Representation and Brain pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Funahashi, Shintaro 编

出品人:

页数:366

译者:

出版时间:

价格:$ 202.27

装帧:

isbn号码:9784431730200

丛书系列:

图书标签:

• 认知科学
• 神经科学
• 表征学习
• 心理学
• 人工智能
• 计算神经科学
• 认知建模
• 大脑
• 信息处理
• 机器学习

好的，以下是一本名为《空间认知与神经基础》的图书简介，其内容完全独立于《Representation and Brain》： --- 《空间认知与神经基础》 —— 探索我们如何在脑中构建世界地图 图书简介 引言：迷失与定位的奥秘 人类对空间的感知与运用，是认知能力最基础、也最复杂的体现之一。从清晨醒来判断卧室的方向，到驾车穿梭于陌生的城市，再到想象遥远星系的布局，我们无时无刻不在进行着复杂的空间计算。然而，我们的大脑是如何完成这项看似日常却精妙绝伦的任务的？《空间认知与神经基础》深入探究了人类乃至动物如何构建、维护并利用其内部的“世界模型”，揭示了空间认知从微观的神经元活动到宏观的行为表现的全景图。 本书超越了传统的地理学和心理学范畴，将神经科学、计算模型、认知心理学与进化生物学融为一体，旨在为读者构建一个关于空间认知机制的全面、前沿的认知框架。 --- 第一部分：空间认知的基石——从细胞到图谱 本部分侧重于解析支撑空间导航和定位的生物学硬件和基本信息处理过程。 第一章：位置细胞与网格细胞的发现与功能 本章详细介绍了在海马体和内嗅皮层中发现的两类关键细胞——位置细胞（Place Cells）和网格细胞（Grid Cells）。我们追溯了它们在动物进行探索和学习新环境时所表现出的活动模式。特别关注了网格细胞如何产生环境的内在度量系统（Metric System），即一个内在的、六边形的坐标系，它独立于外部感官输入而存在。我们讨论了这些细胞的精确放电机制，以及它们如何协同工作，为大脑提供一个实时的“您在哪里”的信号。 第二章：边界检测与头部定向系统 空间认知不仅仅是关于“在哪里”，也关于“朝向哪里”。本章探讨了头部方向细胞（Head Direction Cells）和边界细胞（Grid Cells的补充）的作用。头部方向细胞如同一个电子罗盘，为所有空间计算提供了固定的参考系。我们剖析了这些细胞如何集成来自前庭系统和视觉输入的信息，确保无论个体如何旋转，其内部坐标都能保持稳定。边界细胞则专注于环境的物理限制，构建了空间结构的基本轮廓。 第三章：时间与空间编码的交织 空间认知与时间处理密不可分。本章深入探讨了“时间仓”（Time Cells）在海马体中的作用，以及它们如何与位置细胞相互作用，形成所谓的“时空轨迹”。我们讨论了在执行延迟任务或规划未来路径时，大脑如何利用这些时间标记来预测环境中的下一步事件，揭示了认知中时间维度对空间记忆的重要性。 --- 第二部分：构建心智地图——导航、记忆与抽象 第二部分将视角从细胞层面提升至系统层面，关注大脑如何整合感官信息，形成灵活、可操作的认知地图。 第四章：认知地图的形成与灵活运用 引述Tolman的经典概念，本章详细阐述了认知地图（Cognitive Maps）的神经可塑性基础。重点分析了长期增强作用（LTP）和长时程抑制（LTD）在更新和巩固空间记忆中的角色。我们探讨了在熟悉的路径被阻断时，个体如何快速重新规划路线，这证明了心智地图的抽象性和灵活性，而非简单的刺激-反应链。 第五章：路径积分与场景构建 路径积分（Path Integration）是动物（包括人类）在缺乏外部线索时，通过整合运动信息来估算自身位置的核心机制。本章详细描述了内耳前庭系统（特别是重力感应）和本体感觉信息如何被整合进海马体和皮层网络中。此外，我们还讨论了“场景细胞”（Scene Cells）在绑定特定地点与环境特征（如气味、声音、视觉外观）方面的作用，它们是构建丰富、多模态空间体验的关键。 第六章：空间表征的层级结构 空间认知并非单一的表征方式。本章提出并论证了一个多尺度的表征层级：从局部的“动作空间”（Action Space，处理抓取或行走）到中等尺度的“场景空间”（Episodic Space，处理特定地点的回忆），再到宏大的“探索空间”（Allocentric Space，处理全局地图）。我们分析了不同皮层区域（如顶叶、前额叶）在处理这些不同尺度信息中的特异性功能。 --- 第三部分：认知地图的延伸与应用 本部分聚焦于空间认知如何扩展到非物理领域，以及它在认知障碍中的体现。 第七章：抽象空间的映射：数字、概念与社会关系 空间认知模型被认为具有高度的迁移性。本章探讨了“领域通用性”的证据，即大脑用于处理物理空间导航的神经网络，如何被重新用于处理抽象信息。我们考察了数字线（Mental Number Line）的神经基础，讨论了“等级制度”和“时间顺序”等抽象概念是如何被映射到我们内在的空间框架之上的。社会关系网络（Sociogram）的构建也同样依赖于空间化推理。 第八章：空间导航障碍与神经退行性疾病 空间迷失是许多神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）的早期和核心症状。本章分析了在疾病早期，海马体和内嗅皮层中的关键细胞（如网格细胞和位置细胞）的活动模式如何首先发生紊乱。通过对比患者的定向能力和健康对照组的表现，我们得以反向推导出这些脑区在维持正常认知功能中的至关重要性。 第九章：未来的方向：虚拟现实与空间学习的优化 最后，本章展望了研究的前沿。利用先进的虚拟现实（VR）和脑成像技术（如fMRI和钙成像），研究人员能够以前所未有的精度追踪人类在虚拟环境中导航时的神经活动。本章讨论了如何利用对空间学习机制的理解，设计更有效的教学和康复干预措施，以增强个体的环境适应能力和记忆整合速度。 --- 结语：我们与世界的契约 《空间认知与神经基础》不仅是一本关于大脑如何绘图的书，更是一部关于我们如何感知现实、组织经验、规划未来的宣言。它揭示了人类心智的强大适应性，以及支撑这种适应性的精巧神经硬件。理解空间认知，就是理解我们如何成为有目的、有方向的行动者。 目标读者： 神经科学家、认知心理学家、计算建模师、高阶认知研究人员、以及对人类心智如何构建世界模型抱有浓厚兴趣的专业人士和学生。

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