认知神经科学

1.认知神经科学是认知科学和神经科学交叉的产物，是一门研究心理活动的神经机制的学科。核心问题——脑与认知的关系。2.额叶:从大脑前端的额极到中央沟，下部经外侧裂与颞叶分开，面积为大脑半球的1/3。初级运动皮层和运动性语言中枢，负责规划、控制和动作执行功能。它对躯体运动的调节支配是交叉性的：一侧皮质主要支配对侧躯体运动。3.顶叶:从中央沟向后与颞叶和枕叶接壤。初级躯体感觉皮层以及感觉性语言中枢。感觉冲动的皮质投射呈左右交叉性：左（右）侧的感觉冲动投射到右（左）侧的大脑皮质相应区域；投射区域的空间是倒置的：下肢感觉区在皮质的顶部，上肢感觉区在中间，头面部感觉区在底部。4.颞叶:颞叶位于大脑两侧、耳朵的上方，在枕叶和额叶之间。外侧裂的下方，范围从大脑侧端的颞极到顶枕连线.听觉初级皮层。人类多数的语言中枢在左侧颞叶，只有5%左右的人的语言中枢在右侧颞叶。5.枕叶:较小，侧面呈三角形，位于脑后中心部位的下方，是视觉皮层。人类眼睛接受的视觉信息都在这里进行加工处理。6.岛叶:又称为脑岛，被周围皮质埋在外侧裂内（看不见），主要与内脏活动等功能相关。7.联合区:感觉皮质和运动皮质只占大脑皮质的很小部分，75%都属于联合区，它的功能是连接感觉皮质和运动皮质，完成高层次的语言、记忆、认知、加工等更复杂的活动。8.脑电图（EEG）:活的人脑细胞一刻不停的进行自发性、节律性、综合性的电活动。将这种电活动的电位为纵轴，时间特征为横轴，记录下来的电位与时间关系的平面图即为脑电图（EEG）。9.事件相关电位（ERP）:指凡是外加一种特定的刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺激或撤消刺激时，在脑区引起的电位变化10.ERPs的形成机制EEG主要来自突触后电位变化－－胞体和树突的电位变化。ERPs除皮质突触后电位以外，可能还含有皮质下组织活动及轴突动作电位变化。11.ERP具有2个重要特性：潜伏期恒定、波形恒定。12.叠加技术：将由相同刺激引起的多段脑电进行多次叠加，由于自发脑电或噪音是随机变化，有高有低，相互叠加时就出现正负抵消的情况，而ERP信号则有两个恒定，所以不会被抵消，反而其波幅会不断增加，当叠加到一定次数时，ERP信号就显现出来了。13.ERP是平均诱发电位，叠加n次后的ERP波幅增大了n倍，因而需要再除以n，使ERP恢复原形，即还原为一次刺激的ERP数值。所以ERP也称为平均诱发电位，平均指的是叠加后的平均。14.平均技术的局限性信噪比的改善程度和刺激次数成平方根的比率关系，限制了平均技术更大限度地降低噪声和提取ERPs信号的能力。平均技术只能改善信噪比，不能完全消除噪声。不要过分相信平均技术的作用，盲目增加平均次数不能消除所有伪迹（50Hz、爆发性的肌电伪迹等）15.ERP的优缺点优势：ERP是刺激事件引起的实时脑电波，在时间精度可达到微秒级。极高的时间分辨率是ERP的主要优势，ERP也可以和行为数据，特别是反应时间（RT）很好地配合，以研究认知加工过程的规律。主要弱点：较低的空间分辨率；ERP在空间上只能达到厘米级，主要的影响因素是容积导体效应与封闭电场问题。16.CNV（ContingentNegativeVariation）关联性负变。实验中，被试将得到两个信号（声音或闪光等），他的任务是在第一个信号出现后开始准备反应，但并不反应，当出现第二个信号之后则要尽快做出反应；两个信号之间的时间并不固定。结果发现，在两个信号之间，被试的脑电出现了负向偏转（或负向变化，负变），这个脑电负向变化形成的类似高原的波形就是CNV，在被试完成按键反应后CNV就消失了。