认知神经科学课后思考题

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第二章 细胞机制与认知


如果动作电位是全或无的,神经系统如何编码感觉刺激强度的差异?

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 根据p36页关于对神经元不应期的描述,在听觉系统对声音频率的敏感性被神经元的放电频率所限制。
    2. 所以我的想法是神经元是由动作电位产生的频率来区别刺激强度的差异,这点在听觉系统上可以很好的解释.
    3. 刺耳的声音和微小的声音通过内耳蜗的毛细胞感受转化成相应频率的电信号传送给相应脑区,不同的声音转化后得到的电信号放电次数有着明显差异,图表可见p144


  • 杨斐曈同学:mailto:william1121@126.com
    1. 就我所知道的知识,神经元通过动作电位传递信息,主要是通过频率不同来编码。一般来说,刺激越强,频率越大;刺激越弱,频率越小。听觉系统毛细胞编码在这一点上特别明显。实际上触觉细胞、视觉细胞也都是这样。但是,因为离子通道有绝对不应期,Na+通道会关闭,至少1ms,所以神经元放电频率撑死了是1000HZ,即每秒1000次。但这显然不能完全编码。这里不扯那些非线性编码的问题。一个最简单的想法就是:换细胞!实际上有证据表明,刺激增强,反应的细胞也增多。在听觉系统的编码里面就有一对互补的理论:频率说(如前)和地点说(即不同的细胞编码不同的频率)。频率理论和地点理论算是编码的两种常见理论了


  • 張峻華:mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 僅僅依靠頻率編碼肯定不夠用,況且神經系統工作時很難想像不是協同工作的。
    2. 因此我認為頻率編碼之外,邏輯上一定有多個細胞、細胞集群聯合編碼,即使考慮離散的情況,基於每個細胞不同頻率響應,排列組合一下,可資編碼的內部表徵就很多了。我的想法來自物體識別中祖母細胞vs集群編碼。



离子通道的什么特性决定了它们只选择性的针对某种离子,如K+或者Na+?是通道的大小,其他原因还是共同作用的结果?

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 应该是共同作用的结果。离子通道是由氨基酸链组成的多肽分子。氨基酸链形成的三维结构将形成一个特定通道供离子通过
    2. 同时,在离子通道中央孔区域的化学环境将帮助特定的离子穿过细胞膜,而对于其他离子,这样的环境则对于它们的穿膜运动是无效的。p39


  • 曹嫄同学:mailto:gaby_c@163.com
    1. 抛开书上所给的提示,离子通道我听说过的应该是门控理论和分子构像两种特异性的解释。
    2. 其中我看到的后者好像只有针对于某一种有机分子(?)所谓“五瓣梅花”状的解释,所以可能普适性较差


  • 杨斐曈同学:mailto:william1121@126.com
    1. 我看到的内容是一部分取决于氨基酸残基的排列,然后让整个通道特异构型。
    2. Selectivity of K+ ions derives from the arrangement of amino acid residues that line the pore regions of the channels. Most potassium channels have four subunits that are arranged like the stave of a barrel to form a pore. [引自 Neuroscience: Exploring the brain]


  • 張峻華: mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 我認為主要是分子構象的差異。當然作為蛋白質更基礎的一級、二級、三級結構都很重要,因為它們是構象的基礎。不同的構象造成了不同的分子運作機制。
    2. 通道大小這個影響因素鄙人實在覺得不大靠譜。形成三級結構、四級結構時候,多肽鏈之間依靠很弱的鍵,甚至連鍵都不是的化學力、物理力,多肽鏈之間很可能留著挺大的縫隙的。
    3. 這是我的想法,除了教材,其他文獻木有看。思考題,思考題~


既然突触电流产生的电位是递减的,那么位于神经元远端树突的传入如何能影响细胞的放电?

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 突出电流产生的递减的被动电位可以是去极化的或者是超极化的。
    2. 去极化的被动电流可以在锋电位启动区激发动作电位。动作电位又将导致被动电流引起临近区域的去极化,这样不断的沿着轴突传递下去,从神经远端树突传入的信号就可以被传递到轴突末梢,释放神经递质将刺激传到下一神经元。
    3. 超极化的被动电流将抑制放电。p29~p33


如果神经递质系统的重摄取或者降解机制受损,那么突触后神经元的活动将出现怎样的结果?

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 我的想法是,如果神经递质被突出后神经元接触后没有被及时清除,会导致突触后膜上的感受器不断收到刺激,造成神经元不停的放电。
    2. (杨斐曈补充:A)神经递质除了对突触后膜有兴奋作用,有的还有抑制作用,除了不停放电还可能不停抑制;B) 重摄取是节约的表现哦~制造神经递质需要底物、能量什么的,总是不断产生新的是有困难的)
    3. 这样就使得神经系统的运转不随外界刺激而反应,失去了动作和调节的能力。在这点上我觉得可以联系老师在课上提到过的癫痫病人脑放电异常来理解。


  • 曹嫄同学:mailto:gaby_c@163.com
    1. 癫痫病人和突触后膜降解功能失常联系在一起有点牵强,因为一方面我们知道“裂脑人”是治疗癫痫的一种诡异的有效方法==
    2. 另一方面这样操作应该不会对不同层级的突触功能造成影响。所以这二者之间应该没有简单的对应关系。


药物如何调整脑内的化学递质以减轻精神分裂症等疾病症状?

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 药物通过刺激神经递质的释放或者阻止其重摄取使得神经系统紊乱,例如安非他明可以增强多巴胺和去甲肾上腺素释放,导致精神分裂症的症状。
    2. 治疗药物可以通过受体化学物质的结合来组织神经递质的正常活动。例如治疗精神分裂症的多巴胺拮抗剂。p45~46


第三章 神经解剖和发展


不同类型皮质(如新皮质和旧皮质)的演化意义

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 大脑皮质分为新皮质、中间皮质和异质皮质。异质皮质包含古皮质和旧皮质。其中新皮质占到大脑皮质90%以上,p62
    2. 异质皮质包含海马结构、边缘脑等部分,是最古老的大脑皮质,其他低等动物同样拥有。也就是所谓爬行动物脑的组织结构
    3. 中间皮质是另两者的中间过渡皮质
    4. 新皮质一般由六层组成,细胞高度特异化。第四层通常是输入层,从丘脑及更远的皮质区域接受信息;第六层通常认为起到输出信息的作用,发出信息到丘脑,从而起到反馈的作用。新皮层神经元的分层提供一个有效的方式将新皮层神经元的输入-输出联系组织在一起。
    5. 新皮层是区别人与其他动物的重要区域,是尼人到智人阶段进化的产物,是想象力、辨别力和计算力的发源地。而旧皮层则是从爬行动物那里继承的部分,控制着人的一些体能的、无意识的行为。
外部链接
  1. http://www.chinabaike.com/smkx/181928.html
  2. http://baike.baidu.com/view/4224866.htm
  3. http://www.zglnkb.cn/Neuro_positionDB/position_right.aspx?ID=21


把皮质神经元组织成层状,而不是像皮质下结构中那样聚成神经核团的功能优势是什么?

