神经科学研究方向
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇神经科学研究方向范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
神经科学研究方向范文第1篇
“脑的结构和功能是对人类认识世界、认识自我的最终挑战，神经科学将是 21 世纪最活跃的前沿基础学科。过去的几十年神经科学研究在发达国家得到了迅速的发展， 但中国的研究进展还赶不上国际步伐。在上海成立神经科学研究所为中国神经科学家提供了一个立足于本土以及与国际同行竞争的新机会。”中国科学院院士、中科院神经科学研究所所长蒲慕明研究员表示。
蒲慕明是美籍华人，多年来一直在美国进行神经生物学研究，也是国际著名的神经生物学家，在他的带领下，中科院神经科学研究所已经迅速成为一个国际化的研究团队。
与此同时，国内其他一些高校和研究机构这些年也纷纷加大力度从事脑科学尤其是神经科学领域的研究。而在人才战略的吸引下，越来越多在国外留学或者从事研究的脑科学人才也回到国内开始研究。
“这些年，可以明显感觉到，我国神经科学领域的一些人才正在国际上崭露头角，国际权威学术期刊上经常可以看到一些中国研究人员的名字。”沈政表示，这些都为我国脑科学的研究储备了丰富的战略性人才资源。
中国开始神经网络战略性研究
最近一些年，我国也开始在脑科学研究领域发力。例如我国973项目先后启动了“脑结构与功能的可塑性研究”、“人类智力的神经基础”等课题，国家自然科学基金委启动了“视听觉信息的认知计算”、“情感和记忆的神经环路基础”等重大研究计划就是一些典型的例子。
而最近两年，中国科学院开始实施战略性先导科技专项“脑功能联结图谱研究”，尤为值得关注。
“该项研究将大脑网络联结作为了重要的研究方向，力求揭示脑的工作原理，其和美国的‘人脑活动图’计划有些类似。”中国科学院武汉物理与数学研究所研究员雷皓表示。
我国“脑功能联结图谱研究”的首席科学家是中国科学院院士、中科院生物物理研究所研究员郭爱克，早在1993年，他就在他所在的研究所建立了我国第一个以果蝇为模式生物的学习与记忆实验室，他从基因-脑-行为的角度，研究果蝇的学习、记忆、注意、抉择、睡眠、雄性果蝇“同性恋”等，并取得了一些突破性的研究成果。近些年来，动物神经网络也成了他的重要研究方向之一。在中国科学院“脑功能联结图谱研究”专项立项以后，作为首席科学家的他和蒲慕明院士一起，又带着中科院生物物理研究所和神经科学研究所的相关研究人员在神经网络方面进行相关的一些研究，希望在不久的将来取得一些原创性的突破。
障碍和短板
但是目前我国在神经网络方面的研究战略依旧不是很清晰，也基本没有涉及到对正常人的直接研究。
“这些年，我国神经科学领域的很多研究人员都是在利用果蝇、小白鼠、猴子等动物进行一些研究，基本上没有涉及到人脑，只是通过他们来推断人脑的一些情况。这里面的一个问题是直接研究人脑存在着很大的障碍，它不仅需要得到国家的专门许可，另外也需要得到实验对象的同意。”中国科学院生物物理研究所研究员曹鹏在接受记者采访时表示，近些年来，由于美国等一些发达国家的研究机构已经可以做到在不伤害大脑的情况下对人脑进行研究，因此获得了一些人脑神经网络的数据和网络图像，而我国则还需要跨越这个障碍。
“和临床相结合是一种有效的方法。”曹鹏说。
但是对中国的一些研究人员而言，进行神经网络等脑科学领域的一些研究，我国常常缺乏有效的研究工具和仪器。
科学思想上的创新，必须在实验中通过仪器设备来实现。在美国的“脑计划”中，相关科学仪器的研发占有极重要的份额――仅美国国家自然科学基金会就将提供2000万美元，用于开发分子尺度的探测装置。
然而这确是中国科学界的“短板”。目前在我国脑科学的实验室里，由于国内产品缺乏或者水平落后，大部分高端的科研设备都是进口的。另外很多研究人员做实验，还不得不利用自己在国外的资源在国外实验室进行或者寻求国际合作。
“现代科技的重大突破越来越依赖于先进的科学仪器，谁掌握最先进的科学仪器研发技术，就掌握了科技发展的主动权。因此中国必须要加强脑科学等这些前沿、尖端科学所需工具和仪器的研究和制造。”沈政表示。
基础研究不能和治病救人脱节
另外，中国科学院心理所研究员尹文刚表示，这些年国内很多基于大脑科学的基础研究尤其是神经科学方向，存在着严重的和临床治病救人相脱节的现象。尽管很多人在研究方面有不少建树，不时有，但是在实际应用中，常常并没有什么用处。
“甚至一些从事神经科学研究的人，从来就没有和临床有过接触，比如研究自闭症，却不和自闭症患者打交道，这是很可笑的。”尹文刚告诉记者，这些年他在国内参加脑科学或者是神经科学的一些会议，经常遇到临床知识十分匮乏的一些专家，往往给他们说一个具体的病例，他们甚至十分好奇地问，“怎么会有这样的事？”
“脑科学、神经科学的研究，就是要能够为人类自身服务，治病救人就是一个重要的方面，如果没有这样的意识，研究我们的大脑又有什么意义？”尹文刚表示， 深入地基础研究固然重要，但对一些从事疾病方向脑科学研究的研究人员来说，也应该同步考虑如何将他们的研究成果转化成治疗、以及预防这类疾病的道路上来。
而在另外一个方面，很多从事临床治疗的医生也没有将治病和最新的研究成果相结合，他们沿用的依旧是他们以前从学校中学到的方法。“实际上他们的很多处理方式已经落后了。”沈政表示，在美国等一些西方国家，临床医生并不仅仅只是看病救人，这只占据了他们的一部分时间，他们也不靠看病救人挣钱，实际上，很多医生都有自己的实验室，他们有自己的课题组，很多时间也都放在带领助手进行和自身治疗项目相应的科学研究，在这样的背景下，他们能够做到看病和研究的有效结合，较少会出现脱节的现象。而在国内，目前大部分医生都不是如此。在脑科学领域，这样最新的技术和方法不能被迅速应用于治疗。
尹文刚告诉记者，尽管当前人类对自身大脑的认识还十分肤浅，但这并影响研究人员利用相应的研究成果为人类服务，对专门研究人员而言，只要踏踏实实做一些研究，了解大脑的某些活动，就可以帮助患有阿尔茨海默症、自闭症等脑部疾病的患者。而对相应的医生而言，如果他们能够和本领域的前沿研究相结合，并围绕病例进行一些研究，脑科学研究就会发挥更大的作用。
据了解，在美国提出“人脑计划”前，奥巴马政府2012年曾推出过全国阿尔茨海默症计划草案，其中也提到加强对人脑的研究，以达到帮助这些患者痊愈的目的。
“美国的这项脑科学研究尽管十分前沿，但是他们并没有忽略和基础性应用相结合，这是值得国内借鉴和学习的。”尹文刚表示。
中国还需要加大脑科学研究投入
沈政认为，与美国等一些西方发达国家相比，我国的脑科学研究还有很大的差距，这与我国脑科学研究起步较晚也有很大的关系。
另外，我国目前在科研力量和经费的投入方面也还存在很大的差距。不过，沈政表示，针对欧盟、美国现在规模宏大的人脑研究计划，中国方面绝对不会无动于衷，要不了多久，国内相关研究人员和研究机构就会向国家提出对应的研究计划。
神经科学研究方向范文第2篇
[关键词]学习科学；教学创新；2014学习科学国际大会
[中图分类号]G420 [文献标识码]B [文章编号]1672-0008（2014）01-0020-05
近年来。美国、英国、法国、澳大利亚等发达国家教育政策制定中，都明确将学习科学确立为新教育政策的关键基础，其成果深刻影响了国际课程变革的步伐和走向。从学习科学出发。研究教与学的关系。已成为欧美诸多发达国家探索课程创新、设计新型课堂的新路径选择。我国学者对国际学习科学的追踪和研究已有十余年，其队伍日益壮大，越来越多地引起关注，逐渐用作反思传统认知研究和学校教育的新框架。面对目前教育变革中的种种挑战和难题，国内极为关注的一个话题是：学习科学可以为教学创新带来什么？
2013年11月28日-29日，“2013学习科学研讨会”在华东师范大学举行。来自香港大学、北京大学、清华大学、南京大学、北京师范大学、华东师范大学、东南大学等高校和机构中的学习科学研究领域的主要代表学者以及实践领域的专家参加了此次研讨会，恳谈如何推进我国学习科学的深入研究和学科发展，并为我国教育改革和创新提供新思路。
一、学习科学与教育变革
