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认知神经科学0-----关于心智的生物学（2011年第三版）

news 来源：原创 2025/5/14 10:53:27

译者序
人类的科学事业所面临的挑战之一-就是认识意识与物质或心灵(智慧)与大脑的关系。从古希腊哲学先贤或更早的时代开始，人类对这一-古老问题就有了大量的探讨或臆测;但仅仅是在近代和现代，人们才真正在科学的意义上探索心智与大脑的关系。脑的不同部位损伤导致不同的认知功能缺陷。这一现象在 19世纪引起了一些医生和研究者(如Paul Broca)的注意，并在20世纪导致了神经心理学的蓬勃发展。20 世纪中叶认知科学的诞生和认知心理学的兴起，使得来自不同学科背景的科学家能够在较为统一-(“信息加工”)的理论、概念框架下认识人类的精神活动和行为模式。认知科学以，人(和动物)的知觉、注意、记忆、动作、语言、思维、决策、意识、动机、情感过程和结构为主要研究对象，集合了心理学、语言学、人类学、计算机科学、神经科学以及其他基础科学中一大批的佼佼者，实现了科学史上一-次大跨度、多学科的交叉和融合。认知科学的进一步发展就是探讨认知概念和过程的物质基础;认知神经科学就产生于这一历史背景之下。
现代认知神经科学仅有三十年的历史，但它至少有两个直接的来源:系统神经科学和认知神经心理学。早期的系统神经科学关注脑与行为的关系，在20世纪六七十年代取得了突破性的进展，如David Hubel和Torsten Wiesel在猫和猴初级视觉皮质进行的有关早期感觉加工的开创性研究，后来获得了诺贝尔生理学或医学奖。但这些研究一般是在被麻醉的动物身上做的,并没有与认知概念、认知理论挂钩。而神经心理学，特别是20世纪七八十年代的认知神经心理学，才真正自觉地在信息加工的理论框架下探讨高级认知过程与大脑神经系统的关系。通过这些工作，我们对阅读、物体识别、记忆系统及其神经基础有了比较深刻的了解，认知概念也逐渐为神经科学界所接受和采用。

20世纪80年代早期事件相关电位(ERP)、80 年代后期正电子层析扫描(PET)和90年代功能性磁共振成像( fMRI)等技术的应用，给认知神经科学的发展带来了巨大的动力，使得我们在人类历史上第一- 次能够直接“看到”大脑的认知活动，即大脑在进行各种认知加工时的功能定位和动态过程。后来发展起来的其他认知神经科学技术，如经颅磁刺激(TMS)、近红外成像(NIRS)，因在神经活动时间、空间定位能力的不同和适用人群、适用范围的不同，进一步补充了认知神经科学的工具库和武器库。

三十年后的今天，认知神经科学的发展已经远远超越了许多人的想象，国内外有关“花花绿绿的脑激活图到底对神经科学、对认知理论有什么贡献”的疑问(如著名心理学家Robert Sternberg就曾忧虑，磁共振成像研究会像网络泡沫公司和呼啦圈一样昙花-现，流行不了多久)也开始平息下来。本书作者之- - Gazzaniga教授在2000年论述到:“神经科学需要认知科学，因为缺乏认知背景的分子生物学研究使得时髦的神经科学家对生物学问题的回答就如同肾脏生理学家的回答一-样,备受限制...这样的研究使得神经科学不可能攻破心智研究的核心和整体性问题”。虽然神经科学家并不都.认同这种观点，而且分子和系统层次上的神经科学研究依然在高速发展，并取得巨大成就，但越来越多的神经科学家在向认知神经科学靠拢，而传统的认知心理学家和实验心理学家也拿起了认知神经科学的武器,他们不但在行为、认知层次.上，而且在脑区、神经网络层次上探讨并验证心理和认知的概念与理论;一大批新的研究领域，如神经经济学、神经管理学、神经教育学、神经法学和社会认知神经科学，正在茁壮成长。

