认知心理学·邵志芳：第1章认知心理学概要

第一章认知心理学概述,参考书目,美罗伯特索尔所等著，认知心理学（第7版）美戈尔茨坦（Goldstein，E.B.）著认知心理学：心智、研究与你的生活（第3版）邵志芳著认知心理学：理论、实验和应用（第2版）,课程简介,课程类别：专业基础课课程性质：专业选修课学分：3课时：48考核方式：期中考试论文成绩组成：平时成绩：40%期末成绩：60%,第一节认知心理学的简史,认知心理学（一）WhatisCognitivepsychology?奈瑟尔对认知的定义：认知指的是对感觉输入加以转换、简化、细化、储存、恢复和利用所依赖的所有加工过程。,第一节认知心理学的简史,Cognitivepsychologydealswithhowpeopleperceive,learn,remember,andthinkaboutinformation(RobertJ.Sternberg,Cognitivepsychology).,第一节认知心理学的界定,广义的认知心理学：探讨人类内部的心理过程、个体认知的发生与发展，以及对人的心理事件、心理表征和信念、意向等心理活动的研究。狭义的认知心理学：即信息加工心理学，探讨人类的信息加工过程，解释人类认知过程中信息加工的内部心理机制，即信息的获得、存储、加工、提取和运用。,第一节认知心理学的界定,希波克拉底,柏拉图,亚里士多德,洛克,康德,第一节认知心理学的简史,理性主义,建立在承认人的理性可以作为知识来源的理论基础上的一种哲学方法，高于并独立于感官感知。,经验主义,人类的想法来源于经验，所以知识可能除了数学以外主要来源于经验。,第一节认知心理学的简史,联想主义心理学的先驱是霍布斯，创始人是哈特莱。联想主义心理学家把一切心理活动都看成是各种感觉或观念的集合则主要领先联想的力量来实现。所谓联想，即各种观念之间的联系或联结。联想的形成遵守两条原则：相似律（相似的观念易形成联结）和对比律（能够相互比较的观念易形成联结）。类似一个台球击中另一个,联想主义,英国联想主义的基本理念是，心理事件是由联想规律控制的，在意识中发生的一切是由心理事件之间的联系决定的。从联想主义的角度看，心理学主要有三个问题：为什么心理事件能产生联想；联想形成的规律是什么；心理事件经过联想后是否发生变化。,第一节认知心理学的简史,爱德华李桑代克(EdwardLeeThorndike1874.08.311949.08.09)美国心理学家，动物心理学的开创者，心理学联结主义的建立者和教育心理学体系的创始人。他提出了一系列学习的定律，包括练习律和效果律等。,赫尔曼艾宾浩斯（1850年1月24日1909年2月26日）,。1885年，他出版论记忆一书，这本书是实验心理学史上最为卓越的研究成果之一，它开创了全新的研究领域。著名的艾宾浩斯遗忘曲线,第一节认知心理学的简史,构造主义1879年是现代心理学创始的一年，构造主义心理学的创始者是德国的一位哲学家、生理学家冯特（18231920），他作为独立科学的心理学的创始人，引来了很多年轻人前来学习心理学，而他的学生铁钦纳建立了现代心理学第一个学派。主要观点：（1）心理学是研究直接经验的科学；（2）元素分析与创造性综合；（3）实验内省法。,第一节认知心理学的简史,冯特认为内省法只能用来研究简单的心理过程，而铁钦纳则把内省法用来研究思维、想象等高级的心理过程冯特把心理元素分解为纯粹的感觉和简单的情感，铁钦纳则把意识经验分析为三种元素：感觉、意象和感情。感觉是知觉的基本元素；意象是观念的元素；感情是情绪的元素。,构造主义的影响经验主义,经验主义主张摆脱宗教神学的玄学思考，将经验世界作为哲学的研究对象，把知识建立在经验的基础上。它强调人类所有知识和观念都来源于感觉印象，心灵通过创造能力将感觉印象组合成复杂观念。