认知神经科学与儿童脑发育入门
三者的关系
- 心理学:研究人怎样感知、记忆、思考、产生情绪、做决定,基本方法是行为实验和问卷。
- 认知神经科学:研究这些心理过程在脑里怎样实现。
- 儿童脑发育(发展认知神经科学):研究脑结构、脑功能和心理能力怎样随年龄一起变化,以及环境、遗传和教育怎样塑造这个过程。
三者是层层收窄的关系。儿童脑发育是心理学、神经科学、儿科医学和教育学的交叉点。
儿童脑发育研究什么
| 主题 | 典型问题 |
|---|---|
| 正常发育轨迹 | 灰质和白质从 0 到 18 岁怎样变化?前额叶为什么成熟得最晚? |
| 认知能力发展 | 语言、数学、阅读、执行功能、社会认知分别有什么脑基础? |
| 敏感期与可塑性 | 学语言是否越早越好?早期剥夺造成的影响能否逆转? |
| 环境的影响 | 家庭社会经济地位、教养方式、屏幕使用、睡眠、双语环境怎样影响脑? |
| 发育障碍 | 孤独症、ADHD、阅读障碍、计算障碍的脑机制、早期识别和干预 |
| 青春期 | 青少年为什么更爱冒险、更在意同伴?情绪问题为什么在这个阶段高发? |
| 教育神经科学 | 脑科学的发现能不能、又该怎样指导教学? |
大型项目:ABCD Study(美国,约 1.2 万名儿童长期追踪)、dHCP(发育人类脑连接组计划)、Baby Connectome Project;国内的“脑科学与类脑研究”重大项目把儿童青少年脑智发育列为重点方向。
方法与工具
| 方法 | 测什么 | 用在儿童身上的特点 |
|---|---|---|
| 行为实验 / 眼动 | 反应时、正确率、注视时间 | 婴儿研究的主力,常用注视偏好和习惯化范式 |
| EEG / ERP | 脑电,时间精度到毫秒级 | 便宜、无创,可以给婴儿做 |
| fNIRS | 皮层血氧变化 | 对头动不敏感,适合婴幼儿 |
| fMRI / sMRI / DTI | 脑功能、脑结构、白质纤维 | 空间精度高,但儿童头动问题大 |
| MEG | 脑磁 | 国内能做的单位不多 |
常用技能:Python / R / MATLAB;SPM、FSL、AFNI、fMRIPrep;EEGLAB、MNE;混合线性模型、纵向数据分析、机器学习。
考研相关
- 专业通常挂在心理学一级学科下,也可能在神经生物学、生物医学工程、儿科学下面。
- 312 心理学专业基础综合(学硕统考,部分学校自命题);347 心理学专业综合(应用心理专硕,各校自命题)。
- 四门核心内容:普通心理学、发展心理学、实验心理学、心理统计与测量。
- 重点复习:神经系统与脑的结构功能;皮亚杰、维果茨基和依恋理论;ERP、fMRI 的原理与优缺点;实验设计。
- 代表性单位:北师大(认知神经科学与学习国家重点实验室)、北大、中科院心理所、华东师大、浙大、华南师大、西南大学、深圳大学等。选导师比选学校更重要。
职业出路
| 路径 | 学历要求 |
|---|---|
| 学术科研(高校、研究所) | 博士 |
| 医院科研岗或心理评估岗 | 硕士或博士 |
| 特殊儿童评估与干预 | 硕士加培训认证 |
| 教育行业、学校心理教师 | 硕士 |
| 互联网的用户研究和数据分析 | 硕士 |
| 脑科学和医疗器械企业 | 硕士或博士 |
关键判断:读硕士时就要想清楚走学术还是就业。如果走就业,要把编程和数据分析当作硬技能来练。
入学前准备
- 读 Gazzaniga《认知神经科学:关于心智的生物学》,以及 Johnson & de Haan《Developmental Cognitive Neuroscience》
- 学 Python 或 R 和数据处理
- 补统计:回归、混合线性模型
- 看期刊:Developmental Cognitive Neuroscience、Developmental Science、Child Development、NeuroImage、《心理学报》、《心理科学进展》
- 读过导师近三年的论文后再写邮件联系
- 向师兄师姐打听导师风格、实验室氛围和学生去向