認知神經科學：關於心智的生物學(原著第五版)

ISBN13：9787518440436

出版社：中國輕工業出版社

作者：(美)邁克爾·S.加紮尼加; 理查德·B.伊夫裡; 喬治·R.曼根

出版日：2023/12/01

裝訂：平裝

頁數：744頁

規格：24cm*17cm (高/寬)

版次：一版

內容介紹

認知神經科學是一門年輕而富有活力的交叉學科。它橫跨認知心理學、生理心理學、神經科學等領域，致力於探尋人類心智的生物學奧秘，站在心理學、神經學、資訊科學、臨床醫學等領域的發展前沿。一直以來，本書都被譽為認知神經科學教材的黃金標準，由該領域的主要創始人之一邁克爾·S. 加扎尼加（Michael S. Gazzaniga）等世界知名學者撰寫。本書（原著第五版）對內容編排進行了較大幅度的調整，深入淺出地介紹了複雜的核心認知過程（大腦半球特異化、感覺和知覺、物體識別、注意、運動、記憶、情緒和語言）以及控製過程（認知控制、社會認知和意識）是如何由大腦潛在的生物學基礎實現的。本書展現了認知神經科學領域的前沿科學發現與臨床應用，既是學習認知神經科學「第1課」的良伴，也能為認知科學、神經科學、腦科學、複雜系統、人工智慧、計算社會科學等學科的研究者帶來豐富的啟示。 

作者簡介

作者介紹

邁克爾·S.加扎尼加（Michael S. Gazzaniga）

美國加州大學（以下簡稱加州大學）聖芭芭拉分校賽奇心智研究中心主任。他獲得了美國加州理工學院的博士學位，並在那裡與羅傑·斯佩裡（Roger Sperry）一同工作，並作為主要負責人開創了人類裂腦研究。他針對人類與非人類靈長類動物的行為和認知進行了廣泛的研究。他在美國康奈爾大學醫學院建立了認知神經科學項目，在美國達特茅斯學院建立了認知神經科學中心，在加州大學戴維斯分校建立了神經科學中心。他是《認知神經科學雜志》（Journal of Cognitive Neuroscience）的創始編輯，也是認知神經科學學會的創始人之一。他管理認知神經科學暑期研討會達20年之久，並擔任《認知神經科學》（The Cognitive Neurosciences）這一重要文獻的主編。他在2001—2009年一直是美國生命倫理學總統委員會的成員。他也是美國藝術與科學學院、美國國家醫學院和美國國家科學院院士。

理乍得·B.伊夫裡（Richard B. Ivry）

美國加州大學柏克萊分校的心理學和神經科學教授。他在1986年獲得美國俄勒岡大學博士學位，與史蒂文·基爾（Steven Keele）共同進行的一系列研究將認知神經科學的研究方法引入運動控制領域。他的研究項目聚焦於人類的表現，具體研究大腦皮質及皮質下網絡是如何選擇、啟動和控制運動的。在加州大學柏克萊分校，他曾擔任認知與腦科學研究所主任10年之久，也是海倫威爾斯神經科學研究所的創始成員之一。在擔任《認知神經科學雜志》副主編13年之後，他目前是《電子生物》（eLife）的高級編輯。他的研究成果曾榮獲諸多獎項，包括美國國家科學院的特羅蘭獎，以及美國心理科學協會的威廉詹姆斯終身成就獎。

曼根（George R. Mangun）

美國加州大學戴維斯分校的心理學與神經病學教授。他於1987年獲得美國加州大學聖迭戈分校的神經科學博士學位，與史蒂文·A. 希拉德（Steven A. Hillyard）一同從事人類認知電生理學研究。他使用多模態腦成像研究大腦注意機制。他創立並管理美國杜克大學的認知神經科學中心與加州大學戴維斯分校的心智與腦研究中心，他也曾在加州大學戴維斯分校擔任社會科學系主任。他曾擔任《認知腦研究》（Cognitive Brain Research）雜志的編輯，也是認知神經科學學會創始委員會成員之一（與加札尼加一起），也是《認知神經科學雜志》的副主編。他也是美國心理科學協會和美國科學促進會的會士。

