Functional MRI pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Taylor & Francis

作者:D'Esposito, Mark

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2006-3

价格:$ 305.10

装帧:HRD

isbn号码:9781842142950

丛书系列:

图书标签:

• fMRI
• 神经影像
• 功能性磁共振成像
• 认知神经科学
• 神经科学
• 医学影像
• 脑科学
• 心理学
• 神经生理学
• 生物物理学

《心灵的地图：探索大脑活动的奥秘》 引言 人类的心灵，一个由无数神经元交织而成的宇宙，承载着我们的思想、情感、记忆和意识。自古以来，人们就对大脑的运作机制充满了好奇与探索。从哲学思辨到神经科学的崛起，我们对自身的认知疆域不断拓展。如今，一项革命性的技术——功能性磁共振成像（fMRI），正以前所未有的精度，为我们揭示大脑活动丰富而复杂的图景，让我们得以“看见”思想的脉搏，理解情感的涌动，以及记忆的痕迹。 第一章：凝视深邃的大脑——解构神经活动的基本原理 在大脑的浩瀚星系中，神经元是构成这一切的基石。这些微小的细胞通过电化学信号进行交流，形成错综复杂的神经网络。当我们在思考、感知、行动时，大脑中都有特定的神经区域被激活，其活动的强度和模式直接关系到我们所经历的一切。理解这些神经活动的根本原理，是解读大脑功能的基础。 神经元通过轴突和树突传递信号，这些信号的传递依赖于离子在细胞膜内外浓度梯度的变化，从而产生动作电位。当一个神经元兴奋时，它会向其他神经元释放神经递质，这些化学物质在突触处引发新的电信号。正是这种精妙的信号传递机制，构成了大脑处理信息、执行任务的核心。 更重要的是，大脑并非一个静态的器官。它的功能是动态的，是根据环境刺激和内在需求不断调整和重塑的。这种可塑性使得我们能够学习新知识、形成新记忆、适应新环境。即使在大脑遭受损伤后，通过神经重组，部分功能也有可能被恢复。 神经活动并非孤立存在，而是高度协同和网络化的。不同的脑区之间存在着密切的联系，它们协同工作，共同完成复杂的认知任务。例如，视觉信息的处理涉及从视网神经网络到视觉皮层，再到更高层次的联想皮层的一系列脑区。这些脑区的活动模式相互关联，共同绘制出我们所见的图像。 第二章：捕捉无形之流——功能性磁共振成像（fMRI）的工作原理 传统上，我们对大脑活动的理解主要依赖于事后分析，例如通过脑损伤患者的行为研究，或是对大脑结构的研究。而fMRI技术的出现，则为我们打开了一扇“实时”观察大脑活动的窗口。它并非直接测量神经元的电活动，而是通过探测大脑血流和氧合水平的变化来间接推断神经活动的区域。 fMRI的核心原理在于血氧水平依赖（BOLD）效应。当大脑某个区域的神经活动增加时，该区域对氧气和葡萄糖的需求也会随之增加。为了满足这种需求，大脑会自动增加流向该区域的血液供应，并且这种血液供应的增加量会超过实际氧气消耗量。这意味着，被激活的脑区的血液中，氧合血红蛋白（hemoglobin bound to oxygen）的比例会相对增加，而非氧合血红蛋白的比例则会相对减少。 氧合血红蛋白和非氧合血红蛋白对磁场的反应不同。氧合血红蛋白是抗磁性的，对磁场影响较小；而非氧合血红蛋白是顺磁性的，会扭曲周围的磁场。fMRI扫描仪利用强大的磁场，精确测量这种磁场的变化，从而推断出BOLD信号的强度。BOLD信号的增强，就意味着该脑区的神经活动可能得到了增强。 fMRI扫描仪实际上是一个大型的核磁共振成像设备。它利用磁场和射频脉冲来激发人体内的氢原子核，然后测量氢原子核在恢复到初始状态时释放出的信号。通过对这些信号的分析，可以生成大脑的详细解剖结构图像。而fMRI则在此基础上，通过快速连续地采集BOLD信号，从而捕捉大脑活动过程中血流和氧合水平的动态变化。 第三章：心灵的地图册——fMRI在认知神经科学中的应用 fMRI技术极大地推动了认知神经科学的发展，让我们能够以前所未有的方式研究人类的思维过程。