学习科学的出现源于信息时代人们对传统学校教育与传统学习研究的反思。自学习科学滥觞至今已有三十余年，有关“人是如何学习的”关键发现是否影响到了教育政策的制定与实施？与会者围绕学习与教育的内在关联，来揭示学习科学与教育变革的必然逻辑联系。
华东师范大学的梅兵教授和上海师范大学的张民选教授从教育发展背景和我国学习研究的脉络出发，不约而同地指出在我国基本普及义务教育之后，如何从学生学习的角度革新学校教学是解决教育质量问题的关键。幸运的是，我国有一大批来自教育学、心理学、神经科学、教育技术学等等多个不同领域的研究者，从不同视角对在不同情境中——尤其是真实情境中——人类学习发生的基础、机制展开探索，试图揭示产生深度学习的认知和社会过程，研究记忆与知识的结构、问题解决与推理、学习的早期基础、元认知过程与自我调节、文化体验、身份认同与共同体参与等问题。
环境污染和社会动荡正考验着各个国家的教育体制。面临这些严峻挑战，香港大学程介明教授指出，我们的教育必须彻底走出传统教育模式藩篱的束缚。必须回归学习这一核心，才能满足急剧变革的社会对人才的需求。全球性的教育变革正在涌现。一方面，欧美发达国家的教育改革战略已然受到了学习科学研究成果的影响。比如，在教学法改革方面大力倡导基于真实问题的学习，在学习科学视角下审视幼儿学习、尤其是幼儿“非智力因素”的学习日益得到重视。另一方面。对于学习的研究逐渐成为教育研究的核心与基础，从“学校管理”到“关于学习的领导”，从“教育经费”到“学习资源”，这些术语的变化也昭示着人们观念的改变。程教授提出，现在我们亟需解决的问题是，学习科学中的基础研究发现如何得以推广。如何转变成大规模的教育实践。
裴新宁教授论证了学习科学新进展与基础教育变革的关系。她认为，当前我国教育改革，尤其是课程改革面临的诸如学生课业负担过重和“高技术手段——低技术学习”的悖论等问题，其主要原因之一在于我们过多关注课程翻新的数量和形式，而忽略了课程改革的本质——即缺乏对学与教关系变化研究的关注。因此，学习科学与课程整合的研究应当成为转型时期教育研究的一个重要命题。裴教授在对欧美国家的比较研究中初步发现，在这些国家全国和地区层面的课程纲领中出现了两大共同特征：一是非常关注人类学习的研究成果，并将其视为课程决策的基础：二是重视高技术对课程设计发展的持续支持，并最大限度保障设计的合理性。因此。学习科学的基本原则已成为国际上新一轮基础教育课程变革的政策引擎。
二、学习科学的研究进展
（一）认知神经科学为学习的研究带来了什么。脑的研究是否会改变学校的实践？
在20世纪70-80年代。人类对大脑的研究出现了一个变革，从解剖实验逐渐转向重点研究“活着”的大脑。关于人类大脑研究潜在的教育意义，迅速被教育者和政策制定者们感知。2007年，OECD出版了《理解脑—新的学习科学的诞生》一书。呼吁神经科学家和教育者进行合作，以理解我们何时以及如何学习。2013年3月。美国奥巴马政府也宣布要开始长达10年的人脑研究项目。在本次研讨会上。北京师范大学的王文静教授和东南大学的禹东川教授重点报告了他们所在团队基于脑的研究以及这些研究如何影响儿童的学习实践。
王文静教授在报告中指出，北京师范大学认知神经科学与学习研究所的研究发现，在阅读成绩不好的儿童中。有一半的儿童存在阅读障碍。并且汉语阅读障碍与英语阅读障碍的脑机制是不同的，因此，对存在不同障碍的儿童进行诊断与针对性干预是非常必要的。另一方面。他们发现，汉语儿童学好英语需要四大关键要素的支持，即：第一，口语词汇的积累；第二，具有语义意识（即拼读能力）；第三，能够流畅阅读；最后才是阅读理解。因此，该团队在学校开展实验时，最重要的步骤之一就是帮助教师理解为什么在进行阅读教学时不能立即进行阅读题目的解答，而是要分“学会拼读”、“流畅阅读”、“持续默读”三阶段循序渐进。
禹东川教授所在的东南大学儿童发展与学习科学教育部重点实验室对脑的研究，侧重于对儿童执行功能和社会情绪能力（即情绪智力）的培养。他们自主研发了软件系统以追踪儿童执行功能的发展，从而有望帮助教师在儿童执行功能发展出现迟滞或超前时进行“因材施教”。此外，禹教授还强调，神经科学的研究证明，儿童长期处于被忽略或虐待状态会造成HPA轴紊乱，因此，需要特别关注农村“留守儿童”的社会情绪能力培养。该团队曾在儿童“做中学”项目中，将社会情绪能力培养融入科学教育，取得了一定成果。
两位教授的发言引起热烈讨论，学者们普遍认同的是，尽管认知神经科学并不能直接应用于课程开发，也不能立刻告诉教育实践者如何高效组织学生的学习，但是却能告诉我们儿童相同的学习行为可能存在不同的神经机制，也能在如何学习以及学习意味着什么方面给予启示。
（二）技术是否能够增进学习，如何增进？
游戏与学习之间的联系以及游戏化学习等领域日益成为国内外关注的研究热点。北京大学尚俊杰副教授以ST Math、《农场狂想曲》等教育游戏为例，展示了数项研究发现，从而证明游戏在提升学习者学习能力、思维方式和情感态度方面具有极大潜力，尤其是在游戏中融入课程的《农场狂想曲》将游戏作为正式的课堂学习工具，通过虚拟互动支持学生的科学探究，游戏结束后又回到现实中进行课堂反思与讨论，很好地整合了正式与非正式场合的科学学习。同时。他指出。对不同特征的学习者来说。教育游戏带来的影响是不同的。因此，他希望未来的游戏学习研究朝向结合行为表现层面的实证研究和基于脑机制的设计研究方向发展。
华东师大顾小清教授介绍了其所在团队正在进行的语义图示工具的开发与设计，以及该工具如何支持学生的问题解决和协作学习。她认为，语义图示工具的使用有助于减轻学生的认知负担，并能够改变学习者和教师的角色。
针对作为学习中介的技术是否一定要引入学习过程。引入之后是否可能会出现问题。上海师范大学范为桥副教授表示担忧。他以小学生作业必须手写而不能用电脑打字替代为例，说明儿童的学习不仅仅是知识的习得。还包括文化的内化。而这常常是技术无法兼顾的方面。因此，他希望有更多研究能够关注在引入技术时是否需要评估学生用与不用技术的区别是什么？新技术、新工具的使用是否会带来得不偿失的后果？
就此议题其他学者用实证表明，更为关键的不是用什么技术。而是如何使用技术，技术的优势只有通过精心设计的教学，并在情境中进行转化才能得到充分发挥：学习本质上没有正式与非正式之分，不同环境、不同形式的学习互相渗透，不可分割，学习应该通过多种途径发生，而技术可以在其中发挥重要作用。因此。无论是游戏还是语义图示工具。都必须与具体的课程相结合，才能保证学习的连贯性与有效性。
（三）创新与学习的关系是什么？
2012年PISA结果刚刚揭晓，上海再次位列第一，又一次向世界展现出在基础教育阶段，我们的学生多方面素养都出类拔萃。但是。另一个无可否认的事实是他们的创新能力，尤其是遇到实践困难时创造性解决问题的能力。要落后西方国家同龄人同。比如，最新的PISA数据显示，当遇到具体的阅读困难时，上海学生的调整策略和解决问题的能力低于OECD国家的平均水平。在本次研讨会上，许多专家就创新与学习这一话题展开了热烈讨论。
华东师范大学的庞维国教授分享了他对知识基础与创新关系的理解。他指出，创新不是凭空想象，它是头脑中已有的知识经验进行重组以产生新知识的过程。庞教授的团队通过大学生英语词汇量与作文创新性关系，以及大学生心理学知识与心理学研究方案设计关系这两项实验研究发现，领域中的一般知识和特殊知识都对大学生的创新思维有积极的促进作用。
华东师范大学徐斌艳教授从初中数学一次函数教学中学生的自我报告和高中统计教学中要求学生制作海报的案例讲起，强调在教学实践中要凸显“有形的数学”，通过小组合作与学生自主选择研究问题来培养学生的创新能力。徐教授认为，可以通过对知识的设计、学习活动的设计、学习环境的设计、共同体的设计、学习评价的设计形成一种学习生态系统，从而达到发展数学学习者的身份认同，培养学生数学创造力的目的。
南京大学吕林海副教授则介绍了南京大学参与SERU大学生学习状况调查，其中“学生参与”维度涉及学生的课堂讨论、课外研究、创新思维等。通过对中美本科生的比较发现，在学习习惯、师生互动等方面中国学生优于美国学生，但在课堂讨论与创新方面却总体弱于美国学生，他认为这可能是两国传统课堂文化的不同造成的。
