認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)

CognitiveNeuroscience

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)

CognitiveNeuroscience1參考書目沈政方方楊炯炯著，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)導(dǎo)論，北京大學(xué)出版社郭本禹著，當(dāng)代心理學(xué)的新進(jìn)展，山東教育出版社蓮蓉主編，認(rèn)知心理學(xué)，高等教育出版社HowardEichenbaum著，記憶的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)—導(dǎo)論，北京師范大學(xué)出版社沈政楊炯炯，當(dāng)代認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)，科技前沿與學(xué)術(shù)評論陳巍，從顱相學(xué)到認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)，科技評論王曉東張立春肖鑫雨，大腦學(xué)習(xí)密探—認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究進(jìn)展，開放教育研究

王道陽，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究范式的困境與出路，專論李雅，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)新進(jìn)展評述，赤峰學(xué)院學(xué)報徐俊霞胡俊麗，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)新進(jìn)展對科學(xué)發(fā)展的啟示，呼倫貝爾學(xué)院學(xué)報劉昌，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)：其特點(diǎn)及對心理科學(xué)的影響，心理科學(xué)孟維杰，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)范式檢討與文化反思，陰山學(xué)刊金志成，在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中所應(yīng)用的功能性磁共振成像技術(shù)，華南師范大學(xué)學(xué)報劉文艷，PET設(shè)備的成像原理、現(xiàn)狀及展望，中國醫(yī)學(xué)設(shè)備參考書目沈政方方楊炯炯著，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)導(dǎo)論，北京大學(xué)出版2Contents認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的起源1理論及其研究方法神經(jīng)系統(tǒng)的基本知識在記憶、注意、思維、情緒方面的研究234反思5Contents認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的起源1理論及其研究方法神經(jīng)系統(tǒng)3一、起源

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)這一術(shù)語最早于20世紀(jì)70年代末由美國著名的心理學(xué)家MichaelS.Gazzaniga和GeorgeA.Miller共同提出。是一門在認(rèn)知科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新生學(xué)科。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)（CognitiveNeuroscience）：一門研究人腦高級功能的學(xué)科。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究目的在于闡明認(rèn)知活動的腦機(jī)制（Gazzaniga，2000）認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)誕生至今有著近20年的歷史，80年代開始走入人們的視野，與90年代成為一門受國際學(xué)術(shù)界公認(rèn)的新興學(xué)科，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的自然科學(xué)前沿研究領(lǐng)域。GeorgeA.MillerMichaelS.Gazzaniga一、起源

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)這一術(shù)語最早于241、腦的研究19世紀(jì)初德國醫(yī)學(xué)家伽爾和他的學(xué)生斯普茨海姆首先對腦和心理的關(guān)系進(jìn)行了了解，提出“顱相學(xué)”，認(rèn)為頭骨的外形與腦的形狀相對應(yīng)，人的不同心理功能，如記憶、野心、謹(jǐn)慎、仁慈等，分別存于大腦特定部位，因此，根據(jù)顱骨的外形可以推知人的各種心理特征，他假設(shè)特定區(qū)域的隆凸或凹陷對應(yīng)于大腦相關(guān)功能區(qū)域的發(fā)展情況。古希臘時期，希波克拉底天才般的提出腦是心理的器官我國醫(yī)學(xué)家李時珍指出“腦為元神之府”。1、腦的研究古希臘時期，希波克拉底天才般的提出腦是心理的器官5法國生理學(xué)家弗洛倫斯采用腦局部切除法損毀動物（主要是鳥類）的腦不同部分，觀察動物行為的變化，提出“大腦機(jī)能統(tǒng)一說”，認(rèn)為腦的機(jī)能具有整體性。后來美國心理學(xué)家拉什里用類似方法研究大鼠腦損傷程度對大鼠學(xué)習(xí)和記憶的影響，發(fā)現(xiàn)大鼠記憶障礙的嚴(yán)重程度與腦損傷的部位無關(guān)，而是依賴于腦損毀的面積大小，提出“大腦皮層機(jī)能等勢說”，認(rèn)為大腦皮層不同部位的機(jī)能是相同的。法國神經(jīng)病學(xué)家布羅卡描述了一則表達(dá)性失語癥，病人能聽懂他人說話，且喉，舍，唇肌肉正常，但除了“Tan”的聲音外不能說話，對其尸檢發(fā)現(xiàn)病人左半球額下回后部約1/3處有一雞蛋大的損傷，腦組織退化，認(rèn)為該區(qū)域是言語運(yùn)動中樞。德國學(xué)者威爾尼克則發(fā)現(xiàn)聽覺性失語癥病人左半球顳上回后部受損，其聽覺正常，卻聽不懂他人和自己說話，常常答非所問。即言語聽覺中樞。法國生理學(xué)家弗洛倫斯采用腦局部切除法損毀動物（主要6PaulBrocaPaulBroca7加拿大神經(jīng)外科醫(yī)生潘菲爾德采用點(diǎn)刺激法對病人大腦的感覺與運(yùn)動功能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)人身體不同部位的感覺和運(yùn)動在大腦皮層均可找到相對應(yīng)的部位后來一系列研究表明，人類感覺，運(yùn)動，語言，記憶等機(jī)能均與特定腦區(qū)有關(guān)，且語言功能更與左半球有密切關(guān)系，這是所謂“大腦皮層機(jī)能定位說”ps.布賴恩·伯勒爾加拿大神經(jīng)外科醫(yī)生潘菲爾德采用點(diǎn)刺激法對病人大腦的感覺與運(yùn)動82、認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展70年代，人工智能發(fā)展面對許多難題，傳統(tǒng)物理符號論難以解決。于是一批富有遠(yuǎn)見卓識的美國科學(xué)家提出將人腦、電腦研究融為一體,研究智能實(shí)體(自然腦和人造腦)的智能活動與環(huán)境條件相互制約的規(guī)律。認(rèn)知心理學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)、心理語言學(xué)和傳統(tǒng)人工智能構(gòu)成了統(tǒng)一的認(rèn)知科學(xué)雛型，智力與計算的關(guān)系成為70～80年代認(rèn)知科學(xué)的基本命題。然而，這一命題研究很快遇到了重大挫折，即離散的物理符號計算無法表達(dá)人類智能活動的真諦。認(rèn)知科學(xué)（CognitiveScience）：是研究人、動物和機(jī)器的智能的本質(zhì)和規(guī)律的科學(xué)。認(rèn)知心理學(xué)和人工智能是認(rèn)知科學(xué)的核心學(xué)科（Wiles&Dartnall,1999）。2、認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展70年代，人工智能發(fā)展面對許多難題，傳統(tǒng)9

