一、学派概述

1.1 产生背景

历史起源

部分认知神经科学学者持有特定脑部区位负责特定的认知功能这样的观点。这样的看法源自于许多不同的理论，如颅相学。虽然颅相学最后因为缺乏科学根据而被摒弃，但特定脑区控制特定认知功能的观点仍被采纳。而现今，在扬弃了观察头壳外观这样不科学的方式之后，取而代之的是对于头皮的电生理测量，或是更多对脑部本身的观测。

颅相学

认知神经科学的起源和颅相学有很大的关系。颅相学实质上是一个伪科学，并声称头皮的形状会影响行为的表现。在19世纪早期，弗朗兹·约瑟夫·加尔和史普汉（英语 ： J. G. Spurzheim ） 相信人的大脑可以被分为35个不同的区域。加尔在他的书《神经系统的解剖生理学概论和脑部深论》声称头壳上较大的凸起代表着这块区域被较频繁的使用。当时，颅相学广被大众所注意，并且发行了以颅相学为主题的期刊。甚至发明了颅相测定仪以测定头颅上的凸起。

总体论

十九世纪的法国实验心理学家佛罗伦斯如众多的科学家一样质疑颅相学的观点。虽然他的实验对象为兔子和鸽子，但他发现特定部位的脑伤并不会造成行为上的改变。由此他认为行为表现是由不同脑区共同参与，也就是总体论的观点。

区位化论

二十世纪，欧洲一些科学家如杰克森所进行的一些研究让区位化论重新成为主流的观点。杰克森的研究特别在于有癫痫症状的脑伤病人，他发现病人在癫痫发作的时候，时常会造成相同的阵挛和肌肉紧张的情况。因此他认为每次的发作一定都是发生在相同的脑区，并且提出特定脑区负责特定功能的看法 。在后续对于脑叶的研究中，区位化观点有很大的影响和帮助。

神经心理学的兴起

  布洛卡氏区与韦尼克区

法国的神经科学家布洛卡（英语：Paul Broca ）在1861年报告了一位病人的症状。这位病人可以听的懂语言，但是无法说，并且只能发出“炭”（tan）的音。这位病人之后被发现他左脑的额叶有脑伤，而这块脑伤的区域现今则被称作布洛卡氏区。另外一位神经科学家 卡尔·韦尼克（ 英语 ： Carl Wernicke ） 则发现一位中风病人无法听取语言讯息和阅读文字，但可以流利的说话（虽然说的是没有意义的语句）。这位病人则是有一个在左脑顶叶和颞叶交界处的脑伤。而这块区域现今被称作韦尼克区。这两个病例是支持区位化论的重要证据，因为特定区域的脑伤造成了特定的行为改变。布洛卡和韦尼克的研究促成了神经心理学的诞生，而这个新领域研究的是心理现象和脑伤之间的关系。

脑功能定位

在1870年，德国两位医师希兹格（ 英语： Eduard Hitzig）和费理屈（英语：Gustav Fritsch）发表了他们在动物实验的发现。他们在狗的不同大脑皮质部位通上电流，可以诱发不同的相应动作。由此他们认为行为的表现是源自于脑细胞层次的运作。德国的神经解剖学家科比尼安·布洛德曼（ 英语： Korbinian Brodmann） 使用尼氏发明的组织染色技术观察脑部的细胞种类。于1909时，他发表了他的结论：脑部是由52个不同的部分所组成。这些分区现被称为布洛德曼分区。现在看来，有些分区划定的非常精确，如布洛德曼17区和布洛德曼18区。

神经教条

在20世纪早期，圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔和卡米洛·高尔基开始研究神经细胞的结构。高基发展出 银染色法 （ 英语 ： Silver stain ） ，可以将特定区域的细胞一同染色。使用这样的技术观察神经细胞，让高尔基认为细胞之间，在共同的细胞质内有直接的连接。卡哈尔则反对这样的观点。他在脑部含有较少髓鞘的部位做染色，发现神经细胞并不是紧密相连，而是分离的。他进一步发现神经细胞会单方向的传递电讯号。这些发现称为 神经教条 （英语 ： Neuron doctrine ），并对之后了解神经细胞的功能提供了基础的理论。也因次这个贡献，高基和卡哈尔都获得了1906年的诺贝尔生理学或医学奖。

1.2 发展历程

认知科学的诞生

1956年9月11日，认知科学大会在麻省理工学院举行。在大会上乔治·A·米勒发表了他著名的研究《神奇的数字：7±2》。诺姆·乔姆斯基和艾伦·纽厄尔和赫伯特·亚历山大·西蒙发表了他们在计算机科学上的成果。

