具体描述
脑功能成像物理学是一门以医学物理学科的知识为主要背景，结合大脑是解剖学、生理学以及心理学的知识并以及脑功能成像为目标的新型的、高度跨学科的综合学科。作者力争用较短篇幅的文字，把这么复杂的问题讲清楚，尽可能把这个领域近10多年来取得的进步和科研成果归纳起来，这也是本书写作的宗旨。
包尚联教授的这本书是他在多年教学实践的基础上扩展而成的专著。本书内容不仅包括人脑电磁信号产生、测量，人脑无创伤成像设备的设计原理、关键技术，实验测量、数据处理，以及内容广泛的应用实例，还涉及脑发育生理学和心理学的一些基础知识和基本方法。读者通过阅读本书，可以完整地了解学科全貌和发展，以及和它相关的其他学科的基础知识。本书适合作为教学和研究工作的教科书或参考书，对已经进入或即将进入这个领域的年轻人有指导作用。
认知神经科学前沿探索：复杂系统视角下的心智奥秘 本书聚焦于心智的本质及其运作机制，从跨学科的广阔视野出发，深入剖析了人类认知功能如何在大脑这一高度复杂的生物系统中涌现。全书摒弃了将心智简化为单一模块的传统观念，转而采用系统科学和复杂性理论的视角，构建了一个理解意识、决策、学习与情感的全新理论框架。 本书共分为七个部分，涵盖了从神经元层面的微观动力学到宏观认知网络层面的组织结构，旨在为研究者、高级学生以及对心智科学抱有浓厚兴趣的读者，提供一套严谨而富有启发性的认知科学导论与前沿综述。 第一部分：心智的系统基石——从信息处理到涌现现象 本部分奠定了全书的理论基础，探讨了信息论在理解神经编码中的核心作用，并引入了复杂系统理论的关键概念，如自组织、临界性与非线性动力学，来解释心智现象的产生。 第一章：信息、编码与神经元群体的同步化 详细考察了信息如何在神经元网络中被编码、传输和解码。重点讨论了单个神经元的“尖峰”（spiking）活动如何转化为群体层面的信息表征。我们审视了各种编码方案（如速率编码、时间编码），并深入分析了神经元网络中同步振荡（Oscillations）的结构和功能意义。这些同步现象被视为协调分布式认知过程的基础机制。 第二章：复杂性科学与认知架构 本章引入了复杂自适应系统（CAS）的视角来理解大脑。探讨了诸如吸引子网络（Attractor Networks）、相空间分析在描述认知状态转移中的应用。我们论证了许多认知功能（如记忆检索和模式识别）并非由预设的算法驱动，而是大脑在特定边界条件下自发演化出的稳定状态。对“相变”在认知转换中的作用进行了讨论，例如从专注到发散思维的转变。 第二部分：感知与动作的动态耦合 本部分关注于大脑如何实时地整合感觉输入并生成适应性动作，强调了感知与运动之间不可分割的动态关系。 第三章：具身认知与环境的实时交互 超越传统的输入-处理-输出模型，本章深入探讨了具身认知（Embodied Cognition）的理论基础。讨论了感觉运动回路（Sensorimotor Loops）在构建环境模型中的关键作用。通过对反射弧和自主运动控制的分析，揭示了运动系统不仅仅是执行命令的终端，更是信息获取和认知建构的主动参与者。 第四章：预测性编码的统一范式 本章详细阐述了近年来认知科学领域最有影响力的理论之一——预测性编码（Predictive Coding）。我们解析了该理论如何通过最小化预测误差来统一感觉、动作和学习过程。内容包括自上而下的预测信号如何塑造我们的感知体验，以及当感官输入与内部模型不一致时发生的误差信号更新机制。 第三部分：学习、记忆与可塑性机制 这一部分深入探究了大脑如何通过经验来修改自身结构和功能，以适应不断变化的世界。 第五章：突触可塑性与记忆痕迹的物理基础 从分子生物学层面回顾了赫布学习规则（Hebb's Rule）的当代诠释，如长时程增强作用（LTP）和长时程抑制作用（LTD）。