  • 张弛同学: mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 新皮层通常接收层处于IV层, VI层被认为起到输出信息的作用。
    2. 神经元的分层提供一个有效的方式将新皮层神经元的输入-输出联系组织在一起。在新皮层内部,信息连续地从一个加工中心传递到另一个中心。
    3. 例如在视觉系统,初级视觉皮质和二级及三级视觉区域之间的联系称为联络性或前馈联系,大部分来源于III层的细胞并终止于第IV层。从加工晚期到早期阶段的反馈投射也很典型;这些投射起源于V和VI层的细胞,终止于I/II和VI层。p61
外部链接
  1. http://www.psychspace.com/psy/expert/ocean/18.htm


在演化过程中,大脑皮质哪个区域的尺寸增加最多?在这一脑区促进了人类的什么功能,而这一功能在动物中是简单的或缺失的。

  • 张弛同学: mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 呃,怎么感觉跟第一题有些重复?应该就是新皮层把
    2. 具体来讲, 新皮质基本上是按枕、顶、颞、额叶这样的顺序发展的
    3. 额叶前区则是新皮质发展最晚的部分,在进化过程中它自动获得了特殊的结构和有利的地位,从而最终成为人类的最主要的特征和智力的机能定位区。


  • 張峻華同学: mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 我覺得這題答案可以是額葉。額葉比新皮層對於“區域”更加名副其實。額葉賦予人類認知中最關鍵的抽象思維能力、計劃能力等等。


为什么几乎所有的感觉输入在到达皮质前都要经过丘脑?从感受器直接把信号传给初级感觉皮质不是更快因而更有效么?

  • 张弛同学: mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 这个问题书上提都没提,网上搜了一圈也没有讲到点的资料,我只能猜了
    2. 丘脑不仅中继初级感觉信息,它还与基底神经节、小脑、新皮质以及内侧颞叶建立了双向的信息传导,这些环路涉及很多重要的功能,
    3. 枕核是丘脑中一个非常重要的结构,它参与一些涉及多个皮质区域的综合功能, p70
    4. 如果输入信号不经汇总就直接发往相应初级感觉皮质,这样就失去了多个皮质共同参与响应刺激的机制,使得复杂的感官和行为难于形成。


  • 張峻華同学: mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 這個題木有去翻書,但是印象中不是書上講了就是老師提過,悲劇地我也忘了到底是什麽了。
    2. 顯然的一個理由是單獨投射又浪費材料又占空間。
    3. 另一個理由是進化論的。生物一步步發展過來,CNS越高級的部份出現的越晚,沒有皮層的時候就得指著中腦一類的落後設備了。進化必定是路徑依賴的,前面發展出的結構是後面的基礎,so~歷史繼承。
    4. 另一個理由是信號進入皮層前,丘腦先進行前期加工(相對於皮層的加工)、信息篩選、信息整合,為皮層發揮威力鋪鋪路。丘腦是皮層的得力秘書~神馬信息都讓皮層處理,未免大材小用了~


  • 曹嫄同学: mailto:gaby_c@163.com
    1. 前面杨斐瞳提到的“换细胞”应该就是在丘脑完成的,不过他提到的是频率编码,我看到的貌似是通路太长?
    2. 之前百度百科了一下说到了一种“丘觉”,我看了一下,觉得过于装神弄鬼,疑有伪科学之嫌。


尽管与前脑相比脑干相对较小,但它有一些必不可少的结构。选择其中一个,描述其解剖结构如何帮助它在脑中发挥作用。

  • 张弛同学: mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 具体可见书上第73页关于脑干三个组成部分:中脑、脑桥和延髓的详细描述


一旦人脑经过了发育的关键期并发育完全,损伤对其结构的影响就会比较小。但是为什么在事故中失去了某躯体部位的成人会感觉到缺失的部位,为什么这一感觉会由其他躯体部位的刺激引发?

  • 张弛同学: mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 因为躯体感觉皮层中存在体感和皮质的对应定位和拓扑映射,所以身体相邻区域一起使用的时候常常临近的脑区也在同时反应
    2. 当某个躯体部位缺失时,其对应的大脑皮质失去了来自躯体的刺激。那么其周围的皮质将填充这块“沉默”的区域并接管它
    3. 所以当接管该区域的相邻区域对应的躯体部位收到刺激时,该区域会同时唤起对缺失躯体部位的知觉,这样的现象称为“幻肢感觉”,p87-88


  • 張峻華同学: mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 一個小建議,身体相邻区域一起使用的时候常常临近的脑区也在同时反应 不准確,書上給的說法是:拓撲地形圖反映了身體相鄰部份經常一起使用的事實。深以為精准。


专业小提琴家可能有更大的脑区用于手和手指的体感加工。这些人是生来就有更多皮质用于体感加工吗?动物中的哪些证据可以帮助我们解释这种形式可塑性的研究结果?

  • 张弛同学: mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 不是的,相当强度的训练可以导致成人大脑的改变。音乐家一般从一生的早期就开始训练,因此他们的手指比普通人灵活得多,为此大脑使用更大的皮质区域来表征他们的手指感觉
    2. 动物实验不知道。。倒是书上有一箩筐人体实验。。。p89


  • 谭庆棱同学, mailto:tanqingleng@gmail.com
    1. 有个猫的实验,是把刚生下来的小猫咪扔到只有vertical bar 的环境中,然后小猫咪的V1的神经元的感受野大多是竖直朝向的


第四章 认知神经科学的研究方法


在很大程度上,所有科学领域的进展都依赖于新技术和方法学的发展。什么技术和方法学的发展最有力的推动了认知神经科学领域的发展?

  • 张弛同学: mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 在我看来最有力的推动技术当属各种活体成像技术例如CT、MRI和fMRI等等
    2. 因为它们的诞生使得神经学家和心理学家能够以很小的代价观察到实验对象的即时反应数据,这是对实验最好的支撑,也是当今医学、心理学区别于早期的人体科学最显著的特点


  • 張峻華同学: mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 認知心理學的貢獻不容小視。從某種程度上來說,認知神經科學主要是認知心理學的深化,BT版的認知心理學。認知心理學和實驗心理學是這門課的先修課程,也能夠反映出來認知的心理學的基礎作用。它的基礎作用例如區分心裡操作,沒有這種區分,認知神經科學就不知道該把什麽心理現象和什麽神經現象聯繫起來;又例如在區分心裡操作的基礎上提供實驗範式。
    2. 神經病學為認知神經科學提供了重要、豐富的材料,通過神經病案例研究,也揭示了不少認知神經的真知灼見。


认知神经科学是包含神经解剖学、神经生理学、神经病学、认知心理学和计算机科学等方面的跨学科领域。你认为使得各个学科对认知神经科学有所贡献的核心特征是什么?在探讨有关心脑问题的时候,每一个学科的局限性又是什么?

