認知神經(jīng)科學是一門年輕而富有活力的交叉學科。它橫跨認知心理學、生理心理學、神經(jīng)科學等領域,致力于探尋人類心智的生物學奧秘,站在心理學、神經(jīng)學、信息科學、臨床醫(yī)學等領域的發(fā)展前沿。
一直以來,本書都被譽為認知神經(jīng)科學教材的金標準,由該領域的主要創(chuàng)始人之一邁克爾·S. 加扎尼加(Michael S. Gazzaniga)等世界知名學者撰寫。本書(原著第五版)對內(nèi)容編排進行了較大幅度的調(diào)整,深入淺出地介紹了復雜的核心認知過程(大腦半球特異化、感覺和知覺、物體識別、注意、運動、記憶、情緒和語言)以及控制過程(認知控制、社會認知和意識)是如何由大腦潛在的生物學基礎實現(xiàn)的。本書展現(xiàn)了認知神經(jīng)科學領域的前沿科學發(fā)現(xiàn)和臨床應用,既是學習認知神經(jīng)科學第1課的良伴,也能為認知科學、神經(jīng)科學、腦科學、復雜系統(tǒng)、人工智能、計算社會科學等學科的研究者帶來豐富的啟示。
邁克爾·S.加扎尼加教授是國際知名認知神經(jīng)科學家,美國國家科學院院士、美國藝術(shù)與科學學院院士,被譽為認知神經(jīng)科學之父。由他攜手理查德·B, 伊夫里和喬治·R. 曼根編寫的《認知神經(jīng)科學關(guān)于心智的生物學》20多年來為世界各國的研究者、學習者系統(tǒng)介紹了這一前沿學科的基本知識、理論體系、研究方法和發(fā)展狀況,廣受贊譽!
原著第五版中譯本由華東師范大學心理與認知科學學院院長周曉林教授以及中山大學高定國教授組織來自北京大學、華東?范大學、中山大學的一線科研工作者傾情翻譯。
中國科學學院生物物理所陳霖院士、北京大學計算機學院梅宏院士、北京大學第六醫(yī)院院長陸林院士等重量級學者鼎力推薦!
中譯本采用全彩高清印刷完美還原原版豐富的圖片資源,打造暢快的閱讀體驗。
歡迎翻開《認知神經(jīng)科學關(guān)于心智的生物學》(原著第五版)!在20世紀70年代末,當認知神經(jīng)科學首次出現(xiàn)時,這個新興領域是否會有立足之地仍然有待觀察。然而在今天,這一問題的答案已經(jīng)十分清楚:認知神經(jīng)科學領域已經(jīng)以驚人的方式蓬勃發(fā)展起來了。認知神經(jīng)科學在所有研究型大學中都有很好的代表性,它為研究員及研究生提供了發(fā)展交叉學科研究項目的工具和機會,而這些研究項目正是該領域的支柱。為了提供能夠報道*新成果的平臺,該領域已經(jīng)發(fā)行了多種期刊,其中一些旨在覆蓋整個領域,而另一些則專門服務于特定的研究方法或研究主題。文獻數(shù)量呈指數(shù)型增長。同時,美國認知神經(jīng)科學學會也在蓬勃發(fā)展,剛剛慶祝了它成立的第25個年頭。
在為早期版本鋪墊基礎的過程中,我們所面臨的基本挑戰(zhàn)是:明確使得認知神經(jīng)科學區(qū)別于生理心理學、神經(jīng)科學、認知心理學和神經(jīng)心理學的基本原則。當前,顯而易見的是,當研究人員試圖理解認知的神經(jīng)基礎時,認知神經(jīng)科學與上述學科的研究方法互有重疊,又對它們有所綜合。此外,認知神經(jīng)科學越來越多地反映了心腦科學(mindbrain sciences)之外的學科,例如,系統(tǒng)科學(systems science)和物理學;與此同時,這些學科也越來越多地反映了認知神經(jīng)科學。更新后的第14章意識問題正是反映這種現(xiàn)象的例證。
和本書的前幾版一樣,我們將繼續(xù)在心理學理論和與大腦有關(guān)的神經(jīng)心理學及神經(jīng)科學證據(jù)之間尋求平衡,心理學理論關(guān)注大腦,而神經(jīng)心理學及神經(jīng)科學證據(jù)則為些理論提供了依據(jù)。我們充分利用了針對病人案例的研究來闡述必要的知識點和觀察報告這些正是理解認知架構(gòu)的關(guān)鍵,而不是針對大腦疾病的詳細描述。在本書的每一部分,我們都盡可能地收錄當前*新的且利用前沿技術(shù)得到的證據(jù)所支持的信息和理論觀點。順便一提,前沿技術(shù)正是認知神經(jīng)科學領域的推動力量。與純粹的認知或神經(jīng)心理學研究方法相比,本書更強調(diào)證據(jù)的匯總整合,這也是所有科學的一個關(guān)鍵,尤其是在高級心理功能研究方面。為了完成這本書,我們還提供了使用計算技術(shù)的研究示例。