十幾年后，認(rèn)知科學(xué)家們終于在生物腦中概括出并行分布式(PDP)的神經(jīng)計算原理,1986～1996年的十年間,風(fēng)起云涌的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究積累了大量科學(xué)事實(shí),沖破了智能的傳統(tǒng)概念。1993年認(rèn)知科學(xué)雜志上人工智能研究創(chuàng)始人之一Simon和五位青年學(xué)者展開的智能本質(zhì)論戰(zhàn),1994年已故生態(tài)心理學(xué)家Gibson著作再度風(fēng)行于世,都為智能新概念奠定了科學(xué)基礎(chǔ)智能與計算的命題再次擴(kuò)展開來，它包括離散物理符號計算，連續(xù)(模擬的)神經(jīng)計算(PDP)，自組織自適應(yīng)計算、模糊計算和模糊推理等。智能新概念不僅體現(xiàn)在其算法多樣性與綜合性，更體現(xiàn)于智能活動源于生態(tài)環(huán)境，又歸結(jié)為生態(tài)環(huán)境。它不是每個頭腦作為孤立系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)動過程，而是體現(xiàn)于制約著生態(tài)環(huán)境又作用于生態(tài)環(huán)境的個體高效目的行為。因此，智能實(shí)體(自然腦或人工腦)在特定環(huán)境下完成高效目的行為的過程及其內(nèi)部機(jī)制，就成為新智能理論的基本命題，它的目標(biāo)不僅在于運(yùn)用當(dāng)代各種圖靈計算原理，還在于試圖突破圖靈計算，追求智能本質(zhì)的新認(rèn)識。十幾年后，認(rèn)知科學(xué)家們終于在生物腦中概括10但是，認(rèn)知科學(xué)各學(xué)科的一個共同特點(diǎn)是，它們對人的認(rèn)知過程的研究采取的是一種“隱喻式描述”。例如，我們可以采用心理實(shí)驗(yàn)設(shè)計證明短時記憶的存在，但短時記憶顯然是腦的功能之一，在沒有闡明其腦活動機(jī)制之前，我們只能設(shè)想短時記憶類似于一個工作平臺。這顯然不能滿足研究者們的要求。腦是心理活動的物質(zhì)本體，僅從行為水平探討人腦的心理功能當(dāng)然是不夠的。但是，認(rèn)知科學(xué)各學(xué)科的一個共同特點(diǎn)是，它們對人的認(rèn)知過程的研113、神經(jīng)科學(xué)的進(jìn)展1929年德國生理學(xué)家HansBerger首先記錄到正常人腦的腦電波（EEG,electroencephalogram），發(fā)現(xiàn)腦電波對心理活動很敏感，如心算可引起腦電波的α節(jié)律減少。20世紀(jì)50年代末，隨著計算機(jī)在生物學(xué)中的應(yīng)用導(dǎo)致事件相關(guān)電位（ERP,event-relatedpotentials）的問世，成為腦波研究史上的重大事件。EEG和ERP測量的是心理活動時的腦電信號，其時間分辨率極高，但其空間分辨率較低，似乎還不能充分滿足直接觀察人腦處于不同心理活動狀態(tài)的腦電圖的要求。早期的研究主要是通過對病人的臨床觀察并結(jié)合尸體解剖進(jìn)行的。由于其獨(dú)特性，現(xiàn)在仍會使用。3、神經(jīng)科學(xué)的進(jìn)展1929年德國生理學(xué)家HansBerge1270年代末、80年代初出現(xiàn)的計算機(jī)斷層掃描術(shù)（CT,computerizedtomography）和磁共振成像技術(shù)（MRI,magneticresonanceimaging）測量的是靜態(tài)的腦結(jié)構(gòu)圖像。80年代中期，出現(xiàn)了正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)（PET,positronemissiontomography），它將帶有放射性核素標(biāo)記的化合物注入人體，由此獲得心理活動時的腦代謝圖像或腦血流圖像。1990-1992年期間又出現(xiàn)了功能磁共振成像（fMRI,functionalmagneticresonanceimaging）技術(shù)，主要通過測量腦活動時腦內(nèi)各處血流含氧量的變化來反映人腦的心理活動，其時間分辨率和空間分辨率均較PET有了明顯提高，且不需要給被試注射微量放射性物質(zhì)。70年代末、80年代初出現(xiàn)的計算機(jī)斷層掃描術(shù)（CT,comp133.人類疾病研究的實(shí)際需要疾病始終困擾著人類，一些疾病直接影響人的腦功能，包括腦腫瘤、老年癡呆、腦血管疾病、癲癇、毒品成癮、精神分裂癥等等。對這些疾病進(jìn)行早期診斷，是預(yù)防疾病發(fā)生的重要措施。早期診斷的一個重要內(nèi)容是測查腦認(rèn)知功能，除進(jìn)行神經(jīng)心理測查外，還設(shè)計一些精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，采用ERP、PET和fMRI等技術(shù)研究病人執(zhí)行某一認(rèn)知任務(wù)時的腦功能圖像，可以對腦結(jié)構(gòu)損傷或腦功能性失調(diào)給予相當(dāng)滿意的診斷，有利于及時進(jìn)行對癥治療。顯然，對威脅人類腦功能疾病的研究和治療成為推動認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的強(qiáng)大現(xiàn)實(shí)動力。3.人類疾病研究的實(shí)際需要疾病始終困擾著人類，一些疾病直接14認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件15二、理論及其研究方法1、基本理論假設(shè)

