一、认知神经科学的界定、学科分支（包括研究层次、研究对象、研究方法）
界定：认知神经科学是认知科学和神经科学交叉的产物，是一门研究人类心理活动的神经机制的学科。
学科分支：
二、脑与认知关系的几种假说
1.定位说
开始于加尔和斯柏兹姆的“颅相说”。真正的定位说开始于失语症人的临床研究。研究发现，颞叶损伤的病人说话流畅，但所说的话没有意义；病人有听觉，但听不
懂别人话的意义。二十世纪五十年代，加拿大医生潘非尔德用电极刺激病人颞叶的某些部位，病人回忆起童年的一些事情。另外，科学家还发现，杏仁核和海马与记忆有关。以上发现都支持了脑功能的定位说。具体功能各自定位于大脑的某一区域。
2.整体说
弗罗伦斯实验采用局部毁损法发现，动物可以恢复功能。从而提出脑功能的整体说。认为不存在功能定位，功能的丧失与皮层切除大小有关，而与特殊的部位无关。
3.机能系统说（定位说和整体说的融合）
鲁利亚，认为脑是一个动态的结构，是一个复杂的动态机能系统。在机能系统的个别环节受到损伤时，高级心理机能会受到影响。从这个意义上看，大脑皮层的机能定位是一种动态的和系统的机能定位。
4.机能模块说
是20 世纪80 年代中期在认知科学和认知神经科学中出现的重要理论。由美国心理学家查里加提出。认为：人脑在结构和功能上是由高度专门化并相对独立的模块组成。这些模块复杂而巧妙的结合，是实现复杂而精细的认知功能的基础（沈政，1997）。不同的模块具有不同的功能，模块之间复杂而巧妙的结合保证认知功能的完成。
三、现代成像技术的具体成像手段：脑电图EEG、事件相关电位ERP、功能核磁共振成像fMRI、正电子断层扫描PET、透颅磁刺激TMS、脑磁图MEG。
四、ERP：定义、特征、提取原理（叠加平均技术）、优缺点、常见伪迹
事件相关电位（ERP）的定义：凡是外加一种特定的刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺激或撤消刺激时，在脑区引起的电位变化。
ERP 有2 个重要特性：潜伏期恒定、波形恒定
提取原理：随着叠加次数的增加，ERP 信号的波幅增强，为原来的n 倍（n 为叠加次数），而噪音的增强仅为原来的n 倍.
优势：ERP 是刺激事件引起的实时脑电波，在时间精度可达到微秒级。极高的时间分辨率是ERP 的主要优势，ERP 也可以和行为数据，特别是反应时间（RT）很好地配合，以研究认知加工过程的规律。
劣势：①较低的空间分辨率②ERP 在空间上只能达到厘米级，主要的影响因素是容积导体效应与封闭电
场问题。另外，ERP 只能采用数学推导来
实现脑电的源定位，比如偶极子，这种方法的可靠性也是有限的。
五、经典波形（CNV、P300、MMN、N400）的实验范式、基本原理
1、CNV（关联负变）
实号之间，被试的脑电验中，告知被试，他将得到两个信号（声音或闪光等），他的任务是在第一个信号出现后开始准备反应，但并不反应，当出现第二个信号之后则要尽快做出反应；两个信号之间的时间并不固定。结果发现，在两个信出现了负向偏转（或负向变化，负变），这个脑电负向变化形成的类似高原的波形就是CNV，在被试完成按键反应后CNV就消失了。
基本原理：CNV 被认为主要与心理因素有关。比如期待、意动、朝向反应、觉醒、注意、动机等，可以认为它基本上是一个综合的心理准备状态的反映，处于紧张或应急状态的反映。
2、P300 及Oddball 范式
P300 是Sutton 于1965 年发现,Oddball 实验范式的要点是，对同一感觉通道施加两种刺激，一种刺激出现概率很大，如85%，另一种刺激出现的概率很小，如15%。两种刺激以随机顺序出现，这样，对于被试来说，小概率刺激的出现具有偶然性，因为它很少才出现一次，感觉有点怪（Odd）。但实验任务却要求被试关注小概率刺激，只要小概率刺激一出现就尽快做出反应。可见这里的靶刺激是小概率刺激。在这种条件下，实验记录到在小概率刺激出现之后300ms 时观察到一个正波，称为P300。
3、MMN(失匹配负波)
