认知科学与脑成像—

fMRI通常是指基于什么机制的磁共振成像，概述其机制。
1. fMRI通常是基于BOLD(血样水平依赖)效应的核磁共振成像
2. 机制：大脑特定区域神经活动增强时，该区域内血流量以及氧代谢率会增加，血红蛋白上存在一个可以结合氧气的铁离子(Fe2+)，当它和氧气结合时，会形成磁性更强的氧合血红蛋白，局部组织的T2* 略微增加，这会导致该区域MRI信号小幅上升约几个百分点。反之，当脑区域活动减少时，血流量和氧气需求变低，这会导致血红蛋白浓度下降，未结合氧气的铁离子(Fe3+)浓度上升，形成磁性更弱的去氧血红蛋白，导致MRI的信号相对活跃脑区弱。
除第一题所述之fMRI，还有哪些MR技术可以应用于认知神经科学研究。 多模态MRI技术是指在磁共振成像过程中，使用多种成像技术，对同一对象进行多维度的成像和分析。这种成像技术的优点在于其可以更全面、准确地对疾病进行诊断和评估。
1. MRS(磁共振波谱技术)：可用于测量不同神经化学物质的浓度变化情况，其原理是利用了质子的局部化学环境在不同分子之间变化的事实，这会导致不同分子中质子的共振频率不同，即每种神经化学物质会产生不同的光谱轮廓。
2. DTI(神经纤维束示踪)：是依据神经元不同方向扩散(系数)张量的差异对其进行示踪的技术，基本原理是通过对水分子弥散运动的观测可以给出它所在组织的方向和数量，从而得出各向异性的信息。
3. ASL(动脉自旋标记)：是一种基于核磁血流标记的非侵入式的动脉血流量测量的成像技术。原理是在流入的动脉血进入感兴趣的组织区域之前，对其质子进行磁性标记，进而获得感兴趣组织的图像。
4. 功能磁共振：通过结构相和行为实验的结合，分析兴趣结构相的功能
EEG和MEG的异同
1. 不同点：
  1. EEG是在无损的情况下记录大脑电活动的情况，而MEG是通过记录大脑变化电场产生的磁场(脑磁)的技术。
  2. EEG具备高时间分辨率，但空间分辨率低，而MEG的空间分辨率高，原因是大脑不同结构的电导不同，而脑组织，颅骨和头皮的磁导率基本一致。
  3. MEG不受容积传导效应的影响，其对高频信号的探测灵敏度高于EEG，可达到1kHz以上。
  4. 相比EEG，MEG的信号极其微弱，探测器对磁场变化非常灵敏，因此探测器须置于磁屏蔽室内。
  5. 神经细胞形态和脑组织结构对MEG信号有影响，神经细胞的非对称结构，特别是锥体细胞的非对称结构贡献了大部分脑磁信号。
2. 相同点：
  1. EEG和MEG信号来源都依据信号的矢量和，因此二者的测量都不能代表特定神经元的活动，只能说明信号贡献程度的高低。并且不同个体间的测量位置存在差异。
  2. EEG和MEG信号既有一致性又有互补性，可产生一加一大于二的效果。
  3. 二者都具备良好的时间分辨率等。
时间锁定和事件相关
1. 时间锁定：看的是大脑对刺激事件的反应相对于基线的变化是否出现在同一时间段内，而这种变化有两种，分别是能量的变化和相位的变化。能量的变化可以通过时频域内的ERSP（event-related spectral perturbation）来反映，即相对于基线能量值升高（ERS）或降低（ERD）。时间锁定巨有可加性和叠加性。
2. 事件相关电位(ERP)：特定认知刺激和任务下的脑电诱发电位，通过时间锁定的平均叠加(至少100次重复)提高信噪比，用以反映认知过程中大脑的神经电生理活动——即通过有意地赋予刺激仪特殊的心理意义，利用多个或多样的刺激所引起的脑的电位。它反映了认知过程中大脑的神经点生理的变化，也被称为认知电位，也就是指当人们对某课题进行认知加工时，从头颅表面记录到的脑点位。
结合认知神经科学涉及的时间-空间尺度，思考为什么会有如此多的研究手段并存。
1. 认知神经科学的脑成像指的是mapping，即研究结构和功能的映射关系，结构的成像需要依赖较高的空间分辨率，而功能的实现是一个随时间变化的动态过程，因此研究认知科学，需不同的手段来提高时空分辨率。
