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中国人民大学:《认知神经科学》课程教学资源(教学大纲)Cognitive neuroscience

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一、课程及教师基本信息 课程名称 认知神经科学 Cognitive neuroscience (中/英文) 课程编号 PY101721 学分 2 课程性质 D专业选修课 授课对象心理系本科生 先修课程要求 任课姓名温晓通 职称副教授 教师 办公时间及地点:工作日,汇贤楼D-1003 信息 办公电话、邮箱地址:15910710426:wenxiaotong@163.com 姓名待定 助教 助教办公(答疑或辅导)时间待定 信息 邮箱地址 本课程旨在引导学生对心理学的研究前沿一一认知神经科学进行全面的介绍,主 课程教 要包括学科概述、方法原理以及研究领域综述。本课程除对心理学现象及其神经 学目标 机制相关知识进行讲解(what和why),同时也将注重通过研究实践加深学生对 这门课程的学习(即注重how)。 认知神经科学脱胎于神经科学和认知心理学的结合,同时也综合了生物学、医学、 课程简 计算机科学等学科,是跨学科的新兴研究方向。认知神经科学作为当代国际前沿 只 科学之一,是心理学学生需要掌握的一门基础课程,对于心理学专业的学生理解 心理/认知行为背后的生物学机制、心理学现象的神经解释具有重要的意义。 平时考核 考核类型 课程作业 课堂表现 期中考试 (70%) 考核 注:占总成 占平时考 方式 50% 20% 绩的40-70% 核比例 期末考核 闭卷考试 (30%) 了解认知神经科学的发展历史、最新进展和未来趋势:理解神经系统基本构造和 学习 机能:探讨心理学现象和认知行为背后的神经机制:理解认知神经科学的科学方 要求 法原理和基本研究思路:了解并掌握常用的现代心理学/认知神经科学实验方法和 技术

一、课程及教师基本信息 课程名称 (中/英文) 认知神经科学 Cognitive neuroscience 课程编号 PY101721 学分 2 课程性质 D 专业选修课 授课对象 心理系本科生 先修课程要求 任课 教师 信息 姓名 温晓通 职称 副教授 办公时间及地点:工作日,汇贤楼 D-1003 办公电话、邮箱地址:15910710426;wenxiaotong@163.com 助教 信息 姓名 待定 助教办公(答疑或辅导)时间 待定 邮箱地址 课程教 学目标 本课程旨在引导学生对心理学的研究前沿——认知神经科学进行全面的介绍,主 要包括学科概述、方法原理以及研究领域综述。本课程除对心理学现象及其神经 机制相关知识进行讲解(what 和 why),同时也将注重通过研究实践加深学生对 这门课程的学习(即注重 how)。 课程简 介 认知神经科学脱胎于神经科学和认知心理学的结合,同时也综合了生物学、医学、 计算机科学等学科,是跨学科的新兴研究方向。认知神经科学作为当代国际前沿 科学之一,是心理学学生需要掌握的一门基础课程,对于心理学专业的学生理解 心理/认知行为背后的生物学机制、心理学现象的神经解释具有重要的意义。 考核 方式 平时考核 ( 70%) 注:占总成 绩的 40-70% 考核类型 课程作业 课堂表现 期中考试 占平时考 核比例 50% 20% 期末考核 ( 30%) 闭卷考试 学习 要求 了解认知神经科学的发展历史、最新进展和未来趋势;理解神经系统基本构造和 机能;探讨心理学现象和认知行为背后的神经机制;理解认知神经科学的科学方 法原理和基本研究思路;了解并掌握常用的现代心理学/认知神经科学实验方法和 技术