在讨论环节，禹东川教授对庞维国教授所提出的创新概念发表了不同看法。他就英语词汇量与写作关系是否能代表英语的创新提出了质疑。他认为，对英语语言的核心概念能够做到适应性运用才能算是创新。庞教授做出回应，认为考虑到实验研究的局限性。测量学生在实际情景中对英语的综合运用不太现实。
香港大学罗陆慧英教授则以中医与西医的差别与融汇为隐喻，说明无论是庞教授所述特定任务情况下的问题解决，还是徐教授所指的真实任务中的创新都很有用，但各有局限，所以研究需要不同的层次、不同的领域以及相互之间的合作。
王文静教授也赞同罗教授的观点，认为创新的概念是多元的。在此基础上，她认为有必要将学习与创新性关系的实验研究推广到中小学以及其他院系的大学生中去。比如。研究艺术系学生的英语学习，她认为这或许能为思考和应对“陈丹青出走”这一实际的教育问题提供帮助。
三、学习科学与教学实践变革
学习科学是否改变了教学实践？如何改变？在本次研讨会上，来自教育实践领域的专家、代表分享了他们将学习科学原理与日常教学实践结合的经验与遇到的困惑。
江苏情境教育研究所所长，全国著名特级教师李吉林深刻分析了儿童学习知识的复杂性、学习过程的不确定性。以及学习系统的开放性。由此提出，语文教学要求教师细心观察课堂与学生，利用经验、艺术之美、情感生成之力，为儿童构造快乐、高效的课堂，凭借儿童活动发展学生的想象力。激发学生的学习潜能。李老师还特别强调，儿童积极的学习情绪只是实现高效学习的桥梁，关键是教师要利用这个桥梁来引导儿童学习。
华东师范大学董晓蔚教授和东南大学禹东川教授都非常赞同李吉林老师的观点，认为其所倡导的情境学习与教育符合当下脑科学的理论与发现。董教授强调学习者的动机是高效学习的源泉，教师在教学设计的过程中一定要考虑创造安全、轻松的学习氛围以调动学生的能动性，像李老师这样以想象力为抓手，着眼培养学生的创新能力这一点正是我国当前教育一直提倡却很少真正付诸实践的理念。禹教授则认为，儿童大脑发育的关键期进行情境教育特别有助于培养儿童社会情绪能力。
中学校长袁钫芳老师介绍了如何将学习科学的基本原理与学校教师课程领导力的培育相结合，研制本校促进教师反思的优质课堂评价标准以及通过降低风险的举措鼓励教师进行教学，改进实验、实践标准。贾义敏老师则分享了华南师范大学面向本科生开发的国家精品课程《学习科学与技术》的发展历程，这一课程的特色在于为学生提供诸如授课录像、往届学生作品、研究生导师等各类资源来支持本科生的团队学习。
在讨论阶段。不少研究者指出。无论是情境教育还是基于问题的教学，在考试压力下教师是否能够坚持、如何将学习科学的原理与现有课程相融合，都是需要认真思考与解决的难题。针对这样的疑虑，袁校长承认其所在学校在优质课堂评价标准实施过程中确实遇到不少阻力，比如，一些科目的教师对新评价指标和新教学方法的效果心存疑虑，担心影响学生的考试成绩：同时，教师作为实践者和学习的研究者在“情境化”、“资源与技术贫乏”等话语的理解上存在差异。而这种差异可能导致教学方法的异化：而最为关键与困难的地方在于学习的复杂性决定着实际教学过程不可能采取单一方法面对所有学生，教师需要不断尝试新方法。对此，李吉林老师认为，一方面教师要热爱教学、热爱学生。让这种热爱来激发教师对自身教学的反思与学习，以“精心”换来“精彩”：另一方面要让家长和教育领导看到新的教学所带来的切实效果。袁校长也认为，注重数据的收集，让数据来证明是一个可行的解决方法。此外。来自实践领域的与会代表一致希望有更多关于学困生学习的研究，使教师能够真正理解尖子生和学困生在课堂学习上的差异，从而能够有针对地进行教学改进实践。
四、我国的学习科学：前方的使命
与会代表认为，我国学习科学研究发展到现在已经到了关键时期，在继续探索学习研究的同时。有必要逐个盘点和思考：我国学习科学的研究有什么长处？与现在国际上的学习科学研究是不是有所差距。差距在哪？关于学习的研究一直存在，缘何又提出了学习科学这个概念？学习科学与其他学科之间的关系是什么？今后10-20年。中国的学习科学可以走向哪里？中国的学习科学如何对今天的教育产生影响。作为研究者的我们需要做什么？
华东师范大学终身教授高文从该校学习科学研究中心的创建与发展，回应了学习科学研究的必要性和使命。她认为直到今天。我国的教学研究和实践（如。教师培训）的关注点仍然在教上。学校教育中教师依旧是权威，这导致大多数人都对学习心存反感与恐惧。她认为。作为学习科学领域的研究者，一方面我们肩负着颠覆传统、为学生创造轻松自由且有效的学习环境之重任：另一方面也需要在研究学习的过程中解放自身的观念。
搞清楚究竟什么是学习，才能确定学习研究的恰当行动方式。香港大学学习科学战略研究团队（SoL-SRT）[全称为SCIENCES OF LEARNING （SoL）Strategic Research Theme （SRT），本文统一翻译为学习科学战略研究团队，有关该团队的详细信息可见网站http：//sol.edu.hku.hk/about-sol/]的工作模式为与会者展现了可资借鉴的学习研究的未来道路。在SoL-SRT团队成员看来，学习是一个复杂现象，具有不同层次。研究者可以研究个人的学习、机构的学习、教育系统的学习和社会的学习；可以从神经科学角度了解学习：也可以观察个人的表现行为。在以上过程中。科技可以为学习提供支持。也可以成为干预学习的手段。正因为学习如此之复杂，单一学科的研究人员看到的常常是学习的某个方面，而往往忽略了其他方面。该团队召集来自不同学科、不同领域的研究人员以合作的方式形成聚焦的、多层次的、跨学科的学习研究项目。这样的行动，不仅是为了支持学习的理论建构——研究人是如何学习的，而且是为了推动基于实证的教育政策与实践——促进学习的发生。
五、结语
在国际上，学习科学在过去20多年里得到了迅猛发展。有关《新学习科学的基础》等相关论文还登上了《科学》杂志等世界顶尖学术刊物。我国学者跨入这一领域虽然时间尚短，但是学习科学在教育研究中逐渐成为热议话题，教育决策者也开始意识到其重要性：与此形成鲜明对比的是。传统的学校课堂与教育实践始终没有受到太大影响。这固然是由教育大环境之下的压力所致。但更多地还是因为国内的研究大多属于基础研究，缺乏直接面对学生和教师的介入性研究。无法解决实际的学习和教学问题。因此，本次研讨会的主题被定为“学习科学与教学创新”，呼吁更多学习的研究者从学习科学的角度重新思考实际的教育命题，对学与教进行系统阐述，从而满足一线学与教的需求。
关于“学习科学与教育变革”的对话还在继续深化。2014年3月1日至6日，由华东师范大学联合美国国家自然科学基金会（NSF）、国际经合组织（OECD）、联合国教科文组织（UNSECO）、香港大学、上海师范大学共同举办“学习科学国际大会”（Inter-national Convention on the Science of Learning），特邀全球百余名学习科学领域的顶级专家和教育领导聚首上海，共议学习科学发展蓝图，携手开拓教育创新，值得大家关注。
[参考文献]
[1]裴新宁.学习科学研究与基础教育课程变革[J].全球教育展望，2013，（1）：32-44.
[2][4]Bransford J，Vye N，Stevens R，et al.Learnig theories andeducation：Toward a decade of synergy[J].Handbook of EducationalPsychology（2nd Edition），2005.
[3]管晶晶，胡鑫，王文静.理解“阅读脑”，提高儿童阅读素养[J].教育学报，2012，（4）：55-62.
[5]尚俊杰，李芳乐，李浩文.“轻游戏”：教育游戏的希望和未来[J].电化教育研究，2005，（1）：24-26.
[6][8]龚放，吕林海.中美研究型大学本科生学习参与差异的研究——基于南京大学和加州大学伯克利分校的问卷调查[J].高等教育研究，2012，（9）：90-100.
[7]樊丽萍.PISA如何测出中国学生的“短板”[N].文汇报，2013-12-02（12）.
[9][美]AN，Meltzoff等，冯锐，缪茜慧译.新学习科学的基础[J].远程教育杂志，2011，（1）：19-25.