奈瑟尔（英语： Ulric Neisser）在他1967年的书《认知心理学》中评论了许多在这次会议中所发表的成果。

心理学此名词（即“认知心理学”）在1950到1960年代末，逐渐式微，取代的是认知科学的开始。

行为主义的科学家如乔治·A·米勒开始重视语言的内在表征，而不只有外在的行为表现。英国心理学家大卫·马尔（David Courtnay Marr，1945-1980）提出记忆的阶层性表征，也让许多心理学家接纳了心理功能是需要由脑中特别的算法处理。

关于认知神经科学的示意图

认知神经科学

在1980年代之前，神经科学和认知心理学这两个领域之间几乎没有互动。 在1970年代晚期，“认知神经科学”这个名词在一辆计程车的后座诞生 ，由乔治·A·米勒（英语：George Armitage Miller，1920－2012）和麦可·葛詹尼加（英语：Michael Gazzaniga ）共同创立。研究者开始用实验心理学、神经心理学和神经科学的研究方法来为认知科学奠定基础。

在20世纪晚期，新的科学技术成为认知神经科学重要的研究方法。这些技术包含了穿颅磁刺激（英语：Transcranial_magnetic_stimulation） 、功能性磁振造影、脑电图和脑磁图（英语： Magnetoencephalography）。有时也会使用到其他的脑造影技术，如正子断层扫描造影和 单光子电脑断层扫描（英语：SPECT）。在动物上使用的单细胞电位记录（ 英语：Single-unit recording）也是重要的技术。另外其他的技术还包含：微神经图（ 英语：microneurography）、脸部的肌电图（英语：EMG）和眼球追踪仪。整合神经科学（英语：Integrative neuroscience ） 试着将不同领域和不同尺度（如生物学、心理学、解剖学和临床经验）所得到的研究成果，整合成一个统合的描述性模型。

1.3 代表人物

目前，认知神经科学的代表人物有迈克尔·加扎尼加（Michael S·Gazzaniga）、Richard B·Ivry 、George R·Mangun等，其中迈克尔·加扎尼加被称为认知神经科学之父。

二、主要理论

2.1 研究对象

认知神经科学研究对象认知活动的脑机制，包括注意力、意识、决策判断、学习、记忆、情感、语言、动作、感官等活动的大脑反映。目前，认知神经科学的核心仍是解决根本的认知问题，通过理论和实践对行为的认知过程进行分解，并辅以神经科学研究对因果关系进行检验

2.2 研究方法

目前来说，认知神经科学主要采用的研究方法为实验。在实验之外，认知神经科学也进行观察与思辨。

认知神经科学采用的研究方法，包括来自心理物理学、认知心理学、功能性神经造影（英语：functional_neuroimaging）、电生理学、认知基因体学（英语：cognitive_genomics）和行为遗传学的实验典范。另外一部分重要的研究方向来自于脑伤病人的研究。脑部损伤所造成的认知功能受损，提供认知神经科学许多重要的证据。

2.3 主要观点

认知心理学与神经科学相结合的认知神经科学，定位为“心智的生物基础”。因此，认知神经理论的发展则来自计算神经科学和认知心理学。认知神经科学意图阐明认知活动的脑机制，即人类大脑如何调用各层次上的组件，包括分子、细胞、脑组织区和全脑去实现各种认知活动。

2.4 经典实验

目前，认知神经科学虽然进行了一些实验，但是都依附于认知心理学与神经科学，并未表现出独特性，但依然得出了一定结论。

20世纪70 年代末期以来，认知神经科学就试图以“功能模块”的概念取代定位论或分工说。

经过十多年的努力,神经病学家和心理学家们终于采用双分离方法学原则,发现了人脑功能模块性或多重功能系统,主要突破表现在多重记忆模块和复杂的认知功能系统。神经生理学家在猴等动物的实验研究中,也积累了大量科学事实,证明视觉功能存在着背、腹侧系统,至少是枕、顶、颞、额的30 多个脑皮层区动态活动。

目前,物体真实运动和似动知觉之间、幻觉和真实知觉之间、外界引起和主动性选择注意之间的脑功能模块的异同是引起普遍关注的研究课题。

最近30年时间，认知神经科学在“意识与无意识的脑机制”方面的研究，取得了一定进展。

三、评价

3.1 贡献

认知神经科的产生和发展，直接冲击人类对于“我是谁”的哲学思考，解决人类行为产生和形成的问题，并为人工智能的发展开创新的路径

3.2 局限

由于目前计算神经科学和认知心理学的发展一定程度上受限，同时产生的时间相对较短，认知神经科学的发展相对有限。

3.3 影响

认知神经科学作为全人类共性的脑高级功能多重系统的研究，才刚刚拉开序幕。在未来，人类大脑—心智—行为三者之间的关系，在认知神经科学的研究下，必然逐渐清晰的呈现在人们面前。

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