l*****7
发帖数: 153 | 1 大家觉得这两学科是consistency多还是inconsistency多？还是不大相关？
mind是否基于body? |
u***n
发帖数: 10554 | |
f**d
发帖数: 768 | 3 个人观点
两者相关，有很大交叠部分，并相互包含
从研究角度，神经科学注重从微观（分子、通道、神经元）到系统（网络、皮层、意识）
的研究路线来探索大脑和意识的工作原理，所有理论机制都基于实验现象提出
认知科学起源于心理学、哲学对意识－脑的认识和研究，致力于从系统（身体－意识）
入手来探索大脑，理论往往基于哲学理论、经验、推测和假设，
但现在也是基本全从实验出发，并从微观（神经元、网络链接）来寻找认知的机制了。
东南大学吴健雄生物电子学实验室给出了比较好的阐述
http://www.lmbe.seu.edu.cn/biology/bess/biology/chapt16/16-5.ht
认知科学定义为：“智能实体与他们的环境相互作用的原理的研究，向两个方向展
开”（斯蒂灵等1987），是研究人类的认知和智力的本质和规律的科学。研究范围
包括知觉、注意、记忆、动作、语言、推理和思考乃至意识在内的各个层次和方面
的人类的认知和智力活。
1、 外延，列举了认知科学的分支领域以及它们之间的交叉关系：计算机科学、心
理学、哲学、语言学、人类学和神经科学
2、 内涵：发现心智的表征和计算能力以及他们在人脑中的结构和功能表示。试图
以心智能力的结构、功能和内容来抽象地描述此种能力，探索由物质系统完成认知
功能的各种途径；谋求表征生命系统中出现的心智过程，研究认知所涉及的神经机
制。
认知神经科学的研究任务在于阐明认知活动的脑机制。研究感知觉、注意、记忆、
语言、思维、意识等认知过程，研究智能的本质和起源。包括认知神经心理学、认
知心理生理学、认知生理心理学（前额叶皮层功能、颞叶认知功能和复杂视觉及运
动功能）、认知神经生物学（从生物物理学和生物化学的角度深入研究各种认知过
程的分子、细胞学基础）、计算神经科学等学科。
认知神经科学的新时代
一、新问题：关于意识的问题。Crick提出：（1） 脑内大量的运算是下意识进行
的，而人们意识到的则是运算的结果。（2） 隐特征和显特征：两者包含同样的信
息，但隐特征需要进一步的加工以使其外显或清楚的表现出来。（3） 多数心理学
家认为意识与注意和短期记忆有关。
特征组合：（1）等级制或老祖母细胞理论。组合爆炸（2）集团编码：捆绑效应（
3）记忆替代计算；（4）分布式等级制的组织——调和式的理论。
二、人脑与计算机——智能的本质
（1）图林测验：深蓝国际象棋机
（2）汉语实验：1990年Searle，说明计算机仅能按照程序法则处理形式符号，不
具备人的职能。
（3）计算机的低能：多个物体的分割，抹黄油（几个小时）
三、认知神经科学的新方向
1、 视觉的本质
2、 单个神经元到神经回路的研究。
3、 研究路线：行为科学——神经科学——计算科学三角形。脑功能成像。
【在 l*****7 的大作中提到】
: 大家觉得这两学科是consistency多还是inconsistency多？还是不大相关？
: mind是否基于body?
