认知神经科学培训课件.ppt

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。,Contents,认知神经科学的起源,1,从神经元到脑：神经组织的结构,2,脑的结构和功能,3,大脑皮质和其他结构,4,1,一、认知神经科学的起源,认知神经科学的产生：,M.S.Gazzaniga,G.Miller,M.I.Posner,2,公元前,4,世纪：希波克拉底盖伦,法国：笛卡尔,3,3.,意大利,L.Galvani:,神经电活动,19,世纪，机能统一说与皮层机能定位说的争论,4.,德国,F.J.Gall,和,J.G.Spurzheim,4,5Paul Broca-,言语运动中枢,5,6.C.Wernicke,：接受性失语症,7Gustav Fritsch,和,Eduard Hitzig,：狗的特征性运动,6,8.D.Ferrier,对猴脑的刺激点,7,9.Brodmann,及,Brodmann,分区,8,10.C.Golgi,，,S.R.Cajal,用银染色的神经元,9,S.R.Cajal,他绘制的大脑环路之一,10,11.Charles Sherrington,和,Adrian,11,12.F.Goltz,12,13.Stephen M.Kosslyn,13,二、从神经元到脑：神经系统的组织,神经元的结构与机能,神经系统的组织层次,14,1.,神经元的结构与功能,神经元,末梢结：突触：神经递质,轴突,树突：接收,体细胞：执行细胞的新陈代谢，繁殖，整合信息,有髓磷脂：郎氏结：自体免疫病硬化症,无髓磷脂,一元胺神经递质,氨基酸神经递质,神经肽,阿尔兹海默病,15,16,神经递质,神经递质,说明,一般机能,具体例子,乙酰胆碱（,Ach),由胆碱合成的单酰胺神经递质,兴奋大脑，身体其他部位的兴奋或抑制,记忆,多巴胺（,DA,）,由酪氨酸合成的,影响运动、注意和学习，大多有兴奋作用，有些抑制,帕金森氏症和精神分裂症,肾上腺和去甲肾上腺素,同上,荷尔蒙与警觉的调节相关,涉及与打斗或飞行反应、愤怒及恐惧相关的对身体的影响,血清素,由色氨酸合成的,影响觉醒、睡眠、梦和情绪，通常是抑制性的,抑制做梦，缺乏导致深度抑郁,伽马氨基丁酸,氨基酸神经递质,对突触前轴突的兴奋刺激产生普遍的神经调节效果,影响某些学习和记忆机制,谷氨酸,同上,同上,同上,神经肽,肽链神经递质,突触后隔膜所产生的普遍的神经调节效果,内啡肽有镇痛作用，加强乙酰胆碱的作用,17,2,神经系统的组织层次,18,三、脑的结构与机能,Postmortem,尸体解剖：,Paul Broca-Tan;,阿尔兹海默病海马,Vivo,活体研究：动物研究,成像技术,19,电波记录：,脑电图,（,electroencephalogram,EEGs),事件相关电位（,event-related potentials,ERP),成像技术：,脑磁图,(magnetoencephalogram,MEG),计算机,辅助轴向断层扫描术（,CT,）,正电子发射断层扫描术（,positron emission tomographyPET,）,磁共振成像技术（,functional magnetic resonance imaging,MRI,，,fMRI),葡萄糖,氧气,20,常见的,EEG,模式,21,各种意识水平下的,EEG,波形,22,23,24,采用成像技术的一个实例,例一：,Tulving:,关于情节记忆和语义记忆的研究多重记忆系统,例二：,Posner&Peterson:PET,研究 对单词的加工处理,（,1,）休息阶段,（,2,）在屏幕在呈现一个单词,（,3,）大声地读出这个单词,（,4,）想出这个单词的一个用法,25,26,27,例三：记忆操作的特异性,任务：读出下列单词：,candy,cake,sugar,taste,下面哪个单词是你刚刚读到的？