完好，但有关细节严重缺失。说明MTL 的作用在于保持细节而与记忆发生的远近无关。（3）Addis 等人用脑成像技术研究和比较了记忆的远近性和记忆细节的丰富性对于MTL 活动的影响。结果发现：记忆的远近性对于MTL 的活动的影响并不明显，而记忆细节的丰富性对于MTL 活动的影响则较为明显。
    总结：MTL是一个“中介机制”而非“存储机制”，将各种各样记忆信息相互联结起来，这种联结并非永久，记忆一旦在新皮质得到稳固建立，就不再需要MTL的中介参与。丰富的记忆细节以及回忆性的经验都更依赖与MTL。

    8.脑功能的演化
    进化遵循：自下而上发育、自后向前发育、自右向左发育
    脑颞平面存在左右不对称（左外侧裂平缓，右垂直），此外，顶叶PEG区域也发现不对称，可能与空间视觉有关。初级情绪vs.次级情绪，前者本能（海马、杏仁核）、后者习得（腹侧前额叶），表情识别：颞叶腹侧视区
    9.fmri成像原理
    物理学原理 生物学原理
    血氧水平依赖（BOLD）氧化的血是反磁性的，类似于脑组织；脱氧血红蛋白是顺磁性的，它的出现导致含有这些分子的区室和其他没有这些分子的区室之间很大的磁化率差异 生理学原理
    1．神经活动时脑血流量（CBF）大量增加，超过了氧利用率（CMRO2）的大量增加。

    2．兴奋的神经元活动发生时CMRoz/ CBF 降低，导致降低的R2*，因此对T2 或T2*敏感的图像中信号强度增加。
    3．BOLD 对比依赖于对血氧水平的监测，尤其是静脉血，在脑中它与CBF，CMR02，以及脑血容量（CBV）密切相关。
    4．这三个生理参数之间相互影响，决定BOLD 反应，可用公式描述
    实验程序：1．在功能脑成像研究中，通常是比较两种状态，如静息状态和活动状态（BLOD反应上升、下降约5~10s，活动和静息区组常需维持几十秒；活动状态可以是感觉刺激、运动任务、认知任务）。
    2．重复时间（TR），TE，切片厚度、空间分辨率、以及切片数目是一些在fMRI 实验中需要考虑的重要的MRI 序列参数。3．随着序列参数的选择，需要决定刺激范式。 数据处理：1．预处理：运动矫正，时间滤波和空间滤波。 2．探测激活的方法：t 检验、交叉相关和一般线性模型。
    缺陷：大血管污染：大的静脉能产生BOLD 反应，而这些静脉远离神经活动部位；大血管的作用与流入效应有关，BOLD 信号在很大程度上来自于神经活动区域的大静脉。 生理噪声：1．NMR 的物理特性产生的噪声。2.被试运动产生的噪声3．生理相关的变化产生的噪声 进展方向：
    一、向高场移动1．MR 图像本身的信噪比与磁场强度成线性关系。2．BOLD 对比随着磁场强度增加。3.大小也依赖磁场强度（大血管与磁场强度线性相关，小血管二次关系）。
    二、fMRI 信号的早期衰减1．血液动力反应可能在空间上比实际的神经元活动部位大，可能影响fMRI 的空间特异性。2．这种观点得到内源信号光学成像研究的支持，内源信号光学成像能够达到高空间分辨率和时间分辨率，并且能够评定血红蛋白的氧合状态。3．从fMR 和fMRI 波谱都可以观察到初始MR 信号降低。4．fMRI 信号衰减与光学成像研究显示的脱氧血红蛋白浓度的增加一致，而且对于微血管的作用可能更敏感，因为相对于阳性BOLD 反应微血管的作用随场强增加的更快。 三、事件相关
    fMRI 1．最近的研究认为fMRI 秒级的时间分辨率的时间限度能进一步推到秒以下的范围，这种性能允许监测单个感觉或认知事件时的fMRI 信号进展。 2．事件相关fMRI 带来的是功能脑成像发展中革命性的进步。
    3．事件相关的fMRI 中，采用的两种方法：平均事件相关的fMRI、单刺激法。 四、fMRI 和电生理结合
    1．与电生理技术（EEG，MEG 或记录细胞电活动）比较，fMRI 的时间分辨率比较低。 2．将二者结合以获得高的空间分辨率和时间分辨率。
    3．为了增加EEG 重建的空间分辨率，在根据EEG 数据重建与脑活动相关的电流偶极子时利用fMRI 信息作为优先知识。
    4．通过同时记录fMRI 数据和EEG 研究像睡眠期间时脑的自然活动，实现MRI 扫描环境中，同时记录fMRI 和 EEG。

    10.事件相关脑电位技术
    第二节 ERP 的基本技术
    一、刺激材料与刺激程序 1．刺激物分类 （1）视觉刺激：
    分类：非图形刺激；图形刺激。 参数：视角；亮度；照度；对比度 （2）听觉刺激：
    分类：纯音；短声；白噪声；语音 参数：频率；声压级
    （3）体感刺激。指人体所能承受的微弱脉冲电流。 2．刺激序列 （1）刺激呈现时间：
    （a）刺激呈现时间长度与任务难度成反比
    （b）当呈现时间短到一定程度，人就不能主观感觉到这个刺激，可利用此特性进行非意识的启动研究
    （c）撤反应，即刺激物消失也能导致ERP 波形的微小改变，避免撤反应的措施一是将刺激呈现时间适当延长或缩短，二是利用相减的办法。
    （2）刺激间隔：SOA：从起点到起点；ISI：从止点到起点。在确定刺激间隔应注意： （a）短间隔将导致ERP 成分，特别是早期成分的重叠； （b）预留足够被试完成作业的反应时间；
    （c）间隔过长可能浪费硬盘空间，并延长不必要的实验时间； （d）刺激间隔与任务难度成反比。 （3）重叠成分的消除：
    （a）高通滤波增加可以减弱ERP 在较长潜伏期、较低频率的部分。
    （b）低通滤波采用不同间隔随机化，可以部分消除邻近的ERP 重叠成分，又叫fitter 法。 3．实验模式 （1）Oddball 模式：
    （a）Oddball 实验模式是指采用两种或多种不同的声音或图像，不同的刺激持续交替呈现，出现的概率显著不同，让被试对偏差刺激进行操作反应。
    （b）Oddball 模式是产生P300，MMN 等与刺激概率有关的ERP 成分中，常用的经典实验模式。
    （c）Oddball 模式又分若干亚类：两种刺激物；同样两种刺激物；三种刺激物。 （2）Go- Nogo 模式：
    （a）Go- Nogo 模式：标准刺激与偏差刺激之间概率相等，需要被试反应的刺激叫做Go 刺激，不需被试反应的刺激叫做Nogo 刺激。

    （b）该模式的特点是排除了刺激概率对ERP 的影响，节省了实验时间，这是它突出的优点；
    但也丢掉了因大、小概率差异而产生的ERP 数据。 （3）视觉空间注意的经典模式：
    （a）经典视觉注意的实验范式：闪光随机呈现于左右视野，让被试注意某一侧而忽视另一侧。
    （b）当被试注意视野左侧，而白色光标也出现左侧视野时，刺激物诱发的P1 与N1 成分比注意右侧视野的条件明显增大。
    （c）在以上实验条件下，发现在P1、N1 的前面还有一个小成分C1，C1 在注意与忽视条件下其波幅无明显改变。 （4）记忆的经典模式： （a）直接或外显再认实验：
    ◆ 经典的再认实验范式：首先呈现一组项目，被试无需反应；其中一半在随后的一组中重复呈现，被试对重复出现的项目按键反应。
    ◆ 连续再认实验：呈现的项目中，一半是上一组曾经出现过的，另一半则是下一组将要出现的，被试分别用左右手按键。
    ◆ 连续再认实验范式与传统到记忆再认范式不同，学习与测验阶段混合以便再次呈现项目时为正负之间的转换，并且记忆负荷在量上是连续增加的。 （b）间接或内隐再认实验：
    ◆ 常见的一种实验范式为混合呈现词与非词，被试的任务是识别词与非词。 ◆ 另一种范式是对某种特定含义的词反应。
    ◆ 实验中被试均不对重复出现的字词反应，因而这种记忆是间接的或内隐的。
    二、脑电数据的采集与记录
    1．电极导联
    （1）将头皮上的一个电极的电位设置为零，这个电极称为参考电极。
    （2）另外一个或多个电极与参考电极的电位差即是该电极的电位值，这些电极叫做记录电极。
    （3）采用一个公共参考电极与多个记录电极的方法叫单极导联法，脑电记录常用此法。 （4）记录两个点之间的相对电位差，称为双极导联法。 2．记录电极安放
    （1）国际脑电图学会在40 多年前制定了全球统一的10-20 国际脑电记录系统沿用至今。 （2）矢状线：从鼻根至枕外隆凸的连线，又称中线。从前往后标出5 个记录点：Fpz，Fz，
    （3）Cz，Pz 和Oz，Fpz 与Oz 各占中线全长的1006，其余3 点各占20%。
    （4）冠状线：两外耳道之间的连线。从左至右也是5 个点：T3，C3，CZ，C4 和Too外侧
    （5）T3 与T4 占10%，其余3 点各占20％。CZ 是矢状线与冠状线的交点，因而常作为基准点。
    （6）为美国脑电图学会（1991）推荐的标准电极点。

    3．记录参数
    （1）分析时间与基线：根据实验模式和研究目的设定分析时间，一般经典的ERP 分析多在1000ms 之内。刺激发生前的基线常设为100-200ms．
    （2）频带宽度：使其仅够放大拟研究的ERP 信号，落在频带外的噪声与干扰信号则不被放大，达到排除目的。频带宽度一般为0．01，0．05 或0．1-40，60 或100 Hz． （3）伪迹的排除与校正：眼电是最为常见的伪迹，目前多对其校正，以免丢失过多的脑电数据。
    （4）皮肤阻抗<5 k2，参考点的皮肤阻抗尤为重要。
    （5）采样频率与时间分辨率成正比，例如250 Hz 的采样频率，时间分辨率为4 ms． 三、ERP 数据处理与分析 1．波形平均与叠加步骤 （1）提取并打开连续脑电文件。
    （2）合并任务数据。须保证实验过程被完整保存。 （3）眼电伪迹校正。
    （4）对脑电分段：按照预设的“分析时间”，以刺激物发生为起点，对连续记录的EEG 进行分段。
    （5）滤波：排除50 Hz 干扰，以及其他伪迹。
    （6）基线校正：基线校正的目的是在当前波形文件中校正DC 偏差。 （7）排除伪迹。
    （8）平均，为使ERP 信号从噪声中分离出来，必须充分平均叠加。 2．总平均
    将同一条件下所有被试的 ERP 波形进行二次平均。目前文献报告的ERP 结果基本上都是总平均图。 3．相减技术
    相减技术的运用，对于提取更为纯粹的、与心理机制相关的 ERP 成分具有重要意义。
    4．波形、测量与统计
    （1）从一系列波形中判断有关成分，是ERP 研究的一个技术难关。
    （2）波幅与峰潜伏期测量：波幅测基线一波峰值或者波峰一波峰值，潜伏期常以刺激起始点至波峰顶点作为测量点。
    （3）一般认为，波幅反映大脑兴奋性高低，而潜伏期则是神经活动与加工过程的速度和评价时间。
    （4）相减后的波形有时为一个较为平缓的负漂移，例如MMN，其波峰常不明显，因此峰值
    的测量较为困难。
    （5）目前倾向于采用平均波幅作为指标。
    （6）平均波幅测量可用固定法／连续测量法、具体法或间断法。 四、脑地形图
    1．脑电地形图：是指将放大的脑电信号转换成一种既能定量、又能定性的脑波图形，
    可使大脑在某一时间的功能变化与形态定位有机地结合。 2．分类：
    （1）根据脑电信号：EEG 频率地形图，针对不同的频段，包括。波、p 波、。波，8 波和近年受到关注的40 Hz 脑电；ERP 波幅地形图。
    （2）根据图形的色彩或形式：彩色地形图、灰度地形图、等高线地形图。这三种地形图所表达的内容和信息量基本一致，其差别只在于表现形式的不同。 （3）根据维度：二维地形图；三维地形图。 五、源定位分析
    1．极性翻转：颅内与头皮电位的极性翻转，极性翻转的机制可用偶极子原理解释。 2．偶极子定位：是基于电场理论和数学原理，运用计算机处理系统从头皮表面记录的电位推算颅内发生源位置的一种定位方法。
    3．分布式源定位模型一电流密度模型：电流密度模型属于一种分布式源定位方法，具有2 个
    基本特征：①先以一个三维网格或表面假定源的位置。这样可以使空间矩阵L 在整个拟合过程中保持不变。②数据项 D（j）加上模型项M （j）与调整参数λ的乘积得到残差Δ2。
    六、主成分分析法（PCA）
    1．主成分分析模型：Donchin 等提出ERP 的成分是一个“可控制的源和可观察到的变量”， 并认为ERP 可分解为多个成分的线形结合，其中的每一个都可以独立地受实验操作影响。主成分分析模型是一种线性解析多重数字变量矩阵的方法。当应用于一组ERP 时，就会产生一组成分。
    2．为有效应用PCA，在被分析的一组ERP 内必须有充分的系统变量。
    3．通常有两种不同类型的PCA，一种是时间PCA，以时间为刻度用波形表示成分；另一种是空间PCA，按头皮分布绘成图。
    4．PCA 的首要步骤是依据数据计算相关的矩阵，通常这一步骤要求很严格，必须详细说明相关矩阵计算的方法和类型。第二步是决定还剩余多少成分。有意义成分数目的确定由放置信号与噪
    声之间频响位置的多种变量来决定。
    5．PCA 限定的数学是一组成分和一组系数的正交。 6．根据所代表的实验变量，来描述一个成分的性质。
    7．进行方差分析（ANOVA）以证明ERP 成分的性质而不是证明实验效果的显著性。 8．PCA 是一种基本的将使用变量解析为少量的独立成分的方法。 七、独立成分分析
    1．独立成分分析（ICA）是把信号分解成若干个相互独立的成分。
    2．最大熵ICA 算法：根据随机梯度下降的学习算法来实现差熵的最大化，即最大熵ICA 算法。
    3．ICA 的目的是对由未观测到的独立源产生、经未知线性混合而成的观测信号进行分析，从而复现出原来的独立源。它用统计学上的方法把观测的多导随机信号变换成为统计意义上尽可能独立的成分。

