Introduction to Functional Magnetic Resonance Imaging pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Buxton, Richard B.

出品人:

页数:470

译者:

出版时间:2009-8

价格:$ 257.64

装帧:

isbn号码:9780521899956

丛书系列:

图书标签:

• 认知神经科学
• 英文原版
• 心理学
• fMRI
• Neuroimaging
• Functional Imaging
• MRI
• Neuroscience
• Cognitive Neuroscience
• Brain Mapping
• Medical Imaging
• Research Methods
• Neurobiology

神经科学新视角：探索大脑活动的奥秘 本书将带领读者踏上一段令人着迷的旅程，深入探索人类大脑的复杂运作。我们将揭示科学家如何利用尖端技术，以前所未有的精度捕捉大脑活动的微妙脉冲，从而为理解认知、情感和行为的神经基础提供全新视角。 一、 理解大脑活动的“快照”：功能性磁共振成像（fMRI）原理 本书将详细阐述功能性磁共振成像（fMRI）的核心原理。fMRI 是一种非侵入性的神经成像技术，它通过测量大脑在执行特定任务时血液氧合水平的变化来推断神经活动。我们将深入剖析血氧水平依赖（BOLD）信号的生成机制，以及它是如何成为我们研究大脑活动的窗口。 BOLD 信号的起源： 了解神经元活动与局部血流增加之间的关联。当大脑某个区域的神经元变得活跃时，它会消耗更多的氧气，身体会通过增加流向该区域的血液来补偿。fMRI 技术正是捕捉到了这种血液流动的变化。 磁场与射频脉冲： 探索 fMRI 扫描仪如何利用强大的磁场和射频脉冲来激励水分子中的质子，并检测它们发出的信号。我们将用通俗易懂的语言解释这些物理过程，让读者无需具备深厚的物理学背景也能理解。 空间与时间分辨率： 讨论 fMRI 在捕捉大脑活动的空间位置和时间动态方面的能力和局限性。理解 fMRI 如何在厘米级别上定位大脑活动，以及它每隔几秒钟才能获得一次“快照”的特性。 二、 fMRI 的实践应用：揭示大脑的运作模式 本书将重点介绍 fMRI 在各个神经科学研究领域的广泛应用，展示这项技术如何帮助我们理解大脑在执行各种任务时的活动模式。 认知功能的研究： 视觉处理： 了解大脑如何识别和处理我们看到的图像。我们将探讨 fMRI 如何揭示不同大脑区域在物体识别、面孔识别以及颜色和运动感知中的作用。 听觉处理： 探索声音是如何被大脑接收、解释和理解的。研究 fMRI 如何描绘出处理语音、音乐以及其他声音刺激的大脑网络。 语言加工： 深入研究大脑如何产生和理解语言。我们将介绍 fMRI 如何帮助科学家识别负责语言产生（如布罗卡区）和语言理解（如韦尼克区）的关键脑区，以及这些区域之间的协同工作。 记忆形成与提取： 揭示大脑如何存储和检索信息。fMRI 研究为我们理解短期记忆、长期记忆、情景记忆和语义记忆的神经机制提供了重要线索。 注意力与执行控制： 探讨大脑如何集中注意力和调控行为。我们将介绍 fMRI 如何帮助研究人员理解注意力的网络，以及前额叶皮层在计划、决策和抑制冲动方面的作用。 情绪与情感的神经基础： 情绪的感知与体验： 探索恐惧、快乐、悲伤等情绪是如何在大脑中产生的。fMRI 研究已被广泛用于识别与情绪处理相关的脑区，例如杏仁核和前扣带皮层。 情绪的调节： 了解大脑如何控制和管理我们的情绪反应。我们将介绍 fMRI 如何帮助研究人员理解个体在调节负面情绪时的神经机制。 社会认知与人际互动： “心智理论”（Theory of Mind）： 探索我们理解他人意图、信念和情感的能力。fMRI 研究揭示了在推断他人心理状态时活跃的大脑区域。 共情： 了解我们感受他人情绪并产生相应情感的能力。fMRI 已被用于研究当观察他人经历痛苦或快乐时，我们自身大脑的反应。 病理生理学研究： 精神疾病的诊断与治疗： fMRI 在理解精神分裂症、抑郁症、焦虑症等疾病的神经异常方面发挥着越来越重要的作用，并为开发新的治疗策略提供了基础。 神经退行性疾病： 探索阿尔茨海默病、帕金森病等疾病对大脑功能的影响，帮助研究人员寻找早期诊断和干预的方法。 脑损伤的评估与康复： fMRI 可以帮助评估脑损伤的范围，并监测康复过程中的大脑功能恢复情况。 三、 fMRI 研究的设计与分析：从数据到洞察 本书还将引导读者了解 fMRI 研究的设计原则和数据分析方法。 研究范式的选择： 讨论不同类型的 fMRI 实验设计，例如任务态 fMRI（task-based fMRI）和静息态 fMRI（resting-state fMRI），以及它们各自的优势和适用范围。 数据预处理： 介绍对原始 fMRI 数据进行一系列处理的必要步骤，包括运动校正、切片时间校正、空间平滑和标准化，以确保数据的准确性和可比性。 统计分析： 讲解如何利用统计模型来识别与特定任务或状态相关的大脑活动区域。我们将介绍通用线性模型（GLM）等常用分析方法。 连接性分析： 探讨如何利用 fMRI 数据来研究大脑不同区域之间的功能连接和结构连接，从而描绘出大脑网络的运作方式。 挑战与未来展望： 讨论 fMRI 研究中面临的技术挑战，例如如何提高时间分辨率、如何更好地处理个体差异，以及未来 fMRI 技术可能的发展方向，例如与其他神经成像技术的融合，以及在临床诊断和个性化治疗中的应用潜力。 通过本书的阅读，您将能够深刻理解 fMRI 技术如何以前所未有的方式为我们揭示大脑的奥秘，为神经科学的未来发展描绘出更加清晰的蓝图。

