開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇神經(jīng)科學(xué)研究方向，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

第1篇

一、企議主要議題與內(nèi)容

會上，來自英、美、德、法、意、中等多個國家的研究者在會上做了廣泛的交流與探討。其中作為主題發(fā)言人之一，倫敦大學(xué)教育神經(jīng)科學(xué)研究中心副主任Andrew Tolmie教授首先介紹了教育神經(jīng)科學(xué)這一倍受關(guān)注的新興學(xué)科的特點和發(fā)展趨勢，并展望了其對音樂教育未來發(fā)展的重要影響及啟示作用。Tolmie教授認(rèn)為，教育神經(jīng)科學(xué)不僅對人才培養(yǎng)與綜合國力的增強(qiáng)具有重要意義，將其研究成果應(yīng)用于音樂教育的教學(xué)與研究領(lǐng)域也已經(jīng)成為現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢。通過教育神經(jīng)科學(xué)對音樂教學(xué)中所涉及的記憶、思維及情緒等高級認(rèn)知功能進(jìn)行深入探究，可以從不同角度理解音樂認(rèn)知活動的實質(zhì)、特點及規(guī)律，同時可以更深入、準(zhǔn)確地認(rèn)識腦與音樂教學(xué)行為間的關(guān)系及不同環(huán)境與音樂教育方式對神經(jīng)機(jī)制與心理機(jī)能所產(chǎn)生的影響，從而為音樂教育改革提供綜合了神經(jīng)生理與心理特性的多層面依據(jù)。

來自赫爾辛基大學(xué)行為科學(xué)學(xué)院腦認(rèn)知研究組（Cognirive Brain Research Unit，Institute Of Behavioural Sciences）的Mari Tervaniemi教授以《音樂教育與腦科學(xué)――夢想與現(xiàn)實》（Music education and brain science：dreams and realities）為題，探討了音樂訓(xùn)練經(jīng)驗對兒童與成人音樂家的腦結(jié)構(gòu)和功能的影響。Tervaniemi教授認(rèn)為研究音樂教育情境中的腦是一項非常具有挑戰(zhàn)性的工作。已有研究證明，音樂活動具有調(diào)節(jié)和改善腦結(jié)構(gòu)與功能的重要作用，不僅音樂訓(xùn)練可以促進(jìn)兒童與成人腦的發(fā)育，而且音樂聽賞與音樂創(chuàng)作等活動也可以作為特殊手段應(yīng)用于神經(jīng)與心理疾病的治療中。同時，Tervaniemi教授指出現(xiàn)階段研究者面臨的主要問題在于：第一，目前，絕大多數(shù)研究僅限于在實驗室環(huán)境中開展，憑借現(xiàn)有研究技術(shù)與方法還不能解決所有真實教學(xué)環(huán)境中的實際問題；第二，每個被試的腦的解剖結(jié)構(gòu)和功能不是完全相同的，但是現(xiàn)有研究結(jié)論卻是基于對被試的群體研究所得出的均值而得出的；第三，每個被試對音樂的感受和偏好不盡相同，但現(xiàn)有研究大多是采用相同的音樂刺激材料：第四，需要開展更多的長時間的追蹤調(diào)查，才能使研究結(jié)論更具有說服力。

其后，國際著名的音樂心理學(xué)家和音樂教育家GrahamWelch教授做了題為《兒童歌唱能力發(fā)展過程中的神經(jīng)心理學(xué)特點》（Neuropsychological feature of children’s singingdevelopment）的發(fā)言。作為國際音樂教育協(xié)會主席（International Society of Music Education，ISME）（2012-2014）和“教育、音樂與心理學(xué)研究”協(xié)會（society for Education，Music and Psychology Research，SEMPRE）的主席，Welch教授在發(fā)言中首先從神經(jīng)機(jī)制入手，對兒童在歌唱過程中的腦區(qū)激活位置與程度進(jìn)行了深入分析，并倡導(dǎo)將關(guān)于神經(jīng)科學(xué)的最新研究成果應(yīng)用于聲樂的教學(xué)方法之中。在此基礎(chǔ)上，Welch教授分析了目前關(guān)于“音樂教育中心智與腦”的研究所面臨的挑戰(zhàn)，并呼吁研究者們開展專門針對兒童的神經(jīng)心理生物學(xué)（neuropsychobiology）的實證研究，從而幫助我們更好地理解和改善兒童聲樂教學(xué)方法。

此外，會議還組織與會者參觀了用于開展神經(jīng)科學(xué)研究的腦電（electroencephalogram，EEG）實驗室、功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）實驗室以及位于英國科學(xué)博物館中的正電子發(fā)射斷層成像（positronemission tomography，PET）等腦實驗設(shè)備，這使得參會者們進(jìn)一步加深了對神經(jīng)科學(xué)的研究技術(shù)與研究范式的了解。隨后，研究者們就各自特別關(guān)心的問題展開了頭腦風(fēng)暴式的熱烈討論。與會專家和學(xué)者普遍認(rèn)為，探究神經(jīng)科學(xué)與音樂活動的腦機(jī)制與功能是一個非常具有發(fā)展?jié)摿Φ难芯?a href="http://www.fhxhlc.com/haowen/138976.html" target="_blank">方向。目前，借助fMRI、PET、ERP以及EEG等實驗設(shè)備，研究者便可以觀察在從事音樂活動的過程中，人腦的神經(jīng)活動機(jī)制。但這不僅需要神經(jīng)科學(xué)研究者們的努力，同時也需要音樂教育者的積極參與，并將研究成果運用于教育實踐，從而最終對音樂教育產(chǎn)生實質(zhì)性的影響。

二、會議宗旨和意義

召開此次研討會的含義和影響都是非常深遠(yuǎn)的。它不僅標(biāo)志著一個嶄新的研究領(lǐng)域或者說研究（學(xué)科）視角正在形成，而且正如研討會宣傳語中所說，會議旨在“連接心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)與音樂教育的世界”，即希望打破學(xué)科壁壘，架設(shè)起一座不同學(xué)科間溝通的橋梁，從而將音樂教育工作者與對其感興趣的心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究者聯(lián)系在一起，構(gòu)建一個跨學(xué)科聯(lián)盟，并將腦與神經(jīng)科學(xué)研究成果普及與推廣至音樂教育領(lǐng)域。眾所周知，傳統(tǒng)的教育教學(xué)實踐與教育政策的制定和實施，往往是以現(xiàn)象學(xué)思維為基礎(chǔ)，而傳統(tǒng)的教育學(xué)研究一直是一種基于直接經(jīng)驗的社會實踐活動，一些經(jīng)驗看起來比另外一些更為有效，這就形成了一些大家比較認(rèn)可的“傳統(tǒng)”的教學(xué)方法。而現(xiàn)代學(xué)科的不斷交叉與融合需要來自不同領(lǐng)域的學(xué)者開展多學(xué)科、跨學(xué)科甚至是超學(xué)科⑤的合作研究。通過神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)與音樂教育領(lǐng)域研究者的合作探究，將會逐步改變傳統(tǒng)音樂教學(xué)那些過于抽象和孤立的觀點，彌補(bǔ)現(xiàn)有音樂教育政策和實踐的不足，這也必將促使新的研究視角和研究論域的形成（見圖1）。

同時，我們也應(yīng)看到目前在各個學(xué)科之間在研究問題、研究范式和研究方法上各不相同。神經(jīng)科學(xué)研究一般遵循發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、驗證假設(shè)、形成科學(xué)的知識體系的嚴(yán)格程序。而教育領(lǐng)域則主要受政治、經(jīng)濟(jì)、社會、文化因素的影響，思辨性是其主要特征之一。而且，神經(jīng)科學(xué)的相關(guān)成果在音樂教育實踐中的具體應(yīng)用還需要通過大量的實驗和應(yīng)用研究才能最終得以實現(xiàn)。盡管目前基于心理學(xué)的音樂研究已經(jīng)探討和解釋了人類的音樂經(jīng)驗和音樂行為的心智模型等一系列問題；基于神經(jīng)科學(xué)的音樂研究，也已經(jīng)記錄和分析了音樂體驗和音樂活動等對腦結(jié)構(gòu)與功能的影響，但針對實際的音樂教育和音樂學(xué)習(xí)情境，還沒有聯(lián)合起從事科學(xué)、教育和藝術(shù)等不同領(lǐng)域的研究者建立起一個足夠強(qiáng)大的學(xué)科基礎(chǔ)。因此，在神經(jīng)科學(xué)的基礎(chǔ)研究和音樂教育的應(yīng)用研究之間構(gòu)筑起溝通與聯(lián)結(jié)的橋梁是當(dāng)前亟需解決的問題。音樂教育者應(yīng)該采取更為積極的態(tài)度，投入到神經(jīng)科學(xué)與音樂教育的合作研究中去，主動了解并謹(jǐn)慎接受神經(jīng)科學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，繼而在音樂教育的實踐中驗證并運用神經(jīng)科學(xué)的理論觀點。為此，我們應(yīng)該在心智、腦與音樂教育之間形成一種互動與互惠的關(guān)系，即音樂教育者不應(yīng)總是處在被動接受神經(jīng)科學(xué)的研究成果的位置上，或是單純由音樂教育研究者提出問題，然后請神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究者對此進(jìn)行實驗室研究，再將結(jié)論反饋給音樂教育。而是需要音樂教育者和神經(jīng)科學(xué)家之間在研究問題的提出和問題解決方法等各個方面展開合作，共同致力于教育環(huán)境中的有效學(xué)習(xí)和教學(xué)，從而推動科學(xué)和教育的共同發(fā)展。

三、面臨的挑戰(zhàn)及對策

當(dāng)然，將心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)與音樂教育鏈接起來，我們還面臨著諸多的問題與挑戰(zhàn)。首先，我們亟需思考的是如何促使研究從實驗室環(huán)境進(jìn)入到真實的音樂教育環(huán)境，從而將神經(jīng)科學(xué)的研究成果應(yīng)用于解決課堂音樂教學(xué)的現(xiàn)實問題當(dāng)中。目前，來自赫爾辛基大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的科研人員正在嘗試在實際演奏和真實的課堂環(huán)境中開展腦實驗研究（見圖2、圖3）。這將促使研究者們從音樂教育領(lǐng)域的實際問題出發(fā)，探究神經(jīng)科學(xué)的研究成果的現(xiàn)實轉(zhuǎn)化，并綜合心理學(xué)與神經(jīng)科學(xué)的研究視角和結(jié)論，從中科學(xué)合理地提煉出更有效的音樂教育規(guī)律與實踐措施，并為音樂教學(xué)提供一種強(qiáng)有力的動力和基礎(chǔ)。

其次，心智、腦與音樂教育之間溝通的道路不應(yīng)該是單向的，而是互動和互利的。這就需要具備多元學(xué)科背景并有著共同研究目標(biāo)、研究取向和共同的學(xué)術(shù)話語體系的研究者們積極展開科際合作。但是目前這種合作還面臨著很多困難。一方面，現(xiàn)有從事神經(jīng)科學(xué)與音樂教育交叉研究的大多是腦科學(xué)領(lǐng)域的研究者。在這些研究中，音樂主要是作為實驗刺激材料，而很少有學(xué)者專門從音樂教育的視角著眼，提出改進(jìn)和革新的策略；另一方面，音樂教育領(lǐng)域的研究者對腦科學(xué)的關(guān)注頗為滯后，對于具有重要應(yīng)用價值的研究發(fā)現(xiàn)缺乏敏感和了解。而面對不同領(lǐng)域間的學(xué)科跨度，我們需要在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究者、教育政策制定者以及音樂教育實踐者之間搭建起一個相互交流、共同合作的平臺，從而使相關(guān)學(xué)科的研究人員能夠消弭知識上的鴻溝。

以英國倫敦大學(xué)下設(shè)的教育神經(jīng)科學(xué)研究中心（Centre of Educational Neuroscience，CEN）為例，它是由倫敦大學(xué)學(xué)院（University College London，UCL）、倫敦大學(xué)教育研究院和倫敦大學(xué)伯貝克學(xué)院（Birkbeck，University of London）聯(lián)合成立的多學(xué)科綜合研究機(jī)構(gòu)，旨在將教育科學(xué)、心理科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)以及神經(jīng)科學(xué)等進(jìn)行整合，為人類的學(xué)習(xí)提供跨學(xué)科解釋，同時推動教育神經(jīng)科學(xué)研究成果的現(xiàn)實轉(zhuǎn)化，為學(xué)校的教學(xué)實踐與政策制定等提供科學(xué)的依據(jù)。同樣，2005年初，北京師范大學(xué)已率先在國內(nèi)成立了腦與認(rèn)知科學(xué)研究院（原認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)研究所），目前這里已經(jīng)組建了基本認(rèn)知過程與學(xué)習(xí)、語言認(rèn)知與學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)認(rèn)知與學(xué)習(xí)以及情緒與認(rèn)知的相互作用等多個項目組，并邀請了包括數(shù)學(xué)、語文、英語、音樂、體育等多個領(lǐng)域的專家學(xué)者進(jìn)行合作研究。筆者有幸先后進(jìn)入上述兩個研究機(jī)構(gòu)工作和學(xué)習(xí)，并深深感受到跨學(xué)科、跨機(jī)構(gòu)合作的巨大潛力和優(yōu)勢。

再次，神經(jīng)科學(xué)對大多數(shù)教育者來說還是一個非常陌生的領(lǐng)域，需要廣泛地宣傳從而減少普通公眾對腦科學(xué)的誤解與“神經(jīng)神話”的流傳。為此，我們可以在音樂教育或音樂心理專業(yè)期刊、書籍和其他大眾刊物上不斷公布與腦與神經(jīng)科學(xué)有關(guān)的研究成果，幫助研究者、音樂教師和普通公眾理解這一新興領(lǐng)域。例如，2005年北京師范大學(xué)出版了“腦科學(xué)與教育譯叢”系列圖書，其中包括《藝術(shù)教育與腦的開發(fā)》和《腦的功能――將研究結(jié)果應(yīng)用于課堂實踐》等。隨后，《心智、腦與教育：教育神經(jīng)科學(xué)對課堂教學(xué)的啟示》《人是如何學(xué)習(xí)的――大腦、心理、經(jīng)驗及學(xué)校》等一系列圖書也在國內(nèi)翻譯出版。目前，《教育生物學(xué)雜志》和《華東師范大學(xué)學(xué)報》等學(xué)術(shù)期刊還專門開設(shè)了“教育神經(jīng)科學(xué)”專欄。同時，我們還應(yīng)充分利用廣播、電視及網(wǎng)絡(luò)等傳媒手段，及時、準(zhǔn)確地向公眾傳播有關(guān)腦科學(xué)與音樂教育交叉研究的科普信息，并通過舉辦科技博覽、專家講座以及家長培訓(xùn)等形式提高社會公眾的腦科學(xué)知識素養(yǎng)。值得注意的是，目前市場上有不少書籍、網(wǎng)站等出于某些商業(yè)目的大肆鼓吹所謂的“基于腦”的教育計劃，還有諸如“關(guān)鍵期”、“左、右腦分工”等對腦科學(xué)的原始研究作出錯誤解釋的推論。為此，各類媒體應(yīng)做到客觀、科學(xué)地宣傳腦與教育神經(jīng)科學(xué)知識，既要努力轉(zhuǎn)化為非專業(yè)人員能夠理解的文本，又要保持其科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性。

第2篇

2007年9月29日下午，在首都師范大學(xué)一間辦公室中，我們見到了方平教授，雖是初次謀面，但一講起首都師范大學(xué)心理學(xué)科，作為學(xué)術(shù)帶頭人的方平如數(shù)家珍地向記者道來。

心理學(xué)領(lǐng)域的博士團(tuán)隊

“心理學(xué)科是首都師范大學(xué)設(shè)立最早的學(xué)科之一，當(dāng)時只是一個心理學(xué)公共課教研室，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為心理學(xué)系了。”方平告訴記者。目前的心理學(xué)專業(yè)已經(jīng)凝聚了一批優(yōu)秀人才。

方平教授，首都師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院副院長，教育部心理學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會委員、中國心理學(xué)會測量專業(yè)委員會副主任。北京心理學(xué)會副理事長，北京市“發(fā)展與教育心理學(xué)”重點學(xué)科負(fù)責(zé)人，曾在美國加州伯克利大學(xué)、加拿大西安大略大學(xué)進(jìn)行合作研究。主持北京市教育“十五”重點項目“中學(xué)生自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)發(fā)展特點的實驗研究”和北京市教委“十五”項目“促進(jìn)中小學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的評價研究”，并主持國家攀登計劃“兒童腦高級功能開發(fā)與素質(zhì)教育的若干重要問題的研究”的二級課題。50余篇，著作3本，獲省部級以上獎勵5項。

郭春彥教授，首都師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院心理科學(xué)研究所所長。“學(xué)習(xí)與認(rèn)知”北京市重點實驗室主任。《心理學(xué)報》、《心理科學(xué)發(fā)展》、《心理與行為研究》，《應(yīng)用心理學(xué)》編委。曾在美國西北大學(xué)和肯塔基大學(xué)進(jìn)行合作研究。曾主持兩項國家自然科學(xué)基金項目，科技部重大基礎(chǔ)研究前期研究專項二級項目，科技部國家攀登計劃專項二級項目和學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金項目。主持的“建構(gòu)性記憶的腦功能研究”獲得北京市跨世紀(jì)優(yōu)秀人才工程專項經(jīng)費資助。40余篇，一項相關(guān)的研究項目獲北京市第9屆哲學(xué)社會科學(xué)優(yōu)秀成果二等獎。

丁錦紅教授，曾在美國紐約州立大學(xué)和肯塔基大學(xué)進(jìn)行合作研究。曾主持北京市項目“工作記憶不同功能的神經(jīng)機(jī)制研究”，“長時記憶中圖形特征提取的ERP研究”。參加國家攀登計劃“兒童腦高級功能開發(fā)與素質(zhì)教育的若干重要問題的研究”及國家自然科學(xué)基金項目的研究。2002年，他研究的“不同方向視覺運動追蹤的特性”獲北京市第7屆哲學(xué)社會科學(xué)優(yōu)秀成果獎。

以這3個學(xué)術(shù)帶頭人為核心，李新旺，藺桂瑞等20位具有博士學(xué)位的心理學(xué)研究人員緊密團(tuán)結(jié)在周圍，這些人員絕大部分都是從其它高校引進(jìn)的。“我們的平均年齡只有三十五六歲，很有后勁。”方平告訴記者。

接力棒跑出的輝煌

1956年，時任北京師范大學(xué)教務(wù)長的林傳鼎教授到首都師范大學(xué)擔(dān)任教務(wù)長，并在心理學(xué)公共課教研室擔(dān)任教職。同年，獲美國紐約州立大學(xué)博士學(xué)位的郝德元教授也回國加盟到首都師范大學(xué)心理學(xué)公共課教研室。“兩位先生對我們心理學(xué)系的構(gòu)建影響是非常大的。他們的貢獻(xiàn)是今天心理學(xué)系發(fā)展的基礎(chǔ)。”方平說。

兩位著名心理學(xué)家的到來，使得首都師范大學(xué)的智力開發(fā)和心理測量統(tǒng)計兩個方向的研究水平在當(dāng)時處于全國領(lǐng)先地位。“上世紀(jì)70年代末80年代初，北京舉行了大量的心理測驗，心理統(tǒng)計、智力開發(fā)的培訓(xùn)班。特別是在我校舉辦的心理統(tǒng)計學(xué)的培訓(xùn)班，北大、北師大心理學(xué)10年前的骨干都曾經(jīng)在這里接受過培訓(xùn)。”方平說。

1984年，首都師范大學(xué)順利拿到了發(fā)展與教育心理學(xué)的博士授權(quán)點。

上世紀(jì)90年代中期，老一輩的教授相繼退休，但是隨著郭德俊教授的加入，首都師范大學(xué)的心理學(xué)科煥發(fā)了新的活力。“由于他的到來，使得首師大的心理學(xué)發(fā)生了非常大的變化。特別是博士研究生的培養(yǎng)模式上發(fā)生的變化，從培養(yǎng)銜接來講，彌補(bǔ)了研究生培養(yǎng)的脫節(jié)現(xiàn)象。”

“從1997年到今天是我們專業(yè)快速發(fā)展的時期。”方平說。

1997年，心理學(xué)專業(yè)開始招收本科生。

1999年，學(xué)校購進(jìn)了腦電儀、眼動儀、情緒多導(dǎo)儀。“由于我們購進(jìn)了這些機(jī)器，視覺的腦神經(jīng)機(jī)制、視覺加工的腦神經(jīng)機(jī)制、言語的腦神經(jīng)機(jī)制等一系列研究得以開展，促成了今天的研究方向的確立。”

2000年，心理學(xué)系成立。

2001年，“學(xué)習(xí)與認(rèn)知”實驗室被評為北京市重點實驗室。該實驗室下設(shè)人類記憶過程、視覺信息加工、統(tǒng)計與測量，情緒與動機(jī)、應(yīng)用心理學(xué)和生理心理學(xué)6個分實驗室。實驗室現(xiàn)有面積300平方米，設(shè)備總價值人民幣700萬元，購置了ESI－128導(dǎo)腦電記錄系統(tǒng)、Eyelink眼動記錄系統(tǒng)，Curry定位系統(tǒng)、Bbpac16導(dǎo)電生理系統(tǒng)設(shè)備。目前該實驗室承擔(dān)國家級項目、國際合作項目、以及北京市級項目近30項，已經(jīng)形成了人類認(rèn)知過程與神經(jīng)機(jī)制、青少年動機(jī)與情緒發(fā)展、心理測量的理論與應(yīng)用和心理咨詢等多個比較熟悉的研究方向。實驗室發(fā)放了實驗室開放基金40萬元，已經(jīng)取得～定的成果，在權(quán)威核心雜志15篇。

2002年，發(fā)展與教育心理學(xué)取得了北京市重點學(xué)科的稱號。學(xué)科主要從事的研究領(lǐng)域在心理學(xué)研究中處于十分重要的地位，其中認(rèn)知過程的神經(jīng)心理學(xué)研究是國際心理學(xué)界和神經(jīng)科學(xué)界等許多領(lǐng)域的研究熱點：動機(jī)研究方面已有多年的研究基礎(chǔ)，在國內(nèi)居于先進(jìn)水平，元分析及結(jié)構(gòu)方程理論研究對心理學(xué)研究方法改進(jìn)作出了貢獻(xiàn)，心理發(fā)展與咨詢方向緊密結(jié)合實際，為素質(zhì)教育提供理論基礎(chǔ)與實踐指導(dǎo)。

2005年，在全國一級學(xué)科評審中，首師大的發(fā)展與教育心理學(xué)獲得全國第7名。

目前，發(fā)展與教育心理學(xué)科共承擔(dān)國家基礎(chǔ)教育課程改革項目，國家自然科學(xué)基金，國家“十五”教育科學(xué)規(guī)劃項目3項、教育部及北京市項目18項，同時，自2002年至今172篇，著作30部，建立研究基地3個，3項研究成果獲省部級研究成果獎，其中北京市第4屆教育科學(xué)研究優(yōu)秀成果一等獎，二等獎各一項；北京市第7屆哲學(xué)社會科學(xué)優(yōu)秀成果二等獎一項。

“在地方高師中，我們學(xué)科是名列前茅的。”方平自信地說。

以學(xué)科建設(shè)帶動學(xué)術(shù)發(fā)展

“我們是以學(xué)科建設(shè)來帶動學(xué)術(shù)的發(fā)展通過合理的布局來實現(xiàn)學(xué)科的快速發(fā)展。”方平說。

2000年，心理系一成立便制定了一個發(fā)展戰(zhàn)略，發(fā)展與教育心理學(xué)也一直保持著良好的發(fā)展態(tài)勢。要促進(jìn)心理學(xué)專業(yè)的整體發(fā)展，就要大力發(fā)展基礎(chǔ)心理學(xué)。經(jīng)過6年的努力，“基礎(chǔ)心理學(xué)布局已經(jīng)完成，人員搭配也已經(jīng)完成，研究方向基本固定。”

2006年，心理系引進(jìn)的人才主要是發(fā)展與教育心理學(xué)方向的，所以很快滿足了發(fā)展與

教育心理學(xué)人員搭配的需要。

“從2007年開始，我們又做出了決策，重點補(bǔ)充應(yīng)用心理學(xué)。”

目前首都師范大學(xué)心理學(xué)系形成了認(rèn)知心理學(xué)、情緒心理學(xué)、心理統(tǒng)計與測量、發(fā)展心理學(xué)與心理咨詢以及生理心理學(xué)的研究方向。“我們希望以心理學(xué)大的方向為背景，在有特色的學(xué)科建設(shè)過程中培養(yǎng)一支隊伍。”方平告訴記者，“我們系的腦認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)，視覺加工、情緒和動機(jī)研究這三個方向在國內(nèi)是有一定特色的。”

