認知神經科學研究方法的工作原理

『壹』 認知神經科學有哪些研究領域

其他感覺，例如嗅覺（情緒加工，擇偶等等）。
注意：注意是一個非常大的研究領域，因為它涉及了信息篩選加工的過程。我們不能對所有的感官信息進行加工，因此注意的作用就非常大了，基本決定了後續所有的認知過程。這個領域太大，下面羅列一些名詞，可以讓感興趣的小夥伴們自己去google一下：選擇性注意，隨意注意，注意分配，注意瞬脫，基於特徵的注意，空間注意，注意持續性，小兒多動症。。。認知神經科學的研究正在逐步理清注意的生理基礎，並且弄明白注意和其他認知過程的互動機制。
記憶：這又是一個無底洞一樣的課題。為什麼我們會有記憶，為什麼我們又會忘記，怎麼才能提高記憶力等等。關於記憶，人們最關注的是內測顳葉的大腦結構，例如海馬，海馬旁回等等。2014年的諾貝爾生理與醫學獎的得主，就是發現了海馬裡面處理位置記憶的特殊神經元。這個例子可以說是檔襲目前認知神經科學領域裡面把大腦結構和心智過程最直接的聯系起來得最為精細的。認知神經科學其他領域目前還未能夠達到相類似的精細程度。這很大程度上是技術的問題。
感覺記憶：維持在<500 ms 左右的感覺信息，大腦基礎：感覺皮層
短時記憶（工作記憶）：幾秒內的記憶內容，這一部分內容被認為和意識有關。相關的大腦結構：記憶維持與頂葉和顳葉有關，信息加工與前額葉有關。
長時記憶：情景記憶，言語記憶，程序性記憶等等。。。每個名詞的解釋都要花一篇文章。。。相陸者關大腦結構：目前，關注在海馬以及內側顳葉的大腦結構。
內隱記憶
時間的加工，空間的加工。
情緒和動機：傳統的認知心理學對此研究並不如社會心理學多。情緒和動機過程通常被認為是社會因素而非認知因素。情緒，也通常被認為是人類和其它動物在進化過程中保留下來的比較低等功能。但智能是人類比較獨特的高等功能。我個人不太認同這樣的看法。情緒和動機過程不能夠與基本的認知過程相分離。亞里士多德把人類的心智分作三個部分，認知的，情感的，意動的，用現在的術語來說就是認知、情緒和動機。然而，心理學對於認知的過程研究比較多，對於情緒和動機的研究最近又漸漸興起。除了「認知神經科學」以外，還有一個領域「情感神經科學」，有很多有趣的研究和發現。然而，在學科上劃分上還是認為情感和動機是認知科學的范疇。
思維與決早蠢薯策：這一部分就抽象很多了，涉及大腦如何利用感知覺、注意和記憶的內容，並整合情緒和動機過程進行決策。這個領域的研究在沒有引入神經科學範式之前就已經誕生了一位諾貝爾經濟獎的心理學家得主 Daniel Kahneman。由與這個領域和經濟決策以及道德判斷息息相關，所以更加貼近我們的日常生活。進來採用認知神經科學範式的研究也越來越多。最近看到的是經顱電刺激對人類遵守社會規范的影響, 2013年發表在 science 上面的一篇研究 Changing Social Norm Compliance with Noninvasive Brain Stimulation。
意識和自由意志：相信大部分小夥伴都聽說弗洛伊德，這位老先生把意識、潛意識和無意識的幾個概念弄的風生水起，攪動了二十世紀大部分哲學思考，至今還深深地影響英語文學界。雖然，弗老先生的影響力在心理學卻不如從前，然而，他引起人們開始關注意識與無意識的問題，至今依然是科學界爭論不休的話題。這個方向的研究很少，因為太難，動不動就會出現 Nature 或者 Science 的文章。沒有一些哲學背景的小夥伴們慎入。
社會的大腦：在其他知友的回答裡面，也有提到這一部分的問題。很多這方面的內容，例如經濟神經科學，法律神經科學，道德神經科學。。。簡而言之，都是用認知神經科學的範式去研究社會科學的問題。因此，它本身並不能夠嚴格地所是一個「領域」。應該說是把其他心智過程統合到與社會活動相關的范疇中所開展的研究。

