数字与脑：认知神经科学的研究前沿

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1、数字与脑：认知神经科学的研究前沿Pre-talk认知神经科学——新世纪的科学前沿科学发展的需要社会发展的需求20世纪以来，人类对脑的神经生物活动有了更深入的认识；但对脑的高级功能的认识却相对较为贫乏认知神经科学二十一世纪的主导学科信息科学生命科学认知科学行为科学认知神经科学的研究层面心理与认知层面全脑层面脑区层面网络层面细胞层面分子层面PETfMRI世界上的大规模脑研究计划脑的十年美国，1989保护脑欧洲脑十年欧共体，1991了解脑/保护脑脑的世纪日本，1996了解脑/保护脑/创造脑日美脑研究合

2、作项目,2000欧美脑研究联盟,1996人类脑计划，1993太空脑科学实验计划，1998世界认知神经科学的研究机构概况美国Harvard：四个专门实验室MIT：约300名专门研究人员UCLA：200余名专门研究人员德克萨斯大学：拥有fMRI、PET、MET、SPECT、MPLSM等研究设备欧洲Oxford：20余名教授从事专门研究Cambridge：100余名专门研究人员，fMRI、PET等研究设备日本脑科学综合研究中心：约400名专门研究人员，fMRI、PET等研究设备Science与Nature

3、杂志1995年来脑研究领域论文增长中国的自然资源状况我国自然资源人均占有量与世界人均水平的差距中国的人口资源状况世界上人口最多的国家20.9%世界上劳动力人口最多的国家25.9%中国根据1999年统计数据中国人口中各类认知障碍的发生率儿童群体阅读障碍：5－7％1700万计算障碍：3－8％1800万注意缺陷障碍：5－8％1500万学习障碍：8－20％5000万老年群体老年痴呆病：4－10％3000万人力资源大国人口大国人力资源的开发人脑的开发Abstract数字感：天生数字“狂”Numbersense

4、:Naturalbornnumbers语言与空间：数字的“两条腿”LanguageandSpace:Twolegsfornumber天才与白痴：数字认知的特异性GeniusandIdiot:Specificnumericalskills1NumberSenseGodcreatedtheintegers,allelseistheworkofman.LeopoldKroenecker(1823-1891)TrinityofGodWherearenumbersfrom?Arenumberscomingin

5、toourbrainbyNature,orbyNurture?种系发生学的证据Phylogeneticevidence:fromanimaltohuman个体发生学的证据Ontogeneticevidence:frominfanttoadult认知科学的证据Cognitiveevidence:specificeffect神经科学的证据Neuralevidence:distinctareaDoanimalsknownumbers?CleverHansChimpanzeecanremembernumbe

6、rs!Testinganimals’numberknowledgeDiscriminationQuantificationLargebutApproximateCoresystem1:Largerapproximaterepresentationtosets’magnitudePlatt,1975Hauser,2003RatsCatsRacoonsPigeonsParrotsDolphinsRhesusMonkeysTamarinsChimpsExactbutSmallCoresystem2:Sma

7、llerpreciserepresentationofdistinctindividualsDoinfantsknownumbers?Testinginfants’numberknowledgeHabituationViolation-of-ExpectationHabituationXu,2000Habituatedwith8objectsPresentedwithobjectsin8oranothernumberWhichwillattractinfants’attentionViolation

8、-of-ExpectationWynn,1998Coresystem1&2Feigensen,2002Aretherespecificeffects?SubitizingandCountingCoresystem1Coresystem2Piazza,20031223453778DistanceeffectandSizeeffectBrannon,2002Isitlinkedwithdistinctbrainareas?Coresystem1&2Coresystem1C