在學(xué)科發(fā)展中的支柱性人才，方平等心理系的領(lǐng)頭人不遺余力地加以引進(jìn)。從事生理心理學(xué)研究的李新旺教授就是在這個戰(zhàn)略思想下引進(jìn)的一位優(yōu)秀人才。“從開始接觸他，到最后引進(jìn)到我們這里，整整花了兩年時間。”方平感嘆著人才引進(jìn)的不易，“他來了之后，在生理系發(fā)揮了重要的作用。”方平說，“另外我們系的情緒與動機(jī)研究目前在國內(nèi)有一定的影響，這個方向是郭德俊教授從北師大轉(zhuǎn)到首師大工作后帶來的。”

“我們還要加強(qiáng)在發(fā)展與教育心理學(xué)方向的知名教授的引入力度，而且已經(jīng)物色了一個教授。但是……”方平向記者透露著，話鋒又一轉(zhuǎn)，“有些人才可以挖，有些人才是不能挖的。有些人才挖了過來，不會影響原單位的學(xué)科發(fā)展，而對于我們的學(xué)科能起到一個加強(qiáng)的作用，這是一種良性的人才挖掘，而不是惡性的。如果把他挖走了，原單位在這個方向上全部垮掉了，國家的投入也付之東流，這種人才挖掘是對國家的不負(fù)責(zé)任。所以不能隨意挖人才。”

現(xiàn)在，方平打算成立幾個研究所，以適應(yīng)現(xiàn)在科學(xué)研究的特性，通過研究所帶動科學(xué)研究。“比如一方是研究記憶的，一方是研究情緒的，如果以系為單位來組織會議，可能一方感興趣的問題，另一方不感興趣。如果凝煉幾個方向并成立研究所，組建一個學(xué)術(shù)團(tuán)體，不帶有行政色彩，可以利用所的名義召集和組織一些學(xué)術(shù)研討。”方平說。

人才培養(yǎng)是首位

方平告訴記者，在采訪的當(dāng)天上午，他們幾個系領(lǐng)導(dǎo)剛剛開了會，討論學(xué)科發(fā)展的大計。“人才隊伍的建設(shè)，是今后專業(yè)發(fā)展的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，這是我們的共識。”

現(xiàn)在，心理系正通過各種渠道來提高教師的專業(yè)素質(zhì)。

“我們鼓勵教師在現(xiàn)有的專業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)上與國外同專業(yè)的教授合作，展開研究，以拓展教師的專業(yè)視野，加深教師的專業(yè)造詣，使教師可以盡快地吸納本專業(yè)內(nèi)最新的研究成果，洞悉本領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。”

“我們鼓勵教師廣泛參加各種學(xué)術(shù)會議，特別是與本專業(yè)密切相關(guān)的各種學(xué)術(shù)會議，以保證教師可以從多渠道、多層次了解到學(xué)術(shù)的最新動向。”方平說。

“我們鼓勵教師進(jìn)行國內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流與合作，最大程度地了解全球目前相關(guān)專業(yè)的研究動態(tài)，使教師在專業(yè)視野上既具有國際眼光，同時立足本土文化和國內(nèi)的專業(yè)發(fā)展方向，以達(dá)到兼容并蓄的目的，最終使教師在學(xué)術(shù)上有全方位的發(fā)展。”

“我們學(xué)院是學(xué)校里出國最頻繁的。”方平笑著回答記者關(guān)于國際交流的提問。“不是停留在低層次的聯(lián)系上，更多的是高層次的合作研究，這是我們系的特色。”目前，心理系正在同加拿大西安大略大學(xué)合作“兒童的社會性作用和社會關(guān)系的研究”，同紐約州立大學(xué)布法羅分校心理系合作“多動癥兒童的視覺加工研究”。

迄今，心理學(xué)系同美國的伯克利大學(xué)、西北大學(xué)、明尼蘇達(dá)大學(xué)、印第安納大學(xué)、肯塔基大學(xué)、巴佛羅大學(xué)和加拿大西安大略大學(xué)建立了項目合作關(guān)系。累計出國學(xué)習(xí)訪問的教師21人次，參與國際國內(nèi)會議共計140余人次，主辦和參辦國際國內(nèi)會議3次，邀請國內(nèi)外心理學(xué)專家來校講學(xué)27人次。

“我們下一步的目標(biāo)是選派優(yōu)秀教師到國外一流實驗室進(jìn)行學(xué)習(xí)和合作研究，與國際先進(jìn)的實驗室接軌，培養(yǎng)一支先進(jìn)的研究隊伍。”方平告訴記者。

營造寬松的環(huán)境與氛圍

一直以來，方平都強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)帶頭人和教師的包容性。“因為我們都是探求真理的，都是為了共同的目標(biāo)――專業(yè)的發(fā)展。”因此。方平主張學(xué)術(shù)帶頭人應(yīng)該身先士卒，做出表率。“在學(xué)術(shù)上，我們有不同觀點，可以當(dāng)面說，各抒己見。”

在心理系有一個教授委員會，有事共同商量，統(tǒng)一決策。“在這個委員會中，我就不再是副院長的身份，大家都是教授，我們談?wù)搯栴}都是為了學(xué)科的發(fā)展。”方平說。

作為學(xué)術(shù)帶頭人，方平一周有15節(jié)課。在心理系，每一位教授都有類似的教學(xué)任務(wù)。“我們多上些課，為年輕老師騰出時間，進(jìn)行專業(yè)上的發(fā)展。”有些年輕老師進(jìn)入心理系工作后因為發(fā)表文章的壓力會產(chǎn)生困惑。學(xué)術(shù)帶頭人會首先穩(wěn)定他的情緒，然后給他提供科研環(huán)境，給他介紹比較好的研究方向，或者讓他參與到課題當(dāng)中，使他逐漸地確立自己今后的研究方向，因為很多博士原來都有方向，來了以后不一定與學(xué)院的研究方向吻合，還要做一些方向轉(zhuǎn)移的工作。

一些年輕人在心理系擔(dān)任著非常重要的崗位。像應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)的學(xué)科負(fù)責(zé)人才30歲出頭。“大力啟用年輕人，這是我們的經(jīng)驗。這對年輕人在工作當(dāng)中鍛煉能力，促進(jìn)專業(yè)的發(fā)展是有好處的。這些工作保證了教師們在工作中心情舒暢，因為他們看到了工作的前景。”方平說。

不僅僅是教師，學(xué)生在心理系也有一個寬松的研究環(huán)境。“對于學(xué)生參加學(xué)術(shù)研究或者國內(nèi)會議，院系給報銷相關(guān)費用。”方平說。

積極貢獻(xiàn)社會

據(jù)方平介紹，首師大自有心理專業(yè)以來，便將為北京市服務(wù)與建設(shè)作為學(xué)科建設(shè)的中心工作之一，與北京市各部門有著廣泛的合作與聯(lián)系。

第3篇

摘要:傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)在研究消費決策時通常假設(shè)人是理性的, 總是在約束條件下尋求利益的最大化。而大量的現(xiàn)實經(jīng)濟(jì)活動表明,人在作出決策時往往不是出于理性的判斷。對于那些傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)模型無法解釋的行為,通過借助現(xiàn)代神經(jīng)醫(yī)學(xué)設(shè)備,研究人員能夠在神經(jīng)層面觸及決策潛意識,重建經(jīng)濟(jì)學(xué)對經(jīng)濟(jì)行為的解釋框架。

關(guān)鍵詞:神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué);傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué);決策潛意識;經(jīng)濟(jì)行為;神經(jīng)層面

理性主義歷來是傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)家堅守的陣地,然而由于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)說在一些理論推理過程中所作的假設(shè)難以衡量,又與現(xiàn)實經(jīng)濟(jì)生活中的經(jīng)濟(jì)決策行為多有違背,因而備受質(zhì)疑。特別是美國Baylor醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家所做的“百事可樂”品嘗實驗證實了“可口可樂”市場份額高的原因并不是出自“可口可樂”的口味偏好,而是受其品牌影響,這表明與味覺相關(guān)的低級認(rèn)知功能被高級認(rèn)知功能所取代[1],從而進(jìn)一步說明,應(yīng)用傳統(tǒng)的理性經(jīng)濟(jì)人的假設(shè)是存在缺陷的,經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域尚有未知的“新大陸”有待人們?nèi)ネ诰蚝吞剿鳌０殡S著腦成像為代表的神經(jīng)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和神經(jīng)心理學(xué)研究手段的日益成熟,這片經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的“新大陸”很快成為學(xué)界和商界關(guān)注的熱點,逐步被揭開其神秘的面紗。

深入探索神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué),挖掘大腦的經(jīng)濟(jì)決策機(jī)制,一方面可以促使經(jīng)濟(jì)學(xué)家重新認(rèn)識經(jīng)濟(jì)學(xué)的核心經(jīng)濟(jì)理論,彌補(bǔ)經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的空白,進(jìn)一步拓展經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究方法;另一方面可以將所得到的研究成果應(yīng)用于商業(yè)推銷、法庭博弈等實踐活動,更好地為實踐服務(wù)。

一、走出傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)的困境在這樣的背景下,神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)正是以其獨特的視角、跨學(xué)科的研究方法以及實驗手段實現(xiàn)了對人類經(jīng)濟(jì)行為的更好解釋與預(yù)測。神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)試圖為大腦復(fù)雜的決策過程探尋一種更加準(zhǔn)確與完善的決策模型。它不僅為行為經(jīng)濟(jì)學(xué)的很多理論建立了神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ),而且發(fā)現(xiàn)了那些對決策有重要影響的卻被忽視的生理學(xué)變量。

二、神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究方法

(一)腦電圖技術(shù)

腦電圖是最早引入神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的一種技術(shù),它將腦細(xì)胞生物電活動的電位作為縱軸,時間作為橫軸,這樣把頭皮上的兩點之間或頭皮之間的電位差通過電子放大儀器放大并記錄下來。腦電圖作為一種常規(guī)檢測手段有其自身的特點:首先,它具有實時性,可以直接監(jiān)視大腦神經(jīng)的活動;其次,它具有可得性,便于攜帶,方便實地檢測;再次,它的造價成本相對低廉,可以支持較大范圍和規(guī)模的實驗。然而,由于它只記錄頭皮兩點的電位差,因而它只能探測到大腦表面的部分活動[2]。

(二)功能磁共振成像技術(shù)

功能磁共振成像技術(shù)(FMRI)依靠追蹤血液攜氧變化而產(chǎn)生的磁性變化感應(yīng)成像,圖像能客觀反映外界及心理因素刺激引起的大腦相應(yīng)區(qū)域活動的變化,且具有無輻射無損傷的獨特優(yōu)勢,已廣泛應(yīng)用于認(rèn)知科學(xué)和心理學(xué)領(lǐng)域的研究。

美國著名的尼爾森市場調(diào)查公司將其作為市場研究的主要手段之一,同時它也是神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域研究的重要技術(shù)方法。[2]功能性核磁共振成像技術(shù)作為一種先進(jìn)的研究手段也有一定的弊端:首先,其造影造價昂貴,儀器十分復(fù)雜,對被試者的影響較大;其次,檢測過程中血液流動與神經(jīng)區(qū)域被激活存在一定的時間滯后性。然而,其最大的優(yōu)勢是空間延展性強(qiáng),能夠記錄整個大腦和各個細(xì)分層面的神經(jīng)區(qū)域活動情況。

(三)統(tǒng)計分析法

腦成像技術(shù)為統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展提供了平臺也帶來了挑戰(zhàn)。由于圖像數(shù)據(jù)的特殊性,它需要經(jīng)過預(yù)處理以消除噪音等瑕疵。

1. p值法。P值檢驗法在腦成像的早期應(yīng)用較為廣泛,其核心思想是對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行假設(shè)檢驗,運用P值對所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)檢驗和修正。隨著統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展,目前也出現(xiàn)了對圖像數(shù)據(jù)處理的新方法,比如Peltier使用自組織圖來刻畫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。Mitchell也提出了將機(jī)器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于FMRI數(shù)據(jù)集來對認(rèn)知狀態(tài)加以分類[3]。這些基于P值分析的新方法能夠在一定程度上減弱圖像對比的頻繁度,提高分析的有效性。

2. 時空序列法。在腦成像研究領(lǐng)域里,時空序列法是一項常用的技術(shù)。在FMRI中,先將每一個體素視為獨立的單元應(yīng)用到通用線性模型中,然后借助指數(shù)平滑法來統(tǒng)一數(shù)據(jù)形式,使之便于處理[3]。此外,也可以將通用線性模型擴(kuò)展為聚合模型和混合模型等更為復(fù)雜的模型。有些技術(shù)試圖根據(jù)通用線性模型的參數(shù)對數(shù)據(jù)間的關(guān)系進(jìn)行建模。

三、神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)主要的研究課題

(一)效度計算在決策中的新發(fā)現(xiàn)

效度是經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的核心概念。經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為,人們會對可能的選擇賦予效度,通過比較效度來做出最終抉擇。然而,由于作出的選擇所涉及的獎賞激勵范圍很廣,因而對于如何計算效度仍是個未知數(shù)。盡管如此,借助FMRI,研究人員仍然得出了一些令人興奮的結(jié)論:第一,不同類型的獎賞激勵通常會增強(qiáng)公用神經(jīng)結(jié)構(gòu)的活性;第二,通過FMRI實驗進(jìn)一步證明了預(yù)期理論的核心觀點,即效度是在通過對比絕對值與參照點的基礎(chǔ)上加以計算的;第三,進(jìn)一步解釋了在經(jīng)濟(jì)決策中效度計算的跨期折現(xiàn)問題。研究表明,人的大腦至少有兩套折現(xiàn)結(jié)構(gòu),一種是對即刻獎賞敏感的結(jié)構(gòu),另一種是對遠(yuǎn)期獎賞敏感的結(jié)構(gòu)。[3]

(二)情感因素在決策中的作用

眾所周知,情緒會影響一個人的決策。然而,由于對情緒進(jìn)行定量計算并不容易,因而傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究通常忽視其對決策的影響。有別于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué),行為經(jīng)濟(jì)學(xué)開始關(guān)注情緒在決策中的作用。這其中研究的較為成熟的是后悔理論。研究人員發(fā)現(xiàn),在內(nèi)側(cè)前額區(qū)、前扣帶皮層和海馬區(qū),后悔程度的增加會強(qiáng)化這些區(qū)域的活性[4]。研究還表明,額葉皮層在協(xié)調(diào)后悔經(jīng)歷的過程中扮演著核心的角色。所以,預(yù)期情緒的能力對作出合理的決策是至關(guān)重要的。

(三)不確定性決策

根據(jù)各選項結(jié)果的概率是否可知,可以將不確定性決策分為風(fēng)險決策和含糊決策。借助FMRI技術(shù),研究人員發(fā)現(xiàn)個體在面臨收益時厭惡風(fēng)險,在面臨損失時追求風(fēng)險;而在含糊情境下,個體無論是面對收益還是面對損失都采取含糊規(guī)避。[4]Huettel等人在此基礎(chǔ)上,創(chuàng)造性地將被試的主觀經(jīng)濟(jì)偏好與相應(yīng)的大腦神經(jīng)活動相連。該實驗要求被試者在每組博弈中作出選擇,實驗發(fā)現(xiàn)被試者的含糊偏好能夠預(yù)測外側(cè)前額葉皮質(zhì)的活動,并且該區(qū)域的活動與個體行為沖動的臨床測試負(fù)相關(guān),這說明大腦此區(qū)域主要負(fù)責(zé)情境分析并且抑制沖動反應(yīng)。有關(guān)風(fēng)險與含糊情境下決策的神經(jīng)機(jī)制正在進(jìn)行深入的研究。

四、神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)發(fā)展遇到的阻礙

(一)技術(shù)水平方面阻礙

(二)倫理道德方面阻礙

在神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的日益深入及其應(yīng)用價值日益顯現(xiàn)的同時,也有不少人對這一研究的倫理性提出了質(zhì)疑。很多人認(rèn)為這種“讀腦活動”會控制人們的決策行為,很大程度上侵犯了人們的隱私權(quán),這使得神經(jīng)營銷學(xué)逐漸在消費倫理和企業(yè)道德的邊緣徘徊。美國的消費者組織——商業(yè)警報則抗議使用神經(jīng)科學(xué)的手段來解決營銷問題,認(rèn)為這是把商業(yè)引向病態(tài):跨國公司企圖控制人的購買決策行為[5]。此外,一些不法分子也可能會研發(fā)某種神經(jīng)藥物來操控人們的行為。隨著神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的愈加深入,技術(shù)愈加成熟,這些擔(dān)憂也并非空穴來風(fēng)。

(三)神經(jīng)活動交互不確定性方面阻礙

人腦是一個十分復(fù)雜的層級決策機(jī)構(gòu),從結(jié)構(gòu)和功能上可以分為大腦、小腦、腦干三部分。其中大腦又包括額葉、頂葉、枕葉和顏葉四部分,每一部分又可以繼續(xù)分為更為具體的功能模塊。然而,當(dāng)面對某一外來刺激時,并非是某一或某幾個功能模塊起作用,而是各功能模塊協(xié)同運作的結(jié)果。雖然研究人員可以通過檢測腦區(qū)所收刺激的強(qiáng)度來作出判斷,但這種客觀性也是難以保證的。比如測試人員可能恰巧受到某些積極或消極情緒的影響,這種影響會極大地妨礙實驗的客觀性和檢測的準(zhǔn)確性。

五、神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)的未來應(yīng)用前景

神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)在認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用產(chǎn)生了認(rèn)知神經(jīng)科學(xué),它是神經(jīng)科學(xué)的一個重要分支,是對腦神經(jīng)系統(tǒng)的智能活動過程進(jìn)行實驗研究和模擬研究。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究以兩個基本觀點為基礎(chǔ):第一,腦的結(jié)構(gòu)與功能具有多層次性,而且大腦結(jié)構(gòu)的多層次性導(dǎo)致了其功能的多層次性;第二,腦的結(jié)構(gòu)是腦功能的基礎(chǔ),但結(jié)構(gòu)與功能之間不存在簡單的對應(yīng)關(guān)系[5]。隨著神經(jīng)科學(xué)研究技術(shù)的迅速發(fā)展,已經(jīng)可以對人類的心理感受和思維活動加以測量,從而使我們以一種新的視角理解人類的思想和行為。

(一)神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)在商業(yè)推銷領(lǐng)域的應(yīng)用

推銷策略是否能吸引消費者的眼球是企業(yè)最為關(guān)心的問題。以廣告設(shè)計公司為例,傳統(tǒng)營銷學(xué)主要借助小范圍的宣傳以及調(diào)查問卷的方式來探尋消費者的購買意愿,從而檢驗廣告是否能達(dá)到預(yù)期效果。然而,由于存在消費者的主觀偏差以及調(diào)查問卷中存在誤差等因素,傳統(tǒng)的營銷學(xué)手段難以在深層面挖掘消費者購買決策的真實意愿。而神經(jīng)營銷學(xué)通過探索大腦不同區(qū)域?qū)Υ碳さ牟煌磻?yīng)來調(diào)整廣告刺激的設(shè)計方式。許多營銷公司都在試圖找到一種最好的廣告陳述方式,從而使廣告的產(chǎn)品或服務(wù)更加吸引人。英國營銷機(jī)構(gòu)dash;—囚徒困境所得到的決策結(jié)果已給傳統(tǒng)的“理性經(jīng)濟(jì)人”假設(shè)帶來了巨大挑戰(zhàn)。人們開始轉(zhuǎn)換思維方式探索博弈論的內(nèi)在機(jī)理,這其中神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)在法庭博弈中的應(yīng)用是重要研究方向之一。更好地理解人類思考過程可以從兩個方面幫助我們研究法律問題。第一,可以更好地預(yù)測法律制度對行為的影響,使我們能夠更有效地構(gòu)建法律制度;第二,有助于更好地理解社會成員福利的含義,為制度決策提供依據(jù)[8]。神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)實驗通過改變“法律”,使行為主體在幾種不同的法律制度框架下作出選擇,從而為更好地制定公共政策提供依據(jù)。

六、總結(jié)

神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)作為正在被探索和發(fā)現(xiàn)的“新大陸”日漸改變著人們對經(jīng)濟(jì)學(xué)的看法。以往傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)是通過調(diào)查問卷、談話采訪等方式研究和預(yù)測人們的決策行為,主觀性較強(qiáng)。而神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)則通過深入大腦來捕捉人們的潛意識,挖掘大腦決策的非理性因素。神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)是對經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)理論的有益補(bǔ)充,它將有助于解釋許多傳統(tǒng)理論無法解釋的現(xiàn)象。

神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)作為一門邊緣學(xué)科,它提供了一種嶄新的研究方法,揭開了依靠實驗研究經(jīng)濟(jì)學(xué)的新篇章。它在融匯傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究方法的基礎(chǔ)上,以實驗經(jīng)濟(jì)學(xué)、實驗心理學(xué)以及行為科學(xué)為指導(dǎo),借助先進(jìn)的神經(jīng)學(xué)檢測設(shè)備展開研究,從而將經(jīng)濟(jì)學(xué)導(dǎo)入實驗研究的軌道上來。不過就目前來說,它的研究還是過多地側(cè)重于大腦功能的研究,多學(xué)科融合的深度明顯不足,其自身的理論框架還有待進(jìn)一步建立完善。

在當(dāng)前情況下,神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)只是對人們行為背后的神經(jīng)學(xué)原理進(jìn)行研究,但對利用這些原理來預(yù)測和指導(dǎo)人們行為則缺乏足夠了解,這也受到了不少神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)反對者的批評。此外,神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)在快速發(fā)展的同時也受到了一些來自學(xué)界和倫理界的阻礙和質(zhì)疑。然而其極強(qiáng)的應(yīng)用價值和廣泛的商業(yè)前景也預(yù)示著這塊蘊藏科學(xué)價值和商業(yè)價值的“新大陸”必將為人們所探知。

參考文獻(xiàn):[2]朱琪,陳樂優(yōu).神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)和神經(jīng)管理學(xué)的前沿[J].經(jīng)濟(jì)學(xué)家,2007,(4).

[3]馬慶國,王小毅.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)和神經(jīng)管理學(xué)[J].管理世界,2006,(10).