通过设计巧妙的实验任务，研究人员可以诱发特定的认知功能，然后在fMRI扫描仪中观察哪些脑区在此过程中被激活。 感知与注意力的奥秘：当我们看到一张人脸，听到一段音乐，或是感受到一阵微风时，大脑的不同区域会协同工作。fMRI可以精确地定位与视觉、听觉、触觉等感觉信息处理相关的脑区，例如枕叶的视觉皮层、颞叶的听觉皮层。同时，它也能帮助我们理解注意力的机制，例如在干扰环境中，大脑如何分配资源来聚焦于目标信息，以及额叶和顶叶在注意力调控中的作用。 记忆的形成与提取：记忆是大脑最神秘的功能之一。fMRI研究揭示了海马体在形成新的情景记忆中的关键作用，以及杏仁核在情绪记忆形成中的参与。当我们回忆一段往事时，fMRI可以显示出与记忆提取相关的特定脑区活动模式。通过追踪这些活动，我们可以更深入地理解记忆的编码、储存和提取过程。 语言的精妙运作：人类的语言能力是独一无二的。fMRI研究已经帮助我们精确绘制了语言处理的脑区网络，包括布罗卡区（Broca's area）在语言产生中的作用，以及韦尼克区（Wernicke's area）在语言理解中的关键地位。当我们阅读、写作、交谈时，这些脑区以及其他相关的网络区域会活跃起来。 情绪的生理基础：情绪深刻地影响着我们的行为和决策。fMRI研究已经识别出许多与情绪相关的脑区，例如杏仁核（amygdala）在恐惧和焦虑中的作用，前额叶皮层（prefrontal cortex）在情绪调节中的重要性，以及腹侧纹状体（ventral striatum）在奖励和快感中的参与。通过观察不同情绪状态下的fMRI激活模式，我们可以更好地理解情绪的生理基础。 决策与执行功能的探索：从简单的选择到复杂的战略规划，决策和执行功能是大脑进行目标导向行为的核心。fMRI研究揭示了前额叶皮层，特别是腹内侧前额叶和背外侧前额叶，在评估风险、权衡利弊、制定计划和抑制冲动等方面的重要作用。 第四章：超越基础研究——fMRI在临床医学中的潜力 fMRI不仅仅是一个纯粹的科学研究工具，它在临床医学领域也展现出巨大的应用潜力，为诊断、治疗和康复提供了新的可能。 脑肿瘤的术前定位：在进行脑肿瘤切除手术时，外科医生需要精确避开重要的功能区域，以最大程度地保留患者的认知功能。fMRI可以在术前精确定位与语言、运动、视觉等功能相关的脑区，为手术规划提供至关重要的信息。例如，通过让患者在fMRI扫描仪中进行简单的语言任务或肢体运动，可以确定语言区和运动皮层的位置，从而指导手术路径。 脑卒中与脑损伤的评估与康复：对于脑卒中或创伤性脑损伤患者，fMRI可以帮助评估损伤的范围和功能受损程度。同时，它也可以用于监测康复过程中的大脑活动变化，评估康复训练的效果，并指导个性化的康复方案。例如，研究发现，通过训练患者主动执行某些任务，可以促进与该任务相关的脑区重新激活，从而改善功能。 精神疾病的诊断与治疗：精神疾病，如抑郁症、精神分裂症和焦虑症，其背后往往存在复杂的神经生物学机制。fMRI研究正在帮助我们识别与这些疾病相关的脑区异常活动模式，为诊断提供客观的生物标记物，并可能为开发新的治疗方法提供靶点。例如，一些研究发现，抑郁症患者在处理负面情绪时，杏仁核的活动可能异常增强。 意识障碍的评估：对于处于意识障碍状态（如植物人状态）的患者，fMRI提供了一种评估其残余意识的可能性。通过在扫描过程中向患者呈现某些刺激，并观察是否存在与有意识处理相关的脑活动，有时可以揭示患者可能保留一定程度的意识，尽管他们无法通过语言或运动来表达。 结论 功能性磁共振成像（fMRI）作为一项强大的神经成像技术，已经深刻地改变了我们对大脑运作的理解。它让我们能够“看见”思想的涌动，追踪认知的轨迹，并为神经科学和临床医学的研究开辟了新的道路。从解构基本的神经活动原理，到捕捉大脑在执行复杂任务时的动态变化，fMRI如同绘制心灵的地图，一点一滴地揭示着我们最神秘的器官——大脑。 随着技术的不断进步和研究的深入，fMRI在未来必将带来更多令人兴奋的发现，帮助我们更全面地认识人类的心灵，并为解决与大脑相关的疾病挑战提供更有效的手段。它不仅是一个科学工具，更是通往理解自身奥秘的一扇重要窗口。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