认知心理学课教案—徐战胜word03版.doc

认知心理学教案课程名称：认知心理学 课程类型：理论、实践课 授课专业：心理学 授课学期：20122013学年第1学期 课时：68 学分：3.5教师: 徐战胜 参考教材：认知心理学（第三版） 作者：斯滕伯格 出版社及出版时间：中国轻工业出版社，2006.1.1指定参考书：1、认知心理学（重排本），王甦，汪安圣著，北京大学出版社，2006.2、认知心理学（第四版），艾森克著，高定国译，华东师范大学出社，2004.3、认知心理学：理论实验和应用，邵志芳著，上海教育出版社，2006.4、当代认知心理学，梁宁建著， 上海教育出版社， 2003.5、Cognitive Psychology，Robert J.Sternberg,Wadsworth CENGAGE Learning ,2011.一、 课程性质和地位认知心理学是我国高等学校心理学专业的一门重要专业基础课，也是一门专业性较强的深化课程，主要探讨信息加工的机制和知识的表征方式。认知心理学又是一门方法论课程，它精密、科学、巧妙的实验设计是心理学专业学生所要学习的科学研究方法。二、 课程目标通过本课程的学习，使学生系统掌握认知心理学的基本概念和基本理论，特别是要学生弄清楚信息加工的内部机制和知识的表征方式；同时使学生掌握认知心理学的基本研究范式，学会认知心理学的几种主要的实验设计。同时了解认知神经科学等认知心理学领域的研究前沿。三、 课程内容体系第一部分：认知心理学概要、认知神经科学第一章 认知心理学概要（2学时）探索的问题1. 什么是认知心理学？2. 认知心理学的渊源和发展过程？3. 认知心理学家使用哪些研究方法来研究人类的认知？4. 当前的研究问题和研究领域有哪些？教学目的：通过本章的教学使学生理解什么是认知心理学，了解认知心理学的发展过程、研究方法、当前的研究领域。教学内容第一节 认知心理学的界定1、 认知心理学的定义（重点）认知心理学有广义、狭义之分。广义的认知心理学是指凡是研究人的认识过程的，都属于认知心理学；狭义的认知心理学，也就是所谓的信息加工心理学，它是指用信息加工的观点和术语，通过与计算机相类比，模拟、验证等方法来研究人的认知过程，认为人的认知过程就是信息的输入、编码，贮存、交换、操作、检索、提取和使用的过程，并将这一过程归纳为四种系统模式：即感知系统、记忆系统、控制系统和反应系统。强调人已有的知识和知识结构对他的行为和当前的认知活动起决定作用。2、 三个重要的概念（重点、难点）表征：信息记载或表达的方式，表征代表着相应的信息。根据信息加工的观点，当机体对外界信息进行加工时，这些信息是以表征的形式在头脑中出现的。一方面反映客观事物，一方面又是心理活动进一步加工的对象。关于表征的假说主要有：A.帕维奥的双重代码假说，言语系统加工离散的言语信息，表象系统则对具体的客体或事件的信息进行编码、存储、转换和提取；单一命题说，无论抽象还是形象的信息都是由命题组成的概念系统存储的；斯诺格拉斯的多水平模型，在不同的认知阶段有不同的表征，即知觉阶段对物理特征的表征，工作记忆阶段对言语和视觉表象的表征，以及长时记忆阶段的命题或语义表征。认知结构：认知系统包含的成分，及成分之间的关系。认知加工过程：信息转换、组织和重构的历程。认知结构式静态的、相对稳定的；加工过程是动态的，不断变化的。认知结构和加工过程构成一个整体的认知系统。3、 认知心理学的研究领域（了解）当前认知心理学研究领域包含的内容非常广泛，主要包括知觉、记忆、注意与意识、记忆、注意、知识表征、推理、问题解决、决策、语言、人工智能和认知神经科学等。虽然认知心理学的研究领域很多，但是以下内容不在其研究范围内：神经生物学、社会心理、心理咨询与治疗、认知损伤的神经心理学问题。4、 研究认知心理学的科学群体（了解）实验认知心理学家，以认知的行为实验为主；认知神经科学家，研究认知的神经特别是脑机制；认知科学家，以计算机模拟为主要研究方法；认知神经心理学家，通过考察脑损伤病人的认知障碍，来为研究正常认知提供研究思路和证据。第二节 认知心理学的渊源和发展过程哲学基础：（了解）认识论：探讨人类认识的本质、结构，认识与客观实在的关系 ，认识的前提和基础，认识发生、发展的过程及其规律，认识的真理标准等问题的哲学学说。 