    4．在脑电信号的测量中，观察到的信号实际上是若干相对独立的源信号叠加而成的。因此，
    采用ICA 方法分解出观察信号的独立成分将有助于我们把握真正有意义的大脑活动信息。
    第三节 ERP 成分
    一、ERP 成分与命名 1．ERP 成分
    （1）如果将刺激前100 ms 和刺激后1000 ms 作为观察时程，我们可以看到一系列电位或波形的变化，每个波形就叫做某个ERP 成分。
    （2）ERP 成分的命名原则是根据电位的极性与出现顺序，或极性与潜伏期。 2．分类 （1）按感觉通道
    （a）听觉成分：各种声音刺激所产生的ERP 成分，又叫听觉诱发电位。
    （b）视觉成分：各种图像、文字、闪光所引起的ERP 成分，又叫视觉诱发电位。 （c）体感成分：各种电流脉冲刺激身体的感觉神经，在周围与中枢神经系统所记录到的ERP 成分，又叫躯体感觉诱发电位。 （2）按潜伏期
    （a）早期成分：包括Ⅰ一VI 波，出现在刺激后10 ms 以内。 （b）中期成分：在刺激后10-50ms 的范围内产生。 （c）晚期成分：P1 以后的成分，位于50-500 ms。
    （d）慢波：在刺激发生500 ms 以后的一系列变化趋势小而缓的波，其意义尚不十分清楚。
    （3）按心理学性质
    （a）外源性成分：外源性成分主要与刺激的物理学性质有关，而与人的心理学过程无关。
    （b）内源性成分：与脑的认知功能有关的主要是晚成分和慢波。 二、标志性 ERP 成分
    1．伴随性负变化：walter 等（1964）设置两个前后相伴随的单声与闪光刺激，被试对闪光刺激作出反应，记录到数秒的长潜伏期电位—伴随性负变化，它是完成同种任务时由期待、意动、动机、朝向、注意和觉醒等多种心理因素综合构成的心理负荷加重。 2．P300：Sutton 等（1965）在识别不同声调时记录到一个潜伏期约300 ms 的正波，称之为P300。P300 具有明显的年龄相关变化。研究表明它是与注意、辨认、决策、记忆等认知功能有关的ERP 成分，所以又被称为认知电位。
    3．失匹配负波与加工负波:Naatonen 等人采用相减的方法首先提取出失匹配负波和加工负波，并在1990 年提出了注意的脑机制模型和记忆痕迹理论。
    4．N400:Kutas 和Hillyard（1980）首先观察到N400，他们在令被试阅读的句子中，25％句子的最后一词与其前的语境不同，即该尾词为歧义词，它诱发出一个潜伏期约400 ms
    的负波N400，主要反映语义等言语认知加工过程。
    5．C1 波:在P1 与N1 之前尚有一个较小的成分—Cl 波。在注意与非注意状态下，其波幅值不变，其后的PI 与N1 成分则表现出明显的注意增大。源分析确定C1 波来源于纹状体皮质，这也得到单细胞记录的证实。C1 波不受注意的影响，反映了初级感觉皮层是注意效应的最早加工部位。
    6．LRP: LRP（偏侧化准备电位）是与运动准备相关的一个脑电成分。 课堂讨论题
    1．讨论EEG 和ERP 有何异同？ 复习题
    1．什么是ERP？它有哪些重要参数？ 2．ERP 的基本技术包括哪些内容？
    3．什么是ODDBALL 模式？什么是GONOGO 模式？ 4．如何对ERP 数据进行处理？ 5．什么是脑地形图？ 6．什么是主成分分析法？
    7．目前研究发现了哪些ERP 成分？

    第七章 初级视皮层中的显著图
    第一节 基本概念
    一、视觉信息与加工
    1．视觉输入信息含有大量数据，而视觉系统的计算资源又有限，只能选择性地对输入信息的某些方面进行细节加工。
    2．对于大量的视觉信息来说，通过自下而上的机制来完成，计算效率将更高。 二、显著图
    1．将自下而上的机制和自上而下的机制区分开来，并且只考虑一幅仅由自下而上机制构成的视野显著图。
    2．在这幅图上，有着更高量级值的位置能够吸引更多的注意，从而得到进一步加工。 3．鉴于这种功能，无论任一个视觉位置处的实际特征是什么，它的显著程度都应该能在此显著图上表示出来。
    4．某个位置上一个红点的显著度与另一个位置上一个黑色垂直光条的显著度便有了可比性。
    5．这幅显著图本质上也应该依赖于视觉画面的组织。 6．这样的显著图在视觉功能中的重要性是非常明显的。 三、基本假设
    1．显著图的建立可以通过组合一些分散特征图的信息来完成。
    2．根据此类假设，特征图在整个输入画面内表征单一视觉特征，然后所有特征图组合起来，

    构成一幅主图，用于表征与真实特征无关的显著性。
    3．每个单独的特征图先算出该特征的空间对比度（通过竞争过程），然后不同特征图的输出被叠加起来，构成一个主显著图。
    4．这些理论都没有明确指出与显著图有关的神经机制和皮层区域。 四、理论
    1．初级视皮层（V1）能形成这样一个显著图：对给定视觉画面，V1 输出神经元的发放率随着相应经典感受野内视觉输入的显著值而单调递增。
    2．提供V1 输出的神经纤维主要来自于第2，3 层的锥体细胞，它们在相对小的CRF 内接收视觉输入。
    3．水平皮层内连接使每个锥体细胞的反应既依赖于其经典感受野内的输入强度，又依赖于周围刺激，从而对显著性的计算进行调节。
    第二节以一个 VI 模型来模拟显著图
    一、V1 模型
    1．模型描述：是目前唯一一个具有生物学基础的，对质地分割、轮廓增强以及跳出效应这三类任务都能解释的，用于诠释周边影响的模型。
    2．将此模型应用于视觉搜索任务并假设，执行某个任务的难易程度取决于该任务中目标的显著度。
    3．这个模型构建于已知的解剖学和生理学知识之上，包括对于VI 区内神经元件和水平皮层内交互作用的认识。 二、生理学效应
    1．在V1 生理学中观察到的与轮廓整合和质地分割有关的兴奋性及抑制性周边影响，可以被这个模型所复制。
    2．同向抑制：当一个模型细胞对其CRF 内一个高对比度光条做出反应时，如果该光条被其他具有相同朝向的光条所围绕，则这个细胞的反应被抑制。
    3．轮廓增强效应：当CRF 内的光条与周围的光条连接在一起，构成一个平滑的轮廓时，模型细胞的反应增强。
    4．一个被水平光条围绕的垂直光条（“跳出”目标）或者位于质地边界处的光条会诱发出更强的细胞反应。
    5．由于轮廓增强效应，垂直质地边界处的垂直光条比同一质地边界处的水平光条诱发出更强的细胞反应。 三、产生机制
    1．对于输入图形中的一个视觉单元i，观察其显著度应结合一个大的或整个的输入图形。 2．显著度：在具体实验数据中，视觉单元i 的显著性顺序，称为显著度，可以通过计算z 分 数来得到。
    3．各种质地边界或平滑轮廓的z 分数也能够计算出来。
    4．视觉搜索任务应随着目标的z 分数增大而变得容易，但前提是排除了自上而下的影响因素，如搜索因特别的知识而中止。

    第三节 通过视觉搜索任务检验显著图理论
    一、非均匀背景
    1．V1 区中这种朝向或者特征特异性的周边影响为特征整合理论或相关的质地子理论提供了可信的神经基础。
    2．z 分数大于等于3 的目标将从图形中跳出，z 分数小于0 的目标需要串行性搜索。而当目标的z 分数介于这两个极端之间，特别是位于两者正中时，其所需的搜索既非纯粹的并行性，亦非绝对的串行性。 二、均匀背景
    1．均匀的背景使得各单元诱发的反应S 间差异变小，导致σs 变小。这将使一个中度显著
    （0）目标的z 分数提高，而变得更加显著。
    2．背景的不规则性可能由两个原因造成：干扰物的随机空间分布和／或干扰物间的不相似性，使得周边影响很嘈杂。
    第四节 视觉搜索微弱不对称的例子
    一、垂直光条中的十字比十字中的垂直光条更容易被发现。 二、在其他的搜索不对称性例子中，不对称的程度要弱得多 三、目标和干扰物的身份互换只给搜索难易带来微弱的改变。
    第五节 从心理物理学角度预测 V1 的生理学与解剖学特性
    一、基本视觉特征
    1．基本视觉特征：具有某“基本特征”的目标，将从缺乏该特征的干扰物背景中跳出。 2．必需的两个神经基础：
    （1）一群V1 细胞，选择性地对应于此特征维度上不同的值，或者说，被该特征维度调节，
    以采集特征值；
    （2）水平皮层内连接强度能被突触前及突触后细胞在这个特征维度上的最优值所调节，以至于，同特征抑制，或者它的缺失，可以表现在细胞反应强度上。 二、预测 V1 1．预测的必要条件：
    （1）若V1 细胞同时（或联合地）被两个特征维度的特征值所调节，如朝向和运动； （2）若水平连接同时（或联合地）被突触前、突触后细胞在两个特征维度上的最优特征值（如垂直朝向和向右运动）所调节。 2．做出联合反应困难的原因
    （1）对于两个朝向的联合来说，条件（1）是不可能的，几乎没有V1 细胞可以对两个很不相同的朝向的联合做出反应。
    （2）颜色和朝向的特征联合搜索也难于基本特征搜索，因为大多数颜色选择性V1 细胞都不具备朝向选择性。

    3．对可能存在的水平内连接的预测：
    （1）它们联系敏感于相似运动方向和相似朝向的突触前、后细胞； （2）它们联系敏感于相似视差和运动方向（和／或颜色）的细胞。
    第六节 从 V1 生理学、解剖学的角度理解心理物理学现象
    一、双特征搜索
    1．在这类任务中，目标与干扰物在不止一个特征维度上有所不同。 2．目标诱发出三类细胞的反应： （1）被红色调节的非朝向选择性细胞，
    （2）__________被垂直朝向调节的非颜色选择性细胞， （3）同时被红色和垂直朝向调节的细胞。 二、理论解释
    1．假定：被单一特征调节的细胞决定了单一特征搜索任务的难易程度。 2．预测：双特征搜索应该或多或少地比相应的两个单特征搜索容易。
    3．解释由于缺乏足够的双特征调节细胞，与两个单特征搜索中较容易的那个相比，双特征搜索的优势会打些折扣。
    4．V1 区内的颜色一朝向联合（双特征）细胞仅被有限大小范围的刺激所调节。 三、V1 模型与二阶段心理物理模型
    1．V1 模型的特别优势在于，它将V1 的生理、解剖与心理物理联系起来。
    2．二阶段模型：通过对视觉输入空间滤波后经过非线性转换来模仿局部外周抑制的。 3．二阶段模型不能做出足够详细的生理学预测，因为它们使用抽象的周边交互作用。 4．V1 模型还预测，知觉对两个同向性质地交界处的位置会有知觉偏向，是由于边界引发的最强反应在空间不对称分布造成的。这个预测被后来的实验所证实。
    第七节 未来工作中要解决的问题
    1．搜索任务中的反应时不仅依赖于自下而上的显著图，还依赖于自上而下的注意效应，以及在任务中使用的特定搜索算法。
    2．如果V1 在对视觉输入最初的反应中便构建了一幅自下而上的显著图，那么它后来受自上而下反馈影响的反应又有什么功能作用呢？
    3．某些“跳出”和搜索不对称性的例子似乎发生于一些更加高级的特征中。
    4．生理学研究发现，V1 外某些神经元的活动与物体的显著度相关。那么这些“显著性”信号是从测量处的皮层区域产生的？还是由低级的皮层区域传播而来的？
    5．直接接收V1 输出信号的高级视觉区域的功能是什么？它们在接收了V1 提供的显著度信息后，如何进一步提取视觉输入的特征值，同时又不受显著度信号的干扰？ 课堂讨论题
    1．分小组讨论如何对从V1 生理学、解剖学的角度理解心理物理学现象？ 复习题
    1．什么是显著图？
    2．简述V1 模型的理论要点。

    3．视觉搜索任务是怎样检验显著图理论的？

    第八章 听觉认知与信息过滤
    第一节 听 觉
    一、耳
    1．声波是空气或者其他介质的振动。
    2．人类耳朵能够听到的声音频率范围大约从15 - 20 Hz 到15000--20000 Hz。 3．耳朵利用充满液体的蜗管（其中有听感受器）将声波转化为压强波。 4．声波到达鼓膜时会引起其振动。
    5．三个听小骨将鼓膜上的振动传导给充满液体的耳蜗。 6．这些振动引起位于耳蜗基膜上的毛细胞的位移。
    7．这些毛细胞与听觉神经元相连，它们的轴突组成了听神经的纤维。
    8．在耳蜗，低频振动引起蜗管顶点的基膜的同步化，而高频振动引起蜗管基部的基膜的同步化。 二、听觉神经通路
    1．听神经：属于第8 对脑神经的听神经通过中央并向耳蜗核发出分支。 2．耳蜗核的神经元的轴突是由下丘的受对侧支配的神经元发出的。 3．腹侧耳蜗核的神经元也向同侧及对侧橄榄核提供了间接的分支。 4．背侧耳蜗核主要是进行单耳听觉（非立体声的）频率分析。
    5．位于中上橄榄核（MSO）及侧上橄榄核（LSO）的神经元主要是对于声音的时相及强度的区别进行加工以进行声音的定位。
    6．听觉丘脑从下丘向皮质（包括内侧膝状体MGB，及后部核群的侧部）传递信息。 7．高级的听觉认知能力是直接由皮层进行加工的。
    第二节 丘脑的听觉过滤
    一、鸡尾酒会效应
    1．鸡尾酒会效应：在嘈杂的宴会环境中，我们能够有选择地注意到一个特定的说话者。 2．解释模型：被试运用声源位置与声谱线索能够立即识别被注意的说话者，将信息储存于皮层，然后对这一信息进行不断的更新。由于这一过程需要识别与记忆的，听觉皮层和／或其他皮层区域也一定同时参与。声源位置和声谱线索用于形成听觉系统的动态过滤器组。
    二、电压过滤器的功能执行部分 1．内侧膝状体
    2．下丘与脑干的投射系统 三、内侧膝状体的解剖与生理
    1．内侧膝状体的腹侧部分，是其中最大的一个部分，密集地充满了中小体积的神经元，其中以中等大小的神经元为主。

    2．内侧膝状体后部神经元体积较小并更为分散。
    3．内侧膝状体内侧部分包括各种体积的神经元，其中包括内侧膝状体中最大的细胞，与其他两个部分相比，细胞密度更低。 四、内侧膝状体的离皮层调节
    1．以前的研究者们发现激活听觉皮层通常对于内侧膝状体的神经元会产生比易化性作用更多的抑制性作用。
    2．然而，无论内侧膝状体对于声音刺激的神经反应是离皮层的易化作用还是抑制作用，都是通过冷却A1 而表现出来的。
    3．Orman 和Humphrey （1981）报告了清晰的易化作用。
    4．运用皮层冷却技术，几乎观察不到内侧膝状体神经元的“开”反应带来了任何的调节效应。
    第三节 非丘系的内侧膝状体的离皮层调节
    一、离皮层易化及抑制效应的长时恒定性
    1．对于声音刺激进行反应的内侧膝状体神经细胞受到皮层激活的易化效应，易化持续300ms，
    最大效应发生在50-150ms。
    2．离皮层调节的长时易化效应可以由离皮层纤维的形态结构的特点加以解释。 二、非丘系的内侧膝状体的离皮层抑制机制 1．通过丘脑的中间神经元。 2．通过下丘的GABA 能神经元。 3．通过TRN 神经元。
    第四节 假想的 TRN 神经元与中间神经元的功能区分
    1．随着种属等级的升高，中间神经元的比例增高，而TRN 神经元的细胞密度则显著地下降。
    2．内侧膝状体的强烈的离皮层抑制作用可能是由TRN 神经元强烈的抑制作用而引起。 3．丘脑的中间神经元可能有非常精细的调节作用，因而使丘脑的传递神经元有更好的频率选择性。
    4．丘脑中间神经元随着种属的升高而增加，可能反映了丘脑对于位置信息加工复杂性的增加，其中也包括离皮层过滤效应。
    第五节 离皮层调节效应与声强
    一、"OFF"反应的离皮层调节作用
    1．"ON"与"ON-OFF"神经元占内侧膝状体神经元总数的10%---20%。
    2．绝大多数的"OFF"与"ON-OFF"神经元位于丘系内侧膝状体边缘上或者是其外侧 3．内侧膝状体神经元的离皮层激活易化神经元的"OFF"反应。 二、发放模式的离皮层调节
    1．离皮层通路不仅调节峰值，而且调节时间上的发放模式。