（1）腦的結(jié)構(gòu)與功能具有多層次性

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)把闡釋心理，尤其是人類心理活動的腦機(jī)制作為自己的任務(wù)，其研究對象主要是人類及其他高級靈長類動物(如猴子)，當(dāng)然也包括其他一些低等動物。以人類為例，人腦是一個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，是一個由約1011(一千億)個神經(jīng)細(xì)胞組成的高度組織化的器官，有不同種類的神經(jīng)元和神經(jīng)元集團(tuán)、不同種類的神經(jīng)介質(zhì)和神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)、不同種類的神經(jīng)通路和網(wǎng)絡(luò)、不同種類的神經(jīng)電活動，但并非雜亂無章，而是具有明顯的多樣化的多層次結(jié)構(gòu)。二、理論及其研究方法1、基本理論假設(shè)（1）腦的結(jié)構(gòu)與功能具16認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件17（2）腦的結(jié)構(gòu)是其功能的基礎(chǔ)腦的結(jié)構(gòu)是其功能的基礎(chǔ)，但結(jié)構(gòu)與功能并非簡單的對應(yīng)關(guān)系。一種功能常需要腦的多種結(jié)構(gòu)參與，同時腦的一個結(jié)構(gòu)單位可能參與多種功能關(guān)于腦(結(jié)構(gòu))與心理(功能)的關(guān)系問題，有“大腦機(jī)能統(tǒng)一說”、“大腦皮層定位說”、“大腦兩半球功能的不對稱性”、“生態(tài)現(xiàn)實(shí)的腦功能模塊理論”（沈政）。（2）腦的結(jié)構(gòu)是其功能的基礎(chǔ)腦的結(jié)構(gòu)是其功能的基礎(chǔ)，但結(jié)構(gòu)與182、研究方法2、研究方法19EEG

是通過在頭皮表面記錄大腦內(nèi)部的電活動情況而獲得的。大腦內(nèi)部非常微小的電變化都能被置于頭皮表面的電極記錄到。這些變化可通過示波器中的陰極射線管而得以顯示。

腦電圖(EEG)是研究和檢查大腦半球神經(jīng)元細(xì)胞自發(fā)放電活動，通過電子放大器放大100倍并記錄下來，客觀反映大腦功能狀態(tài)的一種檢測技術(shù)。因其方法簡便無創(chuàng)、價格低廉而廣泛用于顱腦疾病的診斷和研究。

1929年德國生理學(xué)家HansBerger首先記錄到正常人腦的腦電波（EEG,electroencephalogram），發(fā)現(xiàn)腦電波對心理活動很敏感，如心算引起腦電波的α節(jié)律減少。EEG

是通過在頭皮表面記錄大腦內(nèi)部的電活動情20認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件21認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件22ERP一般說這種EP波幅很低（約0.1-20μV），全被淹沒在比它高很多的自發(fā)腦電之中，肉眼幾乎無法觀察分析，因而在腦電記錄中不能見到。為了把這些微小的電位分離出來，目前應(yīng)用的是信號平均與迭加技術(shù)。p3—它是事件出現(xiàn)后約300～800ms間記錄到的正成分，故也有稱之為P300，也是測謊的最主要指標(biāo)。潛伏期中的晚期成分位于刺激后50-500ms，常與心理認(rèn)知過程有關(guān)，反映了從刺激開始到大腦對外來信息加工過程所需的時間，愈晚出現(xiàn)的成分其心理學(xué)的因素愈多。

誘發(fā)電位(EP,EvokedPotentials)是神經(jīng)系統(tǒng)在感受外在或內(nèi)在刺激過程中產(chǎn)生的生物電活動。分感覺誘發(fā)電位、運(yùn)動誘發(fā)電位（外源性）和事件相關(guān)電位（內(nèi)源性）。

ERP一般說這種EP波幅很低（約0.1-20μV），全被淹沒23誘發(fā)電位檢查的主要設(shè)備至少應(yīng)包括刺激器、放大器、平均器和記錄系統(tǒng)

誘發(fā)電位檢查的主要設(shè)備至少應(yīng)包括刺激器、放大器、平均器和記錄24fMRI最常用的是BOLD-fMRI，BOLD(bloodoxygenleveldependent)其基本原理為：被激活的大腦皮層功能區(qū)的局部血流量較靜止時明顯增加,同時該區(qū)腦組織耗氧量亦有增加，且被激活的功能區(qū)耗氧量增加幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于血流量的增加幅度,從而造成局部微循環(huán)內(nèi)氧合血紅蛋白量增加,脫氧血紅蛋白量相對下降,使該區(qū)磁化率發(fā)生變化,造成在T2加權(quán)像上局部信號增加。常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計有組塊設(shè)計和事件相關(guān)設(shè)計功能性磁共振成像技術(shù)（functionalmagneticresonanceimaging,FMRI）fMRI最常用的是BOLD-fMRI，BOLD(blood25認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件26PET原理是把具有正電子發(fā)射的同位素標(biāo)記藥物(顯像劑)注入人體內(nèi)，如碳、氟、氧和氮的同位素()1種或2種，這些藥物在參與人體的生理代謝過程中發(fā)生湮滅效應(yīng)，核素衰變過程中正電子從原子核內(nèi)放出后很快與自由電子碰撞湮滅，生成基本上在

方向上發(fā)射的2個能量0.511

MeV彼此運(yùn)動相反的γ射線光量子。根據(jù)人體不同部位吸收標(biāo)記化合物能力的不同，同位素在人體內(nèi)各部位的濃聚程度不同，湮滅反應(yīng)產(chǎn)生光子的強(qiáng)度也不同。用環(huán)繞人體的γ光子檢測器，可以檢測到釋放出光子的時間、位置、數(shù)量和方向，通過光電倍增管將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)闀r間脈沖信號，經(jīng)過計算機(jī)系統(tǒng)對上述信息進(jìn)行采集、存儲、運(yùn)算、數(shù)/模轉(zhuǎn)換和影像重建，從而獲得人體臟器的橫斷面、冠狀斷面和矢狀斷面圖像。凡代謝率高的組織或病變，在PET上呈現(xiàn)明亮的高代謝亮信號，凡代謝率低的組織或病變在PET上呈現(xiàn)出低代謝暗信號。正電子發(fā)射斷層掃描顯像(positronemissiontomography,PET)PET原理是把具有正電子發(fā)射的同位素標(biāo)記藥物(顯像劑)注入人27PET-CT設(shè)備PET-CT設(shè)備28認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件29fMRI和PET是基于腦代謝或腦血流變化的腦功能成像，不是