认识论和认知心理学对人的认识活动的研究虽然存在视角、层次、方法等的差别，但研究对象有一定的相似性，认知心理学是整个心理学体系中与认识论最为密切的一个分支。理性主义和经验主义：理性主义认为通往知识的道路是逻辑分析，经验主义认为应该通过经验和观察中得来的实际证据获取知识。理性主义预示了理论发展中理性主义的运用，而经验主义则导向了心理学的实证研究。当今心理学家寻求的是二者的综合：依据理论来研究实证数据，反过来又用实证数据来验证和修订理论。 心理学基础行为主义的破产 ：（重点）行为主义在二十世纪五十年代以前的心理学领域占有统治地位，其注重实验研究的特点推动了心理学的发展，但是随着心理学的发展，行为主义忽视人的内部加工过程的弊端受到越来越多的质疑。首先在行为主义内部：敢于看黑匣子的行为主义者托尔曼。通过老鼠迷津实验，发现老鼠在迷宫中获得了“认知地图”，而不是简单的建立了条件反射。 其次在其他心理学流派也对其提出了：挑战格式塔心理学家的研究苛勒。苛勒通过长达十几年的黑猩猩试验，证明了问题解决中的顿悟现象，挑战了行为主义的尝试错误的观点。认知心理学与其他学派的关系（了解）冯特是现代实验心理学的奠基人，认知心理学对心理学的对象和方法的看法与他的观点很接近。他认为心理学的对象是经验，是意识内容，方法是控制条件下的内省。有些心理学家说，认知心理学又返回到冯特的意识心理学上去了，所不同的是方法更加可靠，更加精巧了。詹姆斯关于两种记忆，即初级记忆和次级记忆的提法，今天已成为认知心理学关于记忆研究的基础。格式塔心理学对认知心理学的影响很明显。它以知觉和高级心理过程的研究著称，强调格式塔的组织、结构等原则，反对行为主义心理学把人看成是被动的刺激反应器。这些观点对认知心理学有重大影响，如认知心理学把知觉定义为对感觉信息的组织和解释，强调信息加工的主动性等。在方法上，格式塔心理学主张研究直接的生活经验，主张把直接的生活经验材料与实验资料结合起来，如重视观察者对自己知觉内容的直接描述，并把这个方法称为现象学方法。这种观点，既不同于冯特和铁钦纳只承认经过严格训练的被试的内省，也不同于行为主义只重视实验室实验的做法，却与认知心理学的基本观点相一致。认知心理学是反对行为主义的，但也受到它的一定影响。认知心理学从行为主义那里接受了严格的实验方法、操作主义等。近年来，认知心理学已不专注于内部心理过程的研究，也注意了行为的研究。一般认为，人们使用从环境得来的信息，结合记忆内存储的东西，指导未来的行为，并塑造生活环境。认知心理学也是心理学与邻近学科交叉渗透的产物。首先，语言学对认知心理学的发展有很大影响。乔姆斯基将语言学与心理学相结合所创立的心理语言学，可以说是认知心理学的一个分支。控制论、信息论、计算机科学对认知心理学的发展具有深远的影响。计算机科学与心理学相结合，产生了一门边缘学科人工智能。人工智能与认知心理学关系极为密切，计算机的出现使人们找到了分析人的内部心理过程和状态的新途径。早期实验心理学的心理主义方向被行为主义切断了将近半个世纪之久，今天，认知心理学延续了这一方向，同时又保持了新行为主义的严格的假设演绎法，增加了机器模拟法。这就在认识过程的分析方面扩大了研究课题。认知心理学的诞生（了解）认知心理学的建立有一下几个主要事件作为标志。1、1956年，布鲁纳等发表“A study of thinking”，阐述了认知策略的作用； 2、1956年，米勒发表了“The agical number seven，plus or minus two”，使用实验的方法测量了短时记忆的容量； 3、1967年，Neisser出版了第一本以Cognitive psychology 命名的教科书； 4、1970年，第一本名为Cognitive psychology的期刊创刊。 发展过程（了解）20世纪50年代80年代，信息加工取向是认知心理学的主流； 20世纪80年代90年代，联结主义取向逐渐成为主流； 90年代以后，认知科学与神经科学结合，形成了新的学科和前沿领域：认知神经科学。 第三节 认知心理学的研究方法行为实验实验者在实验环境下，通过操纵自变量，控制无关变量，从而观察因变量的效应。