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責(zé)任編輯:武玲玲

責(zé)任校對:學(xué) 詩

Neuroeconomics——Neics

Liu Zheng, Chen MEimEI

(Xuri Business Administration School, Donghua University, Shanghai 200051, China)

第4篇

關(guān)鍵詞：智能信息處理；多學(xué)科交叉；教學(xué)模式

0引言

智能信息處理是模擬人或者自然界其他生物處理信息的行為，建立處理復(fù)雜系統(tǒng)信息的理論、算法和系統(tǒng)的方法和技術(shù)，主要面對的是將不完全、不可靠、不精確、不一致和不確定的知識和信息逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆⒖煽俊⒕_、一致和確定的知識和信息的問題。智能信息處理是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的前沿學(xué)科，同時也是新思想、新觀念、新理論和新技術(shù)不斷出現(xiàn)并迅速發(fā)展的新興學(xué)科，涉及信息科學(xué)的多個領(lǐng)域，是現(xiàn)代信號處理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等理論和方法的綜合應(yīng)用，在復(fù)雜系統(tǒng)建模、機(jī)器學(xué)習(xí)、醫(yī)學(xué)影像處理、系統(tǒng)優(yōu)化和設(shè)計等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前，智能信息處理研究生課程相關(guān)的教材和課件大多以高雋老師的《智能信息處理方法導(dǎo)論》為基礎(chǔ)開展相關(guān)介紹。該書體系嚴(yán)謹(jǐn)，理論推導(dǎo)細(xì)致，但在多學(xué)科交叉應(yīng)用尤其是面向認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、智能信息科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用方面介紹不足，缺乏必要的多學(xué)科交叉案例及相對完整的設(shè)計過程，導(dǎo)致來自不同學(xué)科的研究生在對理論知識的理解、不同工程應(yīng)用實踐經(jīng)驗的積累等方面存在一定脫節(jié)的情況。針對智能信息處理課程教學(xué)的實際情況，我們從計算神經(jīng)科學(xué)、信息學(xué)科與智能信息交叉的多學(xué)科角度出發(fā)，系統(tǒng)介紹智能信息處理的基礎(chǔ)理論及各種新興處理技術(shù)，主要介紹智能信息技術(shù)的基本概念、原理和分析方法以及智能系統(tǒng)的知識處理和模型的建立，提供人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)交叉等領(lǐng)域的應(yīng)用算例，涉及目前國內(nèi)外智能信息處理的最新研究成果以及學(xué)術(shù)研究前沿進(jìn)展情況；同時，在教學(xué)實踐中，對課程的教學(xué)模式進(jìn)行探索和思考，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科交叉及學(xué)生主體的重要性，注重教學(xué)方式的多樣化及課內(nèi)外教學(xué)相輔相成。該課程的教學(xué)實踐能夠使研究生對智能信息處理技術(shù)的發(fā)展及交叉學(xué)科應(yīng)用有全面的了解，為神經(jīng)科學(xué)、信息學(xué)科與智能信息交叉學(xué)科課程實施研究型教學(xué)開辟新的途徑，對提高課程教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的主動探究能力具有非常重要的指導(dǎo)意義。

1主要解決的教學(xué)及管理問題

1.1多學(xué)科交叉的智能信息處理

智能信息處理是一門以應(yīng)用為導(dǎo)向的綜合性學(xué)科，涉及腦與認(rèn)知科學(xué)、智能科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)方法等多學(xué)科的交叉與綜合。由于智能信息處理涵蓋內(nèi)容廣泛，面向研究對象眾多，因此在較短學(xué)時的課程教學(xué)中，教師需要權(quán)衡把握好宏觀內(nèi)容的介紹和相關(guān)內(nèi)容的縱深講解，讓學(xué)生既能從整體上了解智能信息處理學(xué)科的基本概念、學(xué)術(shù)思想、知識體系和學(xué)術(shù)特色，又能在具體應(yīng)用方面了解其基本問題、基本模型和科學(xué)研究方法。在教學(xué)實踐中，把握好多學(xué)科交叉的智能信息處理課程的整體與局部、廣度與深度問題，是教師應(yīng)首要考慮的問題之一。

1.2積極引導(dǎo)學(xué)生參加多學(xué)科研討活動及課外實踐活動

實踐出真知，理論知識只有在實踐中才能更好地被理解和掌握，體現(xiàn)和發(fā)揮其價值，然而，傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式側(cè)重于課堂上教師“口授筆書”的知識傳授，在引導(dǎo)學(xué)生研討和踐行方面存在很大不足，造成學(xué)生不能很好地理解和應(yīng)用課上所學(xué)，不能有效培養(yǎng)和促進(jìn)學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。筆者結(jié)合多年留學(xué)經(jīng)驗及國際教學(xué)實踐，對如何引導(dǎo)學(xué)生積極參加多學(xué)科研討活動及課外實踐活動，進(jìn)行反思、探索和嘗試。

2教學(xué)實踐主要內(nèi)容

2.1結(jié)合工程及應(yīng)用背景的教學(xué)模式

智能信息處理作為一門以應(yīng)用為導(dǎo)向的綜合叉學(xué)科，很多問題和模型既來源于又服務(wù)于實際應(yīng)用，與實際問題緊密相關(guān)，然而，現(xiàn)有的課程教材鮮有既能系統(tǒng)全面介紹智能信息處理的基礎(chǔ)理論、基本概念和分析方法，又能結(jié)合實際應(yīng)用及工程背景給出例證詳解的。分析教材縱深發(fā)展過程不難發(fā)現(xiàn)，理論與實際的結(jié)合不夠是主要原因，因此在實際教學(xué)實踐中，教師不能單純依據(jù)教材內(nèi)容照本宣科，需要結(jié)合實際應(yīng)用背景就地取材并靈活講解。

在智能信息處理教學(xué)實踐中，針對該學(xué)科多學(xué)科交叉的特點，可以采取點面結(jié)合的教學(xué)方式。在宏觀層面上，綜合介紹智能信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容，包括基本概念、學(xué)術(shù)思想、知識體系和學(xué)術(shù)特色，讓不同專業(yè)背景的學(xué)生能在較短時間內(nèi)對智能信息處理學(xué)科從比較陌生的狀態(tài)過渡到對其基本模型和基本問題有初步、宏觀、科學(xué)和準(zhǔn)確的認(rèn)識；在微觀點處，以具體的經(jīng)典工程應(yīng)用范例及模式輔助宏觀介紹，達(dá)到宏觀而又不失具體、既有廣度又兼具深度的效果。這種精而不范的具體案例有利于短學(xué)時課程的安排，如介紹智能信息處理與信號處理的交叉時，筆者以參與的發(fā)動機(jī)故障診斷為例進(jìn)行講解；介紹智能信息處理與系統(tǒng)辨識的關(guān)系時，筆者以曾研究的磁氣圈和太陽風(fēng)預(yù)測為具象進(jìn)行詳細(xì)說明。

2.2多學(xué)科交叉綜合的教學(xué)模式

一方面，智能信息處理涉及多學(xué)科交叉綜合，而傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往側(cè)重于單獨介紹各學(xué)科的科學(xué)體系及應(yīng)用，對于學(xué)科交叉綜合方面的探討則有限，如在機(jī)器學(xué)習(xí)方面，以往的教學(xué)傾向于各種算法的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和理論證明，但在實際應(yīng)用中，機(jī)器學(xué)習(xí)往往需要與其他學(xué)科如信號處理、模式識別等交叉互融，才能解決實際問題；另一方面，智能信息處理作為一門充滿活力的新學(xué)科，不斷有新技術(shù)和新方法隨著前沿問題的發(fā)現(xiàn)而被提出和應(yīng)用。教師可以采取多學(xué)科交叉綜合的方式，嘗試將國際前沿的科研成果引入智能信息處理的教學(xué)實踐中，這樣既能以此引導(dǎo)學(xué)生了解多學(xué)科交叉融合的方法和思路，又能展現(xiàn)國內(nèi)外智能信息處理的研究新成果和發(fā)展新動態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.3增加互動環(huán)節(jié)的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往側(cè)重于知識的灌輸，忽視方法的傳授。在教學(xué)實踐中，教師在“授之以魚”的同時，更要注重“授之以漁”，引入國外智能信息處理的前沿科研方法，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維和科研素養(yǎng)。此外，智能信息處理的課堂教學(xué)不同于以往最基礎(chǔ)的授課，而是以教師講授為主，更多的是在課上由教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生討論互動，讓學(xué)生產(chǎn)生代人感轉(zhuǎn)而主動學(xué)習(xí)和理解。作為課內(nèi)的外延和補(bǔ)充，我們還在課外不定時、不定期組織學(xué)生參加科研沙龍，進(jìn)一步激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的興趣，加強(qiáng)鞏固所學(xué)知識和方法。實踐證明，互動授課方式及多活動的課外擴(kuò)展，對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)知識理解具有重要作用。

2.4多樣化的課程考核模式

一方面，傳統(tǒng)的單純以期末考試成績作為唯一考量標(biāo)準(zhǔn)的考核方式過于片面；另一方面，這種考核方式也容易束縛學(xué)生的思維，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)只是為了最后一紙成績的誤解。綜合考慮智能信息處理的課程特點及研究生培養(yǎng)目標(biāo)，我們建議可以采取更為靈活的考評方式如采用PPT報告總結(jié)的方式，一方面考評學(xué)生平時表現(xiàn)，包括課堂出勤、課堂表現(xiàn)等，另一方面以學(xué)生學(xué)期末PPT報告總結(jié)成績?yōu)橹鳌Ｃ棵麑W(xué)生依據(jù)自己的興趣愛好，選擇一個與智能信息處理相關(guān)的研究方向進(jìn)行調(diào)研―參閱書籍―查找資料―深入探討，最后以PPT的形式向教師及全體學(xué)生總結(jié)匯報并互相交流。這種考評方式以書本為平臺，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)掌握新知識及新技能的學(xué)習(xí)能力、實踐操作能力和表達(dá)能力，還可調(diào)動學(xué)生查閱資料和自主思考問題的積極性，擴(kuò)展知識面。

3教學(xué)方法及路線

3.1多媒體利用最大化的教學(xué)方式

在教學(xué)手段和方式上，現(xiàn)在多媒體技術(shù)進(jìn)入課堂已經(jīng)非常普遍，但對豐富電子資源的利用程度并沒有實現(xiàn)最大化。當(dāng)前的教學(xué)方式大多以講解PPT為主，缺乏多樣化的展現(xiàn)方式，容易使學(xué)生產(chǎn)生疲勞感。結(jié)合教學(xué)實踐，我們發(fā)現(xiàn)通過將PPT、視頻、動畫、錄像等多種形式的多媒體結(jié)合，以更加生動形象的方式展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，在吸引學(xué)生興趣和提高學(xué)習(xí)效率方面效果顯著；此外，還可以借助多媒體，通過軟件演示的方式讓學(xué)生親身感受實際工程應(yīng)用的操作過程，建立智能信息處理科學(xué)技術(shù)的直觀形象和感性認(rèn)識。

3.2開展科研教學(xué)沙龍活動，引導(dǎo)互動交流

智能科學(xué)技術(shù)處在創(chuàng)新發(fā)展時期，特別需要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才。創(chuàng)新精神的產(chǎn)生伴隨著各種不同思想的匯聚、交流和碰撞，為了鼓勵和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，教師可以組織各種科研教學(xué)沙龍活動，基于學(xué)生興趣，將不同專業(yè)背景的學(xué)生組織在一起，從不同專業(yè)視角自由探討某一研究方向，碰撞出思想的火花；同時，可以引入國際前沿?zé)狳c問題的創(chuàng)新結(jié)果的介紹，剖析前沿創(chuàng)新點和創(chuàng)新過程，開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.3利用互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建課外科研實踐互動平臺

正所謂“眾人拾柴火焰高”，課堂中，學(xué)生可以隨時向老師提出疑問，老師帶動學(xué)生一起討論；對于課外學(xué)習(xí)研究中出現(xiàn)的問題，教師可以通過QQ群、微信群、公郵等在線互動平臺與學(xué)生交流溝通。一方面，眾智眾力促進(jìn)問題的解決；另一方面，平臺互動的方式能充分調(diào)動集體的學(xué)習(xí)研究熱情。

4教學(xué)模式的應(yīng)用效果

4.1國際學(xué)術(shù)

正如“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，課內(nèi)學(xué)習(xí)到的知識只有被運用在科學(xué)實踐中才能證明和體現(xiàn)其價值。在教學(xué)實踐中，我們著重培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識與其專業(yè)背景相結(jié)合、將所學(xué)轉(zhuǎn)化為科研成果的能力，取得了較滿意的教學(xué)效果，如部分學(xué)生將所學(xué)信號處理中的時頻分析方法應(yīng)用到故障的檢測中并將此公開發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊上，獲得了令人滿意的研究成果。

4.2選課情況逐年遞增

圖1（a）匯總了2013―2015年我們開設(shè)的智能信息處理課程各院系學(xué)生選課情況。從圖1（b）中可以看出，研究生選課人數(shù)逐年遞增，開始該門課程的研究生選課人數(shù)由最初的13人增加至54人，增加3.15倍；圖1（c）表明，課程的覆蓋院系由最初的3個院系（0系表示研究生院）增加到2015年的11個院系，覆蓋面增加2.66倍。此外，選課學(xué)生中既有碩士，又有不少博士，甚至有來自其他高校的老師和工程研究所的碩士、博士。從智能信息處理課程近3年的選課總體情況來看，課程已經(jīng)引起不同專業(yè)學(xué)生和教師的廣泛關(guān)注和參與興趣。

4.3學(xué)生的綜合評價正面積極

在智能信息處理課程教學(xué)實踐中，我們發(fā)現(xiàn)不僅選課人數(shù)逐年增加，而且學(xué)生對課程的綜合評價也一直非常好。學(xué)生一致認(rèn)為當(dāng)前的授課方式豐富而有趣，結(jié)合工程實際背景的教學(xué)具體而形象，互動形式的課堂方式能很好地促進(jìn)交流表達(dá)，課外的沙龍活動為他們解決科研和學(xué)習(xí)中遇到的問題提供很大的幫助。

5結(jié)語

第5篇

關(guān)鍵詞 自我控制 認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制 沖突理論指向 動機(jī)理論指向

中圖分類號：B848 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.06.020

Self-control Neurocognitive Mechanisms Research

based on Conflict and Motivation Theory

WANG Yanfei[1]， ZENG Jiayong[2]

（[1] Guangzhou University， Guangzhou， Guangdong 510006;

[2] Guangdong Medical University， Dongguan， Guangdong 523808）

Abstract Self-control mechanism of cognitive neuroscience fruitful， but did not reach a unified consensus. About neurocognitive mechanisms of self-control study based on two theories： the conflict theory that self-control is to coordinate the efforts of individual thoughts， feelings and behaviors conflict， by the harmonization of the brain responsible for the information conversion process， the anterior cerebral cingulate return （ACC） is the neural mechanism of activation performance; motivation theory point to consider trade-offs involved in motivation and goal setting effort to achieve the goal to pay， which is the main content of self-control， and the prefrontal cortex （PFC） is responsible for reward characterization， goal setting and behavior are associated with its activation. Future studies should focus on the integration of the two theories point to consider neurocognitive mechanisms， bearing in mind the impact of personality traits and different cultures of self-control neurocognitive mechanisms.

Key words self-control; neurocognitive mechanisms; conflict theory point; motivation theory point

0 引言

自我控制是指個體為了實現(xiàn)一定的目標(biāo)，有意識地控制自己的思想、情緒和行為的一種心理機(jī)能。它是人類個體能動性的主要表現(xiàn)。

由于自我控制本身是一個非常復(fù)雜的概念，它包括情緒、動機(jī)、認(rèn)知和行為等多種因素的交互作用，大多數(shù)的研究者都只能選擇其中的一個方面來進(jìn)行研究，而且為了自己的研究目的而對自我控制進(jìn)行不同的界定，從而導(dǎo)致研究成果雖然多，但卻顯得支離破碎，不成體系。隨著認(rèn)知神經(jīng)研究技術(shù)（如ERP、fMRI）的發(fā)展，目前除了可以從心理層面和行為層面研究自我控制以外，還可以從認(rèn)知神經(jīng)這一層面來加以研究。這是心理學(xué)領(lǐng)域的一大進(jìn)步，我們不但能夠研究腦損傷病人來獲得數(shù)據(jù)，而且還可以研究正常人心理現(xiàn)象的腦神經(jīng)發(fā)生機(jī)制，為統(tǒng)一自我控制這種支離破碎的研究局面提供技術(shù)方法的支持。

目前關(guān)于自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的研究方興未艾，大多數(shù)研究都是在沖突理論指向和動機(jī)理論指向的指導(dǎo)下進(jìn)行的。沖突理論指向認(rèn)為自我控制是個體協(xié)調(diào)思想、感覺和行為沖突的努力，并由大腦統(tǒng)一協(xié)調(diào)負(fù)責(zé)信息轉(zhuǎn)換（Krug & Carter，2010）;動機(jī)理論指向認(rèn)為自我控制是認(rèn)知和行為被用于完成內(nèi)部目標(biāo)的過程，而動機(jī)指向影響目標(biāo)行為。本文將主要介紹在這兩種理論指導(dǎo)下的有關(guān)自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制研究成果，在此基礎(chǔ)上探討未來自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的研究方向。

1 沖突理論指向下的自我控制認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制

1.1 沖突理論指向下的自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的早期發(fā)現(xiàn)

上世紀(jì)60年代就有人指出當(dāng)前的沖突通常會導(dǎo)致知覺性選擇的補(bǔ)償調(diào)節(jié)以減緩沖突，從此引發(fā)了大量的研究。Schneideran和Detweiler（1988）明確指出了沖突與控制的聯(lián)系，即一個中央控制系統(tǒng)在一系列的加工模塊中調(diào)節(jié)著信息的轉(zhuǎn)換，當(dāng)沖突發(fā)生在要聚合成一個模塊中的信息之間時，控制將被納入。

隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展，確鑿的證據(jù)證明沖突管理在人類認(rèn)知中扮演著重要角色，而且沖突的發(fā)生會激發(fā)大腦的前扣帶回（Anterior Cingulated Cortex，ACC）的活動。Posner和Pardo（1990）等人通過神經(jīng)成像的研究證明ACC腦區(qū)負(fù)責(zé)認(rèn)知控制。

Carter等人（1998）做了大量的Stroop色詞實驗后推測， ACC檢測沖突反應(yīng)（高沖突單元中的正確反應(yīng)和錯誤反應(yīng)的單元）并通過發(fā)送更多需要的信號間接作用于認(rèn)知控制，以保持在將來不一致任務(wù)中的表現(xiàn)和避免進(jìn)一步的錯誤。Botvinick（2001）用ERP實驗證明了以上的推論。無論是錯誤的反應(yīng)還是高沖突單元中的正確反應(yīng)，都會產(chǎn)生高沖突的反應(yīng)水平和背側(cè)ACC的激活之間的聯(lián)系。但是在這兩種情況下，背側(cè)ACC激活的時間是不一樣的。在錯誤反應(yīng)中，激活的高峰是在反應(yīng)作出以后，而在正確反應(yīng)的情況下，激活的高峰是在反應(yīng)之前。 同樣是用ERP來測量，Van Veen和Carter（2002）在Eriksen Flanker Task中，發(fā)現(xiàn)預(yù)測錯誤的ERN負(fù)波和預(yù)測正確反應(yīng)的N2波都出現(xiàn)在相同的ACC區(qū)域。這就意味著沖突理論可以解釋背側(cè)ACC的激活與高沖突正確反應(yīng)單元和錯誤反應(yīng)單元之間的關(guān)系。

為了作進(jìn)一步驗證ACC是負(fù)責(zé)行為選擇還是負(fù)責(zé)沖突管理或者兩者兼?zhèn)洌珺otvinick（1999）用fMRI設(shè)計了一個Eriksen Flanker Task實驗。實驗的結(jié)果證明了ACC是負(fù)責(zé)沖突管理的腦區(qū)。隨后Carter等人（2000）用Stroop色詞實驗再次證明ACC負(fù)責(zé)沖突管理。

ACC是負(fù)責(zé)管理沖突的腦區(qū)，那么哪一個腦區(qū)是負(fù)責(zé)控制的呢？為了回答這個問題，Macdonald等人（2000）用事件相關(guān)的fMRI設(shè)計了一個將任務(wù)分為準(zhǔn)備期和執(zhí)行期的Stroop色詞實驗。實驗證明：背外側(cè)前額葉（Dorsolateral Prefrontal Cortex，DLPFC）的納入會減輕ACC的激活強(qiáng)度，并且個體 會在隨后的不一致任務(wù)中需要更長的時間來作出反應(yīng)。顯然，在Macdonald等人的實驗和后來的研究都證明ACC要納入DLPFC來進(jìn)行自我控制。

以上是沖突理論指向下的自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的發(fā)展脈絡(luò)。沖突理論指向下的自我控制認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制：ACC與其說是直接作用于控制不如說是負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)沖突，如果沖突水平很高而需要更多的控制，ACC就將DLPFC控制系統(tǒng)納入進(jìn)行控制以保持行為的表現(xiàn)，達(dá)到個體的目標(biāo)。

1.2 沖突理論指向下的自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制新近成果

沖突理論從形成到現(xiàn)在已經(jīng)超過了10年，得到越來越多的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制研究的支持，而且被應(yīng)用于更廣泛和更高級的認(rèn)知控制領(lǐng)域。

最近的研究（Walsh等人，2011）表明，ACC的激活，除了會引發(fā)DLPFC的激活以外，還會預(yù)示著前額注意認(rèn)知神經(jīng)系統(tǒng)的激活，從而使被試在實驗任務(wù)中表現(xiàn)得更好，即有更好的自我控制的表現(xiàn)。因此，他們推論ACC與注意認(rèn)知神經(jīng)系統(tǒng)在自我控制中是相互作用的。

沖突理論和ACC所扮演的角色正越來越多地被應(yīng)用于情感和社會認(rèn)知領(lǐng)域。在情感領(lǐng)域，有的研究者認(rèn)為認(rèn)知和情感功能是由ACC的不同部位負(fù)責(zé)的，Spunt等人（2012）用fMRI實驗證明背側(cè)的ACC不但負(fù)責(zé)個體的認(rèn)知控制而且還負(fù)責(zé)個體的負(fù)性情感控制。而在社會認(rèn)知領(lǐng)域，研究證明ACC的激活則預(yù)示著隨后態(tài)度的改變。

2 動機(jī)理論指向下的自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制

動機(jī)理論指向下的研究者認(rèn)為自我控制是認(rèn)知和行為被用于完成內(nèi)部目標(biāo)的過程，包括目標(biāo)的設(shè)定、策略的制定、具體措施的實施和行為的執(zhí)行。動機(jī)涉及到權(quán)衡行為的利益和損耗，決定哪種行為是最好的，設(shè)定為了最終目標(biāo)需要付出的努力程度，因此動機(jī)是自我控制的重要組成部分。動機(jī)不但對外顯行為產(chǎn)生影響，而且還對認(rèn)知和認(rèn)知控制過程產(chǎn)生影響（Locke & Braver，2010）。

2.1 社會與人格心理學(xué)中的動機(jī)

社會與人格心理學(xué)家認(rèn)為，個體變量（如目標(biāo)、人格與情感等）和任務(wù)變量都會通過影響?yīng)剳蛯訖C(jī)產(chǎn)生影響，并且這種影響是相互的。Heggestad 和 Kanfer（2000）認(rèn)為個體完成他們的目標(biāo)主要依靠“動機(jī)技術(shù)”，動機(jī)技術(shù)包含了追求目標(biāo)完成和任務(wù)堅持的資源，同時這些技術(shù)是會隨著時間而發(fā)展的。

人格心理學(xué)家將研究的焦點放在人格差異方面。如具有不同人格特征的人，不但影響個體怎么看待自己和自我印象而且影響個體的動機(jī)。在自我差異（理想自我、應(yīng)該自我與現(xiàn)實自我之間的差異）理論的基礎(chǔ)上，Higgins’和Freitas（2001）認(rèn)為個體關(guān)注理想自我與現(xiàn)實自我之間的差異，預(yù)示著其關(guān)注自我提升;而關(guān)注應(yīng)該自我與現(xiàn)實自我之間的差異則預(yù)示著其關(guān)注自我妨礙。關(guān)注自我提升的個體更傾向于獲得獎賞，因此他們會尋找更多的有利目標(biāo)，而關(guān)注自我妨礙的個體則會更傾向于避免消極結(jié)果，因此他們會更多地尋找有害的目標(biāo)。

2.2 神經(jīng)科學(xué)中的動機(jī)與自我控制

早期的研究認(rèn)為多巴胺是會引起人和動物興奮的化學(xué)物質(zhì)，但是Salamone（2002）經(jīng)過試驗研究后都認(rèn)為，多巴胺在動機(jī)中的獎賞過程中扮演著重要的角色，但具體是什么角色還沒有達(dá)成統(tǒng)一的意見。有的認(rèn)為多巴胺引導(dǎo)獎賞行為，有的認(rèn)為作用于動機(jī)特點，還有的認(rèn)為作用于尋求獎賞。根據(jù)他們的研究成果可以推測受多巴胺影響的大腦邊緣系統(tǒng)（如伏隔核NAcc、基底核等）和內(nèi)側(cè)和外側(cè)前額皮層（medial and lateral frontal cortical regions）都與動機(jī)有密切的關(guān)系。有研究指出，前額葉皮層（prefrontal cortex，PFC），尤其是PFC中的前額皮質(zhì)（orbitofrontal cortex，OFC）是專門負(fù)責(zé)獎賞表征的。獎賞表征是指保持獎賞的種類和價值的信息，它將指引個體在面臨選擇時直接比較并引導(dǎo)自身資源傾向于最佳的獎賞或選擇。例如，當(dāng)一個人面臨著一個冰淇淋和看一個小時的好書時，他會考慮他的內(nèi)部狀態(tài)（是否饑餓），對這兩個獎賞的喜好的評估，考慮這兩個獎賞的價值等等。而這一系列的自我控制功能都是由OFC很好地完成（Montague & Berns， 2002）。

在有人認(rèn)為PFC與獎賞的相關(guān)過程有關(guān)時，Leon 和 Shadlen（1999）則進(jìn)一步認(rèn)為DLPFC（背外側(cè)前額葉）的激活與獎賞有關(guān)。他們在一個有關(guān)保持目標(biāo)信息的短時工作記憶的認(rèn)知實驗里發(fā)現(xiàn)，當(dāng)刺激線索呈現(xiàn)出如果表象正確就有獲得較大獎賞的可能性時，DLPFC的激活得到增強(qiáng)。

2.3 認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的動機(jī)與自我控制

在社會人格和神經(jīng)科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，很多認(rèn)知神經(jīng)的心理學(xué)家發(fā)現(xiàn)動機(jī)對于個體的控制行為是非常重要的，于是他們從動機(jī)的角度來考慮自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。

2.3.1 認(rèn)知控制過程的神經(jīng)機(jī)制

米勒和庫恩認(rèn)為，自我控制被應(yīng)用于注意保持、設(shè)置任務(wù)、準(zhǔn)備任務(wù)、干擾與阻礙等，而這些都被證明了由PFC（前額皮層），特別是LPFC（側(cè)前額皮層）負(fù)責(zé)。他們認(rèn)為最關(guān)鍵的是前額皮層能保持有關(guān)目標(biāo)的信息，并在盡量減少干擾的情況下完成目標(biāo)。