    2．皮层的激活增加了第一个峰的潜伏期，并加宽了时间上的发放模式。 3．时间上的发放模式在信号传送过程中对信息进行编码。 4．离皮层调节可以改变丘脑传递细胞的时间上的发放模式。 课堂讨论题
    1．讨论鸡尾酒会效应及产生机制？ 复习题
    1．丘脑在听觉过滤中具有什么样的功能？ 2．非丘系的内侧膝状体在听觉中具有怎样的作用？

    第九章 知觉注意的机制
    第一节 知觉模板模型（PTM）观点
    一、观察者的知觉模板模型
    1．理论假设：在神经系统的信息传递过程中，通过把知觉过程视为“完美的”、无噪声的计算过程加上内部噪声来建模，在这些模型中，用随机内部噪声的强度来解释知觉系统所表现出来的低效能。 2．PTM 由5 部分组成：
    （1）带有特殊调谐特性的知觉模板 （2）非线性传递函数
    （3）呈高斯分布的复合内部噪声
    （4）呈高斯分布的独立的附加的内部噪声。 （5）受各种外部与内部噪声影响的决策过程。 二、外部噪声与注意模式和注意机制的特征标志
    1．增强刺激：在没有外部噪声下操作的改善可能是由刺激增强介导的。
    2．去除外部噪声：把知觉分析集中于适当的时间一空间范围或适当的刺激信号特征，以便在进一步的加工过程中消除外部噪声。
    3．减少内部噪声：注意的机制还可能涉及内部噪声的减少。
    4．区分混合机制：多种机制的混合可能成为一项任务中与注意有关的操作改善的基础。
    第二节 经验结果与空间注意机制的分类
    一、作为方位提示的视觉注意机制
    1．刺纯粹的去除外部噪声的注意机制表现在高外部噪声下的操作改善，它在低水平外部噪声或没有外部噪声的情况下，不明显地或是甚至完全不改善操作。
    2．当外部噪声缺乏时，增强刺激的注意机制可以改善操作，但受到外部噪声限制时，则不能改善操作。 二、有关实验研究
    1．Dosher 和Lu（2000b）研究表明，在辨别Gabor 方向的任务中，在高水平外部噪声条件下，如果对4 个或8 个空间位置中的一个进行有效的预提示，就可以显著地改善观
    察者相对于预提示无效时的操作水平。
    2．Poner（1980）根据与靶子位置相关的提示物的空间位置，提出了两种不同的注意机制。
    3．Dosher 和Lu（2000a）研究了多重负荷和决策复杂度对注意效应大小的影响。
    第三节神经生理学机制
    一、空间注意排除非必要信息的途径 1．提高细胞对信号的选择性．
    2．和／或在一个竞争性神经网络中增加被注意区域／物体的权重，但不改变细胞的反应特性。
    二、视皮层 V2 和V4 区竞争性神经交互作用神经模型
    1．可解释说明当干扰物落于细胞感受野之外时，被注意区域内对比度收益增加的现象。 2．可以解释说明当靶和干扰物都落在细胞感受野之内时，感受野空间范围明显变化的现象。
    3．大多数以人类为被试的行为学研究采用一些需要被试改变注意状态的范式。 课堂讨论题
    1．讨论知觉注意的机制？ 复习题
    1．简述知觉模板模型的主要观点。 2．简述知觉注意的神经生理机制。
    第十章 记忆过程及其脑机制
    第一节 记忆的过程与特点
    一、感觉记忆
    通过感官看到、听到、尝到或嗅到的外界信息都属于感觉记忆或称作获得性记忆。 二、短时记忆与长时记忆
    1．只有那些必须存储的信息，才会进入短时记忆或长时记忆中
    2．工作记忆是短时记忆，这种短暂的记忆是主动保持与当前活动有关的信息，以供当时之用，而不是将信息被动存储到长时记忆的中转站。 3．只有非常重要的信息才会通过编码过程存入长时记忆。
    4．一旦需要时，大脑将有关信息从长时记忆中调出，放到工作记忆中以供使用，这一过程称作记忆的提取。 三、记忆的特点
    1．记忆受情绪的影响：人们往往容易回忆起发生在相似情境中的事件，高兴时容易联想起以往的高兴事，伤心时则会回忆出曾经经历过的不幸。女性的情绪性记忆往往比男性强。
    2．记忆也与环境有关，情景记忆在学习过程中对编码与提取有直接影响。 3．记忆受人的自身内部状态的影响。

    4．经历过的往事以及所闻所见的人与事的记忆并准确。
    5．大脑对不重要或与己无关的事的遗忘是必须的，而且也是健康的。
    第二节 记忆与学习过程的脑成像
    一、内隐记忆
    1．重复启动效应的fMRI 研究：刺激重复出现时，大脑的反应强度下降。 2．视觉运动启动的ERP 研究：明确运动比两可运动诱发出更强的闹电。 二、外显记忆
    1．外显记忆是与意识相关的主动记忆与回忆过程，被试常可以直接报告记忆内容。 2．外显记忆与中颞叶与海马回、内嗅皮层和周围嗅皮层及间脑功能有密切关系。 3．外显记忆又可区分为语义记忆和情景记忆，短时记忆信息经过编码进入长时语义或情景记忆，再认过程可将长时记忆存储的信息提取供当前的短时或工作记忆使用。 三、工作记忆
    1．工作记忆是对与当前任务有关的信息的短暂的积极保存。 2．工作记忆虽与外显记忆一样与意识相关，但又不同于外显记忆。
    3．工作记忆是短暂的，通常表现为对知觉（视、听表征）的持续性激活，以供当前加工之用。
    4．工作记忆的机制最早在活猴电生理研究中得到证实。
    5．工作记忆的脑成像研究：fMRI 结果表明，前额区在工作记忆任务中持续反应，而视觉区只在视刺激呈现时才有所反应。
    6．前额区是否对工作记忆中的内容进行主动保持、存储或更新还存在争论
    第三节 外显记忆的编码与提取
    一、前额叶功能
    1．在学习与记忆中，前额活动体现了工作记忆对长时情景记忆的作用。 2．某些特定的工作记忆（视觉刺激等）由下前额叶区进行编码与提取。 3．与记忆材料无关的工作记忆多由背外侧前额叶和前额叶区前部进行加工提取 二、不同记忆机制之间的关系
    1．记忆过程是通过一系列皮层及皮层下网络完成的。 2．记忆的大脑皮层网络至少包括前额和中颞叶。
    3．大脑后部的联合区具有基本记忆功能，包括存储和进一步加工新信息以及提取信息。 4．腹侧前额叶是初级工作记忆和“执行”机构，即对记忆的刺激进行评判，并对从长时记忆中提取的信息做出反应。
    5．背侧前额区则具有高级执行监控及处理记忆信息的功能。
    6．内隐与外显记忆机制有所不同，不同记忆系统之间的关系是合作还是相互抑制？目前，对此问题的研究还比较少。 课堂讨论题
    1．结合第三章和第四章的内容，讨论不同记忆机制之间的关系？ 复习题

    1．简述记忆的过程。 2．记忆具有哪些特点？ 3．简述记忆过程中的脑机制。 4．谈谈记忆研究的重要意义。

    第十一章 语言认知的脑基础
    第一节 语言认知研究概述
    一、语言学
    1．语言是现代人类特有的表达和交流系统，是人类社会必不可少的支柱之一。 2．通过语言学的研究，人们获取了许多关于语言本身的知识。
    3．通过研究语言的进化和不同语言之间的历史关系，人们逐渐获悉古老的喊叫系统如何可能在自然选择的压力下演化为现代人类的语言。 二、研究主题
    1．语音加工、音位加工、形态加工、语义加工和句法加工等一系列语言认知过程是否拥有各自特异的脑神经基础？
    2．语言是由哪部分脑区和神经结构负责？
    3．在大脑处理语言信息的过程中，各种加工过程之间是否存在交互作用？ 4．这些交互作用究竟发生在语言加工的哪个阶段？ 三、传统的脑损伤研究方法的局限
    1．脑损伤研究假定，解剖学上分离的脑结构各自执行不同的认知功能，然而这一假设并非不证自明。
    2．这一分析方法既忽略了不同个体间的解剖差异，又将大脑简单地看作无可塑性的认知功能模块的机械组合。
    3．无法提供关于认知加工时间进程的任何信息。 四、无创性的成像技术
    1．应用ERP 和fMRI 方法所得到的研究成果尤其引人注目。
    2．这些功能成像技术可以检测正常被试认知加工过程中的大脑活动情况，不受脑损伤后功能代偿的影响。
    3．ERP 等脑成像技术具有极高的时间分辨率，能够反映语言认知过程中毫秒级的神经电活动。
    4．脑成像技术虽然在很大程度上变革了语言认知研究领域的面貌，却不意味着告别传统的研究思路。
    第二节 词汇知觉
    一、孤立词汇的知觉：fMRI 和ERP 研究 1．词形加工
    （1）视觉词汇识认过程反映了知觉加工系统区分并排除无关信息的影响，提取和整合
    结构信息的过程。
    （2）词形识认的心理过程与左侧梭状回有一定联系，尤其是其中被称为视觉词形区（VWFA） 的部分。
    （3）VWFA 的激活具有通道特异性，只有视觉通道而非听觉通道的词汇信息才能特异地激活V W FA。
    （4）VWFA 对词形刺激的反应激活不受意识控制，即使被试在任务操作中没有意识到词汇出现，仍可以观察到VW-FA 的显著激活。
    （5）尽管大部分被试的VWFA 都c2布位于左半球，但词汇在视网膜上的投射位置并不影响词汇识认。
    （6）VWFA 不仅与词汇前层次上的认知加工有关，可能还与词汇层次上的认知加工不无关系。 2．语音加工
    （1）成人身上语言特异的语音知觉能力在ERP 记录中反应为失匹配负波（MMN）。 （2）一般认为左侧颖上回的听皮层与语音知觉关系密切，但是一些研究结果却显示音素探测任务激活了Wernicke 区和 Broca 区；音节计数任务激活了左侧额下回背部，左侧额下回在语音知觉中担当重任。
    （3）Booth 等（2002）对单通道和跨通道的词汇加工的研究。 二、上下文中的词汇识认：ERP 研究
    1．基本逻辑：认知加工过程必然对应特定的大脑活动。
    2．常用ERP 实验范式：Connolly 和Phillips（1994）；Van Petten 等（1999）。 3．这两个研究都预示着，上下文对词汇识认的影响在语言加工的时间进程上出现于相对较早的时期（约为该词出现后200 ms）。
    第三节 词汇的产生
    一、词汇产生的时间进程：ERP 研究 1．词汇产生研究的常用任务--图片命名。 2．N200 与go/no-go 范式中的反应抑制有关。 3．双选择的go/no-go 范式。 二、词汇产生的脑定位：fMRI 研究 1．图片命名任务为主。
    2．语义信息的存储和提取主要与颞中回、颞上回（BA45 和BA47 ）的激活有关，语音编码则与BA44 上部的关系更为紧密。
    3．Spitzer 等（1998）进一步探讨了不同语义范畴的信息是否由不同脑区来表征的问题。 4．虽然近年来ERP 和fMRI 研究对上述各个阶段的时间进程和相关脑区均有所研究，但比起对语言理解的研究，对言语产生的研究在数量和深入程度上还远远不够。 5．这很大程度上是因为言语产生是一个相当难于操控的过程，这一领域广泛适用的成功范式并不多。

    第四节 句子的理解
    一、句法加工的脑地形图：fMRI 研究 1．无意义句的研究范式
    （1）材料：Jabberwock（胡诌句）；句法散文。 （2）无意义句的特点：更能激活句法相关脑区。
    （3）加工无意义句时双侧Broca 区中部的激活程度大于正常句条件和词汇列表条件，说明
    Broca 区与加工句法结构有关。 2．比较句法违反句与正确句
    （1）材料特点：加工有句法违反的句子时更多的认知资源被引向句法加工，因而加工句法违反比加工正常句对相关脑区的激活更强。
    （2）句法违反条件特异地激活了左半球位于Broca 区附近的背外侧前额叶；Broca 区的盖部对主谓数量不一致敏感。
    二、语义加工和句法加工的时间进程：ERP 研究
    1．ERP 可以反映认知活动中的生理电位变化，如果句法加工和语义加工的语言学差异存在相应的心理现实性，两者就应该反映为不完全相同的大脑电生理活动。 2．目前的研究最为关注的与语义、句法加工有关的典型ERP 成分： （1）与语义加工有关的N400；
    （2）与句法的早期加工有关的左前负波（LAN）；
    （3）与句法的晚期加工有关的P600，又称句法正波（SPS）。 三、语义加工和
    N400 1．N400 是其中最经典也最稳定的ERP 成分之一。
    2．它通常出现于关键刺激呈现后300- 500ms，在头皮的中部和后部记录到负向波幅的最大值。
    3．N400 最早是由Marta Kutas 和Steven Hillyard（1980）发现的。 4．N400 具有以下特点：
    （1）N400 的波幅大小和词与上下文信息在语义上的匹配程度有关，词与上下文信息在语义上的匹配程度越差，N400 的波幅越大，该上下文信息可由句子给出，也可由词或语段造成；
    （2）N400 的波幅还与歧义词在句子中的位置有关，处于句首位置的开放词往往比处于句尾位置的开放词所诱发的N400 波幅更大；
    （3）N400 效应与呈现通道和语言类型无关，无论式听觉呈现还是视觉呈现，无论实验材料是印欧语系的语言还是非印欧语系的语言，甚至是手语，都可以引发N400； （4）语法加工一般不会引发N400。
    5．一般认为N400 反映了语言理解中的语义加工过程，即反映了将词汇语义整合到上下文的语义表征中的过程；语义加工和整合的过程难度越大，N400 的波幅就越大。 四、句法加工和
    LAN 1．LAN 是通常出现于刺激呈现后100---500ms 之间的负波，在头皮前部记录到最大值。

    2．LAN 有左半球偏侧化效应尚有争议。
    3．关于句子理解中LAN 所反映的心理活动，研究者多有不同看法。 五、句法加工和P600 1．P600 是分布与中央顶部的晚正ERP 成分。 2．一般认为它反映了句法违反。
    3．最早是由Hagoort，Brown 与Groothusen （1993）报告。
    4．它大约出现于关键动词呈现后500 ms，并持续300 ms 以上，在头皮后部测得其峰值。 六、语义加工和句法加工的相互影响
    1．句子理解中语义加工和句法加工之间的关系问题，历来是研究者争论的焦点。 2．句法优先模型认为，句子理解首先是根据句法信息建立句法结构表征，该过程与语义信息无关；接着根据语义信息分派题元角色；最后，如果句法结构和题元结构不能有机地整合到一起，就会触发对句子结构的再分析。
    3．交互作用模型认为，语义加工和句法加工从一开始就是相互影响的，语义信息和句法信息并不形成各自独立的表征。
    4．这两派意见的最大分歧在于，他们对句子理解中句法信息和语义信息何时被整合到一起持同看法。 课堂讨论题
    1．小组讨论：描绘出语言加工过程的神经过程？
    2．谈谈你对fMRI 和ERP 技术在语言认知研究中作用的看法？ 复习题
    1．什么是词形加工？目前研究认为词形加工的神经基础是什么？ 2．词汇是如何在头脑中产生？
    3．试根据fMRI 和ERP 研究成果说明人们是如何理解句子的？ 4．试析ERP 技术在语言认知研究中具有哪些优势和不足？