  • 陆淼同学:mailto:lumiao142@163.com
    1. 我认为核心贡献是促进了认知神经科学新理论的发展。
    2. 认知心理学的局限表现在研究任务的表现上,如在记忆搜索试验中,被试不可能同时将目标刺激与记忆集中的所有项目进行比较。(p100)
    3. 计算机科学的局限在于
      1. 计算机模型通常需要对神经系统作出极端的简化;
      2. 在建模工作中,尤其是关于学习的建模中,出现的一些必要条件和问题与我们所了解的在生物体上出现的不一致;
      3. 大部分建模局限于一些相对狭窄的问题
    4. 神经解剖学 不能有效地得知功能与结构的关系(我不是很明白,对于这点)
    5. 神经生理学 这个搞不懂!!
    6. 神经病学的局限是遭受外伤或感染的病人通常会有弥散性的损伤,这导致难以把行为缺陷和特定的结构联系在一起(p112)


  • 張峻華同学:mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 認知心理學的局限表現在認知心理學雖然區分了不同的心裡操作,但是常常無法有效區分特定心裡操作發生的層面、時間,不能把現象有效地分解到分析性元素的層面。以記憶搜索實驗為例,僅僅依靠認知心理學無法區分被試搜索能力的限制是反映了記憶的特性,還是普遍的加工特性?這種分辨,有些類似單分離實驗存在的邏輯問題。或者以“逆向求解”問題為喻:宏觀單一的ERP難以確定信號源在三維的人腦中的確切位置。
    2. 計算建模的另一個缺陷是建模工作相對孤立,不像實驗那般可以有知識積累的效果。
    3. 神經解剖學為認知神經科學的分析貢獻了基礎,解剖學的分區是功能分區、神經心理現象分析的基礎之一。
    4. 竊以為單細胞記錄、多細胞記錄、神經遞質等方面的知識應是由神經生理學貢獻的?


描述建立单分离和双分离的必要条件,并解释为什么双分离为表明大脑和行为的关系提供了更有力的证据。选择一个你感兴趣的任务,假设你准备研究在这一任务能力受损的神经病人,为每种分离举出一个你可能发现的例子。请务必指出,我们通过这些例子可以获得哪些关于大脑和行为的理解。

  • 张弛同学: mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 必要条件:我真不知道,单分离和双分离的目标是为了说明脑区A的损害对任务X有影响而对任务Y没有影响,难道是需要设计的实验至少包含两种任务?呃。。。
    2. 双分离提供有力证据:
      • 因为单分离对于两项任务是假定控制组和实验组的差异是同样敏感的,这个一般不成立
      • 就以书上的例子来说明,单分离中可以看到颞叶受损的患者在熟悉性记忆的表现明显不如控制组被试,这个可以有力的说明颞叶损伤确实和熟悉性记忆有关
      • 但是看到新近记忆,受损病人和控制组被试的数据没有差别,这个可以说明颞叶受损和新近记忆没关么?
      • 不能,因为也许颞叶损伤在新近记忆上造成的影响在这个实验的数据量纲上没有差别(即书上p123页提到的差异敏感性问题)
      • 所以为了验证这个问题,双分离提供了很好的机制。通过加入另一个实验组,此组的病人额叶受损,(猜测额叶受损会导致新近记忆受损)
      • 这个时候的实验数据显示额叶受损病人在新近记忆测试上的表现明显差于颞叶受损病人,也就是说在这个量纲上新近记忆的受损差异是明显可以观察到的
      • 这样就很好的补充了在单分离中存在逻辑漏洞,同样的,在熟悉性记忆的任务上,考虑的方法也是类似的。
      • 感谢杨斐曈同学的耐心讲解!!!实在是太靠谱了,我自己看书翻来覆去看了几遍也没弄懂
    3. 实验的话这个真不知道,读过的相关书籍太少了,查了一下wiki提到了老师在上课提到的DF病人视觉记忆以及其他知觉记忆的缺陷实验,在书上p186
外部链接
  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Dissociation_(neuropsychology)


  • 杨斐曈同学: mailto:william1121@126.com
    1. 例子还是很多的,我再来举几个例吧
      • 一个是关于视觉两个通路的双分离(dorsal pathway(where/how) & ventral pathway(what)):有些人顶叶受损,无法说明物体的位置,但是能够识别物体;有些人颞叶受损,无法识别物体,但是能够指出物体在什么地方。这个例子在书上一定有,可能在视觉或者知觉的一章有些。
      • 另外一个就是经典的神经心理学例子了——大名鼎鼎的Broca区与Wernicke区:
        1. Broca's Area: <位置>左侧额下回 <损伤后果>能听懂别人说什么,但是无法正常产出语言,大概只能产出tttt,ddd这种
        2. Wernicke's Area: <位置>左侧颞上回后侧 <损伤后果>能正常产出语言,但是无法听懂别人说什么
外部链接
  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Broca's_area


  • 張峻華同学: mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
      • 補充一個雙分離的例子:160頁,視覺司運動的區域和司顏色識別的區域的分離。
      • 對張弛童鞋的 單分離不能肯定顳葉對新近記憶沒有影響 的解釋:新近記憶對系統資源要求低,顳葉的損傷不足以使得新近記憶的缺陷達到可觀測的程度。
      • 對雙分離的註腳:雙分離只能說明兩種實驗結果包含了不重疊的部份,不能說明兩種結果是完全不重疊的。


一个怀疑者在2000年春季的《纽约时报》科学版写道,虽然围绕PET和fMRI等新的成像技术有很多激动人心的发现,但是这些方法不太可能会带来关于脑功能的深刻见解。作者强调这些工具在分辨率上有局限性,除了显示在进行特定任务时哪些脑区域在活动之外,这些方法不太可能给出更深刻的见解。请明确阐述这个作者所表达的观点,将这些成像工具与其他可能不会有类似问题的方法相比较。论述你是否同意这些观点。

在下一章之前,考虑一下你如何利用认知神经科学的跨学科技术来研究例如颜色知觉这一问题。请预测你在这一主题中会探讨的问题,并且概述认知心理学家、神经生理学家和神经病学家可能会考虑的研究类型。


第五章 感觉与知觉


想象你正在看一个短的视频片段,在视频中一个很大的紫色恐龙短暂地出现于左侧视野。对这一刺激和它单独特征(颜色、形状、亮度、运动和位置)从眼睛到次级视觉区的信息流进行追踪

比较对比视觉系统和听觉系统的功能组织。每个系统必须解决的计算问题是什么?神经系统是如何实现这些解决方案的?