经验主义对铁钦纳的影响表现在，他把心理学研究对象（意识）分析为元素，并认为人的意识和心理现象就是由这些元素构成的。,构造主义的影响实证主义,实证主义主张关于世界的正确认识必须以自然科学的方法为基础，超越客观事实的宗教和玄学思辨性的概念是没有用的。,第一节认知心理学的简史,机能主义意识是机体适应环境达到生存目的的工具；心理学的任务是对意识状态“适应功能”的描述和解释。它认为，意识状态是一种连续不断的整体，称之为“思想流、意识流或主观生活流”；人和动物的心理活动都是“本能”冲动的作用。,机能主义有哪些代表人物，都有神马观点？,认知心理学研究的对象是意识，心理学是对意识状态的描述和解释，意识状态是一种川流不息的状态，是思想流、意识流和主观生活流，反对把意识分解为基本元素的做法，认为这种做法容易破坏心理的整体，詹姆斯关于意识的观点有：（1）每一种意识都是个人意识的一部分；（2）意识是经常变化的；（3）每个人的意识都可以感到是连续不断的，每个人的意识状态都是意识流的一部分；（4）意识的选择性。,詹姆斯的主要观点,1.机能主义-不足,折中主义倾向实用主义哲学强调“有用即真理”，这导致了机能主义心理学的折中主义倾向，使得机能主义心理学的理论主张良莠混杂，矛盾重重。机能主义心理学的理论观点往往缺乏系统、深入的理论建构，当然也就谈不上理论体系的完善。现代心理学“枝叶茂盛，主干脆弱”的病症，与机能主义心理学的这一传统不无关系。,1.机能主义-不足,生物主义倾向美国的机能主义心理学把人的心理生物学化，认为意识是有机体的心理生活或内在的自身机能，它既扩大了本能的范围，又夸大了本能的范围，以本能决定论来解释人的心理活动，并且把心理学归结为生物科学。这不仅是他们过度应用达尔文进化论的结果，也是他们抹杀人的心理的社会制约性的表现。,构造和机能主义的区别,第一节认知心理学的简史,行为主义主要观点是，主张心理学不应只是研究人脑中的那种无形的像鬼火一样不可捉摸的东西-意识，而应去研究那种从人的意识中折射出来的看得见，摸得着的客观东西，即人的行为。把S-R（刺激一反应）作为解释人的一切行为的公式。,巴甫洛夫,伊凡彼德罗维奇巴甫洛夫（）俄国生理学家、心理学家、医师、高级神经活动学说的创始人，高级神经活动生理学的奠基人。条件反射理论的建构者，也是传统心理学领域之外而对心理学发展影响最大的人物之一，曾荣获诺贝尔生理学奖。,华生,行为主义心理学的创始人主要研究领域包括行为主义心理学理论和实践、情绪条件作用和动物心理学。他认为心理学研究的对象不是意识而是行为，主张研究行为与环境之间的关系，心理学的研究方法必须抛弃内省法，而代之以自然科学常用的实验法和观察法。,第一节认知心理学的简史,格式塔心理学（gestaltpsychology），又叫完形心理学，该学派既反对美国构造主义心理学的元素主义，也反对行为主义心理学的刺激反应公式，主张研究直接经验（即意识）和行为，强调经验和行为的整体性，认为整体不等于并且大于部分之和，主张以整体的动力结构观来研究心理现象。,那么问题来了,身教重于言教？一朝被蛇咬十年怕井绳？为什么曾被一只狗吓过的小孩会害怕所有的狗？,第2节认知心理学的主要思潮和发展趋势,主要思潮信息加工学说联结主义学说,信息加工范式,信息加工范式强调的是信息加工的阶段性以及信息在加工过程中的具体储存方式。计算机隐喻把人比作计算机符号操作系统范式：也被称作信息处理模型或串行处理模型三个推论：a.既然人具有智能，它就一定是一个完整的符号操作系统。b.既然计算机是一个完整的符号操作系统，它就能表现出某种智能。c.既然人是一个完整的符号操作系统，计算机也是一个符号操作系统，那么就可以用计算机来模拟人的认知活动过程。