    第十二章 视觉意识的神经机制
    第一节 刺激和知觉分离的现象
    一、不同刺激造成同样的知觉
    1．现象描述：两个同样颜色，同样大小，有同样平均光强的刺激A（平稳光）和B（闪烁光），
    当B 的闪烁频率是60 Hz，觉察到的却是同一种知觉经验。
    2．结论：视网膜上的神经元虽然对视觉很重要，但它们的活动并不直接造成（导致）视觉意识。
    3．理论逻辑：如果一个皮层区可以区分一对不同的刺激而被试主观上却不能，我们则得出结论说该皮层区不直接支持视觉意识。 二、同样的刺激导致不同的知觉
    1．现象描述：指在特殊的条件下，恒定的刺激可以导致不同的视觉意识。

    2．著名的实例：Necker 立方体、花瓶／面孔图以及双眼竞争。
    3．普遍观点：观察双稳图形或双眼竞争图形时经历的这种知觉波动是神经适应的结果。 4．理论逻辑：如果大脑里某个区域的活动是随着被试知觉的变化而变化，那么这个区域的神经元就更可能是支持视觉意识的。
    第二节 研究无意识状态下的视觉信息加工
    一、视觉掩蔽
    1．一个短暂呈现的“靶”刺激，由于其后另一个短暂呈现的“掩蔽物”的存在，而变得不可见。
    2．视觉掩蔽技术被广泛应用于物体和词语识别的认知研究中，有时也为证明被掩蔽了的靶刺激具有某种持久的效能提供证据。 二、注意瞬脱
    注意瞬脱：一个短暂呈现的“靶”使得与其时程相近的第二个“靶”变得更加难于觉察。 三、不注意盲
    不注意盲：当注意被转移到视野内其他物体或位置上时，原本高度可见的刺激可以变得完全不被察觉。
    第三节 用功能成像方法研究视觉意识的神经机制
    1．脑成像技术特别是fMRI，能够直接观察到脑内不同区域的活动强度。 2．fMRI 研究实验设计：包括双眼竞争的fMRI 研究等。
    3．fMRI 研究实验设计的共同点：进入视觉系统的刺激是不变的，但视觉意识在发生变化。
    4．目前的fMRI 研究主要还是基于BOLD。
    5．用fMRI 方法做出定性（非定量）结论时相对较为安全。
    6．脑功能成像虽然是很有用的工具，要真正发挥它的潜力，需要有好的行为实验作为基础。
    第四节 用心理物理方法研究意识的神经基础
    一、感觉适应
    1．感觉适应作为工具来研究视觉意识的神经机制。
    2．感觉适应是神经系统的一个共同特征。它拓宽了感觉系统的动态范围，使有机体能够有效地应对千变万化的环境条件。
    3．感觉适应通常对刺激的不同属性进行特征性的“选择”。 二、适应与双眼竞争
    1．双眼竞争非常擅长于在一段较长时间内分离视觉刺激与意识。
    2．在竞争中，两只眼睛分别注视不同的，且不能融合的单眼刺激。双眼的刺激交替地经历着知觉优势和知觉抑制阶段。
    3．起源于视觉加工“早期”阶段（很可能是Vi）的视觉后效不易被双眼竞争所抑制；而起源于视觉加工“高级”阶段（外纹状皮质）的适应后效则容易受到抑制。

    4．双眼竞争所伴随的生理变化发生的神经部位介于视觉加工的“早期”阶段与“晚期”阶段之间。
    三、不可分辨的刺激仍然可产生适应
    1．视觉系统感知时空的能力局限在一定的空间、时间频率范围内。
    2．适应可以作为标尺，考查两个超出分辨能力范围的隐形图形是否仍然被登记到了神经加工信息流中适应所在的部位。
    3．利用超出空间分辨能力范围的隐形光栅，He 和MacLeod（2001）获得了这样一个方向特异性后效。
    4．为了提炼出更加精确的结论，需要深入了解一下拥挤的神经基础。 四、适应导致对同一刺激的不同知觉体验
    1．适应导致相同刺激产生不同表象的能力，换言之，指因适应状态的不同，同一个刺激可目被看作几种不同的表象。
    2．借助适应来改变刺激的表象，为研究提供了分离刺激和认知状态跳另一个强有力的手段。
    第五节 意识研究的警示与反思
    一、对本章中一些假设的反思
    1．当利用刺激和意识分离的现象作为定位NCC 的工具时，如果采用排除法来决定某个神经部位是不是意识所必需的，那么大概所有的神经部位都会被排除。 2．从神经元的反应特性来讲，在一个给定脑区内通常会有不同类型的神经元。 3．意识发生于信息加工过程中某阶段上。但是，正如上文中阐述过的，这个假想的横断面不太可能是单一的神经解剖部位，而可能是一些沿视觉神经体系散在分布的部位。 4．当一个视觉刺激因双眼竞争、拥挤效应或者视觉分辨能力的限制而从意识中消失时，观察者不能把注意力放在该刺激上，因为它是不可见的。 二、应该持有的态度
    1．作为研究视觉意识的工具，脑成像可以直接地观察到不同脑区的活动，而适应也同时具备一般性和特异性。
    2．几乎所有的神经系统及其组成成分都是可适应的，所以说适应是一个通用工具。 3．适应又相当特异，这赋予它“电极样”的特点，适合于研究当正常的视觉信息流被各种神经事件打断时，某些加工过程是否依然会发生。
    4．在使用适应时，必须要特别谨慎小心，尤其是使用这个“工具”来研究NCC 时。 5．“手艺差的工人总是怪他的工具不好。” 课堂讨论题：
    1．讨论刺激与知觉分离的现象有哪些？ 产生的机制是什么？ 复习题
    1．如何用功能成像方法研究视觉意识的神经机制？ 2．简述如何使用心理物理方法研究意识的神经基础？ 3．谈谈应该如何看待意识研究中工具选择问题？




    第十三章 情绪与大脑
    第一节 人类情绪和人类情绪范畴的科学定义
    一、情绪的定义
    1．字面意思：“意识、感觉、激情的任何激动或不平静；任何激烈的或激动的精神状态”。 2．广义定义：“一种感觉以及伴随前后的特征性想法，与心理和生理状态以及由此引发的行动倾向有关”。
    3．操作性定义：对适宜刺激（外源性，内源性）的综合时间反应，涉及主观体验（感觉）、
    生理觉醒（内脏性）、富于表现的肌肉运动行为（躯体姿式、面部表情）、认知评价（感知）、目标导向行为（态度）。 二、相近概念区分
    1．情感：常被用来表示不同的内心体验，常用来描述那些具有稳定的、深刻社会意义的体验和感受，具有稳定性、深刻性和持久性，是构成个性心理品质的稳定成分。 2．情绪：主要指个体与情景的交互作用过程，特别是脑内的活动过程，具有较大的激动性、
    情景性和暂时性。
    3．感情：是对情绪和情感的总称，综合反映了人的情绪、情感状态以及愿望、需要等感受倾向。
    4．心境：一种较为平静的、深入的而持久的情绪状态，它像背景一样给人的各种心理活动渲染上一层情绪色彩。
    5．激情：一种强烈的、突发的、短暂的情绪状态。 6．应激：对意外的情景刺激所发生的适应性反应。
    第二节 学术问题及研究
    一、基因和快乐／痛苦，以及情绪起源
    1．新生儿：通常的快乐和厌恶理论可从人种起源方面来解释情绪。 2．幼儿：幼儿的情绪特征可由社交活动塑造。
    3．进化和三位一体脑理论：三位一体脑理论在20 世纪70--80 年代比较流行，它将哺乳动物脑回路的进化适应性与情绪进行整合。 二、经典心理学和生物学模型
    1．基本情绪及其因素：基本情绪的面部表情，包括快乐、悲伤、愤怒、恐惧、惊讶、厌恶等；每一种情绪从厌恶到快乐，从低度觉醒到高度觉醒，以及从无兴趣到注意等因素。
    2．认知和情绪：认知和情绪的分离和整合问题是学术界热点。
    3．经典模型：James 理论； Schacter-Singer 理论；Arnold 情绪理论；Zajone 情绪理
    论。
    4．情绪效应器：研究和验证情绪理论，需要一些重要的情绪刺激，包括：感受域、想像和意象域以及此二者复杂相互作用之间关系的认知域。
    （1）西方标准情绪刺激系统：国际情感图片系统（IAPS）；国际情感声音系统（IADS）；英语情绪词系统（ANEW）__________作为。
    （2）中国标准情绪刺激系统：中国情感图片系统（CAPS），中国情感数码声音系统（CADS） 和汉语情感词系统（CAWS）。 5．情绪测量：三轴模型。
    第三节 脑成像研究进展
    一、基本机制 1．觉醒和注意
    （1）EEG/MEG 成像：由于局部皮层的锥体输入和远端丘脑输入由脑干调制回路的上行激活系统调控，高度觉醒以低幅快波为特征，而低度觉醒以高幅慢波为特征。早期（P100 和N100）和晚期（P300）事件相关电位均由兴奋性和抑制性机制调制。波动EEG 在a 和下节律与注意的相关性也表现出注意的调制作用。
    （2）PET/fMRI 脑成像：觉醒在神经生理学方面强调自下而上的信息处理，而注意则强调自上而下信息处理。情绪作为一个明确刺激倾向于有意识的自主或者随后的无意识的注意警觉。 2．快乐和疼痛
    （1）EEG/ MEG 脑成像：兴奋高潮期和高潮先兆期的深部和表面EEGs 与右侧半球密切相关。
    （2）PET/fMRI 脑成像：兴奋高潮期右半球、尤其是额叶皮层的作用已证实。 3．奖赏和惩罚
    （1）脑内奖赏系统对于生存、进食、婚配和爱情具有重要意义。 （2）奖赏系统较多的涉及脑内的多巴胺能和阿片能奖赏通路。 （3）心理和药理方面的成瘾也由奖赏系统介导。
    （4）接近和回避是人类情绪中用于快乐和疼痛相关的双元反应模式。 （5）“颅内自身刺激” 动物实验模型。 （6）EEG/MEG 脑成像。 （7）PET/fMRI 脑成像。 二、基本情绪 1．快乐
    （1）EEG/MEG 成像。愉快面孔引起的额部EEG 信号表现为左侧优势，而与之对照的中性面孔是右侧优势。面孔刺激可激活颞—枕交界区的下部区域，时间为刺激呈现后160-170ms。
    （2）PET/fMRI 神经成像。在激活的结构中，杏仁核的反应最为强烈，其强度超过海马及其他区域。 2．悲伤

    （1）EEG/MEG 成像。通过给予面部表情刺激或自传体回忆的方法，可以研究皮层在响应悲哀效应器时的激活情况。
    （2）PET/fMRI 神经成像。情绪面孔激活梭状回、右侧外侧枕叶、右侧颞上沟、额下回和杏仁核。 3．期望
    （1）EEG/ MEG 成像。预期效应引起额部的负向慢波，并能调节EEG 活动，包括外源性感觉成分、额部选择性正波以及P3 的增大。
    （2）PET/fMRI 神经成像。扣带前回、背外侧前额叶和顶叶皮层。 4．吃惊
    （1）EEG/ MEG 成像。两个主要的P3 成分，有广泛神经网络分布的额部和顶部正波。 （2）PET/fMRI 神经成像。fMRI 研究显示，在不可预期的条件下进行推论学习时，因果联想学习特异性地与背外侧前额叶相关联。 5．厌恶
    （1）EEG/MEG 成像。左额叶激活较大。．
    （2）PET/fMRI 神经成像。双侧颞极前部、扣带前回、左侧岛叶前部／额下回。 6．恐惧
    （1）EEG/MEG 成像。丘脑和杏仁核可能与其产生有关。 （2）PET/fMRI 神经成像。杏仁核在恐惧情绪中的作用 7．愤怒
    （1）EEG/MEG 成像。情绪唤醒右侧优势的额叶EEG 反应。
    （2）PET/fMRI 神经成像。在采用自传体激活方法时，观察到焦虑和愤怒条件引起左侧额叶下部和左侧颞极区域局部脑血流增加，而右侧颞／顶后部和右侧额上回局部脑血流减少。
    第四节 情绪模型与应用
    一、情绪的脑模型 1．Damasio 体感标记模型
    （1）Damasio 和Iowa 研究组在他们的系列文章中提出了一个示意性模型，从认知和解剖角度解释情绪如何影响决策制定。
    （2）情绪和感觉能够调节有意识和无意识的脑功能，是通过前额眶部皮层以及包含杏仁核、
    体感／岛叶皮层和周围神经系统在内的广泛系统实现的。 2．Davidson 情绪类型和情绪调控模型
    （1）Davidon 和Wisconsin 研究组倡导情绪神经科学与情绪特征关系的研究，并命名为“情绪反应和情绪心情不同亚成分的广泛个体差异”。
    （2）情绪特征在性情发育过程中的作用根深蒂固，与情绪调控有关，并很有可能是前脑及其皮层下边缘系统相互作用的结果。
    （3）根据每种研究和理论核心，脑内情绪回路的学说众说纷纭。
    （4）在PET/fMRI 脑成像研究中，代表心情的更长时程变化的影像显示如下脑区的右
    侧具有更明显的代谢率的增加 3．Dolan 分值-认知整合模型
    （1）Dolan 与London 研究组提出了一种“分值一认知整合模型”。 （2）该模型综合了注意、察觉、记忆、推理以及信心等主要的认知功能。
    （3）被试的感觉状态在情绪中占有重要位置，但是需要将主观事实与情绪的客观成像加以区分。
    （4）杏仁核是重要的情绪感知的中介体，甚至是在前注意阶段，在非清醒状态下杏仁核对情绪提示具有明显的反应性。 二、脑的情绪和道德判断
    1．人类脑成像技术在前额皮层和额叶的前沿研究已经揭示了如下两个问题的出人意料的推论和答案：道德推理和长期存在的哲学问题。
    2．有关正确与错误的道德陈述能够激活前额叶或称额极皮层、内侧额回、右侧颞前皮层、豆状核和小脑的一些区域，激活区具有高度情绪信息。 3．眶额皮层亚区专司特殊形式社会行为的信息处理。 三、情绪研究和伦理学
    1．情绪特征的脑区激活将个体焦虑、恐怖症、沮丧、愤怒、侵犯性的倾向互相联系起来，而这些倾向有可能成为工作和保险范围的道德问题。
    2．侵犯性、暴力、甚至谋杀行为问题的法律争议已经成为社会问题的焦点。 3．对于内集团和外集团种族划分、种族歧视的情绪反应的近期研究同样已经成为一个无法预料的有关社会偏见的科学探索问题，形成一个新兴科学领域：神经伦理学。 4．由于涉及性格缺陷领域，此学科的兴起表明我们的科研对潜在负性长时影响的浓厚兴趣，
    如儿童注意缺陷疾患。 四、情绪的调节
    1．人类适应过程中情绪整体的作用及其个体调节成为科研人员关注的新焦点。 2．通常的原理包括情绪产生过程中的早期评价和晚期压制，后者通过抑制内在感觉的外在征兆实现。
    3．一些研究者提议启动涉及多个水平的情绪调节研究。 课堂讨论题
    1．小组讨论：就所感兴趣的一种基本情绪，讨论其神经心理机制及相关实验证据？ 复习题
    1．简述目前对情绪的基本定义。 2．情绪的基本脑机制有哪些？
    3．试述基本情绪的主要神经成像研究的结果。 4．试述情绪的脑模型。
    5．谈谈你对情绪研究中出现的伦理问题的看法。