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 对于视觉系统和听觉系统,它们都共同需要解决的两大计算问题:目标是什么以及目标在哪里?
    2. 具体到听觉系统
      • 不同的发生物体具有的独特共振特性会使音符的谐波结构产生很大的不同,这样能够提供一种特征性的记号,使我们辨别出发声物体
      • 声音定位依靠多重线索,主要有耳间时差和强度差别。这两种线索由独立的神经通路加工。
    3. 具体到视觉系统
      • 位于视网膜的感觉探测器形成了空间表征图,皮质视觉区中每个视觉区都包含对半侧视野外部空间的拓扑表征。使得神经系统得以将目标和位置的特征联系起来。
      • 物体识别貌似是下一章的内容?好像还没看。。。


  • 張峻華同学, mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
      • 聽覺系統和視覺系統有一個很有趣的對比:聽覺系統中,被激活的神經元在聽覺加工中越高級,其聽覺感受野的調諧能力的特異性越強;相反,視覺系統中,加工單元越高級,感受野越大(用角度衡量)。聽覺系統的情況可以用視覺系統的語境表述:加工單元越高級,調諧的輻角就越小,正好和視覺系統的“越大”相反。
      • 顏色信號追蹤到V4區,運動信號追蹤到V5/MT區。從P155頁短尾猴的視皮質連接模式圖(Figure5.16)推測:MT和PO區是頂葉加工的上一層,V4是顳下皮質加工的上一層。MT提供了運動信息,那麼PO有可能是側重定位的,二者的聯合成為計算where和how的頂葉的加工基礎;V4提供的顏色信息,是形狀識別的重要線索之一,顏色、形狀、深度線索都是物體識別的重要依據。 請注意Figure5.16給出的是猴子的視覺模式,人類和猴子的模式有差異:“很可能的是,人類的某些視覺區域不對應于我們靈長類近親的任何視覺區域。”(教材P161)


一个人带着困惑来到医院,他看起来有一些视知觉方面的损伤。作为参与诊断的神经学家,你怀疑这人曾经患有卒中。你怎样检查患者来决定损伤发生在视觉通路的哪个水平?你要着重你将采用的行为检测,但请大胆地对你预期在MRI扫描中看到的做出预测。

定义感受野和视觉区的生理学概念。一个细胞的感受野是怎样确定的?视觉区之间的边界是怎样确定的?可以在人类身上利用非侵入性方法来研究感受野或者视觉区吗?

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 感受野和视觉区的生理学概念
      • 感受野是指视网膜上一定的区域或范围。当它受到刺激时,能激活视觉系统与这个区域有联系的各层神经细胞的活动。视网膜上的这个区域就是这些神经细胞的感受野。
      • 视觉区是人类大脑皮质中负责处理视觉信息的一块重要区域,位于枕叶。主要包括纹状区(也称V1)和纹外视觉区(V2、V3、V4和MT)
    2. 确定一个细胞的感受野,可以要求测试者眼光注视黑色固定背景上,然后在背景上不断呈现点状刺激,同时记录细胞的反应。就可以得到视觉区域中所有位置上刺激和细胞反应的对应关系。具体参见第二条外部链接
    3. 确定视觉区的边界有一个基本生理学方法:测量空间信息是如何在皮质中某个区域中表征的。那么相邻视觉区的边界就可以由地形图上不连续处标记出来
    4. 至于使用非侵入方法研究人脑的视觉区和细胞感受野,我的想法是视觉区相对感受野来讲需要的空间分辨率不是那么高,可以在刺激条件下使用fMRI或者PET等成像技术观察,而观察感受野则需要较为精确的测量数据比如细胞的放电频率,在非侵入性方法里较难有准确的方法能测量
外部链接
  1. http://baike.baidu.com/view/4425875.htm#sub4425875
  2. http://en.wikipedia.org/wiki/Visual_cortex
  3. http://psych.hanover.edu/krantz/receptive/


  • 谭庆棱同学, mailto:tanqingleng@gmail.com
    1. 视觉区的分界可以通过fMRI得到。对于有拓扑对应的视觉区域,例如V1,V2等,给被试呈现扇形刺激,然后可以通过其在大脑皮层上对应激活位置画出各个脑区的分界(这个具体挺麻烦的);没有拓扑对应的区域,例如PPA,FFA,一般通过对特异性刺激显著激活来定义。



  • 張峻華同学, mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 贊張馳童鞋~糾正了我對感受野的錯誤看法。感受野的意思是一個神經元支配的感受器的分佈範圍,對視覺來說就是在視網膜上,不是屏幕上的一個區域。大致可以用空間中的區域代表視網膜上的感受野,而且這樣說比較方便,所以書上才把感受野標在屏幕上。
    2. 確定視覺區邊界:看拓撲地形圖是不是連續的。第一次看到這個方法時,覺得這方法真是好聰明。


本章主要关注了凸显的视觉属性,例如颜色、形状和运动。当环顾周围环境时,这些属性是否反应了对一个训练有素的视觉生物来说最重要的线索?还有哪些其他信息来源可以被一个适应性的视觉系统利用?

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 我觉得还有一个重要的线索即物体的照度变化,即物体的可视部分因物体收到的光照而反射到观察者眼里的光线情况。p190
    2. 物体的照度涉及到目标周围阴影的变化以及环境的因素,直接影响到感受野中视觉细胞对于光照的亮度敏感。
    3. 比如夜行动物,对于黑暗条件下观察周围捕食者的状况,和照度线索有密切的联系


  • 丁星宇同学, mailto:gpudin1828@gmail.com
    1. 似乎上面提到的照度变化也是一种构建形状的要素,就比如黑暗条件下观察物体的光照亮度,就是根据视杆细胞的数据来重构周边环境的。


第六章 物体识别


背侧和腹侧视觉通路的加工有什么差异?什么情况下这些差异有用?什么情况下认为这两个不同视觉通路功能迥异反而使人产生误解?

  • 張峻華同学, mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 背側通路主要解決where/how目標,為指引動作、和物體互動提供信息;腹側通路主要解決物體識別的目標(what)
    2. D.F.物體識別沒有問題、匹配任務有障礙,視覺共濟失調,這兩種情況下腹側通路和背側通路的差異顯得非常有用。實際上,這兩種案例正是腹側通路和背側通路差異的神經病學證據。
    3. 頂葉皮質和選擇性注意有關。設想選擇性注意條件下進行物體識別,兩塊區域都會激活,但是這不是what-how的區分。


S夫人最近脑部受了伤。她称脑受伤使得自己“看”东西变得困难。负责为她治疗的神经学专家对她作了失认症的初步诊断,但并没有做任何更具体的解释。为了确定她失认症的确切性质,请来了一位认知神经心理学家。神经心理学家可以用哪些行为测试来做更具体的诊断?切记,作一些测试来确定S夫人的障碍是否反映了视知觉或记忆中的更一般性问题也很重要。

  • 張峻華童鞋 mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 測試是不是視知覺或者記憶提取的一般性問題應該放在第一步。
    2. 最基本的視知覺測試可以是暗淡的屏幕上閃現亮點,讓病人按鍵做出反應。此外還可以測試顏色知覺等視覺的某一方面。我認為顏色知覺等相對小一些的知覺能力缺失,不足以造成失認,可測可不測。
    3. 測試記憶提取,一種方法是從其他感覺通道輸入信息,測試病人能不能通過其他知覺認出物體來,例如教材在失認癥開篇講的,視覺失認者僅在視覺物體識別上有困難,在觸覺上沒有困難。(這是失認的兩個標準之一,失認限於某一個特定的感覺通道。參見認知神經科學家的工具箱。)另一個方法是要求病人報告一個物體的特徵,描述一個物體。這個方法參看217和218頁連接處患者CK的表現,實際是要求患者提取記憶、形成表像、再報告出來。
    4. 判斷清楚了是不是一般性問題,再判斷是統覺性失認癥、聯絡性失認癥或者整合性失認癥中的哪一種。
    5. 根據統覺性失認癥不能形成物體的心理表徵,聯絡性失認癥能夠形成心理表徵,可以要求病人判斷兩個物體是否相同。前者不能正確判斷,後者能夠正確判斷。進一步還可以讓患者匹配、臨摹物體。
    6. 上一步實際上是分出了統覺性失認癥 和 聯絡性失認癥或整合性失認癥。后二者的區分依據是整合性失認癥識別困難發生的原因是不能把部份聯繫成一個整體。
      • 選擇患者能夠識別出的物體,讓患者識別完整的物體和打碎的物體。如果有明顯差異,甚至後者無法識別,則是聯絡性失認癥;如果沒有差異,則是整合性失認癥。
      • 選擇兩種患者能夠認出的物體,把它們的影響重疊在一起,患者如果能夠識別,則是聯絡性失認癥,不能則為整合性失認癥。
    7. 學過了注意一章,還得檢測下這位大姐是不是注意系統出了問題。
    8. 我的一點認識:聯絡性失認癥的名稱來源於無法連接心理表徵和記憶,“聯絡”有問題,故名。整合性失認癥也是名副其實的命名的。
      • 統覺性失認癥和聯絡性失認癥的區分,在於能夠形成物體的心理表徵。這一區分有些類似編程時能否compile和能夠link的區分。
      • 整合性失認癥患者不能認出重疊的物體是神馬道理?我木有理解和整合性的關係。