,Blood,sweet,sugar,你有多大把握,反应：击中，虚报，漏报,28,四、脑认知,脑：前脑、中脑、后脑,29,脑部位,主要结构,主要机能,前脑,大脑皮质,接收并加工感官信息，思考，其他认知加工，规划发送运动信息,基底神经节（细胞核与神经纤维结合体）,对运动系统机能特别重要,边缘系统（海马、杏仁核、隔膜）,学习、情绪、动机,丘脑,充当进入大脑的感官信息的中继,下丘脑,控制内分泌，自主神经系统，控制意识，影响情绪、愉悦、疼痛和应激,中脑,上丘（顶部）,影响视觉（尤其是视觉反射）,下丘（底部）,影响听觉,网状激活系统（,RAS,，延伸至后脑）,控制意识、注意、心肺机能与运动,灰质，红核，黑质，腹侧区,控制运动,后脑,小脑,主管平衡、协调性和肌肉弹性,脑桥（网状激活系统）,影响意识；连接大脑各部分之间的神经传送；影响面部神经,延脑,对侧传导，调控心肺机能，消化和吞咽,30,31,四个主要的丘脑细胞核中转视觉、听觉、体觉和平衡觉相关的信息,细胞核名称,从,.,接收信息,主要投向到（传送信息）,受益功能,外侧膝状细胞核,视觉接收器，凭视神经,视觉皮层,使我们看得见,内侧膝状细胞核,听觉接收器，凭听觉神经,听觉皮层,使我们听得见,腹后侧细胞核,躯体神经系统,初级体觉皮质,使我们感觉压力和疼痛,腹外侧细胞核,小脑（位于后脑）,初级运动皮质,使我们有平衡感,32,大脑皮质与功能定位,大脑皮质：沟、裂、回,由胼胝体分成左右两半球,大脑半球专门化：,Dax-Broca,Wernicke-Lashley-,Sperry,大脑半球的,叶,：额叶，顶叶，颞叶，枕叶,联合区,33,34,35,倒立；面积大小与部位的敏感性有关；对侧传导,36,Vision-The Visual Pathway,37,Conrad(1964),的实验,一、听觉码与,AVL,单元,BCPTVFMNSX,一类是,BCPTV,：,i:,；另一类是,FMNSX,：,e,。,视觉呈现的字母回忆的混淆矩阵,38,听觉呈现的字母回忆的混淆矩阵,39,其它的实验,Wikelgren,：字母、数字,刺激是图画时，也存在听觉代码,听觉缺陷被试的研究：某些耳聋人在短时记忆中将视觉符号转换成在功能上与语音代码相似的一种代码,40,AVL,：某些声音混淆现象也可能是言语运动或发音的混淆造成的。,鉴于字母、字词的听觉代码和口语代码都是不同形式的言语代码，因此，常将听觉的,(Auditory),、口语的,(Verbal),、言语的,(Languistic),代码联合起来，称之为,A.V.L,单元。,Auditory,Linguistic,verbal,41,二、视觉码,Ponsner,的实验,条件,刺激样本,正确反应,视觉和名称都匹配,A,A,相同,名称匹配视觉不匹配,A,a,相同,视觉和名称都不匹配,A,B,不同,视觉和名称都不匹配,A,b,不同,42,对字母的视觉代码加工存在于短时记忆的最初阶段，之后才逐渐地向听觉代码过渡，对于大量的非言语刺激信息材料，视觉代码也许是重要的。,43,感觉代码与感觉信息的区别,感觉记忆是按照刺激的物理特性进行直接加工与编码的。,短时记忆中的感觉代码，要比感觉记忆中的信息更为抽象，已经排除了刺激信息的某些物理特性或细节。,44,三、语义码,:,1,Wickens,的实验：前摄抑制设计,实验组,实验,1,葡萄,西瓜,枇杷,分心,作业,回忆,苹果,香蕉,凤梨,分心,作业,回忆,实验,2,梨子,芒果,桔子,分心,作业,回忆,实验,3,实验,4,玫瑰花,向日葵,雏菊,分心,作业,回忆,实验,1,荔枝,龙眼,柚子,分心,作业,回忆,控制组,45,前摄抑制解除函数结果,正确率（,%,）,46,2.Shulman,的实验,给被试看一张字表，接着再呈现一个探测词，要求被试将这个探测词与字表中的一个词进行匹配。,同一匹配,同义匹配,在同一匹配时，他们会将探测词与字表中意义相似的一个词混淆起来。如“美丽”“漂亮”,47,语义代码是一种与意义有关的抽象有代码，不带有任何感觉通道的特性。通过抑制实验表明，在短时记忆中两种被加工的材料越接近，互相干扰越大。,组块在本质上就是短时记忆信息的意义组织或再编码，这表明，短时记忆中也存在语义编码。