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f**d
发帖数: 768 | 4 东南大学吴健雄电子生物学实验室对神经科学的定义－－相对认知科学而言：
http://www.lmbe.seu.edu.cn/biology/bess/biology/chapt16/16-4.ht
脑科学，狭义的讲就是神经科学，是为了了解神经系统内分子水平、细胞水平、细
胞间的变化过程，以及这些过程在中枢功能控制系统内的整合作用而进行的研究。
（美国神经科学学会）广义的定义是研究脑的结构和功能的科学，还包括认知神经
科学等。
1、基础神经科学：侧重基础理论
– 神经生物学：研究人和动物的神经系统的结构与功能、及其相互关系的科学，
是在分子水平上、细胞水平上、神经网络或回路水平上乃至系统和整体水平上阐明
神经系统特别是脑的物质的、能量的、信息的基本活动规律的科学。(认识脑)
由六个研究分支：分子神经生物学（化学物质）、细胞神经生物学（细胞、亚细胞
）、系统神经生物学、行为神经生物学（学习记忆、情感、睡眠、觉醒等）、发育
神经生物学、比较神经生物学
– 计算神经科学：应用数学理论和计算机模拟方法来研究脑功能的学科。(创造脑
)
2、临床神经科学：侧重医学临床应用
研究与神经系统有关的疾病，及其诊断、治疗方法、技术等(保护脑)
神经科学的最终目的是在于阐明人类大脑的结构与功能，以及人类行为与心理活动
的物质基础，在各个水平（层次）上阐明其机制，增进人类神经活动的效率，提高
对神经系统疾患的预防、诊断、治疗服务水平。基本目标：
1、揭示神经元间各种不同的连接形式，为阐明行为的脑的机制奠定基础。
2、在形态学和化学上鉴别神经元间的差异，了解神经元如何产生、传导信号，以
及这些信号如何改变靶细胞的活动。
3、阐明神经元特殊的细胞和分子生物学特性。
4、认识实现脑的各种功能（包括高级功能）的神经回路基础。
5、阐明神经系统疾患的病因、机制，探索治疗的新手段。
世界各国普遍重视脑科学研究， 美国101届国会通过一个议案，“命名1990年1月
1日开始的十年为脑的十年”。1995年夏，国际脑研究组织IBRO在日本京都举办的
第四届世界神经科学大会上提议把下一世纪（21世纪）称为“脑的世纪”。欧共体
成立了“欧洲脑的十年委员会”及脑研究联盟。日本推出了“脑科学时代”计划纲
要。中国提出了“脑功能及其细胞和分子基础”的研究项目，并列入了国家的“攀
登计划”。
日本在1996年制定为期二十年的“脑科学时代——脑科学研究推进计划”
1、了解脑——阐明脑功能
– 阐明产生感知、情感和意识的脑区结构和功能（功能定位、认知、运动、情感
、学习，思维、直觉、自我意识）
– 阐明脑通讯功能（语言信息在脑神经网络中表达的机制，人类获得语言能力的
过程、语言、思想和智力之间的关系）
2、保护脑——征服脑疾患
– 控制脑发育和衰老过程（识别与发育及脑分化相关的基因家族、发展调节脑发
育和分化的技术手段，促进人类大脑健康发育和防止发育异常，控制人脑衰老）
– 神经性精神性疾病的康复和预防（药物成瘾性、修复受损脑组织、单内因性疾
病的发病机制、神经组织移植和基因疗法，老年性痴呆、帕金森氏病、精神分裂症
的治疗和预防的方法）
3、创造脑——开发脑型计算机
– 发展脑型器件和结构（具有学习和记忆能力的神经元芯片、智力认知功能，具
有智力、情感和意识的脑型计算机）
– 脑型信息产生和处理系统的设计和开发（支持人类机能的机器人系统）
脑科学的主要研究进展：
1、分子和细胞水平的神经科学发展迅猛
? 每一神经元所进行的信息处理都是经过突触实行细胞间的通讯而完成的。具体说
，突触前细胞产生的冲动，通过释放神经递质作用于突触后细胞膜位点上的特异性
受体，从而引起后一细胞兴奋性的改变。
? 受体由蛋白质分子组成，与神经递质分子结合后，控制神经细胞的离子通道开闭
，（直接或经由第二信使间接），调制后一细胞的输出，实现神经元整合作用。（
空间和时间上的整合）
? 神经调质间接地经由一系列生物化学过程来调制突触后神经元的活动，其作用起
始时间较慢，持续时间较长。神经递质和调质分布在特定的神经通路或核团里，因
此神经系统同时依靠神经回路和化学调制两种形式进行信息处理。
? 递质和调质有近百种，有待鉴定的可能性更多。可分为胆碱类、单胺类（多巴胺
、5-HT、NAD）、氨基酸（谷氨酸、甘氨酸、r-氨基丁酸）和神经肽。调质包括胺
类、和许多神经肽。共存和共释放，使化学信号的传递非常复杂。
? 神经肽，2-39个氨基酸残基构成，在较低浓度下即能缓慢地改变附近神经元的膜
的性质，从而兴奋或抑制这些神经元。研究并确定种类繁多的神经肽的生物学作用
