读脑术

“读脑术”向来是科幻小说的魅力所在，更是大众媒体大肆渲染的话题。而革命性技术的出现,使人们再次对“读脑术”充满了遐想。该书带领我们踏上了科学发现之旅，展示了这些非凡的脑成像工具(尤其是fMRI)的起源、发展和未来，揭示了它们如何被越来越多地用于解码我们的思想和经历，以及它们被运用在诸如巿场营销、政治选举和法庭测谎等领域所引发的问题。作者没有刻意迎合大众的猎奇心理，而是客观地呈现了这些工具的神奇效果和固有局限性。即便如此，该书依然引人入胜，既可以作为专业人士的珍贵资料，也可以作为外行人的趣味读本。

拉塞尔·A.波德拉克，斯坦福大学心理学教授，认知神经科学和神经成像领域的领军人物。 在成为斯坦福大学教授之前，曾先后在哈佛医学院、加州大学洛杉矶分校和得克萨斯大学奥斯汀分校任教。 2005年获美国心理学会“杰出心理学奖”，2005年获人类大脑图谱组织“威利青年研究者奖”。 2009年担任人类大脑图谱组织主席。他是《人类神经科学前沿》的副主编，曾担任多份学术期刊的编委会成员。

第一章20瓦特的思想——科学的极限挑战/001
什么是神经成像/004
大脑好比电脑/005
大脑运算什么/012
从大脑到思想/014
研究思想/017
神经成像诞生之前的认知神经科学/018
幸运的fMRI/020
神经成像无能为力的事/023
全书阅读指南/026
第二章看得见的思想/029
认知神经成像的诞生/034
磁力相机/044
“我将‘点亮’视觉皮质”/047
通往fMRI的“血氧水平依赖”之路/049
第三章fMRI的发展历程/055
将fMRI和神经元联系起来/058
发现大脑模块/061
解码大脑的初步探索/064
从分子到网络/069
“成长的烦恼”/073
fMRI是巫术吗/076
第四章fMRI能“读心”吗/083
破译思想语言/086
告诉我你在想什么/087
解码“心灵之眼”/091
解码脑损伤患者的意识/094
你真的疼痛吗/097
第五章大脑如何随时间而改变/101
终其一生的大脑发育/104
经验如何改变大脑/106
大脑的波动/109
一项疯狂的研究/111
一个人的大脑如何随时间而改变/115
走向个性化神经科学？/121
第六章犯罪和谎言——当神经成像遇见法律/125
大脑发育和刑事责任/128
法庭测谎/132
fMRI能测谎吗/134
预测未来犯罪/140
对现实世界中的决策来说，fMRI可靠吗/143
第七章决策神经科学——大脑的“购买按钮”成像/151
我们为什么这样选择/154
选择神经科学/156
学习好的东西/161
我们真的有两种思维吗/164
现在和以后/169
“消费神经科学”的出现/173
“阅读”集体心智/178
第八章精神疾病只是一种大脑疾病题吗/183
关于精神疾病，遗传学怎么解释/187
精神疾病成像/190
精神疾病成像的挑战/193
反思精神障碍/195
大脑中的恐惧/198
计算精神病学/201
成瘾症是大脑疾病吗/203
对精神疾病的偏见/207
第九章神经成像的未来/211
磁感应强度11特斯拉——高场MRI/215
超越血氧水平依赖/218
信息透明提升科学水平/221
结论/226
注释/229
致谢/241

     理解大脑的工作原理几乎是这个时代优选的科学挑战。3磅①重的脑组织，其心智运算能力怎么会超过世界上最优选的计算机，而其消耗的能量却不超过一只昏暗的灯泡？为了回答这个问题，神经科学家从不同层面对大脑进行了研究。目前我们对大脑工作原理的认识大多来自对其他物种的研究，从蠕虫、果蝇，一直到小鼠、大鼠和猴子之类的哺乳动物。虽然这些研究带给我们很多重要的思考，但归根结底，我们大多数人想要弄清楚的是人类大脑的工作原理，而人类大脑的很多方面无法在对非人类动物的研究中体现。如果想理解人类是如何思考的，我们就必须研究人类。 这本书讲述的正是这样的故事：一系列新技术如何使我们能够比以往任何时候都更详细地研究人类大脑的工作原理。这些技术工具被称为神经成像，因为它们能让我们创建人类大脑的图像，而这些图像能告诉我们大脑是由什么组成的（结构）以及大脑在干什么（功能）。尤其是其中一种工具，改变了我们为大脑画像的能力，它就是：MRI（磁共振成像）。这种不可思议的全能型技术赋予了神经科学家安全地观察人类大脑活动的能力，让我们得以了解大脑执行各种心理功能的过程。在某些隋况下，用MRI检测人们在执行任务或者静卧时的大脑活动，我们甚至可以解码他们的感受和思想。有些人大胆地称之为“读心术”，但称之为解码其实更准确。MRI的作用并不局限于在固定时间点对大脑进行研究，它还能显示经验是如何改变大脑的，以及从童年到老年，大脑随时间而改变的过程。它表明，人类大脑总体上遵循相同的原理，但也存在很多个体差异，这些研究使人们能够深入了解导致精神疾病的大脑功能障碍。与此同时，MRI引发了很多超出科学范畴的追问，这些追问在本质上关乎我们作为人类如何看待自己这一终极命题。如果思考只是一种能用MRI影像化的生物学功能，那么人类意识还有什么神秘可言？如果决策只是大脑运算的结果，那么“我们”该在何种意义上为自己的选择负责？成瘾症是一种大脑疾病还是自控力差的表现，又或者两者兼而有之？我们应该担心市场研究人员利用脑成像技术更有效地向我们推销商品吗？在概述神经成像的作用和局限性之后，我们会解决这些问题。 什么是神经成像 我使用“神经成像”这个术语时，通常指的是能让我们从外部检测人类大脑的技术。这些技术有很多种，但我主要关注的是MRI。鉴于MRI的安全性和灵活性，它已经成为使用范围最广泛的脑成像工具。不同种类的MRI可以检测大脑的不同方面，我们把它们大致分为结构性MRI和功能性MRI。结构性MRI检测脑组织的构成，如水或脂肪的含量。因为这些物质在大脑不同部位的含量不同，所以它们在MRI图像上会呈现出或明或暗的颜色（见彩图1）。脑组织检测非常有助于我们发现大脑疾病和了解大脑的各个部位在大小和形状方面的个体差异，但却无法告诉我们大脑在干什么，因此，我们需要使用功能性MRI（通常缩写为fMRI）。当研究人员发现可以通过检测MRI对血氧含量的影响来检测大脑活动时，fMRI就诞生了。fMRI的彩色图像如彩图1右半部分所示——大脑的有些部位似乎特别亮。我们会在第二章更详细地探讨fMRI的发明过程和工作原理。首先，我们需要回答一个问题：“大脑功能”是什么意思？ P3－5