,信息加工模式图,不足：a计算机一次只能处理一个事件（串行加工），b计算机在处理数据时，数据内容必须是离散的、明确的和确定的，人认知加工时所需要的信息却不是完全这样，c忽略情绪、情感、意向、人格、认知发展的作用三大区别：1.人是有认知发展的，计算机没有2.人有情绪、情感系统，计算机没有3.人是有动机的，做任何事都有自己的目的，计算机没有,联结主义范式,麦克洛奇&匹茨(1943)神经系统中所蕴涵思想的逻辑演算.BulletinMathematicalBiophysics联结主义的开始联结主义范式则将认知加工描述成为各个基本的（并且通常是无数的）加工单位之间的联结网络的兴奋和抑制模式，而这些加工单位是并行作用的。,联结主义范式（图）,第二代认知神经科学特征,具身性：身体与世界的相互作用情境性：社会背景与文化环境发展性：某一刻的认知仅是连续认知过程中的一个状态动力性：复杂的动力系统，各因素相互作用,第3节认知心理学研究方法,实验法生物心理学研究自我报告个案研究计算机模拟眼动追踪神经科学,1975年，百事可乐达拉斯品尝实验,自变量：百事可乐VS.可口可乐因变量：口感评价实验设计：被试内实验设计控制变量：品牌标签，颜色，被试选择偏差，实验者偏差,2,3,2003年，核磁共振实验,贝勒医学院R.Montague领导的研究小组重复了这一测试。在科学期刊神经上他们报告说，两种饮料带来的脑区活动不尽相同。,在不明品牌的条件下，百事可乐在下丘脑负责制造美好感受(或负责提供赏赐感受)的脑区所激发的兴奋，为可口可乐的5倍之多。换言之，百事可乐口感更好。但当可口可乐品牌出现时，与认知机制相关的侧脑前额叶皮层(lateralprefrontalcortex)和与记忆有关的海马丘(hippocampus)变得十分活跃。这便是说，可口可乐品牌的出现启动了被试对品牌的认知记忆，使他们相信可口可乐的味道更好。,眼动技术及其应用,眼动技术的兴起,眼动追踪技术，能够得到传统调研技术所不能得到的更加科学、客观、全面的数据，能洞察出潜意识行为，记录消费者真实的行为与反应，而不是经过思考后的想法。其主要职能就是通过记录人们的眼睛运动轨迹，进一步掌握和分析人们眼动轨迹和视觉习惯，从而完整而客观地了解人们对某种事项的视觉注意力、注视轨迹和关注质量，并成功最终获取人们的心理期待和兴趣焦点等有价值的信息，,MostcommonEyeTrackersinuse,技术与原理,通过图像传感器采集的角膜反射模式和其它信息，眼动仪可以计算出眼球的位置和注视的方向。结合精密复杂的图像处理技术和算法可以构建出一个注视点的参考平面图。,眼动追踪技术用于解释婴儿能力的发展,五月大婴儿能够表征暂时被遮蔽的物体,七月大的婴儿断定被遮蔽物体将继续运动,用于自闭症儿童研究的眼动追踪技术,自闭症表现为在某些重要部位的发育、人际交往、沟通交流、行为模式及想象力上有着严重的广泛性障碍。由于确诊时间往往比较晚，自闭症难以得到有效的治疗和预断，因此对自闭症的早期病症研究非常重要。对自闭症儿童较早进行强化干预，可以使患病儿童及其亲属更有机会得到充足的帮助和支持。,预测图：正常儿童与自闭症儿童在对人际交往在感知上的差异。,通过时间-空间的注视模型分析识别孤独症个体,孤独症是一种带有社交缺陷特征的发育障碍，这种病症的患病人数在过去的30年中增加了十倍。对孤独症的诊断取决于是否每种症状都符合诊断的标准的正确判断。这意味着虽然可以召集专家到现场进行准确的诊断，但却无法满足越来越多的孤独症诊断需求。因此，开发一套可以被非专业人士使用的能够准确地（准度度可与经过训练的专家相媲美）对孤独症进行诊断的系统是非常必要的。,本研究的目标是开发一种既可用于成年人也可用于青少年的通过眼动测量数据来识别孤独症个体的定量方法。