心智的起源：基因與文化的研究。這一部分的研究更加基礎，研究的層次可大可小。精細的話可以達到細胞分子水平，談到基因與上述心智過程的關系；宏大的話可以討論文化對大腦和心智過程的塑造。最近，一個比較有趣的研究探討了農業生產方式對心理過程的影響，這個研究也應用了很多認知心理學的範式，也發表在science上面： Large-Scale Psychological Differences Within China Explained by Rice Versus Wheat Agriculture

探索心智與大腦關系的方法：基礎研究的另外一個任務，就是要在方法上創新，推動上述研究話題的發展。關於這個，可以參考：目前已近於應用的探測人腦狀態的方法有什麼？

2. 應用性研究或轉換科學（Applied or Translational Sciences）- 服務於現實

臨床研究：如果說基礎研究為了弄清楚心智的功能和結構以及它們與大腦的關系，那麼臨床研究就是為了弄明白為什麼有些人的心智會發生失常，我們能否在掌握心智的規律後，通過特定的手段進行干預。認知神經科學的臨床研究有些時候叫做轉換科學，其內涵就是把基礎研究的成果轉換為具有實際意義的成果。例如，關於注意導向的研究，人們發現抑鬱患者存在消極情緒的注意固滯，不能從消極中脫離出來。一些干預的手段也就反其道而行之，通過干預注意導向來恢復患者的正常情緒調節功能。除了行為學上的干預，還有經顱電磁刺激這樣的技術，直接通過改變大腦的功能來改變患者的精神狀態。當然，這必須建立在我們對大腦和心智過程關系已經有足夠了解的基礎上。像這樣的研究還有很多很多，涉及的范圍之廣，內容之多，意義之大，在本文裡面不可能一一而足。

激發人類智能的研究：這一類的研究通常在以下的幾種場合中比較多見：1. 軍事培訓，通過特點的方法訓練士兵，讓他們提高注意力，增強記憶力，提高心理韌性；2. 超常兒童的研究，探明智力過人的兒童在大腦發育和成長上的特殊性；3. 企業組織或學校，有些人會採用一些特別的「大腦訓練」範式，希望通過持久的訓練，提高大腦的功能。目前，這個東西已經商業化了。Brain Games & Brain Training

有點科幻色彩的應用：大腦的「讀」與「寫」。 上面的研究面向的是現在，以下的很多研究，面向的是未來。
「讀取」大腦的信息：通過大腦意念來控制機器。閱讀大腦信息意味著我們能夠解碼大腦的指令，從而實現通過大腦意念來控制機器。目前，這一領域的研究可以說是認知神經科學裡面比較前沿的領域。例如：通過大腦來控制飛行器（軍事應用），TUM - TU M端nchen: Using thoughts to control airplanes， 通過大腦來控制機器手（醫學用途，植物人的康復），Mind-controlled robotic arm has skill and speed of human limb 可以具體看看認知神經科學有哪些研究領域了，這些研究其實和認知心理學的研究沒有本質的區別，所問的問題都非常相似。然而，人們通常會把神經科學和認知神經科學混為一談。其實不然，我想以下的這個回答有利於讀者了解認知神經科學的基本思維和視角：認知神經科學的基本原則是什麼呢？簡而言之，認知神經科學的重點在「認知」，「神經科學」只是技術手段和方法。隨著神經科學及相關學科的進步，認知心理學的研究可以探索一些特殊的問題，整個領域經常都很多令人意想不到的結果和發現，這些成果可以說是認知心理學裡面採用「認知神經科學取向」所帶來的成果。

1. 基礎研究－大腦與心智的關系（結構與功能的思考）

認知神經科學家不會輕易相信身心二元論，相反，這個領域的研究者對人類心智的基本認識就是「功能起源於結構」，「沒有無生理基礎的心理活動」。因此，研究者的基本任務就是找到心理過程和生理過程的基本關系，這個是最基礎的。因此，可以把基礎類的研究劃分為一下幾個話題：
1）心智的功能與結構
2）心智的起源：基因與文化
3）探索心智與大腦的技術與方法

1）心智的功能與結構：大腦信息處理過程被看作不同的階段，從感覺，知覺，到注意，記憶，情緒動機，思維決策，意識和自由意志等等。人多研究者都始於對某個信息加工過程的專研，希望能找到通往心智與大腦關系的鑰匙。
感知覺：
視覺通路到整個視覺皮層（枕葉），研究已經基本把視覺皮層神經細胞的工作原理破解得七七八八，從v1到v2，不同區域，信息加工從方向，大小，顏色等等。。。視覺可以說是研究得比較透徹得一個領域。有興趣的小夥伴，可以關注 Vision Sciences Society.
聽覺是另外一個研究得比較透徹的領域，很多有趣的研究，例如定位，聽覺和視覺的統合等等，例如 The 'McThatcher Effect （VSinvertedspeech）。