直接檢測神經(jīng)活動，而是滯后于神經(jīng)活動一般達(dá)5～8s的氧信號，空間分辨率較高，時間分辨率較差。EEG和ERP都是基于腦電或腦磁信號的腦生理功能成像，優(yōu)勢在于它直接反映了神經(jīng)的電活動，有著極高的時間分辨率，幾乎達(dá)到實(shí)時；而且它的造價較低，使用、維護(hù)也較方便；同時它也是完全無創(chuàng)性的，空間分辨率較差。當(dāng)某腦區(qū)興奮時，該區(qū)的抑制性神經(jīng)元活動正好降低，因此，代謝功能成像的激活區(qū)能否代表神經(jīng)元活動的問題還需要進(jìn)一步研究。激活區(qū)反映的是區(qū)域性腦血流量、腦代謝或血氧濃度的變化，不是神經(jīng)元活動本身，這些變化究竟在多大程度上反映腦功能還需要仔細(xì)研究。所有腦成像技術(shù)都存在一個不足之處，其空間分辨率相對于神經(jīng)元大小而言顯得太粗糙。討論fMRI和PET是基于腦代謝或腦血流變化的腦功能成像，不是30三、神經(jīng)系統(tǒng)的基本知識末梢結(jié)：突觸：神經(jīng)遞質(zhì)軸突樹突：接收有髓磷脂：郎氏結(jié)無髓磷脂細(xì)胞體：執(zhí)行細(xì)胞的新陳代謝，繁殖，整合信息神經(jīng)元三、神經(jīng)系統(tǒng)的基本知識末梢結(jié)：突觸：神經(jīng)遞質(zhì)軸突樹突：接收有31靜息電位為內(nèi)負(fù)外正電緊張傳遞速度快，但強(qiáng)度遞減動作電位服從全或無法則實(shí)質(zhì)是膜對不同離子(Na+,K+)通透性發(fā)生改變的結(jié)果不應(yīng)期無法產(chǎn)生新的動作電位靜息電位為內(nèi)負(fù)外正32神經(jīng)系統(tǒng)(CentralnervousSystem)(PeripheralnervousSystem)腦：脊髓大腦、腦干、間腦、小腦腦神經(jīng)：12對脊神經(jīng)：31對自主神經(jīng)(植物性神經(jīng)系統(tǒng))：交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)周圍神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)(Centralnervous(Peripher33認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件34認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件35四、注意，記憶、思維，情緒的腦機(jī)制1、注意腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

使大腦產(chǎn)生并保持非特異性的興奮和覺醒水平，維持正常的意識狀態(tài)，是注意活動的基本保證。初級感覺皮層對各種感覺通道的信息進(jìn)行通道特異性的自動初步加工，是注意的基本條件，在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)激活下自動加工，同時也受其他皮層(扣帶回、額葉)功能的影響。邊緣系統(tǒng)"注意神經(jīng)元"對環(huán)境中出現(xiàn)新異刺激做出反應(yīng)，是人體選擇刺激信息的重要細(xì)胞，是決定心理活動指向的神經(jīng)基礎(chǔ)。大腦皮層調(diào)節(jié)注意的最高部位，嚴(yán)重?fù)p傷將不能將注意集中在所接受的言語指令上，也不能抑制對任何附加刺激物的反應(yīng)。如多動癥

四、注意，記憶、思維，情緒的腦機(jī)制1、注意腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)36注意的腦機(jī)制可以概括為三個功能網(wǎng)絡(luò)：定向網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)、警覺網(wǎng)絡(luò)定向網(wǎng)絡(luò)：頂葉：與注意定向有關(guān)，損傷后破壞了對同側(cè)注意的擺脫能力。上丘：損傷后影響了視覺定向，破壞了有效線索的引導(dǎo)行為定向作用。丘腦枕核：損傷后在隱蔽定向任務(wù)上表現(xiàn)困難。執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)：中額葉皮層，包括前扣帶回和輔助運(yùn)動區(qū)，有時也有基底神經(jīng)節(jié)。實(shí)現(xiàn)選擇注意的執(zhí)行，包括對目標(biāo)和靶子搜索和察覺，對干擾項的忽視、錯誤檢測處理、無效提示線索引起的沖突和反應(yīng)抑制等進(jìn)行調(diào)控，損傷后調(diào)控能力低下。警覺網(wǎng)絡(luò)：中腦藍(lán)斑的去甲腎上腺素能神經(jīng)元，大腦皮層右頂葉和右前額葉。實(shí)現(xiàn)注意保持和持久維持的調(diào)節(jié)功能。注意的腦機(jī)制可以概括為三個功能網(wǎng)絡(luò)：定向網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)、警覺372、記憶嚴(yán)重的對情節(jié)記憶的順行性遺忘和一定時間內(nèi)的逆行性遺忘，保有正常的短時記憶，正常的程序性記憶，保持較好的、在陳述性記憶(尤其是情節(jié)記憶)中，主要是內(nèi)側(cè)顳葉系統(tǒng)(MTL)和前額葉,如出租車司機(jī)的海馬比平常人要大。在非陳述性記憶(內(nèi)隱)中，有知覺皮層、前額葉、運(yùn)動區(qū)和基底節(jié)。長時的學(xué)習(xí)記憶還涉及基因表達(dá)和突觸的改變。H.M.2、記憶嚴(yán)重的對情節(jié)記憶的順行性遺忘和一定時間內(nèi)的逆行性遺忘383、思維