[作者简介]
神经科学研究方向范文第3篇
关键词：智能科学与技术专业；认知科学基础；脑机接口；教学研究
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2020）15-0084-02
一、关于认知科学基础课程
认知科学是智能科学与技术的生物基础，是从“自然智能”到“机器智能”之间的桥梁。作为一门研究人类感知和思维信息处理过程的学科，认知科学主要研究目的就是要说明和解释人类再完成认知活动时是如何进行信息加工的，一直是认知心理学等教学领域的重要课程。[1，2]自我校2009年设立智能科学与技术本科专业以来，认知科学基础一直是该专业的专业基础课程，主要目的是培养学生对人脑认知活动中的信息处理方法与过程的认识和理解，培养对新知识、新技术有较敏锐的洞察能力，同时使学生具有数据分析与处理能力的意识，在智能科学与技术专业的学科体系中占据着十分重要的地位。[3]特别是随着人工智能和脑科学研究的不断发展，现有的计算架构不能有效实现具有泛化能力的人类认知信息加工机制。借鉴人类脑认知机制，通过脑认知和神经科学与机器学习相融合的方式，构建一种类脑的“学习机器”，而不是简单的“机器学习”，已成为当前人工智能领域的一个重要研究方向。因此，学习并理解人类认知和信息处理过程，对于提高学生的智能信息和数据建模与分析能力，有着重要的意义。
然而，对于以工程技术应用为背景的智能科学与技术专业而言，该学科涉及多学科内容，比如心理学、神经科学、数学、语言学、人工智能科学乃至自然哲学等，学生存在畏难情绪，学习兴趣不太浓厚，教师对于该课程的教学也颇为费心。此外，由于“认知科学基础”课程在大三上学期开设，大部分学生在模式识别和数字信号处理等上面的基础较薄弱，对于该门课程的脑功能信号分析与脑机接口技术部分的教学也存在较大的困难。
针对该课程理论和实时性较强、涉及教学内容多、交叉广泛等特点，笔者自承担本课程教学来，结合我校学生和专业建设实际情况，立足培养学生的专业知识素养和学习兴趣，提高学生的专业基础能力和综合素质，积极摸索改进。本文将信号处理和机器学习方法融合进认知科学的神经机制探索与学习，从教学、实验实践等方面进行了初步探索。
二、课程建设目标与教学内容设置
本课程将使学生学习到认知科学的基本知识，包括脑与神经系统的基本构造、工作原理、基本研究手段，脑与学习、意识、行为的关系，深入了解感知、注意、记忆的生物和生理学本质，实现人工大脑、人工神经网络、听觉计算、视觉计算、脑机接口、认知机器人等前沿技术的理解与应用。
目前认知科学方面的教材大多为国外翻译教材，并且聚焦于其中的某个方面（比如认知心理学、认知神经科学等）。同时该学科实时性较强，和当前脑与认知科学的前沿研究紧密相连，因此很难找到合适的教材同时将智能信息处理技术和认知科学基础相融合。
认知神经科学旨在联合心理学、哲学和神经科学的方法帮助我们理解大脑是如何产生心智的，并阐明人类认知过程中的脑机制，即在分子、细胞、脑功能区到全脑等多个尺度上如何实现认知功能。脑机接口是近二十多年来兴起的涉及神经科学、认知科学、计算机科学、控制及信息科学、医学等多领域的人机接口方式，是在大脑与外部环境之间建立的神经信息交流与控制通路。
该课程在大三年级开设，且该专业的学生已在前面学习中学习人工智能原理、信号处理等课程，这些课程的学习为本课程的理论学习打下了一定的基础。在教材选择上，选择上海人民出版社的《认知、大脑和意识——认知神经科学引论》，并参考其他辅助教材，比如机械工业出版社的《脑机接口导论》、中国轻工业出版社的《认知神经科学》。教学内容主要包括以下几个部分：
1.脑科学与认知科学的发展历程及基本概念，包括感觉与知觉、注意与意识、情绪、语言、记忆、学习等。
2.认知活动的生理基础，包括大脑结构、神经元、神经系统的基本组成等。
3.脑功能信号的采集与分析，包括大脑节律、脑功能信号（EEG、fMRI等）采集、常见脑功能障碍、脑信号分析基本方法（包括基于时域/频域分析的EEG分析方法、脑电源成像基础等）。
4.脑机接口技术，包括脑电信号预处理（零参考电位、拉普拉斯空间滤波、数据归一化、插值技术），脑功能信号特征提取方法、模式分类器（比如Fisher线性分类器、支持向量机）设计。
三、以学生为中心的教学方法
1.提高学生学习兴趣。认知科学基础课程交叉性强，尤其涉及心理学、神经科学等非工科学科，对于我校智能科学与技术专业的学生来讲，学习压力较大，学习兴趣不高。为激发学生学习兴趣，在授课过程中，尽量发挥自身乐观活泼的性格特点，选择大家生活中常见的例子，在语言表达上尽量避免生硬，力求用简单直白的语言讲解知识点。同时，善于利用网络视频，比如在课程绪论部分，通过播放网络公开视频《打开思想的大门》片段，激发学生学习脑认知功能的兴趣。
2.注重与智能科学与技术其他课程知识的衔接。在神经元和神经系统的教学部分，笔者安排了两个课时的内容讲解了常见的人工神经元模型和人工神经网络结构，并重点讲解了神经网络和支持向量机的基础——感知机。在脑机接口教学部分，安排了两个课时的信号处理和数据预处理的基础知识的回顾，重点复习信号滤波、主成分分析、Fisher线性判别分析和支持向量机等内容，再进入脑机接口系統的学习，教学效率得到了明细提升。
3.适当使用板书，细化推导过程。对于一些知识点，比如动作电位产生过程、部分公式的展示，仅依靠PPT教学过于单薄，学生难以理解，因此在播放PPT时需要适时插入细致的板书。同时板书过程中要结合学生实际情况循序渐进，例如在学习神经细胞和感知机与人工神经网络时，教师从点到平面的距离入手，并引导学生回顾梯度下降法等相关数学基础知识，帮助学生切实地把前面学习的信号处理和机器学习的基础知识应用到本课程。
4.加强实践环节教学和学生综合能力素质培养。根据本专业的培养计划，在理论课程教学期间，“认知科学基础”设置了相应的实践课程，以培养学生的动手能力、自学能力和专业综合素质。在实践课程教学环节，基于Matlab和Python等工具，以2005年国际BCI竞赛的P300数据为分析数据，引导学生设计常见的模式分类器（如Fisher线性分类器、支持向量机、深度神经网络等）分析脑电事件相关电位。同时，使用计算智能重庆市重点实验室的NeuroScan和BrainProducts脑电采集放大设备，利用E-Prime设计脑电刺激程序，指导学生设计实验，以小组合作的方式采集并分析P300字符拼写脑电数据。
神经科学研究方向范文第4篇
[关键词] 医学研究生；医学教育；亚专业；神经外科
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2016）10（a）-0120-03
Thoughts on the cultivation of neurosurgery postgraduates under the mode of subspecialization of clinical medicine
WANG Yongzhi1，2 CHEN Baoshi1 ZHANG Zhong1
1.Department of Neurosurgery， Beijing Tiantan Hospital， Capital Medical University， Beijing 100050， China； 2.Beijing Neurosurgical Institute， Beijing 100050， China
[Abstract] The subspecialization of medical subjects has greatly promoted the level of diagnosis and treatment of the diseases and academic development， but it also brings new challenges to the cultivation of clinical postgraduates. Based on the practice under highly subprofessional division of neurosurgery in Beijing Tiantan Hospital， Capital Medical University， this article recommends the better strategies： to establish "tutor group" system to suit the special requirements of each individual； carry out regular collective learning system to train the ability of clinical medical science research； and propose project cooperation to expand the personal development space， so as to adapt to the change of the mode of subspecialization， and cultivate recombination talents with clinical practice ability and academic quality at the same time.