目錄

第一部分　背景與方法

第1章　認知神經科學簡史

1.1　歷史的視角

1.2　大腦的故事

1.3　心理學的故事

1.4　神經科學的工具

1.5　你手中的這本書

第2章　神經系統的結構與功能

2.1　神經系統的細胞

2.2　突觸傳遞

2.3　神經系統結構概述

2.4　腦部概覽

2.5　大腦皮質

2.6　將大腦成分連接到系統中

2.7　神經系統的發育

第3章　認知神經科學研究方法

3.1　認知心理學與行為學方法

3.2　研究損傷的大腦

3.3　幹擾神經功能的方法

3.4　大腦的結構分析

3.5　測量神經活動的方法

3.6　功能與結構聯姻：神經影像學

3.7　連通圖譜

3.8　計算神經科學

3.9　方法整合

第二部分　核心過程

第4章　大腦半球特異化

4.1　大腦半球特異化的解剖分析

4.2　割裂腦：皮質間失去聯繫

4.3　裂腦病人的腦功能特異化證據

4.4　解釋器

4.5　來自正常與異常腦部的腦功能偏側化證據

4.6　大腦半球特異性的演化基礎

第5章　感覺與知覺

5.1　感官、感覺與知覺

5.2　嗅覺

5.3　味覺

5.4　軀體感覺

5.5　聽覺

5.6　視覺

5.7　從感覺到知覺

5.8　跨通道知覺：耳聞如見

5.9　知覺重組

5.10　補償工程

第6章　物體識別

6.1　物體辨識的計算問題

6.2　多重視知覺通路

6.3　觀看形狀和知覺物體

6.4　高階視覺區中物體辨識的特異性

6.5　物體辨識失敗

6.6　面孔失認症

第7章　注意

7.1　選擇性注意與注意的解剖結構

7.2　注意的神經心理學

7.3　注意模型

7.4　注意和知覺選擇的神經機制

7.5　注意控製網絡

第8章　運動

8.1　運動結構的解剖與控制

8.2　運動控制中的計算問題

8.3　運動路徑的生理分析

8.4　目標選擇與動作計劃

8.5　動作和感知的關聯

8.6　運動系統喪失的補償

8.7　動作的發起和基底核

8.8　新技能的學習與運用

第9章　記憶

9.1　學習、記憶及其相關解剖結構

9.2　記憶障礙：失憶症

9.3　記憶的機制

9.4　內側顳葉記憶系統

9.5　腦部造影與人類記憶系統

9.6　記憶的鞏固

9.7　學習與記憶的細胞基礎

第10章　情緒

10.1　情緒是什麼？

10.2　情緒加工的神經系統

10.3　情緒分類

10.4　情緒產生的理論

10.5　杏仁核

10.6　情緒對學習的影響

10.7　情緒和其他認知過程的交互作用

10.8　情緒和社會刺激

10.9　其他腦區及其他情緒

10.10　鎮定下來：情緒的認知控制

第11章　語言

11.1　語言與語言缺陷解剖學

11.2　語言的大腦基礎

11.3　語言理解：早期階段

11.4　語言理解：後期階段

11.5　語言理解的神經模型

11.6　言語產生的神經模型

11.7　語言的進化

第三部分　控制過程

第12章　認知控制

12.1　認知控制背後的解剖結構

12.2　認知控制缺陷

12.3　目標導向性行為

12.4　決策

12.5　目標規劃：規劃與選擇任務

12.6　基於目標選擇的機制

12.7　保證目標導向性行為成功

第13章　社會認知

13.1　社會認知的解剖學基礎

13.2　社會互動與發育

13.3　後天性與神經發育性障礙的社會行為缺陷

13.4　蘇格拉底律令：認識你自己

13.5　理解他人的心理狀態

13.6　經驗分享理論（模擬理論）的神經機制

13.7　心理狀態歸因理論（理論的理論）的神經機制

13.8　孤獨症譜系障礙與他人心理狀態

13.9　社會知識

第14章　意識問題

14.1　心智—大腦問題

14.2　意識的解剖

14.3　喚醒水準與意識

14.4　複雜系統的組織架構

14.5　資訊獲取

14.6　意識體驗的內容

14.7　心理狀態會影響大腦加工過程嗎？

14.8　動物意識的內容

14.9　主觀感受

14.10　從裂腦研究窺探意識體驗的奧秘

參考文獻

術語表

版權資訊

縮寫詞表

精彩書摘

第4章　大腦半球特異化

那是1961年，在過去10年裡，W. J.（一位迷人的退伍軍人）每週都要忍受兩次癇前症。儘管他平常看起來非常正常，但每次癇性發作都嚴重擾亂了他的生活，並且需要一整天時間來恢復正常。他願意嘗試任何有可能改善這種處境的方法。