『貳』 認知神經科學的研究方法和優缺點

1、方法：行為實驗研究和腦成像研究。
2、優點：可以更清晰的知道系統神經科學歸類為比較偏生物，物鎮桐理的分支，認知神經科學則是稍微更偏向雀野於心理學的神經科御歲坦學分支。
3、缺點：課程難度較大神經科學專業比較難學。

『叄』 認知心理學原理

認知心理學

認知心理學是二十世紀50年代中期在西方興起的一種心理學思潮，二十世紀70年代成為西方心理學的一個主要研究方向。它研究人的高級心理過程，主要是認識過程，如注意、知覺、表象、記憶、思維和語言等。
以信息加工觀點研究認知過程是現代認知心理學的主流，可以說認知心理學相當於信息加工心理學。它將人看作是一個信息加工的系統，認為認知就是信息加工，包括感覺輸入的變換、簡約、加工、存儲和使用的全過程。按照這一觀點，認知可以分解為一系列階段，每個階段是一個對輸入的信息進行某些特定操作的單元，而反應則是這一系列階段和操作的產物。信息加工系統的各個組成部分之間都以某種方式相互聯系著。

認知心理學家關心的是作為人類行為基礎的心理機制，其核心是輸入和輸出之間發生的內部心理過程。但是人們不能直接觀察內部心理過程，只能通過觀察輸入和輸出的東西來加以推測。所以，認知心理學家所用的方法就是從可觀察到的現象來推測觀察不到的心理過程。有人把這種方法稱為會聚性證明法，即把不同性質的數據會聚到一起，而得出結論。

認知心理學家往往把信息加工過程分解為一些階段，這就使他們注意到信息在人體內流動有個過程。他們常用計時研究法。首先要測量出一個過程所需要的時間，並以此來確定這個過程的性質。
假定一個人看屏幕上投射的字母 E，如果投射時間很短，比如一毫秒，那麼這個人就不會看到什麼，這說明知覺不是瞬時的；投射時間長一點，比如五毫秒，那麼這個人就會看到某種東西，但不知是什麼，這說明知覺產生了，但辨別尚未產生；如果投射時間長度足以使人看出這個字母不是O或Q，但看不出是 E還是 F或 K，那麼這個人就產生了部分的辨別。由此人們就可以確定完全辨別、部分辨別或剛剛看出有東西所需的的時間。這一切表明，知覺是累積的，它包括幾個特定的階段。
反應時研究法也是一種會聚性證明法。認知心理學家使用較多的是選擇反應時，而不是簡單反應時。因為選擇反應時可以提供更多的有關內部狀態的信息。
計算機模擬和類比是認知心理學家採用的一種特殊方法。要使計算機像人那樣進行思維，計算機的程序就應當符合人類認知活動的機制，即符合某種認知理論或模型。把某種認知理論表現為計算機程序就叫計算機模擬。因此，計算機模擬首先可以用來檢驗某種理論，發現其缺陷，從而加以改進。
計算機模擬所提供的輸出可以與人類行為相比較。如果理論是正確的，那麼這個輸出就應當類似於人類解決同樣課題時所給出的輸出；如果程序的輸出與人的不一樣，那麼找出差別也就找到了改正理論的依據。計算機模擬還可以預測復雜的行為。雖然我們理解一些概念，並能把它們按步驟變成程序，但是當步驟的系列很長，很復雜，需要大量聯系時，我們往往不能預測其結果。在這種情況下埋困，計算機模擬有時可得出驚人的結果。

有些認知心理學家常用信息系列的流程圖來描述計算機程序的主要特點。但這種流程圖並不具備計算機實際運算的細節，只為編制計算機程序提供了輪廓，它可以進一步化為計算機程序，而這部分工作往往是由計算機軟體專家實現的。
口語記錄也是認知心理學家、特別是研究思維的認知心理學家常用的一種方法。這個方法與其他客觀方法相結合，可以產生良好的結果。