在S夫人进行治疗的医院,一位以MRI系统为工作手段的科学家听说了S夫人的情况。该科学家会推荐哪些解剖学和功能性神经成像测试?什么样的具体结果会支持哪些可能的诊断?

  • 張峻華童鞋 mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. CT或者MRI,看看腦袋缺不缺弦。腦袋缺弦,硬件不行,那肯定有問題了。顳葉受損支持失認癥診斷。
    2. fMRI測試腦袋能不能正常反應。識別物體時,顳葉沒法正常反應,木有激活,也支持失認癥診斷。
    3. 再細分,哪裡受損,激活模式哪裡不對頭,支持了三種失認癥中的哪一種,教材木有講。求大牛指導!


为什么脑受伤会导致识别生命物比非生命物困难这一症状,回顾有关该问题的不同假说。这些假说分别有哪些证据来支持?

  • 張峻華童鞋 mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 主要有兩種假說:一是語義記憶根據範疇成員組織;另一個是語義記憶基於物體特徵組織。
    2. 失認癥中生命物識別和非生命物識別有不同的敏感性,我們可以假設是記憶、知識結構的生命物部份遭到了破壞,非生命物部份沒有遭到破壞。
    3. 202頁 非生命物和人容易互動(人通常會以使用等方式與物體互動),因而非生命物不僅激活視覺區,還激活感覺運動區的記憶,因此非生命物的記憶線索多於生命物。 這是第二個假設的變種。
    4. Farah這位大牛跟人合作做了一個數模。模型由三部份組成:視覺系統、語義系統、言語系統。視覺系統和言語系統通過語義系統連結。語義系統分為兩個部份,一個是視覺性的,一個是功能性的。調整系統間連接的參數、權重,使得模型獲得了較好的圖像-名稱匹配能力。然後模擬損傷,毀壞語義系統。毀壞視覺性部份對於生命物識別產生了大的影響,僅毀壞語義系統任一一個部份對非生命物識別影響不大。
    5. 數學模型有時候會存在一個問題,有些詭辯的味道在裏面:結果常常已經包含在假設裏面;有什麽樣的假設,就有什麽樣的結果。
    6. 爲什麽這麼說呢?模型的假設建立在生命物識別信息來源只有一個、非生命物識別的信息來源有兩個,後者的信息來源包含了前者的信息渠道,那麼很簡單地,非生命物識別系統等於在生命物識別系統上加上了一個備用系統,那麼自然會得出前述結果。可是這個結果能夠為假設辯護么?我認為不能。
    7. 教材205頁說的“模型工作重點指出的”卻是非常準確得當的:模型指示出,失認癥中生命物識別和非生命物識別有不同的敏感性,不一定需要記憶根據範疇分門別類地組織。


作为某辩论队成员,你分配到的任务是辩护大脑已进化出感知面孔的专门系统这一假说。你会采用什么论据?如果把你换成反方,你要辩护的是,面孔知觉过程只不过是善于精细辨别的高度经验化系统中的一个操作过程。你又会采用什么论据?

  • 杨斐曈同学, mailto:william1121@126.com
    1. 作为正方队员,主要是要证明面部有专门系统。这一点在多个层次上都有了论证。
      • 在fMRI层面上:主要是发现了下颞叶(IT)有一个叫做FFA(梭状回面部区域)的地方对人脸刺激特异性激活。实验一般采用Block Design,就是一个时间组内不断地出现各种不同的脸;另外一个时间组内出现不同的其他刺激(比如说不同的房子,不同的车子;不过一个时间组内只会出现一个种类的不同刺激,不会又出现房子又出现车子)。这样发现两种条件相减,就发现大脑的FFA区域在人脸出现的时候显著激活了。
      • 在ERP层面上:这里主要是认为发现了人脸特异性的ERP成分,即N170。具体的,实验还是看不同的刺激,有些是人脸,有些是房子,等等。把所有看人脸的trail整合起来,把所有房子的trail整合起来,等等。每一个条件平均以后就发现,在人脸条件下,从刺激开始后的170ms左右,会出现一个波(我忘了是正波还是负波……),然后N170就被认为是人脸特异的。
      • 在MEG层面上:有类似于N170的M170成分
      • 在电生理层面上:应该是在病人的IT区域有检测到对Jennifer(老友记演瑞秋的那位)特异性发放的神经元,看到Jennifer的照片就兴奋,看到别人的照片就silence
    2. 作为反方队员,主要是要证明FFA实际上是专家效应,而不是面部效应。推理在于:人就是识别面孔的专家,从你一开眼你就看到各种面孔。
      • 证据有一个是狗专家和鸟专家,就是那些对某一种动物特别专业的人,看动物的图片的时候FFA也会激活。这个应该有写吧。
      • 另外一个是有一帮人造了一堆刺激叫做Greeble,然后每一个Greeble都不是脸,而是怪怪的形状,但是他们被分成了不同的家族,有不同的名字还有不同的关系~。没有经过训练,这帮刺激不会激活FFA,但是不断地训练之后,这帮刺激可以激活FFA!从而实验人员认为FFA不过是专家区域,而不是脸部区域。


  • 谭庆棱同学, mailto:tanqingleng@gmail.com
    1. 关于杨斐曈同学在ERP中提到的在人脸刺激170ms后出现的波,会出现一个负波(N170的N就是negtive 的意思)
    2. 关于杨斐曈同学在电生理层面上提到的Jennifer的片段,这个是错的,这个特异性的神经元是在海马发现的,是针对specific coding还是 group coding证据的