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读到关于统计分析的部分时，我开始感受到这本书的“硬核”之处。它毫不避讳地深入到广义线性模型（GLM）的细节，并且对多重比较校正问题进行了详尽的论述。我过去接触的一些教材往往把统计部分一笔带过，或者只是提供软件操作指南，但这本书则不同，它要求读者理解每一个统计检验背后的假设和局限性。例如，它详细讨论了容积水平（voxel-wise）分析与基于感兴趣区域（ROI）分析之间的哲学差异，并警示了数据驱动发现可能带来的偏差。这种对方法论严谨性的坚持，体现了作者深厚的学术底蕴。我记得有段话专门讨论了时间序列的自相关性问题，并推荐了特定的预白化方法，这在实际数据处理中是至关重要的细节。对于我这种需要处理大量临床数据的研究者而言，这种对“陷阱”的细致标注，比任何花哨的图像展示都要有价值得多。它迫使我们不仅仅是成为一个“fMRI操作员”，而是一个能够批判性评估结果的科学家。

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随着阅读的深入，我开始留意到这本书在呈现最新研究进展方面的努力。它并未将自己局限于早期的经典理论，而是积极地纳入了当前神经影像学研究的热点。我惊喜地发现，书中对静息态功能连接（Resting-State Functional Connectivity）的介绍非常与时俱进，不仅涵盖了经典的种子点分析法，还详细探讨了独立成分分析（ICA）和图论分析的原理。对于网络神经科学的兴起，这本书给出了一个非常稳健的fMRI基础视角。更令人称赞的是，它对伪影（artifacts）的讨论达到了近乎“故障排除手册”的详尽程度。从头动校正的数学模型到呼吸和心跳对BOLD信号的影响，再到如何识别和处理采集过程中的各种物理噪声，这部分内容极大地提高了实验设计的鲁棒性。这表明作者不仅精通理论，更对实际操作中的“脏活累活”有着切身的体会和深刻的理解，确保读者在理论学习后，能够应对真实世界数据的复杂性和不可预测性。

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我花了将近两周的时间来消化前几章的内容，我必须说，作者在构建知识体系的层次感方面展现了大师级的功力。它没有将人声称的“新手友好”流于表面，而是真正做到了循序渐进。比如，在讲解梯度场线性和磁化率效应时，作者没有直接抛出复杂的傅里叶变换方程，而是先用非常直观的几何图像来展示空间编码是如何实现的。这种处理方式极大地降低了初学者的畏难情绪。我特别欣赏它在介绍脉冲序列设计时所采用的对比视角——将传统的自旋回波与梯度回波序列进行并列讨论，清晰地指出了各自的优缺点及其在不同实验范式下的适用性。这不仅仅是知识的堆砌，更是对技术权衡的深刻洞察。我发现自己不仅在学习“如何做测量”，更在思考“为什么选择这种测量方式”。对于那些有志于设计自己fMRI实验的人来说，这种前瞻性的指导是无价的。它就像一位经验丰富的老教授，在你准备提问之前，就已经预判到了你的困惑并给出了详尽的解答，让人感到安心且备受鼓舞。

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总的来说，这本书的价值在于它提供了一个坚不可摧的知识框架，它不仅仅是一本工具书，更像是一份通往该领域的“通行证”。它的行文风格是那种典型的、毫不妥协的学术写作风格，句子结构严谨，措辞精确，没有一句多余的赘述，这对于追求效率和准确性的专业人士来说，是最大的优点。我不会向一个仅仅想在PPT上展示几张脑图的初学者推荐它，因为它的深度可能会让他们望而却步。但对于那些计划在未来五年内以fMRI为主要研究工具的博士生或青年研究员来说，这本书简直是必备的圣经。它教会你的不只是“是什么”，更是“为什么会这样”，这种深入本质的理解，才是区分普通使用者和领域专家的关键所在。翻阅这本书，我感受到的不是阅读的轻松感，而是一种被专业知识武装起来的沉甸甸的充实感，它为我未来的研究生涯打下了一个异常扎实且难以动摇的基础。

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这本书的封面设计真是简洁到极致，黑色的底色上只有一行白色的书名，没有任何多余的装饰，这本身就透露出一种严肃和专业的气质。作为一名对神经科学领域抱有浓厚兴趣的研究生，我最初被这本书吸引，正是因为它名字中蕴含的“功能性”和“磁共振成像”这两个核心概念。我期望它能提供一个全面、深入且逻辑严密的介绍，从最基础的物理原理讲起，逐步过渡到复杂的信号采集、数据处理乃至最终的图像解读。拿到实体书时，它的厚度也确实令人印象深刻，这预示着内容涵盖的广度。我尤其关注它如何平衡理论的深度与实践的可操作性，毕竟，fMRI不仅仅是一项技术，更是一种连接宏观行为与微观神经活动的桥梁。我希望它能清晰地阐述血氧水平依赖（BOLD）信号的生理基础，这是理解所有后续分析的基石。如果它能用生动的类比或详尽的图表来解释复杂的数学模型，那就太棒了，毕竟，即便是在这个高精尖的领域，清晰的阐述能力也是衡量一本优秀教材的关键标准。这本书的开篇没有立刻陷入技术细节的泥潭，而是先为我们勾勒了一个宏大的图景，让我对整个fMRI领域的重要性有了更深刻的认识，这为接下来的学习打下了坚实的心态基础。

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