2. 不同研究手段有不同的有缺陷，如fNIRS技术的时间分辨率高，其和fMRI技术的结合可弥补fMRI在时间分辨率的不足；fNIRS和ERP的结合可显著填补后者空间分辨率的缺陷等。
3. 以TMS为例：认知科学的研究往往涉及“大脑-行为”因果关系的研究，这一研究多采用非侵入式脑刺激技术，如TMS。TMS实验需要精确定位大脑的结构作为靶点，因此实验前需要成像技术(如MRI)在空间尺度上找准位置，精确定位。此外，TMS实验对于突触的可塑性又依赖于时间尺度的追踪。
躯体感觉运动功能在大脑皮层上的交叉和倒置的意义？ 意义：(1)左右大脑半球并非分开的，而是通过胼胝体相互联系，使大脑在功能上成为一个整体，这对于两半球间的协调活动有重要作用。交叉和倒置的实现强调了左右脑半球的相互协调(如左视野看到的图片依旧可以通过左脑的语言区进行输出)，即交叉的完整功能实现，如视交叉需依赖一个正常的胼胝体才可发挥。倘若躯体功能的实现在大脑皮层上是同侧的，左右脑半球的协调性不能较好的体现。（2）进化的角度：机体的保护机制，有利于机体的趋利避害。
设计一个半球特异性研究的方案，如面孔识别的偏侧化研究，说明需要控制的因素。
1. 由于视觉和大脑的投射关系是非器官的交叉关系，而是依赖于视野，因此需要在屏幕正中央设计一个注视点，被试在实验时需保证双眼注视正中注视点。
2. 需要注意时间限制：单侧刺激时间需要短于反射弧的时长(100ms)，这样才能实现对单侧大脑半球刺激的投射成功。——原因是新刺激会抓走注意(button up)，这导致在注视点单侧刺激时容易注意力转移，即盯不久。
3. 控制面孔的拟合程度：准备被试和另一个人的图片，把二者图片进行梯度拟合，后利用这些图片对被试单侧刺激，进而研究自我识别和识别他人的半球优势。
阐述不同感觉系统之间的关系，并举例。
1. 感知觉是一个统一的整体；各感知觉系统之间既相对独立又普遍联系。如品尝美食时需要味觉、嗅觉(香)、视觉(色)三大感觉系统的融合和协调。
2. 不同的感觉系统可以互相促进，相互影响：说话人的眼神、表情、嘴部甚至躯体的动作等等，都能够帮助我们更好地理解听到的语言(有助于认知)。
3. 不同感觉系统的组合有利于带来全新的“认知涌现”：如丈夫听到妻子的声音以及闻到妻子的香水味时，会帮助其妻子的视觉形象“就位”。
简述两条视觉通路及其功能分离。
1. Where通路又称知觉空间位置的背侧通路，视觉信息投射到枕叶的视觉皮层后，沿背侧投射至顶叶。该条通路的感受野大部分在中央凹的外周，因此这条通路精细分辨的能力较差，但是有利于对外周视野中视觉物体的定位，即用于知觉物体的空间位置和运动。
2. What通路又称知觉形状的腹侧通路，视觉信息经枕叶沿腹侧投射至颞叶。该条通路的感受野在跨左右脑的中央凹，因此大多数神经元同时可以被左/右视野的刺激激活，这样会导致视觉物体的位置信息不明确，但是借助中央凹的超精细能力，可以提高对视觉对象的感知精度和分辨能力(知觉物体形状的通路)。
如何理解Kurt Koffka的这句话：The whole is something else than the sum of its part.(感知觉)
1. 该句话译为整体大于其各部分的总和(1+1>2)，以”认知涌现“为例，某个特定个体的整体知觉经验通常大于该个体”各个部分”的加和，这个知觉经验便是全新的认知涌现，如单一的听觉和嗅觉可以让人不仅仅识别听觉和嗅觉，还可以涌现视觉(P.T为例)。
2. 以感知为例：多模感知输入一致的时候，可以互相促进；说话人的眼神、表情、嘴部甚至躯体的动作等等，都能够帮助我们更好地理解听到的语言。这也是1+1>2的体现。