教導學生像認知神經(jīng)科學家一樣思考和提問是本書的一個主要目標。作為認知神經(jīng)科學家,我們使用廣泛的技術(shù)來研究心智與大腦的關(guān)系,例如,腦功能和結(jié)構(gòu)成像、動物神經(jīng)生理記錄、人類腦電圖和腦磁圖記錄、腦刺激方法以及腦損傷綜合征分析等。我們會強調(diào)這些方法的優(yōu)點和缺點,來展示如何以互補的方式使用這些技術(shù)。
我們希望讀者知道:要提出什么樣的問題,如何選擇工具和設計實驗來回答這些問題,如何評價和解釋這些實驗結(jié)果。盡管神經(jīng)科學已經(jīng)取得了驚人的進展,大腦卻仍然是一個巨大的謎,每一個洞見都會激發(fā)新的問題。由于這個原因,本書沒有使用聲明式的寫作風格,反而傾向于展示可以用不止一種方式來解釋的結(jié)果,以便幫助讀者認識到不同的解釋是有可能的。
自本書第1版以來,認知神經(jīng)科學領域在技術(shù)層面、方法層面和理論層面的重大發(fā)展層出不窮。腦成像研究如雨后春筍般涌現(xiàn);事實上,每年都有成千上萬的功能成像研究發(fā)表。應用于無創(chuàng)腦刺激、磁共振波譜、腦皮質(zhì)電圖以及光控基因技術(shù)的新技術(shù)均已經(jīng)被添加到了認知神經(jīng)科學家的工具庫里。認知神經(jīng)科學已經(jīng)與遺傳學、比較解剖學、計算科學和機器人技術(shù)等領域建立了迷人的聯(lián)系。分析所有這些研究并決定哪些研究應該被包括在內(nèi),始終是我們面臨的一項主要挑戰(zhàn)。我們堅信,技術(shù)是科學進步的基石。因此,我們認為跟蹤該領域的前沿趨勢至關(guān)重要。同時,我們也牢記著,本書是一本面向本科生的教材。
本書的前四版提供了令人信服的證據(jù),證明我們?yōu)楸究粕趯W習認知神經(jīng)科學的第1課提供了一本十分有用的教材,也為研究生和研究員提供了一本簡明的參考書。全世界已經(jīng)有500多所學院和大學選擇了本教材。此外,許多教師告訴我們,除了本書所采取的交叉學科范式,他們還對本書較強的敘述性風格以及提供了在一個學期中推薦教學的章節(jié)數(shù)目贊賞有加。
為了緊跟認知神經(jīng)科學領域的各類發(fā)展,每次修訂,包括修訂這一版,我們都需要做一定的刪減與大量的更新。我們認為,在對具體實驗結(jié)果進行選擇性描述的同時,介紹關(guān)于這些工具為研究腦功能提供的新方法及相應的新見解至關(guān)重要。下表列出了每一章的主要變動。
受到讀者反饋的啟發(fā),我們還讓本書變得更加友好,且聚焦要點。為了使本書更容易理解,我們用到的方法包括以下幾種。
現(xiàn)在,每一章都采用一系列大問題作為開頭,來框定這一章的關(guān)鍵主題。
對介紹性的故事進行修飾,其中很多都以對病人案例的研究作為特色,以吸引學生。
在第414章中的解剖定位專欄突出了該章稍后要討論的大腦解剖結(jié)構(gòu)。
對主要小節(jié)的標題進行了編號。每節(jié)都以一系列的關(guān)鍵信息作為結(jié)尾。
圖題變得更加簡潔,且更加突出核心教學要點。
兩種新型的專欄(來自臨床的啟示和科學熱點)展示了認知神經(jīng)科學的臨床與研究實例。
與過去各版一樣的是,本書仍然經(jīng)過了我們?nèi)齻人富有激情且不懈的互動交流,及與我們的同事、學生和審稿人進行廣泛的討論,方*終誕生。本書在這些互動交流中的獲益難以估量。當然,我們隨時準備對本書進行修改和完善。在早期的版本中,我們邀請讀者就任何建議或者疑問與我們聯(lián)系,現(xiàn)在我們?nèi)匀徽嬲\地發(fā)出這樣的邀請。感謝如今這個交流便捷的時代。讀者可以通過如下方式聯(lián)系到我們:gazzaniga@ucsb.edu、mangun@ucdavis.edu和ivry@berkeley.edu。
祝閱讀愉快!學習愉快!
