認知神經(jīng)科學導論

前言

認知神經(jīng)科學是當代國際前沿科學之一，它采用無創(chuàng)性腦成像技術和有創(chuàng)性動物實驗相結合的策略，揭示智能和情感活動的腦功能基礎。簡言之，這是運用當代科學手段揭示大腦奧秘的科學領域。自從1995年它以高度跨學科的姿態(tài)展現(xiàn)在科學界以來，僅僅十多年就已經(jīng)取得很大的進展：加深了對基本認知過程的腦科學認識，開拓了社會情感認知神經(jīng)科學的新領域，并為許多重大腦疾病揭示出前所未有的新科學事實。1879年馮特在德國萊比錫大學建立世界上第一個心理學實驗室，標志著科學心理學的開端。實驗心理學從感覺閾值的測定和記憶與遺忘曲線等簡單心理現(xiàn)象的實驗分析做起；即使是生理學和心理學交叉的生理心理學，在20世紀上半葉，仍然只能以動物跑迷宮或經(jīng)典條件反射為手段研究腦和行為之間的關系。20世紀60～80年代，認知心理學創(chuàng)建的初期，也只能在知覺、注意和記憶等心理活動實驗中，分析它們的認知加工過程；對這一過程的腦功能基礎，只能靠事件相關電位和外周生理參數(shù)進行粗略的研究，并在20世紀60年代導致心理生理學分支學科的誕生。與以往的歷史不同，認知神經(jīng)科學在相關學科研究的基礎上，很快就開拓出社會情感認知神經(jīng)科學的新領域，研究人們社會交流和理解他人的腦科學基礎，為探索社會相關的腦科學問題奠定了基礎。2008年11月，著名認知神經(jīng)科學權威Gaggantga在Neur。072雜志上，以“法律與神經(jīng)科學”為題發(fā)表評論，他認為認知神經(jīng)科學為一些社會倫理學和法律問題提供了良好的科學基礎，為一些行為的法律界定提供了科學手段。他還介紹了近兩年美國、英國和歐洲各國科學基金會資助法律相關的認知神經(jīng)科學研究的情況。所以，在撰寫這本教材時，我們?yōu)楫敶鐣楦姓J知神經(jīng)科學的發(fā)展及其在法律和社會問題中的作用所鼓舞，在書中增寫了成癮行為和測謊等章節(jié)。使本書形成三個單元：認知神經(jīng)科學理論與方法學基礎（第1、2章）、基本心理過程的認知神經(jīng)科學基礎（第3～7章）和社會與疾病等重大問題（第8～12章）。無論是關于語言、思維和情感等高級復雜心理過程的研究，還是社會與疾病的重大問題研究中，最近幾年都出現(xiàn)了重大科學突破。作者在撰寫這些問題時，情不自禁地為這些閃光點感到振奮。例如，第6章中思維和語言的諸多腦功能回路，第7章情感腦機制的新理論體系，第8章毒品復吸的腦內(nèi)最后共同通路，第9章對傳統(tǒng)測謊技術的評價和新技術的孕育，第10章精神疾病的遺傳內(nèi)表型，第12章在腦性別分化中激素的作用；還有移植胎腦的帕金森氏病人，十多年死后尸檢發(fā)現(xiàn)，胎腦細胞仍存活在老人腦內(nèi)等。這些新科學事實和新概念，有助于我們對自身、他人和社會的全面理解，有助于人們科學準確地對待社會、疾病和人際交往中出現(xiàn)的問題。

內(nèi)容概要

認知神經(jīng)科學是當代國際前沿科學之一，它采用無創(chuàng)性腦成像技術和有創(chuàng)性動物實驗相結合的策略，揭示智能和情感活動的腦功能基礎。簡言之，這是運用當代科學手段揭示大腦奧秘的科學領域。 本書的特點在于它的系統(tǒng)性、前沿性和廣泛性。系統(tǒng)性是指其對基本心理過程的認知神經(jīng)科學知識進行系統(tǒng)性介紹；前沿性在于它吸收了認知神經(jīng)科學近幾年的最新研究成果，引用了較多2008—2009年的文獻資料；廣泛性指它蘊涵的多方面的內(nèi)容都與社會生活息息相關。