言語的腦機(jī)制

布洛卡區(qū)、威爾尼克區(qū)、頂葉運(yùn)動區(qū)和運(yùn)動前區(qū)、前額區(qū)、頂葉聯(lián)合區(qū)、顳葉中初級聽覺區(qū)、聽覺聯(lián)合區(qū)、視聽聯(lián)合區(qū)、枕葉初級視覺區(qū)、視覺聯(lián)合區(qū)推理的腦機(jī)制演繹推理—額葉(整合)、顳葉(加工)、頂葉(得出結(jié)論)歸納推理—前額葉(尤其是左側(cè)背外側(cè)前額葉)創(chuàng)造性思維的腦機(jī)制發(fā)散性思維與創(chuàng)造力的關(guān)系最密切，需要多個存儲有不同形式知識的腦區(qū)共同完成，主要在前額葉，包括右腹外側(cè)前額葉和左背外側(cè)前額葉。變通性—左額葉下回，流暢性—左額葉下回、雙側(cè)下頂葉和右中央后回，獨(dú)創(chuàng)性—顳上回和小腦扁桃體。3、思維

言語的腦機(jī)制

布洛卡區(qū)、威爾尼克區(qū)、頂葉運(yùn)394、情緒許多文獻(xiàn)表明，人類有兩個基本的情緒和動機(jī)系統(tǒng)，分別是趨近和退縮，戴維森等人把趨近描述為積極感情類型，如愉快，興趣等，把退縮描述為厭惡、恐懼等，研究發(fā)現(xiàn)，消極情緒發(fā)生時，大腦右半球有更多激活，積極情緒發(fā)生時，大腦左半球有更多激活。內(nèi)側(cè)前額葉普遍參與情緒性信息的加工。杏仁核參與與恐懼有關(guān)的情緒性信息的加工。胼胝體下的扣帶回參與悲傷的情緒加工。有認(rèn)知任務(wù)的情緒性活動導(dǎo)致腦島和扣帶前回的活動。4、情緒許多文獻(xiàn)表明，人類有兩個基本的情緒和動機(jī)系統(tǒng)，分別是40五、反思為科學(xué)家們從神經(jīng)分子層面探索認(rèn)知活動提供了可能，尤其是無創(chuàng)性的腦成像技術(shù)可以對正常人的認(rèn)知活動進(jìn)行研究。了解學(xué)習(xí)活動特點(diǎn)，促進(jìn)教育唯物一元論使各個學(xué)科和層次的有機(jī)融合，目前心理學(xué)基本上還處于整合前的分裂狀態(tài)，從這個意義上，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)將對心理學(xué)的整合提供一個建設(shè)性的平臺對認(rèn)知科學(xué)的促進(jìn)理性主義張揚(yáng)生態(tài)性缺失·只能相關(guān)，不能因果還原論(人的主體性缺失)間接測量·選擇合適的研究方法五、反思為科學(xué)家們從神經(jīng)分子層面探索認(rèn)知活動提供了可能，尤其41謝謝觀賞謝謝觀賞42認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)

CognitiveNeuroscience

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)

CognitiveNeuroscience43參考書目沈政方方楊炯炯著，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)導(dǎo)論，北京大學(xué)出版社郭本禹著，當(dāng)代心理學(xué)的新進(jìn)展，山東教育出版社蓮蓉主編，認(rèn)知心理學(xué)，高等教育出版社HowardEichenbaum著，記憶的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)—導(dǎo)論，北京師范大學(xué)出版社沈政楊炯炯，當(dāng)代認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)，科技前沿與學(xué)術(shù)評論陳巍，從顱相學(xué)到認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)，科技評論王曉東張立春肖鑫雨，大腦學(xué)習(xí)密探—認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究進(jìn)展，開放教育研究

王道陽，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究范式的困境與出路，專論李雅，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)新進(jìn)展評述，赤峰學(xué)院學(xué)報徐俊霞胡俊麗，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)新進(jìn)展對科學(xué)發(fā)展的啟示，呼倫貝爾學(xué)院學(xué)報劉昌，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)：其特點(diǎn)及對心理科學(xué)的影響，心理科學(xué)孟維杰，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)范式檢討與文化反思，陰山學(xué)刊金志成，在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中所應(yīng)用的功能性磁共振成像技術(shù)，華南師范大學(xué)學(xué)報劉文艷，PET設(shè)備的成像原理、現(xiàn)狀及展望，中國醫(yī)學(xué)設(shè)備參考書目沈政方方楊炯炯著，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)導(dǎo)論，北京大學(xué)出版44Contents認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的起源1理論及其研究方法神經(jīng)系統(tǒng)的基本知識在記憶、注意、思維、情緒方面的研究234反思5Contents認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的起源1理論及其研究方法神經(jīng)系統(tǒng)45一、起源

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)這一術(shù)語最早于20世紀(jì)70年代末由美國著名的心理學(xué)家MichaelS.Gazzaniga和GeorgeA.Miller共同提出。是一門在認(rèn)知科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新生學(xué)科。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)（CognitiveNeuroscience）：一門研究人腦高級功能的學(xué)科。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究目的在于闡明認(rèn)知活動的腦機(jī)制（Gazzaniga，2000）認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)誕生至今有著近20年的歷史，80年代開始走入人們的視野，與90年代成為一門受國際學(xué)術(shù)界公認(rèn)的新興學(xué)科，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的自然科學(xué)前沿研究領(lǐng)域。GeorgeA.MillerMichaelS.Gazzaniga一、起源