,研究团队检验了25名孤独症儿童(平均年龄，3:1岁)，25名符合此年龄段的正常儿童(TDchildren)，27名ASD成年患者(平均年龄30岁)和27名正常成年人(平均年龄32岁)在观看一段截取自幼儿电视节目的生态类视频片段时的时间-空间眼动模式。段视频刺激材料长度为77秒，由12个较短的包含声音内容的视频片断组成，每个片段约为6秒钟。这些片断都带有一个、两个、三个或更多的角色，有的是批次进行谈话，有的则是对电视机前的观众进行诉说，言语在每个场景中会带有不同程度的社会内容和干扰性内容。,对眼睛和嘴部的观察,过儿童与成年人眼动数据的逐帧对比，当人物开始讲话时，两个群体之间的数据有着显著的差异。成年人通常会观察人物角色的眼睛（左图），而多数正常儿童则会关注人物的嘴部（中图）。在言语发展过程中，可能存在一段将语音与嘴部动作相关联的时期。当儿童积累了一定程度的经验后，他们就会去关注讲话者的眼睛来获取丰富的社交信息。,认知神经科学,“盖格再也不是原来的盖格了”。,1848年9月，在美国新英格兰州的维蒙特地区，身高5.6英尺,25岁的盖格正在工作,他是从事铺造铁轨工作的小工头。当他放置炸岩石的炸药时,事故发生了。一根铁杆穿过了盖格的左颊，并从他的前额穿出，落在一百多英尺之外。这根铁杆重13.25磅、3英尺7英寸长，直径有1.25英寸。受伤后的盖格居然能在工友的搀扶下走向牛车，以便到附近的旅馆去等待医生进行治疗。一个小时以后，当地的医生来到了旅馆，看到盖格头上有一个从下往上斜穿的空洞，头骨和它的覆盖物被炸开成直径大约为1.5英寸,边缘整齐的孔，可是这时的盖格却还愿意并能够合理地回答医生的问题。,当时医生仅对他进行了一些清洁处理，靠着他自己年轻的活力，不到两个月他身体复员了。左眼瞎了，但右眼是好的。当大家为他而庆幸时，却发现他成为一个“有强壮身体和野兽感情”的人。他不能再回到原来的工作岗位去了，不是因为体力的原因，他的智力和语言也没有受到大的影响，而是因为他的性格完全变了。在现实的社会环境中，他无法协调人际关系和计划各项任务，到处闯祸，找不到固定的工作，直至到38岁时死亡。,“盖格再也不是原来的盖格了”。,受伤示意图,反思：前额叶皮层的作用,这个事件后，更多触目惊心的脑损伤病例出现在报道里，它们或多或少地表达了相同的观点：前额叶皮层看来与呼吸、体温调节等基本生存功能或任何一种感觉加工或运动协调并无任何关系，但与我们头脑中最复杂的方面，即我们个性的本质和我们如何作为个体对外部世界作出反应等有关。,第一节、神经元和神经系统,一、神经元神经元就是神经细胞，是构成神经系统的结构和功能的基本单位。功能：接受刺激信息、传导神经冲动,（一）神经元的结构,（一）神经元的结构,胞体：由细胞膜、细胞核、细胞质组成，在这里进行着维持生命的各种代谢活动.树突：较短，负责接受刺激，并把刺激传向胞体。轴突：较长，每个神经元只有一个轴突。作用是传导刺激到它联系的各种细胞,（二）神经元的分类,按照功能来分类：内导神经元（感觉神经元）：外导神经元（运动神经元）：中间神经元：介于前两者之间，起联络作用。,神经元是通过接收和传递神经冲动来进行信息交换的。大脑加工的也是这种神经冲动。什么是神经冲动,如何产生的?,（三）神经冲动的电传导,几个重要概念神经冲动:当任何一种刺激作用于神经元时，神经元就会由比较静息的状态转化为比较活跃的状态。静息电位：神经元处于静息状态时，细胞膜内外存在一定的电位差。一般膜内电位低，带负电；膜外电位高，带正电。,静息电位是如何产生？,与神经元细胞膜的通透性有关,细胞膜对不同的离子具有不同的通透性。在静息状态下，细胞膜对K+的通透性较大，对Na+的通透性较差，结果K+外流，致使膜内外出现电位差。膜内比膜外略带负电，出现静息电位。,神经元受到刺激时，细胞膜的通透性发生变化。它使Na比K和Cl更容易通过。