大脑学习探秘_认知神经科学研究进展

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1、第17卷第5期开放教育研究Vol．17，No．52011年10月OpenEducationResearchOct．2011大脑学习探秘———认知神经科学研究进展汪晓东张立春肖鑫雨(华南师范大学教育信息技术学院，广东广州510631)【摘要】认知神经科学是从脑神经的层面对认知进行研究的学科，是学习科学的一个重要领域，主要关注感知觉、选择性注意、记忆、语言、情绪和意识等的神经机制。本文介绍了认知神经科学的产生、发展、学科建设情况以及部分知名学者，并对其定义、特点、研究方法与技术进行了讨论;同时还介绍了该领域的一个知名研究机构———卓越学习中心的概况、六个在研项目、三个主要的合作实验室和

2、学术成就;最后介绍了认知神经科学的三个新近研究，并对该学科与教育的关系及其发展进行了评述。【关键词】认知神经科学;卓越学习中心;教育;学习科学;大脑【中图分类号】G442【文献标识码】A【文章编号】1007-2179(2011)05-0040-12结论具有众多不确定性，严重阻碍了认知科学的发展。而此认知神经科学概述时神经科学在研究方法和技术上取得了突破性的进展，为认(一)认知神经科学的兴起知科学研究提供了可借鉴的手段。特别是脑功能成像技术1．认知神经科学的历史起源的成熟，建立起了认知科学与神经科学之间的沟通桥梁认知神经科学诞生于20世纪80年代后期，最早由乔(Henson，2005

3、)，研究者能利用其对大脑神经活动进行脑功治·米勒(GeorgeMiller)提出，它是在认知科学和神经科学能成像分析，获得有关认知活动脑机制的实质性证据，使得的基础上发展起来的一门新生学科。传统的认知科学是研研究结果更具科学性与可靠性(Poldrack，2008)。从此，认知究人、动物和机器智能的本质和规律的科学(Wiles＆Dart-科学家开始从大脑神经机制的角度出发，对人的认知过程展nall，1999)，最早于1956年在美国麻省理工学院产生，并迅开研究。基于各自发展的需要，两个领域逐渐建立了密切的速传播开来(Gardner，1987)，其核心分支学科是认知心理学合作关系，并最

4、终走在一起，产生了认知神经科学这一新生和人工智能。其中，认知心理学结合信息加工理论，解释人学科。的认知过程，并采用科学的方法对人的感知觉、注意、记忆、2．认知神经科学的发展语言等认知过程展开实验研究。(Miller，2003)认知心理学认知神经科学自诞生至今有着近20年的历史，它于20的成长为认知科学的产生奠定了坚实的基础。与此同时，人世纪80年代开始走入人们的视野，于90年代成为一门受国工智能的发展引发了学界对人脑认知过程更多的关注与研际学术界公认的新兴学科。在21世纪的今天，认知神经科究，一些新的理论成果相继出现，大大丰富了认知科学的学已经被视为最有发展潜力的前沿学科。1982

5、年，加扎尼加内涵。(Gazzaniga)在美国创建了认知神经科学学会(CognitiveNeu-神经科学旨在从分子水平、细胞水平对大脑内与学习和roscienceInstitute)。1987年，欧洲认知科学界35位著名科记忆相关的一系列神经活动进行研究(Goswami，2004)。神学家组成的“科学技术发展预测和评估委员会”建议出版经科学在20世纪70年代作为一个独立学科正式成立。之《认知神经科学》(TheCognitiveNeuroscience)一书，作为认知后，各种脑认知成像技术相继问世，让脑科学研究从观察推科学五个领域研究指南之一，并于1991年正式出版，认知神理进入到实

6、验研究阶段。因为有了更多的科学数据作为研经科学从此正式走上历史舞台。20世纪的最后十年是认知究支撑，极大地推动了神经科学的发展，并向着研究认知活神经科学初露头角的十年，当时国际社会掀起了一股脑科学动人脑机制的新内容迈进。研究的热潮:1990年美国率先提出“脑的十年”(Decadeof一开始，认知科学和神经科学两个领域鲜有交流和联theBrain)计划;欧洲紧随其后在1991年推出“欧洲脑的十系。20世纪80年代以后，研究者(沈政等，1999)发现，由于年”(TheEuropeanDecadeofBrain)计划;日本也在1996年计技术上的限制，传统的认知科学研究只能依赖被试外在的

7、行划投入20亿巨资以“认识脑”、“保护脑”、“创造脑”为目标为表现来推断复杂的内在认知过程，通过此方法得出的研究推出了“脑科学时代”计划。我国近年来也非常重视认知神·40·汪晓东，张立春，肖鑫雨.大脑学习探秘———认知神经科学研究进展OER．2011，17(5)经科学的建设，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要果。中国科学技术大学也于1999年建立了脑功能与医学成(2006-2020年)》中，将“脑科学与认知科学”列为我国科技像联合实验室，主要对人脑高级认知功能、工作