事实.上，我们认为，当前认知神经科学研究有几个重要的发展趋势，尤其值得我国科学界、教育界重视。第一是认知神经科学手段与分子生物学、基因组研究的结合。大量的研究表明，个体在认知、情感和社会性上的差异有其生化及基因遗传基础;这些差异会反映在神经活动、认知功能和行为表现上。利用认知神经科学的手段，在个体水平上揭示不同层次活动之间的对应和相互作用关系，会成为认知神经科学的一个发展方向。第二是认知神经科学研究的对象扩展到儿童和老年人身上。这方面的发展既面临方法学的挑战，也面临着伦理学的挑战;但这样的研究既有广泛的实用价值(如在儿童教育方面)，也有重要的理论价值(如在揭示遗传与环境如何交互作用、共同快定大脑的活动模式和心理过程、行为表现方面)。第三是认知神经科学与传统社会科学的交叉。经济、政治、法律、社会规范的建立和执行是以人的心理与行为为基础的。认知神经科学对规范执行过程中的心理活动及其神经基础的研究将使得我们能够在脑和神经系统的层次上认识人的社会特性及其本质。第四是计算神经科学的发展。计算模型的建立在认知心理学、系统神经科学和行为神经科学的发展中起了重大的作用。认知神经科学的实证性研究正在指数性地扩张，部分是因为认知活动的多因素性和复杂性，部分是因为神经影像学的低统计检验力，这些研究的结果常常不尽相同，甚至相互矛盾。对已有数据进行元分析，根据认知理论和神经活动的相关知识来建立计算模型，可以帮助我们在纷繁复杂的海量数据面前不迷失方向，并找到结构-功能、大脑一心灵之间的本质关系。当然，在所有这些发展中，我们切不可忘记，认知神经科学是姓“认知”，而不是姓“神经”;如是后者，认知神经科学就不能帮助我们认识意识与物质的关系，也不能让我们从有关脑的海量数据中理出头绪。因此，认知神经科学研究的关键一步是在认知概念和理论的指导之下采用精巧的实验设计和认知任务。
认知神经科学在中国已经有了相当的基础。从“八五”计划之后，认知科学、认知神经科学-直受到政府部门和国家自然科学基金委重大项目经费支持，中国科学院和高校系统纷纷成立相关研究机构。2001年，北京大学成立了跨学科、跨单位的“脑与认知科学研究中心”;2004年，国家成立了“脑与认知科学”、“认知神经科学与学习”两个国家重点实验室;在2006年颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》> (2006-2020年)中，“脑科学与认知科学”被列为八大科学前沿问题之一。2008年12月，胡锦涛总书记在纪念中国科协成立50周年大会的讲话中，两次提及认知科学等新兴交叉学科的迅速发展，并指出认知科学与其他学科的交叉融合正在孕育新的重大科学突破。认知神经科学研究在中国的心理学界、神经科学界、医学界、计算机科学界以及其他--些领域已渐成燎原之势。

但应该看到，虽然中国的认知神经科学有了长足进步，但我们的总体研究水平还很低，参与这样研究的科研人员还很少。-一个制约研究队伍扩大的重要因素是我们的大学很少向本科生、研究生传授有关认知神经科学的知识和技能。以心理学界为例，虽然全国已经从20世纪80年代初的4个心理学系发展到了如今的200多个心理学教学单位，但因为师资、教材的缘故，开出“认知神经科学”这门课程的单位寥寥无几。我们组织翻译由Michael Gazzaniga、Richard Ivry和George Mangun撰写的《认知神经科学》(2009 年第三版)，其根本目的就是要弥补这些不足，使得这门课有条件成为心理学、神经科学、智能科学等专业本科生和研究生的核心课程之-一。事实上，中山大学从2004年开始为心理学本科生和研究生开设了“认知神经科学”的专业选修课;北京大学除了为心理学本科生和研究生开设此课程，更是从2010年开始把“认知神经科学”列为“大类平台课”之一，使来自生命科学学院、医学院、信息科学学院、数学学院、物理学院以及其他--些包括社会科学院系在内的学生有机会系统了解和学习认知神经科学。

本书的三位作者都是认知神经科学界的著名人物,其中Gazzaniga教授应说是认知神经科学的重要创始人之一，他曾经是诺贝尔生理学奖得主RogerW.Sperry的学生和同事。Gazzaniga 教授除了编撰这本教科书之外，还主编一套大型的《认知神经科学》文集，由麻省理工学院出版社出版，2009 年已经出到了第四版。就本书而言，现在翻译的第三版与前面两版在内容方面有所变化，如增加了有关社会认知神经科学的内容(第十四章);这部分反映了认知神经科学的发展动态。

本书的翻译工作是在“万千心理”石铁先生倡导之下进行的，北京大学和中山大学两个心理学系的部分师生参与了翻译工作。具体分工如下:第一章由于宏波、周晓林翻译;第二章由邵枫翻译;第三章由苏彦捷翻译;第四章由曲折、丁玉珑翻译;第五章由方方翻译;第六章由周国梅翻译;第七章由龚兰蕴、周晓林翻译;第八章由杨炯炯翻译;第九章由高定国、陈曦翻译; 第十章由蒋明、高定国翻译;第十一章由李薇、高定国翻译;第十二章由耿海燕翻译;第十三章由岳珍珠、周晓林翻译;第十四章由周欣悦、张铁翻译;第十五章由陈晓曦、谢兴华、高定国翻译;术语表由高定国、陈晓曦翻译。全书最后由于宏波、蒋明、高定国、周晓林统校。由于译者水平有限、参与译校的人员较多，因此译文难免有错误、遗漏和不一致之处，请读者见谅,并请给我们反馈，我们将在新版本中予以改正。电子邮件请寄北京大学周晓林博士(xz104@pku.edu.cn)或中山大学高定国博士(edsgao@mail.sysu.edu.cn)。
周晓林、高定国
2010年12月5日

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