阐述对Affordance Competition的理解(感知觉) ——几乎所有皮层都广泛参与运动规划，AC模型认为，行动选择（做什么）和规范（如何做）的过程同时发生在从计划到执行不断演变的交互式网络中。它是一个递归过程：通过感知选择目标，在运动皮层规划运动，在运动系统执行运动，然后运动的效果再通过感知系统反馈回运动皮层，进行再规划。做什么和如何做同时发生有助于我们快速响应外界环境的刺激，有利于自我保护和快速适应环境等。
如何理解Charles Sherrington的这句话：Life’s aim is an act, not a thought(感知觉) ——可以理解为人类是运动技能的专家，我们绝大部分人的目标是为了学习某一项自己感兴趣的运动技能，如一项技能—弹琴、一个运动—打网球等。但目前来看，这句话不完全对，因为不去做一件事(代表thought)并不比去做一件事更像一种行为，因为抑制和兴奋同样是一种神经活动。
对于“选择性注意选择的是什么？”这个问题有哪些主要的回答？表明你个人的理论倾向，并简述理由。 ——选择性注意特指聚焦到一个对象上的注意
1. 主要的回答：
  1. 过滤器理论：当信息通过各种感觉通道进入神经系统时，由于设置在神经系统某个部位的过滤机制，使部分信息获得通过，并接受进一步的加工；而其他的信息就被阻断在这种机制的外面而完全丢失了。
  2. 衰减理论：过滤器不是按照“全或无”的方式工作,当信息通过过滤装置时,不被注意或非追随的信息只是在强度上减弱了，而不是完全消失；不同刺激的激活阈限是不同的,有些刺激对人有重要意义，激活阈限低,容易被激活。
  3. 后期选择理论：所有输入的信息在进入过滤或者衰减装置之前就已受到【充分的分析】，然后才进入过滤或者衰减装置，因为对信息的选择发生在加工后期的反应阶段。又称完善加工理论，反映选择理论或记忆选择理论。
2. 我个人更认可衰减理论：因为衰减理论，非追随耳的信息是有被注意到的，只不过慢慢的衰减。不同的刺激阈限也不同，重要的刺激就阈限低，这就有了“鸡尾酒会效应”，就比如我们和人谈话时，但不对其谈话内容感兴趣，注意力就会慢慢转移(并非全或无的骤然过滤)到其他感兴趣的东西或声音。
短时记忆和工作记忆的关系。 ——短时记忆强调的是记忆维持的时间，工作记忆强调的是它强调短时间内维持有限的信息，并对这些内容进行心理加工操作的过程。二者关系如下：
1. 从信息维持的时间而言：短时记忆指的是那些能够维持几秒至几分钟的记忆，而工作记忆的维持时间正好位于这个区间。如果仅从对信息的存储时间这一角度考虑，可以说，工作记忆只是一种特殊的短时记忆。
2. 从记忆机能而言：工作记忆所维持的信息是服务于随后的认知活动的，并且基于这种存储基础上的处理与加工是这些认知活动的前提条件。举一个例子，比如说心算中的记忆就是一种工作记忆。而短时记忆的机能仅仅是起到对信息的存储作用，其存储的信息不一定会被下一步认知活动所运用到。比如，我们奔跑在乡间的小路上时，不经意间记住的野花的颜色。如果仅从对信息的存储这一角度考虑，工作记忆与短时记忆是相通的，但是在机能方面工作记忆比短时记忆，多了一个对信息的加工功能。
长时记忆的分类树，并举例。
1. 陈述性记忆（可口头陈述）：
  1. 情景记忆：记得(remenber)特定的时间、地点、人物以及事件。
  2. 语义记忆：知道(know)，即对客观知识(事实)的了解和掌握。
2. 非陈述性记忆（难以用意识触碰和言语表达）：
  1. 程序性记忆：重复口述序列并按压按键，多次重复后不口述，可形成对口述序列的程序性记忆，要口述则需借助运动系统。
  2. 知觉表达系统：Priming，即启动，指某个刺激的预曝光，导致对该刺激的反应发生变化。双侧颞叶损伤的H.M.(无外显记忆)不记得看过单词表，但对单词补缺测试有启动效应。
  3. 经典条件化：巴甫洛夫的狗，向狗提供食物之前响起的铃声进行训练，后续只响铃时会增加唾液分泌。
  4. 非联想学习(主要涉及感觉和感觉运动途径)：敏感化——响应随着刺激的重复呈现而增加，如摩擦手臂的起初会产生一种温暖的感觉。但如果继续，它会受伤，这是一种适应性反应，警告我们停止。习惯化——对不变刺激的反应随着时间的推移而降低，第一次使用电动牙刷时，整个口腔都会不舒服；但使用几次之后没感觉了。
