Contents認知神經科學的起源1從神經元到腦：神經組織的結構2腦的結構和功能3大腦皮質和其他結構41一、認知神經科學的起源認知神經科學的產生：M.S.GazzanigaG.MillerM.I.Posner2公元前4世紀：希波克拉底－蓋倫法國：笛卡爾33.意大利L.Galvani:神經電活動19世紀，機能統(tǒng)一說與皮層機能定位說的爭論4.德國F.J.Gall和J.G.Spurzheim45PaulBroca-言語運動中樞56.C.Wernicke：接受性失語癥7GustavFritsch和EduardHitzig：狗的特征性運動68.D.Ferrier對猴腦的刺激點79.Brodmann及Brodmann分區(qū)810.C.Golgi，S.R.Cajal用銀染色的神經元9S.R.Cajal他繪制的大腦環(huán)路之一1011.CharlesSherrington和Adrian1112.F.Goltz1213.StephenM.Kosslyn13二、從神經元到腦：神經系統(tǒng)的組織神經元的結構與機能神經系統(tǒng)的組織層次141.神經元的結構與功能神經元末梢結：突觸：神經遞質軸突樹突：接收體細胞：執(zhí)行細胞的新陳代謝，繁殖，整合信息有髓磷脂：郎氏結：自體免疫病硬化癥無髓磷脂一元胺神經遞質氨基酸神經遞質神經肽阿爾茲海默病1516神經遞質神經遞質說明一般機能具體例子乙酰膽堿（Ach)由膽堿合成的單酰胺神經遞質興奮大腦，身體其他部位的興奮或抑制記憶多巴胺（DA）由酪氨酸合成的影響運動、注意和學習，大多有興奮作用，有些抑制帕金森氏癥和精神分裂癥腎上腺和去甲腎上腺素同上荷爾蒙與警覺的調節(jié)相關涉及與打斗或飛行反應、憤怒及恐懼相關的對身體的影響血清素由色氨酸合成的影響覺醒、睡眠、夢和情緒，通常是抑制性的抑制做夢，缺乏導致深度抑郁伽馬氨基丁酸氨基酸神經遞質對突觸前軸突的興奮刺激產生普遍的神經調節(jié)效果影響某些學習和記憶機制谷氨酸同上同上同上神經肽肽鏈神經遞質突觸后隔膜所產生的普遍的神經調節(jié)效果內啡肽有鎮(zhèn)痛作用，加強乙酰膽堿的作用172神經系統(tǒng)的組織層次18三、腦的結構與機能Postmortem尸體解剖：PaulBroca-Tan;阿爾茲海默病－海馬Vivo活體研究：動物研究

成像技術19電波記錄：腦電圖（electroencephalogram,EEGs)事件相關電位（event-relatedpotentials,ERP)成像技術：腦磁圖(magnetoencephalogram,MEG)