    第十四 章认知发展的神经机制

    第一节 认知的发展
    一、感知与记忆的发展 1．视觉的发展
    （1）视觉集中。视觉集中是指通过两眼肌肉的协调，把视线集中在适当的位置观察物体。
    （2）视敏度的发展。新生儿的视敏度只有正常成人视敏度的十分之一。
    （3）颜色视觉。婴儿对颜色的辨别能力发展得相当快，以4-5 个月以后，婴儿的颜色视觉的基本功能已接近成人水平。
    （4）视觉恒常性的发展。亮度恒常性在7 周大小的婴儿身上就已经出现了。颜色恒常性大约在婴儿4 个月大的时候部分出现，形状恒常性也是在婴儿3 个月大小的时候出现。 （5）空间知觉能力的发展。方位知觉和深度知觉的发展。 2．听觉的发展
    （1）听觉的发生。婴儿在出生前就有了听觉能力，新生儿的听觉阐限在最好的情况下也要比成人高出10--20dB。
    （2）辨别。在婴儿早期，他们能够在一定程度上对声强进行辨别，5 个月大时，婴儿能够像成人一样分辨出高频音中的细微变化。
    （3）定位。新生儿表现出一种原始的定位能力，他们能把耳朵正确转向声源方向。直到4 个
    月大的时，定位就更精确。
    （4）语音知觉。人类在语言方面的某些能力具有先天成分。婴儿可以完成成人。 3．记忆的发展
    （1）记忆的发生。幼儿的多数所有的认知活动都涉及记忆能力的存在。婴儿不仅很早就存在记忆，而且他们具有相当好的信息保持能力。
    （2）幼儿记忆的发展及其特点：贯穿整个婴儿期，记忆会发生各种发展变化。 二、幼儿的概念形成与推理 1．幼儿的概念形成
    （1）幼儿最初掌握的大多都是一些具体的实物概念
    （2）幼儿概念的内容还很贫乏，多是物体非本质的外部的属性，掌握的概念以实物概念为主，抽象的概念很少，概念的内涵也不精确。 （3）幼儿概念发展的一个重要领域是数概念的发展。 2．幼儿推理能力的发展
    （1）类比推理：随着年龄的增长，幼儿在类比推理时能从多方面注意事物的一致性，从而提高类比推理的效率。
    （2）归纳推理：幼儿的归纳推理是基于知觉相似性的。 （3）演绎推理：幼儿也能进行三段论推理。 三、言语的获得 1．言语获得的准备
    （1）从反射性发声到呀呀语。这一阶段的婴儿处于反射发音阶段。

    （2）对语音敏感。婴儿对言语刺激具有敏感性。 2．言语的发展 （1）语音的发展：
    第一，发音的正确率与年龄的增长成正比。 第二，语音发展的飞跃期为 3-4 岁。 第三，幼儿对声、韵的掌握程度不同。 第四，语音意识逐渐发展。 （2）词汇的发展。 第一，词汇数量逐渐增加。 第二，词类范围不断扩大。 第三，对词义的理解逐渐加深。 （3）句子的发展。
    第一，句子从简单到复杂，从不完整到完整。 第二，句子从无修饰语到有修饰语，长度由短到长。 （4）言语表达技能的发展：主要包括听和说两方面的技能。
    第二节 认知发展与大脑的关系
    一、认知发展与脑功能的精致化 1．认知功能的优势半球
    （1）对右利手者来说，左半球为言语优势半球；对左利手者来说，也有半数以上的人以左半球为言语优势半球。
    （2）单侧化的进一步研究是在上世纪60 年代“割裂脑”手术中进行的。 （3）近年来研究发现，右半球也有着重要的优势功能。
    （4）两个半球的专门化在个体发展中有一个明显的发展过程，而且它是随着个体掌握语言和言语能力完善化而显示。 2．大脑皮层功能定位与分工
    （1）人在出生前，大脑在外观与结构上已经发育得与成人的大脑极为相似。 （2）躯体感觉区位于顶叶中央沟后面的中央后回。 3．具体认知活动的脑基础
    （1）数认知的脑基础：ERP 与fMRI 的研究都发现数字的近似表征与内顶叶脑沟的双侧水平部分（HIPS）紧密联系。
    （2）推理的认知神经机制：左前额皮层的中前部负责存储大量的抽象概括知识结构。 （3）语言获得的脑基础：语义信息的加工由颞-顶区域后部负责，而句法信息由左脑的前额一颞叶区域负责。
    （4）获得第二语言的脑基础。PWM 的测量确实能反应儿童本族语言获得的情况，还表明多种语言习得者比非多种语言习得者具有更大的PWM。
    （5）视觉词汇认知的脑基础。对视觉词形进行加工的脑区则称为视觉词形区（VWFA）它
    位于左梭状回。

    4．脑的基本机能联合系统
    （1）三个基本的机能联合系统：调节觉醒和紧张状态的联合系统；接受、加工和保存信息的联合系统；调节和控制复杂活动的联合系统。
    （2）保持大脑皮层一定的觉醒状态和适宜的紧张度对于心理活动的正常进行具有决定性的意义。
    （3）接受、加工和储存信息的机能系统是心理整合的重要系统，涉及大脑皮层的枕—颞—顶叶三个脑区的整合功能。
    （4）调节复杂活动的机能系统位于大脑皮层前部中央前回的额叶，是大脑的执行器官。 二、认知发展与脑的可塑性 1．学习引起的神经变化
    （1）感觉反馈对主运动皮层（MI）的改变也有重要的作用。
    （2）通过fMRI 就可以追踪同一个人在学习前后皮层活动的变化，并在年长儿童与年幼儿童间比较这种变化。
    （3）与青年人和成年人相比，儿童在学习后所产生的脑活动较弥散，同时，青年人学习后产生的效果最集中。
    （4）学习与发展引起的神经解剖的变化主要体现于神经联结的数量、强度与神经纤维的髓鞘化上。 2．语言与脑的可塑性
    （1）语言经验对大脑的影响：语言相关的大脑的组织结构又依赖于语言经验且可能被这些经验改变。
    （2）语言获得的可逆性。人生在较早的几年内获得语言的皮层的可塑性变化是可逆的。 （3）右脑语言区可塑性的关键期。获得第二语言也存在关键期，习得第二语言的时间越早，
    则对语言的运用更熟练，尤其是对句法和音韵的掌握。 3．通道间的功能补偿
    （1）剩余通道的变化。通道间的存在补偿变化，这些变化并非广泛产生于皮层，而是很具体且达到中枢神经系统的较高级或较中枢的水平。
    （2）多通道联结区的重组。知觉经验在本质上会受通道间复杂多维的交互作用影响，大量多感觉间的错觉就证明了这一点。 三、脑损伤与认知发展障碍 1．注意缺陷或多动症（ADHD）
    （1）ADHD：是一种出现于儿童期的常见症状，典型表现是表现出与正常儿童不同的多动、
    注意缺陷与易激怒。
    （2）患有ADHD 的儿童具有非典型或不正常的“前额一纹状”体功能，不正常的活动模式与对称性。
    （3）患有ADHD 的儿童也比正常儿童较少地激活了前额皮层的腹侧区域与扣带回前部。 2．阅读障碍
    （1）阅读障碍者大脑半球多见异位性白质或对称性改变等微小异常，并发现所谓“脑赘
    疵”。
    （2）异位使大脑神经回路改变，并影响脑整体功能。
    （3）通过CT，MRI 对大脑进行水平断层扫描和左右脑半球形态大小的测定。 （4）阅读障碍还有下颞叶与左颞顶区域活性不足、右颞顶区活性增强、颞顶区与其他脑区联结缺少等原因。 3．数概念发展障碍
    （1）在顶叶内有担任处理数字表征功能的数字模块。
    （2）只要计算失能的儿童没有阅读障碍，他们也会在涉及语音的工作记忆、获得非数字的口语信息、非语言智力的任务中表现正常甚至超过平均水平。 （3）很多患计算失能症的成年病人的内顶叶脑区附近都存在损伤。 四、儿童与成人的认知神经活动差异 1．读说时大脑活动的发展差异
    （1）随着发展的进行，读与说这两种语言加工过程不断专门化，以至于在加工书面词语时主要激活视觉通道区域，而在加工口头词语时主要激活听觉通道区域。
    （2）儿童对书面词语进行加工时显著较多地激活了Wernicke 区这一杂通道区域、顶上小叶和后小脑。
    2．视空间工作记忆发展的神经基础
    （1）从儿童到成人，反应的准确性与速度不断提高，随着年龄增长脑活动也不断增长的区域位于前额皮层背外侧、左前额皮层的腹外侧（包括Broca 区）、左前运动皮层和后顶叶皮层。
    （2）对年龄、准确性与反应速度在脑活动中各自所作贡献的多元回归分析结果表明，年龄是上述脑区活动的显著预测指标。 3．核心认知的发展差异与脑基础
    （1）前额皮层的主要抑制功能在于对不同类型信息的保持与对干扰信息以及竞争信息的抑制。
    （2）儿童在记忆与注意任务中前额皮层活动的有关研究。 （A）记忆与抑制 （B）注意与抑制 （C）冲突与抑制
    （D）儿童与成人在完成一个简单注意转换时的差异 五、认知神经交互构造论—发展的认知神经机制 1．不同脑区的变化及其与环境的关系
    （1）轴突、树突、突触与神经元都有一个快速增长与大量丢失以使神经回路重组的过程。
    （2）环境在神经回路的重组中具有重要的影响。 （3）不同的神经系统与相关的能力的发展时程也不相同。
    （4）解剖与生理方面的研究也表明不同脑系统具有不同的发展时程。 2．突触数量与环境
    （1）突触作为神经细胞间的联结在解剖上广泛地作为大脑复杂度的测量指标。

    （2）突触数量的变化可能并非仅是成熟的作用，还可能有经验信息输入的作用。 （3）动物大脑新突触的形成伴随着动物新动作技能的习得。 （4）众多神经元的空间分布对功能的发挥也有很重要的作用。 （5）环境不仅会影响突触数量的多少，也会影响突触后的枝状结构。 3．神经成熟与视觉经验对视觉字形加工的作用
    （1）视觉字形加工脑区（VWFA）发展时间较长以及经验对脑区的影响可以推断经验比成熟的作用更强。
    （2）在字形加工的任务中，6-7 岁的儿童与成人不同，他们会因为单词长度的不同而有不同的成绩，即“字长效应”。
    （3）视觉经验确实在视觉字形加工脑区的专门化中具有十分重要的作用。
    第三节 未来的研究展望
    一、揭示脑发育与认知发展的特殊领域间的具体联系
    1．尽管认知发展心理学家非常清楚脑发育与认知发展间的关系，但并没有直接的证据。 2．今后的研究趋势将会是集中检验脑发育与特殊的认知能力发展过程间的具体联系上。 二、研究发育水平与认知发展阶段间的特殊联系
    1．从儿童至青少年期皮层周期性变化模式与认知发展周期相平行的观点太过简单。 2．发展是一种循环发生的生长周期的生物概念：无论是行为还是大脑都以一种重复性的模式变化着。
    三、在研究方法上的互补与创新
    1．认知发展与神经科学将会借助各自先进的研究方法进行方法论上的交流与互补，以解决神经科学或认知发展领域中那些悬而未决的问题，或提出新的研究问题。 2．认知任务与脑电技术的结合能够更精确地了解认知发展的神经基础。 3．扩散张量成像（DTI）作为一种新的成像工具，可以无侵入地研究大脑联结。 课堂讨论题
    1．讨论幼儿认知发展的过程？ 2．谈谈研究认知发展神经机制的意义。 复习题
    1．简述认知发展与大脑功能的精致化过程。 2．试述具体认知活动的脑基础。
    3．如何从认知发展的角度看大脑的可塑性？ 4．大脑损伤会带来哪些可能的认知障碍？ 5．简述儿童与成人的认知神经活动差异有哪些？ 6．什么是认知神经交互构造论？



    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 张峻华: 张弛同学仅仅依靠频率编码肯定不够用，况且神经系统工作时很难想象不是协同工作的。张弛同学因此我认为频率编码之外，逻辑上一定有多个细胞、细胞集群联合编码，即使考虑离散的情况，基于每个细胞不同频率响应，排列组合一下，可资编码的内部表征就很多了。我的想法来自物体识别中祖母细胞vs集群编码。
    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？

    o 张弛同学:应该是共同作用的结果。离子通道是由氨基酸链组成的多肽分子。氨基酸链形成的三维结构将形成一个特定通道供离子通过同时，在离子通道中央孔区域的化学环境将帮助特定的离子穿过细胞膜，而对于其他离子，这样的环境则对于它们的穿膜运动是无效的。p39 o 曹嫄同学:抛开书上所给的提示，离子通道我听说过的应该是门控理论和分子构像两种特异性的解释。张弛同学其中我看到的后者好像只有针对于某一种有机分子（？）所谓“五瓣梅花”状的解释，所以可能普适性较差
    o 杨斐曈同学:我看到的内容是一部分取决于氨基酸残基的排列，然后让整个通道特异构型。
    Selectivity of K+ ions derives from the arrangement of amino acid residues that line the pore regions of the channels. Most potassium channels have four subunits that are arranged like the stave of a barrel to form a pore. 引自
    Neuroscience: Exploring the brain o 张峻华: 我认为主要是分子构象的差异。当然作为蛋白质更基础的一级、二级、三级结构都很重要，因为它们是构象的基础。不同的构象造成了不同的分子运作机制。张弛同学通道大小这个影响因素鄙人实在觉得不大靠谱。形成三级结构、四级结构时候，多肽链之间依靠很弱的键，甚至连键都不是的化学力、物理力，多肽链之间很可能留着挺大的缝隙的。张弛同学这是我的想法，除了教材，其他文献木有看。

    既然突触电流产生的电位是递减的，那么位于神经元远端树突的传入如何能影响细胞的放电？

    o 张弛同学:突出电流产生的递减的被动电位可以是去极化的或者是超极化的。张弛同学去极化的被动电流可以在锋电位启动区激发动作电位。动作电位又将导致被动电流引起临近区域的去极化，这样不断的沿着轴突传递下去，从神经远端树突传入的信号就可以被传递到轴突末梢，释放神经递质将刺激传到下一神经元。张弛同学超极化的被动电流将抑制放电。p29~p33 如果神经递质系统的重摄取或者降解机制受损，那么突触后神经元的活动将出现怎样的结果？

    o 张弛同学:我的想法是，如果神经递质被突出后神经元接触后没有被及时清除，会导致突触后膜上的感受器不断收到刺激，造成神经元不停的放电。张弛同学(杨斐曈补充：A神经递质除了对突触后膜有兴奋作用，有的还有抑制作用，除了不停放电还可能不停抑制；B 重摄取是节约的表现哦~制造神经递质需要底物、能量什么的，总是不断产生新的是有困难的张弛同学这样就使得神经系统的运转不随外界刺激而反应，失去了动作和调节的能力。在这点上我觉得可以联系老师在课上提到过的癫痫病人脑放电异常来理解。
    o 曹嫄同学:癫痫病人和突触后膜降解功能失常联系在一起有点牵强，因为一方面我们知道“裂脑人”是治疗癫痫的一种诡异的有效方法＝＝张弛同学另一方面这样操作应该不会对不同层级的突触功能造成影响。所以这二者之间应该没有简单的对应关系。 药物如何调整脑内的化学递质以减轻精神分裂症等疾病症状？

    o 张弛同学:药物通过刺激神经递质的释放或者阻止其重摄取使得神经系统紊乱，例如安非他明可以增强多巴胺和去甲肾上腺素释放，导致精神分裂症的症状。张弛同学治疗药物可以通过受体化学物质的结合来组织神经递质的正常活动。例如治疗精神分裂症的多巴胺拮抗剂。p45~46 第三章 神经解剖和发展