認知心理學是心理學發展的結果。它與西方傳統哲學也有一定聯系。其主要特點是強調知識的作用，認為知識是決定人嘩和類行為的主要因素。這個思想至少可以追溯到英國的經驗主義哲學家如培根、亂液盯洛克等人。笛卡爾強調演繹法的作用，認知心理學重視假設演繹法。康德的圖式概念已成為認知心理學的一個主要概念。
認知心理學也繼承了早期實驗心理學的傳統。19世紀赫爾姆霍茨和東德斯提出的反應時研究法，今天是認知心理學家廣泛採用的方法，並已有了新的發展。

馮特是現代實驗心理學的奠基人，認知心理學對心理學的對象和方法的看法與他的觀點很接近。他認為心理學的對象是經驗，是意識內容，方法是控制條件下的內省。有些心理學家說，認知心理學又返回到馮特的意識心理學上去了，所不同的是方法更加可靠，更加精巧了。詹姆斯關於兩種記憶，即初級記憶和次級記憶的提法，今天已成為認知心理學關於記憶研究的基礎。
格式塔心理學對認知心理學的影響很明顯。它以知覺和高級心理過程的研究著稱，強調格式塔的組織、結構等原則，反對行為主義心理學把人看成是被動的刺激反應器。這些觀點對認知心理學有重大影響，如認知心理學把知覺定義為對感覺信息的組織和解釋，強調信息加工的主動性等。

在方法上，格式塔心理學主張研究直接的生活經驗，主張把直接的生活經驗材料與實驗資料結合起來，如重視觀察者對自己知覺內容的直接描述，並把這個方法稱為現象學方法。這種觀點，既不同於馮特和鐵欽納只承認經過嚴格訓練的被試的內省，也不同於行為主義只重視實驗室實驗的做法，卻與認知心理學的基本觀點相一致。

認知心理學是反對行為主義的，但也受到它的一定影響。認知心理學從行為主義那裡接受了嚴格的實驗方法、操作主義等。近年來，認知心理學已不專注於內部心理過程的研究，也注意了行為的研究。一般認為，人們使用從環境得來的信息，結合記憶內存儲的東西，指導未來的行為，並塑造生活環境。
認知心理學也是心理學與鄰近學科交叉滲透的產物。首先，語言學對認知心理學的發展有很大影響。喬姆斯基將語言學與心理學相結合所創立的心理語言學，可以說是認知心理學的一個分支。
控制論、資訊理論、計算機科學對認知心理學的發展具有深遠的影響。計算機科學與心理學相結合，產生了一門邊緣學科人工智慧。人工智慧與認知心理學關系極為密切，計算機的出現使人們找到了分析人的內部心理過程和狀態的新途徑。

早期實驗心理學的心理主義方向被行為主義切斷了將近半個世紀之久，今天，認知心理學延續了這一方向，同時又保持了新行為主義的嚴格的假設演繹法，增加了機器模擬法。這就在認識過程的分析方面擴大了研究課題。
圖靈於30年代發表後來稱為「圖靈機」的數學系統，對心理學也發生了影響。數量邏輯和圖靈機使人們想到，人類的認知系統也可以視為符號運用系統。人類的某些觀念可以用符號來代表，而且這些符號可以通過確定的符號運算過程加以變換。這些思想不僅在理論上而且在具體研究上對認知心理學都有重要的作用。

認知心理學的一個基本觀點是可以用計算機來類比人的內部心理過程。計算機接受符號輸入，進行編碼，對編碼輸入加以決策、存儲、並給出符號輸出。這可以類比於人如何接受信息，如何編碼和記憶，如何決策，如何變換內部認知狀態，如何把這種狀態編譯成行為輸出。計算機與認知過程的這種類比，只是一種水平上的類比，即在計算機程序水平上描述內部心理過程，它主要涉及的是人和計算機的邏輯能力，而不是計算機硬體和人腦的類比。

認知心理學的興起是西方心理學發展中的一個巨大變化。有些人說它是一個新學派，有些人說它是一個新方向，更多的人則贊同庫恩的觀點，說它是一個新「範式」。庫恩把科學中新舊範式的更替稱為科學革命。一些美國心理學家正是在這個意義上認為，認知心理學的出現是美國心理學發展中的第二次革命。(第一次革命是行為主義的興起)