通常要经过比较实验组与控制组之间的差异是否达到统计显著水平来验证实验假设。心理生物学研究：通过心理生物学研究，研究者研究认知作业与脑活动和结构之间的关系。1、通过尸体解剖研究，把个体死亡之前的认知机能与可以观察到的大脑特征相联系。尸体解剖研究首先给特定的脑损伤与特定的认知缺失如何联系提供了洞悉，这类研究还继续为大脑如何影响认知机能提供有用知识。 2、对有认知障碍的个体的脑活动或结构进行脑成像研究； 3、执行正常认知活动期间对个体进行脑活动或结构的脑成像研究。 自我报告、个案研究以及自然观察：实验和生物心理学研究通常探讨个体之间不连续的认知差异的具体细节，要获得关于特定个体在多种环境下如何思维的丰富而连续的知识，研究者需要使用： 1、知我报告：个体对自己认知过程的描述，例如出声思考。 2、个案研究：对个体的深入研究，研究的被试一般具有独特性，很难向群体研究那样找到足够大的样本群。例如对记忆超长的人的研究。 3、自然观察：日常环境和非实验条件下对认知的详细研究。自然观察法相对于实验研究来说，具有较高的生态效度，但是其对无关因素的控制不严格，所以很难进行因果关系的推论。 实验研究对检验假设最有用，而基于自我报告、个案研究和自然观察的研究通常对假设的形成特别有用。其中基于自我报告的数据信度取决于报告人的坦诚度。个案研究和自然观察则具有较高的生态效度，可以用来弥补实验研究的缺陷。计算机模拟与人工智能：计算机技术在认知心理学的出现中起到了重要的作用。研究者设计程序使计算机模拟人的机能或信息加工，比如执行特定的认知任务或执行特定认知加工。 有些研究者甚至已经尝试建立整个大脑认知构架的计算机模型。第四节 当前的重要问题与研究领域认知心理学研究中的根本问题1. 先天与后天 ：天性与教养是心理学领域的一个核心问题，要将先天和后天对认知的影响完全区分开来是非常困难的任务。当今心理学界，多数科学家使用辩证而非对立的眼光来看待这两个因素间的关系。2. 理性主义与经验主义 3. 结构与过程 ：应研究人的思维结构还是思维过程。4. 领域一般与领域特殊 ：我们观察到的加工仅限于单一领域还是普遍存在于不同领域？5. 因果推论效度与生态效度 :在进行认知研究时，是采用严格的实验室研究还是采用生态效度较高的自然观察法？6. 应用研究与基础研究 :应当把研究引入基本的认知加工还是如何帮助人们在实践中有效使用认知的方法？7. 生物法与行为法：应当直接研究大脑及其机能，还是采用行为实验研究人的认知？认知心理学的重要思想1. 只有在解释性理论下才能完全理解认知心理学研究中获得的数据，但没有实验数据理论就是空洞的； 2. 认知具有普遍适应性，但并给适应所有情况； 3. 认知过程相互影响，并与非认知过程相互影响； 4. 要用各种不同的研究手段研究认知； 5. 所有的认知心理学基础研究可以应用于实践，所有实践也可以应用于基础研究。教学提示：教学中的重点是认知心理学的界定和研究方法，难点是认知心理学中的三个重要概念：表征、认知结构和认知过程。教学方法和手段：以讲授为主，结合多媒体演示和板书，第二章 认知神经科学（6课时）教学目的：通过本章的教学使学生对认知神经科学这个心理学的前沿领域有一个初步的认识，了解什么是认知神经科学，当前认知神经科学领域的主要研究方法和手段。探索的问题：1、神经元的基本结构是什么？2、大脑有哪些重要的结构，它们的功能又是什么？3、为什么强调认知神经科学？4、当前认知神经科学主流的研究手段和方法有哪些？教学内容第一节 神经元和突触一、 神经元（重点）定义：神经元又称为神经细胞，是神经系统的结构及功能的基本单位。神经元的结构：神经元由以下三部分组成，细胞体、树突和轴突。细胞体: 包含很多维持神经元新陈代谢的细胞器；树突负责接收来自其它神经元的信息；轴突负责将信息传递给其它神经元。两者反映了功能两极分化的基本原理。人的神经系统中除了神经元意外还有大量的神经胶质细胞，包括星型、少突和小胶质细胞，数量大约是神经元的十倍。其中少突胶质细胞包裹轴突形成髓鞘，星形胶质细胞构成血脑屏障（brain-blood barrier）。神经元的类型：单极、双极、假单极和多极神经元。