chapter 01緒論 1 1.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　2 1.1　人腦的起源　2 1.1.1　人類的起源　2 1.1.2　人腦的進(jìn)化　3 1.2　腦科學(xué)的定義與歷史　4 1.2.1　第 一階段萌芽時(shí)期　5 1.2.2　第二階段機(jī)械時(shí)期　5 1.2.3　第三階段現(xiàn)代時(shí)期　6 1.3　腦科學(xué)　7 1.3.1　腦科學(xué)的概念與目標(biāo)　7 1.3.2　認(rèn)識(shí)腦　8 1.3.3　保護(hù)腦　10 1.3.4　開發(fā)腦　11 1.4　腦科學(xué)對(duì)人工智能的意義　12 1.5　本章小結(jié)　13 習(xí)題　13 chapter　02腦結(jié)構(gòu)與組成　14 2.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　15 2.1　神經(jīng)系統(tǒng)的組成　15 2.2　腦的組成部位與功能　16 2.2.1　腦的組成部位　16 2.2.2　大腦的總體結(jié)構(gòu)與功能　20 2.2.3　大腦葉區(qū)與功能　23 2.2.4　大腦的內(nèi)側(cè)面　25 2.2.5　大腦皮層的分區(qū)　25 2.3　本章小結(jié)　30 習(xí)題　30 chapter　03腦神經(jīng)系統(tǒng)　31 3.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　32 3.1　腦神經(jīng)系統(tǒng)與神經(jīng)組織　32 3.1.1　神經(jīng)元學(xué)說與功能認(rèn)識(shí)歷史　32 3.1.2　大腦皮層的神經(jīng)元分層　34 3.1.3　大腦神經(jīng)元的連接　35 3.1.4　神經(jīng)環(huán)路重構(gòu)　38 3.2　腦神經(jīng)元　40 3.2.1　神經(jīng)元的類型　40 3.2.2　神經(jīng)元的組成與工作方式　40 3.2.3　突觸　43 3.2.4　神經(jīng)遞質(zhì)及其作用　45 3.3　神經(jīng)元之間的通信　45 3.4　神經(jīng)元、腦與軀體　47 3.4.1　神經(jīng)元與軀體　47 3.4.2　神經(jīng)元與腦功能　47 3.4.3　腦電波與思維方式　48 3.5　其他主要神經(jīng)元　48 3.5.1　神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的類型　48 3.5.2　神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的作用　50 3.5.3　鏡像神經(jīng)元　51 3.6　大腦可塑性機(jī)制　52 3.6.1　神經(jīng)可塑性　53 3.6.2　突觸可塑性　54 3.6.3　經(jīng)驗(yàn)塑造大腦　56 3.7　概率大腦　57 3.8　本章小結(jié)　59 習(xí)題　59 chapter　04感知覺與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)　60 4.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　61 4.1　視覺　61 4.1.1　人類視覺系統(tǒng)　62 4.1.2　視覺信息處理　66 4.1.3　人臉識(shí)別的視覺機(jī)制　70 4.1.4　動(dòng)態(tài)交互的生物視覺　70 4.2　聽覺　71 4.2.1　聽覺的形成　71 4.2.2　聽覺的功能　71 4.2.3　聽覺皮層　72 4.3　嗅覺與味覺　73 4.3.1　嗅覺神經(jīng)通路　73 4.3.2　味覺神經(jīng)通路　74 4.4　軀體感覺系統(tǒng)　74 4.4.1　軀體感覺系統(tǒng)組成　75 4.4.2　軀體感覺信息處理　75 4.5　運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)　76 4.5.1　運(yùn)動(dòng)的類型　76 4.5.2　運(yùn)動(dòng)的控制　77 4.5.3　運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)　79 4.5.4　運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)行為原理　80 4.5.5　拓?fù)溆成洹?1 4.5.6　動(dòng)作、知覺、模擬　81 4.6　本章小結(jié)　82 習(xí)題　82 chapter　05學(xué)習(xí)與記憶　83 5.