認知心理學的出現表明，美國心理學家對心理學的對象和方法這樣的基本問題的看法已經發生了變化。行為主義統治美國心理學長達四十年之久，其影響是根深蒂固的，而認知心理學則反對行為主義的基本觀點。
在心理學研究對象上，行為主義主張研究外顯的、可觀察的行為，而不管內部的心理過程；認知心理學則把研究重點轉移到了內部心理過程。在研究方法上，行為主義強調嚴格的實驗室方法，排斥一切主觀經驗的報告；認知心理學則既重視實驗室實驗，也重視主觀經驗的報告。對於認知心理學家來說，改變外部條件並不是目的，它只是揭示知識結構的輔助手段。
認知心理學企圖把全部認知過程統一起來 ，它認為注意、知覺、記憶、思維等認知現象是交織在一起的，對於一組現象的了解有助於說明另一組現象。由於它們之間的相互依賴關系，很可能會發現人類認知過程的統一加工模式。

認知心理學不僅要把認識過程統一起來，而且要把普通心理學各個領域統一起來，也就是要用認知觀點研究和說明情緒、動機、個性等方面。認知心理學的觀點還進一步擴展到了社會心理學、發展心理學、生理心理學、工程心理學等領域。
認知心理學重視心理學研究中的綜合的觀點，強調各種心理過程之間的相互聯系、相互制約認知心理學在具體問題的研究方面，在擴大心理學研究方法方面都有所貢獻。認知心理學的研究成果對計算機科學的發展也有貢獻。

『肆』 認知神經科學的研究手段和工具有什麼

認知神經科學的研究手段和工具有什麼？認知神經科學的研究旨在闡明認知活動的腦機制，即人類大腦如何調用其各層次上的組件，包括分子、細胞、腦組織區和全腦去實現各種認知活動。認知科認知神經科學學的核心學科分支--認知心理學、心理語言學、人工智慧和人工神經網路。

『伍』 認知神經科學是什麼

認知神經科學的研究旨在闡明認知活動的腦機制,即人類大腦含纖姿如何調用其各層次上的組件,包括分子、細胞、腦組織區和全腦去實現各種認知活動。傳統神經科學的某些分支,例如神經心理學、心理生理學、生理心理學、神經生物學和行為談絕葯理學等,吸收了認知科學的理論和神經科學的新技術,逐漸形成了認知神經心理學、認知心理生理學、認知生理心理學、認知神經生物學和計算神經科學等認知神經科學的各個分支。自八十年代後期發端以來,認知神經科學的研究在短短時間內取得了令人注目的進展,對傳統認知心理學和發展心理學的理論建構和各內容領域的研究有著巨大影響。認知發展研究自然也不例外,由於認知發展心理學和發展神經科學科學對許多共同豎答問題感興趣,由此衍生出來的發展認知神經科學正得到越來越多人的關注,成為當前最熱門的交叉研究領域之一。

『陸』 認知神經科學常用的研究方法有哪些

• 認知神經科學常用的研究方法

• 認知神經科學包括兩大類互補的研究方法：一類是無創性腦功能（認知）成像技術，另一類清醒動物認知生理心理學研究方法。前一類方法中又分為腦代謝功能成像和生理功能成像兩種；後一類方法中包括單細胞記錄、多細胞記錄、多維（陣列）電極記錄法和其他生理心理學方法（手術法、冷卻法、葯物法等）。盡管這些方法為人類科學增添了許多光彩，但遠未滿足認知神經科學研究的要求。例如，腦認知成像技術可以為我們對認知過程的腦功能形成直觀的圖像，然而這種圖像僅可提供結構或區域性功能關系，對於細胞水平的機制顯得過分粗糙。由上述可見，作為當代心理學研究熱點的認知神經科學，是否能夠繼續閃現光輝，有待於進一步的歷史驗證。

『柒』 認知神經科學的研究手段和工具有哪些

前天考研剛剛考了認知神經科學這門專業課，囧。沒考好。就記得最後一道論述題基本瞎寫：對於注意的研究，簡述當前認知神經科學中運用電生理和腦功能成像技術的研究進展。雖然認知神經科學的專業課正在學，考研也復習了。。但還是對這個專業其實還是不甚了解。它的研究領域非常廣。我只能分享一些自己對這個學科的學科領域的一點認識，對排名第一的答案做一些補充。這個領域發展非常快，最權威的教科書都很難涵蓋完整的研究領域。認知神經科學的兩大學科來源是認知科學和神經科學，認知科學和神經科學本身就已經是多學科交叉的學科了，所以認知神經科學的相關學科就更多了，交叉性越大，研究領域也可能因此越豐富。認知神經科學，關鍵在於認知和神經兩個詞，關鍵的關鍵是認知。認知與人有關，部分動物也有，但這個學科最終對象還是人。神經兩次表示它的方法，是神經科學的方法。神經科學的方法應用到不同領域的認知研究中去，就構成了認知神經科學的不同領域和不同研究問題。分為基礎研究領域和應用研究領域。認知神經科學簡史、細胞機制與認知、神經解剖與發展、認知神經科學研究方法、（接下來開始具體的研究問題了）感覺與知覺、物體識別、運動控制、學習與記憶、情緒、語言、大腦半球特異化、注意與意識、認知控制、社會認知、進化的觀點。

