书名：万千心理.认知神经科学研究方法  
定价：208.0  
ISBN：9787518455430  
作者：[加拿大] 阿伦· J. 纽曼（Aaron J. Newman）  
版次：1  
出版时间：2026-02  

内容提要：  
这是一本不深奥、不冗长的认知神经科学研究方法入门书，特别适合具备一定科学背景的学生和研究人员。本书系统介绍了十余种常用的神经影像与神经调控技术，这些技术可以帮助我们深入探索大脑与思维、情感和行为之间的关联。本书避免了复杂的数学公式，代之以生动的实例和图示，用平实的语言阐释了各项技术的原理及其应用场景。 本书的核心价值在于帮助读者建立对各种技术的全局性理解，而非让读者成为单一技术的熟练使用者——毕竟，认知神经科学是跨学科协作的领域，了解不同技术的优势与局限性往往比精通单一技术更重要。通过阅读本书，读者将能够更有效地评估相关文献，并设计出更严谨的实验。本书将为所有对大脑研究产生兴趣的人打开认知神经科学的大门，为未来的研究合作与学术突破奠定坚实基础。  



作者简介：  
作者简介 阿伦·J.纽曼（Aaron J. Newman） 加拿大达尔豪西大学（Dalhousie University）心理学和神经科学、儿科学、精神病学及外科学系教授，神经认知成像实验室主任。 主译者简介 周晓林 华东师范大学心理与认知科学学院院长，上海市心理健康与危机干预重点实验室主任，国家心理健康和精神卫生防治中心-华东师范大学心理健康数治创新研究院执行院长，教育部高等学校心理学类专业教学指导委员会主任委员，教育部全国学生心理健康工作咨询委员会副主任委员，教育部长江学者特聘教授。  