形态学相近似的神经元倾向于集中在神经系统的某一特定区域，并具有相似的功能。单极神经元只有一个远离胞体的突起，此突起能分枝成树突和轴突末梢。双极神经元主要参与感觉信息加工，例如，传递听觉、视觉和嗅觉系统的信息。假单极神经元见于脊髓背根神经节，属于躯体感觉神经细胞，将来自关节、肌肉和皮肤的信息传递至中枢神经系统。多极神经元存在于神经系统的几个区域，参与运动和感觉信息加工。二、 神经元间的连接突触（重点）定义：突触是一个神经元与另一个神经元相接触的部位。是神经元之间在功能上发生联系的部位，也是信息传递的关键部位。突触的结构：突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。突出传递的特点： 单向传递：神经从动只能从突触前神经元向突触后神经元传递； 突触延搁：要经过电化学电的过程，会消耗时间； 突出传递的总和：一般单个突触小体的兴奋不足以引起下一个神经元的兴奋，需要多个突触小体的总和； 突触疲劳：突触前末梢的神经递质释放速度超过合成速度时，信息传递效率下降； 对内外环境的敏感性：在反射活动中，是最易受内外环境变化影响的环节。神经递质（neurotransmitter）定义：在化学突触传递中担当信使的特定化学物质。种类：1、乙酰胆碱（Ach）：乙酰胆碱作为中枢神经递质，分布较为广泛，其作用多数为兴奋性，中枢胆碱能系统阻滞可引起学习记忆的减退。2、单胺类：单胺类神经递质主要包括多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺、肾上腺素。多巴胺（dopamine）与学习和注意相关，也与奖励和强化等动机过程相关。此外精神分裂症患者脑内多巴胺水平出现异常；帕金森患者多巴胺水平下降。五羟色胺（5-HT）：又称血清素，具有广泛的生理作用，例如学习记忆、摄食、攻击、精神活动等。其中抑郁症患者脑内的5-HT含量较低，提示5-HT与抑郁症的发病相关；较高的5-HT水平与较低的攻击性关联，提示5-HT可能抑制攻击性行为。3、氨基酸类：兴奋性氨基酸（谷氨酸）；抑制性氨基酸（GABA，甘氨酸）。4、肽类：内啡肽、脑啡肽等，具有镇痛作用。5、其它递质：一氧化氮（NO）。神经递质的共存：每一个神经元能合成一中或多种神经递质，并根据刺激条件而单独或共同释放。例如，不同频率的刺激能引起同一个神经元释放不同的神经递质。神经递质释放后的灭活1. 突触前膜的主动再摄取；2. 突触间隙内的酶降解；3. 通过扩散使其远离该突触或作用区域。思考题：思考为什么神经元不是连接成一个整体而是由突触进行连接？第二节 脑的结构与功能一、 研究方法1、尸体解剖研究解剖通常是研究脑与行为之间的关系的途径。研究者仔细观察那些有脑损伤迹象的人活着时的行为，在这些病人死后，对其大脑进行解剖以寻找病变之处，从而推断观察到的行为缺陷与大脑特定位置病变相关。但主要的限制是这种研究是在死后进行的脑解剖研究，所以在研究结果的推论上将受到质疑。2、动物研究采用动物活体研究在一定程度上弥补尸体解剖的缺陷，加深了对活体大脑的心理过程和机能的认识。主要的研究类型有动物电生理研究（将微电极植入动物大脑），选择性毁损研究（通过外科手术切除或化学物质损毁大脑的某些部位）。 3、静态成像技术 计算机辅助X-射线断层扫描技术（CT）：可以观察到一些脑部的异常，但是受分辨率的限制，难以针对较小的损伤。磁共振成像（MRI）:是研究者最感兴趣的研究手段，具有很高的空间分辨率。4 代谢成像技术 正电子发射断层扫描技术和功能磁共振技术（本内容将在认知神经科学的研究技术一节中做详细的介绍。）二、 脑结构可以将脑分为三个部分：前脑、中脑和后脑。1、前脑（重点）前脑是大脑顶部和前部的部分，包括大脑皮层、基地神经节、边缘系统、丘脑和下丘脑。大脑皮层：大脑皮层根据一些生理标志可以分为额叶、顶叶、颞叶、枕叶和岛叶五个部分。此外，在1909年，布鲁德曼曾根据皮层细胞的类型以及纤维的疏密（细胞结构学）对大脑进行分区，就是著名的Brodmann 分区。 大脑皮质厚度约1-3毫米，又称为灰质。大致来说，运动信息和高级思维信息的处理在额叶进行，例如执行功能、推理、决策等；躯体感觉信息处理和空间认知在顶叶进行；听觉信息的处理在颞叶进行；视觉信息的处理在枕叶进行。