认知科学与认知药理学_张均田，刘少林编_9787122366344

《认知科学与认知药理学》对认知药理学的性质、任务、研究方法、内容与研究做比较具体的介绍。其特色在于：1.提出药理学应成为认知科学的支撑学科；2.提出认知科学研究，除先前的认知障碍改善药外，更应关注和重视开发提高健康人的正常智能的药物，并对我国科学家在这个方面领先之处做了介绍；3.利用药理学擅长方法学与模型，对认知科学建立了一套严格的操作、评价、结果分析的规则和经验，推动了认知评价的客观、直观、可视化，做到既能定性，又能定量；4.提出的一些新观点、新看法，具有较强创新性和新颖性。
本书可供药理学、新药研发的技术人员阅读，也可供相关专业研究生及高校师生参考。

认知，这一古老问题早在古希腊就有一批哲学先贤对其进行了大量研究和臆测。然而，人们真正在科学意义上探索心智与大脑的关系则始于近代。虽然认知活动源于大脑对外界信息的全面感知，但是由于受信息存储和处理能力的限制，我们的大脑往往需要选择性地对重要信息进行存储、加工直至做出决定来解决问题。这些特点决定了认知过程是包括多层次、多形式的高级脑功能活动，其中既包括如知觉、意识、注意、学习、记忆、思维、判断、概念、语言等这些心理学或神经科学范畴的脑功能活动，同时也包括像快乐、自信、恐惧、冷漠等情绪活动。情绪既可以驱动和引导行为，也可以调节人的认知过程和行为。另外，意识是大脑本身具有的本能或一种功能状态，通常是源于多个脑结构，协调整合多方面外界信息的。意识状态可呈现不同层次：有意识与非意识，显意识与潜意识。创造性思维常寓于潜意识中。在行为活动水平上，大脑对输入刺激做出反馈的行为反应可以表现为机体功能的改变和/或外显行为的出现。
当前认知研究方兴未艾，其广度和深度都在不断扩展。从认知神经科学的角度，它涵盖如物体识别，特别是视觉、听觉与记忆之间的关系；知觉刺激的转化与编码；信号转导系统中的第一信使至第五信使以及神经环路和神经网络；中枢神经系统可塑性，如脑皮质感觉、运动和结构可塑性，突触可塑性和神经细胞可塑性等。从社会学的角度，它包括对自我知觉、自我意识、对他人的知觉、认知偏见、情景效应等方面的研究。从人工智能学的角度，它又包括运用机器研究表征、算法，进行计算机造模，制定人工智能等。如果我们把纳米技术、生物技术、信息技术与认知科学融合发展，就可以在如何（how）、为何（why）、何处（where）、何时（when）4个层次上来理解思维活动。另外,从认知研究的深度来看，我们也确实在很多方面取得了很大进展甚至突破。然而，无可否认的是，我们在回答很多重要问题时仍然面临重大挑战，知之甚少甚至不得而知。例如，大脑内有上千亿个神经元和上万亿个胶质细胞，它们是相互协作，共同产生不同意识的，还是分成若干小群体，分别产生记忆的？又如，八九十岁老人仍能清楚地记得儿时某些事情的细节，其实，他身体里的组织、细胞已更新了几千次、几万次，乃至几百万次了，记忆痕迹究竟藏匿在哪里？虽然人类智能可以说是无比强大的，但就人类的个体来说，其大脑潜能的开发和利用大概只有十分之一二。如何才能更大限度地开发和利用人脑的潜能是一个十分有趣和重要的问题。另外，聪明人或所谓天才的脑袋是什么样的，哪些脑结构、哪些脑物质、什么样的信号转导途径才是决定聪明人大脑功能活动至为重要的关键因素呢？如此等等的许多重要问题等待我们去回答。总之，认知问题的高深复杂决定了其研究的任重道远。欲彻底阐明认知过程与调控机制，来实现人类利用自己智能的最大化，恐怕还需要几代人的不懈努力。
国内外已出版大量认知科学的有关著作，本书与已出版的著作相比，有以下几个特点。
