认知神经科学

认知神经科学（Cognitive Neuroscience）研究心理过程的神经基础，整合认知心理学与神经科学。

学科概述

定义与范围

认知神经科学探索：

知觉的神经机制
注意的脑网络
记忆的神经回路
语言的脑区定位
思维的神经基础
意识的神经相关物

历史发展

关键节点：

19 世纪：布洛卡区、威尔尼克区发现
1949：赫布提出"神经元一起激活则连接增强"
1970s：CT、PET 技术出现
1990s：fMRI 技术革命（"脑的十年"）
2000s：连接组学、光遗传学

研究方法

脑成像技术

结构性成像

技术	原理	分辨率	用途
CT	X 射线	中	检测损伤、肿瘤
MRI	磁场	高	脑结构详细成像

功能性成像

技术	原理	时间分辨率	空间分辨率
fMRI	血氧水平依赖（BOLD）	秒级	毫米级
PET	放射性示踪剂	分钟级	毫米级
EEG	脑电活动	毫秒级	厘米级
MEG	磁场变化	毫秒级	厘米级

脑刺激技术

经颅磁刺激（TMS）：

无创
暂时干扰脑区功能
建立因果联系

经颅直流电刺激（tDCS）：

无创
调节神经元兴奋性
治疗应用

光遗传学（动物研究）：

精确控制特定神经元
毫秒级时间精度
细胞类型特异性

神经心理学方法

脑损伤研究：

单病例研究（如 H.M.）
群体研究
双重分离

神经心理学测验：

威斯康星卡片分类测验
斯特鲁普测验
伦敦塔测验

主要研究领域

知觉神经科学

视觉系统：

腹侧通路（"是什么"）：V1 → V2 → V4 → IT
背侧通路（"在哪里"）：V1 → V2 → V3 → MT → 顶叶

关键发现：

感受野特性
特征检测器
面孔识别区（FFA）
场景识别区（PPA）

注意神经科学

注意网络：

警觉网络：脑干、右额叶
定向网络：顶叶、额叶眼动区
执行网络：前扣带回、前额叶

经典现象：

选择性注意的神经机制
注意缺陷的神经基础
多任务处理的限制

记忆神经科学

记忆系统：

记忆类型	关键脑区
工作记忆	前额叶、顶叶
情景记忆	海马、内侧颞叶
语义记忆	颞叶皮层
程序记忆	基底节、小脑
情绪记忆	杏仁核

经典病例 H.M.：

双侧海马切除
无法形成新的情景记忆
工作记忆和程序记忆保留

语言神经科学

经典语言区：

布洛卡区（左额下回）：语言产生
威尔尼克区（左颞上回）：语言理解
弓状束：连接两区

失语症类型：

布洛卡失语：表达困难，理解保留
威尔尼克失语：理解困难，流利但无意义
传导性失语：复述困难

情绪神经科学

情绪脑区：

杏仁核：恐惧加工
前额叶：情绪调节
前扣带回：情绪冲突
岛叶：厌恶、内感受

情绪理论：

詹姆斯 - 兰格理论
坎农 - 巴德理论
沙赫特 - 辛格理论

决策神经科学

决策网络：

腹内侧前额叶：价值计算
背外侧前额叶：认知控制
纹状体：奖赏预测
前扣带回：冲突监控

神经经济学：

风险决策
跨期选择
社会决策

意识神经科学

意识的神经相关物（NCC）：

最小神经活动足以产生特定意识体验

理论框架：

全局工作空间理论
整合信息理论
高阶思维理论

重要发现

神经可塑性

经验可以改变脑结构
成年脑仍可产生新神经元（神经发生）
康复训练可促进功能恢复

镜像神经元

执行和观察同一动作时激活
可能与社会认知、共情有关
争议：人类镜像系统的确切性质

默认模式网络

静息状态活跃的网络
涉及自我参照思维
与多种精神障碍相关

临床应用

神经精神障碍

障碍	相关脑区/神经递质
抑郁症	前额叶、海马、5-HT
焦虑症	杏仁核、GABA
精神分裂症	多巴胺系统、前额叶
阿尔茨海默病	海马、乙酰胆碱
帕金森病	黑质、多巴胺
ADHD	前额叶、多巴胺

神经康复

中风康复
创伤性脑损伤康复
认知训练

脑机接口

运动功能恢复
沟通辅助
神经假肢

伦理议题

神经增强

认知增强药物的使用
公平性问题
自主性与真实性

神经权利

认知隐私
心理连续性
精神完整性

神经法学

刑事责任与脑功能
测谎的神经科学
自由意志的神经基础

当代前沿

1. 连接组学

绘制全脑连接图谱
结构与功能连接
网络神经科学

2. 计算神经科学

神经网络建模
预测编码理论
贝叶斯脑假说

3. 社会神经科学

社会认知的神经基础
共情与亲社会行为
群体过程

4. 文化神经科学

文化对脑功能的影响
跨文化比较
基因 - 文化共进化

认知神经科学

学科概述

定义与范围

历史发展

研究方法

脑成像技术

结构性成像

功能性成像

脑刺激技术

神经心理学方法

主要研究领域

知觉神经科学

注意神经科学

记忆神经科学

语言神经科学

情绪神经科学

决策神经科学

意识神经科学

重要发现

神经可塑性

镜像神经元

默认模式网络

临床应用

神经精神障碍

神经康复

脑机接口

伦理议题

神经增强

神经权利

神经法学

当代前沿

1. 连接组学

2. 计算神经科学

3. 社会神经科学

4. 文化神经科学

推荐阅读

入门读物

经典著作

进阶学习

认知神经科学 ​

学科概述 ​

定义与范围 ​

历史发展 ​

研究方法 ​

脑成像技术 ​

结构性成像 ​

功能性成像 ​

脑刺激技术 ​

神经心理学方法 ​

主要研究领域 ​

知觉神经科学 ​

注意神经科学 ​

记忆神经科学 ​

语言神经科学 ​

情绪神经科学 ​

决策神经科学 ​

意识神经科学 ​

重要发现 ​

神经可塑性 ​

镜像神经元 ​

默认模式网络 ​

临床应用 ​

神经精神障碍 ​

神经康复 ​

脑机接口 ​

伦理议题 ​

神经增强 ​

神经权利 ​

神经法学 ​

当代前沿 ​

1. 连接组学 ​

2. 计算神经科学 ​

3. 社会神经科学 ​

4. 文化神经科学 ​

推荐阅读 ​

入门读物 ​

经典著作 ​

进阶学习 ​

认知神经科学

学科概述

定义与范围

历史发展

研究方法

脑成像技术

结构性成像

功能性成像

脑刺激技术

神经心理学方法

主要研究领域

知觉神经科学

注意神经科学

记忆神经科学

语言神经科学

情绪神经科学

决策神经科学

意识神经科学

重要发现

神经可塑性

镜像神经元

默认模式网络

临床应用

神经精神障碍

神经康复

脑机接口

伦理议题

神经增强

神经权利

神经法学

当代前沿

1. 连接组学

2. 计算神经科学

3. 社会神经科学

4. 文化神经科学

推荐阅读

入门读物

经典著作

进阶学习