经典实验如下，在Oddball 范式下，大概率刺激为1000Hz 纯音，小概率刺激为800Hz 纯音，分别在两只耳朵中出现，让被试进行双耳分听，只注意一只耳的声音，并对小概率刺激做出反应，不注意另一耳的声音。结果发现，无论注意与否，在约250ms 内，小概率刺激均比大概率刺激引起更高的负波。以小概率刺激引起的ERP 减去大概率刺激引起的ERP，会得到一个差异波，是一个存在100－250ms 之间的明显的负波。
这一结果最早由N..t.nen（1978）报告。
4、N400
N400 是研究脑的语言加工原理的常用ERP成分，最早由Kutas 于1980 年报告.他们通过屏幕向被试呈现一些句子，句子的每个单词从前往后是逐个出现的，先出现的几个句子都是正常的符合语法和语境的。在呈现句子时同步记录每个单词呈现后引起的脑电变化。
基本原理：目前一般认为N400 与长时记忆的语义信息的提取有关。但进一步研究发现，与P300 相似，N400 也有许多子成分，分别与不同的认知过程相关，有彼此不同的脑内源。而且也发现N400不仅与语言加工有关，面孔、图画等非语言刺激也能诱发N400。
六、BOLD-fMRI的定义及
基本原理
BOLD-fMRI：即血氧水平依赖性。
通过脑动脉内脱氧血红蛋白的含量变
化对脑皮质局部功能活动变化进行MR 成像的一种脑功能影像学检查手段。脱氧血红蛋白的磁敏感性是BOLD 的成像基础。
基本原理：当脑皮质局部某一区域内神经元受到刺激兴奋时，耗氧量增加；同时兴奋区局部小动脉扩张，血流量增加，供氧增加；相比之下，供氧的增加超过耗氧的增加；因此血中含氧血红蛋白明显增加，而脱氧血红蛋白相对减少。由于脱氧血红蛋白是一种顺磁性物质，含氧血红蛋白是一种逆磁性物质。脑皮层血管的血氧发生变化时，引起局部磁场变化，从而引起NMR 信号强度的变化，这就是BOLD 原理。
七、BOLD-fMRI的优缺点
（1）优势：
①首选的无创性脑科学研究功能影像学方法（安全、无损失、无放射性）；
②空间分辨率方面，fMRI 具有不可替代的优势，一般可达到mm 量级；
③具备较好的时间分辨率（由于神经活动和血液动力学反应之间存在一个时间延迟，约为
3-6 秒，限制了BOLD-fMRI 时间分辨率的提高）。
（2）劣势：
①BOLD-fMRI 信号较为微弱，，极易受到呼吸、心跳、脑脊液搏动、眼球运动、吞咽等运动造成的生理性噪声；（头动限制了被试的反应）
②常受伪影的干扰，尤其是靠近空气的组织；
③被试的配合训练和对刺激的反应
八、BOLD-fMRI的减法原则及其局限（缺点）
减法原则:
①在受试者静止时先对其脑内感兴趣区进行一系列成像，为基准图像。
②受试者执行任务，再进行一系列成像。
③两者相减，这时可以显示的区域即为执行任务所激活的功能活动区。
局限:将神经成像技术应用到认知心理学的研究中，必须运用到减法原则。设计实验时必须
仔细考虑到实验组和对照组之间的实验安排，以尽可能的满足减法原则的假设。在实验中要
注意到实验结果中对该原则的违反，而且违反是肯定存在的，参合了其他过程，也就是存在
改进的地方。
九、BOLD-fMRI的设计：block design和single trial原理及优劣势
1、block design（组块设计）
在实验设计中，以一段时间无任务作为对照，然后开始一段时间的多次、
连续的任务，之后再重复上述过程，直到结束。形成对照—任务—对照—任务范式，或者可
以成为任务—对照—任务—对照的范式。
2. single trial（事件相关设计）
以一段时间无任务为对照，然后快速执行首次任务，这个任务仅执行一次；再进入一段无任务阶段，最后再进行第二次任务，这个任务也是执行一次；重复上述过程，知道结束。
两种设计相比，组块设计具有较好的信噪
比，但时间分辨率相对较低；事件相关设计可以使得fMRI研究的时间分辨率有了相当大的提高，可以达到80毫秒。
十、E
RP 和fMRI技术比较
1、ERP 技术
的优缺点①优点：时间分辨率高，无创；便于与反应时配合进行认知过程的研究；设备简单，
环境要求不高。②缺点：空间分辨率较低，不能提供关于脑功能定位的精确信息
2、fMRI优点： 成像的时间可以短至几十毫秒，空间分辨率可以达到1 毫米，能同时提供大脑结构像和功能像获得准确的空间定位，可以无创性地多次重复实验。缺点①间接测量②时间分辨率不够高
十一、视知觉通路（顶枕通路和颞枕通路）