内侧颞叶的不同部分和它们对长时记忆的贡献。
1. 海马体：将不同的上下文信息绑定在一起以形成复杂的上下文记忆，该功能由海马的位置细胞和内嗅皮层的网格细胞合作实现。此外，后海马，后海马旁回参与了记忆编码阶段。
2. 内嗅皮层与外嗅皮层：内嗅皮层是大脑皮层加工后的感觉信息进入海马体的“闸门”（gate）。一般认为，空间位置（ where）和物体特征（ what，如气味、形状和声音等）信息分别由内侧和外侧内嗅皮层输入海马体进行关联、学习和记忆。
3. 杏仁核：可以帮助长时记忆的加工，巩固大脑其他部位的记忆储存。
举证内隐和外显情绪加工的存在？
1. 内隐情绪是指个体在没有意识监控和意图的情况下改变了自身情绪反应的品质、强度和持续时间等的一种情绪活动过程。内隐情绪通常是发自内心的，主要受基底神经节调控——男生在公车上看到一位美女坐在自己旁边，他心跳加速“小鹿乱撞”。这里的小鹿乱撞就是对这种喜欢，想认识对方的内隐情绪的具象化表达/小鼠对电刺激的恐惧/一侧基地神经节受损，会导致同侧的自主笑容无法实现。
2. 外显情绪：外显的情绪调节方式一般指的是个体有目的地对情绪进行调节，外显情绪主要由运动皮层控制(交叉的)——在进行工作汇报的前几分钟突然收到令自己高兴的消息，这时需要自己调节情绪至较平静的情绪/一侧运动皮层受损会导致另一侧的自愿笑容无法实现。
结合具体研究实例阐述双分离和交互作用的概念及其心理学意义。
1. 双分离：双分离原则的逻辑是，若一被试不能顺利完成A任务(脑区a受损)，但可顺利完成任务B，另一被试不能顺利完成B 任务(脑区b受损)，但可顺利完成任务A，且已知任务A只与脑区a有关而与脑区b 无关，任务B 与脑区a无关而只与脑区b 有关，则这两个任务存在不同的脑机制。——这可在单分离任务的基础上排除其他脑区的影响。
2. 交互作用：若一被试在不能完成任务A的基础上，也不能完成任务B，且任务A与脑区a有关，即该被试脑区a受损，任务B与脑区b有关，但改被试脑区b不受损。则可说明脑区a的受损影响了脑区b的正常功能。说明两脑区存在交互作用(一个因素影响另一个因素)。——有利于探讨两个脑区直接的相互协调关系。
比较各种认知研究方法的优劣？尝试列举神经科学不同层次的技术和工具？
1. 组织水平上的研究方法：
  1. 脑电：
    1. 颅内脑电ECoG：优点是其具有更高的空间分辨率，存在更大的信号强度，有更宽的带宽，且不易受到伪迹的影响(如眼电和肌电)。劣势在于其的创伤性较大，且植入的电极需要考虑生物相容性和较高的性能。
    2. EEG：优点在于无创性、造价低，且适合各个年龄段的被试。对于效果来说，EEG可直接反映中枢神经的电活动，其的时间分辨率高。缺点是其空间分辨率较低，在脑电数据的解释上存在较大的不确定性，即脑电数据只能反应不同脑区贡献程度的高低(来自不同脑区的矢量和)。
  2. 脑磁(MEG)：优势是(1)具有比EEG高的空间分辨率 (5mm以内)，比fMRI更高的时间分辨率 (1ms以内)；(2)相较于电导不同的脑电，MEG具有准确的空间定位；(3)MEG还覆盖了高频信号，即MEG信号中神经电活动的高频部分的衰减相对头皮脑电要小很多。缺陷是(1)其的信号来源是很多细胞矢量和的统计，不能代表神经元的活动。(2)MEG系统比EEG系统更大更昂贵，且不易携带，还需要电磁屏蔽室屏蔽包括地球磁场在内的外部磁场。此外，MEG对脑回的电流活动不敏感。
  3. fNIRS(功能性近红外光谱成像：利用血液主要成分对 700~900 nm近红外光良好的散射性，无损地连续测量脑活动时氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白和细胞色素氧化酶等吸光色团的浓度变化，得到与大脑活动相关的血液动力学、组织氧化及细胞代谢改变等信息。)：优点：造价相对较低、便携性好、无噪音、无创性和对运动不敏感，特别适于特殊人群脑功能成像研究。缺点：1、空间分辨率有限；2、光源和探测器尚未成熟；3、数据半定量化问题；4、缺乏精准的光学信号传输衰减模型，被试间数据稳定性较差，缺少真正意义的基线信号。