第一个特点，相对于以往的出版物（包括教科书）一致认为，组成认知科学的6个支撑学科是哲学、心理学、神经科学、语言学、人类学和计算机科学，本书首次提出药理学应成为认知科学的重要组成学科。药理学的发展和分支学科的形成，使之不仅成为药学学科间的桥梁，同时也是基础与临床学科间的桥梁。学科的性质和任务决定了它是认知科学基础、临床和药物研究不可或缺的重要学科。从历史地角度看，近代生理学与药理学同步发展使得药理学已融入认知科学，并作出重要贡献。如药理学里的受体学说，不但是指导药理学的重要学说，也是生物学、基础医学和临床医学各学科包括认知科学的共同的理论基础。再如，神经突触传递研究方面，20世纪30年代曾有过一场突触传递是化学传递还是电传递的长期争论。以Eccles为代表的生理学家，由于知道神经细胞在神经轴突上的传导是电性质的，因而认为突触传递是电流由突触前膜扩展到突触后膜的结果；但以Dale为代表的药理学家，由于看到很多药物不影响电传导但影响突触传递过程，因而推测有一种化学中介物，即神经递质，由突触前末梢释放出来并作用于突触后结构,从而起作用。后来大量的研究终于证实多数神经突触过程主要是化学传递的，但也有少量电传递存在。
第二个特点，本书第一次充满信心地提出关注和开发提高正常智能的药物，国际上称之聪明药（smart drug）。人类的智能已发展到很高水平，人类改造世界的本领已达到登峰造极的地步。但对人类的个体来说，其大脑潜力仍有十分之八九未被利用。许多研究已证明，通过不断的学习与训练，反复强化，或置身于丰富环境，接受更多信息的刺激可增加认知水平。那么，药物是否也有同样的作用呢？另外，神经退行性疾病以及造成认知障碍的其他疾病日渐增多，因此开发改善认知功能障碍药是必要的。但认知障碍的患者只占人类总人口数的极少数，绝大多数人认知功能是正常或基本正常的。所以从这个角度来看，找到能提高正常智能的药物以提高健康人的聪明和能力，其意义与研发改善认知功能障碍药的意义同样重大。20世纪70年代初期，欧洲一批学者寄希望于吡拉西坦（Piracetam）, 认为它是能够促智的药物，但后来进一步研究证明事与愿违。我们的研究发现，中药补益药人参及其皂苷成分可提高正常大、小鼠的学习能力和突触可塑性、促进神经发育，作用机制的研究证明人参皂苷Rg1可促进神经发生（neurogenesis）并转化为神经细胞和突触新生（synaptogenesis）。这为开发提高正常智能的药物带来了希望。
第三个特点，本书撰写了认知与神经递质、认知与激素、认知与基因以及认知与表观遗传学（非编码RNA、DNA甲基化、组蛋白共价修饰系统构成蛋白密码等）等4章内容，旨在为认知科学中认知的启动、认知活动的过程及信息的传输、加工提供物质基础。生命过程的调控与个体内源性活性物质的存在和变化息息相关。从胚胎形成到出生后的生长、发育，认知功能、性功能的形成，神经的传导，信息的传递，系统的成熟和行使功能无不与内源性物质密切相关。神经递质、神经调质及其受体，激素，蛋白质，基因以及非编码RNA在体内种类多、分布广、生物活性强，是认知活动的物质基础。因此，对这些问题的研究必将为推动认知科学的发展发挥重要的作用。
第四个特点，本书牵涉情绪智能的内容。为此我们邀请美国著名心理学家新罕布什尔大学的John D. Mayer博士以及耶鲁大学的David R.Caruso和Peter Salovey 博士合写了有关情绪智能（情商）一章以飨读者。
最后一个特点是我们为本书撰写了3章介绍有关认知评价的方法，分别为实验室动物实验、临床人体试验和药物研究有关认知评价的技术方法与模型。在认知科学的基础、临床和药物研究中，认知评价十分重要。这是因为它影响到结果和结论的准确性和可靠性。近年来，认知评价和认知药物研究中所用的技术方法已从行为学和电生理技术扩展到仪器检测，从而实现认知评价的客观化，避免主观意识和非特异性因素的干扰，力求做到认知活动直观、可视，既能定性，又能定量。鉴于药理学工作者在认知评价所建立的技术方法和模型上有丰富的实践经验，为此，我们特意邀请有关作者编写这些章节供读者参考。
本书可作为从事认知科学、认知神经科学、认知药理学等的研究人员，临床医师，相关专业研究生和大学高年级学生以及对认知科学感兴趣的广大读者的参考书。
参加本书编写的作者均系从事认知研究多年，卓有成就的教授或博士，化学工业出版社对本书十分重视，并在许多方面热情指导，协助良多。在此书即将付梓时，表示由衷的感谢。
限于水平和撰写时间仓促，本书内容尚不全面，不够深入，错误在所难免，恳请读者批评指正。

张均田
刘少林
2019年6月于北京

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