神經外科住院醫師約瑟夫·博根（Joseph Bogen）在仔細分析有關醫學文獻之後，提出了一種當時罕見的手術治療方法：切斷胼胝體（連接大腦左右半球的神經束）。在此20年前，美國紐約州羅徹斯特市有一群病人接受了這種手術。當時，沒有人報告它有不良副作用，所有病人的癇性發作都有改善（Akelaitis，1941）。

令人欣慰的是，病人手術前後接受的心理學測試表明，他們的大腦功能和行為表現沒有任何差異。但是，有一個問題揮之不去：針對貓、猴子和黑猩猩的研究表明，胼胝體切斷手術會導致它們的大腦功能發生戲劇性變化。儘管如此，W. J. 還是選擇了冒險做手術。手術非常成功：W. J.也聲稱沒有出現異常的副作用；他的性情、才智和討人喜歡的性格都沒有改變；他的癇性發作也完全治癒了。總之，W. J.感覺?前幾年好多了（Gazzaniga et al.，1962）。

人類似乎並沒有像其他動物一樣，因為切斷了大腦兩個半球之間的連結而受到任何影響。這種情況令人費解。為了解開這個疑團，W. J.非常紳士地在手術前後都接受數小時的檢查。根據 「大腦左半球只加工來自右視野的資訊（反之亦然）」這一事實，本書作者之一（加扎尼加）設計了一種可以與大腦左右兩半球分別進行交流的方法，而這種方法在之前的病人身上沒有用過。

因為大腦語言中樞定位於左半球，所以W. J.應該能夠命名呈現在右視野的物體。研究者在W. J.的右視野快速呈現一張湯匙的照片。與預期相同，當問他是否看到了什麼東西時，他會回答「湯匙」。因為在羅徹斯特市的病人中沒有發現異常，所以胼胝體被認為在人類大腦半球間的訊息整合中並不必要。如果真的是這樣，那麼W. J.也應該能說出在左視野呈現並且在大腦右半球加工的物體。現在是進行關鍵測試的時候了。研究者在W. J.左視野快速呈現一張照片，然後問他：“你看到了什麼？”他堅定地回答：“沒有，我什麼也沒看到。”

W. J.對於自己的回答如此自信，他的左視野似乎確實什麼都沒有。但他真的看不到嗎？為了驗證這一點，研究者讓W. J.用左手（右半球控制左手）操作摩斯密碼鍵來對刺激進行反應，而不經過口頭報告。當有一束光在他的左視野（也就是右半球）快速出現時，他能用左手做按鍵反應，但他仍然說（他的左半球負責說話）什麼也沒看到。

隨後的測驗得到了更引人注目的發現：W. J.的右半球可以進行一些左半球無法完成的事情，反之亦然。例如，在手術之前，W. J.一直能夠用右手（由左半球控制）寫下聽到的句子，並執行各類命令（如握拳）。然而在手術後，他卻無法控制右手用4個紅色和白色積木拼出一個簡單的圖案，而他的左手（由右半球控制）則在這種類型的測試中表現優異。當W. J.的右手試圖排列積木時，他的左手不停地幹擾右手的工作。 W. J.不得不坐在他的左手上，這樣右手至少可以嘗試著完成任務!

接下來，允許兩隻手一起排列積木。這個實驗導致研究者認為：「左腦」可以擁有自己的世界觀、慾望和願望，而「右腦」可以擁有另外一套觀念。一旦右腦透過操縱W. J.的左手去正確地排列積木，左腦就會破壞這項工作。兩隻手在互相競爭！可見，大腦半球的特異化是不一樣的，而正是這種半球的不同特異化造成了兩半球不同的行為。這些研究結果引發了各種各樣的問題，並催生了人類裂腦研究。

本章會探究左右半球加工之間的差異。透過裂腦病人和單側局部腦損傷病人的研究數據，我們強調了偏側化過程在認知中的決定性作用。這些研究以及近來關於偏側化和特異化的計算模型研究，已經使得這個領域超越了大眾媒體的簡化解釋——「左腦」是分析性的，「右腦」是創造性的（圖4.1）。我們也將探討導致特異化迴路的神經架構類型，以及人類演化出功能偏側化的可能原因。讓我們看看兩半球的結構和功能以及它們之間的關聯。