計算機輔助軸向斷層掃描術（CT）正電子發(fā)射斷層掃描術（positronemissiontomographyPET）磁共振成像技術（functionalmagneticresonanceimaging,MRI，fMRI)葡萄糖氧氣20常見的EEG模式21各種意識水平下的EEG波形222324采用成像技術的一個實例例一：Tulving:關于情節(jié)記憶和語義記憶的研究－多重記憶系統(tǒng)例二：Posner&Peterson:PET研究－對單詞的加工處理（1）休息階段（2）在屏幕在呈現(xiàn)一個單詞（3）大聲地讀出這個單詞（4）想出這個單詞的一個用法252627例三：記憶操作的特異性任務：讀出下列單詞：candy,cake,sugar,taste下面哪個單詞是你剛剛讀到的？Blood,sweet,sugar,你有多大把握反應：擊中，虛報，漏報28四、腦認知腦：前腦、中腦、后腦29腦部位主要結構主要機能前腦大腦皮質接收并加工感官信息，思考，其他認知加工，規(guī)劃發(fā)送運動信息基底神經節(jié)（細胞核與神經纖維結合體）對運動系統(tǒng)機能特別重要邊緣系統(tǒng)（海馬、杏仁核、隔膜）學習、情緒、動機丘腦充當進入大腦的感官信息的中繼下丘腦控制內分泌，自主神經系統(tǒng)，控制意識，影響情緒、愉悅、疼痛和應激中腦上丘（頂部）影響視覺（尤其是視覺反射）下丘（底部）影響聽覺網狀激活系統(tǒng)（RAS，延伸至后腦）控制意識、注意、心肺機能與運動灰質，紅核，黑質，腹側區(qū)控制運動后腦小腦主管平衡、協(xié)調性和肌肉彈性腦橋（網狀激活系統(tǒng)）影響意識；連接大腦各部分之間的神經傳送；影響面部神經延腦對側傳導，調控心肺機能，消化和吞咽3031四個主要的丘腦細胞核中轉視覺、聽覺、體覺和平衡覺相關的信息細胞核名稱從…….接收信息主要投向到（傳送信息）受益功能外側膝狀細胞核視覺接收器，憑視神經視覺皮層使我們看得見內側膝狀細胞核聽覺接收器，憑聽覺神經聽覺皮層使我們聽得見腹后側細胞核軀體神經系統(tǒng)初級體覺皮質使我們感覺壓力和疼痛腹外側細胞核小腦（位于后腦）初級運動皮質使我們有平衡感32大腦皮質與功能定位大腦皮質：溝、裂、回

由胼胝體分成左右兩半球大腦半球專門化：Dax-Broca,Wernicke-Lashley-Sperry大腦半球的葉：額葉，頂葉，顳葉，枕葉聯(lián)合區(qū)333435倒立；面積大小與部位的敏感性有關；對側傳導36Vision-TheVisualPathway37Conrad(1964)的實驗一、聽覺碼與AVL單元BCPTVFMNSX一類是BCPTV：[i:]；另一類是FMNSX：[e]。視覺呈現(xiàn)的字母回憶的混淆矩陣38聽覺呈現(xiàn)的字母回憶的混淆矩陣39其它的實驗Wikelgren：字母、數(shù)字刺激是圖畫時，也存在聽覺代碼聽覺缺陷被試的研究：某些耳聾人在短時記憶中將視覺符號轉換成在功能上與語音代碼相似的一種代碼40AVL：某些聲音混淆現(xiàn)象也可能是言語運動或發(fā)音的混淆造成的。鑒于字母、字詞的聽覺代碼和口語代碼都是不同形式的言語代碼，因此，常將聽覺的(Auditory)、口語的(Verbal)、言語的(Languistic)代碼聯(lián)合起來，稱之為A.V.L單元。

AuditoryLinguisticverbal41二、視覺碼Ponsner的實驗條件刺激樣本正確反應視覺和名稱都匹配A

A相同名稱匹配視覺不匹配A

a相同視覺和名稱都不匹配A

B不同視覺和名稱都不匹配A

b不同42對字母的視覺代碼加工存在于短時記憶的最初階段，之后才逐漸地向聽覺代碼過渡，對于大量的非言語刺激信息材料，視覺代碼也許是重要的。43感覺代碼與感覺信息的區(qū)別感覺記憶是按照刺激的物理特性進行直接加工與編碼的。短時記憶中的感覺代碼，要比感覺記憶中的信息更為抽象，已經排除了刺激信息的某些物理特性或細節(jié)。44三、語義碼:

1

Wickens的實驗：前攝抑制設計實驗組實驗1葡萄西瓜枇杷分心作業(yè)回憶蘋果香蕉鳳梨分心作業(yè)回憶實驗2梨子芒果桔子分心作業(yè)回憶實驗3實驗4玫瑰花向日葵雛菊分心作業(yè)回憶實驗1荔枝龍眼柚子分心作業(yè)回憶控制組45前攝抑制解除函數(shù)結果正確率（%）462.Shulman的實驗給被試看一張字表，接著再呈現(xiàn)一個探測詞，要求被試將這個探測詞與字表中的一個詞進行匹配。同一匹配同義匹配在同一匹配時，他們會將探測詞與字表中意義相似的一個詞混淆起來。如“美麗”－“漂亮”47語義代碼是一種與意義有關的抽象有代碼，不帶有任何感覺通道的特性。通過抑制實驗表明，在短時記憶中兩種被加工的材料越接近，互相干擾越大。組塊在本質上就是短時記憶信息的意義組織或再編碼，這表明，短時記憶中也存在語義編碼。