，是一个重要任务之一。
? 受体是蛋白质或蛋白质与碳水化合物或脂类的结合体，主要部分在膜内，结合位
点在膜外。功能有二：识别特异性的递质或调质分子并与它们结合成复合体；改变
细胞离子通道开闭状态，实现神经细胞内化学——电信息的转换。
? 受体分两类：第一类是载离子受体，离子通道蛋白，n-Ach，GAGB，Gly受体，蛋
白质构象变化，改变离子通道的开闭状态，介导快速突触传递过程（几毫秒）分子
有亚基组成。第二类受体都是单条肽链，结合后触发一些列生化反应：激活G蛋白
，激活AC，促进cAMP的合成， cAMP的扩散促成胞内白蛋白激酶K的活化，改变离子
通道m-Ach、NAD、5-HT等。
? 神经信号的基本形式：分级的膜电位涨落、动作电位。
? 膜片钳技术：研究神经膜离子通道，10-12A单个离子通道的离子电流变化。电压
门控通道、Na+，K+，Ca2+，化学门控通道nAch
? 重组DNA技术：研究膜上的微量蛋白分子——各类通道蛋白的分子结构。Na+通道
是由1820个氨基酸组成的多肽链。
? 色觉三色学说的神经生理基础，人的三种视网膜视锥细胞视色素基因获得分离
? 学习记忆的细胞和分子水平的机制研究获得重要进展——海马结构与学习记忆密
切相关，LTP反映了一种突触效率的变化，即可塑性。
? 短期记忆不需要新蛋白质的合成，而长期记忆所需的基因产物必须是新合成的。
2、感觉信息加工的重大突破——视觉的脑机制
? 把研究感觉信息处理过程作为揭示脑的奥秘的突破口，其中以视觉系统的研究最
为突出。
? 视网膜的光感受器水平：已克隆出视色素蛋白基因；光电换能过程的第二信使是
cAMP（Ca2+），黑暗中， cAMP+Na+通道蛋白---〉Na通道开放，Na+持续内流（暗
电流），光感受器细胞去极化；光照引起视色素分解，使视盘膜上的GTP结合蛋白
分子火化，后者再激活PDE，迅速分解cAMP，引起Na+通道关闭，暗电流骤降，光感
受器细胞膜超极化，这样光能——〉神经电信号
? 视网膜，复杂的信息处理（外周脑），研究相当清楚。视网膜这个两维的、多层
次信息处理的最后结果，是经由视网膜神经节细胞以动作电位脉冲调频的方式，传
递给脑的。
? 感受野：视通路中任一神经元都在视网膜（或视野）上有一个代表区域。同心圆
拮抗型感受野，包括给光—中心和撤光—中心两类，为心理学马赫带现象提供生理
学基础
? 非同心圆的RF的细胞对快速运动、运动方向以及某些图形特征产生反应
? 初级视皮层（纹状皮层），在整个大脑皮层研究最透彻的一部分，面积最大的区
域。功能柱：具有相同感受野位置和生理功能的细胞按垂直于皮层表面的柱状结构
有序地排列起来。功能柱内细胞具有相同的最优方位、相同的眼优势、相同的最优
空间频率。
3、神经网络的研究进入新的高潮
? 人工神经网络具有脑的一些基本性质，如能够学习和记忆，神经元之间的连接强
度具有“用进废退”的可塑性、细胞的集合由连接强度达最大值的细胞组成，可以
从事某一模式的学习和记忆，并形成交替集合从事概念的抽象、部分输入就能激活
整个细胞集合等。
? Aldan领导的研究祖按照条件反射中发射中发生的学习过程所出现的神经细胞电
学特性和分子特性的变化，研制了一种DYSTAL动态稳定联想学习。该网络内没有任
何预先编过的输入/输出关系程序，它能学习、记忆、辨识模式。第一次使计算机
人工网络以储存记忆的内表象成为可能。
? 用900个“神经元”组成的Hopfield网络解决复杂的“推销员应沿什么最优路线
出差许多城市才可使其旅途最短”的问题，只需百万分之一秒便可求解300城市的
问题，比微机快10万倍，结构简化1万倍
? 由100个加工单位分三层排列的阅读程序NETtalk问世，可以阅读字母，发出语句
声音来
? 光学神经计算机，辨别人像
? 各种算法为阐明脑和神经系统的工作原理提供了启示。
4、发育生物学的崛起
? 脊椎动物神经系统的发育起源于胚胎背中线的外胚层加厚，在其下方的脊索和中
胚层的诱导下形成神经板，继而其边缘组织形成神经嵴。诱导作用机制？
? 中心问题：成熟的神经系统特有的高度特异性联系模式是如何产生的。包括神经
元怎样得知其本身在三维神经系统中的位置信息？当轴突生长时这种位置信息如何
表达？细胞又如何识别其靶细胞或终止区域？基因如何知识脑的发育？
? 轴突末端由高度运动性的生长锥，锥上有丝状的假足。生长锥在轴突生长时识别
路径和靶细胞方面可能起着关键作用。
? 识别靶细胞的原因是：生长着的轴突表面存在着某种细胞化学标记物，在其相对
应的靶细胞中有对应的标记物使轴突识别并形成突触。
? 过量神经元的死亡可能与靶区神经生长因子的有限有关。
