认知神经科学_中科院心理所考博复习材料.docx

中科院心理所考博复习内容认知神经科学1.什么是认知神经科学答：认知神经科学是在传统的心理学、生物学、信息科学、计算机科学、生物医学工程，以及物理学、数学、哲学等学科交叉的层面上发展起来的一门新兴学科，旨在阐明自我意识、思维想像和语言等人类高级精神活动的神经机制。答（百科）：认知神经科学认知神经科学的研究旨在阐明认知活动的脑机制，即人类大脑如何调用其各层次上的组件，包括分子、细胞、脑组织区和全脑去实现各种认知活动。2．认知神经科学研究技术答：①脑电图与事件相关电位的发展：20 世纪50 年代末随着计算机在生物学中的应用导致事件相关电位（ERP）问世。②脑磁图的发展：第一套有屏蔽室的脑磁图系统（MEG）设在麻省理工学院的Francis Bitter Magnetic 实验室。③正电子断层扫描技术：20 世纪70 年代中期发展起来的核医学成像技术。④功能磁共振成像的发展：20 世纪90 年代脑研究领域发展最迅速的一种非侵入性活体脑功能检测技术。⑤光学成像技术：时间和空间分辨率已达约5μm 的物方元和每秒25 帧以上的视频速度。3.神经解剖方法一、单个神经元1．Golgi 法（1）Golgi 于1873 年开始使用。（2）适用于染年轻的脑细胞。2．细胞内染色法（1）细胞内注射示踪剂技术。（2）用于对靶神经元进行电位记录3．电子显微镜用于观察细胞及亚细胞的微细结构二、神经元群1．尼氏染色法（1）1894 年Nissl 发明。（2）用于划分皮层下核团及皮层区的界限，以及测定细胞数量和密度。2．免疫细胞化学（1）用于揭示神经细胞亚群的新方法。（2）对靶细胞标记相应的抗体。3．组织化学使用成色剂沉淀为酶反应的最终产物，从而揭示细胞和突起对某些物质起正反应的一种技术。4．细胞色素氧化酶标记细胞色素氧化酶呈现为特殊的斑块形状。三、连接1．Nauto 法（1）1954 年，Nauto 改进的银染色法（2）用于对长距离的连接。2．顺行和逆行示踪剂（1）顺行示踪剂：示踪剂被胞体和树突摄入，并沿轴突被动运送至末梢。（2）逆行示踪剂：示踪剂被末梢摄入，并沿轴突被动运送至胞体和树突。3．新型顺行和逆行示踪剂BDA；FR 有更高分辨率，更精细显示Golgi样的整个轴突及其神经末梢形态四、微环路脑组织切片上结合进行解剖和生理上的研究，以便在微环路水平研究结构和功能的特性。五、功能网1．14C-2-脱氧核糖核酸放射自显影法：根据成熟神经元不能储存糖原，因而它们对能量的需求完全依赖于血液葡萄糖的供给的原理建立。在系统引入2-DG 后，对神经元群的不同刺激导致2-DG 的不同积累程度。可提供较高的分辨率。2．早早期基因：这些基因能被特定刺激“启动”，对这些特定刺激反应的神经元能通过对mRNA的原位杂交而显示出来。六、现代技术1．激光扫描共焦显微镜：通过位于显微镜轴上的小针孔，从一个置于聚焦照明的扫描平面上的组织切片上获得信号。2．双光子激光扫描显微镜：依靠脉冲与生物样本中的特殊分子的相互作用引起荧光的发射，光线可深入生物组织，且毒性很小。3．原位杂交：从组织学上探测神经组织中的功能分子和组成分子基因的表达。4．基因操作和病毒载体：用于引入外源基因。4.人体神经解剖方法① 损伤一蜕变方法② Golgi 染色法③ 细胞色素氧化酶④ 免疫细胞化学⑤ 电镜⑥ 受体放射自显影术⑦ 神经成像技术 （DTI）5.脑皮层连接一、丘脑皮层连接二、皮层内部连接三、皮层-皮层连接（即前馈连接、反馈连接和侧连接）皮皮层区等级顺序的构成规则是：一个区在某一给定的“水平”接受从较低水平区来的前馈连接，发出反馈连接到这些同样的较低水平的区，并与处在同样水平的区交换侧连接。交互的前馈和反馈连接是建立脑区的等级顺序的重要线索。（但不能完全遵照）6.前额叶功能注意力调控、学习与记忆、行为抑制、计划和策略、思维与推理注意：当前额叶皮层向颞下回或后顶叶发出“自上而下的反馈调控时，这些区域的神经元对视觉目标的反应出现高度的注意选择性。前额叶损失病人注意力调控能力低下，很难把注意力集中到被特别暗示的事物上，容易受无关刺激的干扰。如完成stroop任务差。学习与记忆规则学习是前额叶皮层（前额叶腹侧部，调控）的一个关键功能，前额叶皮层神经元的活动反映通过学习获得的联合关系。情景记忆则是对生活中所发生事件的自传性记忆，它储存着关于事件发生的特定时间和地点的时间和空间“标签”。（语义记忆是关于外部世界有组织的知识/相对稳定的关于世界的一般知识和事实的认识）情景记忆则需要内侧颞叶、大脑皮层记忆储存区以及前额叶皮层的共同工作。情景记忆本质是源记忆，关于事件在何处何地发生的记忆，依赖与前额叶皮层，1）源头记忆错误在小孩和老人中很常见，是因为前额叶皮层在个体发育中成熟较慢，在正常老化过程中遭受一定程度的损害。2）前额叶皮层受损