Na进入细胞内部，使膜内正电荷迅速上升，并高于膜外电位。这一电位变化过程叫动作电位。,动作电位,（二）、神经冲动的电传导,神经冲动电传导的法则,全或无的法则：“全或无”法则是指每个神经元都有一个刺激阈值，对阈值以下的刺激不发生反应；对阈值以上的刺激，不论其强弱均给出同样高度（幅值）的神经脉冲发放。,（三）神经元之间的化学传导,神经元和神经元之间的冲动的传导靠突触。,（三）神经元之间的化学传导,神经兴奋在突触间的传递，是借助于化学物质（神经递质）来完成的。兴奋作用在轴突末梢，突触小泡释放神经递质，作用到突触后膜的受体，改变了膜的通透性，引起突触后神经元的电位变化。递质与分子受体的结合具备两个条件：1不能有其它递质或者化学分子附着到分子受体上2神经递质的形状必须与分子受体的形状相匹配。,二、神经系统,（一）神经系统的结构,（二）脊髓,脊髓的功能,1.是躯体与脑部之间神经传导的通路：-来自躯干和四肢的刺激，经过脊髓到达大脑，大脑发出的指令，通过脊髓到达效应器。2、简单反射中枢：感觉神经元将神经冲动传入脊髓后，中间神经元不把它传入大脑，而直接传给运动神经元，至效应器形成反射。,（三）脑的结构,（三）脑的结构,（四）大脑的结构与功能机能,大脑的结构大脑半球是由表面的灰质和深部的白质组成。大脑是中枢神经系统的最高级部分，是各种心理活动的中枢。,皮层的沟、回：中央沟、大脑外侧裂、顶枕裂；中央前回、中央后回.皮层的四个分区：额叶、颞叶、顶叶和枕叶。,大脑皮层功能有一个重要的特点：不同的区域出现功能的专门化，那么大脑皮层的不同部位有什么功能呢？,2.大脑皮层的分区及机能,布鲁德曼（Brodmann，1909），47区。初级感觉区：包括视觉区、听觉区和机体感觉区。是接受和加工外界信息的区域。视觉区：枕叶内，17区。接受眼睛输入的神经冲动，产生初级形式的视觉。例如，光的觉察。听觉区：颞叶内，41、42区。产生初级形式的听觉。,机体感觉区,位于中央后回。接受皮肤、内脏等器官的感觉刺激，产生温度、疼痛等不同的感觉。躯干、四肢在体感区的投射关系是左右交叉、上下倒置的。头部在感觉区的投射是正直的。身体各部位投射面积的大小取决于它们在机能方面的重要程度。,初级运动区,位于中央前回。支配和调节身体在空间的位置、姿势及身体各部分的运动。运动区与躯干、四肢运动的关系是左右交叉、上下倒置的。运动区与头部运动的关系是正直的。身体各部位在运动区的投射面积取决于它们在机能方面的重要程度。,语言区-威尔尼克区,分辨语音形成语义和语言的接受有密切联系,病人说话语音语法都正常，但话语没意义，几乎不能提供任何信息。接受性失语症，一种语言失认症。能听到语音，但不能辨别出语义或者对语义做出错误的估计。,语言区-布洛卡区,产生协调的发音程序；提供语言的语法结构；言语的动机和愿望。,症状：布洛卡区病变引起的失语症常称运动性失语症或表达性失语症。病人阅读、理解和书写不受影响。他们知道自己想说什么但发音困难，说话缓慢费力；不能使用复杂句法和词法；自发性主动语言障碍，很少说话和回答，语言有模仿被动的性质。还可能有另外一种症状，就是病人可以说很流利很符合语法的话，但就是这些话毫无逻辑，也没有任何意义，人们照样听不懂他在说什么。,联合区,人类的大脑皮层联合区面积占总面积的4/5左右功能：它们负责解释、整合来自其它部分的信息，因此和各种高级的心理功能有关。,感觉联合区,邻近感觉区的脑区。受损后，产生失认症。不能认识区分物体形状。运动联合区：运动区的前方，负责精细的运动和活动的协调。受损后，精细活动受损。前额联合区（前额叶）：位于运动区和运动联合区的前方。,3.大脑两半球的一侧优势,大脑分左右半球，每一半球都有感觉区、运动区、视觉、听觉、联合区。正常情况下，两半球协调活动，一半球的信息通过胼胝体传到另一半球。