,48,第三节短时记忆的信息提取,一、,Sternberg,的系列搜索：,1,实验程序：,一半数量的实验要做是的反应，一半数量的实验要做否的反应。,实验变量：识记忆项目的数量，即记忆集的大小,识记项目编码,给被试,探测数字,被试作,彻底的比较,决定和反应,（是或否）,反应时间,49,2.,平行扫描和系列扫描,平行扫描：测试项目与记忆集中的全部项目同时进行比较。被试的反应时不会随着识记忆项目的数量或记忆集的大小而发生变化,系列扫描：测试项目与记忆集中的项目一个一个地相继进行比较，被试的反应时会随着记忆项目数量增多或记忆的增大而增加。,平行扫描系列扫描,50,实验结果,51,识记项目,编 码,刺激编码,顺序比较,决 策,反应组织,影响,影响,影响,影响,测试项目,的 质 量,识记项目,的 数 量,反应类型,反应类型的,相对频率,反 应 时,52,识记项,目编码,测试项,目编码,顺序比较,决定和反应,（是或否）,反应时间,e,ms,N,c,ms,d,ms,RT,38N,397,53,从头至尾的系列扫描：对记忆集中的全部项目都要顺序检查一遍。,自我停止的系列扫描：在记忆集中查出所要的项目后即停止比较。,3.,从头至尾的扫描还是自我停止的扫描？,54,“否”反应,“是”反应,记忆集大小,反应时,（,A,）从头到尾的系列扫描,“否”反应,“是”反应,记忆集大小,反应时,（,A,）自我停止的系列扫描,“是”反应和“否”反应有着一样的斜率，短时记忆信息提取是以从头至尾系列扫描方式进行的。,55,不同类别材料的加工速率与记忆容量,加工速率（,ms,）,记忆容量（项目）,数字,33.4,7.7,颜色,38.0,7.1,字母,40.2,6.35,字词,47.0,5.5,几何图形,50.0,5.3,随机图形,68.0,3.8,无意义音节,73.0,3.4,56,对,Sternberg,模型的批评,识记项目数量太少,刺激呈现速度太慢,对,Sternberg,的实验结果也可以从加工能量有限的观点加以解释,57,二、直通模型（,direct,access,model),实验支持：,常见词的反应时快于非常见词,重复项目的反应时少于非重复项目,可以解释系列位置效应,直通模型（,Direct Access Model,）认为，短时记忆中信息的提取并不是通过扫描的方式进行的，大脑可以直接通往所要提取的项目在短时记忆中的位置，进行直接提取。该模型认为，短时记忆中的每一个项目都有一定的熟悉值或痕迹强度，可以据此作出某种判定。在大脑内部有一个判断标准，当熟悉值高于这一标准，则作出“是”反应，低于这一标准则作出“否”反应。熟悉值与标准的偏离程度越高，作出是或否反应的速度也越快。,58,三、双重模型,Atkinson,和,Joula,认为，短时记忆过程中信息的提取既包含扫描方式，,也存在在直通方式，简言之就是两头直通，中间扫描。,59,四、加工速率与记忆容量,加工速率随记忆容量的增大而提高，容量愈大的材料，扫描愈快。,信息是以特征来表征的，短时记忆中的贮存空间有限，如果每个刺激的平均特征数量越大，那么短时记忆能够贮存的 刺激数量就越小。每个刺激的加工时间与其平均特征的数量成正比。,60,第五节短时记忆的遗忘,一、遗忘进程通过,干扰作业法,(Peterson-Peterson,方法,),发现：短时记忆中信息可以保持,15,30S,。如果得不到复述，那么短时记忆中的信息将会迅速遗忘。,阻止复述后短时记忆的遗忘速率（,Peterson,和,Peterson,1959),61,短时记忆中不同材料的遗忘速率（,Murdock,）,只要短时记忆识记项目的数量不变，识记材料性质的改变对短时,记忆的遗忘没有什么大的影响。,资源和认知分配,62,二、痕迹消退与干扰,关于遗忘，历来有痕迹说与消退说之分，,Waugh,和,Norman,(1965),实验发现，短时记忆中的遗忘的主要原因是干扰而不是记忆痕迹消退。,3725763628,7,36528,干扰项目数量对短时记忆信息保持的影响,每秒,1,个,每秒,4,个,63,