『捌』 請問什麼是認知神經科學啊

認知神經科學是一門學術，以科學研究認知在生物學機制上的基礎，具體側重於心理過程及其行為表現的神經基板，解釋神經網路如何產生心理/認知功能。認知神經科學是心理學和神經科學的分支，與若干門分學科統一和重疊，譬如認知心理學，生物心理學和神經生物學。 在功能性磁共振成像的出現之前，乎芹認知神經科學曾經被稱為認知心理生理學。認知神經科學家，或有實驗心理學、神經生物學等基礎背景，但也可以來自其他學科，譬如精神病學，神經學，物理，語言學和數學。 認知神經科學採用的研究方法所包括的實驗範式，來自心理物理學和認知心理學，功能性神經影像學，電生理學，神經系統。認知基因體學和行為遺傳學的範式，也越來越多見歲核畢。氏型臨床研究精神科患者的認知功能缺損，構成認知神經科學的一個重要方面。主要的理論方法有(計算論的)神經科學，及較為傳統和具描述性的認知心理學理論，譬如心理統計學。

『玖』 心理學中認知神經科學就是神經科學嗎

不是。認知神經科學清游應該是心理生答頃銷理學里的一個小領域，偏認知心理學方向。研究：認知的神經生理基礎、認乎搜知在神經系統中的發生、發展過程的原理及機制等范疇。神經科學應該是一個純粹的生理概念。

『拾』 認知神經科學常用的研究工具和技術

文章來源於微信公眾號（茗創科技），歡迎有興趣的朋友搜索關注。

人類大腦是宇宙中結構和功能最為復雜的系統之一，其大約由 140 億個腦細胞組成，並且每個腦細胞可生長出大約 2 萬個樹枝狀的樹突，這些樹突構成復雜的結構和功能網路用來計算信息。大腦作為高級神經中樞，其運動控制、感覺產生、語言、學習以及各種高認知功能的實現都由它來控制。

大腦是如何調用其各層次結構上的組件，包括分子、細胞、腦區和全腦去實現各種認知活動的呢？

認知神經科學這門學科或許可以很好地解釋這一點。認知神經科學誕生於 20 世紀 80 年代後期，最早由喬治·米勒 (George Miller) 提出，是在認知科學和神經科學的基礎上發展起來的一門新生學科。傳統的認知科學是研究人、動物和機器智能的本質和規律的科學。目前 認知神經科學主要通過將新興腦科學、腦成像技術得到的數據與認知心理學範式獲得的數據進行整合分析，來幫助研究者進一步理解人類的行為和各種高級認知活動。

認知神經科學的研究工具和技術有很多種，包括事件相關電位(ERP)、腦電圖(EEG)、腦磁圖(MEG)、正電子發射計算機斷層顯像(PET)、核磁共振成像(fMRI）、近紅外光譜(fNIRS)、經顱直流電刺激(tDCS)、經顱磁刺激(TMS)等等。 現就這些技術的 原理和應用 來了解認知神經科學為何能夠幫助我們打開大腦「黑匣子」。

ERP (Event-Related Potential)

原理： ERP是一種特殊的腦誘發電位(Evoked Potentials，EPs)，指給予神經系統(從感受器到大腦皮層)特定的刺激，或使大腦對刺激(正性或負性)的信息進行加工，在該系統和腦的相應部位產生的可以檢出的、與刺激有相對固定時間間隔(鎖時)和特定相位的生物電反應。這種通過有意地賦予刺激以特殊的心理意義，利用多個或多樣的刺激所引起的腦的電位，反映了認知過程中大腦的神經電生理的變化。

應用： 已廣泛應用到心理學、生理學、醫學、神經科學、人工智慧等多個領域，並且發現了許多與認知活動過程密切相關的成分。對腦電成分感興趣的小夥伴可以看往期推文 腦電必讀干貨：ERP經典成分匯總

EEG (Electroencephalography)