  4. fMRI：优点(1)无创性和广泛的被试适用年龄范围(2)高空间分辨率，可以进行精确的功能定位(如通过血流量变化进行功能定位的bold技术)。缺陷：时间分辨率低，造价昂贵。
  5. 非侵入性脑刺激技术(TMS和tDCS)：
    1. TMS(TMS线圈周围产生强脉冲磁场，磁力线以较小的阻力无创伤地穿透颅骨到达皮质层，在皮质层内产生可传导的感应电流，从而刺激相应的脑区的神经元。):优点(1)可无创性在皮质层内产生可传导的感应电流，从而刺激相应脑区的神经元。(2)TMS可影响突触可塑性，可通过调节突触功能影响神经网络重建。(3)可在高时间分辨率下研究脑功能的时间动态。缺点（1）TMS的实现需依赖于大脑结构的精确定位(MRI数据)（2）不同被试的TMS实验定位不同
    2. tDCS:优点（1）具有刺激后效应，刺激时间持续够长（2）可调节远隔皮层及皮层下区域兴奋性。缺点：具有低时间分辨率，且不能区分脑区的调节神经过程。
2. 分子遗传学：
  1. 基因敲除——转基因动物的疾病模型
  2. 行为表观遗传学
  3. 双生子研究——探究心理学属性(是先天决定的还是后天决定的)
3. 细胞水平：膜片钳、单细胞记录
4. 行为水平：实验心理学(反应时和准确率)、心理物理学(阈值测量，如台阶法测阈值和过程测量)
设计一个恐惧条件化的实验，说明主要的刺激和反应变量。
1. 训练前：准备恐惧箱，恐惧箱内有可控开关的灯泡以及可控噪声开关的喇叭，底部是可控的放电装置。将单独的小鼠置于恐惧箱内分别进行非恐惧刺激的光刺激(CS：conditioned stimulus—条件化刺激)、在无光无声条件下的非条件化恐惧刺激的电刺激(US1：unconditioned stimulus1—非条件化刺激1，产生UR：Unconditioned response—非条件化反应）、无光无电刺激的噪音刺激(US2—非条件化刺激2，产生UR)。
2. 训练期间：开灯(此时灯为条件化刺激)的同时给小鼠释放电(此时产生的依旧是UR)，直到小鼠对光这个非条件化的反应产生条件化反应(对光产生CR：conditioned response—条件化反应)，即单独给光时也会产生对电的恐惧反应(产生CR)，说明训练成功。训练后，开灯的同时再开噪声可增强小鼠对电的恐惧反应，此时的噪音起到了叠加效果(产生potentiated CR)。
阐述你对脑机接口的理解
1. 脑机接口是在脑与机器之间建立连接的系统。例如老鼠被训练之后，能够学会按下杠杆来获取饮用水。整个因果链条是：运动皮层发出指令，前肢执行按下杠杆的动作，杠杠启动饮水装置。脑机接口就是在皮层的指令和饮水装置的启动之间，架设一座新的桥梁，直接用脑信号(如EEG信号所代表的事件相关电位ERP等)启动饮水装置。除了EEG，也可通过在头皮上、大脑表面上或大脑内的传感器检测磁场、血红蛋白等参数的变化来进行桥梁的搭建。因此，它既是神经修复最有效的工具，是目前能完全解决瘫痪、中风、帕金森等患者神经功能受损的有效手段，此外它还是全面解析认识大脑的核心关键技术。
2. 挑战：如何在最低限度损伤大脑和最大限度利用大脑之间达到平衡？如何提高稳定性(增加训练可提高)。此外，相比非植入式脑机接口，植入式脑机接口在神经信号质量和神经调控精度等关键性能上有着天然的优势，不过植入手术对大脑的创伤、植入器件长期在体的安全性等问题仍是当前的研究瓶颈。
认知科学研究和人工智能发展的关系。
1. 认知科学是以人工智能的研究为基础，并在多学科的影响下发展起来的，它为人工智能的研究提供了感知和思维等智能活动的机理和过程。