CNV被认为主要与心理因素有关。比如期待、意动、朝向反应、觉醒、注意、动机等，可以认为它基本上是一个综合的心理准备状态的反映，处于紧张或应急状态的反映。17.BOLD原理当脑皮质局部某一区域内神经元受到刺激兴奋时，耗氧量增加；同时兴奋区局部小动脉扩张，血流量增加，供氧增加；相比之下，供氧的增加超过耗氧的增加；因此血中含氧血红蛋白明显增加，而脱氧血红蛋白相对减少。由于脱氧血红蛋白是一种顺磁性物质，含氧血红蛋白是一种逆磁性物质。脑皮层血管的血氧发生变化时，引起局部磁场变化，从而引起NMR信号强度的变化，这就是BOLD原理。含氧血红蛋白是抗磁性物质；脱氧血红蛋白属顺磁性物质；神经元的活动导致含氧血红蛋白增加，导致磁共振强度改变18.折光成像系统：由角膜、房水、晶状体和玻璃体组成；感光换能系统：视网膜及光感受器——视杆细胞和视锥细胞；两种光感受器在位置和反应特点上均不同。19.视网膜结构：视网膜感光细胞将视觉信息传给双极细胞，水平细胞和无长突细胞对神经信号进行侧向联系，最后神经节细胞的轴突聚集成视神经，将信息通过发放电位的方式向上传递。20.定向网络——从传入的感觉信息中选择相关信息的过程，这个重要的功能使我们能忽略无关信息，快速搜索到相关的目标。相关的脑结构——后顶叶、中脑上丘和丘脑枕核21.执行网络——实现选择注意的执行，将视觉内容转入知觉意识，包括对目标的搜索和觉察，对干扰项的忽视，对错误的检测处理，对无效提示线索引起的冲突和反应抑制进行调控等。相关脑结构——额叶相关区域，包括前扣带回和辅助运动区组成，有时也包括基底神经节。22.警觉：实现注意保持和持久维持的调节功能，是注意产生的基本条件或前提。（处于警觉状态，就可以把注意力集中到自己精神生活的某些方面，并且能表现出不同范围和不同程度的注意：从几乎没有注意到几乎对所有正在进行的事情进行广泛的注意，再进一步把注意力集中到自己的某种暂时性心理活动的一个窄小方面。）相关的神经机制尚不清楚。脑干的蓝斑、右侧额叶和顶叶可能是警觉维持神经网络的重要组成部分。23.单侧空间忽视（neglect）单侧顶叶(多为右侧顶叶)损伤可引起对侧忽视综合症。主要表现是病人不能对出现在脑损伤对侧空间的刺激作出适当的反应。例如，右侧顶叶损伤的病人，用餐时会剩下盘子左侧部分的饭菜；走路只往右拐，该往左拐却不左拐；读书时，只能看见纸张右侧的字词，甚至读单词也会读错，如把CAGE读为AGE等等。24.fMRI实验设计1、实验设计——减法原则任务组：参与任务的脑区兴奋＋非任务脑区对照组：参与任务的脑区相对静息＋非任务脑区感兴趣的区域＝任务组－对照组运用减法原则设计实验，必须仔细考虑到实验组和对照组之间的实验安排，尽可能的满足减法原则的假设。在实验中要注意到实验结果中对该原则的违反。25.减法原则的缺点①有问题的假设：在某个任务中加入一个特定的处理过程不会影响任务中其他阶段的操作。实际上未必线性可加。②任务和对照设计较为困难。26.组块设计以一段时间无任务作为对照，然后开始一段时间的多次、连续的任务，之后再重复上述过程，直到结束。形成对照—任务—对照—任务范式，或者可以成为任务—对照—任务—对照的范式。事件相关设计（1）设计原则：以一段时间无任务为对照，然后快速执行首次任务，这个任务仅执行一次；再进入一段无任务阶段，最后再进行第二次任务，这个任务也是执行一次；重复上述过程，直到结束。与组块设计相比较，事件相关设计可以使得fMRI研究的空间分辨率，尤其是时间分辨率有了相当大的提高。时间分辨率可以达到80毫秒。