认知神经科学基础

本书以讲授人类认知功能与神经系统之间的密切关系为目标，系统阐述了认知神经科学的基本理论和研究方法。通过内容与案例相结合的教学方法，讲解感知、记忆、情绪和社会认知等不同认知功能与大脑结构和功能的关联。本书还将认知神经科学研究方法与人工智能应用紧密结合，让读者亲身体验认知神经科学给学习和生活带来的新变化。全书共7章，主要内容包括：概论、脑的组成与结构、神经系统、感觉与运动的认知神经基础、记忆与认知过程的神经基础、情绪与社会认知的神经基础以及认知神经科学研究方法。 　　本书适合作为认知神经科学和人工智能领域的本科或研究生教材，也适合作为人工智能从业者、认知神经科学研究人员以及对这两个领域感兴趣的读者的参考书。 　　本书配有电子课件、教学大纲、习题答案和教学视频，欢迎选用本书作为教材的教师登录www.cmpedu.com注册后下载，或发送邮件至limi@bjut.edu.cn索取。

高等院校教师

前言 第1章　概论 1 1.1　认知神经科学的研究对象 1 1.1.1　认知与认知过程 1 1.1.2　认知神经科学的研究层次 2 1.2　认知神经科学的起源与发展 4 1.2.1　对脑的早期认识 4 1.2.2　多脑室学说 5 1.2.3　颅相学说 6 1.2.4　神经系统的起源 7 1.2.5　现代认知神经科学的诞生 9 本章小结 10 思考题与习题 10 第2章　脑的组成与结构 13 2.1　大脑的结构 13 2.1.1　大脑的组成 13 2.1.2　大脑皮质分区 15 2.2　间脑与脑干 19 2.2.1　间脑 19 2.2.2　脑干 20 2.3　基底神经节 21 2.4　边缘系统 23 2.5　脑室系统 24 2.6　小脑 24 本章小结 25 思考题与习题 25 第3章　神经系统 28 3.1　中枢神经系统 28 3.1.1　神经元及其组成 28 3.1.2　神经元的分类 31 3.1.3　大脑皮层神经元及其结构 32 3.1.4　神经胶质细胞 33 3.1.5　神经信号的产生机制 35 3.1.6　神经信号的整合与传导 38 3.2　外周神经系统与脊髓 43 3.2.1　脑神经与脊神经 43 3.2.2　自主神经系统 46 3.2.3　脊髓 47 本章小结 50 思考题与习题 51 第4章　感觉与运动的认知神经基础 54 4.1　视觉认知的神经基础 54 4.1.1　眼睛及其结构 54 4.1.2　视网膜及其组成 57 4.1.3　视觉信息的投射通路 59 4.1.4　视觉皮层的功能分区 63 4.1.5　物体识别 65 4.2　听知觉的认知神经基础 68 4.2.1　声音及其特性 68 4.2.2　听觉系统的结构 70 4.2.3　听觉传导与听觉中枢 75 4.3　躯体感知觉的认知神经基础 77 4.3.1　躯体感觉感受器 77 4.3.2　触觉传导通路 79 4.3.3　躯体感觉区 80 4.3.4　痛觉和温觉 83 4.4　嗅觉与味觉的认知神经基础 87 4.4.1　嗅觉的认知神经基础 87 4.4.2　味觉的认知神经基础 91 4.5　运动与控制的神经基础 93 4.5.1　运动的传导通路 94 4.5.2　大脑皮层与运动 98 4.5.3　基底神经节与运动 101 4.5.4　小脑与运动 103 本章小结 104 思考题与习题 105 第5章　记忆与认知过程的神经基础 109 5.1　学习与记忆过程的神经基础 109 5.1.1　短时记忆容量及其神经基础 109 5.1.2　工作记忆模型及其神经基础 111 5.1.3　陈述性记忆与颞叶皮层 112 5.1.4　陈述性记忆与额叶皮层 116 5.1.5　陈述性记忆与间脑 117 5.1.6　程序性记忆与纹状体 118 5.2　注意的认知神经基础 119 5.2.1　警觉性注意的神经机制 120 5.2.2　定向注意的神经机制 121 5.2.3　执行注意的神经机制 129 5.3　语言认知的神经基础 130 5.3.1　语言中枢模型 130 5.3.2　语言非中枢模型 132 5.3.3　记忆-整合-控制语言模型 133 5.3.4　语义和句法加工的神经机制 134 5.3.5　语篇加工的神经机制 138 本章小结 140 思考题与习题 141 第6章　情绪与社会认知的神经基础 143 6.1　情绪及其分类 143 6.1.1　基本情绪 144 6.1.2　情绪的维度 144 6.2　情绪认知的神经机制 145 6.2.1　帕佩兹回路 145 6.2.2　快乐情绪加工的神经基础 146 6.2.3　恐惧情绪加工的神经基础 149 6.2.4　厌恶情绪加工的神经基础 152 6.2.5　愤怒情绪加工的神经基础 153 6.2.6　悲伤情绪加工的神经基础 153 6.3　社会认知的神经基础 154 6.3.1　杏仁核与社会交往 154 6.3.2　杏仁核与社会群体评价 156 6.3.3　杏仁核与攻击行为 158 6.3.4　其他社会认知的神经基础 159 本章小结 162 思考题与习题 162 第7章　认知神经科学研究方法 165 7.1　瞳孔波技术 165 7.1.1　瞳孔波信号的采集方法 165 7.1.2　瞳孔波信号预处理方法 169 7.1.3　瞳孔波信号的应用 174 7.2　脑电图技术 182 7.2.1　脑电信号及其频谱 182 7.2.2　脑电信号产生的原理 186 7.2.3　脑电信号预处理方法 190 7.2.4　事件相关电位获取以及主要成分 193 7.3　磁共振成像技术 203 7.3.1　医学影像学简介 203 7.3.2　磁共振成像原理 207 7.3.3　功能性磁共振成像的脑图像处理 221 本章小结 222 思考题与习题 223 参考文献 226