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　84 5.1　學(xué)習(xí)　84 5.1.1　關(guān)于學(xué)習(xí)的心理學(xué)理論　84 5.1.2　學(xué)習(xí)的類型　86 5.1.3　學(xué)習(xí)的神經(jīng)學(xué)機(jī)制　89 5.2　記憶　93 5.2.1　對(duì)記憶的認(rèn)識(shí)歷史　93 5.2.2　關(guān)于記憶的假說理論　94 5.2.3　記憶的類型　96 5.2.4　關(guān)于記憶的神經(jīng)與分子基礎(chǔ)　99 5.2.5　與記憶有關(guān)的大腦結(jié)構(gòu)及區(qū)域　103 5.3　學(xué)習(xí)與記憶的神經(jīng)編碼機(jī)制　107 5.3.1　神經(jīng)編碼學(xué)說　108 5.3.2　海馬體位置細(xì)胞與空間記憶編碼　109 5.3.3　海馬體神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)與情景記憶編碼　110 5.3.4　大腦的認(rèn)知地圖功能　111 5.4　本章小結(jié)　114 習(xí)題　114 chapter　06注意與決策　116 6.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　117 6.1　注意的概念　117 6.1.1　注意的含義　117 6.1.2　注意的研究與雞尾酒會(huì)效應(yīng)　118 6.1.3　注意的類型　119 6.1.4　注意模型　119 6.2　選擇性注意模型　120 6.2.1　注意選擇性　120 6.2.2　選擇性注意模型　121 6.3　知覺與注意　122 6.3.1　知覺的形成需要選擇性注意的控制　122 6.3.2　注意對(duì)感覺信息加工進(jìn)行調(diào)節(jié)的機(jī)制　123 6.4　大腦的注意系統(tǒng)　125 6.4.1　定向網(wǎng)絡(luò)　125 6.4.2　警惕網(wǎng)絡(luò)　125 6.4.3　執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)　126 6.4.4　注意系統(tǒng)、工作記憶與眼動(dòng)控制系統(tǒng)　126 6.5　大腦決策與神經(jīng)機(jī)制　127 6.5.1　決策的意義　127 6.5.2　決策的神經(jīng)機(jī)制　127 6.5.3　高效的大腦決策機(jī)制　129 6.6　本章小結(jié)　131 習(xí)題　132 chapter　07語言　133 7.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　134 7.1　語言復(fù)雜系統(tǒng)　134 7.2　語言起源與進(jìn)化　135 7.2.1　語言與人類智力　135 7.2.2　人類語言產(chǎn)生的原因　136 7.3　語言的腦機(jī)制　138 7.4　視覺解碼與閱讀加工　140 7.4.1　閱讀加工的詞匯與亞詞匯通路　140 7.4.2　梭狀回與整體字形識(shí)別　141 7.4.3　額下回激活與閱讀加工自動(dòng)化程度　141 7.5　語義與句法加工　142 7.5.1　分布式表征語義系統(tǒng)　142 7.5.2　句法加工的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制　143 7.6　本章小結(jié)　144 習(xí)題　144 chapter　08情緒　145 8.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　146 8.1　情緒與情感的基本概念　146 8.1.1　定義　146 8.1.2　情緒的演化　147 8.1.3　情緒評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)　148 8.2　情緒理論　149 8.2.1　情緒的生理理論　149 8.2.2　情緒的中樞神經(jīng)系統(tǒng) 理論　150 8.2.3　情緒的多水平理論　150 8.2.4　情緒的認(rèn)知理論　150 8.3　情緒的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)　151 8.3.1　邊緣系統(tǒng)與情緒　152 8.3.2　前扣帶回與情緒　153 8.3.3　杏仁核與情緒　153 8.3.4　具有先天情緒價(jià)值的刺激及其生理基礎(chǔ)　154 8.4　情緒與認(rèn)知　155 8.4.1　情緒與注意　155 8.4.2　情緒與記憶　157 8.4.3　情緒與執(zhí)行功能　157 8.4.4　情緒與決策　158 8.5　本章小結(jié)　159 習(xí)題　159 chapter　09腦、心智與認(rèn)知　160 9.