原理： EEG是一種對大腦功能變化進行檢查的有效方法，人腦功能的變化是動態多變的，對一些臨床上有大腦功能障礙表現的患者在做一次EEG檢查沒有發異常時，不能完全排除大腦疾病的存在，而應定期進行EEG復查，才能准確地發現疾病。它通過精密的電子儀器，從頭皮上將腦部的自發性生物電位加以放大記錄而獲得圖形，是通過電極記錄下來的腦細胞群的自發性、節律性電活動。

應用： 在癲癇發作時，EEG可以准確地記錄出散在性慢波、棘波或不規則棘波，因此對於診斷癲癇是十分准確的。需要說明的是，EEG檢查選項常見的有清醒EEG、睡眠EEG、視頻EEG(VEEG)和 24小時 EEG。清醒EEG即描記EEG時患者處於清醒狀態。現在國內一般要求描記半小時左右。描記過程中，患者要做睜眼、閉眼、過度換氣(大喘氣)等動作配合。有時還要加上閃光刺激、蝶骨電極(小兒少用)等措施來提高捕捉異常腦電波的能力。

MEG (Magnetoencephalography)

原理： MEG是指將被測者的頭部置於特別敏感的超冷電磁測定器中，通過接收裝置可測出顱腦的極微弱的腦磁波，再用記錄裝置把這種腦磁波記錄下來，形成圖形。它集低溫超導、生物工程、電子工程、醫學工程等21世紀尖端科學技術於一體，是無創傷性地探測大腦電磁生理信號的一種腦功能檢測技術。MEG對腦部損傷的定位診斷比EEG更為准確，同時MEG不受顱骨的影響，圖像更為清晰易辨，對腦部疾病的診斷更准確。

應用： 已被用於如思維、情感等高級腦功能的研究，並被廣泛用於神經外科手術前腦功能定位、癲癇灶手術定位、帕金森病、精神病和戒毒等功能性疾病的外科治療，也在腦血管病以及小兒胎兒神經疾病等臨床科學中得以應用。除臨床醫學以外，MEG還被廣泛用於腦神經科學、精神醫學和心理學等各個領域的基礎研究，如皮層下神經元活動、同步神經元分析、語言學習研究、學習記憶研究以及傳統的醫學研究等，目前也有人將其用於特殊人群(如宇航員、飛行員等)的體檢中。

PET (Positron Emission Computed Tomography)

原理： 是直接對腦功能造影的技術，給被試注射含放射性同位素的示蹤物，同位素放出的正電子與腦內的負電子發生湮滅，從而釋放出射線。通過記錄y射線在大腦中的位置分布，可以測量局部腦代謝率(rCMR)和rCBF的改變，以此反映大腦的功能活動變化。包括直接成像、間接成像和替代成像。具體表述為：PET示蹤劑(分子探針)→引入活體組織細胞內→PET分子探針與特定靶分子作用→發生湮沒輻射，產生能量同為0.511MeV但方向相反且互成180°的兩個光子→PET測定信號→顯示活體組織分子圖像、功能代謝圖像、基因轉變圖像。

應用： 可用於精神分裂症、抑鬱症、毒品成癮症等的鑒別診斷，了解患者腦代謝情況及功能狀態，如精神分裂症患者額葉、顳葉、海馬基底神經節功能異常等。應用PET成像，可以測定腦內多巴胺等多種受體，從分子的水平揭示疾病的本質，這是其他方法所不能比擬的。PET也可用於癲癇灶定位、阿爾茨海默病的早期診斷與鑒別、帕金森病的病情評價以及腦梗塞後組織受損和存活情況的判斷。PET檢查在精神病的病理診斷和治療效果評價方面已經顯示出獨特的優勢，並有望在不久的將來取得突破性進展。此外，PET在艾滋病性腦病的治療和戒毒治療等方面的新葯開發中也有重要的指導作用。

fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging)