  • 張峻華同学, mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    • 正面證據:
      1. 面孔失認但是物體識別正常的案例、物體失認但是面孔識別正常的案例;
      2. 牧羊人案例,不利於“專家技能水平”假說,這位敬業的牧羊人保留了強大的識別羊的專家技能,所以不能認為面孔失認來自專家技能喪失。
      3. Farah做的工作反駁了 面孔識別和物體識別的區分原因在于範疇內識別和範疇間識別 的假設。實驗是區分面孔和眼鏡。一個病人區分不同面孔的能力有明顯降低,但是區分眼鏡的能力和健康人沒有差異;一個整體性失認癥患者,識別面孔能力沒有問題,但是識別眼鏡的能力有明顯降低。兩個案例說明雖然同為範疇內識別,但是面孔識別和眼鏡識別是可以分離的。
      4. 面孔倒立效應,正的面孔很好認,倒立的面孔很不好認。
      5. 成像和生理證據,大牛楊斐瞳童鞋已經講得比書上給出的範圍還要多了。
    • 反方證據:
      1. 楊斐瞳童鞋講的第一個證據書上有講到。我看書的時候木有弄明白教材imply的是什麽:是說激活範圍廣泛、超出了FFA的範圍,就反駁了專家技能水平?我認為這應當是支持專家技能水平假設的證據。
      2. 樓上說的第二個證據是老師講的,課件上有,教材上木有。


第七章 运动控制


不论是从功能的角度还是神经解剖/神经生理学的角度来看,运动控制是依据层次组织的。概述这种层级,从运动的最基本最原始的方面开始逐渐进行到高级的复杂的方面。

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 像其他的复杂领域一样,运动控制依赖于许多广布的解剖结构,这些广布的运动结构以层次式的方式运作。p235
    2. 位于最低层次的是脊髓,不仅提供神经系统和肌肉的联系点,而且简单的反射运动也在这一水平进行控制
    3. 比脊髓高的是脑干,脑干中有称为"椎体外系"的神经束投射到脊髓。它们接受皮质和皮质下结构(比如小脑)来控制脊髓。
    4. 相对高层次的是运动皮质,小脑和基底神经节
      • 运动皮质可以通过皮质脊髓束直接控制脊髓神经元的活动,将高层的运动动机转化为具体的神经指令。
      • 小脑接受大量的感觉输入,经过小脑深部的核团处理以后,输出到丘脑来调节椎体外系的活动以及调整运动皮质,小脑主要负责运动中身体的协调和控制(比如平衡和稳定)
      • 基底神经节,从纹状体接受皮质的传入,通过输出抑制性信号到丘脑来调整皮质。基底神经节在监控皮质活动有重要作用
    5. 位于最高层次的是次级运动皮层,包括运动前区(PMC)以及辅助运动区(SMA)。这一区域负责运动的抽象表征,提供运动的计划和目标,图p229



椎体系和椎体外系运动通路有何不同?如果椎体系受损,你预期会出现什么样的运动失调?如果是椎体外系呢?

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 锥体系是由起源于皮质的皮质脊髓束,在延髓锥体处交叉至对侧,并终止于alpha运动神经元或脊髓中间神经元。
    2. 锥体外系则起自许多皮质下核团比如脑干和基底神经节,并终止于脊髓的对侧和同侧区域。
    3. 锥体系的损伤切断了皮质对脊髓的控制,我觉得表现出的症状应该和皮质损伤的症状类似。例如偏瘫,协调功能的缺陷
    4. 锥体外系的损伤导致基底神经节、小脑等结构控制的缺失,造成的后果应该和运动控制的失调有关。例如舞蹈症或者帕金森式症


哪些类型的运动可以在没有反馈的条件下仍然存在?反馈信息是如何被运动系统用作实时控制和学习的?

解释场向量的概念。它如何被用来控制机器手臂?

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 运动皮质中的神经元细胞对于不同的运动方向放电频率是不一样的。神经元最强活动时的方向为最佳方向。
    2. 细胞对于目标方向作出的反应(即放电频率)是目标方向和最佳方向之间接近程度的函数。(单峰极值),p237
    3. 这时,对于给出的目标方向,单个神经元对该目标贡献可以用一个向量表示,方向指向其最佳方向,长度和细胞的反应函数在目标方向处取值有关。
    4. 当综合所有参与运动的神经细胞,将它们的贡献向量作向量加法,就得到了场向量
    5. 在脑机接口中,分为两个阶段
      • 训练阶段,在这期间要求操作者使用肢体做出实际的动作,同时采集大脑的神经信号来解码神经表征,计算神经元的活动和其的场向量之间的联系
      • 经过一段时间的训练之后,神经活动和场向量之间建立了联系。就可以实时计算大脑活动对应的场向量,来控制机械手臂而无须实际的肢体再做出相应动作。
    6. 但是对于已经瘫痪的病人无法进行训练,这时可以使用简单形式的控制比如脑电图EEG,或者特定电极采集想象运动时的神经信号,来生成控制信号


帕金森式症病人为什么会有运动障碍?给出一种基于基底神经节生理性质的解释。为什么外界输入多巴胺可以缓解症状?

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 黒质致密部的多巴胺神经元随着年龄增长而萎缩,导致帕金森症状显露。
    2. 因为黒质多巴胺神经元对直接通路是激发作用,这些神经元的损失造成直接通路的抑制活动降低。
    3. 因此从苍白球到丘脑的抑制增加,而丘脑到皮质的兴奋性刺激减弱,导致动作迟缓以及自主动作的异常


第八章 学习与记忆


比较和对比基于时间历程的不同形式的记忆,一些记忆持续几秒,而另一些记忆能够保持一辈子,这些事实是否暗示了不同的神经系统参与了不同形式的记忆?

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 光从这些记忆的类型应该无法得到不同神经系统参与不同形式的记忆的把,虽然说现在得到的神经学证据确实知道这一假设是成立的,但这毕竟马后炮的说法
    2. 很有可能是同一系统在编码和加工层次上的不同造成了记忆的不同类型
    3. 在记忆的连接模型中,不同的输入以及频度的刺激造成的记忆表现出的差异也是明显可以观察到的,但是对这些信息进行加工的神经系统应该是同一个


H.M. 和其他有着内侧颞叶损伤的病人产生了遗忘症。他们会产生哪些形式的遗忘症?例如,是不是像经常在好莱坞电影中我们所见到的遗忘症?这些遗忘症病人可以保留什么信息?他们能学习什么?这些又告诉了我们有关记忆如何在大脑中编码的哪些信息?

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 一般来说,内侧颞叶损伤的病人都会产生严重的顺行性遗忘症或者是逆行性遗忘症
    2. 比如H.M.,他的海马和周围皮质都被切除,产生了严重的顺行性遗忘症,基本丧失了获取新的情节记忆的能力。但是某些语义知识的学习能力得以保留
    3. 比如K.C.,他的内侧颞叶皮质和左侧背外侧前额叶都遭到损伤,表现出严重的顺行性遗忘症和逆行性遗忘症,尤其是后者,他丧失了一生的情节记忆。类似H.M. 他关于事故前的语义记忆没有收到损害
    4. 内侧颞叶损伤的病人有的逆行性遗忘症不算严重,可以保留若干年前的长时记忆,有的很严重的话只能保留长时记忆中的语义记忆,而情节记忆丧失
    5. 在K.C. 的测试中和类似病人的研究可以发现情节记忆和语义记忆的分离,现在普遍认同的观点是情节记忆依赖海马,所以如果海马受损那么情节记忆就会遭受重创;而语义记忆和内侧颞叶的关系则尚存争议,有证据显示它和海马并不是完全分离的,书上的例子都显示病人的语义记忆能力得以保留


你会骑自行车么?你还记得是如何学习骑两个轮子的车子么?你可以向其他人解释骑单车的要诀吗?你是否认为,如果你给一个从来没有骑过自行车的人一份详细的说明,他或她可以在细心地阅读你的说明后,跳上自行车快乐的骑行么?如果不能,为什么?