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　161 9.1　身體覺知　161 9.1.1　身體感知　161 9.1.2　能動(dòng)作用與自由意志　162 9.2　人類智力的基礎(chǔ)—神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　162 9.2.1　層級(jí)化神經(jīng)元　163 9.2.2　模塊化神經(jīng)元　164 9.2.3　靈活轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)　164 9.2.4　個(gè)體化大腦連接模式　165 9.3　心智從何處來　166 9.3.1　大腦是心智的一環(huán)　166 9.3.2　與心智有關(guān)的腦區(qū)域　167 9.3.3　大腦皮層構(gòu)建映射模式　169 9.4　心智、大腦與軀體映射　170 9.4.1　軀體與大腦緊密相連　171 9.4.2　大腦如何產(chǎn)生軀體映射　172 9.4.3　模擬軀體狀態(tài)的“替代機(jī)制”　172 9.5　腦與認(rèn)知　174 9.5.1　認(rèn)知概念　174 9.5.2　認(rèn)知控制　174 9.5.3　具身認(rèn)知　175 9.5.4　認(rèn)知靈活性　176 9.5.5　社會(huì)關(guān)系認(rèn)知地圖　177 9.6　語言與心智　177 9.6.1　語言是人類交流的特殊手段　177 9.6.2　語言對(duì)于思維形成的作用　178 9.7　腦智能模型　180 9.7.1　腦信息處理模型　180 9.7.2　層次模型　181 9.7.3　人的智能活動(dòng)模型　182 9.8　本章小結(jié)　183 習(xí)題　183 chapter　10意識(shí)　184 10.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　185 10.1　意識(shí)的含義　185 10.1.1　不同領(lǐng)域?qū)σ庾R(shí)的理解　185 10.1.2　意識(shí)的主觀性與客觀性　186 10.2　哲學(xué)和心理學(xué)對(duì)意識(shí)的探索　187 10.2.1　哲學(xué)對(duì)意識(shí)的探索　187 10.2.2　心理學(xué)對(duì)意識(shí)的探索　188 10.3　意識(shí)科學(xué)研究　189 10.3.1　生物學(xué)研究　189 10.3.2　神經(jīng)科學(xué)研究　190 10.4　意識(shí)理論和模型　197 10.4.1　關(guān)于意識(shí)的理論　197 10.4.2　全局神經(jīng)工作空間理論　198 10.4.3　整合信息理論　200 10.4.4　兩種理論比較　201 10.4.5　意識(shí)的神經(jīng)工作空間　201 10.4.6　量子意識(shí)　203 10.4.7　意識(shí)復(fù)雜度測量法　204 10.5　意識(shí)與心智　205 10.5.1　意識(shí)是否與大腦無關(guān)　205 10.5.2　自我意識(shí)　205 10.5.3　自由意志是否存在　207 10.6　意識(shí)與情緒　208 10.7　計(jì)算機(jī)是否有意識(shí)　209 10.8　本章小結(jié)　209 習(xí)題　210 chapter　11從腦科學(xué)到人工智能　211 11.0　學(xué)習(xí)導(dǎo)言　212 11.1　人腦神經(jīng)元與人工神經(jīng)元　212 11.1.1　MP神經(jīng)元模型　212 11.1.2　從人工神經(jīng)元到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　213 11.1.3　神經(jīng)元計(jì)算能力新發(fā)現(xiàn)　216 11.2　視覺皮層與深度神經(jīng)元　217 11.2.1　深度卷積神經(jīng)元的生物視覺機(jī)制　217 11.2.2　深度神經(jīng)元與生物神經(jīng)系統(tǒng)的差異　218 11.3　視覺模擬　219 11.4　腦的強(qiáng)化學(xué)習(xí)與機(jī)器的強(qiáng)化學(xué)習(xí)　220 11.4.1　機(jī)器學(xué)習(xí)中的強(qiáng)化學(xué)習(xí)　220 11.4.2　基于海馬體或海馬體啟發(fā)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)　220 11.5　注意力機(jī)制在深度神經(jīng)元中的應(yīng)用　222 11.6　記憶機(jī)制在深度神經(jīng)元中的應(yīng)用　223 11.6.1　情景記憶　223 11.6.2　工作記憶　224 11.7　人類情感與機(jī)器情感　224 11.7.1　大腦情感模型　225 11.7.2　情感建模與機(jī)器情感　225 11.8　類腦計(jì)算　226 11.8.1　基于生物與經(jīng)驗(yàn)的模型　226 11.8.2　神經(jīng)形態(tài)類腦計(jì)算　227 11.8.3　人工大腦　230 11.9　腦與神經(jīng)科學(xué)對(duì)人工智能的作用　232 11.10　本章小結(jié)　233 習(xí)題　233