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)這一術(shù)語最早于2461、腦的研究19世紀(jì)初德國醫(yī)學(xué)家伽爾和他的學(xué)生斯普茨海姆首先對腦和心理的關(guān)系進(jìn)行了了解，提出“顱相學(xué)”，認(rèn)為頭骨的外形與腦的形狀相對應(yīng)，人的不同心理功能，如記憶、野心、謹(jǐn)慎、仁慈等，分別存于大腦特定部位，因此，根據(jù)顱骨的外形可以推知人的各種心理特征，他假設(shè)特定區(qū)域的隆凸或凹陷對應(yīng)于大腦相關(guān)功能區(qū)域的發(fā)展情況。古希臘時期，希波克拉底天才般的提出腦是心理的器官我國醫(yī)學(xué)家李時珍指出“腦為元神之府”。1、腦的研究古希臘時期，希波克拉底天才般的提出腦是心理的器官47法國生理學(xué)家弗洛倫斯采用腦局部切除法損毀動物（主要是鳥類）的腦不同部分，觀察動物行為的變化，提出“大腦機(jī)能統(tǒng)一說”，認(rèn)為腦的機(jī)能具有整體性。后來美國心理學(xué)家拉什里用類似方法研究大鼠腦損傷程度對大鼠學(xué)習(xí)和記憶的影響，發(fā)現(xiàn)大鼠記憶障礙的嚴(yán)重程度與腦損傷的部位無關(guān)，而是依賴于腦損毀的面積大小，提出“大腦皮層機(jī)能等勢說”，認(rèn)為大腦皮層不同部位的機(jī)能是相同的。法國神經(jīng)病學(xué)家布羅卡描述了一則表達(dá)性失語癥，病人能聽懂他人說話，且喉，舍，唇肌肉正常，但除了“Tan”的聲音外不能說話，對其尸檢發(fā)現(xiàn)病人左半球額下回后部約1/3處有一雞蛋大的損傷，腦組織退化，認(rèn)為該區(qū)域是言語運(yùn)動中樞。德國學(xué)者威爾尼克則發(fā)現(xiàn)聽覺性失語癥病人左半球顳上回后部受損，其聽覺正常，卻聽不懂他人和自己說話，常常答非所問。即言語聽覺中樞。法國生理學(xué)家弗洛倫斯采用腦局部切除法損毀動物（主要48PaulBrocaPaulBroca49加拿大神經(jīng)外科醫(yī)生潘菲爾德采用點(diǎn)刺激法對病人大腦的感覺與運(yùn)動功能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)人身體不同部位的感覺和運(yùn)動在大腦皮層均可找到相對應(yīng)的部位后來一系列研究表明，人類感覺，運(yùn)動，語言，記憶等機(jī)能均與特定腦區(qū)有關(guān)，且語言功能更與左半球有密切關(guān)系，這是所謂“大腦皮層機(jī)能定位說”ps.布賴恩·伯勒爾加拿大神經(jīng)外科醫(yī)生潘菲爾德采用點(diǎn)刺激法對病人大腦的感覺與運(yùn)動502、認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展70年代，人工智能發(fā)展面對許多難題，傳統(tǒng)物理符號論難以解決。于是一批富有遠(yuǎn)見卓識的美國科學(xué)家提出將人腦、電腦研究融為一體,研究智能實(shí)體(自然腦和人造腦)的智能活動與環(huán)境條件相互制約的規(guī)律。認(rèn)知心理學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)、心理語言學(xué)和傳統(tǒng)人工智能構(gòu)成了統(tǒng)一的認(rèn)知科學(xué)雛型，智力與計算的關(guān)系成為70～80年代認(rèn)知科學(xué)的基本命題。然而，這一命題研究很快遇到了重大挫折，即離散的物理符號計算無法表達(dá)人類智能活動的真諦。認(rèn)知科學(xué)（CognitiveScience）：是研究人、動物和機(jī)器的智能的本質(zhì)和規(guī)律的科學(xué)。認(rèn)知心理學(xué)和人工智能是認(rèn)知科學(xué)的核心學(xué)科（Wiles&Dartnall,1999）。2、認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展70年代，人工智能發(fā)展面對許多難題，傳統(tǒng)51