Taylor等人（2004）的研究證明，無論是增加任務(wù)的要求還是獎賞，都會增加DLPFC的激活程度。由此可以得出如果要保持或改進(jìn)行為表現(xiàn)，就需要增加更多的注意。

Sarter等人（2006）認(rèn)為動機(jī)的關(guān)鍵在于保持注意，特別是在干擾和雙任務(wù)等條件下。他們認(rèn)為ACC負(fù)責(zé)檢測沖突，然后要求增加注意的努力，接著右側(cè)前頂葉神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和前注意神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就會進(jìn)行認(rèn)知控制以減少沖突或干擾。

動機(jī)激勵可以通過影響控制的功能來改進(jìn)個體的行為表現(xiàn)。Locke and Braver（2008）通過一個腦神經(jīng)成像的行為實驗觀測到LPFC的激活可以保持與任務(wù)相關(guān)的目標(biāo)（與米勒和庫恩的實驗結(jié)果一致），而當(dāng)在獎勵條件下，即如果表現(xiàn)好就有金錢獎勵，就會有幾個腦區(qū)的激活來保持認(rèn)知控制功能。它們分別是右側(cè)LPFC，右頂葉皮層（parietal cortex），右下額葉皮層（inferior frontal cortex，RIFC）和左背側(cè)的ACC。右側(cè)LPFC和右頂葉皮層被認(rèn)為是調(diào)節(jié)注意保持的核心腦區(qū)（Posner& Petersen， 1990），RIFC負(fù)責(zé)認(rèn)知抑制或抑制無關(guān)刺激、記憶和反應(yīng)的腦區(qū)（Aron， Robbins， &Poldrack， 2004），最后，ACC被認(rèn)為負(fù)責(zé)檢測和解決干擾和沖突的腦區(qū)。綜合以上各個腦區(qū)的功能，就可以推論，以上各腦區(qū)的活動增強(qiáng)就反映更強(qiáng)的認(rèn)知控制，即被試在動機(jī)激勵的情況下，爭取行為表現(xiàn)以獲得最大的報酬。

2.3.2 任務(wù)相關(guān)的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制

隨著研究的深入，有研究者認(rèn)為，不同的認(rèn)知實驗任務(wù)會激活不同的腦區(qū)，這是因為注意的分配引起的不同，而獎賞會將這種效應(yīng)放大。

在一項空間注意研究中，Small 等人（2005）發(fā)現(xiàn)在獎賞和懲罰這兩種條件下，后扣帶皮層（the posterior cingulate cortex）在激勵條件下出現(xiàn)了更強(qiáng)的激活，由此推測這一區(qū)域是連接動機(jī)與空間注意控制的腦區(qū)。

Krawczyk等人 （2007）在一項研究中，將實驗任務(wù)分成知覺場景和面孔兩種，同時給被試呈現(xiàn)場景和面孔兩種刺激，要求被試注意其中一種刺激而忽略另一種刺激。實驗結(jié)果顯示，在相關(guān)腦區(qū)的活動強(qiáng)度會因為注意其中一種刺激而增強(qiáng)，因為忽略其中一種刺激而減弱。

結(jié)合以上兩種思路，Berkman等人（2012）考慮結(jié)合認(rèn)知控制過程和任務(wù)相關(guān)的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制對目標(biāo)追求過程的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行研究。他們首先將目標(biāo)追求過程分為目標(biāo)保持、行為管理和反應(yīng)抑制三個過程，然后設(shè)計能區(qū)分這三個過程的相關(guān)任務(wù)的fMRI實驗來檢測各自的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制和相互作用。他們認(rèn)為這樣的實驗更符合我們的現(xiàn)實生活。或許，他們?yōu)槲覀兾磥淼难芯刻峁┝朔较颉?/p>

3 小結(jié)與展望

通過比較兩種認(rèn)知理論指向下的自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制，發(fā)現(xiàn)ACC和PFC是它們共同的腦神經(jīng)區(qū)域。這與他們的理論基礎(chǔ)是相關(guān)的。自我控制的實質(zhì)就是管理和解決沖突，而自我控制的過程又包括目標(biāo)的設(shè)定、策略的制定、具體措施的實施和行為的執(zhí)行，在這四個過程中都包括了各種垂直性和水平性的沖突。因此，自我控制既包括沖突的協(xié)調(diào)，又包括動機(jī)的完成過程，它們可能由某些相同的認(rèn)知神經(jīng)基礎(chǔ)負(fù)責(zé)。

通過比較除了發(fā)現(xiàn)它們具有相同的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制以外，還可以發(fā)現(xiàn)它們的研究范式是不一樣的。沖突理論指向下的自我控制研究大都采用Stroop實驗任務(wù)，動機(jī)理論指向下研究者則大都采用認(rèn)知信息加工的一些實驗任務(wù)來研究自我控制。實驗任務(wù)的不同，導(dǎo)致兩種理論指向下的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制產(chǎn)生差異的可能性增大。

因此，未來對自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的研究有值得深入的地方。

首先應(yīng)該整合兩種理論指向。在研究自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制時，不應(yīng)單純地從一種理論指向出發(fā)，而是全面考慮兩種理論指向，形成一個整合的理論模型，以統(tǒng)一自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。在這基礎(chǔ)上，積極尋求一個全面包括沖突和動機(jī)的實驗研究范式。在尋求這種全面的研究范式時我們可能需要考慮一些生態(tài)因素。

其次，關(guān)  [本文由wWw. dYLw.neT提供，第 一論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLw.neT]注個體差異。大多數(shù)的認(rèn)知神經(jīng)研究都只關(guān)注不同個體間的共同效應(yīng)，關(guān)注因?qū)嶒灢僮鞫鸬淖兓鴤€體間差異引起的變化則常常被認(rèn)為是錯誤的變異 （Thompson等人， 2005）。在那些不需要的腦區(qū)的變化（如果不是被個體引用就會消失的變化），可能會對完成實驗有很大的幫助。這些變化可能涉及到動機(jī)，動機(jī)越強(qiáng)就需要更多的資源去獲得獎勵或避免懲罰。而這種運用會因為個體的不同而不同（Locke & Braver， 2008）。因此，結(jié)合沖突理論指向和動機(jī)理論指向的自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制來研究穩(wěn)定的人格特質(zhì)怎么調(diào)節(jié)大腦的活動應(yīng)該是未來研究自我控制的一個新的方向（Vohs等人，2012）。

最后，自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制可能會存在文化差異。在上世紀(jì)90年代楊忠芳就指出，中國人的“自己”與西方的“自己”是不同的。中國文化注重個人的內(nèi)傾性，要求個體“克己復(fù)禮”，而西方文化則注重個人的外傾性，要求個體表達(dá)、表現(xiàn)及實現(xiàn)“自己”。在中國人的自我與西方的自我之間的差異的實證研究方面，朱瀅和張力（2001）通過自我記憶效應(yīng)的實驗研究，證明中國人的自我與西方的自我是存在差異的。在實驗中他們發(fā)現(xiàn)中國人的自我記憶與有關(guān)母親的記憶存在高度的一致性，而西方人則不存在這種情況。由此他們推斷中國人的自我與西方的自我的神經(jīng)機(jī)制是不同的。因此，中國人的自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制可能會有別于其他國家或地區(qū)的人的自我控制的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。

第6篇

氧是機(jī)體新陳代謝和維持生存的必要因素，人們很早就知道血紅蛋白(Hb)和肌紅蛋白(Mb)是機(jī)體氧的轉(zhuǎn)運與儲存、線粒體耗氧產(chǎn)能及清除多余氧等過程中的關(guān)鍵物質(zhì)。而對高耗氧的腦組織，人們一直都未能發(fā)現(xiàn)能夠促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)氧利用的關(guān)鍵分子。腦紅蛋白(Ngb)是德國科學(xué)家Burmester T等[1]在2000年首次發(fā)現(xiàn)的存在于人和小鼠腦組織內(nèi)，功能上類似于肌紅蛋白的攜氧球蛋白。含量雖低，僅占腦組織蛋白的0.01%左右[1]，但與腦的氧供應(yīng)密切相關(guān)，在分子水平上調(diào)節(jié)腦組織氧的供應(yīng)狀態(tài)，近年來逐漸成了神經(jīng)科學(xué)研究的熱點。國內(nèi)外學(xué)者對其做了較為深入的研究，現(xiàn)就腦紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)、在機(jī)體中的分布及功能和相關(guān)研究進(jìn)展作一簡要介紹。

一、腦紅蛋白的結(jié)構(gòu)

腦紅蛋白主要以單體形式存在，由151個氨基酸組成，相對分子量為17KD，有少量腦紅蛋白為多聚體，主要為二聚體，極少為四聚體，二聚體以二硫鍵相連。在生理狀態(tài)下Ngb以還原狀態(tài)即脫氧形式(F8His2+-E7His)存在，其結(jié)構(gòu)為6配體，人和小鼠 Ngb是球蛋白當(dāng)中第一個具有6個配體的單體蛋白[2]。Ngb與Hb、Mb均為含鐵卟啉的蛋白，但在基因組成和蛋白結(jié)構(gòu)等方面與Hb、Mb有較大差異。Ngb基因在高級脊椎動物中是一種高度保守的基因，序列同源性分析表明，大鼠和小鼠Ngb基因序列同源性為96%，與人類Ngb同源性為88%，但與脊椎動物其他球蛋白則有很低的同源性，與Mb序列一致性

二、腦紅蛋白的分布

腦紅蛋白廣泛存在于動物器官組織中。在哺乳動物中，目前已經(jīng)在小鼠、大鼠和人中發(fā)現(xiàn)了Ngb，Burmester等[1]用Northern雜交和原位雜交技術(shù)證實腦紅蛋白在小鼠和人腦組織中腦前葉、下丘腦和丘腦等處表達(dá)最強(qiáng)。鄧美玉等[5～6]用原位雜交及免疫組化技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，Ngb mRNA陽性細(xì)胞廣泛存在于大鼠腦內(nèi)各個區(qū)域，定位于神經(jīng)元細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。Ngb免疫反應(yīng)物質(zhì)在腦中不同區(qū)域表達(dá)水平不同，大腦皮質(zhì)表達(dá)水平較高，海馬區(qū)、丘腦、下丘腦均有散在分布。小腦中陽性細(xì)胞較強(qiáng)，主要分布于浦肯野細(xì)胞。在腦干、腦橋中也觀察到陽性細(xì)胞分布，但較少。Schmidt等[7]還觀察到Ngb在小鼠的視網(wǎng)膜中大量表達(dá)，其密度大概是大腦中的100倍，主要分布在視網(wǎng)膜中耗氧最多的視細(xì)胞外網(wǎng)層、內(nèi)網(wǎng)層及節(jié)細(xì)胞層中，提示Ngb參與了高耗氧的視覺感受和視覺形成過程。王航雁等[8]研究發(fā)現(xiàn)，人體不同組織中除腦組織中表達(dá)相對較高外，在多種組織中都有表達(dá)，胎腎、人肝等組織Ngb mRNA表達(dá)甚至大于大腦皮質(zhì)、全腦和小腦，說明Ngb基因并不是神經(jīng)系統(tǒng)特異性的，可能在機(jī)體許多組織、臟器中廣泛區(qū)域發(fā)揮作用，這很可能與多種組織氧利用有密切關(guān)系。此外，內(nèi)分泌系統(tǒng)如垂體、胰島的Langerhans細(xì)胞、腎上腺中也有表達(dá)。

三、腦紅蛋白的生物學(xué)功能

腦紅蛋白的生物學(xué)功能目前尚不完全清楚，可能與下面幾方面有關(guān)：①在氧代謝方面有類似Mb的功能。儲存氧氣和促進(jìn)氧氣向線粒體擴(kuò)散或直接介導(dǎo)氧氣向線粒體的傳遞，促進(jìn)ATP的產(chǎn)生，從而維持正常神經(jīng)元的功能。Ngb 能夠可逆性地結(jié)合氧，與氧氣有很高的親和力，半飽和壓力(P50)約為2托(torr)，高于哺乳動物Hb(約為26托)，低于Mb(約為1托)，該特性使得即使血氧濃度較低，也十分有利于轉(zhuǎn)運氧氣通過血腦屏障，提高高耗氧的腦組織中氧的利用率。實驗表明Ngb在缺血缺氧狀態(tài)下表達(dá)增加，且高度表達(dá)的Ngb能夠使培養(yǎng)的神經(jīng)元在缺氧情況下存活率升高和急性缺血狀態(tài)下大鼠腦梗死體積縮小[9]，提示Ngb在腦缺血缺氧性損傷中對神經(jīng)元有保護(hù)作用。目前缺氧誘導(dǎo)Ngb表達(dá)上調(diào)的機(jī)制仍未闡明，可能與缺氧誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子HIF1有關(guān)[10]。②氧氣感受功能。結(jié)合配體時6配位珠蛋白血紅素袋的構(gòu)象變化較大，提示Ngb可能作為氧氣感受器，根據(jù)氧氣濃度的變化參與細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)通路調(diào)節(jié)[11]。③NADH氧化酶作用。在半缺氧條件下促進(jìn)糖酵解，產(chǎn)生ATP供給能量，有助于維持神經(jīng)元的正常功能。④作為活性氧和NO基團(tuán)的清道夫，參與NO的代謝過程，從而減輕其對神經(jīng)系統(tǒng)的損傷。

四、腦紅蛋白與缺血缺氧性疾病

目前較多研究表明Ngb對腦缺血缺氧有保護(hù)作用，這方面研究可以分為兩大類，一類是在缺血缺氧條件下觀察到在體或離體神經(jīng)細(xì)胞腦紅蛋白的表達(dá)升高，因此推測它起到腦保護(hù)作用。另一類是在缺血缺氧條件下人為增強(qiáng)或降低腦紅蛋白的表達(dá)，觀察到在體或離體神經(jīng)細(xì)胞損傷減輕或增加，這類實驗被認(rèn)為具有較強(qiáng)的說服力。Sun等[9]通過向大鼠腦室注入脫氧核苷酸，中動脈閉塞后腦梗死面積增加，再給予表達(dá)Ngb的腺病毒載體后與對照組比較梗死灶體積減少50%，而利用反義寡核苷酸技術(shù)減少其Ngb的表達(dá)時，腦梗死體積較對照組增加了60%。另外，用NgbTAT治療培養(yǎng)的大鼠皮質(zhì)神經(jīng)元細(xì)胞可以降低細(xì)胞對氧的敏感性[12]，說明其可能在氧化應(yīng)激誘導(dǎo)細(xì)胞損傷中起保護(hù)作用。過分表達(dá)Ngb的轉(zhuǎn)基因小鼠實驗也發(fā)現(xiàn)可以降低腦梗死體積[13]。還有實驗將小鼠大腦中動脈結(jié)扎90 min后再灌注4～24 h，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元胞質(zhì)內(nèi)Ngb的表達(dá)量也增加。以上實驗表明Ngb在缺血缺氧情況下對腦組織具有保護(hù)作用。張成崗[14]等采用RTPCR技術(shù)對大鼠缺血缺氧損傷時腦組織中 Ngb mRNA水平的變化進(jìn)行動態(tài)研究，發(fā)現(xiàn)該基因表達(dá)顯著升高，并呈時相變化，雙側(cè)總動脈夾閉1 min后腦組織中Ngb mRNA迅速增至高峰，5 min時仍然保持高水平，15 min時迅速降低，此后又緩慢升高，提示Ngb可能在腦缺氧適應(yīng)性調(diào)節(jié)中起到重要作用。以往Ngb的研究主要集中在模型和動物實驗方面，在臨床應(yīng)用研究方面目前還處于探索階段。最近國內(nèi)王航雁等[15～16]用ELISA方法檢測新生兒血清Ngb，觀察新生兒和早產(chǎn)兒動脈血清中Ngb表達(dá)的變化，并探討其臨床意義，發(fā)現(xiàn)Ngb表達(dá)無性別差異，并初步確定了足月健康新生兒血清Ngb的參考范圍。研究還發(fā)現(xiàn)宮內(nèi)窘迫新生兒血清Ngb表達(dá)水平顯著高于健康對照組，認(rèn)為新生兒臍動脈血清 Ngb水平作為HIE的早期檢測指標(biāo)具有臨床應(yīng)用價值，該實驗為Ngb在臨床應(yīng)用方面的研究提供了新的思路。Ngb在成人神經(jīng)系統(tǒng)性疾病的臨床應(yīng)用研究尚未見報道。x

【關(guān)鍵詞】 腦紅蛋白;缺血缺氧;神經(jīng)保護(hù)

氧是機(jī)體新陳代謝和維持生存的必要因素，人們很早就知道血紅蛋白(Hb)和肌紅蛋白(Mb)是機(jī)體氧的轉(zhuǎn)運與儲存、線粒體耗氧產(chǎn)能及清除多余氧等過程中的關(guān)鍵物質(zhì)。而對高耗氧的腦組織，人們一直都未能發(fā)現(xiàn)能夠促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)氧利用的關(guān)鍵分子。腦紅蛋白(Ngb)是德國科學(xué)家Burmester T等[1]在2000年首次發(fā)現(xiàn)的存在于人和小鼠腦組織內(nèi)，功能上類似于肌紅蛋白的攜氧球蛋白。含量雖低，僅占腦組織蛋白的0.01%左右[1]，但與腦的氧供應(yīng)密切相關(guān)，在分子水平上調(diào)節(jié)腦組織氧的供應(yīng)狀態(tài)，近年來逐漸成了神經(jīng)科學(xué)研究的熱點。國內(nèi)外學(xué)者對其做了較為深入的研究，現(xiàn)就腦紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)、在機(jī)體中的分布及功能和相關(guān)研究進(jìn)展作一簡要介紹。

一、腦紅蛋白的結(jié)構(gòu)

腦紅蛋白主要以單體形式存在，由151個氨基酸組成，相對分子量為17KD，有少量腦紅蛋白為多聚體，主要為二聚體，極少為四聚體，二聚體以二硫鍵相連。在生理狀態(tài)下Ngb以還原狀態(tài)即脫氧形式(F8His2+-E7His)存在，其結(jié)構(gòu)為6配體，人和小鼠 Ngb是球蛋白當(dāng)中第一個具有6個配體的單體蛋白[2]。Ngb與Hb、Mb均為含鐵卟啉的蛋白，但在基因組成和蛋白結(jié)構(gòu)等方面與Hb、Mb有較大差異。Ngb基因在高級脊椎動物中是一種高度保守的基因，序列同源性分析表明，大鼠和小鼠Ngb基因序列同源性為96%，與人類Ngb同源性為88%，但與脊椎動物其他球蛋白則有很低的同源性，與Mb序列一致性

二、腦紅蛋白的分布

腦紅蛋白廣泛存在于動物器官組織中。在哺乳動物中，目前已經(jīng)在小鼠、大鼠和人中發(fā)現(xiàn)了Ngb，Burmester等[1]用Northern雜交和原位雜交技術(shù)證實腦紅蛋白在小鼠和人腦組織中腦前葉、下丘腦和丘腦等處表達(dá)最強(qiáng)。鄧美玉等[5～6]用原位雜交及免疫組化技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，Ngb mRNA陽性細(xì)胞廣泛存在于大鼠腦內(nèi)各個區(qū)域，定位于神經(jīng)元細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。Ngb免疫反應(yīng)物質(zhì)在腦中不同區(qū)域表達(dá)水平不同，大腦皮質(zhì)表達(dá)水平較高，海馬區(qū)、丘腦、下丘腦均有散在分布。小腦中陽性細(xì)胞較強(qiáng)，主要分布于浦肯野細(xì)胞。在腦干、腦橋中也觀察到陽性細(xì)胞分布，但較少。Schmidt等[7]還觀察到Ngb在小鼠的視網(wǎng)膜中大量表達(dá)，其密度大概是大腦中的100倍，主要分布在視網(wǎng)膜中耗氧最多的視細(xì)胞外網(wǎng)層、內(nèi)網(wǎng)層及節(jié)細(xì)胞層中，提示Ngb參與了高耗氧的視覺感受和視覺形成過程。王航雁等[8]研究發(fā)現(xiàn)，人體不同組織中除腦組織中表達(dá)相對較高外，在多種組織中都有表達(dá)，胎腎、人肝等組織Ngb mRNA表達(dá)甚至大于大腦皮質(zhì)、全腦和小腦，說明Ngb基因并不是神經(jīng)系統(tǒng)特異性的，可能在機(jī)體許多組織、臟器中廣泛區(qū)域發(fā)揮作用，這很可能與多種組織氧利用有密切關(guān)系。此外，內(nèi)分泌系統(tǒng)如垂體、胰島的Langerhans細(xì)胞、腎上腺中也有表達(dá)。

三、腦紅蛋白的生物學(xué)功能

腦紅蛋白的生物學(xué)功能目前尚不完全清楚，可能與下面幾方面有關(guān)：①在氧代謝方面有類似Mb的功能。儲存氧氣和促進(jìn)氧氣向線粒體擴(kuò)散或直接介導(dǎo)氧氣向線粒體的傳遞，促進(jìn)ATP的產(chǎn)生，從而維持正常神經(jīng)元的功能。Ngb 能夠可逆性地結(jié)合氧，與氧氣有很高的親和力，半飽和壓力(P50)約為2托(torr)，高于哺乳動物Hb(約為26托)，低于Mb(約為1托)，該特性使得即使血氧濃度較低，也十分有利于轉(zhuǎn)運氧氣通過血腦屏障，提高高耗氧的腦組織中氧的利用率。實驗表明Ngb在缺血缺氧狀態(tài)下表達(dá)增加，且高度表達(dá)的Ngb能夠使培養(yǎng)的神經(jīng)元在缺氧情況下存活率升高和急性缺血狀態(tài)下大鼠腦梗死體積縮小[9]，提示Ngb在腦缺血缺氧性損傷中對神經(jīng)元有保護(hù)作用。目前缺氧誘導(dǎo)Ngb表達(dá)上調(diào)的機(jī)制仍未闡明，可能與缺氧誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子HIF1有關(guān)[10]。②氧氣感受功能。結(jié)合配體時6配位珠蛋白血紅素袋的構(gòu)象變化較大，提示Ngb可能作為氧氣感受器，根據(jù)氧氣濃度的變化參與細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)通路調(diào)節(jié)[11]。③NADH氧化酶作用。在半缺氧條件下促進(jìn)糖酵解，產(chǎn)生ATP供給能量，有助于維持神經(jīng)元的正常功能。④作為活性氧和NO基團(tuán)的清道夫，參與NO的代謝過程，從而減輕其對神經(jīng)系統(tǒng)的損傷。

四、腦紅蛋白與缺血缺氧性疾病

目前較多研究表明Ngb對腦缺血缺氧有保護(hù)作用，這方面研究可以分為兩大類，一類是在缺血缺氧條件下觀察到在體或離體神經(jīng)細(xì)胞腦紅蛋白的表達(dá)升高，因此推測它起到腦保護(hù)作用。另一類是在缺血缺氧條件下人為增強(qiáng)或降低腦紅蛋白的表達(dá)，觀察到在體或離體神經(jīng)細(xì)胞損傷減輕或增加，這類實驗被認(rèn)為具有較強(qiáng)的說服力。Sun等[9]通過向大鼠腦室注入脫氧核苷酸，中動脈閉塞后腦梗死面積增加，再給予表達(dá)Ngb的腺病毒載體后與對照組比較梗死灶體積減少50%，而利用反義寡核苷酸技術(shù)減少其Ngb的表達(dá)時，腦梗死體積較對照組增加了60%。另外，用NgbTAT治療培養(yǎng)的大鼠皮質(zhì)神經(jīng)元細(xì)胞可以降低細(xì)胞對氧的敏感性[12]，說明其可能在氧化應(yīng)激誘導(dǎo)細(xì)胞損傷中起保護(hù)作用。過分表達(dá)Ngb的轉(zhuǎn)基因小鼠實驗也發(fā)現(xiàn)可以降低腦梗死體積[13]。還有實驗將小鼠大腦中動脈結(jié)扎90 min后再灌注4～24 h，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元胞質(zhì)內(nèi)Ngb的表達(dá)量也增加。以上實驗表明Ngb在缺血缺氧情況下對腦組織具有保護(hù)作用。張成崗[14]等采用RTPCR技術(shù)對大鼠缺血缺氧損傷時腦組織中 Ngb mRNA水平的變化進(jìn)行動態(tài)研究，發(fā)現(xiàn)該基因表達(dá)顯著升高，并呈時相變化，雙側(cè)總動脈夾閉1 min后腦組織中Ngb mRNA迅速增至高峰，5 min時仍然保持高水平，15 min時迅速降低，此后又緩慢升高，提示Ngb可能在腦缺氧適應(yīng)性調(diào)節(jié)中起到重要作用。以往Ngb的研究主要集中在模型和動物實驗方面，在臨床應(yīng)用研究方面目前還處于探索階段。最近國內(nèi)王航雁等[15～16]用ELISA方法檢測新生兒血清Ngb，觀察新生兒和早產(chǎn)兒動脈血清中Ngb表達(dá)的變化，并探討其臨床意義，發(fā)現(xiàn)Ngb表達(dá)無性別差異，并初步確定了足月健康新生兒血清Ngb的參考范圍。研究還發(fā)現(xiàn)宮內(nèi)窘迫新生兒血清Ngb表達(dá)水平顯著高于健康對照組，認(rèn)為新生兒臍動脈血清 Ngb水平作為HIE的早期檢測指標(biāo)具有臨床應(yīng)用價值，該實驗為Ngb在臨床應(yīng)用方面的研究提供了新的思路。Ngb在成人神經(jīng)系統(tǒng)性疾病的臨床應(yīng)用研究尚未見報道。

