認知神經科學：一些關於腦花兒的事情
作者｜薑林屾
人的心理活動是在哪裡發生的？
相信越來越多的人都知道，心理過程其實並不是發生在"心"裏，而是在"腦"裏。
大腦是我們心智活動產生的生理"場域 "，在這個由上百億神經元、膠質細胞纏繞而成的茂密森林中，孕育著關於喜悅和痛苦、仁慈和殘忍、智慧和愚蠢的一切。從某種程度上看，探索人腦與探索宇宙有一定的相似性。
解讀大腦的密碼，不僅是令科研工作者興奮激動的目標，也為人類的哲學迷思提供重要的世界觀和方法論依據——來回答思維和存在、意識和物質的關係問題< span>。
現時，已有許多領域的研究者對大腦的生理結構和功能進行了廣泛探索，這些學科包括神經解剖學（研究神經系統的結構）、神經生化（研究神經系統的化學性質、電活動等）、神經生物學（研究腦的分子結構和功能）等等。
< span style="font-size: 16px；"> 《生活大爆炸》裏的艾米就是神經生物學家：用猴子研究上癮的腦機制
20世紀70年代後期，認知神經科學，這門主要關注人類心智生物機制的前沿學科誕生，恰到好處地彌合了領域空白：
傳統心理學的研究因拿不出足够"客觀"的證據總被質疑"科學性"，傳統的神經科學研究距離理解人類行為實在太遠。 認知神經科學作為一門交叉學科，融合了心理學、神經科學和計算機科學等領域的研究，旨在揭示人類認知過程的腦機制，為理解人類大腦-心智-行為的關係提供重要依據[1]。
認知神經科學採用自上而下的研究策略，從大腦的工作方式入手探索人的心理過程，突破了用行為解釋心理的傳統管道，使人類對心理的認識到達一個新高度。
認知神經科學的發展大量借鑒了認知心理學的研究範式，如採用任務分離法、過程分離法對心理活動進行分離。 不過，認知神經科學研究流行起來的關鍵是腦影像技術的蓬勃發展，因為這切實關係到認知神經科學研究可以怎麼做的問題。
認知神經科學研究怎麼做？
有關人腦的研究因技術落後發展極其受限：
"開顱"風險太大、大腦捐獻者難得。
我們只能借助解剖遺體，或者一些罕見的臨床病例來獲得關於人類大腦結構及功能的寶貴經驗。
當年，認知神經科學之父邁克爾加紮尼加為了探索大腦功能偏側化相關問題，也是苦苦尋找因癲癇治療切除胼胝體的病人來做實驗（著名的"裂腦人"研究）。
< span style="font-size: 16px；"> 加紮尼加"裂腦人"研究（The Split Brain in Man）
20世紀末，腦成像科技的快速發展拉開了無創傷性腦研究的序幕。
簡單講，大腦對於人們來說就像是一個黑匣子，人們隱隱感覺這個黑匣子與感知外部世界、語言表達、學習記憶、思維推理等等有關係（生活經驗告訴人們：頭部重傷人會死亡或變成植物人狀態）， 但卻不知道裡面具體發生了什麼，而腦影像技術幫助我們做到的事情，就是在不在不破壞這個黑匣子的前提下，儘量讓它變得"透明"，讓我們看清匣子裏到底發生了什麼。
認知神經科學研究常用的工具包括以下幾種：
腦電圖（ERP）：採集大腦中神經活動所產生的微弱電信號，通過信號處理得到ERP波形圖，從而得到發生特定事件（如刺激或反應出現）時大腦的電活動變化；
功能磁共振成像（fMRI）：利用認知活動中血紅蛋白濃度的變化導致的磁性變化，從而獲得BOLD訊號，對流向特定腦區的血液變化進行檢測。 從而以高時空分辯率實时呈現進行特定活動時主要有哪些腦區在工作；
功能性近紅外光譜科技（fNIRS）：利用血液的主要成分對600-900nm近紅外光良好的散射性，獲得大腦活動時氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的變化情况，其特點是機器比fMRI更靈活便捷，應用場景更多， 更適合小孩老人。
上述這些科技就像探照燈一樣幫我們看到大腦黑匣的內部過程，讓"大腦內發生了什麼？"成為一個可以嘗試回答的問題，加上心理學的研究基礎，好奇的人類積攢了多年的問題噴湧而出：
"大腦在完成基礎認知功能時發生了什麼？"
"大腦從出生到衰老整個過程有哪些變化和特徵？"
"大腦在有關情緒、自我概念、社會互動的過程中發生了什麼？"……
很快，認知神經科學領域下又分化出關注不同問題的學者群體。
認知神經科學在研究哪些問題？
//1.認知中的腦
認知神經科學研究主要聚焦於認知功能的腦機制。 認知功能包括知覺、注意、記憶、語言和思維等方面，研究者想要探索的具體問題是：
人們在感知世界、在記、在說、在想的時候，大腦是如何完成這些功能的？
回答這類基礎問題也是我們理解人類複雜能力的腦機制的前提[2]。
//2. 發展中的腦
發展取向的認知神經科學研究關注人腦功能在畢生發展不同階段的具體特徵和發展規律，並試圖繪製人腦畢生發展軌線，構建常模。
< span style="font-size: 16px；"> "中國彩巢計畫"（Chinese Color Nest Project，CCNP: 2013~2022）
比如，將孩子的腦影像數據與各類常模比較，我們可以得知這個孩子的腦發育情况是否正常，或哪一方面的認知能力處於優勢，哪些屬於劣勢，這對於臨床診斷、教育應用有重大意義；
對於老年人，可以用腦數據常模篩查出認知障礙高風險人群，並及早進行干預，也將發揮減輕社會負擔，提高老年生活質量的重要作用[3]。
//3. 社會中的腦
社會取向的認知神經科學研究則將社會認知現象作為主要的研究對象，涉及到情緒、自我意識、社會互動、經濟決策、道德等方面的腦機制研究。 對於這些問題的探索意味著我們對人類腦機制獨特性的理解更進一步。
《生活大爆炸》中謝爾敦送給女友艾米一張自己大腦的功能性核磁共振成像圖，並表白：
"當我想起你時我的大腦眼窩前額葉皮層是亮起來的。"
< span style="font-size: 16px；"> 《生活大爆炸》片段
大腦的前額葉皮層與情感體驗有關，當人們感受到積極的情感體驗時，部分眼窩前額葉皮層會被啟動，以至於在核磁圖中看起來是亮著的[4]。
所以，將謝爾敦的硬核表白翻譯成文學版，其實是"一想到你，我這張臉上就泛起傻笑"。 （是不是感覺瞬間get到了謝爾敦的浪漫！）
光榮的荊棘路
作為前沿新興學科，認