十幾年后，認(rèn)知科學(xué)家們終于在生物腦中概括出并行分布式(PDP)的神經(jīng)計算原理,1986～1996年的十年間,風(fēng)起云涌的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究積累了大量科學(xué)事實(shí),沖破了智能的傳統(tǒng)概念。1993年認(rèn)知科學(xué)雜志上人工智能研究創(chuàng)始人之一Simon和五位青年學(xué)者展開的智能本質(zhì)論戰(zhàn),1994年已故生態(tài)心理學(xué)家Gibson著作再度風(fēng)行于世,都為智能新概念奠定了科學(xué)基礎(chǔ)智能與計算的命題再次擴(kuò)展開來，它包括離散物理符號計算，連續(xù)(模擬的)神經(jīng)計算(PDP)，自組織自適應(yīng)計算、模糊計算和模糊推理等。智能新概念不僅體現(xiàn)在其算法多樣性與綜合性，更體現(xiàn)于智能活動源于生態(tài)環(huán)境，又歸結(jié)為生態(tài)環(huán)境。它不是每個頭腦作為孤立系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)動過程，而是體現(xiàn)于制約著生態(tài)環(huán)境又作用于生態(tài)環(huán)境的個體高效目的行為。因此，智能實(shí)體(自然腦或人工腦)在特定環(huán)境下完成高效目的行為的過程及其內(nèi)部機(jī)制，就成為新智能理論的基本命題，它的目標(biāo)不僅在于運(yùn)用當(dāng)代各種圖靈計算原理，還在于試圖突破圖靈計算，追求智能本質(zhì)的新認(rèn)識。十幾年后，認(rèn)知科學(xué)家們終于在生物腦中概括52但是，認(rèn)知科學(xué)各學(xué)科的一個共同特點(diǎn)是，它們對人的認(rèn)知過程的研究采取的是一種“隱喻式描述”。例如，我們可以采用心理實(shí)驗(yàn)設(shè)計證明短時記憶的存在，但短時記憶顯然是腦的功能之一，在沒有闡明其腦活動機(jī)制之前，我們只能設(shè)想短時記憶類似于一個工作平臺。這顯然不能滿足研究者們的要求。腦是心理活動的物質(zhì)本體，僅從行為水平探討人腦的心理功能當(dāng)然是不夠的。但是，認(rèn)知科學(xué)各學(xué)科的一個共同特點(diǎn)是，它們對人的認(rèn)知過程的研533、神經(jīng)科學(xué)的進(jìn)展1929年德國生理學(xué)家HansBerger首先記錄到正常人腦的腦電波（EEG,electroencephalogram），發(fā)現(xiàn)腦電波對心理活動很敏感，如心算可引起腦電波的α節(jié)律減少。20世紀(jì)50年代末，隨著計算機(jī)在生物學(xué)中的應(yīng)用導(dǎo)致事件相關(guān)電位（ERP,event-relatedpotentials）的問世，成為腦波研究史上的重大事件。EEG和ERP測量的是心理活動時的腦電信號，其時間分辨率極高，但其空間分辨率較低，似乎還不能充分滿足直接觀察人腦處于不同心理活動狀態(tài)的腦電圖的要求。早期的研究主要是通過對病人的臨床觀察并結(jié)合尸體解剖進(jìn)行的。由于其獨(dú)特性，現(xiàn)在仍會使用。3、神經(jīng)科學(xué)的進(jìn)展1929年德國生理學(xué)家HansBerge5470年代末、80年代初出現(xiàn)的計算機(jī)斷層掃描術(shù)（CT,computerizedtomography）和磁共振成像技術(shù)（MRI,magneticresonanceimaging）測量的是靜態(tài)的腦結(jié)構(gòu)圖像。80年代中期，出現(xiàn)了正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)（PET,positronemissiontomography），它將帶有放射性核素標(biāo)記的化合物注入人體，由此獲得心理活動時的腦代謝圖像或腦血流圖像。1990-1992年期間又出現(xiàn)了功能磁共振成像（fMRI,functionalmagneticresonanceimaging）技術(shù)，主要通過測量腦活動時腦內(nèi)各處血流含氧量的變化來反映人腦的心理活動，其時間分辨率和空間分辨率均較PET有了明顯提高，且不需要給被試注射微量放射性物質(zhì)。70年代末、80年代初出現(xiàn)的計算機(jī)斷層掃描術(shù)（CT,comp553.人類疾病研究的實(shí)際需要疾病始終困擾著人類，一些疾病直接影響人的腦功能，包括腦腫瘤、老年癡呆、腦血管疾病、癲癇、毒品成癮、精神分裂癥等等。對這些疾病進(jìn)行早期診斷，是預(yù)防疾病發(fā)生的重要措施。早期診斷的一個重要內(nèi)容是測查腦認(rèn)知功能，除進(jìn)行神經(jīng)心理測查外，還設(shè)計一些精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，采用ERP、PET和fMRI等技術(shù)研究病人執(zhí)行某一認(rèn)知任務(wù)時的腦功能圖像，可以對腦結(jié)構(gòu)損傷或腦功能性失調(diào)給予相當(dāng)滿意的診斷，有利于及時進(jìn)行對癥治療。顯然，對威脅人類腦功能疾病的研究和治療成為推動認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的強(qiáng)大現(xiàn)實(shí)動力。3.人類疾病研究的實(shí)際需要疾病始終困擾著人類，一些疾病直接56認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件57二、理論及其研究方法1、基本理論假設(shè)

（1）腦的結(jié)構(gòu)與功能具有多層次性

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)把闡釋心理，尤其是人類心理活動的腦機(jī)制作為自己的任務(wù)，其研究對象主要是人類及其他高級靈長類動物(如猴子)，當(dāng)然也包括其他一些低等動物。以人類為例，人腦是一個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，是一個由約1011(一千億)個神經(jīng)細(xì)胞組成的高度組織化的器官，有不同種類的神經(jīng)元和神經(jīng)元集團(tuán)、不同種類的神經(jīng)介質(zhì)和神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)、不同種類的神經(jīng)通路和網(wǎng)絡(luò)、不同種類的神經(jīng)電活動，但并非雜亂無章，而是具有明顯的多樣化的多層次結(jié)構(gòu)。二、理論及其研究方法1、基本理論假設(shè)（1）腦的結(jié)構(gòu)與功能具58認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件59（2）腦的結(jié)構(gòu)是其功能的基礎(chǔ)腦的結(jié)構(gòu)是其功能的基礎(chǔ)，但結(jié)構(gòu)與功能并非簡單的對應(yīng)關(guān)系。一種功能常需要腦的多種結(jié)構(gòu)參與，同時腦的一個結(jié)構(gòu)單位可能參與多種功能關(guān)于腦(結(jié)構(gòu))與心理(功能)的關(guān)系問題，有“大腦機(jī)能統(tǒng)一說”、“大腦皮層定位說”、“大腦兩半球功能的不對稱性”、“生態(tài)現(xiàn)實(shí)的腦功能模塊理論”（沈政）。（2）腦的結(jié)構(gòu)是其功能的基礎(chǔ)腦的結(jié)構(gòu)是其功能的基礎(chǔ)，但結(jié)構(gòu)與602、研究方法2、研究方法61EEG

是通過在頭皮表面記錄大腦內(nèi)部的電活動情況而獲得的。大腦內(nèi)部非常微小的電變化都能被置于頭皮表面的電極記錄到。這些變化可通過示波器中的陰極射線管而得以顯示。

腦電圖(EEG)是研究和檢查大腦半球神經(jīng)元細(xì)胞自發(fā)放電活動，通過電子放大器放大100倍并記錄下來，客觀反映大腦功能狀態(tài)的一種檢測技術(shù)。因其方法簡便無創(chuàng)、價格低廉而廣泛用于顱腦疾病的診斷和研究。

1929年德國生理學(xué)家HansBerger首先記錄到正常人腦的腦電波（EEG,electroencephalogram），發(fā)現(xiàn)腦電波對心理活動很敏感，如心算引起腦電波的α節(jié)律減少。EEG