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 可以解释,但应该别人无法仅仅凭借说明就会,因为骑车的过程是经过无数次摔倒以后,身体慢慢将手、教以及身体的平衡协调在一起,然后学会的
    2. 因为这样的学习属于非陈述性记忆中的程序记忆,平常人无法将身体完整的动作过程通过言语表达出来,而且各人的身体协调能力也和其他人不完全一致


描述内测颞叶的不同部分和他们对长时记忆的贡献。思考编码和提取

  • 张弛同学, mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 内侧颞叶主要包括两部分,海马和周围皮质,周围皮质包括嗅皮质,内嗅皮质,海马旁回等周围区域
    2. 海马主要负责对于情节的回想
      • 当新信息被大脑编码时,海马会被激活,因此海马损伤造成的第一个问题首先就是无法编码
      • 同时在提取的阶段,那些被大脑记住的信息被提取时也会激活海马,这一发现提出了海马参与情节记忆的提取
    3. 周围皮质主要支持基于熟悉性的再认
    4. 两者显示出对于不同记忆编码的双分离主要基于解剖学上的证据
      • 新皮质把不同类型的信息提供给内侧颞叶的子区域,比如"什么"交给了内嗅皮质,"哪里"到达内嗅皮质的另一部分,两者在内嗅皮质部分还是分离的
      • 当它们到达海马后,于是海马可以将一个事物的多种信息关联起来,称为关系记忆


联系长时增强效应(LTP)模型和连接网络的权重变化,认知神经科学的发现在记忆的连接模型上所设的限制是什么?


第九章 情绪


简要的描述边缘系统假设和它在情绪的认知神经科学中的历史地位

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 1937年James Papez提出脑和情绪的回路理论,认为情绪反应涉及下丘脑,前丘脑,扣带回和海马组成的网络,后来被Paul Maclean称为Papez回路
    2. Maclean后来扩展了Papez回路,加入杏仁核、眼眶皮质和部分基底神经节,把扩展的情绪回路称为边缘系统
    3. 因为Maclean后来加入的杏仁核和眼眶皮质成为了关于情绪研究中最焦点的区域,所以边缘系统的提法逐渐流行
    4. 因为无法提供一个标准来定义为什么特定的结构属于边缘系统,而且边缘系统中的海马在非情绪加工过程中有更重要的作用,所以边缘系统概念为得到支持


解释杏仁核在恐惧性条件反射中的作用。回答必须包括情绪性学习的神经通路(基于非人类动物模型),以及解释为什么杏仁核在情绪性学习的作用中被认为是内隐的

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 当一个条件刺激CS(中性的)和一个无条件刺激(恶性的)产生联系,那么被试根据条件刺激产生的恐惧反应被称为条件反射CR
    2. 在杏仁核被损伤以后
      • 被试对于恶性刺激的无条件反射UR不会被影响
      • 但是被试对于与恶性刺激相关联的中性CS对于条件反射的学习会有损伤,即被试接受条件刺激后不会产生恐惧反应
    3. 初步的结论是:杏仁核损伤会削弱恐惧性条件反射
    4. 恐惧条件反射有两条独立的路径,使得条件或者无条件刺激到达杏仁核
      • 一条叫作低通路,关于刺激的感觉信息投射到丘脑,丘脑再将信号直接传递给杏仁核一个粗略的信号,指明刺激大致类似某个条件刺激,使得杏仁核启动
      • 一条叫做高通路,感觉信息先投射到丘脑,然后丘脑将信息发送到感觉皮质进行精确的分析,最后感觉皮质将分析结构投射到杏仁核
    5. 这样两种通路的机制兼顾速度和准确性,具有很好的适应性
    6. 因为恐惧条件反射是因为学习过程通过行为或者生理反应间接表达出来的,所以杏仁核的作用被认为是内隐的


  • 張峻華同学:mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 对内隐的补充:可以让人类被试外显报告他们对条件刺激的反应,杏仁核损伤并不影响这种外显报告,因而杏仁核的作用是内隐的。


在情绪性学习和记忆中,杏仁核和海马是通过哪两条通路交互作用的?

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 首先,对于那些可以外显学习到情绪特征的刺激进行正常的间接情绪反应时,杏仁核通过除恐惧条件反射之外的机制实现和海马的作用
    2. 其次,杏仁核通过调节外显记忆的储存来增强对这些情绪事件记忆的强度


  • 张峻华同学:mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 情绪性记忆基于海马,可以影响杏仁核的功能。
    2. 情绪唤醒反应基于杏仁核,可以影响基于海马的记忆水平,起到调节作用,而且可以在记忆巩固和保持阶段发挥作用。


有什么证据证明存在不同水平的(即内隐和外显)情绪加工?依据这两种加工来划分神经通路有什么潜在的好处?

  • 张峻华同学mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. P324指导性恐惧范式。内隐的恐惧反应和外显的恐惧关联记忆的分离,前者基于杏仁核,后者基于海马。


第十章 语言


心理词典在大脑中是如何组织的?我们能够预期在皮质中某一特定点找到它么?如果不能,为什么?

  • 张峻华:mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 我认为核心就是两种神经网络图。一种是强调“层”的模块化模型,代表是Levelt模型。另一种是强调“块”的交互式模型,代表是Collins和Loftus提出的语义网络。


口头语言和书面语言理解在输入加工的哪一个步骤是相同的?它们在哪些步骤是不同的?对这个规则有什么例外么?

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 当试图理解口头单词,第一步需要解码听觉输入,第二步需要将听觉输入转换成语音编码(语音编码即心理辞典中听觉词型的表征),这两个过程都是前词汇的,不涉及心理辞典。
      1. 随后心理辞典中最匹配听觉输入的词汇表征就会被选定下来,这个过程被称为词汇选择
      2. 这个被选定的词形进而激活词元(语法信息),然后激活单词意义(语义信息)
    2. 当试图理解书面语言,第一步需要解码视觉是如,第二步需要读者将正字法单元从视觉输入中区分出来,这两步可以类比口头语言,单形式不一样
      1. 类似口头单词的第二步,这些正字法单元有可能在之后直接与心理辞典中储存的视觉词型的正字法信息匹配
      2. 也有可能将这些正字法单元转换为语音单元,这些语言单元随后激活心理辞典中的单词语音形式
      3. 随后的过程就和口头语言一致了,同样有词汇选择和激活词元和激活意义的过程
    3. 如果是说理解口头语言和书面语言在哪些步骤是相同的,我觉得应该就是后两个明显的阶段:词汇选择以及激活词元和激活词义,这两个过程明显是共享的。
    4. 但是如果题目说的是在加工阶段哪个步骤是相同的,那么我觉得只有可能是书面输入被转化语音单元去匹配心理辞典中语音形式的表征了。因为在早期加工步骤上的不同,涉及不同感觉通道的信息输入,他们的过程是显著不同的,能够共享的步骤很少。
    5. 上面说到的其他过程就都是不同的,比如两者的输入和解码
    6. 我不知道他最后一问里说的规则指的是什么规则。。。。。