基地神经节：是指脑中的一系列皮质下神经组织的集合，位于侧脑室前段下方。由三个重要部分组成：苍白球、尾状核和壳核。基底神经节在运动控制中起到重要的作用。边缘系统（limbic system）：扣带回、下丘脑、丘脑以及海马共同构成了“经典”边缘叶。现在对边缘系统结构的划分也包括杏仁核、眶额和基地神经节中的部分区域。边缘系统对情绪、动机、记忆和学习都很重要。杏仁核：是一个杏仁状的小结构，位于颞叶内侧，与海马前部相连。杏仁核是大脑情绪加工的研究重点。Heinrich Kluver和Paul Bucy发现猴子在损伤杏仁核以后出现了情绪异常心理盲，动物失去了恐惧情绪，表现为对应该引起恐惧反应的的物体不再产生回避行为。杏仁核的主要功能有：情绪学习中的恐惧性条件反射；杏仁核参加恐惧面部表情加工，虽然杏仁核对于其他表情如愤怒等也会反应，但对恐惧的反应明显比较强烈。海马：在记忆的形成中具有重要的作用，海马受损或被切除的病人仍然能回忆已有的记忆，而不能形成新的记忆（程序性记忆可能除外）。关于海马的很多知识都来源于对病人“H.M.”的研究。H.M.因为癫痫切除了内侧颞叶的一些构件，H.M.手术后保留了正常的短时记忆，但是不能形成新的长时记忆，这表明其被干扰的是从短时记忆向长时记忆的信息转换。经过对H.M.的大量而详细的研究，研究者发现H.M.的记忆损伤相当复杂。 2、中脑（了解）由上丘、下丘、网状激活系统、红核、黑质等结构组成。其中需要注意的是网状激活系统，其影响机体的觉醒状态。 特异传导系统外周神经系统传入的感觉信息经过丘脑的中转特异的到达大脑相应皮质。这种特异性传导系统可以引起明确的特定感觉，感觉不为一般与大脑皮质间具有点对点的相应关系。 非特异传导系统一部分感觉信息会经由网状系统到达丘脑非特异性核团，然后弥散地投射到大脑皮质广大区域。投射不具有点对点的关系，但是可以改变大脑皮质的兴奋状态，使机体处于觉醒状态。3、后脑（了解）后脑由延髓、脑桥和小脑组成。 一个重要的事实是，每个个体出生前的大脑发育过程与人类大脑进化的过程基本一致，尤其是出生前发育的较早的后脑从进化的意义上讲也是最原始的部分。比后脑发育晚的中脑从进化的历史上看也是晚于后脑的。发育最晚的前脑是最后进化的。 第三节 什么是认知神经科学（了解）导入“如果人类能在不了解大脑本质的情况下了解认知的本质，那将是一条捷径。可不幸的是，在缺乏神经生物学证据的情况下去建构认知理论，如果不是不可能也至少是很困难的。”Churchland，Sejnowski,1991.定义：认知神经科学在分子、细胞、网络、脑区、全脑、行为等各个水平上对人类的所有初级和高级的精神活动的心理过程和神经机制包括感知觉、运动、注意、记忆、语言等展开研究。简言之，它研究脑如何创造精神。认知神经科学研究的整体思路研究内容 基本认知过程的研究：覆盖了视觉研究的一系列前沿问题，包括复杂客体（比如面孔）识别的脑机制、知觉组织规律所对应的神经基础、注意等高级认知功能对视觉信息加工过程进行动态调节的机理、知觉学习的神经机制和视觉系统的可塑性，以及视觉皮层的功能构筑和神经回路等。 高级认知过程的研究：认知神经科学还研究诸如语言、数学认知、决策这些高级的认知加工过程。例如，认知心理学领域已经有一些博弈或赌博类的研究。 情绪与认知的相互作用的研究：人是社会性动物，社会认知及社会行为对个体生存与发展具有重要意义，但人类对于社会认知与行为的神经基础了解甚少。试图在分子、细胞、组织、器官和系统等多个水平上揭示社会行为的潜在机制。本研究方向从情绪、动机与认知的相互作用关系，情绪调节的过程与策略，焦虑、抑郁等情绪障碍，自我意识与人际互动等课题入手，试图揭示情绪和社会认知过程中大脑的特异性与非特异性工作机制，描绘一个“社会脑”(social brain)。心理发展和脑发育的研究：这个研究领域以基因-脑-行为的整合思路研究个体心理发展、大脑发育规律及其相互关系，以儿童青少年脑发育、认知与学习的神经机制和遗传基础、个体认知老化的神经机制等为研究主题。1. 儿童青少年认知与学习发展的脑机制研究；2. 个体认知老化的神经机制。