是通過在頭皮表面記錄大腦內(nèi)部的電活動情62認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件63認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件64ERP一般說這種EP波幅很低（約0.1-20μV），全被淹沒在比它高很多的自發(fā)腦電之中，肉眼幾乎無法觀察分析，因而在腦電記錄中不能見到。為了把這些微小的電位分離出來，目前應(yīng)用的是信號平均與迭加技術(shù)。p3—它是事件出現(xiàn)后約300～800ms間記錄到的正成分，故也有稱之為P300，也是測謊的最主要指標(biāo)。潛伏期中的晚期成分位于刺激后50-500ms，常與心理認(rèn)知過程有關(guān)，反映了從刺激開始到大腦對外來信息加工過程所需的時間，愈晚出現(xiàn)的成分其心理學(xué)的因素愈多。

誘發(fā)電位(EP,EvokedPotentials)是神經(jīng)系統(tǒng)在感受外在或內(nèi)在刺激過程中產(chǎn)生的生物電活動。分感覺誘發(fā)電位、運(yùn)動誘發(fā)電位（外源性）和事件相關(guān)電位（內(nèi)源性）。

ERP一般說這種EP波幅很低（約0.1-20μV），全被淹沒65誘發(fā)電位檢查的主要設(shè)備至少應(yīng)包括刺激器、放大器、平均器和記錄系統(tǒng)

誘發(fā)電位檢查的主要設(shè)備至少應(yīng)包括刺激器、放大器、平均器和記錄66fMRI最常用的是BOLD-fMRI，BOLD(bloodoxygenleveldependent)其基本原理為：被激活的大腦皮層功能區(qū)的局部血流量較靜止時明顯增加,同時該區(qū)腦組織耗氧量亦有增加，且被激活的功能區(qū)耗氧量增加幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于血流量的增加幅度,從而造成局部微循環(huán)內(nèi)氧合血紅蛋白量增加,脫氧血紅蛋白量相對下降,使該區(qū)磁化率發(fā)生變化,造成在T2加權(quán)像上局部信號增加。常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計有組塊設(shè)計和事件相關(guān)設(shè)計功能性磁共振成像技術(shù)（functionalmagneticresonanceimaging,FMRI）fMRI最常用的是BOLD-fMRI，BOLD(blood67認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件68PET原理是把具有正電子發(fā)射的同位素標(biāo)記藥物(顯像劑)注入人體內(nèi)，如碳、氟、氧和氮的同位素()1種或2種，這些藥物在參與人體的生理代謝過程中發(fā)生湮滅效應(yīng)，核素衰變過程中正電子從原子核內(nèi)放出后很快與自由電子碰撞湮滅，生成基本上在

方向上發(fā)射的2個能量0.511

MeV彼此運(yùn)動相反的γ射線光量子。根據(jù)人體不同部位吸收標(biāo)記化合物能力的不同，同位素在人體內(nèi)各部位的濃聚程度不同，湮滅反應(yīng)產(chǎn)生光子的強(qiáng)度也不同。用環(huán)繞人體的γ光子檢測器，可以檢測到釋放出光子的時間、位置、數(shù)量和方向，通過光電倍增管將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)闀r間脈沖信號，經(jīng)過計算機(jī)系統(tǒng)對上述信息進(jìn)行采集、存儲、運(yùn)算、數(shù)/模轉(zhuǎn)換和影像重建，從而獲得人體臟器的橫斷面、冠狀斷面和矢狀斷面圖像。凡代謝率高的組織或病變，在PET上呈現(xiàn)明亮的高代謝亮信號，凡代謝率低的組織或病變在PET上呈現(xiàn)出低代謝暗信號。正電子發(fā)射斷層掃描顯像(positronemissiontomography,PET)PET原理是把具有正電子發(fā)射的同位素標(biāo)記藥物(顯像劑)注入人69PET-CT設(shè)備PET-CT設(shè)備70認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)課件71fMRI和PET是基于腦代謝或腦血流變化的腦功能成像，不是

直接檢測神經(jīng)活動，而是滯后于神經(jīng)活動一般達(dá)5～8s的氧信號，空間分辨率較高，時間分辨率較差。EEG和ERP都是基于腦電或腦磁信號的腦生理功能成像，優(yōu)勢在于它直接反映了神經(jīng)的電活動，有著極高的時間分辨率，幾乎達(dá)到實(shí)時；而且它的造價較低，使用、維護(hù)也較方便；同時它也是完全無創(chuàng)性的，空間分辨率較差。當(dāng)某腦區(qū)興奮時，該區(qū)的抑制性神經(jīng)元活動正好降低，因此，代謝功能成像的激活區(qū)能否代表神經(jīng)元活動的問題還需要進(jìn)一步研究。激活區(qū)反映的是區(qū)域性腦血流量、腦代謝或血氧濃度的變化，不是神經(jīng)元活動本身，這些變化究竟在多大程度上反映腦功能還需要仔細(xì)研究。所有腦成像技術(shù)都存在一個不足之處，其空間分辨率相對于神經(jīng)元大小而言顯得太粗糙。討論fMRI和PET是基于腦代謝或腦血流變化的腦功能成像，不是72三、神經(jīng)系統(tǒng)的基本知識末梢結(jié)：突觸：神經(jīng)遞質(zhì)軸突樹突：接收有髓磷脂：郎氏結(jié)無髓磷脂細(xì)胞體：執(zhí)行細(xì)胞的新陳代謝，繁殖，整合信息神經(jīng)元三、神經(jīng)系統(tǒng)的基本知識末梢結(jié)：突觸：神經(jīng)遞質(zhì)軸突樹突：接收有73靜息電位為內(nèi)負(fù)外正電緊張傳遞速度快，但強(qiáng)度遞減動作電位服從全或無法則實(shí)質(zhì)是膜對不同離子(Na+,K+)通透性發(fā)生改變的結(jié)果不應(yīng)期無法產(chǎn)生新的動作電位靜息電位為內(nèi)負(fù)外正74神經(jīng)系統(tǒng)(CentralnervousSystem)(PeripheralnervousSystem)腦：脊髓大腦、腦干、間腦、小腦腦神經(jīng)：12對脊神經(jīng)：31對自主神經(jīng)(植物性神經(jīng)系統(tǒng))：交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)周圍神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)