  • 張峻華同学:mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 这道题也可以从书面语言加工的双通道模型来理解。书面语言输入的间接通道和口语输入重叠较多,从形音转换之后,书面输入和口语输入就完全一样了。
    2. 规则的例外应该是说失读症病人吧?深层阅读障碍和表层阅读障碍患者出现双分离现象。前者的书面输入直接通路没有受损,经由口语输入的间接书面输入受损,表现是无法读出假词。后者的间接通路没有受损,直接通路受损,表现是读词时过度规则化,表现出明显的直接拼读倾向。这两类病人都是切断了书面输入和口语输入的联系。那么,题中的规则应指书面输入和口语输入的联系。


请描述从知觉分析到理解的过程中,听觉口语信号在大脑中加工的路径。

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 可以借鉴上一题的部分答案,也可以看看p343中图10.6的加工过程
    2. 第一步是听着对于听觉输入的解码,这个过程主要依赖颞上皮质,如果双侧颞叶上部损伤,会造成“纯词聋”,即这个脑区负责声音知觉。这个过程不是特异于语言而是负责一般听觉的
    3. 第二步是将听觉系统对于输入的分析转换成语音编码,语音编码的方法和我们心理辞典对于听觉词形储存的表征是一致的
    4. 第三步是将心理辞典中最匹配听觉输入的词汇表征选定下来(词汇选择)
    5. 第四步是让选定的词形激活词元(储存的语法信息)
    6. 第五步是进而激活意义信息(储存的语义信息),进而理解整个听觉输入
    7. 在后面几个加工步骤中,书上都没有明确的指出加工的脑区,我只能类比经典定位主义模型中的三个脑区来尝试放入上面的框架
      • 在定位主义模型中,听觉和口语加工有三个主要的中心,分别为A区、B区以及M区
      • M区即Broca区,负责组织口语交谈,这个部分和理解的关系不是太大,但是也有证据显示Broca失语症病人也会表现出理解障碍,具体机制没有讲清楚
      • A区即Wernicke区,储存语音辞典,这个和第三步词汇选择应该是密切相关的。
      • B区负责储存概念,具体脑区?没说


  • 张峻华:mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 个人以为楼上把“纯词聋”放在第一步是不对的。双侧颞叶上部损伤造成“纯词聋”有书上的原话根据,但是上部既可能是颞上回,也可以是颞上沟。加工通路走到颞上回,仍然非特异于语音、负责一般听觉。最早出现语音特异性加工的区域定位于颞上沟。
    2. 楼上第一步应写作“特异于语音”,楼上原话窃以为不准确。
    3. 课件上写明了口语输入和书面输入的通路。
      • 口语:听皮层的赫氏回——颞上回 ||至此进行一般听觉加工,未进行语音特异性加工||——颞上沟||语音特异性加工,尚未进行语义加工||——颞中回——颞下回——角回——颞极
      • 视觉输入的解码、编码区域定位在枕顶联合区。有功能神经成像、电生理研究和神经病学研究三方面证据。
      • 两条神经通路都是很自然的事情,其起点也很好记,听觉通路的起点在听觉皮质,视觉识别首先要看到对象,提取视觉信息。
    4. 楼上和经典模型参照对比,我觉得和现代模型参照对比也完全可以的啊。现代模型的三个成分是记忆-整合-控制。语音-语义-语法在整合阶段可以并行加工(交互式模型)。


关于右半球在语言加工中具有作用的证据是什么?如果右半球在语言加工中有一定作用,那么是什么作用?

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. 这个问题可以参考p368中提到的阅读材料,其主要证据来自于割裂脑病人,当信息只呈现于病人的左视野,那么它只能被右半球接受,又因为割裂脑病人的胼胝体被切断,使得右半球的信息不能传递到左半球,使得研究右半球对于语言的功能有了可能
    2. 证据显示这些病人都有一些不易察觉的语言缺陷,右半球病人对联系相关的单词具有正常的启动效应,但是对于不存在联系但是属于同一类的单词却没有表现出启动效应。
    3. 因此有可能意味着左半球不适合加工相对疏远的语义联系而右半球擅长这个。


关于外部世界的知识能否影响你加工和理解单词的方式?

  • 张弛同学:mailto:zhangchitc@gmail.com
    1. Peter Hagoort发现了客官世界的知识对于句子中单词理解具有立刻影响的证据
    2. 他们给被试三种条件的句子
      • 正确的句子(在荷兰火车是黄的而且很拥挤)
      • 违反客观世界的知识,但是语义正确(荷兰火车是白色而且很拥挤)
      • 违反语义(荷兰火车是酸的)
    3. 后两者都以一个形容词为关键词分别区分正常句子,Hagoort以这个关键词为目标测量被试的fMRI指标,发现后两者的违反在脑电地形图上有相似的潜伏期。这说明客观世界的知识和语义信息是平行提取而不是串行提取的
    4. 因此发现一个句子所反映的知识不正确和检测到它在语义上不正常所花费的时间是差不多的,原则上你能马上发现你加工单词在客观世界中的不符合,而不是等到加工理解完毕后才能发现


  • 张峻华同学:mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 楼上讲了第二个主要证据,还有一个证据,P357.After/Before the scientist submitted the paper, the journal changed its policy.
    2. Before相对来说不够符合常识,与After比较,ERP波形一开始就更偏负。这是客观世界知识对语言加工有立刻影响的证据。
    3. 题目中的论点,加上N400波形和P600/SPS波形出现条件的交叉重叠倾向,以及LAN(左侧负波)与N400时间进程的相似性,记忆一章中语义记忆定义为世界知识,暗示了客观世界知识-语义-语法在神经心理上的等价性和紧密联系。这需要分析哲学(语言哲学)来回答这个问题。有这一神经-心理证据的支持,分析哲学显得很有合理性啊。


第十五章 社会认知


为什么我们的大脑有区域负责加工关于自我的信息?为什么区分自我是重要的?


镜像神经元的概念可以解释哪些类型的社会行为和情绪行为?如果没有一个有些许类似镜像的系统,这些行为还有可能发生么?


从进化的角度看,共情和心理理论的发展会给人类的生存带来什么样的优势?


情绪怎样能帮助人们做出好的社会决策?情绪怎样会损害人们的社会决策?

  • 张峻华同学mailto:zhangjunhua1991@foxmail.com
    1. 軀體標識假說和愛荷華賭博任務是情緒對決策有積極作用的例子,上面神經經濟學的研究是情緒對決策有負面作用的例子,
    2. 負面作用主要是情緒破壞了利益原則,以及造成短視行為,破壞從長計議。
    3. 另一種情形是合作和獎賞狀態相關腦區有關。獎賞腦區被合作激活,反映了親社會決策的積極情緒體驗。正面情緒幫助人們融入社會和互相合作。
    4. 另一種情形是道德決策。需要投入更多個人努力的個人化決策與內側額葉、扣帶后回、杏仁核等有關,情緒使個人化決策遠離不負責任和不講道德的重要限制因素。