二、教学进度及基本内容 研究型学习要求 教学周 章节名称 讲授内容及掌捉程度 学习时间 神 第1周 认知神经科学概述 人知神经科学定义及其起源、认 )1小时 (第一章) 科学研技 术的发展:国际重大研究计 划与重要研究进展、认知神经科兰 在 神经科学的骑学科性 >2小时 第2周 理解认知神经科 第3周 (热练掌损) 2小时 原理 第4周 脑的解剖综述 >2小时 微观到麦观 从细 能 脑皮层 本功能 、脑皮层 到皮层(第二章) 要求理解认知经科学的生物学 >2小时 陆,以及与认知科学的结合原理。(熟 论中加以评述。 理解种经刀 第5周 练章握) 学说的内容及其重大意义。 第5周将在心理系神经影 像实验室进行) 第6周 认知神经科学研究方 解认知神经科学研究中常用的研究 通过课后文献阅读和分组 2小时 法综述(第三章 方法,他们的优缺 和 综合比钱 ERP.f >2小时 教 用研究方法 第7周 (熟悉) 演示实,热悉实验设备利 进度安 技术。(第7周将在心理系 脑电和眼动实验室进行) 前额叶皮层(第四章)前额叶皮层的注意力调挖功能、前额叫 2小时 排 发层的学习和记忆功能,前额叶皮 行为制功 的行为计 对其 第8周 形成 可的联系) 初步尝试 对象的前沿研究现状。(熟悉】 出问遐并制定研究策略, (第8周可能在心理系神钙 影像实验室进行数据演示) 视觉和听觉(第五章 通过文献综述了解视觉 >2小时 机制要求初步掌据对大视觉通路 究的最新成果和一般研究 第9周 视觉的形成。视信息的处理的相关知 思路。了解视觉及其它感觉 研究的热点同题」 注意及其脑机制(第知觉模板模型观点、经验结果与空间注通过研讨和文献学习,了解 >2小时 六意) 意机制的分类、神经生理学机制。要求 注意神经机制研究的最新成 掌握注意的脑机制、以及经典的注意的 果,基本研究范式。就注 第10周 机制研究。 熟练套报) 经机制对认知心理学中注 法进行验证

二、教学进度及基本内容 教 学 进 度 安 排 教学周 章节名称 讲授内容及掌握程度 研究型学习要求 学习内容 学习时间 第 1 周 认知神经科学概述 (第一章) 认知神经科学定义及其起源、认知神经 科学研究技术的发展;国际重大研究计 划与重要研究进展、认知神经科学在我 国的发展。要求理解认知神经科学的生 物学基础,以及与认知神经科学的结合 原理。(熟练掌握) 通过文献综述,了解认知神 经科学的哲学和科学渊源, 认知神经科学的跨学科性 质。理解认知神经科学与心 理学的关系,在心理学中的 应用及其对心理学的影响 >1 小时 第 2 周 >2 小时 第 3 周 >2 小时 第 4 周 脑的解剖综述——从 微观到宏观,从细胞 到皮层(第二章) 神经解剖方法、脑神经细胞结构和功 能、脑皮层区域及基本功能、脑皮层连 接。要求理解认知神经科学的生物学基 础,以及与认知科学的结合原理。(熟 练掌握) 选取一到两个感兴趣的脑 区,尝试对其功能进行讨论, 追踪相关的研究成果并在讨 论中加以评述。理解神经元 学说的内容及其重大意义。 (第 5 周将在心理系神经影 像实验室进行) >2 小时 第 5 周 >2 小时 第 6 周 认知神经科学研究方 法综述(第三章) 了解认知神经科学研究中常用的研究 方法,他们的优缺点和作用。综合比较 ERP、fMRI、DTI、IV、NIRS、TMS、EMS 等常用研究方法。 (熟悉) 通过课后文献阅读和分组讨 论,了解各种认知神经科学 方法和技术的原理及其在研 究中的应用情况。初步尝试 演示实践,熟悉实验设备和 技术。(第 7 周将在心理系 脑电和眼动实验室进行) >2 小时 第 7 周 >2 小时 第 8 周 前额叶皮层(第四章) 前额叶皮层的注意力调控功能、前额叶 皮层的学习和记忆功能、前额叶皮层的 行为抑制功能、前额叶的行为计划和策 略形成、以及发散性思维能力。要求把 握前额叶皮层的功能,以及以其为关注 对象的前沿研究现状。(熟悉) 通过文献阅读和师生研讨, 了解前额叶皮层认知功能研 究的现状及其趋势,对其功 能与人类行为之间的联系形 成自己的看法,初步尝试提 出问题并制定研究策略。 (第 8 周可能在心理系神经 影像实验室进行数据演示) >2 小时 第 9 周 视觉和听觉(第五章) 视网膜、视觉通路、视觉皮层功能及其 机制。要求初步掌握对大脑视觉通路、 视觉的形成、视信息的处理的相关知 识。(熟练掌握) 通过文献综述了解视觉听觉 研究的最新成果和一般研究 思路。了解视觉及其它感觉 研究的热点问题。 >2 小时 第 10 周 注意及其脑机制(第 六章) 知觉模板模型观点、经验结果与空间注 意机制的分类、神经生理学机制。要求 掌握注意的脑机制、以及经典的注意的 脑机制研究。(熟练掌握) 通过研讨和文献学习,了解 注意神经机制研究的最新成 果,基本研究范式。就注意 神经机制对认知心理学中注 意经典理论的解释给出自己 的理解,并尝试用实验的方 法进行验证。 >2 小时