    不同类型皮质（如新皮质和旧皮质）的演化意义

    o 张弛同学:大脑皮质分为新皮质、中间皮质和异质皮质。异质皮质包含古皮质和旧皮质。其中新皮质占到大脑皮质90%以上,p62张弛同学异质皮质包含海马结构、边缘脑等部分，是最古老的大脑皮质，其他低等动物同样拥有。也就是所谓爬行动物脑的组织结构张弛同学中间皮质是另两者的中间过渡皮质张弛同学新皮质一般由六层组成，细胞高度特异化。第四层通常是输入层，从丘脑及更远的皮质区域接受信息；第六层通常认为起到输出信息的作用，发出信息到丘脑，从而起到反馈的作用。新皮层神经元的分层提供一个有效的方式将新皮层神经元的输入－输出联系组织在一起。张弛同学新皮层是区别人与其他动物的重要区域，是尼人到智人阶段进化的产物，是想象力、辨别力和计算力的发源地。而旧皮层则是从爬行动物那里继承的部分，控制着人的一些体能的、无意识的行为。
    把皮质神经元组织成层状，而不是像皮质下结构中那样聚成神经核团的功能优势是什么？ 张弛同学: 新皮层通常接收层处于IV层, VI层被认为起到输出信息的作用。张弛同学神经元的分层提供一个有效的方式将新皮层神经元的输入－输出联系组织在一起。在新皮层内部，信息连续地从一个加工中心传递到另一个中心。张弛同学例如在视觉系统，初级视觉皮质和
    二级及三级视觉区域之间的联系称为联络性或前馈联系，大部分来源于III层的细胞并终止于第IV层。从加工晚期到早期阶段的反馈投射也很典型；这些投射起源于V和VI层的细胞，终止于I/II和VI层。p61 在演化过程中，大脑皮质哪个区域的尺寸增加最多？在这一脑区促进了人类的什么功能，而这一功能在动物中是简单的或缺失的。

    o 张弛同学: 张弛同学呃，怎么感觉跟第一题有些重复？应该就是新皮层把张弛同学具体来讲, 新皮质基本上是按枕、顶、颞、额叶这样的顺序发展的张弛同学额叶前区则是新皮质发展最晚的部分，在进化过程中它自动获得了特殊的结构和有利的地位，从而最终成为人类的最主要的特征和智力的机能定位区。
    o 张峻华同学: 张弛同学我觉得这题答案可以是额叶。额叶比新皮层对于“区域”更加名副其实。额叶赋予人类认知中最关键的抽象思维能力、计划能力等等。
    为什么几乎所有的感觉输入在到达皮质前都要经过丘脑？从感受器直接把信号传给初级感觉皮质不是更快因而更有效么？

    o 张弛同学: 张弛同学这个问题书上提都没提，网上搜了一圈也没有讲到点的资料，我只能猜了张弛同学丘脑不仅中继初级感觉信息，它还与基底神经节、小脑、新皮质以及内侧颞叶建立了双向的信息传导，这些环路涉及很多重要的功能,张弛同学枕核是丘脑中一个非常重要的结构，它参与一些涉及多个皮质区域的综合功能， p70张弛同学如果输入信号不经汇总就直接发往相应初级感觉皮质，这样就失去了多个皮质共同参与响应刺激的机制，使得复杂的感官和行为难于形成。
    o 张峻华同学: 张弛同学这个题木有去翻书，但是印象中不是书上讲了就是老师提过，悲剧地我也忘了到底是什么了。张弛同学显然的一个理由是单独投射又浪费材料又占空间。张弛同学另一个理由是进化论的。生物一步步发展过来，CNS越高级的部份出现的越晚，没有皮层的时候就得指着中脑一类的落后设备了。进化必定是路径依赖的，前面发展出的结构是后面的基础，so~历史继承。张弛同学另一个理由是信号进入皮层前，丘脑先进行前期加工（相对于皮层的加工）、信息筛选、信息整合，为皮层发挥威力铺铺路。丘脑是皮层的得力秘书~神马信息都让皮层处理，未免大材小用了~ o 曹嫄同学: 张弛同学前面杨斐瞳提到的“换细胞”应该就是在丘脑完成的，不过他提到的是频率编码，我看到的貌似是通路太长？张弛同学之前百度百科了一下说到了一种“丘觉”，我看了一下，觉得过于装神弄鬼，疑有伪科学之嫌。
    尽管与前脑相比脑干相对较小，但它有一些必不可少的结构。选择其中一个，描述其解剖结构如何帮助它在脑中发挥作用。

    o 张弛同学: 张弛同学具体可见书上第73页关于脑干三个组成部分：中脑、脑桥和延髓的详细描述
    一旦人脑经过了发育的关键期并发育完全，损伤对其结构的影响就会比较小。但是为什么在事故中失去了某躯体部位的成人会感觉到缺失的部位，为什么这一感觉会由其他躯体部位的刺激引发？

    o 张弛同学: 张弛同学因为躯体感觉皮层中存在体感和皮质的对应定位和拓扑映像，所以身体相邻区域一起使用的时候常常临近的脑区也在同时反应张弛同学当某个躯体部位缺失时，其对应的大脑皮质失去了来自躯体的刺激。那么其周围的皮质将填充这块“沉默”的区
    域并接管它张弛同学所以当接管该区域的相邻区域对应的躯体部位收到刺激时，该区域会同时唤起对缺失躯体部位的知觉，这样的现象称为“幻肢感觉”，p87-88 o 张峻华同学: 张弛同学一个小建议，身体相邻区域一起使用的时候常常临近的脑区也在同时反应 不准确，书上给的说法是：拓扑地形图反映了身体相邻部份经常一起使用的事实。深以为精准。
    专业小提琴家可能有更大的脑区用于手和手指的体感加工。这些人是生来就有更多皮质用于体感加工吗？动物中的哪些证据可以帮助我们解释这种形式可塑性的研究结果？ o 张弛同学: 张弛同学不是的，相当强度的训练可以导致成人大脑的改变。音乐家一般从一生的早期就开始训练，因此他们的手指比普通人灵活得多，为此大脑使用更大的皮质区域来表征他们的手指感觉张弛同学动物实验不知道。。倒是书上有一箩筐人体实验。。。p89 o 谭庆棱同学, 张弛同学有个猫的实验，是把刚生下来的小猫咪扔到只有vertical bar 的环境中，然后小猫咪的V1的神经元的感受野大多是竖直朝向的 第四章 认知神经科学的研究方法

    在很大程度上，所有科学领域的进展都依赖于新技术和方法学的发展。什么技术和方法学的发展最有力的推动了认知神经科学领域的发展？

    o 张弛同学: 张弛同学在我看来最有力的推动技术当属各种活体成像技术例如CT、MRI和fMRI等等.张弛同学因为它们的诞生使得神经学家和心理学家能够以很小的代价观察到实验对象的即时反应数据，这是对实验最好的支撑，也是当今医学、心理学区别于早期的人体科学最显着的特点
    o 张峻华同学: 张弛同学认知心理学的贡献不容小视。从某种程度上来说，认知神经科学主要是认知心理学的深化，BT版的认知心理学。认知心理学和实验心理学是这门课的先修课程，也能够反映出来认知的心理学的基础作用。它的基础作用例如区分心里操作，没有这种区分，认知神经科学就不知道该把什么心理现象和什么神经现象联系起来；又例如在区分心里操作的基础上提供实验范式。张弛同学神经病学为认知神经科学提供了重要、丰富的材料，通过神经病案例研究，也揭示了不少认知神经的真知灼见。
    认知神经科学是包含神经解剖学、神经生理学、神经病学、认知心理学和计算机科学等方面的跨学科领域。你认为使得各个学科对认知神经科学有所贡献的核心特征是什么？在探讨有关心脑问题的时候，每一个学科的局限性又是什么？

    o 陆淼同学: 张弛同学我认为核心贡献是促进了认知神经科学新理论的发展。张弛同学认知心理学的局限表现在研究任务的表现上，如在记忆搜索试验中，被试不可能同时将目标刺激与记忆集中的所有项目进行比较。（p100）张弛同学计算机科学的局限在于 张弛同学计算机模型通常需要对神经系统作出极端的简化；张弛同学在建模工作中，尤其是关于学习的建模中，出现的一些必要条件和问题与我们所了解的在生物体上出现的不一致；张弛同学大部分建模局限于一些相对狭窄的问题
    神经解剖学 不能有效地得知功能与结构的关系（我不是很明白，对于这点） 神经生理学 这个搞不懂！！
    神经病学的局限是遭受外伤或感染的病人通常会有弥散性的损伤，这导致难以把行为缺陷和特定的结构联系在一起（p112）
    o 张峻华同学: 张弛同学认知心理学的局限表现在认知心理学虽然区分了不同的心里操作，但是常常无法有效区分特定心里操作发生的层面、时间，不能把现象有效地分解到分
    析性元素的层面。以记忆搜索实验为例，仅仅依靠认知心理学无法区分被试搜索能力的限制是反映了记忆的特性，还是普遍的加工特性？这种分辨，有些类似单分离实验存在的逻辑问题。或者以“逆向求解”问题为喻：宏观单一的ERP难以确定信号源在三维的人脑中的确切位置。张弛同学计算建模的另一个缺陷是建模工作相对孤立，不像实验那般可以有知识积累的效果。张弛同学神经解剖学为认知神经科学的分析贡献了基础，解剖学的分区是功能分区、神经心理现象分析的基础之一。张弛同学窃以为单细胞记录、多细胞记录、神经递质等方面的知识应是由神经生理学贡献的？
    描述建立单分离和双分离的必要条件，并解释为什么双分离为表明大脑和行为的关系提供了更有力的证据。选择一个你感兴趣的任务，假设你准备研究在这一任务能力受损的神经病人，为每种分离举出一个你可能发现的例子。请务必指出，我们通过这些例子可以获得哪些关于大脑和行为的理解。

    o 张弛同学: 张弛同学必要条件：我真不知道，单分离和双分离的目标是为了说明脑区A的损害对任务X有影响而对任务Y没有影响，难道是需要设计的实验至少包含两种任务？呃。。。张弛同学双分离提供有力证据： 张弛同学因为单分离对于两项任务是假定控制组和实验组的差异是同样敏感的，这个一般不成立张弛同学就以书上的例子来说明，单分离中可以看到颞叶受损的患者在熟悉性记忆的表现明显不如控制组被试，这个可以有力的说明颞叶损伤确实和熟悉性记忆有关张弛同学但是看到新近记忆，受损病人和控制组被试的数据没有差别，这个可以说明颞叶受损和新近记忆没关么？张弛同学不能，因为也许颞叶损伤在新近记忆上造成的影响在这个实验的数据量纲上没有差别（即书上p123页提到的差异敏感性问题）张弛同学所以为了验证这个问题，双分离提供了很好的机制。通过加入另一个实验组，此组的病人额叶受损，（猜测额叶受损会导致新近记忆受损）张弛同学这个时候的实验数据显示额叶受损病人在新近记忆测试上的表现明显差于颞叶受损病人，也就是说在这个量纲上新近记忆的受损差异是明显可以观察到的张弛同学这样就很好的补充了在单分离中存在逻辑漏洞，同样的，在熟悉性记忆的任务上，考虑的方法也是类似的。 感谢杨斐曈同学的耐心讲解！！！实在是太靠谱了，我自己看书翻来覆去看了几遍也没弄懂 实验的话这个真不知道，读过的相关书籍太少了，查了一下wiki提到了老师在上课提到的DF病人视觉记忆以及其他知觉记忆的缺陷实验，在书上p186 o 杨斐曈同学: 张弛同学例子还是很多的，我再来举几个例吧 张弛同学一个是关于视觉两个通路的双分离（dorsal pathway(where/how & ventral pathway(what：有些人顶叶受损，无法说明物体的位置，但是能够识别物体；有些人颞叶受损，无法识别物体，但是能够指出物体在什么地方。这个例子在书上一定有，可能在视觉或者知觉的一章有些。张弛同学另外一个就是经典的神经心理学例子了——大名鼎鼎的Broca区与Wernicke区： 张弛同学Broca's Area: <位置>左侧额下回 <损伤后果>能听懂别人说什么，但是无法正常产出语言，大概只能产出tttt,ddd这种张弛同学Wernicke's Area: <位置>左侧颞上回后侧 <损伤后果>能正常产出语言，但是无法听懂别人说什么
    o 张峻华同学: 张弛同学补充一个双分离的例子：160页，视觉司运动的区域和司颜色识别的区域的分离。张弛同学对张弛童鞋的 单分离不能肯定颞叶对新近记忆没有影响 的解释：新近记忆对系统资源要求低，颞叶的损伤不足以使得新近记忆的缺陷达到可观测的程度。张弛同学对双分离的脚注：双分离只能说明两种实验结果包含了不重迭的部份，不能说明两种结果是完全不重迭的。 第五章 感觉与知觉


    想象你正在看一个短的视频片段，在视频中一个很大的紫色恐龙短暂地出现于左侧视野。
    对这一刺激和它单独特征（颜色、形状、亮度、运动和位置）从眼睛到次级视觉区的信息流进行追踪

    比较对比视觉系统和听觉系统的功能组织。每个系统必须解决的计算问题是什么？神经系统是如何实现这些解决方案的？

    o 张弛同学, 张弛同学对于视觉系统和听觉系统，它们都共同需要解决的两大计算问题：目标是什么以及目标在哪里？ 具体到听觉系统

    不同的发生物体具有的独特共振特性会使音符的谐波结构产生很大的不同，这样能够提供一种特征性的记号，使我们辨别出发声物体张弛同学声音定位依靠多重线索，主要有耳间时差和强度差别。这两种线索由独立的神经通路加工。 具体到视觉系统