利文斯通?休伯和万?埃森
视知觉在脑皮层内形成了两条通路，分离加工相同刺激的不同方面——背侧通路和腹侧通
路。
?? 顶枕通路（背侧通路）：则从枕叶向顶叶上行，主要负责位置和运动信息的加工。这样，为了识别外界环境中的物体和所发生的事件，特征信息至少要输送到两个不同的系统。
?? 颞枕通路（腹侧通路）：从枕叶中的初级视皮层向颞叶下行，主要负责加工视觉刺激的颜色、形状和特性（即刺激的身份或刺激是什么）
十二、面孔知觉的认知神经机制：
大量研究证实，右侧大脑半球的梭状回是面孔加工的特异性区域。但是这个区域并不是专门的面孔识别器，它由经验塑造而成，通过学习，可用于识别其他类型的视觉信息。同时面孔知觉也涉及到枕下回，颞上沟以及相关的外围系统。
十三、注意的神经机制
脑干网状结构、丘脑、顶叶、额叶以及扣带回都与注意存在密切的关系。
脑干网状结构对维持大脑的一般性活动水平，保证大脑各个皮层区的警觉水平具有重要的意义。大脑的初级感觉皮层的参加是认知活动和注意的基本条件，它在网状结构激活下自动加工，同时受到其他皮层的调节和调制。
边缘系统既是调节皮层紧张性的结构，又是对新、旧刺激物进行选择的重要结构。
扣带回、额叶皮层等可对皮层下组织起调节、控制的作用，还可主动地调节行动，是对信息进行选择性注意的重要器官。
十四、单侧空间忽视的行为表现和脑机制
他们可能只刮半边脸、刷半侧的牙、穿半边的衣服、只吃盘子中半边的食物、阅读报纸时只注意了一侧而忽略另一侧文字、书写时只写在纸的一侧等，这种疾病被称为单侧空间忽视.
以前研究发现，右顶下小叶或右侧的颞顶交界区（TPJ）损伤是引起忽视的关键部位。近年研究表明颞上回(STG)和顶叶角回(ANG)；皮层下基底节、壳核和丘脑后结节，包括海马旁回(parahippocampal gyrus)、前额叶
、扣带回损伤等均可引起忽视。
十五、记忆的神经机制
一般认为感觉信息经相应初级、次级皮质到达感觉联合皮质，再进一步传至内侧颞叶（MTL）结构进行编
码加工及固化，然后存储于相应新皮质和联合皮质。海马充当临时储存，海马对新皮层的反复激活，最终导致新皮层间的硬性连接。
十六、情绪及表情的认知神经机制
伊扎德提出了情绪过程的神经机制：（1）有机体内外刺激事件引起边缘系统和感觉皮层的兴奋，改变着神经过程的激活状态，从而影响下丘脑。（2）丘脑和基底神经节激活具体情绪的先天模式，通过第七对脑神经，把由皮层运动区调节的面部表情的神经信息组织起来，导致一种具体的面部表情。（3）面部表情活动经三叉神经传导面部感受器的冲动，经后部下丘脑达到皮层感觉区，实现面部反馈的过程。（4）面部运动反馈的皮层整合，产生情绪体验。
“微表情”理论是基于进化中人类仍然保留不变的“表情元素”这一事实，适用于解释正常人在正常情况下的表情。
十七、安慰剂效应：指病人虽然获得无效的治疗，但却“预料”或“相信”治疗有效，而让病患症状得到舒缓的现象。
十八、生物反馈的基本原理、应用范围、常用生理指标及生理意义
基本原理：理论起源于学习理论。学习理论强调环境对人的重要性，通过环境的影响（强化、惩罚），可以学习到某种行为，而且能够维持。
应用范围：1.心身疾病3.肌电反馈监控4.临床治疗5.科学研究
常用生理指标：EEG, EMG, ECG, EOG and SCP , RSP, BVP, SC/EDR, TEMP 信号。
十九、功能柱、特征检测器、祖母细胞、杏仁核的相关界定
功能柱:具有相同感受野并具有相同功能的视皮层神经元，在垂直于皮层表面的方向上呈柱状分布，只对某一种视觉特征发生反应，从而形成了该种视觉特征的基本功能单位。
特征检测器:许多神经生理实验确定，动物的视觉系统含有一些专门化的神经细胞，它们只对有一定特征的刺激作出反应或有最大的反应。这种专门化的神经细胞被称作特征检测器。
祖母细胞:祖母细胞是一种假说，指在人脑中存在一个或一组特异细胞，当你的祖母头像出现时，这个或这组细胞就会激活。但并不仅仅限于你的祖母，也可能是你的父亲、别人的祖母甚至是你从未见过的一个陌生人，当他（她）出现后，相对应的“父亲细胞”或另一组细胞就会被激活。
杏仁核:附着在海马的末端，呈杏仁状，是边缘系统的一部分。是产生情绪，识别情绪和调节情绪，控制学习和记忆的脑部组织