書籍目錄

第1章概論第一節(jié)認知神經(jīng)科學的誕生第二節(jié)認知神經(jīng)科學的基本理論第三節(jié)認知神經(jīng)科學的方法學第四節(jié)認知神經(jīng)科學的發(fā)展第2章基礎知識第一節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的形態(tài)結構與基本功能第二節(jié)神經(jīng)細胞的信息傳遞第三節(jié)大腦的電活動與心理生理學的基本理論概念第四節(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡、神經(jīng)計算和計算神經(jīng)科學第3章知覺和意識第一節(jié)知覺第二節(jié)意識第4章注意的認知神經(jīng)科學研究第一節(jié)從朝向反射理論到模式匹配理論第二節(jié)選擇性注意的心理資源分配理論第三節(jié)當代認知神經(jīng)科學對注意的研究第5章學習和記憶的認知神經(jīng)科學基礎第一節(jié)學習記憶與大腦第二節(jié)工作記憶第三節(jié)陳述性記憶第四節(jié)非陳述性記憶第五節(jié)學習記憶的分子生物學機制第6章語言、思維和智力第一節(jié)語言的認知神經(jīng)科學基礎第二節(jié)思維第7章社會情感認知神經(jīng)科學第一節(jié)情緒的認知神經(jīng)科學基礎第二節(jié)目標行為及其監(jiān)控第三節(jié)人際交往和相互理解的腦功能基礎第8章成癮行為的腦科學基礎第一節(jié)化學物質的成癮第二節(jié)煙、酒、茶的嗜好第9章測謊及其認知神經(jīng)科學基礎第一節(jié)多導生理記錄儀和傳統(tǒng)測謊技術第二節(jié)事件相關電位測謊研究第三節(jié)現(xiàn)代腦成像測謊技術第10章精神疾病的腦科學基礎第一節(jié)精神疾病第二節(jié)精神分裂癥的疾病性質和遺傳內(nèi)表型第11章兒童腦發(fā)育障礙的認知神經(jīng)科學基礎第一節(jié)自閉癥第二節(jié)兒童注意缺陷/多動障礙第三節(jié)學習障礙第12章腦發(fā)育和衰老第一節(jié)腦的發(fā)育第二節(jié)腦的衰老參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：4.安逸與快樂最后一項生物學陽性情緒，是安逸與快樂。在安逸飽食之余，生物個體之間的和諧共處通過嬉戲行為產(chǎn)生快樂?？梢?，生物個體得到安居樂業(yè)的資源，就必然伴隨安逸和快樂情緒，它的腦中樞位于間腦的背內(nèi)側區(qū)和旁束區(qū)。通過下丘腦生成甲狀腺釋放激素調節(jié)這類情緒。中腦導水管生成阿片類物質，還有乙酰膽堿和谷氨酸作為神經(jīng)遞質，都參與這類情緒的調節(jié)。上面所列舉的四類生物學陽性情緒，是生物種系得以繁衍的前提，只有個體得到生存的資源才會出現(xiàn)繁殖后代和養(yǎng)育后代的性行為，并伴隨著不同個體間普遍享有的安逸與快樂情感。在動物世界的進化中，已把這些情緒的調節(jié)功能賦予皮層下結構，如中腦、間腦和基底神經(jīng)節(jié)；扣帶回是情緒的高級調節(jié)中樞。人腦不但傳承了這些情緒調節(jié)機制，更有許多與思維和智能相關的大腦皮層也參與情緒更精細的調節(jié)，使人類社會的情緒更豐富更細膩，并在此基礎上生成了高級情感，例如改造自然和征服宇宙的積極情感。（二）生物學陰性情緒在Panksepp的7種情緒中，恐懼與焦慮、激怒與氣憤和驚慌與孤獨等三項，屬于生物學陰性情緒，它們驅使動物個體擺脫或遠離危及生存的環(huán)境條件，也可能促使個體發(fā)出攻擊行為。1.恐懼與焦慮恐懼與焦慮是動物機體逃避疼痛和損傷刺激所伴隨的情緒。所謂敏感的刺激性質及其對機體產(chǎn)生的效應和表現(xiàn)出的外在行為，都是動物種屬進化所形成的，都是不良刺激通過感官經(jīng)下丘腦內(nèi)側與中腦導水管灰質背部，到杏仁中央核和外側核所實現(xiàn)的生理反應。所以，這一情緒系統(tǒng)的核心結構是杏仁核。杏仁核是一組神經(jīng)核群，具有相當復雜的內(nèi)外部神經(jīng)聯(lián)系，參與不同的情緒過程。大體而言，杏仁外側核是傳入性的，將外部神經(jīng)信息傳向杏仁核諸多核團中，杏仁中央內(nèi)側核是傳出性的，其中有重要意義的是傳向內(nèi)嗅區(qū)皮層、顳下回皮層和梭狀回皮層的通路，可能是自上而下調節(jié)對他人面孔表情的感受功能，特別是威脅恐嚇的表情。LaBar等人（1998）通過功能性磁共振方法，發(fā)現(xiàn)人類被試形成恐懼性條件反射時，杏仁核激活。現(xiàn)在已知杏仁核與視覺皮層的神經(jīng)回路之間存在著空間分辨率和傳導速度不同的兩條聯(lián)系。一條是快速的低空間分辨率通路，對外部危險信號的視覺刺激特性進行初步加工，快速傳遞到杏仁核，以便產(chǎn)生自動化下意識的防衛(wèi)反應；另一條是較長的丘腦一皮層一杏仁核通路，與復雜的社會行為及其知覺決策過程有關，也是人類面對面交談和感情交流的腦基礎之一。

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