五、腦紅蛋白與創(chuàng)傷性腦損傷

目前多個研究顯示在腦缺血缺氧時Ngb的表達(dá)升高，表明了Ngb對缺血缺氧性腦損傷有保護(hù)作用，是否對創(chuàng)傷性腦損傷也有保護(hù)作用呢?近年來也有學(xué)者在這方面做了一些研究。國內(nèi)周定標(biāo)等[17]通過體外培養(yǎng)原代神經(jīng)元損傷模型的建立，采用免疫組化和圖像分析技術(shù)觀測損傷前、后不同時間點神經(jīng)元Ngb免疫組化反應(yīng)物和陽性信號值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，12 h后Ngb陽性信號開始增加，16 h達(dá)到高峰，隨后逐漸下降，128 h后恢復(fù)正常水平，表明機(jī)械損傷可以誘導(dǎo)神經(jīng)元Ngb在一定時間段內(nèi)表達(dá)上調(diào)，Ngb可能參與了機(jī)械損傷后神經(jīng)元的修復(fù)過程。研究還表明，大鼠彌漫性顱腦損傷后Ngb mRNA的表達(dá)呈雙峰型，提示其可能參與神經(jīng)元損傷后應(yīng)激及繼發(fā)性腦缺血缺氧性腦損傷的應(yīng)答機(jī)制[18]。同樣，大鼠腦外傷后在傷灶周圍皮質(zhì)神經(jīng)元內(nèi)也觀察到Ngb表達(dá)明顯升高[19]。以上研究表明，Ngb可能參與了腦外傷后神經(jīng)元的保護(hù)作用。眾所周知，繼發(fā)性腦損傷的實質(zhì)是腦組織的缺血缺氧，尸檢發(fā)現(xiàn)，腦外傷死亡的病人90%都存在腦缺血，改善腦外傷病人預(yù)后的關(guān)鍵在于抑制原發(fā)性腦損傷后的繼發(fā)性腦缺血缺氧損傷，腦紅蛋白的發(fā)現(xiàn)，為繼發(fā)性腦損傷的研究與防治提供了新的思路。

六、腦紅蛋白與其他疾病

作為一種新發(fā)現(xiàn)的攜氧球蛋白，因為腦紅蛋白的特殊分子結(jié)構(gòu)和其對氧有很高的親和力，以及Ngb的神經(jīng)元定位和可能的內(nèi)源性神經(jīng)保護(hù)因子的功能，為神經(jīng)系統(tǒng)氧的利用及神經(jīng)元保護(hù)等方面的研究提供了一條新的途徑，目前成為神經(jīng)內(nèi)科、神經(jīng)外科以及機(jī)體組織氧利用方面研究的熱點，并取得了一定的成果。對其他疾病也具有保護(hù)的作用，有研究認(rèn)為，腦紅蛋白在視網(wǎng)膜、生殖系統(tǒng)中的高濃度表達(dá)，為視神經(jīng)缺氧性病變?nèi)绺咴鄣撞　⒛行圆挥闹委煼矫嬷赋隽诵碌姆较颍哂兄匾呐R床意義[20]。近來研究還發(fā)現(xiàn)腦紅蛋白在神經(jīng)系統(tǒng)退行性變中具有保護(hù)作用，與某些老年神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展有著某種聯(lián)系[21]，這些發(fā)現(xiàn)為帕金森氏綜合征、阿爾茨海默病等的治療帶來了新的希望。Fordel等[22]研究發(fā)現(xiàn)Ngb還可以保護(hù)細(xì)胞免受非缺氧性損傷，提示它可能還有更為廣泛的內(nèi)源性作用。雖然Ngb已成為目前神經(jīng)科學(xué)研究的熱點，并在基因序列、定位、蛋白結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了較為深入的研究，但當(dāng)前仍然存在幾個問題：①Ngb的生理功能目前還存在爭議;②Ngb到底是通過何種方式、如何對神經(jīng)元實施保護(hù);③Ngb受缺氧誘導(dǎo)所涉及的信號傳導(dǎo)途徑仍然不明了;④Ngb的相關(guān)臨床應(yīng)用研究少見有報道。

綜上所述，Ngb是一種新的內(nèi)源性神經(jīng)保護(hù)因子，在神經(jīng)系統(tǒng)疾病及組織氧利用等方面的研究具有重要的應(yīng)用價值，對于Ngb保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞機(jī)制的研究及在臨床上如何加以利用是未來Ngb研究方向。

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第7篇

關(guān)鍵詞：智能科學(xué)與技術(shù)；科學(xué)研究；專業(yè)建設(shè)

中圖分類號：G642　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1　引言

智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科以計算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合了認(rèn)知科學(xué)、信息學(xué)、控制科學(xué)、生命科學(xué)、語言學(xué)等學(xué)科的相關(guān)理論和研究方法，是一門新興的交叉學(xué)科，將成為21世紀(jì)信息科學(xué)研究的制高點和信息產(chǎn)業(yè)價值的主要提升點。

在國外，許多著名高校都設(shè)立了“人工智能”專業(yè)并授予智能科學(xué)專業(yè)學(xué)位：世界多數(shù)知名的理工類院校都設(shè)立有人工智能研究所或?qū)嶒炇遥M(jìn)行智能科學(xué)專業(yè)的研究生培養(yǎng)及科研工作。在國內(nèi)，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)起步則較晚：2003年12月5日，教育部正式批準(zhǔn)北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)，這標(biāo)志著我國“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的誕生。

廈門大學(xué)在智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)有多年的研究積累和師資儲備。2006年12月，教育部正式批準(zhǔn)廈門大學(xué)設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)，2007年6月6日，廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)成立，并于2007年9月迎來了第一屆本科生。本文將簡要介紹近幾年來廈門大學(xué)“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的建設(shè)情況。

2　廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究進(jìn)展

廈門大學(xué)在智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的研究已開展了多年。早在1988年，學(xué)校就成立了校級科研機(jī)構(gòu)――“廈門大學(xué)人工智能與計算機(jī)研究所”，目前，經(jīng)廈門大學(xué)批準(zhǔn)，正式更名為“廈門大學(xué)人工智能研究所”。它是一個以實用智能技術(shù)研究為主、集基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)于一體的研究機(jī)構(gòu)，是廈門大學(xué)組建智能科學(xué)與技術(shù)系的主要基礎(chǔ)。

廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系面向國際學(xué)科發(fā)展趨勢和國家發(fā)展的重大需求，利用人工智能研究的方法和手段，不斷開辟新的研究領(lǐng)域，逐漸確立了語言信息處理、認(rèn)知計算、智能信息檢索、中醫(yī)信息處理、視頻圖像處理、智能機(jī)器人等主要研究方向。在語言信息處理方面，現(xiàn)設(shè)手寫漢字識別、自然語言理解、機(jī)器翻譯、語料庫技術(shù)等研究領(lǐng)域；在認(rèn)知計算方面，現(xiàn)設(shè)覺知計算、腦機(jī)接口、機(jī)器感覺、隱喻邏輯等研究領(lǐng)域；在智能信息檢索方面，現(xiàn)設(shè)文本信息過濾、信息檢索、信息提取、智能數(shù)據(jù)挖掘、Web挖掘等研究領(lǐng)域；在中醫(yī)信息處理方面，現(xiàn)主要研究開發(fā)多媒體中草藥智能查詢系統(tǒng)、基于舌象中醫(yī)智能體檢系統(tǒng)；在視頻圖像處理方面，現(xiàn)設(shè)圖像數(shù)據(jù)庫、生物特征識別、遙感圖像、地理信息系統(tǒng)等研究領(lǐng)域。2008年，系里引進(jìn)了被稱為“人工大腦之父”的著名學(xué)者Hugo de Garis教授，并以他為首組建了人工大腦研究室，該研究室的目標(biāo)是，經(jīng)過三年左右的時間，建設(shè)中國首個人工大腦。

經(jīng)過十幾年的不懈努力，我們在上述研究領(lǐng)域均取得了一批有影響的重要研究成果，在我國學(xué)術(shù)界具有一定的學(xué)術(shù)地位，獲得數(shù)十項國家和省部級項目經(jīng)費的支持。目前在研的項目有國家自然科學(xué)基金項目3項、國家863項目2項、國家863子項目2項、福建省自然科學(xué)基金項目1項、福建省科技計劃重點項目2項。在漢字識別、詞語切分標(biāo)注、語法分析、詞義消歧、指代消解、語言神經(jīng)基礎(chǔ)、漢語理解策略、網(wǎng)上信息的選擇翻譯、統(tǒng)計機(jī)器翻譯、語音識別與合成、計算機(jī)音樂、計琴學(xué)等諸多方面進(jìn)行了有特色的研究，形成了具體的算法，并且還提出了一種系統(tǒng)性的協(xié)動計算理論，出版專著5部，數(shù)百篇，其中近三年被EI、SCI等檢索的論文達(dá)200余篇。

在基礎(chǔ)理論研究的基礎(chǔ)上，智能科學(xué)與技術(shù)系還十分注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，先后與北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限公司和深圳名人電腦等公司進(jìn)行合作研發(fā)，廣泛開展應(yīng)用系統(tǒng)的研制開發(fā)，主要包括：手寫漢字機(jī)器識別系統(tǒng)、漢語分詞和詞性標(biāo)注系統(tǒng)、機(jī)器翻譯系統(tǒng)以及網(wǎng)上漢語文本分類和信息過濾系統(tǒng)。其中，手寫漢字機(jī)器識別系統(tǒng)獲浙江省教育廳科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎：機(jī)器輔助漢英互翻系統(tǒng)獲福建省科技廳科技進(jìn)步三等獎；漢語分詞和詞性標(biāo)注系統(tǒng)獲得2003年863中文信息處理評測第二名：機(jī)器翻譯系統(tǒng)(包括XMMT漢英機(jī)器翻譯系統(tǒng)、Matrix英漢機(jī)器翻譯系統(tǒng)、Light英漢機(jī)器翻譯系統(tǒng)和Neon英漢雙向機(jī)器翻譯系統(tǒng))在863智能接口評測中多次名列前茅，形成多項產(chǎn)品，技術(shù)授權(quán)國內(nèi)多家單位使用。

在科研平臺建設(shè)方面，智能科學(xué)與技術(shù)系發(fā)揮廈門大學(xué)多學(xué)科交叉的優(yōu)勢，聯(lián)合人文學(xué)院、外文學(xué)院和海外教育學(xué)院華文系的學(xué)術(shù)力量，于2003年成立了“廈門大學(xué)語言技術(shù)中心”，其中，漢外多語言機(jī)器翻譯為主攻方向之一。2006年獲批了“智能信息技術(shù)福建省高校重點實驗室”；目前，以人工大腦相關(guān)內(nèi)容為研究核心的“福建省仿腦智能系統(tǒng)重點實驗室”也已獲批。

3　廈門大學(xué)“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)建設(shè)情況

廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系現(xiàn)有一個本科專業(yè)(智能科學(xué)與技術(shù))，三個學(xué)術(shù)型碩士學(xué)位授予專業(yè)(人工智能基礎(chǔ)、模式識別與智能系統(tǒng)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù))，一個“計算機(jī)技術(shù)”工程碩士培養(yǎng)方向(智能工程及網(wǎng)絡(luò)安全方向)，一個博士學(xué)位授予專業(yè)(人工智能基礎(chǔ))。現(xiàn)有在校本科生近90人，碩士研究生80多人，博士研究生25人，博士后2人。本系教職工近30人，其中：教授5人，副教授5人，80％具有博士學(xué)位或者博士在讀，40歲以下的年輕教師占2／3。

3.1　本科生專業(yè)建設(shè)

在本科生培養(yǎng)方面，廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系的目標(biāo)是要求學(xué)生能夠有效和系統(tǒng)地掌握本學(xué)科的理論基礎(chǔ)，比較深入地理解智能科學(xué)與技術(shù)理論；培養(yǎng)具有一定的分析、綜合和創(chuàng)新能力，能夠承當(dāng)智能信息系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教學(xué)任務(wù)的，德、智、體全面發(fā)展的科學(xué)技術(shù)工作者：畢業(yè)生適宜到科研機(jī)構(gòu)、學(xué)校、技術(shù)或行政管理部門、公司、廠礦等企事業(yè)單位從事科技研究、應(yīng)用開發(fā)、信息管理和教學(xué)工作，也可以進(jìn)一步攻讀該專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的碩士學(xué)位。

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，我們遵循“寬口徑、厚基礎(chǔ)、抓關(guān)鍵、重實踐”四項基本原則，制定了較合理的教學(xué)計劃，在本科一、二年級安排公共基本課程、校通識教育課程、院系通修課程；從二年級下學(xué)期開始結(jié)束院系通修課程，轉(zhuǎn)而推出部分學(xué)科通修課程，向?qū)I(yè)化過渡，三年級開始加入方向性選修課程。其中，公共基本課程621學(xué)時、33學(xué)分；校通識教育課程262學(xué)、15學(xué)分；學(xué)科通修課程1544學(xué)時、90學(xué)分；方向性課程120學(xué)時、分；學(xué)科跨方向性課程108學(xué)時、6學(xué)分。這樣的安排能真正使學(xué)生在獲得扎實而寬厚的理論基礎(chǔ)、合理的知識結(jié)構(gòu)的同時，培養(yǎng)較強(qiáng)的獲取新知識的能力和創(chuàng)新精神。

為了能切實提高學(xué)生的動手實踐能力，我們在辦學(xué)過程中十分重視和強(qiáng)調(diào)實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練并倡導(dǎo)理論與實際 相結(jié)合，已經(jīng)規(guī)劃建設(shè)一個特色實驗室――“仿腦認(rèn)知與智能機(jī)器人”實驗室，可支撐仿腦認(rèn)知與智能機(jī)器人兩個方向相關(guān)課程的教學(xué)實驗，總經(jīng)費預(yù)算100萬元。依托該實驗室，結(jié)合相關(guān)課程，高年級本科生可以進(jìn)行“心理物理測試實驗”、“眼動測試實驗”、“面部表情與腦電對照實驗”、“行為學(xué)與智能關(guān)系測試實驗”、“機(jī)器人避障行走路徑規(guī)劃”、“機(jī)器人目標(biāo)識別與跟蹤”、“機(jī)器人聲控實驗”、“機(jī)器人智能語言翻譯”、“機(jī)器人足球比賽”等眾多特色實驗。

3.2　研究生專業(yè)建設(shè)

廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系的研究生培養(yǎng)以加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心，以加強(qiáng)基礎(chǔ)課、專業(yè)課，實驗實踐教學(xué)、論文創(chuàng)新寫作、促進(jìn)理論與實踐相結(jié)合為重點，包含碩士研究生和博士研究生兩個培養(yǎng)層次。其中，碩士研究生層次又分為學(xué)術(shù)型研究生和工程碩士兩種類型，分別進(jìn)行培養(yǎng)。

在學(xué)術(shù)型碩士研究生培養(yǎng)方面，我們的目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)智能科學(xué)與計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，適應(yīng)國家社會發(fā)展與進(jìn)步事業(yè)需要的，德、智、體、美全面發(fā)展，系統(tǒng)地掌握本學(xué)科基本概念、基本原理、基本方法、基本技能的，具有創(chuàng)新能力、理論聯(lián)系實際的高級專門人才和能適應(yīng)未來從事基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)研究和工程應(yīng)用研究之人才。畢業(yè)生適宜到科研部門、學(xué)校從事科學(xué)研究和教學(xué)工作；適宜到計算機(jī)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的企事業(yè)單位從事智能科學(xué)與計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的開發(fā)研究、應(yīng)用與管理等工作；可以繼續(xù)攻讀智能科學(xué)與計算機(jī)科學(xué)及其相關(guān)學(xué)科的博士學(xué)位。目前包含“人工智能基礎(chǔ)”、“模式識別與智能系統(tǒng)”和“計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”三個專業(yè)。其中，“人工智能基礎(chǔ)”專業(yè)包含如下培養(yǎng)方向：認(rèn)知科學(xué)理論、認(rèn)知邏輯學(xué)、計算語言學(xué)、智能計算方法、藝術(shù)認(rèn)知與計算、腦高級功能成像等；“模式識別與智能系統(tǒng)”專業(yè)包含如下培養(yǎng)方向：計算機(jī)視覺、機(jī)器翻譯系統(tǒng)、智能中醫(yī)診斷系統(tǒng)、機(jī)器音樂、模式識別、音頻信息處理等：“計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”專業(yè)包含如下培養(yǎng)方向：人工智能應(yīng)用技術(shù)、自然語言處理技術(shù)、智能信息檢索技術(shù)、多媒體綜合應(yīng)用技術(shù)、圖像與視頻處理技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。

在工程碩士培養(yǎng)方面，目前智能系招收“計算機(jī)技術(shù)”工程碩士――B方向(智能工程及網(wǎng)絡(luò)安全)的工程碩士研究生，目標(biāo)是培養(yǎng)具有扎實的計算機(jī)學(xué)科專業(yè)知識和工程技術(shù)能力，掌握現(xiàn)代智能與網(wǎng)絡(luò)科學(xué)前沿知識，在智能工程與網(wǎng)絡(luò)安全方向具有一定研究深度和項目研發(fā)能力的高層次應(yīng)用型人才。培養(yǎng)方向包括：嵌入式智能家居、視頻圖像處理、網(wǎng)絡(luò)視覺監(jiān)控、模式識別與智能系統(tǒng)、智能機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容監(jiān)管、黑客與網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息安全、信息檢索與信息過濾、自然語言處理、機(jī)器翻譯、語音識別與合成、智能中醫(yī)信息處理、人工大腦、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。

在博士研究生培養(yǎng)方面，設(shè)有“人工智能基礎(chǔ)”博士學(xué)位授予專業(yè)，目標(biāo)是培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實，具有創(chuàng)新意識，對某一領(lǐng)域有全面深入了解或?qū)δ骋粦?yīng)用領(lǐng)域有獨立解決實際問題的能力，能夠解決前人未能解決的科學(xué)問題或社會發(fā)展中亟待解決的技術(shù)問題的高級專業(yè)人才：其研究工作對科學(xué)技術(shù)或社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有明顯貢獻(xiàn)，為人工智能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用提供新的基礎(chǔ)或新技術(shù)、新方法。培養(yǎng)方向包括：人工智能以及應(yīng)用技術(shù)、藝術(shù)認(rèn)知與計算、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、軟計算方法及其應(yīng)用、智能多媒體信息處理、腦功能成像技術(shù)等。

4　總結(jié)與展望

第8篇

論文關(guān)鍵詞：模擬電路；故障診斷；小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

論文摘要：分析了模擬電路故障診斷的重要性和目前存在的困難，對基于小渡分析理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的模擬電路故障診斷方法進(jìn)行了綜述．指出了小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于模擬電路故障診斷存在的問題和未來的應(yīng)用前景。

模擬電路故障診斷在理論上可概括為:在已知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、輸人激勵和故障響應(yīng)或可能已知部分元件參數(shù)的情況下，求故障元件的參數(shù)和位置。

盡管目前模擬電路故障診斷理論和方法都取得了不少成就，提出了很多故障診斷方法，如故障字典法、故障參數(shù)識別法、故障驗證法等。但是由于模擬電路測試和診斷有其自身困難，進(jìn)展比較緩慢。其主要困難有:模擬電路中的故障模型比較復(fù)雜，難以作簡單的量化;模擬電路中元件參數(shù)具有容差，增加了故障診斷的難度;在模擬電路中廣泛存在著非線性問題，為故障的定位診斷增加了難度;在一個實用的模擬電路中，幾乎無一例外地存在著反饋回路，仿真時需要大量的復(fù)雜計算;實際的模擬電路中可測電壓的節(jié)點數(shù)非常有限.導(dǎo)致可用于作故障診斷的信息量不夠充分，造成故障定位的不確定性和模糊性。

因此，以往對模擬電路故障診斷的研究主要停留在中小規(guī)模線性無容差或小容差的情況，有些方法也已成功地應(yīng)用于工程實際。但如何有效地解決模擬電路的容差和非線性問題，如何解決故障診斷的模糊性和不確定性等是今后迫切需要解決的問題。小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則因其利于模擬人類處理問題的過程、容易顧及人的經(jīng)驗且具有一定的學(xué)習(xí)能力等特點，所以在這一領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

1小波分析理論在模擬電路故障診斷中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

簡單地講，小波就是一個有始有終的小的“波浪”小波分析源于信號分析，源于函數(shù)的伸縮和平移，是Fourier分析、Gabor分析和短時Fourier分析發(fā)展的直接結(jié)果。小波分析的基木原理是通過小波母函數(shù)在尺度上的伸縮和時域上的平移來分析信號，適當(dāng)選擇母函數(shù).可以使擴(kuò)張函數(shù)具有較好的局部性，小波分析是對信號在低頻段進(jìn)行有效的逐層分解，而小波包分析是對小波分析的一種改進(jìn)，它為信號提供了一種更加精細(xì)的分析方法，對信號在全頻段進(jìn)行逐層有效的分解，更有利于提取信號的特征。因此，它是一種時頻分析方法。在時頻域具有良好的局部化性能并具有多分辨分析的特性，非常適合非平穩(wěn)信號的奇異性分析。如:利用連續(xù)小波變換可以檢測信號的奇異性，區(qū)分信號突變和噪聲，利用離散小波變換可以檢測隨機(jī)信號頻率結(jié)構(gòu)的突變。

小波變換故障診斷機(jī)理包括:利用觀測器信號的奇異性進(jìn)行故障診斷以及利用觀測器信號頻率結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行故障診斷。小波變換具有不需要系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、故障檢測靈敏準(zhǔn)確、運算量小、對噪聲的抑制能力強(qiáng)和對輸入信號要求低的優(yōu)點。但在大尺度下由于濾波器的時域?qū)挾容^大，檢測時會產(chǎn)生時間延遲，且不同小波基的選取對診斷結(jié)果也有影響。在模擬電路故障診斷中，小波變換被有效地用來提取故障特征信息即小波預(yù)處理器之后，再將這些故障特征信息送人故障分類處理器進(jìn)行故障診斷。小波分析理論的應(yīng)用一般被限制在小規(guī)模的范圍內(nèi)，其主要原因是大規(guī)模的應(yīng)用對小波基的構(gòu)造和存儲需要的花費較大。

2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論在模擬電路故障診斷中的應(yīng)用分析

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是在現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上提出來的，是一種抽象的數(shù)學(xué)模型，是對人腦功能的模擬。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已形成了數(shù)十種網(wǎng)絡(luò)，包括多層感知器Kohomen自組織特征映射、Hopfield網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)共振理論、ART網(wǎng)絡(luò)、RBF網(wǎng)絡(luò)、概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。這些網(wǎng)絡(luò)由于結(jié)構(gòu)不同，應(yīng)用范圍也各不相同。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本身不僅具有非線性、自適應(yīng)性、并行性、容錯性等優(yōu)點以及分辨故障原因、故障類型的能力外，而且訓(xùn)練過的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能儲存有關(guān)過程的知識，能直接從定量的、歷史故障信息中學(xué)習(xí)。所以在20世紀(jì)80年代末期，它已開始應(yīng)用于模擬電路故障診斷。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不斷成熟及大量應(yīng)用，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)廣泛用于模擬電路的故障診斷已是發(fā)展趨勢。BY神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于具有良好的模式分類能力，尤其適用于模擬電路故障診斷領(lǐng)域，因而在模擬電路故障診斷系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景，也是目前模擬電路故障診斷中用得較多而且較為有效的一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