目录：  
第一章　大脑的组织结构及研究方法  
概述  
从细胞到网络  
研究大脑的组织结构  

第二章　研究方法与实验设计  
概述  
实验设计基础  
实验设置与控制  
被试间和被试内设计  
统计功效和可重复性  
解释和推断  
伦理考量  

第三章　脑电图和事件相关电位（一）  
概述  
我们测量的是什么？  
我们如何测量它？  

第四章　脑电图和事件相关电位（二）  
实验设计  
数据分析  

第五章　脑磁图  
概述  
我们测量的是什么？  
我们如何测量它？  
实验设计  
数据分析  

第六章　磁共振成像  
概述  
我们测量的是什么？  
我们如何测量它？  
安全性  

第七章　功能磁共振成像（一）  
概述  
我们测量的是什么？  
我们如何测量它？  
图像预处理  

第八章　功能磁共振成像（二）  
概述  
实验设计  
统计分析  
功能连接与有效连接  

第九章　结构磁共振成像  
概述  
连接皮质组织的微观尺度和中观尺度  
形态计量法  
计算神经解剖学  

第十章　连接组学：弥散张量成像和纤维束成像  
概述  
我们测量的是什么？  
我们如何测量它？  
数据分析  
应用和局限性  

第十一章　正电子发射体层成像  
概述  
我们测量的是什么？  
我们如何测量它？  
实验设计  
数据分析  
多模PET  

第十二章　功能近红外光学成像  
概述  
我们测量的是什么？  
我们如何测量它？  
数据分析  
多模态成像  

第十三章　经颅磁刺激  
概述  
我们如何实现它？  
对大脑有什么影响？  
实验设计注意事项  
TMS结合神经影像学  
安全性  

第十四章　经颅电刺激  
概述  
我们如何实现它？  
对大脑有什么影响？  
实验设计中的注意事项  
安全性  

术语表  

参考文献  

在线试读：  
第五章 脑磁图 学习目标 在阅读本章后，你应该能够： ·解释大脑中的电活动如何产生磁场； ·描述脑电图与脑磁图之间的关系，解释在使用脑磁图进行测量时，为什么某个特定的脑电图效应可能存在差异，甚至不会出现； ·了解不同类型的脑磁图传感器及其工作原理，包括每种类型的传感器对什么朝向的偶极子敏感； ·描述脑磁图记录过程中噪声的普遍来源，以及如何减少噪声； ·解释标准的脑磁图数据预处理和数据分析方法； ·解释为什么脑磁图的源定位普遍比脑电图更为可信； ·说出三种常用的源定位算法，并解释其优缺点； ·描述使用脑磁图技术进行实验设计时的注意要点； ·描述脑磁图相对于脑电图的优缺点。 概述 脑磁图（magnetoencephalography，MEG）是一种与脑电图密切相关的技术，最初由戴维·科恩（David Cohen）于1968年开发。但与通过放置在头皮上的电极来记录脑电位的脑电图不同，脑磁图使用排布在头盔上的磁力计（magnetometer）和梯度计（gradiometer）来测量磁场。脑磁图测量的磁场由脑中的电活动产生，就像脑电图记录的信号一样。实际上，本章的大部分内容都建立在前面提到的技术基础之上。在关于脑电图的章中，我们描述了安培环路定律（右手法则）：电流的流动引起磁场，反之亦然。基于相同的原理，我们能够使用磁场传感器测量大脑的电活动。尽管在理论上，对于相同形式的大脑活动，脑磁图应当与脑电图具有相同的敏感度，但它们实际上在很多方面并不相同。首先，由于电流和磁场之间的右手法则关系，脑磁图峰值与脑电图／事件相关电位峰值的头皮位置应当不同。其次，磁场会随着距离的增加而迅速衰减，而脑电图信号则可以通过头部组织进行容积传导，于是相比之下，脑磁图对皮质表面的活动比对深层活动更加敏感。这一特性为源定位提供了额外且有效的约束。最后，脑磁图的技术要求更高，价格也更高。脑磁图对环境中的电磁噪声比脑电图更为敏感，所以需要非常昂贵的电磁屏蔽设施。此外，磁力计必须冷却到接近绝对零度时才能工作，因此必须保存在液氦中。因此，相比于脑电图，脑磁图的成本更加接近于MRI技术，这就意味着脑磁图扫描仪是一种典型的多用户设备。脑磁图扫描仪比MRI扫描仪普及度更低，这是因为MRI有许多能够带来收益的临床应用，但脑磁图相对缺乏这方面的应用。考虑到高成本和技术的复杂性，人们可能想知道，为什么有人会选择脑磁图而不是脑电图。尽管关于源定位精度的担忧仍然存在，但磁信号的物理特性使得对脑磁图信号的源定位分析通常比脑电图更为可靠，这使得脑磁图比脑电图具有更高的时间和空间分辨率。尽管存在这些警告，但使用脑磁图数据，更常见的还是报告在不同脑区信号随时间的变化模式，而不是像脑电（事件相关电位）数据那样报告传感器水平的数据信号。 我们测量的是什么？ 脑磁图信号的生理学基础从本质上说与脑电图信号相同。锥体神经元突触后电位彼此同步所形成的开放场是脑磁图信号的初始来源。脑磁图与脑电图信号之间的关键差异在于，大脑中电流流动所产生的磁场是环绕导体（神经元）存在的。如图5.1所示，我们能看到沿着神经元从树突流向轴突的细胞内电流会产生一个环绕着神经元的磁场。沿大脑皮质的开放场的位置在这里变得至关重要，因为锥体神经元的朝向大多垂直于皮质表面。?此，如图5.1所示，只有轴突与头皮相切的神经元产生的磁场才会辐射到头部之外。这意味着脑磁图主要对皮质沟两侧壁的神经元的活动敏感，因为位于回以及沟深处的神经元的朝向，使得它们的磁场不会辐射到头部外部的脑磁图传感器上。 电场和磁场之间的物理关系使得脑磁图和脑电图之间产生了一些重要的差异。首先，因为脑电图信号与脑磁图信号在方向上正交，所以脑电图在原则上对脑回皮质神经元最敏感，其原因在于这些神经元的偶极子方向直接朝向头部外辐射（见图5.1）。其次，电位能够很好地通过头部组织进行传导，因此沿着皮质沟两侧壁的神经元产生的电位无法被位于该脑区正上方的电极检测到（或者只能检测到很弱的信号），反而能够被距离该脑区较远的电极检测到。与之不同的是，磁场不容易通过大脑传导，磁信号会随着距离的增加呈指数级下降。因此，距离源头越远，它们被检测到的概率就越小。此外，由于颅骨是一个不良的导电体，脑电图信号会因颅骨而变得模糊，在许多情况下，沿回和沟两侧壁分布的神经元产生的头皮电位会有相当多的重叠。相比之下，磁场几乎完全不受颅骨的影响，因此脑磁图信号不会像脑电图信号那样受到颅骨干扰，这使得相比于脑电图，脑磁图信号的来源更加集中。 脑磁图信号的深度与强度的关系如图5.2所示。在实践中，我们并不清楚到底有多少信号因为产生于脑沟深处而被遗漏。一方面，基于体外测量和计算模型估计，至少需要50 000个同步活动的神经元才能产生可测量的脑磁图信号（Hansen，Kringelbach，& Salmelin，2010）。虽然这听起来像是需要相当多的神经元，但实际上在一块直径约1mm的皮质中就存在50 000个神经元。因此，原则上能够被脑磁图探测到的区域活动，可能会因为位于脑沟深部而被忽略。但从另一方面来讲，在功能成像实验中被激活的皮质区域通常直径会超过1 mm，因此其激活范围可能会扩大到包括脑沟两侧壁和邻近回或沟的神经元。然而，情况并非总是如此，某些情况下的激活可能更加集中。例如，在绘制运动或躯体感觉表征图时，相邻手指的活动峰值往往较小，且彼此非常靠近，甚至达到毫米量级。尽管如此靠近，脑磁图也已被证明能够识别如此小的空间差异。同样地，早期视觉皮质具有很精细的视网膜拓扑（retinotopic）组织结构。在这个结构中，代表视野不同区域的皮质可以被分隔为1mm或几毫米的单位。这种精细的拓扑结构同样能够被脑磁图识别（Hagler et al.，2009；Perry，Adiamian，Thai，Holliday，Hillebrand，& Barnes，2011）。