记忆及其脑机制(第记忆的过程与特点、记忆与学习过程的 通过文献综述了解记忆神经2小时 七章) 神经研究、记忆的联结、认知、分区以 机制研究的现状和趋势,探 及巩固过程的认知神经机制。要求理解 时记亿研究在存进学习和口 第11周 记忆的过程性、掌握记忆的脑机制、以 作中的应用。理解记忆的形 及经典的记忆的脑机制研究。(了解) 成原理。了解多种记忆障碍 的神经机制 情绪与脑(第八章) 基于认知神经科学研究的情绪理论、情 对情绪脑机制研究于段、技 2小时 第12周 绪的认知神经机制。要求掌握情绪和情 术和最新进展有所了解。通 绪两节的机制以及经典的情绪和情 过文献综述和课内外研可时 绪调节的脑机制研究。(了解) 解多种情绪的神经原理 语言与脑(第九章) 语言认知过程的脑机制、理论模型、相 通过研时,了解语言种经机 >2小时 研究以及进展,要求理解和章握语 制研究在认知神经科学学利 认知过程的脑机制、理论模型、以及 发展历史上的重要作用, 第13周 具的神经科学的研究范式。(了解) 过文献调研了解语言脑机 研究,语言障碍神经机制配 究的基本现状。初步了解心 理语言学及其研究方法。 认知控制及其脑机市 认知控制的脑机制、重要性和理论模 通过文献调研 实验室研究 >2小时 最新进展(第十 型。要求理解和掌握认知控制的脑机 互动和课内外研讨,了解认 章) 制、理论模型、以及最新的神经科学的 知控制神经机制研究的进展 研究范式。(熟练掌捏) 和一极研究思路,其意义利 第14周 应用,尝试提出自己的研究 问题并制定相应的研究策 略,实验设计。数据分析实 大脑的功能网络机制 通过神经影像数据实验数据 3小时 (第十一章) 功能网络研究利 分析实践, 了解大 要求理解苹据最新的大脑功能网经 第15周 成果以及研究方法。(热】 路划分的拓扑结构。通过 献综述和研讨探讨大脑功 网络划分的机制及其对行为 的影响。(第15周在心理 神经影像实验室进行分析演 示) 认知发展的认知神经 认知发,认知发展与脑功能的精 通过文和理内外 3小时 科学综述(第十二章) 别性 童与成人的认知 了解人脑发 发如 前研 未来的研 脑的衰老与疾病(第 十三章) 第16周 解此类研究有 应用问题 闸述脑老化和认知老化 医疗领域的实际应用情况 要求掌握大脑的发有发 通过实验数据处理和分析 及其对认知功能的影响, 此领域研究 解神经网络发展的特点和机 新进展。理解和掌捏脑机制的老化的研 制, 究方法和当前成果。(熟悉)