运用信息科学等学科的基本理论、方法和技术手段，结合神经生理学、认知心理学有关知识，深入挖掘神经影像数据所蕴涵的重要信息，从而进一步探讨和揭示高级认知功能的神经机制；同时，建设相关高质量神经影像数据采集和分析基础平台，给实验室的整体研究提供不可缺少的技术支撑。 认知神经科学的方法学的研究：运用信息科学等学科的基本理论、方法和技术手段，结合神经生理学、认知心理学有关知识，深入挖掘神经影像数据所蕴涵的重要信息，从而进一步探讨和揭示高级认知功能的神经机制；同时，建设相关高质量神经影像数据采集和分析基础平台，给实验室的整体研究提供不可缺少的技术支撑。 第四节 研究方法和手段（了解）1、 事件相关电位（ERP）事件相关电位（ERP）是一种特殊的脑诱发电位，通过有意地赋予刺激以特殊的心理意义，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电生理的变化，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电位。ERP与普通诱发电位不同的是：（1）要求受试者一般是清醒的; (2)所有的刺激不是单一的重复的闪光和短声刺激，而至少有两种或两种以上的刺激编成刺激序列（刺激信号不定，可以是视、听、数字、语言、图像）；（3）构成除了易受刺激物理特性影响的外源性成分外，还有不受物理特性影响的内源性成分；（4）内源性成分和认知过程密切相关。2、 功能磁共振（fMRI）功能性磁共振成像是一种新兴的神经影像学方式，其原理是利用磁振造影来测量神经元活动所引发之血液动力的改变。目前主要是运用在研究人脑的激活情况，已经成为认知神经科学领域最重要的研究手段。自从1890年代开始，人们就知道血流与血氧的改变（两者合称为血液动力学）与神经元的活化有着密不可分的关系。神经细胞活化时会消耗氧气，而氧气要借由神经细胞附近的微血管以红血球中的血红素运送过来。因此，当脑神经活化时，其附近的血流会增加来补充消耗掉的氧气。从神经活化到引发血液动力学的改变，通常会有1-5秒的延迟，然后在4-5秒达到的高峰，再回到基线（通常伴随着些微的下冲）。这使得不仅神经活化区域的脑血流会改变，局部血液中的去氧与带氧血红素的浓度，以及脑血容积都会随之改变。经由血液动力反应的过程，血液带来比神经所需更多的氧气，由于带氧血红素与去氧血红素之间磁导率不同，含氧血跟缺氧血量的变化使磁场产生扰动而能被磁振造影侦测出来。借由重复进行某种思考、动作或经历，可以用统计方法判断哪些脑区在这个过程中有信号的变化，因而可以找出是哪些脑区在执行这些思考、动作或经历。3、 正电子断层扫描（PET）PET是利用发射正电子的同位素作为标记物，将其引入脑内某一局部地区参与已知的生化代谢过程，利用现代化计算机断层扫描技术将标记物所参与的特定代谢过程的代谢率以立体成像的形式表达出来，可测定到组织对葡萄糖的利用和脑的局部血流量依据的是特定种类的信息加工期间被激活的大脑区域内所增加的葡萄糖消耗量。但其最大的缺陷是要注射具有放射性的葡萄糖。4、 经颅磁刺激（TMS）经颅磁刺激是使用脉冲磁场影响脑的电活动的方法。在 1985年英国Sheffield 研究人员成功地进行了经颅磁刺激实验，并进行首次临床检查。磁刺激仪有两种类型: 单脉冲磁刺激仪和重复脉冲TMS(rTMS)磁刺激仪高频率、高强度rTMS，可产生兴奋性突触后电位总和，导致刺激部位神经异常兴奋，低频刺激的作用则相反，通过双向调节大脑兴奋与抑制功能之间的平衡来治疗疾病。对rTMS 刺激的局部神经通过神经网络之间的联系和互相作用对多部位功能产生影响。5、 脑磁图（MEG）人的颅脑周围也存在着磁场，这种磁场称为脑磁场。但这种磁场强度很微弱，要用特殊的设备才能测知并记录下来需建立一个严密的电磁场屏蔽室，在这个屏蔽室中，将受检者的头部置于特别敏感的超冷电磁测定器中，通过特殊的仪器可测出颅脑的极微弱的脑磁波，再用记录装置把这种脑磁波记录下来，形成图形，这种图形便称作脑磁图。它是反映脑的磁场变化，此与脑电图反映脑的电场变化不同。脑磁图对脑部损伤的定位诊断比脑电图更为准确，加之脑磁图不受颅骨的影响，图像清晰易辨。教学提示本章的重点是认知神经科学的研究方法和手段，难点是理解认知神经科学的研究思路。