作者介紹
邁克爾·S.加扎尼加(Michael S. Gazzaniga)
美國加利福尼亞大學(以下簡稱加州大學)圣芭芭拉分校賽奇心智研究中心主任。他獲得了美國加州理工學院的博士學位,并在那里與羅杰·斯佩里(Roger Sperry)一同工作,并作為主要負責人開創(chuàng)了人類裂腦研究。他針對人類與非人靈長類動物的行為和認知開展了廣泛的研究。他在美國康奈爾大學醫(yī)學院建立了認知神經(jīng)科學項目,在美國達特茅斯學院建立了認知神經(jīng)科學中心,在加州大學戴維斯分校建立了神經(jīng)科學中心。他是《認知神經(jīng)科學雜志》(Journal of Cognitive Neuroscience)的創(chuàng)始編輯,也是認知神經(jīng)科學學會的創(chuàng)始人之一。他管理認知神經(jīng)科學暑期研討會達20年之久,并擔任《認知神經(jīng)科學》(The Cognitive Neurosciences)這一重要文獻的主編。他在20012009年一直是美國生命倫理學總統(tǒng)委員會的成員。他還是美國藝術(shù)與科學學院、美國國家醫(yī)學院和美國國家科學院院士。
理查德·B.伊夫里(Richard B. Ivry)
美國加州大學伯克利分校的心理學和神經(jīng)科學教授。他在1986年獲得美國俄勒岡大學博士學位,與史蒂文·基爾(Steven Keele)共同進行的一系列研究將認知神經(jīng)科學的研究方法引入運動控制領域。他的研究項目聚焦于人類的表現(xiàn),具體研究大腦皮質(zhì)及皮質(zhì)下網(wǎng)絡是如何選擇、啟動和控制運動的。在加州大學伯克利分校,他曾擔任認知和腦科學研究所主任達10年之久,也是海倫·威爾斯神經(jīng)科學研究所的創(chuàng)始成員之一。在擔任《認知神經(jīng)科學雜志》副主編13年之后,他目前是《電子生物》(eLife)的一名高級編輯。他的研究成果曾榮獲諸多獎項,包括美國國家科學院的特羅蘭獎,以及美國心理科學協(xié)會的威廉·詹姆斯終身成就獎。
喬治·R.曼根(George R. Mangun)
美國加州大學戴維斯分校的心理學與神經(jīng)病學教授。他于1987年獲得美國加州大學圣迭戈分校的神經(jīng)科學博士學位,與史蒂文·A. 希拉德(Steven A. Hillyard)一同從事人類認知電生理學研究。他使用多模態(tài)腦成像研究大腦注意機制。他創(chuàng)立并管理著美國杜克大學的認知神經(jīng)科學中心與加州大學戴維斯分校的心智與腦研究中心,他還在加州大學戴維斯分校擔任社會科學系主任。他曾擔任《認知腦研究》(Cognitive Brain Research)雜志的編輯,也是認知神經(jīng)科學學會創(chuàng)始委員會成員之一(與加扎尼加一起),還是《認知神經(jīng)科學雜志》的副主編。他還是美國心理科學協(xié)會和美國科學促進會的會士。
主譯者介紹
周曉林
華東師范大學心理與認知科學學院院長,上海外國語大學語言研究院院長,教育bu高等學校心理學類專業(yè)教學指導委員會主任委員,長江學者特聘教授;曾任北京大學心理學系主任(20082013),國務院學位委員會心理學評議組成員(20092020),國家自然科學基金委重大研究計劃專家組成員(20102017),中國心理學會理事長(20172020)。
高定國
中山大學社會科學學部副主任,廣東省珠江學者特聘教授,教育bu高等學校心理學類專業(yè)教學指導委員會委員,中國心理學會理事,中國認知科學學會理事;曾任中山大學心理學系主任(20042019)、教師發(fā)展中心主任(20192020);入選教育bu新世紀優(yōu)秀人才計劃和中山大學教學名師。
第1部分 背景和方法
第1章 認知神經(jīng)科學簡史
1.1 歷史的視角
1.2 大腦的故事
1.3 心理學的故事
1.4 神經(jīng)科學的工具
1.5 你手中的這本書
第2章 神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
2.1 神經(jīng)系統(tǒng)的細胞
2.2 突觸傳遞
2.3 神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述
2.4 腦部概覽
2.5 大腦皮質(zhì)
2.6 將大腦成分連接到系統(tǒng)中