第 11 周 记忆及其脑机制(第 七章) 记忆的过程与特点、记忆与学习过程的 神经研究、记忆的联结、认知、分区以 及巩固过程的认知神经机制。要求理解 记忆的过程性、掌握记忆的脑机制、以 及经典的记忆的脑机制研究。(了解) 通过文献综述了解记忆神经 机制研究的现状和趋势,探 讨记忆研究在存进学习和工 作中的应用。理解记忆的形 成原理。了解多种记忆障碍 的神经机制 2 小时 第 12 周 情绪与脑(第八章) 基于认知神经科学研究的情绪理论、情 绪的认知神经机制。要求掌握情绪和情 绪调节的脑机制以及经典的情绪和情 绪调节的脑机制研究。(了解) 对情绪脑机制研究手段、技 术和最新进展有所了解。通 过文献综述和课内外研讨了 解多种情绪的神经原理。 2 小时 第 13 周 语言与脑(第九章) 语言认知过程的脑机制、理论模型、相 关研究以及进展。要求理解和掌握语言 认知过程的脑机制、理论模型、以及经 典的神经科学的研究范式。(了解) 通过研讨,了解语言神经机 制研究在认知神经科学学科 发展历史上的重要作用。通 过文献调研了解语言脑机制 研究,语言障碍神经机制研 究的基本现状。初步了解心 理语言学及其研究方法。 >2 小时 第 14 周 认知控制及其脑机制 ——最新进展(第十 章) 认知控制的脑机制、重要性和理论模 型。要求理解和掌握认知控制的脑机 制、理论模型、以及最新的神经科学的 研究范式。(熟练掌握) 通过文献调研,实验室研究 互动和课内外研讨,了解认 知控制神经机制研究的进展 和一般研究思路,其意义和 应用。尝试提出自己的研究 问题并制定相应的研究策 略,实验设计。数据分析实 践。 >2 小时 第 15 周 大脑的功能网络机制 (第十一章) 大脑的若干主要功能网络划分,各网络 认知功能机制,功能网络研究和分析方 法。要求理解掌握最新的大脑功能网络 研究成果以及研究方法。(熟悉) 通过神经影像数据实验数据 分析实践,了解大脑功能网 络划分的拓扑结构。通过文 献综述和研讨探讨大脑功能 网络划分的机制及其对行为 的影响。(第 15 周在心理系 神经影像实验室进行分析演 示) >3 小时 第 16 周 认知发展的认知神经 科学综述(第十二章) 脑的衰老与疾病(第 十三章) 认知发展,认知发展与脑功能的精致 化、可塑性,儿童与成人的认知神经活 动差异,当前研究现状和未来的研究展 望。基础认知加工领域最新的脑老化研 究成果及两个模型,并系统分析临床和 应用问题,阐述脑老化和认知老化之间 的关系问题。要求掌握大脑的发育发展 及其对认知功能的影响,此领域研究的 新进展。理解和掌握脑机制的老化的研 究方法和当前成果。(熟悉) 通过文献综述和课内外研 讨,了解人脑发育、发展、 老化的一般规律及其研究。 通过材料阅读和专家讲解了 解此类研究在教育、健康、 医疗领域的实际应用情况。 通过实验数据处理和分析了 解神经网络发展的特点和机 制。 >3 小时

根据自己的研究课研究报告的展示、课堂讨论、教师点评。通过文献综述作业总结,论2小时 恩,从认知神经科学要求理解和掌握认知神经科学研究方 文撰写作业总结,实验数据 角度提出研究新方案法,并学会应用于自己的研究领域。(热分析总结,研究结果展示, 第17周 练掌握) 对研究规范、科学伦理和论 文写作等研究机制探讨和归 纳总结 注:1.掌握程度指学生应掌握教师讲授内容的程度,分为“熟练掌握、熟悉、了解”等: 子产罗容活误前同该程作业混后引文饮棕流课下验课程论文等 在教学过程中,“教学进度及基本内容”可以根据实际情况有小幅度调整。 三、推荐教材及阅读文献(包括按章节提供必读文献和参考文献) 【教材】 (美)葛詹尼加等著,周晓林,高定国等译,认知神经科学一关于心智的生 物学,中国轻工业出版社,2011-2-1 【参考书目】 1.罗跃嘉主编,认知神经科学教程,北京大学出版社,2006-1-1 2.沈政,方方,杨炯炯等编著,认知神经科学导论,北京大学出版社,2010-5-1 【各章参考文献】 第一章: Gazzaniga,M.S.,Ivry,R.B.&Mangun,G.R.(2002).Cognitive Neuroscience:The biology of the mind (2nd ed.),New York:W.W.Norton. Gazzaniga,M.S.(2004).The Cognitive Neurosciences III.The MITPress ,R()behaviou e N 43),165-178 Milner,B.,Squire,LR&Kandel,E.R(1998).Cognitive neuroscience and the study of memory. Neuron.203).445-468. 第二章 Purves,Dale (00).Neuroscience,Second Edition.Sunderland,MA:Sinauer Associates Huijzen,R.Nieuwenhuys,J.Voogd,C.van (2008).The human central nervous system (h ed.),Berlin Springer Estomih Mtui,M.J.Turlough FitzGerald,Greg ory Gruener.(2011).Clinical neuroanatom and neuroscience(ed)Edinburgh:Saunders 第三章: Huettel,S.A.Song.A.W;McCarthy,G.(2009).Functional Magnetic Resonance Imaging (2 ed), Massachusetts:Sinauer

