图7:运动控制
- 脊髓的自发运动肌肉运动 (Sherrington,1947;Thomas Graham Brown,1911)
- 运动计划表征(Keele,1986;Emilio Bizzi et al.,1984)
- 运动层级表征模型:概念层级、回应系统、运动执行(Donald Mackay,1987)
- 运动编码:场向量(Kakei et al.,1999,2001)
- 对运动目标的表征(Giacomo Rizzolatti,1988;Graziano&Gros,1994)
- 镜像神经元与体验认知(Umilta,2001)
学习(learning)是获取新信息的过程,其结果便是记忆(memory)。某些学习可能会在信息的单次呈现后,也可能是在信息的重复呈现后。记忆则必须是能够在一段时期内维持的。学习与记忆可以假设为三个主要的阶段:编码(encoding,包括获取acquisition与巩固consolidation)、存储(storage)与提取(retrieval)。
图8:记忆类型
- 记忆加工局限的神奇数字 7(George A. Miller,1956)
- 短时记忆模型(Richard Atkinson &Richard Shiffrin,1968)
- 工作记忆模型(Alan Baddeley&Graham Hitch,1974)
- 长时记忆模型(Endel Tulving)
- 海马、额叶与记忆研究(Charan Ranganath et al.,2004;Laura Eldridge et al.,2000;Mark Wheeler et al.,2000;Roberto Cabeza&Lars Nyberg&Endel Tulving,1996)
- Hebbian 学习与长时增强效应、(Hebb,1949;Bliss&Lomo,1973)
- NMDA受体与记忆的长时增强效应(Bannerman et al,1995;Saucier&Cain,1995;Daniel Zamanillo et al,1999)
因为很难对情绪做出准确定义以及通过操作实验进行科学测量,对情绪的研究充满挑战。早期情绪研究倾向于将情绪与认知分离,但随着有关情绪的神经科学研究发展,科学家们越来越清晰地认识到,情绪不能被视为独立于其他更“认知”的能力。情绪和其他认知功能的神经系统是相互依存、相互作用的。
在情绪的认知神经科学中,杏仁核一直是研究焦点。它不仅对情绪有重要作用,对内隐情绪学习、外显情绪学习和记忆、以及社会互动均产重要生影响。
不过当前杏仁核也不再是情绪的神经机制硏究中的唯一焦点。其他脑区,包括眶额皮质(愤怒)和脑岛(厌恶)已和杏仁核研究相结合起来。
- 基本情绪分类(Ekman&Friesen,1971)
- 情绪维度:效价与唤起程度(Osgood et al.,1957; Russell,1979)
- 情绪加工系统:边缘系统与Papez 回路 (James Papez,1937;Paul Maclean,1949,1952)
- 恐惧反应的两条通路(Joe Ledoux,1996;Mike Davis,1992;Bruce Kapp et al.,1984)
- 杏仁核与情绪、内隐与外显学习 (Heinrich Kliiver&Paul Bucy,1939;Elizabeth Phelps et al.,2001; Phelps et al.,2001;James Mcgaugh et al.,1992,2000)
- 杏仁核、海马与记忆 (Mcgaugh et al.,1996;Christianson,1992;Buchanan et al.,2006;Cahill et al.,1996;Hamann et al.,1999;Smith et al.,2006;Phelps et al.,1998
- 杏仁核与其他脑区共同作用 (Baxter et al.,2000;Hampton et al.,2007;Drevets,1998;Damasio,躯体标识假说)
- 情绪其他相关脑区研究。 愤怒(James Blair et al.,1999;Sander et al.,2005)、悲伤(Blair et al.,1999)、厌恶(Philips et al.,1997, 1998;Calder et al.,2000;Giacomo Rizzolatti&Wicker et al.,2003)、扣带前回(Lane et al.,1997;Devinsky al.,1995;Wicker al.,2003;Blair al.,1999)
图9:情绪其他相关脑区研究
语言对于大脑是如何通过处理口头和书面输人来获取意义这个问题,核心在于研究单词在大脑中是如何表征的。
其中单词表征中的一个中心概念就是心理词典(mental lexicon)。关于语义(单词描述客观世界的意义)、句法(单词是如何组合成句子的)和词形(单词的拼写以及发音模式的信息)信息的心理存储器。单词表征可以是正字法的(基于视觉)也可以是语音的(基于声音)。
- 语义网络模型 (Collins &Loftus,1975) 、(Martha Farah&James Mcclelland,1991)、(Caramazza&Shelton,1998)、范畴特异性损伤(Hanna Damasio,1996)
- 书面语言 (O.G.Selfridge,1959;James Mcclelland&David Rumelhart,1981、Gregory Mccarthy&Puce et al.,1996)、组群模型(Marsten-Wilson&Tyler,1980)