[Key words] Medical postgraduates； Medical education； Subspecialization； Neurosurgery
医学学科亚专业化是指在临床医学三级学科分类基础上再进一步细分成若干亚专业。学科亚专业划分是现代医学知识爆炸式增长、技术不断进步和诊疗更新的必然结果，学科亚专业化的医学模式有利于提升对患者的诊治水平和促进学科向纵深发展。然而，学科发展模式的变革也给当前研究生培养工作带来了新的挑战。
神经外科是医学三级学科，也是临床医学中最年轻、最复杂而又发展最迅猛的一门学科，其快速的发展，除了得益于近年神经科学领域的新技术、新材料以及新研究成果的不断涌现与革新，更与其实施高度的亚专业划分模式密切相关。首都医科大学附属北京天坛医院（以下简称“我院”）是神经外科是亚专业划分实施较早的国内规模最大的神经系统疾病诊疗中心，本文将结合我院临床研究生培养的实践情况，探讨学科高度亚专业划分背景下研究生培养模式的转变。
1 神经外科亚专业划分现状
20世纪90年代，国际神经外科开始向亚专科方向发展[1]。近20年来，随着国内各大医院神经外科规模的快速扩大，纷纷走上了亚专业发展的改革模式，从某种程度上，亚专科划分的发展模式成为神经外科加强学科建设，促进专业技术向高、新、尖发展的必有之路。目前神经外科学的主要亚专科有神经肿瘤、神经创伤、血管神经外科（又分为血管内和血管外）、脊髓脊柱疾病、功能神经外科、小儿神经外科、放射神经外科等。我院作为国家神经系统疾病临床医学研究中心，进一步根据手术部位的特殊性以及某些较为特殊的单病种，开设了更为细化的神经外科亚专业，如神经肿瘤再划分为脑干颅底亚科、幕上肿瘤科、脑胶质瘤综合治疗中心和垂体腺瘤治疗组，血管神经外科又分为缺血性血管病和出血性血管病科等。事实证明，高度亚专科划分模式极大地适应和满足了患者的治疗需求，促进了神经外科临床和研究水平的快速发展。
2 亚专业化对研究生培养的挑战
医学研究生培养的目标是能够独立从事一般临床工作，而且在某一方面有所专长的人才[2-4]。高度亚专业划分后的一个显著结果是知识量的成倍增长，尤其是对于神经外科――这个当前发展最为迅速的学科，新技术、新材料和新研究成果的不断涌现和革新，而研究生的学习时间有限，高度亚专业划分势必会削弱研究生对学科基本知识的掌握。另一方面，在亚专业划分背景下，导师们的诊疗范围也走向高度专业化，诊疗病种较为单一，研究生跟随导师进行临床学习工作时遇到的病种也就十分有限，这就给研究生全面熟悉和掌握神经外科诊疗常规和手术技能造成了困难。
从研究生毕业后个人发展需求来看，当前的神经外科研究生毕业后并不都能进入大型三甲医院从事高度亚专业化的工作，尤其是硕士层次的研究生，相当一部分毕业后将进入地市级医院或二级医院工作。由于当前我国专科医师培训制度尚处于起步阶段，如果研究生阶段只在亚专业范围内学习和实践，势必会影响其日后的临床工作和个人发展。例如亚专业为脑干颅底肿瘤的研究生，如果不熟悉颅脑创伤和出血性脑血管病的救治，毕业后相当一段时期内的临床工作将面临一定的困难，因为二级医院神经外科面临的主要的疾病是颅脑创伤和出血性脑血管病，而脑干颅底肿瘤病例相对较少，结果违背了研究生教育的初衷。因此，如何平衡基本知识学习和专门知识学习，达到研究生的培养目标，是学科高度亚专业划分后亟需解决的问题[5-6]。
3 亚专业化模式下研究生培养模式的思考与实践
3.1 建立导师组培养制度，体现因材施教
导师制是医学研究生培养普遍采用的模式，学生的知识结构很大程度上取决于导师的知识内涵[7]。高度亚专业化模式下造成导师的诊疗范围缩窄，传统的“师傅带徒弟”的培养方式就不能达到神经外科研究生对临床综合能力培养方面的要求[8]。鉴于这种变化，我院较早建立了“导师指导小组”的培养模式，旨在打破研究生知识结构的局限性，体现“综合”和“专科”并重的培养理念。第一导师负责下的导师组包括2～3名副导师，副导师的遴选不仅要求其业务能力强、经验丰富、年资中级职称以上，还要考虑不同研究生个体的具体情况，做到因材施教。
根据研究生已有的知识结构，确定导师组成员构成。神经外科研究生存在学习和工作经历的差异，一部分来源于应届本科毕业生，他们基础知识扎实，接受能力较强，但缺乏神经外科临床经验；另一部分来源于有一定神经外科工作经历的临床医生。这两类研究生的共性是他们都缺乏科研经验和科研意识[4，9]。因此，导师组中均包括一名科研副导师，对于前者，科研副导师主要来自学校基础医学院或北京市神经外科研究所，着重引导临床医学与基础医学的学科交叉，发挥应届生思维活性的优势，体现转化医学的研究理念，同时有助于提升临床与基础双边导师队伍的整体水平，临床与基础相互促进[10-11]。鉴于应届生神经外科临床知识薄弱，导师组还包括1～2名从事其他亚专科的高年资神经外科医师，指导研究生能够较为全面地掌握神经外科临床技能，例如第一导师为脑干颅底亚专业的研究生，可配备幕上肿瘤和颅脑创伤专业的临床副导师。对于已有若干年临床经历的研究生，着重加强临床科研训练，注重循证医学理念的培养，副导师需具有较为丰富的临床研究经历，善于从日常诊疗过程中提炼临床科研问题，通过定期面对面指导的形式，引导研究生文献挖掘能力，并从科研的角度设计合理的临床研究方案，实现现代循证医学理念下临床研究能力的培养[12-13]。
3.2 坚持定期集体学习制度，拓宽视野，培养临床科研思维
独立科研能力的培养是医学研究生培养的重要方面。了解正规的科学研究方法，对培养临床科研兴趣、科研意识和科研思维极其重要[13-15]。针对高度亚专业化模式下研究生专业知识面狭窄、研究方向集中和思维局限问题，基于笔者及所在研究团队的切身实践，认为可以实施定期（每周）集中文献学习，主题涉及血管、肿瘤、颅底、功能、外伤等神经外科各领域，以及学科相关的神经影像、神经病理等，体现神经外科目前各亚专业临床研究热点和新进展，从而拓宽研究生的知识广度，逐渐养成临床科研思维。每次集体学习前1～2周，由研究生导师或副导师确定2～3个讨论主题，由2～3名研究生完成相关主题的文献挖掘、整理和归纳，汇报研究历史、现状和热点问题，并结合本单位实际临床和研究条件，提出研究选题和研究思路。
通过临床问题导向的集中文献学习，能够引导研究生触类旁通地了解正规的科学研究方法，对培养临床科研兴趣、科研意识和科研思维，具体作用体现在①引导研究生关注其研究方向的最新进展；②提高研究生文献分析能力，培养批判式阅读技巧；③实例学习研究设计、医学统计、论文书写等技巧；④使研究生形成科学的循证医学理念；⑤培养终身学习的兴趣和能力[16-17]。基于实践体会，高质量的集中学习需要注意以下方面：一是保证师组成员尤其是学科带头人的现场参与，高水平专家的出席和现场点评不仅能提高文献学习的深度和广度，而且对增加出勤率、鼓励研究生发言均有作用；二是选取文献质量要高，最好是同一个主题的系列文献，既有研究设计、研究方法及文章结构经典文献，又有体现最新研究进展的文献，使参与者对一个研究主题有系统的了解与借鉴，要做到这一点，需要导师组成员在确定讨论主题与文献挖掘阶段的引导与帮助。
3.3 倡导课题交叉与合作的科研导向，拓展研究生个人发展空间
既要完成繁多的临床技能学习，又要做科研，完成临床研究能力的培养任务，这对神经外科临床研究生的时间与精力是个不小的挑战[18-19]。提高科研效率是解决该问题的最佳途径。课题研究是个系统工程，一项完整的课题包括科研选题、课题设计、资料收集、数据分析、论文组织与撰写等多个环节，若要发表在SCI收录杂志，还需要英文逻辑与表达习惯的润色；若要完成一项有深度的课题研究，需进行进一步的机制研究，涉及一定的实验室工作。若要每个环节都亲力亲为，对临床型研究生是巨大的挑战，结果很可能是临床和科研都做不好。
通过课题合作能够较好地解决该矛盾。实际上，现代临床研究中的一些环节已开始从医务人员手中逐渐分离出来，交由相关专业人员承担，如建立数据库、统计分析、质量控制、伦理管理等。这些变化将医务人员从大量繁琐的重复性工作中解放出来，使他们能够将有限的时间精力投入到最重要的关键环节，从而提高临床研究的质量和效率。多学科人员参与既有利于将不同学科的理论、方法和技术融入临床研究，又有利于通过人力资源优化配置提高临床研究整体效率，是临床研究组织形式的发展方向。一项临床医师主导的临床研究，最核心的环节是确定临床研究的出发点（科研选题）和课题设计。笔者所在的以国家神经外科中心为研究平台的研究课题，多涉及更深入的疾病发生发展机制研究，在先前的文章中[9]，笔者提出安排研究生在神经科学重点实验室进行短期的实验室工作，熟悉医学基础研究的工作程序，了解常用的实验室技术，并以此为契机创造与专职基础研究老师和研究生合作的机会，通过课题分工，节约时间与精力投入成本，提高研究效率[20-22]。培养临床研究生课题交叉与合作的研究模式，有利于研究生毕业工作后继续开展临床研究工作，拓展个人发展空间。
4 小结
学科高度亚专业化给临床研究生培养工作带来了一定挑战，笔者认为可以通过建立导师组培养制度，体现因材施教；坚持定期集体学习制度，培养临床科研思维；倡导课题合作，拓展研究生个人发展空间，以适应学科发展模式的变化，培养出临床实践能力与学术资质兼备的复合型医学人才。
[参考文献]
[1] World Federation of Neurosurgical Societies and European Association of Neurosurgical Societies. Good Practice：A Guide for Neurosurgeons [J]. Acta Neurochir （Wien），1999， 141（8）：793-799.