3小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用進(jìn)展分析

3，1小波分析理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論結(jié)合的必要性

在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用于模擬電路故障診斷的過程中，神經(jīng)網(wǎng)路對于隱層神經(jīng)元節(jié)點數(shù)的確定、各種參數(shù)的初始化和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造等缺乏更有效的理論性指導(dǎo)方法，而這些都將直接影響神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用效果。小波分析在時域和頻域同時具有良好的局部化特性，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則具有自學(xué)習(xí)、并行處理、自適應(yīng)、容錯性和推廣能力二因此把小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩者的優(yōu)點結(jié)合起來應(yīng)用于故障診斷是客觀實際的需要。

目前小波分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合有兩種形式，一種是先利用小波變換對信號進(jìn)行預(yù)處理，提取信號的特征向量作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸人，另一種則是采用小波函數(shù)和尺度函數(shù)形成神經(jīng)元，達(dá)到小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接融合第一種結(jié)合方式是小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的松散型結(jié)合，第二種結(jié)合方式是小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的緊致型結(jié)合。

3.2小波分析理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的結(jié)合形式

小波與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的松散型結(jié)合，即:用小波分析或小波包分析作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的前置處理手段，為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供輸人特征向魚具體來說就是利用小波分析或小波包分析，把信號分解到相互獨立的頻帶之內(nèi)，各頻帶內(nèi)的能童值形成一個向覺，該向童對不同的故障對應(yīng)不同的值，從而可作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入特征向量一旦確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入特征向童，再根據(jù)經(jīng)驗確定采用哪種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及隱層數(shù)和隱層單元數(shù)等，就可以利用試驗樣本對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，調(diào)整權(quán)值，從而建立起所需的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

小波與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的緊致型結(jié)合，即:用小波函數(shù)和尺度函數(shù)形成神經(jīng)元，達(dá)到小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接融合，稱為狹義上的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這也是常說的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它是以小波函數(shù)或尺度函數(shù)作為激勵函數(shù)，其作用機(jī)理和采用Sigmoid函數(shù)的多層感知器基本相同。故障診斷的實質(zhì)是要實現(xiàn)癥狀空間到故障空間的映射，這種映射也可以用函數(shù)逼近來表示。小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形成也可以從函數(shù)逼近的角度加以說明。常見的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有:利用尺度函數(shù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中神經(jīng)元激勵函數(shù)的正交基小波網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、多分辨率小波網(wǎng)絡(luò)、區(qū)間小波網(wǎng)絡(luò)等。

3.3小波分析理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論結(jié)合的優(yōu)點

小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有以下優(yōu)點:一是可以避免M LY等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計的育目性;二是具有逼近能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)收斂速度快、參數(shù)的選取有理論指導(dǎo)、有效避免局部最小值問題等優(yōu)點。

在模擬電路故障診斷領(lǐng)域，小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還是一個嶄新的、很有前途的應(yīng)用研究方向。隨著小波分析理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的不斷發(fā)展，小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于模擬電路故障診斷領(lǐng)域?qū)⑷找娉墒臁?/p>

第9篇

［關(guān)鍵詞］適應(yīng)性教法 ER效應(yīng) 認(rèn)知負(fù)荷理論

［作者簡介］仝宇光（1982-　），男，河北保定人，河北大學(xué)教育學(xué)院，講師，博士，研究方向為認(rèn)知與學(xué)習(xí)。（河北 保定 071000）張麗芳（1982-　），女，山西陽泉人，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)生處，講師，碩士，研究方向為學(xué)生心理健康教育。（河北 保定 071001）

［課題項目］本文系河北省科技計劃項目課題“大學(xué)生自我管理技能開發(fā)的研究”（課題編號：064572132）和河北省教育廳人文社會科學(xué)研究項目課題“大學(xué)生自我管理模式研究”（課題編號：2010421）的研究成果。

［中圖分類號］G642 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A ［文章編號］1004-3985（2012）26-0143-02

一、引言

在現(xiàn)代大學(xué)教育中，大規(guī)模教學(xué)（mass　tutoring）逐漸取代了個別化（one-one　tutoring）教學(xué)，成為現(xiàn)在普遍運用的教學(xué)模式。雖然大規(guī)模教學(xué)節(jié)約了成本，但教學(xué)效果并不顯著。在這樣的背景下，適應(yīng)多樣化學(xué)習(xí)者的理念逐漸得到提倡，教法需要適應(yīng)個體的思想逐漸被廣大教育者所接受，由此催生了適應(yīng)性教法（adaptive　instruction）研究。近十年來，適應(yīng)性教法模式變化多樣，研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，伴隨著適應(yīng)性教法而產(chǎn)生的專業(yè)知識反轉(zhuǎn)效應(yīng)（expertise　reversal　effect，簡稱　“ER效應(yīng)”）也受到了教育者和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。圍繞ER效應(yīng)，教育者提出了多種有效的適合不同水平知識結(jié)構(gòu)的教學(xué)原則，然而對ER效應(yīng)研究中的一些不足也值得教育者進(jìn)一步思考適應(yīng)性教法如何更好地發(fā)揮其功效。

二、適應(yīng)性教法背景下ER效應(yīng)簡介

20世紀(jì)70年代，電視以及電腦等教學(xué)工具的推廣促進(jìn)了教法技術(shù)的革新，旨在使教法步驟更加程序化和精密化的控制論思想逐漸在教學(xué)領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。Atkinson在Smallwood有關(guān)控制論的基礎(chǔ)上，勾畫了控制論思想下教法的基本因素：（1）學(xué)習(xí)過程模型；（2）關(guān)于教法活動可實施性的詳細(xì)說明；（3）關(guān)于教法實施客體的詳細(xì)說明；（4）對于教學(xué)活動效果所耗費成本和取得收益的計算。這種教法被稱為“適應(yīng)性教法（adaptive　instruction）”。適應(yīng)性教法基本因素確定后，起初研究者主要關(guān)注適應(yīng)性教法內(nèi)部如何優(yōu)化教學(xué)資源，細(xì)化教法活動步驟，后來隨著適應(yīng)性教法探索的深入，出現(xiàn)了一種有趣的現(xiàn)象，即ER效應(yīng)。這種現(xiàn)象啟示研究者，一味強(qiáng)調(diào)教法自身的復(fù)雜性和精細(xì)程度，教學(xué)收益并不理想。研究者開始意識到大規(guī)模教學(xué)對學(xué)習(xí)過程和教學(xué)效果的評估依賴于對教學(xué)群體內(nèi)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀態(tài)的精確評估。適應(yīng)性教法逐漸成為了學(xué)習(xí)者教法（learner－tutor　instruction）的代名詞，而ER效應(yīng)也成為適應(yīng)性教法研究的主要議題。

ER效應(yīng)的研究始于20世紀(jì)90年代中期，是指隨著學(xué)習(xí)者水平的提高（由新手變成專家），教法的效果出現(xiàn)反轉(zhuǎn)，即適合于新手的教法卻導(dǎo)致了專家學(xué)習(xí)效果的低下。這種教法教學(xué)效果的反轉(zhuǎn)在某些情況下表現(xiàn)為完全反轉(zhuǎn)；在某些情況下表現(xiàn)為部分反轉(zhuǎn)。

三、ER效應(yīng)的實證證據(jù)

1.以文字為教學(xué)材料中的ER效應(yīng)。文字與圖片是最基本的教學(xué)材料，在適應(yīng)性教法中，以文字為教學(xué)材料的教法主要是指整合性教法（integrative　instruction）。如在文學(xué)領(lǐng)域的傳統(tǒng)教法中，在需要學(xué)習(xí)的整段文本結(jié)束后標(biāo)識出整段文本的釋義；在整合教法里，將釋義緊緊附于文本中每個獨立語句之下。在一項文學(xué)領(lǐng)域研究中，研究者讓文學(xué)系的初學(xué)者或者在理論、實踐領(lǐng)域?qū)ι勘葋單膶W(xué)有專長的學(xué)習(xí)者來學(xué)習(xí)奧賽羅劇本，采取的教法是整合性教法。在教法中，現(xiàn)代英語的解釋粘著于劇本的每一句下面。從測題得分可以看到，新手適合整合性教法，而專家卻完全不適應(yīng)整合性教法。

2.樣例教學(xué)指導(dǎo)中的ER效應(yīng)。在大規(guī)模教法中，樣例教學(xué)指導(dǎo)（worked　example　instruction）是常用的適應(yīng)性教法。多項實證研究發(fā)現(xiàn)，樣例教學(xué)指導(dǎo)在學(xué)習(xí)的早期階段比其他階段更為有效；在晚期階段讓學(xué)生采取傳統(tǒng)的探索性問題解決教學(xué)指導(dǎo)比樣例教學(xué)指導(dǎo)更為有效。樣例教學(xué)指導(dǎo)可細(xì)分為三種：第一種是問題——樣例教法，即對于同樣類型的問題，通過樣例讓學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)；第二種是樣例——問題教法，先提出問題，學(xué)習(xí)者根據(jù)自身情況自己解決，在需要輔助時提供樣例，這種教法被教育者所推崇，與無指導(dǎo)的問題解決情境相比，有指導(dǎo)的問題解決情境可能是一種根本性的教學(xué)變化；第三種教法是退化型樣例教法（faded　worked　example　instruction），先提出問題，接著呈現(xiàn)不完整樣例，并且解題步驟隨著解題過程逐漸增加。Reisslein　等比較了三種樣例教學(xué)指導(dǎo)中的ER效應(yīng)，讓大學(xué)里的工程系的學(xué)生學(xué)習(xí)電路，結(jié)果發(fā)現(xiàn)問題——樣例教法對新手的指導(dǎo)效果更好；樣例——問題教法和退化型樣例教法對有更多知識背景學(xué)生的教學(xué)效果更好。退化型樣例教法主要是固定刪除樣例中的某些步驟來呈現(xiàn)樣例，研究者又進(jìn)一步比較了同步刪除和異步刪除兩種教法的效果。對于新手來講，異步刪除的教學(xué)效果更優(yōu)；但對于專家而言，同步刪除的教學(xué)效果更優(yōu)。

3.超文本教學(xué)中的ER效應(yīng)。超媒介教學(xué)是多媒體教學(xué)指導(dǎo)中的一種教學(xué)手段，其中使用最多的是超文本教學(xué)。研究者首先發(fā)現(xiàn)層級型超文本教法和混合型超文本教法對不同類型的學(xué)習(xí)者具有不同影響。Calisir等以兩種超文本教法讓學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)生產(chǎn)管理知識，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比于一般線性文本，兩種類型的超文本鏈接均能夠促進(jìn)新手的學(xué)習(xí)；但兩種超文本鏈接對于專家的輔助學(xué)習(xí)效果并無優(yōu)勢。在另一項Potelle等的研究中發(fā)現(xiàn)，層級地圖型、語義網(wǎng)絡(luò)地圖型、首字母主題型三種超鏈接的教法效果針對心理專業(yè)知識背景較好的學(xué)生學(xué)習(xí)社會心理學(xué)課程效果沒有顯著差異；但對于新手而言，只有層級地圖型的教學(xué)效果更好。

四、ER效應(yīng)的理論視角

對于ER效應(yīng)，研究者主要從認(rèn)知負(fù)荷和心理能量的角度加以闡釋。通俗地講，認(rèn)知負(fù)荷就是學(xué)習(xí)任務(wù)所消耗的心理資源。學(xué)習(xí)者在面對復(fù)雜的學(xué)習(xí)材料時，需要理解、領(lǐng)悟并抽取出自身能夠理解的知識點，這是產(chǎn)生與學(xué)習(xí)有關(guān)的認(rèn)知負(fù)荷的過程。但與此同時，教法由于不良設(shè)計引起多種教學(xué)資料的無效組合或同一教學(xué)資料在呈現(xiàn)形式上時間和空間分離，也會產(chǎn)生外在認(rèn)知負(fù)荷。對于新手而言，旨在降低外在認(rèn)知負(fù)荷的教法；對專業(yè)水平較高的學(xué)習(xí)者來說，卻成為無效加工的冗余信息。這導(dǎo)致更高水平的學(xué)習(xí)者花費更多的時間和努力去重新解釋這些冗余信息，耗費了更多的心理能量從而產(chǎn)生了ER效應(yīng)。

同時，可以從動機(jī)資源耗費的角度解釋ER效應(yīng)。實際上，學(xué)習(xí)活動是一個復(fù)雜的活動，不僅包括單純的認(rèn)知活動，也包括評價活動。評價活動包括對自己認(rèn)知活動的監(jiān)控以及對目標(biāo)定向的預(yù)期。目標(biāo)定向包括學(xué)習(xí)目標(biāo)定向和成就目標(biāo)定向。學(xué)習(xí)目標(biāo)定向涉及對所經(jīng)歷的知識或能力的增長；成就目標(biāo)定向涉及對任務(wù)成績超過他人的滿足。兩種目標(biāo)定向消耗的是學(xué)習(xí)者的動機(jī)資源。如果學(xué)習(xí)者一味追求學(xué)習(xí)過程中要吸納全部的信息，那么兩種定向高的學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中所投入的時間和努力就越多，無效加工導(dǎo)致的外在認(rèn)知負(fù)荷也隨之增長。因而目標(biāo)定向過高引起的無效加工也是產(chǎn)生ER效應(yīng)的原因之一。

五、ER效應(yīng)對適應(yīng)性教法原則的啟示

1.降低外在認(rèn)知負(fù)荷的原則。整合原則：將在時間和空間上分散呈現(xiàn)的材料整合成緊密的形式呈現(xiàn)。如對醫(yī)科學(xué)生來說，對臟器的講解應(yīng)該把各器官的名稱在時空上整合起來介紹而非在時空上分開介紹。冗余原則：對于多源的信息，由于信息本身已經(jīng)包含了豐富的解釋，將信息整合成一源的信息，而無需附加同義的信息。如給醫(yī)科學(xué)生呈現(xiàn)通過心臟、肺和軀干的血流圖時，不要再包含對“血流”這一詞的文字解釋。

2.優(yōu)化與學(xué)習(xí)有關(guān)認(rèn)知負(fù)荷的原則。增加變異原則：將一些具有相同表面特征的任務(wù)分解成維度之間獨立的子任務(wù)。如當(dāng)描述一個臨床癥狀時，將患者分成不同性別、年齡、種族、體格類型、發(fā)病史的不同類型來描述。自我解釋原則：將彼此分離的樣例添加提示符要求學(xué)習(xí)者對信息進(jìn)行進(jìn)一步分析獲得更深入的理解。如讓心理學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)腦的心理功能，提供一張大腦工作的動畫并要求學(xué)生解釋其工作的潛在機(jī)制。

六、對ER效應(yīng)的冷思考

1.對專家和新手的特征區(qū)分還需要深入。對ER效應(yīng)考察的前提是確定專家和新手之間的區(qū)別，但遺憾的是，這一區(qū)別還缺乏十分有效的測查工具。當(dāng)前大部分的實證研究僅僅是通過經(jīng)驗或主觀判斷，而普遍使用的、比較客觀的測查工具僅限于快速在線評估。該工具的假設(shè)是新手和專家主要的區(qū)別是長時知識庫的構(gòu)成不同，在面對一些復(fù)雜任務(wù)時，他們激活的在長時知識庫的知識結(jié)構(gòu)會不同，也就是自動化圖式的結(jié)構(gòu)和類型會有所區(qū)別。使用該工具的一種方法是給學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)一系列的任務(wù)，要求他們在限定時間內(nèi)給出每個任務(wù)的解法的第一步。專家給出的第一步通常會更高級，省略更多的中間步驟。另一種方法是對于多階段的復(fù)雜任務(wù)，給出每個階段的可能解題步驟，要求學(xué)習(xí)者快速判斷每一步的正確率。但該方法存在的問題是專家有時思維屬于跳躍性思維，給出的第一步解法往往是后面跳躍性思維的起點，該起點或許和新手沒有太大差異；而且該方法往往不能檢測出專家和新手的區(qū)別，因為在一些情況下，專家思考問題的路線有別于新手，采取更新奇的路徑去解題，而忽略了常規(guī)的解題路線。實際上，專家和新手的區(qū)別還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止在長時記憶庫的構(gòu)成區(qū)別上。在面對新的任務(wù)時，專家的優(yōu)勢有時表現(xiàn)在元認(rèn)知策略上，即能夠及時監(jiān)控自己認(rèn)知的路徑的正確性并調(diào)整思考路徑，而這些是現(xiàn)有工具所無法測量的。此外，在不同的研究領(lǐng)域，如良構(gòu)領(lǐng)域或劣構(gòu)領(lǐng)域，是否存在統(tǒng)一的劃分專家和新手的測查工具，也具有未知性。兩種知識表征的不同，那么對掌握兩種不同類型知識的學(xué)習(xí)者來說，測查他們的知識水平的工具也應(yīng)有所區(qū)別。

2.對三種認(rèn)知負(fù)荷的測量還不完善。這直接制約了針對三種認(rèn)知負(fù)荷采取合適的適應(yīng)性教法的可行性。目前對認(rèn)知負(fù)荷的測量有兩種方法，一種是學(xué)習(xí)者自身主觀評定法，即主觀評價學(xué)習(xí)任務(wù)對其學(xué)習(xí)所造成的心理負(fù)載的大小，依據(jù)是人們具備對心理負(fù)載賦予一定的數(shù)字權(quán)重的能力。一種是依據(jù)心理物理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的方法，測查學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時的眼動情況、腦電活動或次級任務(wù)完成情況。這兩種方法仍存在明顯缺陷，主觀評定法受學(xué)習(xí)者自身的評價影響太過明顯，數(shù)值的大小個體差異很大；認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的方法雖然本身相對精確，但眼動并不是心理活動反映的直接發(fā)生源，而復(fù)雜學(xué)習(xí)任務(wù)里的腦電摻雜了大量的無關(guān)因素。通過次級任務(wù)的完成情況來考察首要任務(wù)的心理負(fù)載，雖然方法較為客觀，但由于次級任務(wù)的性質(zhì)和首要任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)事先需要確定，而次級任務(wù)本身的任務(wù)性質(zhì)對專家和新手的影響是否一樣，也是一個不易解決的問題。因而，急需尋找一條能夠客觀測查三種認(rèn)知負(fù)荷的方法。

3.從系統(tǒng)觀的角度去看待ER效應(yīng)。從系統(tǒng)觀出發(fā)，ER效應(yīng)是學(xué)習(xí)者自身的特征、適應(yīng)性教法的特征和教法媒介的特征三者有機(jī)結(jié)合、相互作用所產(chǎn)生的一種復(fù)雜現(xiàn)象。對學(xué)習(xí)者自身的特征而言，不僅包括長時記憶庫構(gòu)成的不同，還應(yīng)包括個體的學(xué)習(xí)偏好、思考問題的類型等。而個體的學(xué)習(xí)偏好、思考問題的類型是ER效應(yīng)研究所忽視的方面。個體的學(xué)習(xí)偏好包括對抽象概念、還是對具體概念的偏好；思維問題的類型包括聚合思維占優(yōu)，還是發(fā)散思維占優(yōu)。適應(yīng)性教法的特征包括信息的傳遞方式、信息的表征形式和內(nèi)容的控制范圍。教法媒介包括文字、圖片、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等。在這三者中，每個因素的關(guān)聯(lián)都是復(fù)雜的，三者之間因素的關(guān)聯(lián)也是復(fù)雜的，并造成ER效應(yīng)在不同因素組合條件下的復(fù)雜表現(xiàn)，這對適應(yīng)性教法的設(shè)計具有重要的價值。三者的復(fù)雜關(guān)系對ER效應(yīng)的影響是未來研究值得深入探索的問題。

［參考文獻(xiàn)］

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［2］Calisir　F　，Z Gurel　.Influence　of　text　structure　and　prior　knowledge　of　the　learner　on　reading　comprehension，　browsing　and　perceived　control［J］.　Computers　in　Human　Behavior，　2003，　19（2）.

［3］Oksa　A　，S　Kalyuga，　P　Chandler　.Expertise　reversal　effect　in　using　explanatory　notes　for　readers　of　Shakespearean　text［J］.　Instructional　Science，　2010，38（3）.

［4］Potelle　H　，J　Rouet　.Effects　of　content　representation　and　readers'　prior　knowledge　on　the　comprehension　of　hypertext［J］.　International　Journal　of　Human-Computer　Studies，　2003，58（3）.

第10篇

【關(guān)鍵詞】交叉學(xué)科 ； 高等教育 ； 人才培養(yǎng) ； 國際化

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2014）27-0344-02

隨著傳統(tǒng)學(xué)科的不斷融合和滲透，新興交叉學(xué)科為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，近年來科學(xué)新理論、新發(fā)明的產(chǎn)生和新型工程技術(shù)的出現(xiàn)，往往都是在學(xué)科的邊緣或交叉點上，因此交叉學(xué)科越來越受到各國政府的重視。2004年美國國家科學(xué)院協(xié)會經(jīng)過全面系統(tǒng)調(diào)研， 發(fā)表了《促進(jìn)交叉學(xué)科研究》的報告，明確了交叉學(xué)科研究的定義、特征和推動力，提出了研究人員、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、資助機(jī)構(gòu)、專業(yè)學(xué)會等促進(jìn)交叉學(xué)科研究的建議。國內(nèi)外高校和研究機(jī)構(gòu)也積極倡導(dǎo)文、理、工學(xué)科間相互滲透結(jié)合，紛紛建立面向世界科學(xué)前沿和國家重大需求的各類跨學(xué)科計劃、項目和研究平臺。隨著學(xué)科發(fā)展的深入，如何建立有利于一流交叉學(xué)科人才培養(yǎng)，尤其是作為科研主干力量的研究生培養(yǎng)管理模式就成為當(dāng)前迫切需要解決的難題。

一、交叉學(xué)科人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.國外發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)90年代初，為了培養(yǎng)現(xiàn)代科技和社會發(fā)展所急需的創(chuàng)新型交叉學(xué)科人才，德意志研究聯(lián)合會推出了博士研究生培養(yǎng)模式改革的重要舉措，經(jīng)歷了20多年的發(fā)展和不斷調(diào)整、補(bǔ)充和完善，如今取得了巨大成功。德國博士生院是高校用來培養(yǎng)科研后繼人才的臨時性機(jī)構(gòu)，由各州高校向德意志研究聯(lián)合會申請，經(jīng)評議、復(fù)審等甄別程序后建立。每所高校可以申請多個博士生院，但每個博士生院都必須由相關(guān)交叉學(xué)科共同組建。博士生院不僅可以是由德國高校內(nèi)部、高校之間、高校和研究機(jī)構(gòu)共同申請組建，也可以是由德國某一高校或者科研單位牽頭，由德國境外伙伴單位參與組建。德意志研究聯(lián)合會對批準(zhǔn)建立的博士生院資助，并定期進(jìn)行項目評估和考核。博士生院不是一個長期機(jī)構(gòu)，德意志研究聯(lián)合會規(guī)定最長可資助年限為9年，資助期滿以后，無論效益和成果如何，該研究生院必須撤出，重新尋找新的交叉領(lǐng)域和合作伙伴。[1]

美國的學(xué)科專業(yè)目錄在2002年最新一次的修訂文稿中，單獨設(shè)置了“交叉學(xué)科”和“綜合學(xué)科”2個學(xué)科群，占所有學(xué)科群的比例為7%。如美國密歇根大學(xué)早在1999年就成立了交叉學(xué)科專家委員會， 向?qū)W校提交了《對交叉學(xué)科發(fā)展遠(yuǎn)景的建議報告》。南加州大學(xué)在2006年公布了《美國南加州大學(xué)交叉學(xué)科研究發(fā)展規(guī)劃建議》， 它們在設(shè)立交叉學(xué)科專家委員會、通過學(xué)院內(nèi)或跨學(xué)院的聯(lián)合聘任教授、完善交叉學(xué)科考核評價體系、建立交叉學(xué)科激勵機(jī)制、建立經(jīng)費保障措施、促進(jìn)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)等方面均進(jìn)行了積極、有益的實踐。[2]

2.國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》、《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》等重要文件中，對交叉學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)模式改革均作出了重要戰(zhàn)略部署。國內(nèi)眾多高校等近年來紛紛成立了橫貫生物醫(yī)學(xué)、自然科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)和社會科學(xué)等多學(xué)科的交叉學(xué)科研究所或研究中心。如北京大學(xué)成立的跨學(xué)科類組織機(jī)構(gòu)：元培學(xué)院、前沿交叉學(xué)科研究院、分子醫(yī)學(xué)研究所等，清華大學(xué)成立的交叉信息研究院，西安交通大學(xué)成立的前沿科學(xué)技術(shù)研究院，這些交叉學(xué)科研究所或研究中心集中了生物學(xué)家、物理學(xué)家和化學(xué)家等不同學(xué)科專家的智慧以促進(jìn)學(xué)科的交叉和滲透，并進(jìn)行交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)教育。[3] [4]