第二部分 人的基本认知加工过程第三章 注意和意识（4课时）教学目的：通过本章的教学使学生理解注意和意识的本质，了解关于注意和意识的经典研究和理论模型，以及认知神经科学领域的最新进展。探索的问题1、注意的机能有哪些？2、关于注意过程都有哪些理论？3、这些理论的实验依据？教学内容：第一节 注意和意识的本质意识：哲学：意识是人脑的机能，是客观存在的主观映像 换句话说，就是思考并觉知我们自己的存在。 心理学：就心理状态而言，意识意味着清醒、警觉、注意集中等；就心理内容而言，意识包括可用语言报告出的一些东西；在行为水平上，意识意味着受意愿支配的动作，与自动加工相反。前意识加工不在当前有意觉知之内的某些信息可能对意识或至少对认知加工来说是可利用的。1. 启动作用：就是指某些刺激的加工有相同或相似的刺激的优先呈现而变得便利。Anthony Marcel的研究：速视法；双三联法。2. 控制加工和自动加工：Schneider 和 shiffrin（1977）提出控制加工和自动化加工的观点。控制加工：需要意识控制，消耗较多的注意资源，较为灵活；自动加工：无需意识的控制，几乎不消耗注意资源，一旦形成难以改变。Schneider 和 Shiffrin（1977）使用记忆扫描实验来证明3. 习惯化习惯化就是随着对刺激的熟悉，人们逐渐越来越注意不到这种刺激。与习惯化相对的就是去习惯化，熟悉的刺激所发生的变化，促使我们开始再次注意刺激。这两个过程都是自动发生，无需有意识地做出努力，调节这些过程的是刺激的相对稳定性和熟悉度。习惯化对注意加工有重要的价值：可以使个体忽视熟悉又稳定的刺激并关注新颖而变动的刺激。 注意 心理学早期：冯特注意是意识领域内的一个范围狭小的中心区域（即：意识注视点或内在注视点），任何心理内容只有进入这个特定的区域，才能获得最大的清晰性或鲜明性。 行为主义统治时期：行为主义统治心理学领域期间：意识和注意都属于心灵主意的概念。行为主义者对内部认知过程的极度怀疑而使得注意问题很快就被忽视了。 注意的定义(重点)：1、一般性定义：注意为容量有限的信息处理系统大脑必须具备的选择机制，以免在容量有限而又企图对所有的信息同步处理时，造成系统的瘫痪。2、普心中的定义：心理活动对一定对象的指向和集中。3、本书的定义：注意就是通过感觉、已储存的记忆和其他认知加工过程对大量现有信息中有限信息的积极加工。 注意和意识的关系：首先，注意不同于意识，注意是一种心理活动，而意识主要是一种心理内容或状态。Baars认为注意机能控制了意识状态。他进行了如下举例，We look in order to see. We listen in order to hear. 二者的区别在于选择一个体验还是意识到所选择的事件。“look”和“listen”涉及的是注意的过程，而“see”和“hear”涉及的是意识问题。然后，注意和意识密不可分，在注意状态下，意识内容比较清晰。第二节 注意机能警觉个体在相对较长的时间内注意刺激阈的能力，期间试图检测特定刺激。警觉的研究是Norman Mackworth最早在二战期间进行的。警觉主要涉及持续性注意。搜索扫描环境的特定特点，在不确定事物是否出现时积极地区寻找它。包括特征搜索（单一的区别性特征）和联合搜索（特征的特定组合）。选择性注意 什么是选择性注意（重点掌握）选择性注意是指人们面临两种或两种以上的刺激输入时，只选择其中的一种信息进行加工，而对其它的信息不进行加工。外界刺激的物理特性和个体的知识经验都影响信息的选择，是选择性注意的重要影响因素。选择性注意研究的基本范式（重点）双耳分听：通过耳麦给被试呈现听觉刺激，但每只耳朵的刺激是不同的。实验过程中要求被试追随从一个耳朵听到的材料，并检查被试从另一个耳朵所获得的信息。实验发现被试从非追随耳获得的信息很少。实验结果说明，当两种输入的信息同时到达加工系统时，其中一种信息将受到选择，得到进一步的加工、处理。 选择性注意的主要理论模型（重点掌握、难点）1、早期选择模型（1）过滤器模型过滤器模型是英国著名心理学家Broadbent（1958）提出的一个注意模型，也是最早的注意模型。