    位于视网膜的感觉探测器形成了空间表征图，皮质视觉区中每个视觉区都包含对半侧视野外部空间的拓扑表征。使得神经系统得以将目标和位置的特征联系起来。张弛同学物体识别貌似是下一章的内容？好像还没看。。。
    o 张峻华同学, m 张弛同学听觉系统和视觉系统有一个很有趣的对比：听觉系统中，被激活的神经元在听觉加工中越高级，其听觉感受野的调谐能力的特异性越强；相反，视觉系统中，加工单元越高级，感受野越大（用角度衡量）。听觉系统的情况可以用视觉系统的语境表述：加工单元越高级，调谐的辐角就越小，正好和视觉系统的“越大”相反。张弛同学颜色信号追踪到V4区，运动信号追踪到V5/MT区。从P155页短尾猴的视皮质连接模式图（Figure5.16）推测：MT和PO区是顶叶加工的上一层，V4是颞下皮质加工的上一层。MT提供了运动信息，那么PO有可能是侧重定位的，二者的联合成为计算where和how的顶叶的加工基础；V4提供的颜色信息，是形状识别的重要线索之一，颜色、形状、深度线索都是物体识别的重要依据。 请注意Figure5.16给出的是猴子的视觉模式，人类和猴子的模式有差异：“很可能的是，人类的某些视觉区域不对应于我们灵长类近亲的任何视觉区域。”（教材P161）
    一个人带着困惑来到医院，他看起来有一些视知觉方面的损伤。作为参与诊断的神经学家，你怀疑这人曾经患有卒中。你怎样检查患者来决定损伤发生在视觉通路的哪个水平？你要着重你将采用的行为检测，但请大胆地对你预期在MRI扫描中看到的做出预测。 定义感受野和视觉区的生理学概念。一个细胞的感受野是怎样确定的？视觉区之间的边界是怎样确定的？可以在人类身上利用非侵入性方法来研究感受野或者视觉区吗？ o 张弛同学, 感受野和视觉区的生理学概念 张弛同学感受野是指视网膜上一定的区域或范围。当它受到刺激时，能激活视觉系统与这个区域有联系的各层神经细胞的活动。视网膜上的这个区域就是这些神经细胞的感受野。张弛同学视觉区是人类大脑皮质中负责处理视觉信息的一块重要区域，位于枕叶。主要包括纹状区（也称V1）和纹外视觉区（V2、V3、V4和MT）张弛同学确定一个细胞的感受野，可以要求测试者眼光注视黑色固定背景上，然后在背景上不断呈现点状刺激，同时记录细胞的反应。就可以得到视觉区域中所有位置上刺激和细胞反应的对应关系。具体参见第二条外部链接张弛同学确定视觉区的边界有一个基本生理学方法：测量空间信息是如何在皮质中某个区域中表征的。那么相邻视觉区的边界就可以由地形图上不连续处标记出来张弛同学至于使用非侵入方法研究人脑的视觉区和细胞感受野，我的想法是视觉区相对感受野来讲需要的空间分辨率不是那么高，可以在刺激条件下使用fMRI或者PET等成像技术观察，而观察感受野则需要较为精确的测量数
    据比如细胞的放电频率，在非侵入性方法里较难有准确的方法能测量 o 谭庆棱同学, 视觉区的分界可以通过fMRI得到。对于有拓扑对应的视觉区域，例如V1，V2等，给被试呈现扇形刺激，然后可以通过其在大脑皮层上对应激活位置画出各个脑区的分界（这个具体挺麻烦的）；没有拓扑对应的区域，例如PPA,FFA，一般通过对特异性刺激显着激活来定义。
    o 张峻华同学, 赞张驰童鞋~纠正了我对感受野的错误看法。感受野的意思是一个神经元支配的感受器的分布范围，对视觉来说就是在视网膜上，不是屏幕上的一个区域。大致可以用空间中的区域代表视网膜上的感受野，而且这样说比较方便，所以书上才把感受野标在屏幕上。确定视觉区边界：看拓扑地形图是不是连续的。第一次看到这个方法时，觉得这方法真是好聪明。
    本章主要关注了凸显的视觉属性，例如颜色、形状和运动。当环顾周围环境时，这些属性是否反应了对一个训练有素的视觉生物来说最重要的线索？还有哪些其他信息来源可以被一个适应性的视觉系统利用？

    o 张弛同学, 我觉得还有一个重要的线索即物体的照度变化，即物体的可视部分因物体收到的光照而反射到观察者眼里的光线情况。p190物体的照度涉及到目标周围阴影的变化以及环境的因素，直接影响到感受野中视觉细胞对于光照的亮度敏感。比如夜行动物，对于黑暗条件下观察周围捕食者的状况，和照度线索有密切的联系
    o 丁星宇同学, 似乎上面提到的照度变化也是一种构建形状的要素，就比如黑暗条件下观察物体的光照亮度，就是根据视杆细胞的数据来重构周边环境的。 第六章 物体识别

    背侧和腹侧视觉通路的加工有什么差异？什么情况下这些差异有用？什么情况下认为这两个不同视觉通路功能迥异反而使人产生误解？

    o 张峻华同学, 背侧通路主要解决where/how目标，为指引动作、和物体互动提供信息；腹侧通路主要解决物体识别的目标（what）D.F.物体识别没有问题、匹配任务有障碍，视觉共济失调，这两种情况下腹侧通路和背侧通路的差异显得非常有用。实际上，这两种案例正是腹侧通路和背侧通路差异的神经病学证据。顶叶皮质和选择性注意有关。设想选择性注意条件下进行物体识别，两块区域都会激活，但是这不是what-how的区分。
    S夫人最近脑部受了伤。她称脑受伤使得自己“看”东西变得困难。负责为她治疗的神经学专家对她作了失认症的初步诊断，但并没有做任何更具体的解释。为了确定她失认症的确切性质，请来了一位认知神经心理学家。神经心理学家可以用哪些行为测试来做更具体的诊断？切记，作一些测试来确定S夫人的障碍是否反映了视知觉或记忆中的更一般性问题也很重要。

    o 张峻华童鞋 测试是不是视知觉或者记忆提取的一般性问题应该放在第一步。
    最基本的视知觉测试可以是暗淡的屏幕上闪现亮点，让病人按键做出反应。此外还可以测试颜色知觉等视觉的某一方面。我认为颜色知觉等相对小一些的知觉能力缺失，不足以造成失认，可测可不测。
    测试记忆提取，一种方法是从其他感觉通道输入信息，测试病人能不能通过其他知觉认出物体来，例如教材在失认症开篇讲的，视觉失认者仅在视觉物体识别上有困难，在触觉上没有困难。（这是失认的两个标准之一，失认限于某一个特定的感觉通道。参见认知神经科学家的工具箱。）另一个方法是要求病人报告一个物体的特征，描述一个物体。这个方法参看217
    和218页连接处患者CK的表现，实际是要求患者提取记忆、形成表像、再报告出来。 判断清楚了是不是一般性问题，再判断是统觉性失认症、联络性失认症或者整合性失认症中的哪一种。
    根据统觉性失认症不能形成物体的心理表征，联络性失认症能够形成心理表征，可以要求病人判断两个物体是否相同。前者不能正确判断，后者能够正确判断。进一步还可以让患者匹配、临摹物体。
    上一步实际上是分出了统觉性失认症 和 联络性失认症或整合性失认症。后二者的区分依据是整合性失认症识别困难发生的原因是不能把部份联系成一个整体。

    选择患者能够识别出的物体，让患者识别完整的物体和打碎的物体。如果有明显差异，甚至后者无法识别，则是联络性失认症；如果没有差异，则是整合性失认症。
    选择两种患者能够认出的物体，把它们的影响重迭在一起，患者如果能够识别，则是联络性失认症，不能则为整合性失认症。 我的一点认识：联络性失认症的名称来源于无法连接心理表征和记忆，“联络”有问题，故名。整合性失认症也是名副其实的命名的。

    统觉性失认症和联络性失认症的区分，在于能够形成物体的心理表征。这一区分有些类似编程时能否compile和能够link的区分。
    在S夫人进行治疗的医院，一位以MRI系统为工作手段的科学家听说了S夫人的情况。该科学家会推荐哪些解剖学和功能性神经成像测试？什么样的具体结果会支持哪些可能的诊断?
    o 张峻华童鞋 CT或者MRI，看看脑袋缺不缺弦。脑袋缺弦，硬件不行，那肯定有问题了。颞叶受损支持失认症诊断。fMRI测试脑袋能不能正常反应。识别物体时，颞叶没法正常反应，木有激活，也支持失认症诊断。再细分，哪里受损，激活模式哪里不对头，支持了三种失认症中的哪一种，教材木有讲。
    为什么脑受伤会导致识别生命物比非生命物困难这一症状，回顾有关该问题的不同假说。这些假说分别有哪些证据来支持？

    o 张峻华童鞋 主要有两种假说：一是语义记忆根据范畴成员组织；另一个是语义记忆基于物体特征组织。失认症中生命物识别和非生命物识别有不同的敏感性，我们可以假设是记忆、知识结构的生命物部份遭到了破坏，非生命物部份没有遭到破坏。202页 非生命物和人容易互动（人通常会以使用等方式与物体互动），因而非生命物不仅激活视觉区，还激活感觉运动区的记忆，因此非生命物的记忆线索多于生命物。 这是第二个假设的变种。Farah这位大牛跟人合作做了一个数模。模型由三部份组成：视觉系统、语义系统、言语系统。视觉系统和言语系统通过语义系统链接。语义系统分为两个部份，一个是视觉性的，一个是功能性的。调整系统间连接的参数、权重，使得模型获得了较好的图像-名称匹配能力。然后仿真损伤，毁坏语义系统。毁坏视觉性部份对于生命物识别产生了大的影响，仅毁坏语义系统任一一个部份对非生命物识别影响不大。数学模型有时候会存在一个问题，有些诡辩的味道在里面：结果常常已经包含在假设里面；有什么样的假设，就有什么样的结果。为什么这么说呢？模型的假设建立在生命物识别信息来源只有一个、非生命物识别的信息来源有两个，后者的信息来源包含了前者的信息渠道，那么很简单地，非生命物识别系统等于在生命物识别系统上加上了一个备用系统，那么自然会得出前述结果。可是这个结果能够为假设辩护么？我认为不能。教材205页说的“模型工作重点指出的”却是非常准确得当的：模型指示出，失认症中生命物识别和非生命物识别有不同的敏感性，不一定需要记忆根据范畴分门别类地组织。

    作为某辩论队成员，你分配到的任务是辩护大脑已进化出感知面孔的专门系统这一假说。你会采用什么论据？如果把你换成反方，你要辩护的是，面孔知觉过程只不过是善于精细辨别的高度经验化系统中的一个操作过程。你又会采用什么论据？

    o 杨斐曈同学, 作为正方队员，主要是要证明面部有专门系统。这一点在多个层次上都有了论证。 在fMRI层面上：主要是发现了下颞叶(IT有一个叫做FFA（梭状回面部区域）的地方对人脸刺激特异性激活。实验一般采用Block Design，就是一个时间组内不断地出现各种不同的脸；另外一个时间组内出现不同的其他刺激（比如说不同的房子，不同的车子；不过一个时间组内只会出现一个种类的不同刺激，不会又出现房子又出现车子）。这样发现两种条件相减，就发现大脑的FFA区域在人脸出现的时候显著激活了。
    在ERP层面上：这里主要是认为发现了人脸特异性的ERP成分，即N170。具体的，实验还是看不同的刺激，有些是人脸，有些是房子，等等。把所有看人脸的trail整合起来，把所有房子的trail整合起来，等等。每一个条件平均以后就发现，在人脸条件下，从刺激开始后的170ms左右，会出现一个波（我忘了是正波/负波），然后N170就被认为是人脸特异的。 在MEG层面上：有类似于N170的M170成分
    在电生理层面上：应该是在病人的IT区域有检测到对Jennifer（老友记演瑞秋的那位）特异性发放的神经元，看到Jennifer的照片就兴奋，看到别人的照片就silence 作为反方队员，主要是要证明FFA实际上是专家效应，而不是面部效应。推理在于：人就是识别面孔的专家，从你一开眼你就看到各种面孔。

    证据有一个是狗专家和鸟专家，就是那些对某一种动物特别专业的人，看动物的图片时FFA也会激活。这个应该有写吧。
    另外一个是有一帮人造了一堆刺激叫做Greeble，然后每一个Greeble都不是脸，而是怪怪的形状，但是他们被分成了不同的家族，有不同的名字还有不同的关系~。没有经过训练，这帮刺激不会激活FFA，但是不断地训练之后，这帮刺激可以激活FFA！从而实验人员认为FFA不过是专家区域，而不是脸部区域。
    o 谭庆棱同学, 关于杨斐曈同学在ERP中提到的在人脸刺激170ms后出现的波，会出现一个负波（N170的N就是negtive 的意思）关于杨斐曈同学在电生理层面上提到的Jennifer的片段，这个是错的，这个特异性的神经元是在海马发现的，是针对specific coding还是 group coding证据的
    o 張峻華同学, 正面證據：

    面孔失認但是物體識別正常的案例、物體失認但是面孔識別正常的案例；牧羊人案例，不利於“專家技能水平”假說，這位敬業的牧羊人保留了強大的識別羊的專家技能，所以不能認為面孔失認來自專家技能喪失。Farah做的工作反駁了 面孔識別和物體識別的區分原因在于範疇內識別和範疇間識別 的假設。實驗是區分面孔和眼鏡。一個病人區分不同面孔的能力有明顯降低，但是區分眼鏡的能力和健康人沒有差異；一個整體性失認癥患者，識別面孔能力沒有問題，但是識別眼鏡的能力有明顯降低。兩個案例說明雖然同為範疇內識別，但是面孔識別和眼鏡識別是可以分離的。面孔倒立效應，正的面孔很好認，倒立的面孔很不好認。成像和生理證據，大牛楊斐瞳童鞋已經講得比書上給出的範圍還要多了。 反方證據：

    楊斐瞳童鞋講的第一個證據書上有講到。我看書的時候木有弄明白教材imply的是什麽：是說激活範圍廣泛、超出了FFA的範圍，就反駁了專家技能水平？我認為這應當是支持專家技能水平假設的證據。 第七章 运动控制

    不论是从功能的角度还是神经解剖/神经生理学的角度来看，运动控制是依据层次组织的。
    概述这种层级，从运动的最基本最原始的方面开始逐渐进行到高级的复杂的方面。 o 张弛同学, 像其他的复杂领域一样，运动控制依赖于许多广布的解剖结构，这些广布的运动结构以层次式的方式运作。p235位于最低层次的是脊髓，不仅提供神经系统和肌肉的联系点，而且简单的反射运动也在这一水平进行控制比脊髓高的是脑干，脑干中有称为"椎体外系"的神经束投射到脊髓。它们接受皮质和皮质下结构（比如小脑）来控制脊髓。相对高层次的是运动皮质，小脑和基底神经节 运动皮质可以通过皮质脊髓束直接控制脊髓神经元的活动，将高层的运动动机转化为具体的神经指令。小脑接受大量的感觉输入，经过小脑深部的核团处理以后，输出到丘脑来调节椎体外系的活动以及调整运动皮质，小脑主要负责运动中身体的协调和控制（比如平衡和稳定）。基底神经节，从纹状体接受皮质的传入，通过输出抑制性信号到丘脑来调整皮质。基底神经节在监控皮质活动有重要作用位于最高层次的是次级运动皮层，包括运动前区（PMC）以及辅助运动区（SMA）。这一区域负责运动的抽象表征，提供运动的计划和目标，图p229 椎体系和椎体外系运动通路有何不同？如果椎体系受损，你预期会出现什么样的运动失调？如果是椎体外系呢？

    o 张弛同学, 锥体系是由起源于皮质的皮质脊髓束，在延髓锥体处交叉至对侧，并终止于alpha运动神经元或脊髓中间神经元。锥体外系则起自许多皮质下核团比如脑干和基底神经节，并终止于脊髓的对侧和同侧区域。锥体系的损伤切断了皮质对脊髓的控制，我觉得表现出的症状应该和皮质损伤的症状类似。例如偏瘫，协调功能的缺陷锥体外系的损伤导致基底神经节、小脑等结构控制的缺失，造成的后果应该和运动控制的失调有关。例如舞蹈症或者帕金森式症
    哪些类型的运动可以在没有反馈的条件下仍然存在？反馈信息是如何被运动系统用作实时控制和学习的？

    解释场向量的概念。它如何被用来控制机器手臂？

    o 张弛同学, 运动皮质中的神经元细胞对于不同的运动方向放电频率是不一样的。神经元最强活动时的方向为最佳方向。细胞对于目标方向作出的反应（即放电频率）是目标方向和最佳方向之间接近程度的函数。（单峰极值），p237这时，对于给出的目标方向，单个神经元对该目标贡献可以用一个向量表示，方向指向其最佳方向，长度和细胞的反应函数在目标方向处取值有关。当综合所有参与运动的神经细胞，将它们的贡献向量作向量加法，就得到了场向量在脑机接口中，分为两个阶段 训练阶段，在这期间要求操作者使用肢体做出实际的动作，同时采集大脑的神经信号来解码神经表征，计算神经元的活动和其的场向量之间的联系。经过一段时间的训练之后，神经活动和场向量之间建立了联系。就可以实时计算大脑活动对应的场向量，来控制机械手臂而无须实际的肢体再做出相应动作。但是对于已经瘫痪的病人无法进行训练，这时可以使用简单形式的控制比如脑电图EEG，或者特定电极采集想象运动时的神经信号，来生成控制信号
    帕金森式症病人为什么会有运动障碍？给出一种基于基底神经节生理性质的解释。为什么外界输入多巴胺可以缓解症状？

    o 张弛同学, 黒质致密部的多巴胺神经元随着年龄增长而萎缩，导致帕金森症状显露。因为黒质多巴胺神经元对直接通路是激发作用，这些神经元的损失造成直接通路的抑制活动降低。因此从苍白球到丘脑的抑制增加，而丘脑到皮质的兴奋性刺激减弱，导致动作迟缓以及自主动作的异常