第 17 周 根据自己的研究课 题,从认知神经科学 角度提出研究新方案 研究报告的展示、课堂讨论、教师点评。 要求理解和掌握认知神经科学研究方 法,并学会应用于自己的研究领域。(熟 练掌握) 通过文献综述作业总结,论 文撰写作业总结,实验数据 分析总结,研究结果展示, 对研究规范、科学伦理和论 文写作等研究机制探讨和归 纳总结 2 小时 注:1. 掌握程度指学生应掌握教师讲授内容的程度,分为“熟练掌握、熟悉、了解”等; 2. 学习内容包括课前阅读、课程作业、课后复习、文献综述、课下实验、课程论文等; 3. 在教学过程中,“教学进度及基本内容”可以根据实际情况有小幅度调整。 三、推荐教材及阅读文献(包括按章节提供必读文献和参考文献) 【教 材】 (美)葛詹尼加 等著,周晓林,高定国 等译,认知神经科学-关于心智的生 物学,中国轻工业出版社, 2011-2-1 【参考书目】 1. 罗跃嘉 主编,认知神经科学教程,北京大学出版社, 2006-1-1 2. 沈政,方方,杨炯炯 等编著,认知神经科学导论,北京大学出版社,2010-5-1 【各章参考文献】 第一章: Gazzaniga, M. S., Ivry, R. B. & Mangun, G. R. (2002). Cognitive Neuroscience: The biology of the mind (2nd ed.), New York: W.W.Norton. Gazzaniga, M. S. (2004). The Cognitive Neurosciences III, The MIT Press. Adolphs, R. (2003). Cognitive neuroscience of human social behaviour. Nature Reviews Neuroscience, 4(3), 165-178. Milner, B., Squire, L. R., & Kandel, E. R. (1998). Cognitive neuroscience and the study of memory. Neuron, 20(3), 445-468. 第二章: Purves, Dale (2000). Neuroscience, Second Edition. Sunderland, MA: Sinauer Associates. Huijzen, R. Nieuwenhuys, J. Voogd, C. van (2008). The human central nervous system (4th ed.), Berlin: Springer. Estomih Mtui, M.J. Turlough FitzGerald, Gregory Gruener. (2011). Clinical neuroanatomy and neuroscience (6th ed.), Edinburgh: Saunders. 第三章: Huettel, S. A.; Song, A. W.; McCarthy, G. (2009), Functional Magnetic Resonance Imaging (2 ed.), Massachusetts: Sinauer

