《浅谈认知神经科学_（全文）》

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1、淺談認知神經科學自1970年代中期開始，對於人類心靈(HumanMind)及其運作的研究進入了一個嶄新的紀元。來自認知心理學、神經心理學、生理學、神經科學、語言學、資訊科學等不同領域的研究人員，基於對''腦-行為〃(brain-behavior)關係的共同興趣，開始了彼此之間的對話。到了1980年代中期，腦造影(brainimaging)技術的突破性發展更提供了不同領域研究人員之間的合作橋樑,這個新興的跨領域人類心靈研究學科即是認知神經科學(CognitiveNeuroscience)。美的老布希總統曾宣稱1

2、990年到1999年為腦研究的十年(thedecadeofthebrain);認知神經科學奠基者之一的葛詹尼加(MichaelGazzaniga)更宣稱二十一世紀為腦研究世紀(thecenturyofthebrain),這些宣言象徵著人類開始有能力以新的生物科技研究人類神經元的分子生物活動、神經元細胞間的整合、腦可塑性以及腦和行為之間的關係。作為腦科學研究最受瞩目.不可或缺的一環，認知神經科學承繼了過去認知心理學的知識、概念以及研究方法，運用新發展的腦造影技術，探討相關認知行為運作的生理基礎o在下文中我們將分

3、別介紹認知神經科學探討的議題，腦造影工具在認知神經科學的應用，認知神經科學研究的前瞻以及在台灣的發展。認知神經科學的議題如前文所述,認知神經科學承繼了過去認知心理學的知識以及概念，其研究的議題著重在人，或者說是人類的腦,作為一個訊息處理系統如何登錄(encode)由外界或內在環境進入的各式訊息，這些訊息如何形成表徵(representation)儲存於大腦而後被提取、處理進而產生對外界輸出的訊息。因此認知神經科學研究的議題涵蓋不同管道的感覺與知覺(如視覺、聽覺、觸覺等)歷程，這些知覺訊息彼此間的交互作用以及所

4、形成的記憶，基於這些記憶所產生的語言、動作，以及注意力資源在進行這些認知歷程時的調配與作用等寒依循認知心理學對這些認知歷程的實驗研究法，認知神經科學家針對不同的訊息處理階段操弄相關的實驗變項，而後紀錄受試者在不同實驗情境下的作業表現(例如反應時間、正確率)藉以推論、檢驗人類認知活動的歷程。然而，不同於傳統認知心理學家僅能依賴受試者外顯的行為表現來推論內在的認知歷程，認知神經科學家同時量測受試者進行這些實驗作業時的腦部活動。這種利用腦部活動在不同實驗作業下的異同探討、推論認知活動歷程的研究是建立在一個基本的假設

5、上：所有的認知功能，或者說是人類訊息處理歷程,都是根基於人腦中所進行的神經活動，因此認知歷程和神經活動有特定的對應關係。藉由比較不同實驗作業下受試者展現的腦部活動（包括強度以及腦部區位）的異同，配合外顯的行為資料，認知神經科學家能夠更進一步的了解不同認知活動在人腦中的處理歷程，也更能利用生理、神經活動來探討或是驗證認知心理學家所提出認知理論的心理真實性（psychologicalreality）o舉例而言，閱讀是一項複雜的認知活動，文字包含了字型、字音以及字義的訊息。認知心理學家提出的閱讀理論認為閱讀拼音文字

6、（例如英文）時，在文字的物理訊息被傳遞至視覺皮質後，字型訊息會首先被提取、分析，而後根據對於文字的熟悉程度的不同，字型訊息可能以字音訊息為中介激發字義，或者是不透過字音直接激發字義。然而由於中文的輸寫系統不同於拼音文字，有些認知心理學家認為中文是象形文字不表音，因此完全不須經由語音即可激發字義。中研院副院長曾志朗院士及中央大學認知神經科學研究所所長洪蘭教授以一系列行為實驗提出證據支持語音訊息在中文閱讀中扮演重要角色，開啟了諸多中文與拼音文字閱讀歷程異同的研究。最近由洪教授、曾院士以及台北榮總謝仁俊醫師所主持的

7、研究團隊以腦功能造影技術探討中文閱讀的神經機制，發現閱讀中文時腦部活動的區位與文獻中所得知閱讀拼音文字時腦部活動的區位大致相同，而其中部分腦部區位的活動也已被認為和字音提取有關o這項研究結果因此更進一步確認字音在中文閱讀扮演一定的角色，也顯現出閱讀不同文字系統時人類認知歷程的一致性。再以人類記憶為例，認知心理學家在行為實驗中發現閱讀一系列語意相關的字詞後進行記憶測試時，受試者會誤認先前未曾出現過的語意相關字詞。例如在看過床鋪、作夢、枕頭、休息.臥房等詞語後，受試者報告曾經看過''睡覺〃這個詞，儘管事實上它並未

8、被包含在先前的字列中。受試者並且報告對於曾經出現過字詞的真記憶(veridicalmemory)與對未曾出現過字詞的偽記憶(falsememory)的清晰程度相當。然而當實驗者要求受試者仔細描述對這些字詞記憶時發現真記憶相對於偽記憶伴隨著較多的感官(sensory)細節。認知心理學家因此開始探討此類鮮明偽記憶產生的內在機制，也困惑於受試者為何無法利用感官細節的多寡區辨真記憶與偽記憶。美國杜克大學的認