2. 认知科学的进展可推动人工智能的发展：认知科学与哲学紧密相关，这两者互为工具、互为研究对象。因此认知科学的发展使人工智能学科与多种不同的学科(心理学、哲学、语言学、人类学、人工智能和神经科学等)综合起来，即从类脑感知到认知的人工智能，要求我们不光要对事情进行感知，更是要进行认知，而且需要学会思考、决策以及行动。这从不同的角度去分析解决问题，从而推进了人工智能技术的发展。
3. 认知科学的研究和人工智能密不可分：人脑的感知和认知是人工智能进化和优化的核心。其中包括权重优化、结构优化、稀疏网络优化、网络剪枝方法。他们都依赖于传统梯度算法和演进计算的结合。因此，我们要在网络模型和学习算法的结合上考虑协同进化的优化。
为什么说认知科学是一门独立的学科？
1. 认知科学存在适合描述认知精神世界的认知变量，即存在认知科学的基本单元。如“大范围首先”的知觉物体的拓扑学模型中提及的“chunk”这一基本单元。“Chunk” 的核心含义 — 由 grouping, belongingness,“What goes with what” 形成的整体性 — 描述为大范围拓扑不变性质 (连通性、洞的个数)。
2. 认知科学存在适合研究认知过程的科学实验方案，即认知实验范式。如盲视（Blindsight）的实验范式，这可检验临床盲人的拓扑性质分辨能力。
3. 认知科学具备一定的研究手段：脑认知成像技术(brain mapping)。这里的成像不是指成像技术，而是关于“什么是大脑”的一种研究路线和哲学思想：大脑是由专司某种认知功能、结构和功能相对独立的多个脑区组成的。
结合认知科学研究，阐述你心中的科学家精神。
1. 科学家精神应当具备公有性，即科学的新贡献是社会和认知的合作的产物，它们构成了一种公共遗产，科学知识应充分的公开与交流。如每两年的中国神经科学学会学术年会，使得科学家们得以交流。
2. 科学家精神应当秉持普遍性原则，即科学成果需要一个客观标准，即科学是可检验的。例：我们要杜绝小保方晴子造假事件的出现，要时刻牢记普遍性原则。
3. 科学家精神应当具备无私立性，即科学家不能为了科学而科学，应当杜绝为了名誉和利益的科学。如袁隆平先生的一生都为了人类的福祉而贡献。
4. 科学家精神应当具备有条理的怀疑论，即科学家应当主动采取评论、评审、同行评议等方式来鼓励寻找缺陷、错误和其他缺点。如课中天罡老师所述的我们鼓励大家对于当下一些认知科学理论秉持怀疑态度，只有这样我们才能不断完善自己的理论。
5. 科学家精神应当具备原创性，即要敢于发现未知，基于理论创造未知。如陈霖先生的大范围首先原理的发明等。
阐述辩证唯物主义哲学对认知科学研究的指导意义。
1. 世界观上：
  1. 唯物主义告诉我们物质决定意识，意识产生于物质，应当反对包括二元论在内的各种唯心主义，即认知科学的研究并不是凭心而定的，需要依赖于大量物质基础的研究，如大脑结构和功能对应关系的研究。
  2. 辩证唯物主义：意识以其主观能动性反作用于物质，反对机械唯物主义和决定论。认知科学不能以孤立的、静止的、片面的观点来研究，而是需要在一个不断深化的能动的辩证发展过程中来不断完善和研究。
2. 方法论上：
  1. 认知科学的基本问题，不能靠物理的推理或计算的分析来解决，根本上只有通过实验来回答。并且要秉持认识来自实践，又转过来指导实践，为实践服务的理念，即人对世界的认识不是一次完成的，而是一个多次反复、无限深化的过程。
  2. 心理最基本的功能不是认识世界，而在于和物质世界的交互。即认知科学的研究认识源于实践(与物质事件的交互)，第一次飞跃产生感性认识，再一次飞跃为理性认识，理性认识又回到实践，指导实践，完成一个循环，这个循环是一个螺旋上升趋势。
归纳目前工作记忆研究的理论假设（Chunk），对未来的核心基本点有什么？ ——工作记忆的“组块” (Chunk)理论：工作记忆的基本单元不是计量计算机存储大小的单元比特 (bit)；而是 Miller 提出的组块。