原理： 通過刺激特定感官，引起大腦皮層相應部位的神經活動(功能區激活)，並通過磁共振圖像來顯示的一種研究方法。它可檢測被試接受刺激(視覺、聽覺、觸覺等)後的腦部皮層信號變化，用於皮層中樞功能區的定位及其他腦功能的深入研究。它不但包含解剖學信息，而且具有神經系統的反應機制，作為一種無創、活體的研究方法，為進一步了解人類中樞神經系統的作用機制，以及臨床研究提供了一種重要的途徑。

fMRI最初是採用靜脈注射增強劑等方法來實現的。20世紀90年代，美國貝爾實驗室的學者Ogawa等(1990)首次報告了血氧的T2*效應。在給定的任務刺激後，血流量增加，即氧合血紅蛋白增加，而腦的局部耗氧量增加不明顯，即脫氧血紅蛋白含量相對降低，脫氧血紅蛋白具有比氧合血紅蛋白T2*短的特性。脫氧血紅蛋白較強的順磁性破壞了局部主磁場的均勻性，使得局部腦組織的T2*縮短。這兩種效應的共同結果就是，降低局部磁共振信號強度、激活區脫氧血紅蛋白相對含量的降低，作用份額的減小，使得腦局部的信號強度增加，即獲得激活區的功能圖像。

這種成像方法取決於局部血氧含量，所以將其稱為血氧水平依賴功能成像。由於神經元本身並沒有儲存能量所需的葡萄糖與氧氣，神經活化所消耗的能量必須得到快速補充。經由血液動力反應的過程，血液帶來了比神經活化所需更多的氧氣，由於帶氧血紅素與去氧血紅素之間的磁導率不同，含氧血量跟缺氧血量的變化使磁場產生擾動，並能被磁振造影偵測出來。藉由重復進行某種思考、動作或經歷，可以用統計方法判斷哪些腦區在這個過程中有信號的變化。因而可以找出執行這些思考、動作或經歷的相關腦區。

應用： fMRI主要被用於腦功能的基礎研究與臨床應用，目前涉及的主要方面是神經生理學和神經心理學。最早是被應用於神經生理活動的研究，主要是視覺和功能皮層的研究。後來，隨著刺激方案的精確、實驗技術的進步，fMRI的研究逐漸擴展到聽覺、語言、認知與情緒等功能皮層以及記憶等心理活動的研究。大量研究報告，對於腦神經病變的fMRI研究已涉及癲癇、帕金森病、阿爾茨海默病、多發性腦硬化及腦梗死等方面。由於其空間解析度高，其對疾病的早期診斷、鑒別、治療和愈後跟蹤具有重要的意義。在精神疾病方面，其也被應用在對精神分裂症患者、抑鬱症患者的研究中。

fNIRS (functional Near-Infrared Spectros)

原理： 功能性近紅外光譜技術使用650~900mm的兩個及兩個以上波長的光，將源點和探測點在頭皮的預定區域內布成網格而獲得漫反射光的空間分布。由於生物組織在該近紅外光波段的吸收較少，近紅外光可以穿透頭皮、頭骨而達到腦皮層，而反映腦組織代謝和血液動力學的氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白(Hb)正是近紅外光波段內的主要吸收體，因此由探測點測量的近紅外光可給出腦皮層的HbO2和Hb濃度變化的空間分布圖，從而實現腦功能的研究。

應用： 該技術已經廣泛應用於腦認知神經科學、心理學和運動醫學等的腦功能研究中，特別是在嬰幼兒和特殊人群的腦研究領域有著光明前景。

tDCS (transcranial Direct Current Stimulation)

原理： 經顱直流電刺激是一種非侵入性的，利用恆定、低強度直流電(1~2 mA)調節大腦皮層神經元活動的技術。tDCS通過電極經過頭皮向顱內特定區域輸入電流，而顱內電流則會提高或降低神經元細胞的興奮性(取決於輸入電流的極性)，而此興奮性的提高或降低則可引起大腦功能性的改變，可以用來治療疾病或者研究大腦的功能。

應用： 主要涉及對大腦特定區域或者特定心理問題的研究，許多學者的研究方法為刺激特定區域並觀察被試在進行認知任務時的各種表現，其研究范圍非常廣泛包括：認知/思維/情感/記憶/學習/知覺(視覺、聽覺、空間)/計劃/沖動/行為/言語/注意力/社會認知等，幾乎涵蓋了心理學研究的所有方面。

TMS (Transcranial Magnetic Stimulation)

原理： 是一種興奮或抑制大腦神經元的無創方法，該方法使用高強度線圈，產生快速變化的磁場脈沖，可以穿過受試者的頭皮和顱骨，作用於其下的大腦皮層，誘導神經細胞發生電位活動的改變。

應用： 現已廣泛應用於醫學治療領域，如運動障礙性疾病，癲癇；抑鬱症；神經功能康復領域，腦卒中，失語症；成癮問題等等。TMS在治療神經性疼痛、帕金森病、耳鳴以及其他中樞和外周神經系統的疾病方面也有一定的應用。