该模型的主要观点：神经系统高级中枢的加工能力有限，而面对的信息是大量的，所以只有一部分信息被选择进入高级加工阶段，因而需要一种过滤的机制（即过滤器）加以调节，使中枢神经系统负担不致过重。过滤器相当于一个开关，它按照“全或无”的原则进行工作。即接通一个通道，这个通道的信息受到选择而全部通过，与此同时，另一通道信息被这个“闸门”全部阻断在加工系统的外面。同时该模型认为过滤器处于信息加工的早期阶段。 图1 过滤器模型过滤器模型的研究证据Cherry（1953）：鸡尾酒会现象（cocktail party effect）；使用追随程序进行的双耳实验。l 鸡尾酒会效应：1. 将注意力集中在某个声音上 ；2. 听觉器官突然受到某个刺激的时候 。l 追随耳实验：Broadbent（1958）：双耳分听实验实验结果：1. 被试倾向于以耳朵为单位来再现数字；1. 以耳朵为单位来再现，正确率为65%，按双耳同时听到的方式来再现，正确率为20%。Broadbent对结果的解释：同时呈现的两个刺激同时进入感觉缓冲器（sensory buffer）；其中一个通过过滤器，而另一个输入则保留在了缓冲器中；反对意见及实验证据v Morey ：选择性过滤模型（ 鸡尾酒会效应）；将一个刺激重复呈现给被试的非追随耳多达35次，被试也不能识别和再现，但是如果将被试的名字呈现给被试，他是能够识别的。据此，Morey对Broadbent的模型进行了一定的修正，认为选择性过滤在感觉层次阻断了许多信息，但是特别突显的非常强大的信息可以突破过滤机制。v Gray 和 Wedderburn(1960)v Traisman (1960)反对实验说明的问题这些实验对只存在一条通向高级分析水平的通道提出了严重的质疑被试根据语义来组合刺激，说明非注意通道的信息也能得到加工，过滤器不应是一种全或无的工作方式。（2）Treisman衰减模型Treisman（1960）提出了衰减模型，对过滤器模型进行了改进和发展。在过滤器模型中，过滤器的工作原则是全和无的。而在衰减模型中，该机制只是弱化目标刺激之外的刺激。该模型也认为信息加工系统的容量是有限的，过滤器的位置在知觉分析之前。1、存在过滤装置；2、过滤装置不是全或无的，给注意通道的信息能够 通过，只是强度衰减了；3、信息在高级加工水平上有不同的兴奋阈限。 图2 Treisman衰减模型两种模型的相同之处1、人类信息加工系统的容量有限；2、过滤装置位于初级加工和高级意义分析之间，注意的作用是选择一部分信息进入高级认知分析水平，即知觉信息的选择。2、 后期过滤模型Broadbent和Treisman的注意模型都认为过滤器位于信息加工的早期阶段，与此不同的是，后期过滤模型认为选择过程位于信息加工的晚期。该模型的主要观点：所有输入信息在知觉阶段都得到了充分分析，选择发生在对刺激做出反应的阶段。 图3 反应选择模型实验证据Sheffrin（1974）的白噪音实验双耳听，同时注意双耳；只用右耳听，只注意右耳；只用左耳听，只注意左耳。任务：检测某个辅音实验结果：三种条件下成绩相等。实验结论：人们可以同时加工来自两条通道的信息。两类模型的比较3、多阶段选择理论Johnston（1978）年提出了一个灵活的模型，认为选择过程在认知加工的不同阶段都可以发生。该模型的主要观点：在进行选择之前的加工阶段越多，所需要的认知加工资源就越多；选择发生的阶段依赖于当前的任务要求。 分配性注意注意资源理论 资源的数量是有限的，因而当人们同时进行两种活动时，必然导致对有限资源的竞争，也就是说限制了注意的分配。刺激的识别和加工需要占用认知资源，当刺激或认知加工越复杂时，占用的认知资源就越多，当认知资源完全被占用时，新的刺激将得不到加工。v 人作为一个信息加工系统，其认知资源或中枢能量是有限的；v 因此需要把有限的资源有控制的分配给不同的认知活动；v 不同的认知活动对认知资源的需要是不同的。图4 中枢能量模型控制加工和自动加工Schneider 和 Shiffrin（1977）提出控制加工和自动化加工的观点。控制加工：需要意识控制，消耗较多的注意资源，较为灵活；自动加工：无需意识的控制，几乎不消耗注意资源，一旦形成难以改变。教学提示：重点是理解注意和意识本质及其关系，心理学关于注意的经典研究和理论模型。启发提问：1、想