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出版者:

作者:Michel, Christoph M. (EDT)/ Koenig, Thomas (EDT)/ Brandeis, Daniel (EDT)/ Gianotti, Lorena R. R. (ED

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2009-8

价格:$ 176.28

装帧:

isbn号码:9780521879798

丛书系列:

图书标签:

• 神经影像学
• 脑电图
• 脑磁图
• 神经科学
• 生物医学工程
• 信号处理
• 机器学习
• 认知神经科学
• 临床神经生理学
• 神经技术

探索人类意识的深层奥秘：一本关于大脑与感知交互的导览 我们每天都在经历一个奇妙而复杂的世界，而这一切的根源，在于我们大脑内部进行的无数精密运作。从接收外界的微弱信号，到构建出我们所理解的现实，再到情感的涌动和思绪的飞扬，人类意识的每一个层面，都离不开大脑电生理活动的支撑。本书将带领读者踏上一段前所未有的旅程，深入探索大脑如何通过其电活动与外界环境进行信息交互，以及这些交互如何塑造我们的感知、认知和情感体验。 本书并非一本技术手册，也非晦涩难懂的科学论文集。它以清晰流畅的语言，旨在为广大对人类大脑、意识本质以及感知科学感兴趣的读者提供一个全面而引人入胜的导览。我们将从最基础的神经元活动讲起，逐步揭示大脑内部信号传递的复杂网络，以及这些电信号如何形成我们感知世界的基石。 第一部分：解码大脑的语言——神经电信号的基础 我们将首先认识构成大脑基本单元的神经元，了解它们如何产生和传递电信号。我们会探讨动作电位的生成机制，突触传递的过程，以及不同类型神经递质在信息编码中的作用。接着，我们将介绍宏观层面的脑电活动，如脑电图（EEG）和脑磁图（MEG）等技术，它们如何捕捉大脑整体的电生理韵律，揭示不同脑区在执行特定任务时的协同工作模式。读者将了解到，大脑并非孤立运作，而是通过复杂的神经网络相互连接，共同完成信息处理。 第二部分：感知世界的窗口——感觉信息如何被“翻译” 我们的视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉，都是大脑接收和解读外界信息的方式。本书将深入剖析这些感觉通道的工作原理，以及大脑如何将原始的感觉输入转化为有意义的感知。我们将探讨视觉系统如何处理光线信息，从识别边缘、形状到色彩和运动；听觉系统如何解析声波的频率、振幅和相位，构建出声音的世界；而触觉、嗅觉和味觉系统，又如何帮助我们感知物理世界和化学信号。读者将看到，大脑在接收信息后，会对其进行多层次的处理和整合，从而形成我们丰富多彩的感知体验。 第三部分：思想的洪流——认知过程的神经基础 从记忆的形成与提取，到注意力的分配与集中，再到决策的制定与执行，我们的认知过程都深深植根于大脑的电生理活动。本书将探讨记忆的编码、储存和提取的神经机制，区分短时记忆和长时记忆的可能差异。我们将审视注意力的调控机制，了解大脑如何过滤不相关信息，聚焦于重要刺激。此外，我们还将深入研究决策过程，探讨大脑如何权衡利弊，做出选择，以及这些过程如何受到情绪和过往经验的影响。 第四部分：情感的涟漪——情绪与大脑的深度连接 情绪是我们生活中不可或缺的一部分，它深刻地影响着我们的行为和决策。本书将揭示情绪的神经基础，探讨大脑的哪些区域与恐惧、快乐、悲伤等基本情绪紧密相关。我们将了解情绪如何被触发，如何在大脑中被加工和体验，以及情绪如何影响我们的认知功能，例如记忆和注意力。我们将看到，大脑的情绪处理系统与认知系统之间存在着密切的交互，共同塑造着我们的内在体验。 第五部分：意识的黎明——探索主观体验的神经相关物 意识是人类最深刻的谜团之一。本书将尝试从神经科学的角度，探讨意识的本质，以及我们如何通过脑电活动来理解和研究主观体验。我们将审视意识的神经相关物，即那些与主观体验同时出现的特定大脑活动模式。虽然意识的完全解释仍然是一个长期的挑战，但本书将展示当前神经科学在理解意识的某些方面所取得的进展，以及未来的研究方向。 本书的特色： 易于理解的语言： 避免使用过于专业和晦涩的术语，力求用生动形象的比喻和清晰的逻辑来解释复杂的概念。 引人入胜的案例： 穿插丰富的实际案例和科学发现，帮助读者更好地理解理论知识，并体会大脑科学的魅力。 跨学科的视角： 融合了神经科学、心理学、认知科学等多个学科的知识，为读者提供一个多维度的理解。 对前沿技术的介绍： 在不深入技术细节的前提下，简要介绍用于研究大脑电活动的先进技术，让读者对当前的科学研究有所了解。 激发思考与探索： 旨在激发读者对自身大脑和意识的好奇心，鼓励他们进一步探索人类意识的奥秘。 本书的读者群广泛，包括对大脑科学充满好奇的普通读者、对心理学和神经科学感兴趣的学生，以及希望拓宽视野的各个领域的研究者。阅读本书，您将不仅仅获得知识，更会获得一种全新的视角，去审视自己和周围的世界，去理解那些构成“我们”的深层机制。让我们一同踏上这段精彩纷呈的大脑探索之旅，去揭开人类意识的层层帷幕。