二、上海交通大學(xué)在交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)道路上的探索

近年來上海交通大學(xué)一直將發(fā)展醫(yī)工交叉、醫(yī)理交叉科學(xué)作為主要戰(zhàn)略之一，于2007年11月成立了主要從事轉(zhuǎn)化型醫(yī)工（理）交叉科學(xué)研究的Med-X研究院，該研究院依托上海交通大學(xué)豐富的臨床醫(yī)學(xué)資源和強(qiáng)大的理工科優(yōu)勢，以解決臨床醫(yī)學(xué)問題為目標(biāo)導(dǎo)向，進(jìn)行前沿性醫(yī)學(xué)科學(xué)研究，開發(fā)高尖端領(lǐng)先性醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品，同時在交叉學(xué)科人才培養(yǎng)模式上積極探索，取得了一定成。效。

1.完善課程體系

Med-X研究院依托“生物醫(yī)學(xué)工程”學(xué)科，著力培養(yǎng)在生物、醫(yī)學(xué)、工程技術(shù)領(lǐng)域中具有開展交叉研究能力的有創(chuàng)新精神的交叉學(xué)科人才。生物醫(yī)學(xué)工程研究領(lǐng)域范圍非常廣泛，包括醫(yī)學(xué)影像信息學(xué)、生物醫(yī)學(xué)儀器、生物材料、生物力學(xué)、組織和基因工程、康復(fù)工程、系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)與工程等，這種鮮明的交叉與復(fù)合特性需要學(xué)生能綜合應(yīng)用物理、材料、化學(xué)、信息、工程等領(lǐng)域的知識和技術(shù)解決生命科學(xué)問題，因此原先單一學(xué)科的課程體系和研究方式已無法使交叉學(xué)科人才滿足“具備合理的知識結(jié)構(gòu)，廣博專一協(xié)調(diào)統(tǒng)一”的專業(yè)要求。

Med-X研究院在結(jié)合學(xué)科領(lǐng)域建設(shè)設(shè)置專業(yè)課的基礎(chǔ)上，充分利用夏季小學(xué)期、學(xué)術(shù)講座等階段邀請眾多兼職教授參與授課，其中既有附屬醫(yī)院的臨床醫(yī)生，又有國際知名學(xué)者，建立起一支醫(yī)、理、工高水平師資隊伍。同時利用附屬醫(yī)院的臨床資源，建立與基礎(chǔ)課程相適應(yīng)的實踐教學(xué)體系，強(qiáng)化學(xué)生實踐訓(xùn)練，培養(yǎng)動手操作與創(chuàng)新研發(fā)能力。學(xué)院也積極鼓勵學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科選課，逐步實現(xiàn)本碩博課程貫通模式，以滿足不同專業(yè)背景學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。為探索研究生課程質(zhì)量考核和控制體系，在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科嘗試建立適合于本校的研究生課程質(zhì)量保障辦法和系統(tǒng)，并聘請國內(nèi)外專家評教，對授課教師給出指導(dǎo)建議和意見，定期召開研討會。

2.建立制度保障

由于受僵化學(xué)科模式的影響，我國長期以來傳統(tǒng)的單學(xué)科觀和學(xué)科分類體制占據(jù)著主導(dǎo)地位，為突破現(xiàn)有交叉學(xué)科人才培養(yǎng)體制不完善的缺陷，上海交通大學(xué)做了一系列改革。如針對中國現(xiàn)有的研究生招生名額問題，上海交通大學(xué)自2012年起在博士生招生計劃中依托“生物醫(yī)學(xué)工程”和“統(tǒng)計學(xué)”兩個一級學(xué)科，單獨設(shè)立了支持交叉學(xué)科博士生招生培養(yǎng)的專項招生指標(biāo)，為從事交叉學(xué)科研究的導(dǎo)師提供生源保證。另外，為了避免交叉學(xué)科課程的臨時性和拼盤性，真正實現(xiàn)學(xué)科的融合，Med-X研究院成立了多個臨床交叉平臺，如國家教育部數(shù)字醫(yī)學(xué)工程中心、Med-X-瑞金醫(yī)院小動物PET/CT研究中心、Med-X-仁濟(jì)醫(yī)院臨床干細(xì)胞研究中心；Med-X-第九人民醫(yī)院生物材料轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心等，實現(xiàn)以問題為中心從事交叉學(xué)科研究的項目模式。在項目開展的過程中讓研究生作為項目參與人或研究助手自然地進(jìn)入到學(xué)習(xí)與研究的過程，一個學(xué)科跨度大的科研項目，項目實施的過程本身就是學(xué)科交叉和培養(yǎng)人、訓(xùn)練人的過程。[5]

3.加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流

當(dāng)今科技迅猛發(fā)展，新思想、新方法層出不窮，光靠一個教師指導(dǎo)學(xué)生是不可能使學(xué)生全面了解學(xué)科發(fā)展并取得高水平研究成果的[3]，因此在交叉學(xué)科人才培養(yǎng)模式中除了完善的課程體系外，活躍的學(xué)術(shù)氛圍和緊密的國際交流也是必不可少的。上海交通大學(xué)Med-X研究院70%以上的指導(dǎo)老師具備在國外一流大學(xué)從教和指導(dǎo)研究生的經(jīng)歷，與國外高校和研究院所長期保持著合作關(guān)系，因此學(xué)院每周邀請本學(xué)科國內(nèi)外知名教授做學(xué)術(shù)講座，并建立了上海交通大學(xué)徐匯-閔行跨校區(qū)講座視頻體系，介紹最新科研動態(tài)，鼓勵師生交流，使研究生深入了解當(dāng)前科研動態(tài)和研究熱點，拓寬學(xué)術(shù)視野，激發(fā)創(chuàng)新熱情。同時定期舉辦醫(yī)-理（工）交叉學(xué)科系列學(xué)術(shù)活動，如研究生學(xué)術(shù)論壇、研究生學(xué)術(shù)日等，已形成了一定品牌效應(yīng)，為研究生創(chuàng)新思維、科研前瞻性、表達(dá)能力的培養(yǎng)提供了良好平臺。Med-X研究院已與多所國外院校簽訂了人才聯(lián)合培養(yǎng)項目，如與德國海德堡大學(xué)、美國西北大學(xué)、瑞典皇家工學(xué)院、美國Drexel大學(xué)等國際著名高校建立了雙碩士、雙博士學(xué)位項目。此外，為了解本院研究生學(xué)位論文在國際本領(lǐng)域的位置及存在差距，2012起開始試點進(jìn)行博士生學(xué)位論文國際評審和答辯，每份博士生論文邀請2-3名國際相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行評審，每位國際評審專家的海外評審報告將反饋給相關(guān)導(dǎo)師和學(xué)生參考。

4.重視師資建設(shè)

交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的成功與否很多程度上決定于教師的參與程度，導(dǎo)師的學(xué)術(shù)水平、綜合素質(zhì)、對學(xué)科前沿的洞察力以及與同行和其他學(xué)科學(xué)者交流溝通的能力對交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)有重要的影響。[3]由于交叉學(xué)科會同時涉及到兩個或多個學(xué)科領(lǐng)域，所以單一學(xué)科的教師很難同時滿足不同學(xué)科的需求，交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的過程也是教師自我學(xué)習(xí)的過程。[6]因此，在交叉學(xué)科人才培養(yǎng)建設(shè)中要重視加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)，加大對中青年教師的培養(yǎng)力度，營造有利于教師成長和發(fā)展的良好環(huán)境與氛圍，確保人才培養(yǎng)的教學(xué)質(zhì)量。[7] Med-X研究院結(jié)合自身學(xué)科特色，引進(jìn)國外知名教授和附屬醫(yī)院臨床醫(yī)生參與教學(xué)，重視年輕教師的培養(yǎng)，支持有潛力的青年教師到海外具有合作關(guān)系的學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)習(xí)國際知名高校的教學(xué)經(jīng)驗和方法，推動教學(xué)質(zhì)量的提高，建立起一支醫(yī)、理、工高水平師資隊伍。

三、交叉學(xué)科人才培養(yǎng)中的壁壘

與發(fā)達(dá)國家相比，目前我國交叉學(xué)科教育和科研尚處于起步階段，以單一學(xué)科為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教育模式仍占主導(dǎo)地位，在交叉學(xué)科人才培養(yǎng)過程中不可避免的會遇到各種問題。

1.現(xiàn)有高校管理機(jī)制的制約

我國高校中院系管理體制堅固，教學(xué)與科研人員的管理也在定崗定編制度的約束下嚴(yán)格地保持著一個蘿卜一個坑的人事管理體制，師資聘用、職稱評定、成果認(rèn)定、業(yè)績評價和資源分配等都嚴(yán)格地執(zhí)行著所屬單位責(zé)任制，人員在校內(nèi)不同院系間的流動都難以實現(xiàn)，跨學(xué)校、跨部門、跨地區(qū)的流動更是難以實現(xiàn)，這種管理機(jī)制極大地打消了學(xué)者們進(jìn)行交叉學(xué)科研究的熱情和勇氣。

2.交叉學(xué)科人才培養(yǎng)理念有待加強(qiáng)

大多數(shù)導(dǎo)師涉叉學(xué)科研究僅僅是為了完成一個特定的交叉學(xué)科研究課題，且多來自不同學(xué)院的專業(yè)教師，因此他們對交叉學(xué)科的人才培養(yǎng)投入時間和精力都比較有限，很少能有意識地去思考交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)模式，也沒有站在改善學(xué)生思維方式和能力結(jié)構(gòu)的立足點上試圖去改善傳統(tǒng)教學(xué)方式。此外，鑒于國家和各高校紛紛推出各項鼓勵措施以推交叉學(xué)科的發(fā)展，部分導(dǎo)師借以交叉學(xué)科的名義去爭取更多的項目基金和學(xué)生生源，而并非真正從事交叉學(xué)科科學(xué)研究和人才培養(yǎng)。

3.國內(nèi)交叉學(xué)科領(lǐng)域劃分尚未明確

美國的學(xué)科專業(yè)目錄充分考慮學(xué)科的發(fā)展性， 在名稱和代碼設(shè)置上為交叉學(xué)科、新興學(xué)科留有充分的發(fā)展空間，在學(xué)科大類中單獨設(shè)有“交叉學(xué)科”，[2]其中包括生物與自然科學(xué)、和平與對抗研究、系統(tǒng)科學(xué)與理論、數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)、老年醫(yī)學(xué)、文理綜合等22個學(xué)科小類。此外，在其他36個學(xué)科群中均設(shè)置了末尾帶有“綜合”或“其他”的學(xué)科名稱。相比之下，我國交叉學(xué)科領(lǐng)域劃分和學(xué)科專業(yè)設(shè)置尚未明確，在2011年新修訂的《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄》中13個學(xué)科門類中，以及各高校的學(xué)科建設(shè)和教育部的學(xué)科評估中均未涉及交叉學(xué)科，很大程度上制約了交叉學(xué)科的發(fā)展。

在高度交叉融合已成為當(dāng)代學(xué)科發(fā)展的重要趨勢下，在此新的教育發(fā)展時代下，迅速提升高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和整體競爭力已成為學(xué)科發(fā)展的重中之重，因此針對我國開展交叉學(xué)科人才培養(yǎng)方面存在的問題，我們應(yīng)合理借鑒國外高校促進(jìn)交叉學(xué)科研究與人才培養(yǎng)的經(jīng)驗，建立交叉學(xué)科的教師聘任和評價體系，引導(dǎo)和鼓勵新興學(xué)科研究與建設(shè)，完善交叉學(xué)科資助體系，積極營造有利于交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的文化氛圍，從而形成適合我國國情的多元化人才培養(yǎng)模式。

參考文獻(xiàn)

[1]余同普 銀燕 邵福球，從德國博士生院培養(yǎng)模式看創(chuàng)新型交叉學(xué)科人才培養(yǎng)，學(xué)位與研究生教育，2013（6），64-68

[2]趙文華 程瑩 陳麗 劉念才，美國促進(jìn)交叉學(xué)科研究與人才培養(yǎng)的借鑒，中國高等教育，2007（1），61-63

[3]徐琴 葉明，對交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的認(rèn)識與思考，牡丹江教育學(xué)院學(xué)報，2009（6），72-73

[4]郭圣文 吳效明，理工類院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索與實踐，中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2013，第30卷第2期，4084-4088

[5]李雪飛 程永波，交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)的三種模式及其評析，學(xué)位與研究生教育，2011（8），10-15

[6]吳俊 鄧宏鐘 羅強(qiáng)，論高等院校交叉學(xué)科人才培養(yǎng)模式中的教師定位，科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（38），255-256

第11篇

關(guān)鍵詞：錯誤加工；神經(jīng)機(jī)制；前扣帶回；錯誤相關(guān)負(fù)波

分類號：B842；B845

1.錯誤加工及其種類

人們要想順利地完成既定的目標(biāo)，就必須對行為進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)控以決定行為是否達(dá)到了任務(wù)目標(biāo)的要求。只有行為的結(jié)果受到監(jiān)控和所犯錯誤能夠檢測到，人的行為才能發(fā)生適應(yīng)性改變以達(dá)到既定目標(biāo)。當(dāng)偏離目標(biāo)的行為被檢測到(即錯誤發(fā)生時)，就需要補(bǔ)救行為。這種補(bǔ)救行為主要通過兩種途徑：即時的正確行為和能夠影響認(rèn)知系統(tǒng)將來操作的更長期的策略改變或任務(wù)重置(例如速度和正確率的改變、注意偏向的轉(zhuǎn)換等)。這種覺察到錯誤并對錯誤進(jìn)行及時改正的行為即是錯誤加工(errorprocessing；Ullsperger＆von Cramon，2001)。

錯誤加工作為認(rèn)知控制和行為監(jiān)控的重要成分，研究者對錯誤進(jìn)行了不同的分類。傳統(tǒng)上，錯誤是指“行為過失”，即快速的、沖動性的錯誤，這種錯誤基于對相關(guān)刺激的不完全加工而產(chǎn)生的，一般都能夠及時發(fā)現(xiàn)并改正。當(dāng)這種錯誤發(fā)生時，對刺激的加工的仍在繼續(xù)，導(dǎo)致一個非常快的改正錯誤的趨勢，即錯誤發(fā)生時，人們一般有反應(yīng)減慢或更加小心的表現(xiàn)，這一般被稱為“錯誤后減慢”。執(zhí)行控制理論認(rèn)為人腦存在一個錯誤檢測系統(tǒng)，能夠及時發(fā)現(xiàn)錯誤，調(diào)整行為。過去幾十年，研究者在行為水平上為人類這種錯誤覺察糾正系統(tǒng)提供了間接的實驗依據(jù)(Rabbitt，1966)。而最近的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究則為這種錯誤檢測系統(tǒng)提供了直接的神經(jīng)生理證據(jù)，事件相關(guān)電位研究發(fā)現(xiàn)人們在做出快速的、沖動性錯誤后的50～150ms會出現(xiàn)電位的負(fù)偏轉(zhuǎn)，由于它是只與犯錯誤行為伴隨的特定ERP成分，所以被命名為錯誤相關(guān)負(fù)波(error-relatednegativity，ERN；Gehring et al.，1990)或錯誤負(fù)波(errornegativity，Ne；Falkenstein et al.，1990)，在ERN峰后的200～250ms出現(xiàn)的ERP成分為稱為錯誤正波(errorpositivity，Pe)。錯誤又可分為自身反應(yīng)產(chǎn)生的錯誤和外在反饋的錯誤，對反饋刺激進(jìn)行事件相關(guān)電位分析發(fā)現(xiàn)在230～270ms負(fù)反饋比正反饋引發(fā)了更負(fù)的波形，被稱為反饋錯誤相關(guān)負(fù)波(feedback ERN，fERN)或反饋相關(guān)負(fù)波(feedback-related negativity，F(xiàn)RN)。

2.錯誤加工的神經(jīng)機(jī)制

2.1ERN與前扣帶回

大量的源定位發(fā)現(xiàn)ERN產(chǎn)生于背側(cè)前扣帶回(dorsal anterior cingulate cortex，dACC)，盡管偶極子模型對事件相關(guān)電位成分不能得出非常精確的定位，但是其他相關(guān)的研究都證明了ACC對錯誤有反應(yīng)。動物實驗的證據(jù)也表明ERN產(chǎn)生于ACC，NLki和Watanabe(1979)發(fā)現(xiàn)當(dāng)猴子接收到負(fù)性反饋(沒有出現(xiàn)預(yù)期獎賞)時，錯誤識別單元會在前扣帶溝激活。顱內(nèi)記錄電極的研究也發(fā)現(xiàn)了在背側(cè)ACC出現(xiàn)類似ERN的電位(Brazdill，2002)，支持了偶極子定位的結(jié)果。而且，功能磁共振成像(functionalmagnetic resonance imaging，fMRI)研究也顯現(xiàn)了ACC在錯誤發(fā)生時會有激活。Ullsperger和Cramon(2001)結(jié)合fMRI和ERP技術(shù)考察了錯誤加工和反應(yīng)競爭涉及的腦區(qū)，研究發(fā)現(xiàn)ERN定位在前扣帶溝的扣帶運動區(qū)(cingulate motor area，CMA)，反應(yīng)競爭定位于前輔助運動區(qū)(pre-supplementary motorarea)。一個同時記錄EEG和fMRI的研究更有力的顯示ERN和錯誤相關(guān)ACC的激活之間存在強(qiáng)有力的聯(lián)系(Debener et al.，2005)。Menon，Ademan。White，Glover和Reiss(2001)考察了Go/No-Go任務(wù)中與抑制反應(yīng)失敗相關(guān)和錯誤相關(guān)的腦活動。結(jié)果發(fā)現(xiàn)錯誤相關(guān)的腦激活，位于右側(cè)前扣帶回的喙部(rostral anterior cingulate cortex)、相鄰的內(nèi)側(cè)額上皮層(medial superior frontal cortex)、雙側(cè)腦島皮層(bilateral insula cortex)、相鄰的島蓋額部，以及左側(cè)的楔前葉/后部的扣帶(left preetmeus/posteriorcingulate)。Lutcke和Frahm(2008)用高分辨率的fMRI技術(shù)分析了錯誤加工和沖突監(jiān)控所涉及的腦活動，發(fā)現(xiàn)錯誤加工激活了兩側(cè)的ACC，而沖突監(jiān)控只激活了右側(cè)的ACC。Wittfoth，Kustermann，F(xiàn)able和Herrmanu(2008)采用fMRI技術(shù)考察了反應(yīng)沖突對錯誤加工的影響。結(jié)果表明，有認(rèn)知沖突參與的錯誤更多地激活了喙部ACC和楔前葉/后扣帶回(pmcuneus/posterior cingulate)，沒有認(rèn)知沖突參與的錯誤更多地激活了右頂下皮層(right inferiorparietal cortex)。聯(lián)結(jié)分析表明兩種錯誤共同激活的腦區(qū)有dACC和內(nèi)側(cè)額上皮層以及雙側(cè)的額下回/腦島。Swick和Turken(2002)結(jié)合電生理學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)，考察了一名ACC喙部到中背部局部損傷的病人在沖突任務(wù)中的成績。發(fā)現(xiàn)與控制組相比，病人在錯誤反應(yīng)后的ERN成分削弱，同時錯誤改正率也較低。相反，正確的沖突試次時與沖突相關(guān)的刺激鎖時N450成分增強(qiáng)。結(jié)果表明喙郝到背側(cè)的ACC區(qū)域損傷影響對錯誤反應(yīng)的檢測，但不影響沖突檢測。關(guān)于損傷病人的研究也發(fā)現(xiàn)背側(cè)ACC損傷的病人與控制組相比錯誤反應(yīng)后的ERN變小，糾錯率降低(Turken＆Swick，2008)。

盡管大多數(shù)研究認(rèn)為ERN定位于ACC，但是也有少數(shù)研究認(rèn)為ERN并不定位于ACC。Van Veen，

Hokoyd，Coles。Stenger和Carter(2004)采用fMRI考察了時間估計任務(wù)中ACC是否能夠區(qū)分正確和錯誤反饋的刺激。結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然被試表現(xiàn)出調(diào)節(jié)錯誤反饋后的行為，但是并沒有觀察到錯誤反饋引發(fā)的ACC活動；相反，正確反饋激活了廣泛的大腦區(qū)域(包含雙側(cè)的尾狀核，右側(cè)的殼核，右側(cè)的扣帶皮層的喙部和后部，雙側(cè)的前額中、下回，雙側(cè)的顳上回，以及右側(cè)和內(nèi)側(cè)的枕葉皮層)。Nieuwenhuis，Slagter,Geusau，Heslenfeld和Hoffoyd(2005)采用fMRI和EEG技術(shù)對VanVean等的實驗進(jìn)行了重復(fù)驗證也基本得到了相似的結(jié)果。他們的fMRI結(jié)果顯示正性反饋和負(fù)性反饋沒有激活前扣帶回尾部，相反，正性反饋比負(fù)性反饋更多的激活了喙部前扣帶回，后扣帶，右側(cè)額上回。對FRN的偶極子分析表明后扣帶回和喙部前扣帶回的腹側(cè)能很好地解釋FRN的產(chǎn)生源。綜合fMRI和偶極子分析的結(jié)果，他們認(rèn)為FRN反映了后扣帶，喙部前扣回和右側(cè)額上回的總和活動。Raz，F(xiàn)an和Posner(2005)通過一個研究發(fā)現(xiàn)被試被催眠之后在沖突情景下ACC沒有激活，但是反映錯誤監(jiān)測的波幅并沒有變化。這說明ERN與ACC激活出現(xiàn)了一定程度的分離。尤其是ERN在ACC沒有激活的情景下還保持正常，這對很多研究認(rèn)為ERN定位于ACC的結(jié)果是一個挑戰(zhàn)。另外Rushworth，Walton，Kannerley和Bannerman(2004)就認(rèn)為，具體負(fù)責(zé)沖突監(jiān)測和錯誤監(jiān)測的腦區(qū)是額上回(superior frontal gyrus，SFG)而不是ACC。因為ACC和額上回靠得很近，相互之間的區(qū)分并不是很明顯。

2.2Pe與錯誤意識

錯誤檢測是否依賴意識來完成?即是否只有在意識到錯誤的情況下才能解決錯誤?在ERN峰后200～250ms的ERP成分稱為錯誤正波(elTorpositivity，Pe)，F(xiàn)alkmstein，Hoormann，Christ，＆Hohusbein(2000)的研究表明Pe定位于喙部ACC區(qū)域，并認(rèn)為Pe可能是一個延遲的與刺激相關(guān)的P300，或者是與即刻的錯誤修正相關(guān)，它由錯誤事件引發(fā)，反映了出現(xiàn)錯誤時必要的額外處理過程。Nieuwenhuis。Ridderinkhof,Blom和Band(2001)考察了被試沒有意識到的反應(yīng)錯誤后的ERN/Ne和Pe。一般研究認(rèn)為主觀沒有覺察到的眼跳錯誤幾乎總是被很快地修正，并且修正錯誤時間短、眼跳較小。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不管被試是否意識到錯誤，錯誤的眼跳后總是有很大的Ne，相比Pe在知覺到錯誤時表現(xiàn)更大。這與Ne和Pe反映了兩個分離的錯誤監(jiān)控過程，其中只有Pe與有意識地錯誤再認(rèn)和補(bǔ)救行為有關(guān)。Herrmann,Rommler,Ehlis，Heidrich和Fallgatter(2004)用LORETA這種源定位技術(shù)分析了ERN和Pe所對應(yīng)的腦發(fā)生源，對于ERN在前輔助運動區(qū)以及ACC尾部有顯著的腦電活動：對于Pe則更多的在ACC喙部。由此進(jìn)一步證明ERN和Pe反應(yīng)的是錯誤加工過程中兩個不同的方面。最近，Voeat,Pourtois和Vuilleumier(2008)采用Go/no-Go任務(wù)誘發(fā)ERN和Pe也得出了相似的結(jié)論。首先進(jìn)行地形圖分析發(fā)現(xiàn)ERN和Pe引發(fā)了相對于正確反應(yīng)不同的頭皮分布腦電活動，進(jìn)而采用偶極子源定位分析發(fā)現(xiàn)ERN起源于前扣帶回，Pe起源于扣帶回后部區(qū)域。研究還發(fā)現(xiàn)ERN波幅與狀態(tài)焦慮水平有關(guān)，Pe波幅與反應(yīng)的改進(jìn)成正相關(guān)。這說明，ERN和Pe可能反映了錯誤加工過程的兩個不同階段：ERN主要反映了前扣帶回對錯誤的檢測，Pe反映了后扣帶回在基于行為結(jié)果上的行為調(diào)整。Klein，Endrass和Kathmann(2007)采用fMRI技術(shù)考察了在反眼跳任務(wù)中的錯誤意識所涉及的腦區(qū)。結(jié)果顯示，錯誤意識激活了喙部扣帶區(qū)(rostral cingulatezone)、前輔助運動區(qū)和雙側(cè)腦島。喙部扣帶區(qū)活動不能夠區(qū)分錯誤意識和無意識，對比錯誤意識和錯誤無意識發(fā)現(xiàn)左側(cè)前下腦島皮層有更大的激活。錯誤后調(diào)整只有在意識到錯誤之后才會發(fā)生，喙部扣帶區(qū)的血液動力活動與錯誤后減慢也存在著相關(guān)。這些結(jié)果表明單獨喙部扣帶區(qū)不足以產(chǎn)生錯誤意識，其信號只有在錯誤意識到后對其后的速度一正確率權(quán)衡的調(diào)整時才有用。