但两半球是否具有不同功能？,临床上的证据,1861年，Broca的发现。中风后的病人。右侧偏瘫，语言障碍。右脑损伤：39岁教师，中风。康复后情感表达受到损伤。,来自割裂脑的证据：,癫痫病发作、切断胼胝体。Seprry在60年代对裂脑人进行了系列研究。把不同的物体，呈现在左、右视野，投射到不同半球,来自正常人的证据,Wada测验：给单侧颈动脉注射某种药物，选择性地短暂麻醉脑的左、右球。左半球产生失语症（2分钟；不能计数右半球几秒的失语症，能计数。,左半球：主要负责言语、阅读、书写、数学运算和逻推理等。右半球：知觉物体的空间关系、情绪、音乐和艺术欣赏、舞蹈雕塑等。正常情况下，两半球即分工又联合活动，完成复杂的活动。,脑的功能图,第二节、脑功能学说,脑是整体发挥作用？还是不同区域负责不同的功能？还是即分工又合作？,一、颅相学,各种机能是由大脑的一些特定区域负责的。始于加尔的颅相说。“心理表现为许多机能，这些机能在大脑内有其对应的位置”颅相学（Phrenology）是一种认为人的心理与特质能够根据头颅形状确定的心理学假说。颅相学家们认为大脑是心灵的器官，而心灵则由一系列不同的官能构成，其中每一官能便对应了大脑某一特定的区域。这些区域被认为按一定比例构成了人的特性。同时，颅相学家们还相信，颅骨的形状是与大脑内这些区域的形状相关的，因此通过测量人的头颅便能够判断每个人不同的人格。,一、定位说,神经解剖学家F.J.加尔和他的学生J.G.施普尔茨海姆于19世纪初提出的。认为大脑皮层分成许多独立的功能区域，分司各种心理能力。他们在六卷本的神经系统解剖学和生理学中提出：脑是唯一的心理器官；人的基本性格和各种智力特点是先天决定的；在脑中一定存在着发展程度不同的皮层区域,这些区域负责不同的能力,即所谓有不同的功能就有不同的掌管结构。,一、定位说,真正定位理论的提出始于19世纪60年代失语症的研究。布洛卡区,威尔尼克区。视觉中枢、听觉中枢、机体感觉中枢。20世纪4050年代，得到进一步发展。记忆与颞叶有关；情绪与边缘系统有关定位理论对脑的功能做出静态的、局部的描述,二、整体说（等势说）,脑的各种机能是由大脑整体负责。19世纪中叶，弗罗伦斯发现，切除动物一部分皮层导致的行为损伤，能恢复。动物行为损伤的程度与切除大脑皮层的大小有关。感觉、知觉在脑中占共同位置。0世纪中叶，拉什利的研究支持整体说。,大脑皮层活动的重要原理：均势原理：皮层各部位几乎以均等的程度对学习、记忆发生作用；总体活动原理：大脑是以总体发生作用的，学习活动的效率与大脑损伤的面积有关，与损伤的特定部位无关。,二、整体说（等势说）,三、模块说,20世纪80年代出现的一种新理论。由Gazzaniga(1976)提出。1人脑在结构和功能上是由高度专门化并相对独立的功能模块组成的。2不同的模块有不同的功能，模块的结合保证着认知功能的完成。例如模式识别中：面孔识别模块、物体识别模块。评价：它揭示的是人脑的整体性；它不是对脑功能的静态的、局部的描述，而是对脑运转状态的动态的全局性的描述。,总结,定位说：把脑的机能与脑的某一部位严格对应起来。整体说：大脑是统一的机能整体，脑的各种机能是由大脑整体负责。模块说：强调不同的模块执行不同的功能，模块的结合保证认知功能的实现。,认知神经科学内涵,（一）概念,认知神经科学（CognitiveNeuroscience）旨在阐明心理活动尤其是人类心理活动的脑基础，以揭示心理与脑的关系。认知神经科学这一学科名称诞生于二十世纪七十年代后期,该学科是认知科学与神经科学相互结合,于九十年代得到国际学术界公认的一门新兴学科,被认为是二十一世纪最有发展前景的自然科学前沿研究领域之一。