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这是一本极度“硬核”的读物，我必须承认，我的阅读进度相当缓慢，因为它要求读者具备扎实的数学基础，尤其是傅里叶分析和概率统计知识。对于那些习惯于通俗科普读物的读者，我必须提前发出警告：这本书的每一页都充满了严密的逻辑和量化的表达。它的价值在于其无与伦比的精确性。书中对事件相关电位（ERP）成分的解释，不再是简单地将其归因于特定脑区的功能，而是通过精细的成分分离技术，量化了不同认知阶段中信息加工的延迟和效率。其中关于时间分辨率与空间分辨率之间内在权衡的讨论，简直是教科书级的辩证分析。我花了大量时间来消化其中关于源空间估计中的正则化技术的部分，作者对于L2范数最小化在处理边界条件时的优缺点进行了深入的探究，这种对细节的打磨，使得这本书在严谨性上几乎没有瑕疵。它不是用来消遣的，它是用来攻克的，但一旦攻克，所获得的知识回报是巨大的，它会重塑你对测量科学的理解。

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坦白说，我带着相当高的期望开始阅读这本关于神经活动测量的权威指南，结果发现它在技术层面的严谨性确实无可挑剔，但叙事节奏的把握上却显得有些过于保守和冗长。全书对电生理信号采集和处理的细节描述达到了近乎偏执的程度，每一个步骤、每一种滤波器的选择，都经过了详尽的数学论证和实验验证。例如，在讨论高密度脑电图（HD-EEG）的源定位算法时，作者用了足足三章的篇幅来对比LORETA、sLORETA和MNE方法在不同信号噪声比下的性能差异，数据详实到令人咂舌。然而，这种对“如何做”的极致关注，却使得“为什么要做”的更高层次的科学意义被稀释了。我期待的更多是这些技术如何引导我们去解答重大的神经科学难题，而不是仅仅成为技术手册的延伸。对于入门者来说，书中大量的公式推导和晦涩的矩阵运算可能会构成一道难以逾越的屏障，它更适合那些已经身处该领域前沿，需要一本“工具箱”来查阅特定参数和验证自己方法的资深研究人员。整体感觉，它更像是一部高级的、面向实践的工程手册，而非一本旨在启发思想的科学通论。

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这本书最让我拍案叫绝之处，在于其卓越的跨学科整合能力和对历史脉络的清晰梳理。它没有将神经科学孤立地看待，而是将其牢牢地嵌入到物理学、信息论乃至控制论的宏大背景之下。作者极其巧妙地运用了非线性动力学理论来构建模型，成功地将看似随机的神经放电模式解释为复杂系统中的吸引子行为。我印象特别深刻的是书中关于“大脑作为一个预测机器”的论述，它不仅仅停留在费米斯理论的层面，而是深入探讨了贝叶斯推理是如何在细胞膜电位变化中实现实时更新的。更难能可贵的是，作者在批判性地回顾了霍奇金-赫胥黎模型及其后续发展历程时，展现出一种罕见的史学家般的冷静和洞察力，他让读者清晰地看到了学科是如何从唯象描述一步步走向机制理解的艰辛历程。这种对知识体系的宏观把握，使得阅读过程如同跟随一位经验丰富的向导穿越一片复杂的思想丛林，每走一步，都能清晰地看到来时的路和前方的地标。

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我购买这本书主要是想了解当代脑成像技术在临床神经精神病学中的应用进展，而这本书恰恰在这方面提供了非常前沿且具有前瞻性的视角。作者并没有沉溺于仅仅罗列已有的诊断标准或辅助技术，而是着眼于未来十年内，我们如何能更早、更客观地识别那些在行为表现上尚不明显的疾病前驱状态。特别是关于“连接组学”（Connectomics）和功能连接性分析的章节，它清晰地阐述了如何通过识别大规模脑网络中的拓扑异常，来预测个体对特定药物治疗的反应。书中对阿尔茨海默病早期生物标志物的网络漂移模型进行了精彩的推演，这种将复杂网络理论直接应用于临床决策支持的思路，极大地拓宽了我的思路。它不仅展示了技术如何描述大脑的现状，更重要的是，它展示了技术如何成为我们预测和干预未来健康状态的关键工具。这本书成功地架设了基础研究与转化医学之间那座至关重要的桥梁，读来令人振奋。

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这部著作给我带来了极其深刻的、甚至是颠覆性的阅读体验，它精准地触及了我长期以来对认知科学核心议题的困惑与好奇。作者以一种近乎哲学的深度去剖析了信息在生物系统中是如何被编码、传递和最终转化为意识的。书中对“涌现性”（Emergence）的探讨，特别是从微观神经元活动到宏观群体行为的跨尺度建模，简直是教科书级别的精彩。我尤其欣赏它没有满足于描述性的观察，而是大胆地提出了几套具有高度可证伪性的理论框架，这些框架结合了最新的计算神经科学和拓扑数据分析的工具，让人耳目一新。读完之后，我感觉自己对大脑的理解不再是碎片化的知识点堆砌，而是有了一个坚实、统一的理论支柱。特别是关于皮层柱如何实现动态功能重组的部分，作者提出的动态同步假说，完美地解释了学习过程中可塑性的生物学基础，这种洞察力远超一般学术专著的范畴，更像是一位智者在为你揭示自然界深层的运行法则。我强烈推荐给所有对“意识的物质基础”这一终极问题抱有敬畏之心的人。

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