2.3ERN與FRN

雖然關(guān)于由錯誤反應(yīng)引起的ERN和負(fù)性反饋誘發(fā)的FRN的研究很多，但許多的研究并沒有正面的回答這個問題：兩種成分是否是同一種性質(zhì)?大多數(shù)研究都是分開研究ERN和FRN兩種成分，很少有研究把兩種成分放在一起進(jìn)行對比，一些研究者籠統(tǒng)地將FRN也歸為ERN其中的一類。Miltner,Braun和Coles(1997)認(rèn)為時間估計任務(wù)中產(chǎn)生的FRN和ERN的是相似的，因為兩者都是由錯誤的反應(yīng)誘發(fā)的腦電成分，由同一種錯誤加工機(jī)制產(chǎn)生，都反映了一種更一般的錯誤檢測系統(tǒng)。這一觀點被Holroyd，Nieuwenhuis，Yeung，Nystrom，Mars和Colos(2004)的fiVIRI研究所支持，他們用fMRI考察了自身反應(yīng)產(chǎn)生的錯誤和外在反饋的錯誤，結(jié)果顯示這兩類錯誤檢測都定位于背側(cè)ACC。雖然FRN和ERN/Ne具有類似的額中央頭皮分布和ACC發(fā)生源，但是二者之間也有一些不同。ERN/Ne是一個在快速反應(yīng)任務(wù)之后約100ms就到達(dá)最大峰的ERP成分，即緊跟在錯誤反應(yīng)之后出現(xiàn)，而FRN是發(fā)生于反饋信息給出后約250ms的負(fù)波。FRN可能與行為所產(chǎn)生的結(jié)果的評價以及行為的動機(jī)意義相關(guān)聯(lián)，而不是對犯錯誤本身其反應(yīng)。一些研究發(fā)現(xiàn)，負(fù)性反饋(比如反應(yīng)錯誤或錢的損失)比正性反饋誘發(fā)的FRN波幅更大，也就是FRN對于負(fù)性和正性結(jié)果反饋刺激的敏感性不同。因此這些研究者認(rèn)為這個成分反映的是對于事件好壞的評價。更進(jìn)一步Y(jié)eung和Sanfey(2004)的研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)RN只對結(jié)果反饋的效價(正性還是負(fù)性)敏感，而對于獎懲的量的多少并不敏感，因此作者認(rèn)為FRN只是將一個事件簡單地評價為好還是壞，而不能夠?qū)Φ檬Щ颡剳偷牡燃夁M(jìn)行更詳細(xì)的劃分。Yeung等的研究中沒有錯誤反應(yīng)但負(fù)性反饋刺激也能得到FRN，這顯然與快速反應(yīng)時任務(wù)中的ERN成分有很大的差別。孫世月和羅躍嘉(2008)的實驗采用欺騙任務(wù)考察了FRN是否反映對結(jié)果信息中得失量的評價以及不同預(yù)期強(qiáng)度水平對FRN的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)RN只受結(jié)果效價、而不受數(shù)額或預(yù)期強(qiáng)度水平的影響。實驗結(jié)果說明FRN可能反映了基于結(jié)果與預(yù)期是否一致方面的“好”、“壞”簡單快速評價。同時，一項研究表明，F(xiàn)RN和ERN的源定位是不一致的，系統(tǒng)利用內(nèi)部或外部的信息進(jìn)行行為的監(jiān)

控和調(diào)整可能是不同的神經(jīng)活動過程(Mailer,Moiler,Rodriguez-Fomells，＆Munte，2005)。由上可見，F(xiàn)RN與ERN是否反映的是相同的心理活動過程還值得探討。

3.ERN的理論解釋

雖然關(guān)于ERN的研究很多，但是對于它的功能意義還有很多爭論，針對ERN的功能意義人們提出了多種理論假設(shè)，主要有錯誤檢測理論(errordetection theory)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論(reinforcementlearning theory)和沖突監(jiān)控理論(eonflict monitortheory)和預(yù)期違反假說(expectancy-deviationhypothesis)。

3.1錯誤檢測理論

最早的對ERN進(jìn)行解釋的是錯誤檢測理論(Coles，Scheffers，＆Holroyd，2001；Falkvnstein，Hoorrnann，Christ，＆Hohnsbein，2000)，也稱為表征失匹配理論(mismatch theory)。它認(rèn)為ACC通過對應(yīng)該的、正確的反應(yīng)和實際的反應(yīng)表征進(jìn)行比較，檢測到其中存在不匹配而產(chǎn)生ERN，不匹配程度越大，ERN越大。ERN很早就出現(xiàn)表明正確反應(yīng)的表征來自于“傳出命令”(efferenee copy)，而不是來自于本體感受的反饋；或者ACC面對錯誤時提供一種情感的或動機(jī)的信號來解決沖突。作為錯誤檢測系統(tǒng)的一部分，應(yīng)該期望發(fā)現(xiàn)錯誤后有些調(diào)整變化，例如錯誤發(fā)生后的下一個Trial的反應(yīng)時有一點增加。Debener,Ullsperger,Siegel，F(xiàn)iehler,yon Cramon和Engel(2005)通過對每個Trial的ERN進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)ERN波幅和錯誤后減慢量(post error slowing)存在相關(guān)。其他一些類似的研究發(fā)現(xiàn)也提供了錯誤檢測系統(tǒng)存在的證據(jù)，被試可以在100ms內(nèi)修正行為失誤(acion slip)，以及被試發(fā)現(xiàn)錯誤后會出現(xiàn)隨后Trial中減慢但更為準(zhǔn)確的反應(yīng)，證明存在錯誤檢測系統(tǒng)。Gehring，Goss，Coles，Meyer，＆Donchin(1993)的研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)要求被試主要集中于正確率時ERN的波幅增大，當(dāng)要求被試犧牲正確率追求速度時ERN波幅減小。Bemstein，Scheffers和Coles(1995)發(fā)現(xiàn)在相似刺激和不相似刺激中表現(xiàn)出了不同ERN波幅，即當(dāng)表征正確的和實際的反應(yīng)不相似時比表征反應(yīng)相似時有更大的ERN波幅。也就是說，反應(yīng)表征的最大的不匹配引發(fā)最大的ERN，這項研究支持了ERN是由正確反應(yīng)和實際錯誤反應(yīng)之間的比較而產(chǎn)生的這一理論。Ridderinkho￡Nieuwenhuis和Bashore(2003)也認(rèn)為ACC負(fù)責(zé)行為的監(jiān)控，他們通過對錯誤試次之前的正確試次與正確反應(yīng)之前的正確試次的波形進(jìn)行對比分析時發(fā)現(xiàn)，前者出現(xiàn)了一個明顯的偏轉(zhuǎn)，他們命名為EPP(error-preceding positivity)，它的各種特征與ERN相似。這說明雖然前一個試次的反應(yīng)是正確的，但是監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)了一定的漂移(drift)造成監(jiān)測能力下降，影響了對下一個試次的監(jiān)測，所以下一個試次更容易出現(xiàn)錯誤反應(yīng)。Ridderinkhof等(2003)的研究強(qiáng)調(diào)了準(zhǔn)備狀態(tài)對反應(yīng)的影響，認(rèn)為監(jiān)測過程是一個動態(tài)的過程。

3.2沖突監(jiān)控理論

沖突監(jiān)控理論(Botvinick，Braver，Barch，Carter，＆Cohen，2001；Yeung。Botviniek，＆Cohen，2004)認(rèn)為，大腦監(jiān)控系統(tǒng)首先評價當(dāng)前任務(wù)的沖突水平，然后將沖突信息傳遞到其他負(fù)責(zé)控制的腦區(qū)，由它們完成行為調(diào)控功能。ACC監(jiān)測不同腦區(qū)之間的串?dāng)_(crosstalk)和沖突，當(dāng)發(fā)現(xiàn)沖突時就發(fā)出信號，對不同的腦區(qū)起興奮或抑制作用。因此ACC對于競爭反應(yīng)間的沖突呈現(xiàn)獨有的敏感。這一理論對錯誤加工的解釋基于如下的推理：快速反應(yīng)任務(wù)中的錯誤是不成熟的、沖動型的反應(yīng)，此時刺激的分析并不完全，甚至當(dāng)沖動性的錯誤被執(zhí)行時，刺激評估也能持續(xù)地引起正確反應(yīng)激活。正確反應(yīng)表征激活之后與先前的錯誤反應(yīng)表征之間的沖突就會達(dá)到最大，然后兩種不同的反應(yīng)表征通路發(fā)生串?dāng)_，引起沖突，ERN就是對這種沖突的反映。對ERN源定位研究發(fā)現(xiàn)源于ACC，IMRI研究也發(fā)現(xiàn)ACC的錯誤相關(guān)激活。Carter,Braver,Bareh，Botvinick,Noll和Cohen(1998)采用fMRI技術(shù)考察了ACC的功能，確認(rèn)這一腦區(qū)在錯誤發(fā)生時有激活，但在反應(yīng)競爭增加的條件下出現(xiàn)正確反應(yīng)時也有激活，這提示ACC監(jiān)控的似乎是錯誤可能發(fā)生的條件，而不是錯誤本身。Vidal，Hasbroucq，Grapperon和Bonnet(2000)觀察到在正確的反應(yīng)試次里也會觀察到ERN/Ne，而不是只在錯誤的反應(yīng)試次中。這種正確與錯誤的反應(yīng)都有ACC的活動支持ACC反映了沖突的檢測，而不一定與明顯的錯誤相關(guān)。該理論假設(shè)預(yù)測，ERN和錯誤糾正相關(guān)。Gehring和Fencsik(1999)的實驗證實了該預(yù)測，他們采用肌電圖(Eleetromyography，EMG)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)ERN產(chǎn)生于正確和不正確反應(yīng)的同時激活階段。Suchan,Jokiseh，Skotara和Damn(2007)考察了被試在連續(xù)反應(yīng)任務(wù)中正確反應(yīng)和錯誤反應(yīng)之后的腦波成分，發(fā)現(xiàn)無論是在正確反應(yīng)還是在錯誤反應(yīng)后都引發(fā)了反應(yīng)后負(fù)波(post-responsenegativity)，因此作者認(rèn)為ERN/Ne可能不是反映了錯誤加工過程而是反映了對行為后果的評估功能。

3.3強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論

當(dāng)前對ERN的解釋最有影響的是強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論(Hokoyd＆Coles，2002，2008；Nieuwenhuis，Hokoyd，Mol，＆coks，2004)。強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論認(rèn)為反應(yīng)ERN和反饋ERN都是由中腦多巴胺系統(tǒng)產(chǎn)生的。在先前有關(guān)研究的基礎(chǔ)上，這個理論估計基底神經(jīng)節(jié)和中腦多巴胺系統(tǒng)參與獎賞預(yù)期和強(qiáng)化學(xué)習(xí)。基底神經(jīng)節(jié)評估正在進(jìn)行的事件并且做出這個事件是會成功結(jié)束還是以失敗告終的預(yù)測，當(dāng)基底神經(jīng)節(jié)做出好的預(yù)測時會導(dǎo)致中腦多巴胺系統(tǒng)神經(jīng)元的活動相位增加，當(dāng)基底神經(jīng)節(jié)做出不好的預(yù)測時會導(dǎo)致中腦多巴胺系統(tǒng)神經(jīng)節(jié)活動的相位降低。這些多巴胺活動的相位增加或降低分別表明正在進(jìn)行的事件是“比期望的要好”和“比期望的要差”，這些也被基底神經(jīng)節(jié)用于更新其預(yù)測，以便這個系統(tǒng)能夠逐漸從最早的對獎賞和懲罰的預(yù)期中進(jìn)行學(xué)習(xí)。而且，多巴胺信號也傳至內(nèi)側(cè)額葉作為強(qiáng)化學(xué)習(xí)信號使用，促進(jìn)行為的適應(yīng)性調(diào)整。ERN的強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論進(jìn)一步提出，多巴胺信號對于ACC的作用決定了ERN的波幅：當(dāng)事件比預(yù)期中的壞時，多巴胺相位

的降低解除了對ACC的抑制，引起更大的ERN；當(dāng)事件比預(yù)期中的好時，多巴胺相位的增加抑制了ACC，引起更小的ERN；ACC使用該多巴胺信號用來改進(jìn)當(dāng)前行為。強(qiáng)化學(xué)習(xí)的理論有三個基本要點：(a)ERN反應(yīng)了傳遞到ACC的強(qiáng)化學(xué)習(xí)信號(b)該強(qiáng)化學(xué)習(xí)信號是由中腦多巴胺系統(tǒng)傳遞的(c)該強(qiáng)化學(xué)習(xí)信號用來訓(xùn)練ACC去最優(yōu)化當(dāng)前的行為。根據(jù)這種觀點，ACC通過利用多巴胺信號來改進(jìn)當(dāng)前任務(wù)的表現(xiàn)。ERN產(chǎn)生于一個高水平的、普遍的、錯誤加工系統(tǒng)。大腦利用內(nèi)部或外部的信息進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程可以反映在ERN和FRN的波幅上。Holroyd等(2002)利用概率學(xué)習(xí)任務(wù)研究了兩者的關(guān)系，在實驗的開始階段，被試沒有掌握任務(wù)的規(guī)則，所有的負(fù)性反饋刺激都誘發(fā)了FRN，但隨著實驗的進(jìn)行，被試逐漸學(xué)會了規(guī)則。在卡片和按鍵100％對應(yīng)的情況下，按鍵本身就決定了輸贏，因此錯誤按鍵產(chǎn)生的ERN波幅越來越大，而負(fù)性反饋產(chǎn)生的FRN波幅變小；在卡片和按鍵50％對應(yīng)的情況下，被試需等待反饋信息決定反饋的結(jié)果，負(fù)反饋會持續(xù)產(chǎn)生FRN；而在卡片始終贏或始終輸?shù)那闆r下，無論是反應(yīng)還是反饋都不能產(chǎn)生負(fù)向偏轉(zhuǎn)的腦電位。因此他們認(rèn)為多巴鞍的活動產(chǎn)生了ERN和FRN，并且整個系統(tǒng)覺察錯誤、利用信息進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)、調(diào)整行為是一個動態(tài)的過程，本實驗中ERN和FRN的波幅的變化證實了這樣一個動態(tài)系統(tǒng)的存在。Ruchsow，Grothe，Spitzer和Kicfer(2002)的研究發(fā)現(xiàn)被試在猜測任務(wù)中給予負(fù)反饋時會引發(fā)ERN/Ne，偶極子分析此成分源于ACC和左下前額葉。由于ERN/Ne是由于負(fù)反饋引發(fā)的，作者推斷ERN/Ne可能反映了在期望結(jié)果和實際結(jié)果比較時的評估過程而不是反應(yīng)沖突。Morris，Heerey，Gold和Holroyd(2008)的研究對比了精神分裂癥患者和正常被試在解決概率學(xué)習(xí)任務(wù)中面對三種不同反饋條件時的行為表現(xiàn)和事件相關(guān)電位成分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者的ERN在所有三種條件下的波幅都低于正常被試的，這同精神分裂癥患者的行為表現(xiàn)是一致的。另外，在一致反饋條件下(這種反饋對于正確反應(yīng)至關(guān)重要)精神分裂癥患者的反饋負(fù)波的波幅相比正常被試的波幅也要低很多。這些發(fā)現(xiàn)表明精神分裂癥患者的與獎賞相關(guān)的腦區(qū)受到了損害，不能夠反應(yīng)正在進(jìn)行的事件比預(yù)期的好還是壞。Heldmann，Russeler和Munte(2008)的研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)自身內(nèi)在的察覺到錯誤時會誘發(fā)ERN，當(dāng)內(nèi)在的不能夠?qū)ψ陨斫Y(jié)果做出估計時，即需要外界反饋時，這時的反饋會誘發(fā)FRN，亦即FRN只有在反饋刺激不包含冗余信息的時候才會產(chǎn)生。由上可見，ERN和FRN反映的是與強(qiáng)化學(xué)習(xí)相關(guān)的腦活動。

3.4預(yù)期違反假說

最近Oliveira，McDonald和Goodman(2007)提出了FRN的預(yù)期違反假說，認(rèn)為ACC是作為監(jiān)測違反預(yù)期的事件而不是檢測錯誤或比預(yù)期要壞的事件，F(xiàn)RN是由于實際的反饋與預(yù)期不一致(不相匹配)而引起的，而不是由負(fù)性事件本身引發(fā)的。也就是說與預(yù)期不一致的正反饋也會引發(fā)FRN。預(yù)期違反觀點認(rèn)為FRN是由預(yù)期違反引起的，不管是正反饋還是負(fù)反饋，只要是與預(yù)期相反就會引發(fā)FRN。由于被試傾向于過度自信，所以非預(yù)期的負(fù)反饋會引發(fā)更大的FRN波幅。Oliveim等認(rèn)為預(yù)期違反假說與其他關(guān)于FRN和ACC功能的觀點(錯誤，沖突，強(qiáng)化學(xué)習(xí))一致，只是改進(jìn)了表達(dá)形式。預(yù)期違反可以表現(xiàn)為錯誤(預(yù)期錯誤，或元錯誤)，沖突(關(guān)于反應(yīng)的內(nèi)在信息和外在信息的沖突)，和強(qiáng)化學(xué)習(xí)(用以產(chǎn)生對行為評估的內(nèi)在模型的強(qiáng)化信息)。Oliveira等(2007)設(shè)計了兩個實驗檢驗了這種假說。在實驗一中，實驗者要求被試對移動的光點進(jìn)行按鍵反應(yīng)，在給予被試反饋之前要求被試對自己的反應(yīng)做出估計并按鍵。在實驗二中，研究者沒有讓被試在反饋之前估計，而是直接給予反饋，但反饋的性質(zhì)是有差別的，前3個Block的反饋都是真實的，后12個Block中的反饋有一半是假的。研究結(jié)果證實，大多數(shù)對自己的反應(yīng)成績估計大于實際反應(yīng)成績，F(xiàn)RN只有在與預(yù)期偏離時才產(chǎn)生。Ehlis，Herrmann,Bernhard和Fallgatter(2005)采用Flanker任務(wù)考察了被試監(jiān)控內(nèi)在錯誤和外在錯誤信號的腦電成份。結(jié)果顯示，內(nèi)在錯誤信號引發(fā)了ERN/Ne，但外在錯誤信號引發(fā)了一個晚期正成分(late positivity)。研究者認(rèn)為ERN/No反映了在人類大腦中存在一般的錯誤探測系統(tǒng)這種觀點可能有失偏頗，ERN/Ne更可能是反映了大腦加工違反預(yù)期事件探測系統(tǒng)。Compton,Carp，Chaddock，F(xiàn)incman，Qnandt和Ratliff(2007)在研究焦慮個體加工威脅線索時發(fā)現(xiàn)高焦慮個體在加工生氣面孔時有更小的ERN，而在加工愉快面孔時有更大的ERN。這與焦慮能夠增強(qiáng)錯誤敏感性不一致。研究者在預(yù)期違反框架下(expectancy violationframework)解釋其研究結(jié)果，認(rèn)為焦慮個體在憤怒和愉快面孔線索下改變了成功和失敗的預(yù)期。

4.不同理論觀點的比較

4.1關(guān)于ERN產(chǎn)生機(jī)制解釋的不同

錯誤檢測理論認(rèn)為存在一個特殊的比較器來比較實際的反應(yīng)和應(yīng)該的反應(yīng)，當(dāng)這兩種反應(yīng)值存在不一致時就會誘發(fā)ERN，但這種比較更多是基于動作系統(tǒng)的激活狀態(tài)的比較。強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，ERN反應(yīng)了通過多巴胺系統(tǒng)從基底神經(jīng)節(jié)傳遞到ACC的強(qiáng)化學(xué)習(xí)信號。當(dāng)基底神經(jīng)節(jié)評價結(jié)果比預(yù)期的壞時，多巴胺的相位降低，解除對ACC的抑制，誘發(fā)更大ERN；當(dāng)結(jié)果比預(yù)期的好時，多巴胺的相位增強(qiáng)，抑制了ACC，誘發(fā)更小的ERN。根據(jù)該理論，ACC本身并不監(jiān)控錯誤，而是從基底神經(jīng)節(jié)獲得錯誤信號。ACC的作用是使用該學(xué)習(xí)信號強(qiáng)化行為反應(yīng)，起到過濾器的作用。因此，強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論認(rèn)為ERN反應(yīng)了錯誤發(fā)現(xiàn)，它可以對負(fù)面反饋誘發(fā)的FRN和錯誤反應(yīng)誘發(fā)的ERN做出解釋。沖突監(jiān)控理論認(rèn)為，ERN反映了反應(yīng)之間的沖突。反應(yīng)錯誤的沖突存在于反應(yīng)之后，而正確反應(yīng)的沖突在反應(yīng)之前。該理論可以很好的解釋正確反應(yīng)中不一致刺激誘發(fā)的N2和反應(yīng)錯誤之后誘發(fā)的ERN。預(yù)期違反假說更多解釋的是FRN的產(chǎn)生機(jī)制，認(rèn)為FRN源于實際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不一致，這種解釋看似合理，但內(nèi)在的預(yù)期是怎樣的仍然是不清楚的。

4.2對ACC在產(chǎn)生ERN中作用認(rèn)識的不同

強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論認(rèn)為。ACC起到控制過濾器的作用，將背外側(cè)前額葉的命令通過ACC傳遞到輸出系統(tǒng)(the effector system)，而中腦多巴胺系統(tǒng)訓(xùn)練ACC去支持適當(dāng)反應(yīng)而抑制不適當(dāng)反應(yīng)，ACC起到將刺激和反應(yīng)之間進(jìn)行匹配的作用，ACC的作用是在強(qiáng)化學(xué)習(xí)的信號基礎(chǔ)上進(jìn)行行為選擇。沖突監(jiān)控

理論認(rèn)為，ACC直接負(fù)責(zé)監(jiān)控同時激活的相互競爭的刺激通道或者反應(yīng)通道的沖突，該沖突阻止了刺激一反應(yīng)的匹配。沖突信息被傳遞到其他腦區(qū)，以便增強(qiáng)控制減少沖突。ACC完成的作用是評價、監(jiān)控功能，在其他腦區(qū)完成行為調(diào)節(jié)；預(yù)期違反假說認(rèn)為ACC的作用是表征反應(yīng)一結(jié)果聯(lián)結(jié)，這種聯(lián)結(jié)能夠用來形成反應(yīng)錯誤或失敗的預(yù)期，如果與預(yù)期不一致，就會產(chǎn)生FRN。

5.總結(jié)與展望

綜觀過去10多年來的研究資料，對錯誤加工神經(jīng)機(jī)制的研究的確取得了豐碩的成果，這為人們了解行為監(jiān)控和認(rèn)知控制內(nèi)在機(jī)制提供了一條重要途徑。盡管對錯誤加工神經(jīng)機(jī)制的研究非常多，但這一領(lǐng)域仍然存在一些問題，這些問題可能會是下一步將要研究的內(nèi)容：

第一，錯誤加工在人類各種心理活動中都起著重要的作用，過去的研究集中于對“行為失誤”的研究，這種錯誤類型效應(yīng)很小，因此尋找更加能代表人類復(fù)雜認(rèn)知的實驗任務(wù)應(yīng)該是下一步研究的方向之一。

第二，雖然大多數(shù)研究指出錯誤加工定位于ACC，但有些研究也指出雙側(cè)前腦島和頂葉區(qū)域也有激活，ACC與大腦其他腦區(qū)是怎樣聯(lián)系的仍是未解之謎。除了ERN之外，其他的一些內(nèi)側(cè)額葉負(fù)波也參與錯誤加工過程，因而需要更多的證據(jù)證明它們的功能以及這些ERP成分之間的關(guān)系。

第三，考慮錯誤加工的個體差異以及情緒對錯誤加工的影響。研究表明ERN也可能與情緒動機(jī)和個體差異有關(guān)，過去的研究大多采用被試內(nèi)的設(shè)計，而很少考慮到被試之間的個體差異，因此將來的研究可以考慮采用不同的人格類型的被試來進(jìn)行實驗。