? 早期发育主要由遗传因素决定，框架建立后，环境因素影响增大。关键期、可塑
性
5、神经和精神疾病的研究进展
? 老年性痴呆症：记忆和推理能力丧失，神经元丧失、神经纤维缠结。Ach选择性
减少，记忆进行性丧失。常染色体显性遗传病，第21号染色体接近中央区的地方。
? 亨廷顿舞蹈病：遗传病。失去对运动系统的控制，基因定位在4号染色体短臂，
纹状体失去GAGB能神经元的抑制。
? 多巴胺以被确定与觉醒和快感有关。过量引起思维丧失、幻觉和某些精神分裂症
状，缺少引起帕金森症，病人四肢和头震颤不已，面部无表情
? 先天性肌源性疾病，重症肌无力，后天的自身免疫病，异常抗体与神经—肌肉接
头处终板区Ach受体结合，致使不能产生足够的肌肉收缩力。
? 多发性神经纤维瘤
? 视网膜神经胶质瘤
神经科学的主要研究方法：
1、解剖学方法：采用通常的组织染色方法可以在光学显微镜下观察神经系统
各种组织的细胞结构，即神经元的不同形态，以及它们间连接的一般情况。运用电
子显微镜可以进一步了解神经元和突触的精细结构。问题：神经系统是怎样布线的
，即个别的神经细胞的突起如何排列？伸展得多远？那些突起和那些突起相连结，
高尔基银染法对神经机制的认识奠定了基础，目前仍在广泛使用。神经活性物质进
行染色：荧光、放射性标记
2、生理学方法：①运用微电极细胞外记录、细胞内记录技术对单个神经元活
动分析。近年来，片膜钳技术对离子通道进行深入的研究。②细胞外记录：30年代
后期发展起来的。用金属丝电极1-5微米记录幅度较大的瞬间性动作电位，对神经
元的功能起了重要作用。③细胞内记录：0.1～0.5微米的玻璃电极，内充高浓度氯
化钾或醋酸钾以导电。能记录动作电位，小的分级电位，同时能监视膜电位的变化
。此外，能注入物质，进行形态学分析。缺点是造成细胞损伤，记录时间、小细胞
受限。④片膜钳技术：70年代后期，Neher 和Sakmann 发展了一种新的纪录方法，
可以用来记录单个离子通道的活动。
3、分子生物学方法：①重组DNA技术：分析离子通道蛋白的结构和功能、生理
特性；②应用单克隆抗体和遗传突变体。
识）
【在 f**d 的大作中提到】
: 个人观点
: 两者相关，有很大交叠部分，并相互包含
: 从研究角度，神经科学注重从微观（分子、通道、神经元）到系统（网络、皮层、意识）
: 的研究路线来探索大脑和意识的工作原理，所有理论机制都基于实验现象提出
: 认知科学起源于心理学、哲学对意识－脑的认识和研究，致力于从系统（身体－意识）
: 入手来探索大脑，理论往往基于哲学理论、经验、推测和假设，
: 但现在也是基本全从实验出发，并从微观（神经元、网络链接）来寻找认知的机制了。
: 东南大学吴健雄生物电子学实验室给出了比较好的阐述
: http://www.lmbe.seu.edu.cn/biology/bess/biology/chapt16/16-5.ht
: 认知科学定义为：“智能实体与他们的环境相互作用的原理的研究，向两个方向展
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l*****7
发帖数: 153 | 5 Mark了慢慢看。谢谢。 看过学校一个心理系老师写的文章，好多逻辑的东西。觉得和
目前神经科学讨论的东西挺不搭边的。说白了，觉得概率和抽象数学(逻辑啊，抽象代
数啊(挺不一样。
【在 f**d 的大作中提到】
: 东南大学吴健雄电子生物学实验室对神经科学的定义－－相对认知科学而言：
: http://www.lmbe.seu.edu.cn/biology/bess/biology/chapt16/16-4.ht
: 脑科学，狭义的讲就是神经科学，是为了了解神经系统内分子水平、细胞水平、细
: 胞间的变化过程，以及这些过程在中枢功能控制系统内的整合作用而进行的研究。
: （美国神经科学学会）广义的定义是研究脑的结构和功能的科学，还包括认知神经
: 科学等。
: 1、基础神经科学：侧重基础理论
: – 神经生物学：研究人和动物的神经系统的结构与功能、及其相互关系的科学，
: 是在分子水平上、细胞水平上、神经网络或回路水平上乃至系统和整体水平上阐明
: 神经系统特别是脑的物质的、能量的、信息的基本活动规律的科学。(认识脑)
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f**d
发帖数: 768 | 6 西方文化的哲学史很大一部分是阐述心理学的－－就是认识自我，意识和宇宙的关系
哲学能靠谱的就是基于逻辑的部分
这就从另一方面把心理学这一学科的范畴扩展到逻辑哲学范围