48第三節(jié)短時記憶的信息提取一、Sternberg的系列搜索：1實驗程序：一半數(shù)量的實驗要做是的反應，一半數(shù)量的實驗要做否的反應。實驗變量：識記憶項目的數(shù)量，即記憶集的大小識記項目編碼給被試探測數(shù)字被試作徹底的比較決定和反應（是或否）反應時間492.平行掃描和系列掃描平行掃描：測試項目與記憶集中的全部項目同時進行比較。被試的反應時不會隨著識記憶項目的數(shù)量或記憶集的大小而發(fā)生變化系列掃描：測試項目與記憶集中的項目一個一個地相繼進行比較，被試的反應時會隨著記憶項目數(shù)量增多或記憶的增大而增加。

平行掃描系列掃描50實驗結果51識記項目編碼刺激編碼順序比較決策反應組織影響影響影響影響

測試項目的質量識記項目的數(shù)量反應類型反應類型的相對頻率反應時52識記項目編碼測試項目編碼順序比較決定和反應（是或否）反應時間e

ms＋Nc

ms＋d

msRT＝38N＋39753從頭至尾的系列掃描：對記憶集中的全部項目都要順序檢查一遍。自我停止的系列掃描：在記憶集中查出所要的項目后即停止比較。3.從頭至尾的掃描還是自我停止的掃描？54“否”反應“是”反應記憶集大小反應時（A）從頭到尾的系列掃描“否”反應“是”反應記憶集大小反應時（A）自我停止的系列掃描“是”反應和“否”反應有著一樣的斜率，短時記憶信息提取是以從頭至尾系列掃描方式進行的。55

不同類別材料的加工速率與記憶容量加工速率（ms）記憶容量（項目）數(shù)字33.47.7顏色38.07.1字母40.26.35字詞47.05.5幾何圖形50.05.3隨機圖形68.03.8無意義音節(jié)73.03.456對Sternberg模型的批評識記項目數(shù)量太少刺激呈現(xiàn)速度太慢對Sternberg的實驗結果也可以從加工能量有限的觀點加以解釋57二、直通模型（direct

access

model)實驗支持：常見詞的反應時快于非常見詞重復項目的反應時少于非重復項目可以解釋系列位置效應直通模型（DirectAccessModel）認為，短時記憶中信息的提取并不是通過掃描的方式進行的，大腦可以直接通往所要提取的項目在短時記憶中的位置，進行直接提取。

該模型認為，短時記憶中的每一個項目都有一定的熟悉值或痕跡強度，可以據(jù)此作出某種判定。在大腦內部有一個判斷標準，當熟悉值高于這一標準，則作出“是”反應，低于這一標準則作出“否”反應。

熟悉值與標準的偏離程度越高，作出是或否反應的速度也越快。

58三、雙重模型Atkinson和Joula認為，短時記憶過程中信息的提取既包含掃描方式，也存在在直通方式，簡言之就是兩頭直通，中間掃描。

59四、加工速率與記憶容量加工速率隨記憶容量的增大而提高，容量愈大的材料，掃描愈快。信息是以特征來表征的，短時記憶中的貯存空間有限，如果每個刺激的平均特征數(shù)量越大，那么短時記憶能夠貯存的刺激數(shù)量就越小。每個刺激的加工時間與其平均特征的數(shù)量成正比。60

第五節(jié)短時記憶的遺忘一、遺忘進程

通過干擾作業(yè)法(Peterson-Peterson方法)發(fā)現(xiàn)：短時記憶中信息可以保持15－30S。如果得不到復述，那么短時記憶中的信息將會迅速遺忘。

阻止復述后短時記憶的遺忘速率（Peterson和Peters