[2] 王丽梅，姜泓.医学研究生教育面临的问题与对策[J].中国医药导报，2015，12（7）：129-131.
[3] 祖雅琼，陈洁莉，李丽剑，等.医学硕士专业学位研究生临床培养现状及对策研究――基于天津市15所三级医院专业学位研究生培养情况的分析[J].中国卫生事业管理，2012，289（7）：526-528.
[4] 刘佰运.神经外科研究生科研能力的培养[J].神经疾病与精神卫生，2007，7（2）：158-160.
[5] 王翔，姜曙，游潮.医学学科亚专业化下的研究生培养[J].中国高等医学教育，2008（1）：29-30.
[6] 程雯，孙海霞，马涵英，等.临床医学硕士研究生培养现状与研究[J].继续医学教育，2014，28（9）：92-95.
[7] 朱红，鞠学红，王德伟.研究生培养模式的改革及启示[J].中国当代医药，2009，16（16）：124-125.
[8] 牛晓泉，王翠玲，王晓玲，等.临床医学实践教育导师制探讨[J].中国医药导报，2012，9（5）：133-134.
[9] 王永志，江涛.神经外科研究生临床研究能力培养的思考与实践[J].新乡医学院学报，2015，32（4）：378-380.
[10] 汪阳，杨新健.“双导师制”在神经外科临床型研究生培养中的实施[J].西北医学教育，2014，22（2）：263-264.
[11] 刘斌，李世英，张晋霞，等.神经病学专业硕士研究生临床与科研一体化培养模式的探讨[J].中国医药导报，2014， 11（27）：122-125.
[12] Schulz KF，Grimes DA.《柳叶刀》临床研究基本概念[M].北京：人民卫生出版社，2010：2-7.
[13] 曹勇，赵继宗.临床医学专业研究生培养的两点思考[J].中国现代医生，2008，46（28）：130-131.
[14] 穆士卿，李佑祥.神经外科研究生临床能力和创新能力的培养研究[J].新乡医学院学报，2011，28（3）：388-389.
[15] 刘晓黎，王晓玉，王远，等.提高临床医学研究生临床研究能力的途径[J].中国医药导报，2013，10（17）：154-156.
[16] 衡立君，高国栋，衡亮，等.Journal club教学方法在神经外科研究生培养中的应用[J].西北医学教育，2013，21（5）：903-906.
[17] 曹勇，赵继宗.Journal club：有效的循证的应用[J].继续医学教育，2011，25（11）：29-32.
[18] 程雯，孙海霞，马涵英，等.临床医学硕士研究生培养现状与研究[J].继续医学教育，2014，28（9）：92-95.
[19] 卢长方，于海涛，张可勇，等.医学研究生科研能力培养的实践与研究[J].科技创新导报，2012，12（36）：156-157.
[20] 冯刚，李素云，任献青，等.基于住院医师规范化培训的中医硕士研究生培养模式研究与实践[J].中国医药科学，2016，6（7）：63-66.
[21] 程青青，刘芳娥，曲萍，等.以提升创新能力为核心构建新型医学研究生培养模式[J].中国医药导报，2014，11（13）：130-132.
神经科学研究方向范文第5篇
[关键词]意识；感质；情感质；核心意识
意识是一直未能解决的三大起源（另两个是物质的起源和生命的起源）问题之一，也是精神分析心理结构中的一个重要成分，更是当今神经精神分析学（neuro-psychoanalysis）研究的一个主要生长点。近几十年来，来自各门学科的科学家和研究者一直在为解决一个古老而神秘的问题共同努力。这个问题就是，大脑中的神经生理过程是如何引发意识的？与以往不同的是，现代科学家和研究者将这个疑问看作是一个科学问题而不是一个形而上学的问题。作为一门新兴的跨领域学科，神经精神分析学也对意识问题进行了深入的研究。在批判地继承精神分析学和神经科学理论观点的基础上，神经精神分析学家提出了富有启发性的新的研究框架和理论。一方面，神经精神分析学实现了弗洛伊德一百多年前的愿望，即将主观的意识经验落实到了大脑机能结构之中；另一方面扭转了神经科学对意识主观性方面的忽视，将情绪和自我感等因素纳入意识的研究之中。
一、弗洛伊德的意识理论及其当代的回应
众所周知，弗洛伊德创立的精神分析学开辟了潜意识研究的新纪元，构建了以潜意识理论为核心的庞大的心理学理论体系，这是他最重要的贡献。但是，这并不意味着弗洛伊德不重视意识问题的研究。虽然后来弗洛伊德为了更深入地发掘潜意识过程，确实对意识问题有所忽视，但是他在晚年时承认：“我们从前或许轻视意识以为不足以为准，因为它是不可信赖的。但这样做是错误的。意识正与生命相同：价值虽不多，然而我们除了它便一无所有。我们若不借光于意识，将不免在潜意识心理学的黑暗之中迷失方向了。”（弗洛伊德，1987，第54页）
弗洛伊德最早在《科学心理学方案》一书中提出：“意识是神经系统中物理过程这部分的主观方面，也就是ω过程的主观方面；缺乏意识并不是对精神事件无所改变，而是包括ω-系统作用的丧失。”（Freud，1895，p.311）在弗洛伊德看来，ω指的是神经系统的一种功能，该系统对刺激的性质或时间属性进行反应，从而引起意识感觉。这表明他既没有把意识仅仅看作是一种没有任何真实地位的附带现象，也没有把它视作所有心理事件的“主观方面”。更准确地说，他将意识看作某些心理事件，即那些涉及∞贯注的事件的主观方面，而与不涉及ω的心理过程完全不相关。1923年，弗洛伊德在《自我与伊底》一书中，将意识描述为功能意义和解剖意义上的心理装置的外表（surface）。他说，意识是“一个系统，这个系统在空间上是第一个被外部世界接触到的。”（弗洛伊德，2005，第169页）在弗洛伊德最后一本带有总结性质的著作《精神分析纲要》中，意识再一次被看作是内部感觉器官，“转变成意识的过程，首先与我们的感官从外部世界接受的知觉相联系。”（弗洛伊德，1987，第23页）
关于意识的形成问题，弗洛伊德假设了Φ、ω和ω三种系统来解释意识的产生。Φ系统是知觉的功能系统，主要接受来自外部刺激的信息，其中一部分信息直接被释放，还有一部分经过过滤进入ψ系统，并最终以记忆的形式留下它的痕迹。ψ系统是心理表征的神经元系统，负责记忆、思维和内部知觉等功能，它除了接受从中系统中转移给它的刺激信息之外，还接受来自有机体内部的各种直接刺激。然后，ψ系统会将从φ系统和内部机体中接受的信息传递至ω系统，产生意识。从φ系统间接传递到ω系统中的外部信息引起了意识的知觉，从ψ系统直接传递到ω系统中的内部信息引起了内部心理表征即思想和情感的觉知。弗洛伊德强调，他所说的意识主要指的就是对思想和情感的觉知。在他看来，意识是一种质的经验（qualitative experience），感觉性质或感质（sensory qualities）既是意识给我们的东西，同时也是意识产生的一个条件，思想必须具有感觉性质才能成为意识。
弗洛伊德认为，能够为意识所知觉到的、具有精神性质的心理内容主要有两个方面的来源：“一是来自知觉系统，它那由各种性质所决定的兴奋，在变为意识的感觉之前大概要接受新的校正。第二则来自精神机构本身内部，它们在经过某些校正之后即可进入意识，而它们的定量过程是以快乐和痛苦的质的不同程度而被感觉到的。”（弗洛伊德，1996，p.617）与此相应，意识的功能也有两个方面，即通过对外部现象的知觉来指导和合理分配运动潜能，以及通过对愉快和痛苦的知觉，调节机体内能量的活动，从而控制本能冲动。
弗洛伊德有关意识的思想，尽管是在一个世纪以前提出来的，但是其中所蕴涵的合理洞见在今天依然具有很大的启发意义，并得到了精神分析学家和一些神经科学家的呼应，这些神经科学家后来大多成为神经精神分析学领域的重要人物。在意识的性质方面，精神分析学家和神经科学家取得了越来越多的共识。他们认为，不管意识到底是什么，它都不是一个单一的事物，而是包括几种不同状态，每一种状态都共同具有一些一般性的可觉察的特性。（Mountcastal，1998，pp。1-36）神经精神分析学家强调，理解意识经验的“主观性”相对于描述意识的神经生理学和神经解剖学这样的简单问题来说，是一个“硬”问题。尽管难以在精确地界定意识方面取得共识，但大多数神经科学家都赞同意识在这个词的普通意义上意味着觉知（awareness）（Hirst，1995，pp.1307-1309）。在意识功能的问题上，格雷（Gray）的“中心比较器”（central comparator）模型在神经精神分析学领域产生了较大的影响。格雷提出，人脑中有一个像是“中心比较器”的机制，将有机体知觉世界的当前状态与来源于“自我系统”中的预测状态进行瞬时比较。在大多数时间里，知觉状态与预测状态是一致的。然而，当事物发生变化时，比较器马上就会觉察到这种不相符，引起意识的注意。（Pally，2000，p.146）这一模型可以对精神分析治疗中让患者躺在沙发椅上的做法作出解释。由于此时的视觉环境是相对静止的，因此外部的干扰很少，总是在寻找变化的大脑就会把注意力放在内部思维和自由联想上。此外，神经精神分析学家也不约而同地采用了弗洛伊德已经提出的感质概念来沟通意识的主观体验与客观存在。对于神经科学来说，感质与其他体验一样，可以用神经元群组的活动来解释，这些神经元群组通过重入（reentry）过程构成了极为复杂的内核，而这正是主观体验的基础（Mancia，2006，p.23）。