Luck,Steven J.(2005).An Introduction to the Event-Related Potential Technique.The MIT Press. Logothetis.N.K.(2008).What we can do and what we cannot do with fMRL Nature.453(7197). 869.878 第四章: Miller,E.K&Cohen,J.D.(2001).An integrative theory of prefrontal cortex function.Anmual Review of Neuroscience.24.167-202 SmithE.E&Jonides,J.(19).Neur and executive prceses in the frontal lobes Science,2835408.1657-166 Fletcher,P.C..&Henson,R.N.A.(2001).Frontal lobes and human memory-Insights from functional neuroimaging Brain,124,849-881. Shallice.T.&Burgess,P.W.(1991).Deficits in strategy application following frontal lobe damage in man.Brain:ajournal ofneurolog):114(P2),727-741. 第五章 Schiller.P.H.(1986).The central visual system.Vision research.26(9).1351-1386 Pandya,D.N.(1995).ANATOMY OF THE AUDITORY-CORTEX.Revue Neurologique./5/(8-9). 486404 .P&Demanez,L(2003).Anatomophysiology ofthe centra 1 ory nervous system basic concepts.Acta oto-rhino-laryngologica Belgica.57(4),7-3 第六章: Corbetta,M..Shulman.G.L.(2002).Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain.Nature Reviews Neun ng.331.201-215 Desimone,R&Dur (1995)NEURAL MECHANISMS OF SELECT VE VISUAL-ATTENTION.Amual Review ofNeuroscience,18,193-222 Posner,M.1&Petersen,S.E.(199).The attention system of the human brain.nmalrevief neuroscience.13.25-42. Treisman,A.M&Gelade,G.(198).A feature-integration theory of attention.Cognitive psychol 121.97-136. 第七章: Baddeley,A.(1992).Working memory.Science(New York.N.Y).255(5044),556-559. Bliss.T.V.P.&Collingridge.G.L.(1993).A SYNAPTIC MODEL OF MEMORY-LONG-TERM POTENTIATION IN THE HIPPOCAMPUS.Nature.36/(6407).31-39. Squire,LR(19).Memory and the hippocampus:asynthesis from findings with rats,monkeys,and humans.Psychological review.99(2),195-231. 第八章, LeDoux.E.()Emotion circuits in the.155-184. 95),242-249 Phan.K.L..Wager.T..Tavlor.S.F..Liberzon.I.(2002).Functional neuroanatomy of emotion:A meta-analysis of emotion activation studies in PET and fMRI.Neuroimage.16(2).331-348

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第九意 Binder,J.R.Frost J.A Hammeke.T.A.Cox.RW.Rao,S.M.&Prieto,T.(1997).Human brain language areas identified by functional magnetic resonance imaging ournal of Neroscience. 1711.353-362 Mesulam,M.M.(199).Large-scale neurocognitive networks and distributed processing for attention, language.and mem ry.Amals 28(5)597-613. Ojemann.G.,Oje an,M.(19)Cortical language localization in e dominant hemisphere.An electrical stimulation mapping investigation in 117patients.o of neurosurgery,71(3),316-326. 第十章: Botvinick,M.M,Braver,T.,D.M.Carter,C.&Cohen,J.D.(01).Confliet monitoring and cognitive control.Psychological Revie.8(3).624-652 Miller,E.K (200).The prefrontal cortex and cognitive control.Namre Revies Neuroscience./(1). 59-65. Ridderinkhof,K.R..Ullsperger,M.,Crone,E.A.&Nieuwenhuiss,S.(2004).The role ofthe medial frontal cortex in cognitive control.Science.35695).443-447. 第十一章 Buckner,R.LAndrews-Hanna,J.R.&Schacter,D.L(2008).The brain's default network-Anatomy, function,and relevance to disease.Year in Cognitive Neuroscience 2008.1124.1-38. Mesulam,M.M.(1990).Large-scale neurocognitive networks and distributed processing for attention language. Annals ofneurology:28(5)597-613. Spoms,Chialvo,D.RKaiser,M&Hilgetag.C.C.(0).Organization,development and function of complex brain networks.Trends in Cognitive Sciences,8(9),418-425 第十一查」 Casey,B.Giedd,.M.(Structural and functional brain development and its relation to development.Biologic 5(1-)41-57 Casey,B.JTottenham,N.Liston,C&Durston,S.(2005).Imaging the developing brain:what have we learned about cognitive development?Trends in Cognitive Sciences.9(3).104-110. Goldman-Rakic,P.S.(1987).Development of cortical circuitry and cognitive function.Child develo0meL.5831.601-622 第十三章 Greicius,M.D.,Srivastava,G.,Reiss,A.L&Menon,V.(2004).Default-mode network activity distinguishes Alzheimer's disease from healthy aging:Evidence from functional MRI. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States ofAmerica.101013) 46374642 Huttenlocher,P R.(1979).Synaptic density in human frontal core-developmental changesand effects of aging.Brain research,163(2).195-205

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