,(二）神经科学常用探测技术,多导细胞电活动记录脑成像技术的发展时间分辨率(temporalresolution)和空间分辨率(spatialresolution),认知神经科学试图通过先进技术手段获得关于大脑结构与功能的重要信息，寻找涉及不同认知活动的大脑区域，界定各区域的活动顺序等。,1、单细胞记录(singleunitrecording),将微电极(microelectrode)插进动物大脑以获得细胞膜外电位(extracellularpotential)记录。,在静息状态下，膜内外大约有70毫伏90毫伏的负电位差，膜内比膜外略带负电的电位差，使细胞膜发生极化现象，称为静息电位在神经元的内、外部具有带电离子，细胞膜外带正电荷的钠离子（Na）和带负电荷的氯离子（Cl），细胞膜内则是带正电荷的钾离子（K）和带负电荷的生物大分子,当神经元受到足够强的刺激时，细胞膜的通透性迅速变化钠离子比钾离子和氯离子更容易通过细胞膜，使钠离子内流，膜内电位迅速上升，并高过膜外电位，使细胞膜内相对于细胞膜外变成正极，出现去极化状态，这种电位变化即为动作电位,1、单细胞记录(singleunitrecording),二、脑电图（EEGMeasurement）,脑电图(electroencephalogram，EEG)是通过在头皮表面记录大脑内部的电活动情况而获得的。大脑内部非常微小的电变化都能被置于头皮表面的电极记录到。这些变化可通过示波器中的阴极射线管而得以显示。,EEGandEvokedPotentials,EEGEvokedPotentials,脑电图(EEG)是研究和检查大脑半球神经元细胞自发放电活动，通过电子放大器并记录下来，客观反映大脑功能状态的一种检测技术。,因其方法简便无创、价格低廉而广泛用于颅脑疾病的诊断和研究。,不足之处,EEG的关键问题是脑电活动的自发性或大量的背景活动阻碍了对刺激引起的信息加工活动的记录。,三、事件相关电位(eventrelatedpotentials),1965年Sotton最早发现，在“认知”某种靶刺激时(奇异刺激)，可从头皮记录到一组波，主要有N1、P2、N2、P300，统称事件相关电位。多次呈现相同刺激，随后，每一刺激呈现后的EEG片段被抽取出来并根据刺激的触发时间加以排列。把这些EEG片段叠加后平均就获得一个单一波形。这样一来，我们通过这种技术就从脑电图记录中获得了事件相关电位，从而允许我们把刺激的效应从背景活动中分离出来。,ERP和许多认知过程的密切相关的联系，使得ERP成为了解认知神经基础的最主要的信息来源，这些认知过程包括心理判断、理解、辨识、注意、选择、做出决定、定向反应和某些语言功能等。,评价,1）无损。可以在人体上重复多次使用。2）脑电信号直接反映了神经元电活动变化。3）时间分辨率非常高，可以达到1ms以下。4）空间分辨率较低。电极个数和脑内兴奋源推测。5）费用低廉。128导，100万左右。,4、正电子发射断层扫描（PET）,正电子发射层析摄影术(positronemissiontomography）简称PET扫描。它的基本原理是：给被试注射含放射性同位素的示踪物，同位素放出的正电子，与脑内的负电子发生湮灭而释放出-射线。通过记录-射线在大脑中的位置分布，可以测量区域脑代谢率和区域脑血流的改变，以此反映大脑的功能活动变化。,评价,1）扫描时要给人体注射一定剂量的放射性物质，短期内最好不要接受多次PET扫描。2）并不是直接测量脑神经活动，只是通过测量脑血流量来间接推测脑活动。脑血流量和神经活动之间的关系复杂。3）空间分辨率高。目前最高可达5-10mm3。4）时间分辨率非常差。需要几十秒。5）设备昂贵。回旋加速器和同位素。,磁共振成像(magneticresonanceimaging，MRI)的原理是利用电磁场去兴奋大脑中的原子。这一过程所导致的磁场变化被一台环绕患者磁体所检测，