二、意识的情感维度
在意识问题的研究上，精神分析学家们从来没有将情感或情绪遗忘。而20世纪兴起和繁荣的神经科学在意识问题上的观点则有所不同，其关注的中心主要是意识的神经生理学基础。20世纪90年代中后期，随着两门学科交叉所形成的神经精神分析学的诞生，神经精神分析学家处理情绪和意识的方式发生了深刻的转变。他们不仅严厉批驳了神经科学、认知心理学在意识研究中几乎完全忽视情绪和感受的错误，而且还提供了一种新的意识研究框架。在这种新的框架下，情感、情绪和感受处于心身整合的关键点。在这方面影响比较大的神经精神分析学家是索尔姆斯（Solms）和潘克塞普（Panksepp）。
（一）索尔姆斯的意识理论
弗洛伊德认为，意识是一种呈现正在进行的潜意识心理过程的感觉器官。以此为基础，索尔姆斯沿着意识是一种知觉心理过程的感觉器官的方向继续深入。他认为意识有内外两面，因而可以使个体同时意识到世界的两个不同方面：“首先，个体可以意识到发生在外部世界的自然过程，它们是通过个体的外部知觉通道，如视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等实现的。其次，个体可以意识到发生在自己身上的自然过程，它们以个体的主观意识的形式被体验到”（Solms，1997，p.685）。也就是说，在其外部表面上，意识以视觉、听觉、味觉、嗅觉和躯体感觉的定性形式感知定量的刺激，而在其内部表面上，定量的刺激则以主观意识，即索尔姆斯所说的情感（affect）的定性形式呈现。索尔姆斯指出，不管人们如何划分感觉的基本形态，其基本点都是它们产生的不同知觉感质是人的意识的组成元素。除此之外，并不存在其他的东西。在索尔姆斯的模型中，情感是意识内部表面的主要感觉形态。他承认，情感通常并不被其他的研究者认为是一种知觉形态，不过在他看来，基本情感实际上是高级水平的知觉现象，它将愉快或不愉快的基本感觉与源自外部感觉通道具有不同性质的信息结合起来。虽然情感这种意识形态的精确范围和性质仍需要进一步研究，但是可以确定的是，情感表现了发生在个体内部的那部分现实中的自然过程。因此，尽管人们把情感描述为主观的，而把其他的感觉形态描述为客观的，但是除了适宜刺激的来源外，情感与它们在别的方面并无实质上的不同。他还进一步提出人类意识经验的结构包括三个部分：（1）基本的外部知觉，（2）基本的内部知觉（情感）以及（3）对被激活的过去经验（记忆和认知）的痕迹的知觉。其中，基本的外部知觉被体验为物质现实；基本的内部知觉以及过去的内外部知觉痕迹被体验为内省意识或心理现实（solms，1997，p.694）。
在意识起源问题上，传统的观点多以意识经验由大脑过程引起这个假设作为基础。索尔姆斯指出，对于这个假设已没有多少人会表示怀疑，但是他要拒绝这一假设。他举了一个例子来说明白己的理由。当一个人用自己的右手掐左胳膊上的皮肤时，他先是会感到疼痛，然后会产生不愉快的情感体验。神经科学可以指出人们掐皮肤所引起的神经通路系统，但是却无法解释痛的体验。这样，问题就出现了：生理的、客观的、可进行量化描述的神经元放电是如何引起质的、私人性的、主观的体验的？对这个问题，索尔姆斯提出了自己的基本看法。他认为，当这个人看着自己的手挤压手臂的时候，也就是当他通过外部感觉形式知觉自己的时候，他把自己知觉为一个物理对象（身体），而当他通过内部感觉形式感知的时候，他就会将其知觉为一种心理状态，这时挤压手臂之后就会体验到一定程度的不愉快。这两种知觉准确地说处于同一个概念水平：它们都是意识知觉。尽管一个被描述为客观的而另一个被描述为主观的，但实际上其中任何一个也不比另一个更真实。它们之间唯一的差别仅仅一个以外部知觉的形式表示现实中是“你”的那部分，而另一个则以内部知觉的形式表示“你”。因此，所谓心脑之间的神秘区别实际上就是指向不同方向的不同知觉形态之间的区别。因此，发生在个体感觉皮层的视觉表象和疼痛的躯体感觉与中等程度的痛苦情感感受一样，都是知觉，三者同时以定性的方式表现了同一种潜在的过程，而这种潜在的过程是为三种不同的知觉形式所独有的。在索尔姆斯看来，只有当解释上述彼此相关的知觉表现的某个统一理论出现后，才能对意识产生问题给出一个令人满意的科学解释。弗洛伊德的精神分析学是寻找那种潜在事实的一种较早的尝试，而当代认知科学模式则是更近的尝试。然而，这些取向没有一种能够对心理装置进行统一的理论理解。因为弗洛伊德的元心理学距离自然科学中的进步越来越远，不能吸收近年来神经科学因技术进步所产生的大量新知识，这些知识主要是从外部知觉的角度来研究心理装置；而当代神经科学家也不熟悉精神分析学家在过去一个世纪里从内部知觉角度研究人类心理装置所产生的知识，因而也未能在这个问题上更进一步。幸运的是，当代神经精神分析学家已经意识到了这一问题，并已经开始致力于这些学科之间的交互作用。
（二）潘克塞普的情感意识说
潘克塞普从不怀疑弗洛伊德提出的情感在其精神分析和意识理论中占据中心地位及情感记录了某些显著事件的重要性并藉此渗入心理装置的高级意识功能这一观点的正确性。相反，他正在试图证明这一点。然而，由于“一些传统的荒谬的遁词”（Panksepp，2000，p.24），自弗洛伊德对这个主题进行探讨之后，研究者们尤其是神经科学家在研究意识的过程中，往往忽视了情感在意识中的作用。潘克塞普明确指出，意识具有基本的情感性质，存在一种可能性，即人类和动物的意识的核心有着某种形式的情感或情绪感受，他称之为情感质（equalia）。情感质是内部的、由进化所产生的感质，它在意识关系的建构中发挥着重要的作用。他指出：“应该接受一个事实，即情绪自动操作的大量神经内部结构（infrastructure）极少有意识的动机，但却总是具有对意识施加显著影响的潜力。……情感状态可能对于大脑进化过程中出现过的任何种类的意识都绝对是必不可少的”（Panksepp，1999，p.20）。情感质需要根据人类的普遍经验及其外部行为的和内部生理的指标来加以推测，必须将行为分析、大脑过程研究和人的现象学报告三种不同来源的信息相结合，以形成一种理论三角，彼此印证补充。要真正澄清情感质问题离不开大量实验研究，尤其是大脑解剖学、影像学及药理研究。然而，哲学和精神分析的研究也是必要的，它们可以帮助我们在将理论推论转变成可靠的知识之前深入地探索这片被掩藏起来的理智领域。
潘克塞普将意识分为两种形式：认知意识（cognitive consciousness）和情感意识（affective con-seiousness）（Panksepp，2000，p.25）。前者在情感上是相对中性化的，主要由外界刺激引起；后者则是更原始的、自我参照性的，由内部刺激引起。按照这种分类，感质是感受外界刺激的躯体神经系统的知觉，而情感质则是感受内源性刺激的内脏神经系统的固有状态。在传统的医学实践中，感质加工中的障碍被看作是神经障碍，而情感质加工中的障碍则被看作是精神障碍。大脑中存在的不同类型意识之间是共同进化和相互依赖的，但是情感意识更具基础性，因而又可以称其为初级过程意识（primary-process consciousness）。潘克塞普认为：“基本的情感状态最初产生于不断改变的自我表征机制的神经动力学，它可以为所有其他形式的意识提供基本的心理构架。因此，初级的情绪意识可能是知觉一认知意识出现的进化前提”（Panksepp，1998，p.309）。
