然后，再通过光子探测器接受反馈信号对这些变化进行成像( Battro
et al., 2011) 。
4
脑成像研究分类
提供高空间分辨率的大脑活动信息
这类研究中应用的技术主要有正电子发射断层成像技术( PET) 和功 能磁共振成像技术( fMRI)。其工作的基本原理是，当人们在思考或 进行认知任务时，脑的某个特定区域的神经活动随之增强，并导致 该区域血流量的增强，通过测量这些变化来获取脑活动的信息。
显差异。
王恩国,刘昌.学习困难的ERP研究[J].心理科学,2005,28(5).
案例二
发展性阅读障碍(development dyslexia , DD)是一种特殊的学习障碍。 通过分别比较儿童、成人的DD者与正常人在脑结构脑功能以及脑功 能连接三个方面的差异，都发现了 DD 者左侧颞-顶叶与小脑（语音 加工的主要脑区）异常的证据，研究支持了语音缺陷理论与小脑理 论（杨炀、毕鸿燕、王久菊，2009）另外一些研究者也从基本的听 觉、视觉加工方面找到了一般感知觉缺陷理论的证据 但是这方面的 研究仅局限在成年 DD者脑功能的研究中。
这表明：我们在运动功能区中,随着年龄的增长,神经元活
性的衰退,结构的改变,运动功能区出现了相互补偿与分化
的现象,这种功能区的表现是并不同步性的。
谢谢大家！ Thank you!
科学与学习国家重点实验室、华东师范大学的脑功能基因组学教育
部重点实验室等多家研究机构都建立了脑成像中心， 致力于整合认
知神经科学、教育学、心理学、信息科学和技术、生物医学工程等
多学科来理解人类学习的脑机制。
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脑成像研究案例
案例一
事件相关脑电位( Event- related potentials, ERPs)是研究心理学和认知
神经科学的重要技术手段, 将该技术用于学习困难的脑机制的研究,
有助于发现学习困难的神经机制。王恩国、刘昌的研究表明, 学习困
难者的 P300 波幅较小, 潜伏期较长。学习困难者的MMN 波幅比控制
组小, 在信息的自动加工方面存在缺陷。在单词命名任务中, 学习困
难者的 N400 较小, 而且不同类型学习困难者的波幅和潜伏期存在明
脑成像技术的发展（从传统脑成像技术到近红外光学成像技术），
为促进脑研究及其与学习和教育应用的关联带来了重要的启示意义。
2
脑成像研究是什么？
脑成像研究通常泛指从颅骨外部感知人类大量神经元
活动的各种方法（Posner ＆ Rothbart，2011）。
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脑成像研究技术
传统脑成像技术
一类是正电子发射断层成像技术( PET)、功能磁共振成像技( fMRI)，
杨炀,毕鸿燕,王久菊.发展性阅读障碍的脑机制--来自脑成像研究的证据[J]. Progress in Biochemistry and Biophysics, 2009,36(11).
案例三
运动能力是人行为的根本能力,它是由大脑皮层的运动功能区控制的。 随着年龄的增长,老年人的运动能力逐渐出现了衰退,究其原因不仅仅 是肢体等执行部位发生衰老,更重要的是控制人运动和行为能力的脑 功能出现了增龄性的衰退。闫芳芳通过围绕年龄对运动功能区的影
可以提供毫米级的空间分辨率，但是时间分辨率只有秒级，适合测
量进行相对长时间的认知任务时脑活动的变化；
一类是脑电图( EEG) 事件相关电位( ERP) 以及脑磁图( MEG) 等技
术。 可以提供精确到毫秒的时间分辨率，但空间分辨率只有厘米级，
非常粗糙，适用于测量心理活动发生时脑皮层的电场或磁场( OECD，
躯体感觉运动区，但是不同区域激活的体积和激活的强度都存在差
异性。
与青年人相比,老年人在左侧初级运动区、右侧的运动前区、右
侧辅助运动区及左右侧的躯体感觉运动区的激活体积减少,同时老年
人在左侧运动前区和左侧辅助运动区的激活体积增大;老年人在左侧
初级运动区、双侧的运动前区、左侧辅助运动区及左右侧的躯体感
觉运动区的激活强度均增强,只有在右侧的运动辅助区激活强度减弱。
脑成像研究：揭示学习发生的生物学制
Imaging for Brain Research： Reveal the biological mechanisms of learning takes place
1
脑成像研究背景
随着脑科学的迅猛发展及其研究技术和方法的进步，整合认知神经
科学、神经科学、认知科学、医学与教育等领域，探索心理、脑和 教育之关系的跨学科研究日益为学习科学所重视(周加仙，2008) 。
2006)。
近红外光学成像技术（NIR-OT)
传统脑成像技术只能应用于实验室中进行的脑活动研究，NIR-OT是 一种能在自然情境下对高级脑功能进行分析的新型无创技术。 首先，将一束直径为一毫米的可弯曲光纤置于头皮发根之间， 进入 脑的近红外光将受到神经元活动所引起的携氧 脱氧血红蛋白浓度以
及血红蛋白总浓度的影响。
提供高时间分辨率的大脑活动信息
此类技术主要有脑电图( EEG) 、事件相关电位( ERP) 以及脑磁图 ( MEG) 等，可以提供精确到毫秒的时间分辨率， 但空间分辨率只有 厘米级，非常粗糙，适用于测量心理活动发生时脑皮层的电场或磁 场( OECD， 2006)。
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国内脑成像研究中心
目前， 国内东南大学学习科学研究中心、北京师范大学的认知神经
响问题,使用fMRI脑成像方法探讨了不同年龄人在完成复杂手动模范
任务时运动功能区各区的不同之处,从脑区激活的角度说明年龄对运
动功能区的影响。
闫芳芳.基于fMRI的脑运动功能区与年龄相关性的研究[D].南京：南京师范大学.2012,(03).
研究结果表明青年人和老年人在完成复杂的手动模范任务时都
激发了广泛的运动网络,包括初级运动区、运动前区、辅助运动区及