本章侧重于描述突触权重如何在局部微环境中发生持久性改变，以及这种微观变化如何在大脑皮层中形成稳定的记忆痕迹（Engrams）。 第六章：记忆的系统巩固与时间动态 记忆的存储是一个跨越时间尺度的过程。本章探讨了短期记忆、工作记忆与长期记忆的转换机制，重点分析了海马体在记忆编码中的核心地位，以及皮层-海马体之间的对话（Replay）如何在睡眠期间实现记忆的系统巩固。还讨论了记忆提取的重建性特征，以及记忆重塑（Reconsolidation）的潜在机制。 第四部分：决策、选择与价值表征 本部分将目光投向高级认知功能，探讨个体如何评估选项、分配资源并做出最优选择。 第七章：经济学、神经科学与概率决策 将传统决策理论（如期望效用理论）与神经科学的实证发现进行对接。详细分析了腹侧纹状体、眶额皮层在表征不同选项的“主观价值”（Subjective Value）中的作用。讨论了启发式（Heuristics）在快速决策中的效率与偏差。 第八章：时间折扣与奖赏系统 决策往往涉及对未来奖赏的时间权衡。本章剖析了“时间折扣率”的神经基础，讨论了多巴胺系统如何参与奖赏预测误差的编码，以及前额叶皮层如何介入对延迟满足（Delayed Gratification）的调控。 第五部分：情感、社会互动与情绪调节 心智的运作离不开情感的驱动与制约。本部分探讨了情感体验的生理基础及其在认知过程中的调节作用。 第九章：杏仁核与情感的基线反应 深入分析了边缘系统，特别是杏仁核在快速评估威胁和生成基础性情绪反应中的作用。讨论了情感的跨物种保守性，以及不同类型恐惧记忆（如习得性恐惧）的形成与消退机制。 第十章：社会认知与心智理论（ToM） 探讨了人类社会性认知这一复杂能力。重点分析了“心智理论”——理解他人信念、意图和欲望的能力——的神经回路基础，包括内侧前额叶皮层和颞顶联合区（TPJ）的贡献。讨论了镜像神经元系统在促进同理心和模仿学习中的潜在作用。 第六部分：意识的难题与高级整合 意识仍然是科学界最大的谜团之一。本部分尝试从系统整合的角度对意识的产生进行建模和探讨。 第十一章：意识的整合信息理论（IIT） 详细介绍了整合信息理论（Integrated Information Theory, IIT），该理论试图用数学量化系统信息整合的程度（用 $Phi$ 值表示）。讨论了意识体验的属性如何与其物理系统的整合性相关联，并探讨了如何通过计算模型来区分有意识和无意识的信息处理。 第十二章：全局工作空间理论与注意力聚焦 考察了全局工作空间（Global Workspace）模型，该模型认为意识是通过将特定信息广播到一个广泛分布的“工作空间”网络中而实现的。重点讨论了注意力机制如何充当“门控”，选择哪些信息可以进入这一共享的、可访问的全局工作空间。 第七部分：认知障碍的系统失衡 最后一部分将理论应用于病理状态，考察当认知系统出现失衡或损伤时，功能是如何退化的。 第十三章：精神分裂症中的连接组异常 从连接组学（Connectomics）的角度，分析了精神分裂症谱系障碍中大脑功能和结构连接的异常模式。讨论了异常的预测误差处理或整合失调，如何导致感知扭曲（如幻觉）和认知解体。 第十四章：阿尔茨海默病与网络级联衰退 探讨了阿尔茨海默病（AD）等退行性疾病如何不仅仅是细胞层面的损伤，更是特定功能网络（如默认模式网络，DMN）的级联性崩溃。分析了网络拓扑结构的变化如何先于大规模的结构萎缩而出现，并影响记忆和执行功能。 本书的价值在于，它不提供单一的“答案”，而是提供了一套强有力的、跨越多个尺度和学科的分析工具，旨在帮助读者理解心智——这一宇宙中最精妙的复杂系统——是如何在物理实在中运作的。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有