圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台14.1复习笔记一、心理学研究的变革（一）关注内在的认知过程：认知科学对行为主义的挑战1．行为主义的主要观点（1）心理学的研究对象应该是客观的、可观察测量的外在行为。（2）用“刺激——反应”的模型解释人类的所有行为。（3）强调外在环境的塑造作用。2．认知科学的诞生背景（1）心理学家逐渐发现，“刺激——反应”模型并不能解释人类的所有行为。（2）通过吸收计算机科学的最新理念，心理学将信息加工的观点用于心理学研究，从而诞生了认知科学。3．认知科学概述（1）研究主题认知科学的研究主题是诸如感知、注意、记忆、思维等人类的内在状态和过程。（2）研究方法①将信息加工分解为多个相对独立的阶段，通过观察和记录外在行为反应（如反应时）来推测内在认知加工过程，最后提出信息加工的认知模型。②对认知模型进行计算机模拟，然后通过比较计算机的输出与人类行为的异同来验证认知模型。（二）对“黑匣子”的直接观察：从认知科学到认知神经科学1．对脑损伤病人的认知障碍研究使心理学家意识到：如果把作为认知过程生理基础的1/19圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台大脑与认知过程对应起来，那么将有助于阐明认知过程和验证认知模型。2．脑认知成像技术能够在对被试无损伤的情况下，直接观察正常人在进行某种认知活动时的大脑活动，从而为探索正常人认知过程的神经基础提供了工具。二、脑认知成像技术一览（一）功能定位脑认知成像技术的出现，使得研究者能够对正常人的大脑进行全面的脑功能区定位。其中常用的有正电子发射层析照相术（PET），fMRI和功能近红外光谱技术（fNIRS）。1．PETPET反映的是氧与葡萄糖的代谢水平。（1）PET技术的成像原理①含放射性同位素的造影剂通过静脉注射或吸入气体进入体内后，随血液进入脑组织；②同位素释放出的正电子与脑组织中的电子相遇时发生湮灭而产生一对方向相反的γ射线；③这对γ射线被专门的装置探测到，并据此推断出同位素在大脑的位置分布；④神经活动的增强会导致附近代谢的增多，因此含有同位素的脑血流会增加。所以，通过检测同位素的分布，可以间接地反映神经活动的分布情况。（2）对PET图像的分析在实验中，研究者在实验条件和对照条件下分别得到一幅脑血流图。然后将两幅图像相减，所得到的图像即是与要研究的实验因素相关的脑血流图。（3）PET技术的局限性①成像所需时间较长，所以在实验范式上选择余地很小，通常只能采用组块设计，因此2/19圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台基于PET的研究容易受到练习或者疲劳等干扰因素的影响。②造影剂包含放射性物质，所以同一被试不宜频繁参加PET实验，这不利于那些需要被试多次参加实验的研究。③PET造价高昂。2．fMRIfMRI反映的是基于血氧水平依赖（BOLD）的大脑神经活动。（1）fMRI技术的成像原理①在大脑活动过程中，局部脑血流大幅度增加，而同时耗氧量却只有极小的增加。这就导致了血液中脱氧血红蛋白浓度减少；②脱氧血红蛋白由于其更强的顺磁性在大脑活动区域周围产生一个局部的磁场，而该局部磁场会使采集到的MRI信号减弱；③fMRI对基于这种局部磁场强度的变化进行检测，从而间接地测量大脑的活动水平。（2）fMRI技术的优缺点①优点a．信号直接来自大脑的神经活动，无需注人造影剂和同位素等其它试剂，因此适用于各个年龄段的被试，而同一被试可以在短时间里多次参加实验；b．空间分辨率非常高，可以达到1mm，因此可以进行精确的功能定位；c．有大量成像参数供实验者自由控制，以完成各种特定需求的扫描和多种实验范式。②缺点fMRI不是直接检测神经活动，而其所记录的血氧信号通常滞后于神经活动5～8s，因此它的时间分辨率较低。3．fNIRS3/19圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台fNIRS也是对BOLD进行成像。（1）fNIRS技术的成像原理fNIRS利用特定波长的近红外光与脑组织中脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白之间的吸收和散射关系，通过检测被试在执行任务时，局部脑血流中脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白的浓度变化，进而间接测量脑区的神经活动。（2）fNIRS技术的优缺点①优点a．fNIRS是无创性的。b．fNIRS对头动的容忍度较高，设备可以自由移动，对测试环境没有特殊要求。c．fNIRS价格相对低廉，适合经费相对短缺的实验室使用。②缺点a．只适用于对大脑表层神经活动的研究，而对大脑深处的神经活动不敏感；b．fNIRS的空间分辨率很低，无法对大脑的神经活动进行精细定位。（二）时间进程脑电图（EEG）和脑磁图（MEG）可以对神经电活动进行直接测量，有助于探究认知过程的时间进程。1．EEG（1）EEG技术的原理①大脑工作时，神经元的发放引起带电离子的运动从而产生微电流；②微电流在头皮表面形成微弱的电位差（微伏级），EEG装置通过高灵敏的电极和放大器来探测这些电位差。③EEG主要是通过波幅、潜伏期、电位的空间分布和频谱等指标提供大脑对信息的加4/19圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台工过程。（2）EEG技术的应用①事件相关电位范式（ERP）事件相关电位的范式即对同一认知事件进行多次重复测量，然后对在相同事件下记录到的脑电信号按照事件发生点对齐做叠加平均，以去除噪声，留下与事件相关的电信号。②脑区定位研究者首先建立一个关于大脑形状和结构的物理模型，然后根据脑电记录到的头皮电位的分布，采用逆向算法计算出大脑神经电兴奋源的位置、强度和方向。（3）EEG的优缺点①优点a．脑电直接反映了神经的电活动，有着极高的时间分辨率。b．造价较低，使用、维护也较方便c．完全无创，适用于各个年龄段的被试。②缺点缺乏功能定位能力，因此在对脑电数据的解释上存在较大的不确定性。2．MEG（1）MEG技术的原理①根据电磁感应原理，大脑在进行加工时产生的电流能够在头颅外表产生感应磁场。②MEG通过捕捉这种磁信号来推测大脑内部的神经活动。（2）MEG技术的优缺点①优点MEG的突出优点是对神经兴奋源的定位更为直接和准确。5/19
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