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认知神经科学：心灵的物质基础 作者： [虚构作者姓名，例如：艾米莉亚·文斯顿] 出版社： [虚构出版社名称，例如：普罗米修斯学术出版社] --- 内容简介：探索人类心智的物理图景 《认知神经科学：心灵的物质基础》是一部全面且深入的学术专著，旨在揭示人类认知功能——从感知、记忆到语言和意识——的生物学基础。本书超越了传统的心理学范畴，将焦点置于大脑的结构、化学过程以及信息处理的神经回路之上，为读者描绘了一幅关于“思维如何从物质中涌现”的宏伟蓝图。 本书并非对一般心理学原理的重复，而是专注于连接心灵活动与神经系统实体的尖端研究。它要求读者具备对生物学和基础数学的初步理解，旨在服务于高等院校本科高年级、研究生以及相关领域专业研究人员的需求。 第一部分：基础架构与方法论革新 本部分奠定了理解复杂认知功能所需的物理和技术框架。 第一章：神经元作为信息处理单元 详细考察神经元的结构（树突、轴突、髓鞘）及其作为基本信息处理单元的角色。内容深入探讨了动作电位的产生机制，包括离子通道动力学（钠钾泵、去极化与超极化）的精确数学模型。着重分析了神经元网络中的同步性（Synchronization）和振荡（Oscillations）在信息编码中的作用，特别是伽马波和阿尔法波的神经生理学意义。 第二章：突触可塑性与学习的分子基础 本章是理解记忆形成的基石。它深入探讨了突触传递的生化过程，区分了快速突触和慢速突触的机制。核心内容聚焦于长期增强作用（LTP）和长期抑制作用（LTD），阐述了NMDA受体、AMPA受体在突触权重调整中的关键作用。我们还将介绍突触后密度（PSD）的分子重塑过程，以及涉及cAMP信号通路和钙离子信号的基因转录调控，以解释细胞层面的持久性记忆痕迹。 第三章：神经成像技术的飞跃与局限 本部分详述了现代认知神经科学研究赖以生存的实验技术。内容详尽对比了功能磁共振成像（fMRI）、脑电图（EEG）、脑磁图（MEG）以及经颅磁刺激（TMS）的原理、优势与局限。对于fMRI，本书提供了更深层次的分析，不仅解释了血氧水平依赖信号（BOLD）的生理学起源，还探讨了如何利用高级分析方法，如静息态网络分析（Resting-State Network Analysis）和多体素模式分析（MVPA），以区分复杂的编码模式。对于侵入性技术（如钙成像和光遗传学），则侧重于其在动物模型中对因果关系的验证能力。 第二部分：核心认知系统的神经解剖学与动力学 本部分将理论框架应用于具体的高级认知功能，追踪特定心理过程在脑区网络间的“流动”。 第四章：感知系统的层次化处理 本章集中于视觉和听觉系统的皮层加工。在视觉领域，本书详细解析了从视网膜到初级视觉皮层（V1）的层状输入，并随后深入探讨了腹侧流（“What”通路，涉及颞下回，以及面孔识别的梭状回面孔区FFA）和背侧流（“Where/How”通路，涉及顶叶）。对于听觉系统，内容涵盖了从耳蜗核到高级听觉皮层的特征提取过程，特别是语音处理与音乐认知在优势半球和非优势半球的差异化网络布局。 第五章：运动控制的基底神经节与小脑回路 运动系统是研究回路控制和反馈修正的典范。本书细致分析了基底神经节（纹状体、苍白球、丘脑底核）在运动启动、选择和抑制中的“直接通路”与“间接通路”的动态平衡。小脑则被视为一个高效的预测性模型构建器，其爬行纤维和苔藓纤维的输入输出机制被用于解释运动学习和精细协调。 第六章：情景记忆与前额叶皮层的整合 记忆的存储与检索是一个分布式过程。本章重点解析了海马体在情景记忆巩固中的核心地位，特别是其在空间导航（如“位置细胞”和“网格细胞”的存在性验证）和时间序列编码中的作用。同时，本书强调了前额叶皮层（PFC）在工作记忆维持、记忆提取的指导以及记忆的重构过程中的执行功能角色。对PFC不同亚区（背外侧、腹内侧）的功能特化进行了详细的拓扑学描述。 第三部分：高级认知与意识的涌现 本部分挑战性地探讨了那些最难用神经元活动来完全解释的现象——语言、决策和意识。 第七章：语言的神经句法与语义网络 本书采用了神经语言学的最新发现，摒弃了简化的布洛卡-韦尼克模型。内容着重于语言处理如何依赖于广泛分布的网络，包括左侧额下回与语法处理的关联，以及颞顶叶网络在语义整合中的作用。我们探讨了词汇的神经表征是如何通过跨模态的感官输入被建构起来的，以及句子生成与理解中涉及的延迟/前馈回路。 第八章：决策、奖赏与社会神经科学 决策过程被视作基于不确定性的概率推理。本章详细阐述了腹侧纹状体（特别是伏隔核）与腹内侧前额叶皮层（vmPFC）在评估期望价值（Expected Value）中的整合作用。多巴胺系统被视为“预测误差”信号的载体，而非单纯的“快乐”信号。此外，本书还纳入了社会认知，如镜像神经元系统在理解他人意图中的作用及其与共情能力的联系。 第九章：意识的整合性理论与全局工作空间 本章作为全书的高潮，审视了意识的神经相关物（Neural Correlates of Consciousness, NCCs）。我们批判性地分析了主要的理论框架，如全局工作空间理论（Global Workspace Theory, GWT）和整合信息论（Integrated Information Theory, IIT），并将其与特定的大脑活动模式（如P3b波的出现或大规模皮层同步）联系起来。重点讨论了睡眠周期中的意识状态转换（从REM到非REM）以及麻醉剂如何通过干扰特定频率的皮层间通讯来瓦解自我意识的体验。 --- 本书特点： 跨学科整合： 深度融合了分子生物学、计算神经科学、神经药理学和计算建模的最新成果。 强调因果关系： 广泛纳入了光遗传学、化学遗传学和高精度TMS/tDCS的研究结果，以区分相关性与因果性。 先进的建模视角： 提供了计算模型（如贝叶斯推断模型、人工神经网络的生物学类比）的详细介绍，展示如何将理论预测转化为可检验的神经假设。 《认知神经科学：心灵的物质基础》不仅是知识的汇编，更是一份对人类最复杂器官——大脑——进行系统性解剖和功能重构的邀请函。
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