- 听觉单词知觉。言语加工层级模型(Jeffrey Binder et al.,2000;Demonet et al.,1992,1994;Perani et al.,1996;Binder et al.,1999,2000)
- 语境与单词识别(Mcclelland et al.,1989;Zwitserlood et al.,1989)
- 句法分析相关。花园路径模型(Tooley et al.,2007)、“非语言”信息与句子理解(Thomas Miinte et al.,1998)
- Broca 区和Wernicke 区与语言加工(David Caplan et al.,2000;Marcel Just et al.,1996;Nina Dronkers et al.,1994)
- 言语产生:语言产生理论(Willem Levelt,1989)、交互模型(Gary Dell,1986;Miranda van Turennout et al.,1999)
- 语言新模型:Peter Hagoort (P Hagoort,2000,2003)
前额叶皮质对于目标导向行为、工作记忆对于表征没有即刻呈现在环境中的信息都具有极高的重要性。所谓目标导向行为(goal-oriented behavior),即依据过去的经验得出适合于当前环境的行为。由于这些操作控制需要调节脑内的信息加工,通常会涉及认知控制(cognitive control)。认知控制的大脑主要区域是前额叶皮质,它对中枢神经系统(CNS)内多个区域间的协调加工起到重要作用。前额叶皮质包括初级和次级运动皮质前面的所有脑区,共四个部分:外侧的前额叶皮质、腹内侧的前额叶皮质(眶额皮质)、额极和内侧的额叶皮质。其中外侧前额叶皮质与额极、内侧额叶皮质与前额叶分别支持目标导向行为与行为中认知调节与监控。
- 前额叶与工作记忆功能(Alan Baddeley,1995;Wager&Smith,2003)
- 工作记忆与行为目标(Petrides,2000;Prabhakaranet al.,2000;Bunge,2004)
- 外侧前额叶皮质和与目标导向行为:额叶重要性(Tim Shallice,1991;Goel et al.,1997)、计划与选择行动(Duncan,1995)、前额叶的动态过滤(Art Shimamura,2000) 、任务转换(Seiki Konishi et al.,1998)
- 内侧额叶皮质与前额叶皮质协同与认知行为监控(Corbetta et al.,1991;Raichle et al.,1994;Dehaene et al.,1994;Gehring et al.,1993;Bush et al.,2000;Botvinick et al.,1999;JW. Brown&Braver et al.,2005)
社会认知神经科学是一个新领域,旨在理解大脑功能怎样支持社会行为背后的认知过程。神经科学们已经理解到,三种主要社会认知(自我知觉、他人知觉和社会知识)会激活许多相同脑区。
- 社会认知神经科学研究综述(MD Lieberman,2007):
神经经济学(Neuroeconomics)论文题目:Social Cognitive Neuroscience: A Review of Core Processes 论文地址:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17002553
神经经济学通过融合了心理学、神经科学和经济学来理解人们是怎样利用社会知识来进行决策的。与理性决策的经济学模型假定不同,神经经济学家把情绪的作用整合进来,认识到人们并不总根据经济后果做出理性决策,他们重点情绪和认知相关的大脑区域或多或少互相影响决策工作的。
- 神经经济学(sanfey et al.,2006)
计算神经科学(Computational neuroscience)论文题目:Neuroeconomics: cross-currents in research on decision-making 论文地址:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16469524
计算神经科学基于信息与计算科学,主要采用计算模拟和仿真方法,与认知神经科学进行交叉研究神经机制的学科
- 计算神经科学(TJ Sejnowski, C Koch, PS Churchland,1988)
认知神经动力学(Cognitive Neurodynamics )论文题目: Springer Series in Computational Neuroscience 论文地址: https://link.springer.com/search?facet-series="8164"&facet-content-type="Book"
认知神经动力学采用非线性动力学方法研究认知神经科学与神经信息处理过程,包括从微观到宏观,分子与细胞、生物学神经网络、认知功能以及认知行为等方面对人脑的认知结构和认知模型展开多层次的,跨学科的综合研究,探索大脑信息加工的认知和神经动力学机制,并建立可以实施的计算模型。
论文题目: Dynamical Systems in Neuroscience 论文地址: https://www.izhikevich.org/publications/dsn.pdf
- 华南理工大学认知神经动力学研究所
作者:十三维
编辑:张爽