人类神经影像学

序言

本书是引进自剑桥大学出版社的一部前沿学术作品。图书以行为科学和脑科学专业学生、研究者为读者对象，系统、全面地呈现了人类神经成像的前沿技术知识，使读者对所有与人类神经成像相关的领域有一个相对深入的理解。书中涉及的方法包括功能和结构磁共振成像、功能性近红外光成像、正电子发射断层扫描、脑电图、脑磁图、多模态成像和各种大脑刺激方法。这本书对那些对人类神经成像感兴趣的人来说是一个有价值的参考，它为这些方法提供了强大的神经生理学基础，为仪器提供了物理基础，并为数据的量化提供了有用的现代分析工具。

作者简介

汉斯·欧普·德·贝克，比利时鲁汶大学脑与认知研究室教授。他在认知和系统神经科学方面的研究成果发表在《科学》(Science)、《自然神经科学》(Nature Neuroscience)、
《神经科学杂志》(Journalof Neuroscience)、《心理科学》(Psychological Science)等顶级科学期刊上，获得过包括欧洲研究委员会和人类前沿科学计划在内的国家和国际组织的奖励和资助。

中谷智惠，比利时鲁汶大学脑与认知研究室博士后研究员。她曾在美国马萨诸塞大学阿默斯特分校、荷兰莱顿大学和日本理化研究所脑科学中心等从事神经科学、心理学、人体工程学和空间生命科学的研究和教学工作。她的专长是脑电图结合磁共振成像、经颅磁刺激和眼动追踪。

译者简介

叶群，浙江师范大学心理学院副教授，华东师范大学心理学博士，多伦多大学博士后。

第1 章 导言与概述

第一部分　结构性神经成像
第2章 磁共振成像（MRI）背后的物理学
第3章 结构性成像方法

第二部分　血流动力学神经成像
第4章 血流动力学成像方法
第5章 设计血流动力学成像实验
第6章 图像处理
第7章 基础统计分析
第8章 高等统计分析

第三部分　电生理学神经成像
第9章 脑的电磁场
第10章 脑电图和脑磁图
第11章 基础电生理信号分析
第12章 高等数据分析

第四部分　方法补充
第13章 多模态成像
第14章 调制脑活动的因果方法

本书是引进自剑桥大学出版社的一部前沿学术作品。图书以行为科学和脑科学专业学生、研究者为读者对象，系统、全面地呈现了人类神经成像的前沿技术知识，使读者对所有与人类神经成像相关的领域有一个相对深入的理解。书中涉及的方法包括功能和结构磁共振成像、功能性近红外光成像、正电子发射断层扫描、脑电图、脑磁图、多模态成像和各种大脑刺激方法。这本书对那些对人类神经成像感兴趣的人来说是一个有价值的参考，它为这些方法提供了强大的神经生理学基础，为仪器提供了物理基础，并为数据的量化提供了有用的现代分析工具。

作者简介

汉斯·欧普·德·贝克，比利时鲁汶大学脑与认知研究室教授。他在认知和系统神经科学方面的研究成果发表在《科学》(Science)、《自然神经科学》(Nature Neuroscience)、
《神经科学杂志》(Journalof Neuroscience)、《心理科学》(Psychological Science)等顶级科学期刊上，获得过包括欧洲研究委员会和人类前沿科学计划在内的国家和国际组织的奖励和资助。

中谷智惠，比利时鲁汶大学脑与认知研究室博士后研究员。她曾在美国马萨诸塞大学阿默斯特分校、荷兰莱顿大学和日本理化研究所脑科学中心等从事神经科学、心理学、人体工程学和空间生命科学的研究和教学工作。她的专长是脑电图结合磁共振成像、经颅磁刺激和眼动追踪。

译者简介

叶群，浙江师范大学心理学院副教授，华东师范大学心理学博士，多伦多大学博士后。

结构性神经成像研究脑部的解剖结构。在一本关于人类脑成像的书籍中，首先介绍关于结构性成像的知识是非常合理的。尽管对一些没那么有耐心的读者来说，这似乎并非最好的开始。除非您有志成为一名神经解剖学家，否则神经解剖学大概率不是您最喜欢的研究领域。例如，对于一位想要了解人类行为决定因素的学生而言，测量脑功能的技术似乎远比结构性神经成像有趣，那么为何要在此浪费时间而不直接跳到介绍功能性成像的内容上呢？这里有三个主要论点来支持我们的选择。
首先，如果不了解脑部结构，就无法正确解释功能性成像数据。即使最终目标是了解脑部的功能，解剖学的基础也至关重要。打个比方，当一辆汽车出现机械或电子问题时，只有在找到需要修理的部件后，汽车修理工才能开始解决问题。发动机是在车头还是车尾这一点很重要，同样也适用于人类脑部。进化可能产生功能或多或少相似的不同解剖结构——例如，视觉信息经头前部进入大脑皮质而非枕极的结构，就像眼睛在头部前面，这样似乎便说得通。基于直觉而非科学方法进行头部功能定位的颅相学家，同样也做出了此处是头部视觉功能（如形状和颜色）位置的判断，这并非巧合。也许这是真的，但事实并非如此。任何想要研究视觉方面的神经科学家，必须先了解视觉信息在脑中的处理位置，然后才能进行进一步的研究。
在进一步研究功能之前，正确的定位是关键。其次，鉴于解剖学知识的这种初始作用，大多数功能性技术与结构性成像结合实施就不足为奇了。稍后，我们将学习一些绝妙的功能性方法，如功能性MRI、经颅磁刺激，以及脑磁图等，这些方法都默认与结构性成像相结合。
最后，即使没有功能性数据，神经解剖学本身也可以帮助我们理解行为。人与人之间明显的行为差异有时可以追溯到神经解剖学中相对细微的差异，此类发现应被纳入人类行为理论中。
鉴于与以上三个论点最相关的数据主要来自磁共振成像方法，该技术将是我们关注的重点。第2章主要解释MRI背后的物理原理；第3章介绍具体的方法，特别是T1加权成像和分析、弥散张量成像，以及磁共振波谱。在不同的情况下，书中都提供了此类结构性数据与人类行为之间相关性的例证。

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