2.7 神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育
第3章 認知神經(jīng)科學研究方法
3.1 認知心理學和行為學方法
3.2 研究損傷的大腦
3.3 干擾神經(jīng)功能的方法
3.4 大腦的結(jié)構(gòu)分析
3.5 測量神經(jīng)活動的方法
3.6 功能和結(jié)構(gòu)聯(lián)姻:神經(jīng)影像學
3.7 連通圖譜
3.8 計算神經(jīng)科學
3.9 方法整合
第二部分 核心過程
第4章 大腦半球特異化
4.1 大腦半球特異化的解剖分析
4.2 割裂腦:皮質(zhì)間失去聯(lián)系
4.3 裂腦病人的腦功能特異化證據(jù)
4.4 解釋器
4.5 來自正常和異常大腦的腦功能偏側(cè)化證據(jù)
4.6 大腦半球特異性的進化基礎
第5章 感覺和知覺
5.1 感官、感覺和知覺
5.2 嗅覺
5.3 味覺
5.4 軀體感覺
5.5 聽覺
5.6 視覺
5.7 從感覺到知覺
5.8 跨通道知覺:耳聞如見
5.9 知覺重組
5.10 補償工程
第6章 物體識別
6.1 物體識別的計算問題
6.2 多重視知覺通路
6.3 觀看形狀和知覺物體
6.4 高級視覺區(qū)中物體識別的特異性
6.5 物體識別失敗
6.6 面孔失認癥
第7章 注意
7.1 選擇性注意和注意的解剖結(jié)構(gòu)
7.2 注意的神經(jīng)心理學
7.3 注意模型
7.4 注意和知覺選擇的神經(jīng)機制
7.5 注意控制網(wǎng)絡
第8章 運動
8.1 運動結(jié)構(gòu)的解剖和控制
8.2 運動控制中的計算問題
8.3 運動通路的生理學分析
8.4 目標選擇和動作計劃
8.5 動作和感知的關(guān)聯(lián)
8.6 運動系統(tǒng)喪失的補償
8.7 動作的發(fā)起和基底神經(jīng)節(jié)
8.8 新技能的學習和運用
第9章 記憶
9.1 學習、記憶及其相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)
9.2 記憶障礙:遺忘癥
9.3 記憶的機制
9.4 內(nèi)側(cè)顳葉記憶系統(tǒng)
9.5 腦成像和人類記憶系統(tǒng)
9.6 記憶的鞏固
9.7 學習和記憶的細胞基礎
第10章 情緒
10.1 情緒是什么?
10.2 情緒加工的神經(jīng)系統(tǒng)
10.3 情緒分類
10.4 情緒產(chǎn)生的理論
10.5 杏仁核
10.6 情緒對學習的影響
10.7 情緒和其他認知過程的交互作用
10.8 情緒和社會刺激
10.9 其他腦區(qū)和其他情緒
10.10 鎮(zhèn)定下來:情緒的認知控制
第11章 語言
11.1 語言和語言缺陷解剖學
11.2 語言的大腦基礎
11.3 語言理解:早期階段
11.4 語言理解:后期階段
11.5 語言理解的神經(jīng)模型
11.6 言語產(chǎn)生的神經(jīng)模型
11.7 語言的進化
第三部分 控制過程
第12章 認知控制
12.1 認知控制背后的解剖結(jié)構(gòu)
12.2 認知控制缺陷
12.3 目標導向性行為
12.4 決策
12.5 目標規(guī)劃:計劃和選擇任務
12.6 基于目標選擇的機制
12.7 保證目標導向性行為成功
第13章 社會認知
13.1 社會認知的解剖學基礎
13.2 社會互動和發(fā)育
13.3 獲得性和神經(jīng)發(fā)育性障礙中的社會行為缺陷
13.4 蘇格拉底律令:認識你自己
13.5 理解他人的心理狀態(tài)
13.6 經(jīng)驗分享理論(模擬理論)的神經(jīng)機制
13.7 心理狀態(tài)歸因理論(理論的理論)的神經(jīng)機制
13.8 孤獨癥譜系障礙和他人心理狀態(tài)
13.9 社會知識
第14章 意識問題
14.1 心智大腦問題
14.2 意識的解剖
14.3 喚醒水平和意識
14.4 復雜系統(tǒng)的組織架構(gòu)
14.5 信息獲取
14.6 意識體驗的內(nèi)容
14.7 心理狀態(tài)會影響大腦加工過程嗎?
14.8 動物意識的內(nèi)容
14.9 主觀感受
14.10 從裂腦研究窺探意識體驗的奧秘
參考文獻
術(shù)語表
版權(quán)信息
縮寫詞表