1. 重复优势效应实验【如颜色的重复 (repeated, 两次出现的颜色完全相同)的条件会使记忆成绩显著高于颜色更新 (updated, 每个位置上的颜色不同)的条件)】系统一致地表明拓扑性质改变将导致重复优势效应的消失。支持了“chunk” 的拓扑学定义：拓扑性质的改变会被工作记忆看成新“chunk”的产生。
2. 拓扑变化干扰效应实验结果(TCIE)系统一致地表明拓扑性质变化带来稳定的干扰效应，进一步支持了”chunk”的拓扑学理论。注:TCIE范式。
3. 对未来的核心基本点：chunk组块理论可以在未来运用于临床的检测。如MCI(遗忘型轻度认知功能障碍)患者的检测：MCI 患者拓扑变化干扰效应显著高于健康老人，而健康老人和青年之间拓扑变化干扰效应差异不显著，且记忆容量 (K值) 和年龄显著相关，而拓扑变化干扰效应和年龄没有显著相关。因此拓扑变化干扰效应支持了工作记忆基本单元的拓扑学定义，对 MCI 的诊断提供了可能的科学数据指标。
当下的情绪分类有什么主流的看法，请谈一谈假设的基本核心点，并试着例举支持他们观点的研究。
1. 主流看法与基本核心点：通过面部表情的变化分辨负面情绪，通过情绪所引起的arousal（如心跳、血压等）又可分为激烈情绪和较为温和的情绪。
2. 例子：
  1. 负面正面：正面情绪用嘴；负面情绪用眉。
  2. Cannon-Bard Theory：当受到snake的刺激时，arousal和情绪是同步产生的，这时的情绪是fear和arousal的快速心跳对应上了，说明fear，anger以及joy等比较激烈的情绪可以启动high arousal。这些情绪较为激烈。
  3. Arousal的错误归因：The Capilano Bridge Experiment从侧面证明心动所带来的joy也是high arousal，但其实该实验所带来的arousal是fear。
MRI的原理：
1. 质子和中子的奇偶组合的原子核具有净自旋，其中1(左上)H 原子在人体内的含量远高于其他核素 (摩尔浓度高达 99)，所以绝大多数磁共振图像的信号源都是 1H 原子。
2. 稳定外磁场 (B0 ) 中的自旋系统受到两个作用：1、 B0试图把自旋和磁场方向对齐，平行或反平行于B0方向；2、热运动试图阻碍自旋就位。达到动态平衡后，平行方向的自旋略多于反平行方向的自旋，宏观上形成一个平行于磁场方向的稳态磁化矢量M0。
3. 通过发射线圈施加射频场 B1，则将 1H 激发到更高能级。随后撤去射频场 B1，质子逐渐返回到低能态【relaxation：弛豫】，在这一过程中发射出光子并表现为磁通量，在接收器线圈中产生变化的电流信号。【通过施加在空间上线性变化的附加磁场(梯度场)，可以选择要成像的特定截面，并且通过对信号进行空间编码和二维傅里叶变换来获得图像。】
4. 共振现象的产生：线圈内的振荡电流 RF 可在样本中产生一个与 B0 垂直的磁场 B1，其强度比 B0 小几个数量级。B1 与 B0 合成的净磁场与 B0 场呈一定倾斜角度，M0开始绕着新磁场的方向进动。当 B1 的频率与进动频率相同时，共振现象就会产生，其效果使 M0 逐渐远离 B0 ，其轨迹为一条螺旋曲线【纵向磁矩慢慢变大，横向磁矩慢慢衰减；衰减的更快——组织不均匀，每个氢原子larma frequency不一样】。RF 关闭后，M0 继续围绕B0进动。RF 起到了翻转 M0 远离 B0 的作用，通常用产生的翻转角(flip angle, FA)α 来描述其效果。增加 B1 的幅度或延长B1 的作用时间都可以加大 FA。

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认知科学与脑成像——知识汇总

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