    第八章 学习与记忆

    比较和对比基于时间历程的不同形式的记忆，一些记忆持续几秒，而另一些记忆能够保持一辈子，这些事实是否暗示了不同的神经系统参与了不同形式的记忆？

    o 张弛同学, 光从这些记忆的类型应该无法得到不同神经系统参与不同形式的记忆的把，虽然说现在得到的神经学证据确实知道这一假设是成立的，但这毕竟马后炮的说法很有可能是同一系统在编码和加工层次上的不同造成了记忆的不同类型在记忆的连接模型中，不同的输入以及频度的刺激造成的记忆表现出的差异也是明显可以观察到的，但是对这些信息进行加工的神经系统应该是同一个
    H.M. 和其他有着内侧颞叶损伤的病人产生了遗忘症。他们会产生哪些形式的遗忘症？例如，是不是像经常在好莱坞电影中我们所见到的遗忘症？这些遗忘症病人可以保留什么信息？他们能学习什么？这些又告诉了我们有关记忆如何在大脑中编码的哪些信息？ o 张弛同学, 一般来说，内侧颞叶损伤的病人都会产生严重的顺行性遗忘症或者是逆行性遗忘症比如H.M.，他的海马和周围皮质都被切除，产生了严重的顺行性遗忘症，基本丧失了获取新的情节记忆的能力。但是某些语义知识的学习能力得以保留比如K.C.，他的内侧颞叶皮质和左侧背外侧前额叶都遭到损伤，表现出严重的顺行性遗忘症和逆行性遗忘症，尤其是后者，他丧失了一生的情节记忆。类似H.M. 他关于事故前的语义记忆没有收到损害内侧颞叶损伤的病人有的逆行性遗忘症不算严重，可以保留若干年前的长时记忆，有的很严重的话只能保留长时记忆中的语义记忆，而情节记忆丧失在K.C. 的测试中和类似病人的研究可以发现情节记忆和语义记忆的分离，现在普遍认同的观点是情节记忆依赖海马，所以如果海马受损那么情节记忆就会遭受重创；而语义记忆和内侧颞叶的关系则尚存争议，有证据显示它和海马并不是完全分离的，书上的例子都显示病人的语义记忆能力得以保留 你会骑自行车么？你还记得是如何学习骑两个轮子的车子么？你可以向其他人解释骑单车的要诀吗？你是否认为，如果你给一个从来没有骑过自行车的人一份详细的说明，他或她可以在细心地阅读你的说明后，跳上自行车快乐的骑行么？如果不能，为什么？

    o 张弛同学, 可以解释，但应该别人无法仅仅凭借说明就会，因为骑车的过程是经过无数次摔倒以后，身体慢慢将手、教以及身体的平衡协调在一起，然后学会的因为这样的学习属于非陈述性记忆中的程序记忆，平常人无法将身体完整的动作过程通过言语表达出来，而且各人的身体协调能力也和其他人不完全一致
    描述内测颞叶的不同部分和他们对长时记忆的贡献。思考编码和提取

    o 张弛同学, 内侧颞叶主要包括两部分，海马和周围皮质，周围皮质包括嗅皮质，内嗅皮质，海马旁回等周围区域海马主要负责对于情节的回想 当新信息被大脑编码时，海马会被激活，因此海马损伤造成的第一个问题首先就是无法编码同时在提取的阶段，那些被大脑记住的信息被提取时也会激活海马，这一发现提出了海马参与情节记忆的提取周围皮质主要支持基于熟悉性的再认两者显示出对于不同记忆编码的双分离主要基于解剖学上的证据 新皮质把不同类型的信息提供给内侧颞叶的子区域，比如"什么"交给了内嗅皮质，"哪里"到达内嗅皮质的另一部分，两者在内嗅皮质部分还是分离的当它们到达海马后，于是海马可以将一个事物的多种信息关联起来，称为关系记忆 第九章 情绪

    简要的描述边缘系统假设和它在情绪的认知神经科学中的历史地位


    o 张弛同学:1937年James Papez提出脑和情绪的回路理论，认为情绪反应涉及下丘脑，前丘脑，扣带回和海马组成的网络，后来被Paul Maclean称为Papez回路Maclean后来扩展了Papez回路，加入杏仁核、眼眶皮质和部分基底神经节，把扩展的情绪回路称为边缘系统因为Maclean后来加入的杏仁核和眼眶皮质成为了关于情绪研究中最焦点的区域，所以边缘系统的提法逐渐流行因为无法提供一个标准来定义为什么特定的结构属于边缘系统，而且边缘系统中的海马在非情绪加工过程中有更重要的作用，所以边缘系统概念为得到支持 解释杏仁核在恐惧性条件反射中的作用。回答必须包括情绪性学习的神经通路（基于非人类动物模型），以及解释为什么杏仁核在情绪性学习的作用中被认为是内隐的 o 张弛同学: 当一个条件刺激CS（中性的）和一个无条件刺激（恶性的）产生联系，那么被试根据条件刺激产生的恐惧反应被称为条件反射CR在杏仁核被损伤以后 被试对于恶性刺激的无条件反射UR不会被影响但是被试对于与恶性刺激相关联的中性CS对于条件反射的学习会有损伤，即被试接受条件刺激后不会产生恐惧反应。初步的结论是：杏仁核损伤会削弱恐惧性条件反射恐惧条件反射有两条独立的路径，使得条件或者无条件刺激到达杏仁核。一条叫作低通路，关于刺激的感觉信息投射到丘脑，丘脑再将信号直接传递给杏仁核一个粗略的信号，指明刺激大致类似某个条件刺激，使得杏仁核启动。一条叫做高通路，感觉信息先投射到丘脑，然后丘脑将信息发送到感觉皮质进行精确的分析，最后感觉皮质将分析结构投射到杏仁核这样两种通路的机制兼顾速度和准确性，具有很好的适应性。因为恐惧条件反射是因为学习过程通过行为或者生理反应间接表达出来的，所以杏仁核的作用被认为是内隐的
    o 张峻华同学: 对内隐的补充：可以让人类被试外显报告他们对条件刺激的反应，杏仁核损伤并不影响这种外显报告，因而杏仁核的作用是内隐的。
    在情绪性学习和记忆中，杏仁核和海马是通过哪两条通路交互作用的？

    o 张弛同学: 首先，对于那些可以外显学习到情绪特征的刺激进行正常的间接情绪反应时，杏仁核通过除恐惧条件反射之外的机制实现和海马的作用其次，杏仁核通过调节外显记忆的储存来增强对这些情绪事件记忆的强度 o 张峻华同学: 情绪性记忆基于海马，可以影响杏仁核的功能。情绪唤醒反应基于杏仁核，可以影响基于海马的记忆水平，起到调节作用，而且可以在记忆巩固和保持阶段发挥作用。 有什么证据证明存在不同水平的（即内隐和外显）情绪加工？依据这两种加工来划分神经通路有什么潜在的好处？

    o 张峻华同学： P324指导性恐惧范式。内隐的恐惧反应和外显的恐惧关联记忆的分离，前者基于杏仁核，后者基海马。 第十章 语言

    心理词典在大脑中是如何组织的？我们能够预期在皮质中某一特定点找到它么？如果不能，为什么？

    o 张峻华: 我认为核心就是两种神经网络图。一种是强调“层”的模块化模型，代表是Levelt模型。另一种是强调“块”的交互式模型，代表是Collins和Loftus提出的语义网络。 口头语言和书面语言理解在输入加工的哪一个步骤是相同的？它们在哪些步骤是不同的？对这个规则有什么例外么？


    o 张弛同学: 当试图理解口头单词，第一步需要解码听觉输入，第二步需要将听觉输入转换成语音编码（语音编码即心理辞典中听觉词型的表征），这两个过程都是前词汇的，不涉及心理辞典。 随后心理辞典中最匹配听觉输入的词汇表征就会被选定下来，这个过程被称为词汇选择这个被选定的词形进而激活词元（语法信息），然后激活单词意义（语义信息）当试图理解书面语言，第一步需要解码视觉是如，第二步需要读者将正字法单元从视觉输入中区分出来，这两步可以类比口头语言，单形式不一样 类似口头单词的第二步，这些正字法单元有可能在之后直接与心理辞典中储存的视觉词型的正字法信息匹配也有可能将这些正字法单元转换为语音单元，这些语言单元随后激活心理辞典中的单词语音形式随后的过程就和口头语言一致了，同样有词汇选择和激活词元和激活意义的过程如果是说理解口头语言和书面语言在哪些步骤是相同的，我觉得应该就是后两个明显的阶段：词汇选择以及激活词元和激活词义，这两个过程明显是共享的。但是如果题目说的是在加工阶段哪个步骤是相同的，那么我觉得只有可能是书面输入被转化语音单元去匹配心理辞典中语音形式的表征了。因为在早期加工步骤上的不同，涉及不同感觉通道的信息输入，他们的过程是显着不同的，能够共享的步骤很少。上面说到的其他过程就都是不同的，比如两者的输入和解码
    o 张峻华同学:这道题也可以从书面语言加工的双信道模型来理解。书面语言输入的间接通道和口语输入重叠较多，从形音转换之后，书面输入和口语输入就完全一样了。
    规则的例外应该是说失读症病人吧？深层阅读障碍和表层阅读障碍患者出现双分离现象。前者的书面输入直接通路没有受损，经由口语输入的间接书面输入受损，表现是无法读出假词。后者的间接通路没有受损，直接通路受损，表现是读词时过度规则化，表现出明显的直接拼读倾向。这两类病人都是切断了书面输入和口语输入的联系。那么，题中的规则应指书面输入和口语输入的联系。
    请描述从知觉分析到理解的过程中，听觉口语信号在大脑中加工的路径。 o 张弛同学: 可以借鉴上一题的部分答案，也可以看看p343中图10.6的加工过程第一步是听着对于听觉输入的解码，这个过程主要依赖颞上皮质，如果双侧颞叶上部损伤，会造成“纯词聋”，即这个脑区负责声音知觉。这个过程不是特异于语言而是负责一般听觉的第二步是将听觉系统对于输入的分析转换成语音编码，语音编码的方法和我们心理辞典对于听觉词形储存的表征是一致的第三步是将心理辞典中最匹配听觉输入的词汇表征选定下来（词汇选择）第四步是让选定的词形激活词元（储存的语法信息）第五步是进而激活意义信息（储存的语义信息），进而理解整个听觉输入在后面几个加工步骤中，书上都没有明确的指出加工的脑区，我只能类比经典定位主义模型中的三个脑区来尝试放入上面的框架 在定位主义模型中，听觉和口语加工有三个主要的中心，分别为A区、B区以及M区M区即Broca区，负责组织口语交谈，这个部分和理解的关系不是太大，但是也有证据显示Broca失语症病人也会表现出理解障碍，具体机制没有讲清楚A区即Wernicke区，储存语音辞典，这个和第三步词汇选择应该是密切相关的。B区负责储存概念，具体脑区？没说
    o 张峻华: 个人以为楼上把“纯词聋”放在第一步是不对的。双侧颞叶上部损伤造成“纯词聋”有书上的原话根据，但是上部既可能是颞上回，也可以是颞上沟。加工通路走到颞上回，仍然非特异于语音、负责一般听觉。最早出现语音特异性加工的区域定位于颞上沟。 楼上第一步应写作“特异于语音”，楼上原话窃以为不准确。 课件上写明了口语输入和书面输入的通路。

    口语：听皮层的赫氏回——颞上回 ||至此进行一般听觉加工，未进行语音特异性加工||——颞上沟||语音特异性加工，尚未进行语义加工||——颞中回——颞下回——角回——颞极 视觉输入的解码、编码区域定位在枕顶联合区。有功能神经成像、电生理研究和神经病学研究三方面证据。

    两条神经通路都是很自然的事情，其起点也好记，听觉通路的起点在听觉皮质，视觉识别首先要看到对象，提取视觉信息。
    楼上和经典模型参照对比，我觉得和现代模型参照对比也完全可以的啊。现代模型的三个成分是记忆-整合-控制。语音-语义-语法在整合阶段可以并行加工（交互式模型）。 关于右半球在语言加工中具有作用的证据是什么？如果右半球在语言加工中有一定作用，那么是什么作用？

    张弛同学: 这个问题可以参考p368中提到的阅读材料，其主要证据来自于割裂脑病人，当信息只呈现于病人的左视野，那么它只能被右半球接受，又因为割裂脑病人的胼胝体被切断，使得右半球的信息不能传递到左半球，使得研究右半球对于语言的功能有了可能证据显示这些病人都有一些不易察觉的语言缺陷，右半球病人对联系相关的单词具有正常的启动效应，但是对于不存在联系但是属于同一类的单词却没有表现出启动效应。因此有可能意味着左半球不适合加工相对疏远的语义联系而右半球擅长这个。 关于外部世界的知识能否影响你加工和理解单词的方式？

    张弛同学: Peter Hagoort发现了客官世界的知识对于句子中单词理解具有立刻影响的证据他们给被试三种条件的句子 正确的句子（在荷兰火车是黄的而且很拥挤）违反客观世界的知识，但是语义正确（荷兰火车是白色而且很拥挤）违反语义（荷兰火车是酸的）后两者都以一个形容词为关键词分别区分正常句子，Hagoort以这个关键词为目标测量被试的fMRI指标，发现后两者的违反在脑电地形图上有相似的潜伏期。这说明客观世界的知识和语义信息是平行提取而不是串行提取的。 因此发现一个句子所反映的知识不正确和检测到它在语义上不正常所花费的时间是差不多的，原则上你能马上发现你加工单词在客观世界中的不符合，而不是等到加工理解完毕后才能发现
    张峻华同学:mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com 楼上讲了第二个主要证据，还有一个证据，P357.After/Before the scientist submitted the paper, the journal changed its policy. Before相对来说不够符合常识，与After比较，ERP波形一开始就更偏负。这是客观世界知识对语言加工有立刻影响的证据。 题目中的论点，加上N400波形和P600/SPS波形出现条件的交叉重叠倾向，以及LAN（左侧负波）与N400时间进程的相似性，记忆一章中语义记忆定义为世界知识，暗示了客观世界知识-语义-语法在神经心理上的等价性和紧密联系。这需要分析哲学（语言哲学）来回答这个问题。有这一神经-心理证据的支持，分析哲学显得很有合理性啊。
    第十五章 社会认知

    情绪怎样能帮助人们做出好的社会决策？情绪怎样会损害人们的社会决策？

    o 张峻华同学 躯体标识假说和爱荷华赌博任务是情绪对决策有积极作用的例子，上面神经经济学的研究是情绪对决策有负面作用的例子， 负面作用主要是情绪破坏了利益原则，以及造成短视行为，破坏从长计议。 另一种情形是合作和奖赏状态相关脑区有关。奖赏脑区被合作激活，反映了亲社会决策的积极情绪体验。正面情绪帮助人们融入社会和互相合作。 另一种情形是道德决策。需要投入更多个人努力的个人化决策与内侧额叶、扣带后回、杏仁核等有关，情绪使个人化决策远离不负责任和不讲道德的重要限制因素。


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