最后有点成为‘玄学’－－因为任何不是基于实验、而只是基于逻辑辩证的都比较危险
当然心理学偏到实验生物学的那个大范畴－－认知神经科学部分－－还是很靠谱的。
所以。。。暂时远离心理学吧 :)
【在 l*****7 的大作中提到】
: Mark了慢慢看。谢谢。 看过学校一个心理系老师写的文章，好多逻辑的东西。觉得和
: 目前神经科学讨论的东西挺不搭边的。说白了，觉得概率和抽象数学(逻辑啊，抽象代
: 数啊(挺不一样。
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l*****7
发帖数: 153 | 7 同意啊，这可能就是为啥看那些文章时很纠结的原因吧。。大段的理论描述都觉得是瞎
扯。。(无恶意)
【在 f**d 的大作中提到】
: 西方文化的哲学史很大一部分是阐述心理学的－－就是认识自我，意识和宇宙的关系
: 哲学能靠谱的就是基于逻辑的部分
: 这就从另一方面把心理学这一学科的范畴扩展到逻辑哲学范围
: 最后有点成为‘玄学’－－因为任何不是基于实验、而只是基于逻辑辩证的都比较危险
: 当然心理学偏到实验生物学的那个大范畴－－认知神经科学部分－－还是很靠谱的。
: 所以。。。暂时远离心理学吧 :)
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t*******o
发帖数: 424 | 8 扯淡居多
【在 l*****7 的大作中提到】
: Mark了慢慢看。谢谢。 看过学校一个心理系老师写的文章，好多逻辑的东西。觉得和
: 目前神经科学讨论的东西挺不搭边的。说白了，觉得概率和抽象数学(逻辑啊，抽象代
: 数啊(挺不一样。
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l******g
发帖数: 308 | 9 中国国内的心理学太弱，所以中文写的心理学的东西很多都看上去像社会学的文科内容
，不看也罢。
实际上心理学是理科的。
现在的潮流是脑与认知科学，比如MIT的心理系早就把名字都改成Department of Brain
and Cognitive Sciences
认知科学传统是从计算机科学的信息加工理论，认知模型理论上面来的，现在的趋势是
用脑成像技术TOP-DOWN集中到认知活动的脑区与脑网络，形成认知神经科学，有朝一日
应该能和从分子和神经元BOTTOM-UP的神经生物学会合起来。
可惜的是由于中国心理学的传统弱势，国外从事认知神经科学的人相比神经生物学要少
得多，做的好的牛人也比生物学的少太多。 |
h*i
发帖数: 3446 | 10 这两者的关系就如物理和化学的关系。
现在的神经科学处于类似于物理的前牛顿时代。相应的，现在的认知科学处于炼金术时
代。
【在 l*****7 的大作中提到】
: 大家觉得这两学科是consistency多还是inconsistency多？还是不大相关？
: mind是否基于body?
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h*i
发帖数: 3446 | 11 心理学的文章我一般先翻一下有没有公式，没有公式的看看有没有比较有趣的实验示意
图，也没有的话就pass了。用这个原则的话基本不会漏掉重要的文献。
Brain
【在 l******g 的大作中提到】
: 中国国内的心理学太弱，所以中文写的心理学的东西很多都看上去像社会学的文科内容
: ，不看也罢。
: 实际上心理学是理科的。
: 现在的潮流是脑与认知科学，比如MIT的心理系早就把名字都改成Department of Brain
: and Cognitive Sciences
: 认知科学传统是从计算机科学的信息加工理论，认知模型理论上面来的，现在的趋势是
: 用脑成像技术TOP-DOWN集中到认知活动的脑区与脑网络，形成认知神经科学，有朝一日
: 应该能和从分子和神经元BOTTOM-UP的神经生物学会合起来。
: 可惜的是由于中国心理学的传统弱势，国外从事认知神经科学的人相比神经生物学要少
: 得多，做的好的牛人也比生物学的少太多。
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r*******c
发帖数: 1060 | 12 笑。。。。。
【在 h*i 的大作中提到】
: 这两者的关系就如物理和化学的关系。
: 现在的神经科学处于类似于物理的前牛顿时代。相应的，现在的认知科学处于炼金术时
: 代。
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