与索尔姆斯一样，潘克塞普也要面对意识的大脑机制问题的挑战。他认为，意识的性质植根于大脑中的几个按等级排列的组织结构的相互作用。具体地说，认知意识由背侧新皮质系统维持，而情感意识则由脑干腹侧边缘系统维持。这个结论与弗洛伊德的假设类似：意识由两个知觉表面，一个指向外部世界，一个指向内部躯体。潘克塞普在澄清意识的基本神经系统根源的时候，与众不同的一个地方在于，他认为运动过程对于我们最终理解意识来说可能比感觉过程更关键。在他看来，初级过程意识以及所有随后出现的进化形式都严重依赖初级情绪反应和大脑的自我综合系统，因此，“这些主要运动程序的表现……构成了每一个基本情绪感受状态的核心”（Panksepp，2000，p.26）。尽管从表面上看运动过程似乎与我们的视觉以及其他受外界刺激驱动的意识经验所具有的直接性（immediacy）明显不一致，但是它很好地适合了一种有关进化的设想，即行为选择和行为能力在意识产生中具有核心重要性，并且它也使一般的观察更具意义。当然，潘克塞普的意识观点并非意指外周运动活动和反馈是构成意识基础的关键运动成分，而是认为在有机体充分体验到各种情绪感受之前，大脑内部的情绪程序需要得到表达，这些情绪程序具有强烈的运动性。
三、核心意识与扩展意识
神经精神分析学家达马西奥（Damasio）认为，从最基本和最复杂的层次上说，意识就是把客体和自我联系在一起的那个统一的心理模式（mental pattern）。“意识不是一个独块巨石，至少在人身上不是：把它分离成各种简单的和复杂的意识是可能的，而神经病学的证据使这种分离变得明晰了”（达马西奥，2007，13）。他根据意识本身的复杂程度，将意识分为核心意识（core consciousness）和扩展意识（extended consciousness）两种。核心意识大致可以等同于其他理论家所说的简单意识（simpleconsciousness）或者初级意识（primary consciousness），而扩展意识则类似于通常所说的反射性意识（reflexive consciousness）或次级意识（secondary consciousness）。这两种意识与两种自我相对应。在核心意识中产生出来的自我感是核心自我（core self），这是一种转瞬即逝的实体，不停地为大脑及与之相互作用的每一个客体所重新创造出来。而在扩展意识中产生出来的自我感则是自传式自我（auto-biographical self），它与一些稳固不变的独特事实以及标志一个人特征的存在方式相对应，主要依赖于系统化的记忆。核心自我和自传式自我都是在原始自我（proto-self）的基础上产生的。
（一）核心意识
达马西奥认为，迄今为止，神经科学对意识的研究主要有两种传统：一种传统集中于意识的内容或知觉感质，其神经相关物位于大脑皮层；另一种传统则集中于意识的水平或状态，认为脑干的某些结构对于整个意识状态非常重要。意识的内容代表着源于某个人外部知觉通道的皮层区的变化，而意识的状态则表示一个人身体内环境的变化。达马西奥以神经元的节奏振荡来整合意识的内容和意识的状态，并指出，神经元的节奏振荡引起被激活皮质产生神经冲动，这种冲动从深层网状丘脑核发出，快速地在自我与外部世界的意识问进行联结。这样，意识内容与意识状态两者间便有了联系。达马西奥将这种联结机制称为“核心意识”（Carhart，2007，p.176）。
核心意识给有机体提供了某一时刻和某一地方，即此时此地的自我感，它的范围就是此时此地。核心意识不能预见未来，也不能说明过去，或者更准确地说，它使我们感到的唯一的过去就是此刻瞬间之前所发生的事情。可以说，核心意识没有任何从前，也没有任何以后，更没有任何地方。核心意识包括一种建立在对某种感受形成的表象基础上的内在感，这种内在感包含着一种强有力的非言语信息，它与有机体和客体之间的关系有关。在这种关系中有一个作为个体的主体，一个在一瞬间建构起来的实体，表面看来当时的知识就是由该实体产生的（达马西奥，2007，第96页）。这其中所隐含的意思就是，主体按照自己的个人观点来对客体进行加工，形成关于客体的表象，主体才是这种思想加工过程的拥有者，并对这种思想加工过程的内容施加影响。尽管核心意识可以与语言、记忆、注意和推理等认知过程相分离，但这并不意味着核心意识对它们没有任何影响。相反，核心意识在这些认知过程中具有重要的作用，它可以使注意力集中，使注意力和工作记忆的效率得到提高，并明确所要记忆的东西；对语言的正常操作而言，它也是必不可少的；它还可以扩展我们制定计划、进行问题解决这类理智操作活动的范围。
达马西奥认为，核心意识的形成需要两种机制，一是要对客体与有机体的关系进行有表象的、非言语的说明，它的作用在于告诉有机体正在做的事情，如发生了什么事？事物的表象和身体之间存在什么样的关系？另一个机制是将注意力集中在某一客体上，提升这个客体表象的价值，从而在心灵中突出该客体的表象。达马西奥根据神经解剖学的研究发现指出，有机体和客体都是作为神经模式在表征有机体（原始自我）和客体的初级神经映射（maps）中出现的，而客体与有机体之间的因果关系的有意象的说明则是建立在一些二级神经模式基础上的，这些二级神经模式能够接收来自其他初级映射的信号。所以，核心意识产生所需要的神经解剖学结构包含：支持原始自我的结构；加工客体所需要的结构；对有机体和客体之间的关系进行有表象的叙述和产生后果所需要的结构。支持原始自我和客体映射的神经解剖结构主要包括脑干神经核团，它对会聚在这里的映射身体各部份的当前状态的信息进行加工，调节身体状态和映射身体的信号；下丘脑和基底前脑，其功能主要是通过登记几个方面的内环境状态来表征身体的当前状态，从而帮助调节内环境；脑岛皮层以及内侧顶叶皮层，属于躯体感觉皮层的一部分。在上述三部分与原始自我和客体加工有关的神经结构中，脑干上部和下丘脑是原始自我结构的集中之处，这部分脑区的损伤会对核心意识的产生造成最严重的破坏。而在比较高级的躯体感觉皮层，由于加工链在空间上是更加分离的，因此这个脑区受损对核心意识造成的破坏相对来说比较轻微。总之，核心意识就是一种达到神经和心理模式的过程，这种模式在几乎同一时刻把客体模式、有机体模式和两者之间的关系模式聚集在一起，而每一种模式的形成以及它们的及时结合，依赖于某些密切合作的独特脑区的作用。
（二）扩展意识
扩展意识超越了核心意识的此时此地的性质，就其最大的范围来说，它可以贯穿于一个人的一生，即从出生到未来的生活。一方面，它可以与过去的思想相关联，运用过去的记忆对当前的情境和事件进行有效的解释和阐述；另一方面，它又可以将过去的思想与预期的未来相关联。而且，在扩展意识中，过去的觉知和对未来的预见是在一种非常宽广的远景中与此时此地的感受一起被感知到的。因此，意识的这个方面并不仅仅局限于当前的知觉，它还包括对知觉的思考或用知觉表象来思考。而且，它也不仅仅局限于现在的知觉，它还包括觉知过去的生活和可预见的未来。
扩展意识不是一种独立的意识，它是在核心意识的基础上建立起来的。如果核心意识被破坏，那么扩展意识也就随即消失。因此，核心意识是扩展意识的先决条件，但反过来说则不成立。扩展意识的某些方面受到破坏的患者，其核心意识仍然可以保留，也就是说扩展意识受损与核心意识的保持是矛盾。达马西奥指出，尽管扩展意识和核心意识存在着密切的关系，但它们之间也有着明显的不同。首先，核心意识是一种简单的生物学现象，只有一个单一的组织层次，它在有机体的整个一生中都是稳固的，并且它并非只有人类才有。扩展的意识则是一种复杂的生物学现象，有许多层次和等级，它在有机体的整个一生中是不断发展的。虽然在某些灵长类动物身上，在简单的层次中，也有扩展的意识，但它只有在人类身上才能达到最高点，而这种最高级的意识就是人类所独有的。其次，核心意识并不依赖于对某一表象的稳固记忆或对它的回忆，它的时间范围只有几分之一秒的时间，就是说它并不依赖于习惯的学习和记忆过程，也不是建立在语言基础上的。而大量的工作记忆对扩展意识来说是一个必不可少的条件，因为扩展意识依赖于在相当长的时间内将各种各样的神经模式保持在心灵之中。第三，遗传和环境对这两种意识的影响大不相同。核心意识背后所有的机制以及核心自我的产生都是通过基因组而被置于适当的位置上，几乎不需要来自早期环境的任何帮助。除了一些特殊情况的影响，如大脑疾病等，基因组都会把身体和大脑之间适当的神经联系、必要的神经回路确定下来，并以一种可靠的方式在以后的生活中持续发挥作用。而扩展意识虽然也会通过基因组得到安排，但它在不同个体身上的发展严重依赖社会文化环境因素的作用。可以说，扩展意识的发展和成熟不仅受制于环境，甚至可以说是由环境直接调节的。
