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同样可以追溯到20世纪70年代的一种功能性大脑成像技术称为正电子发射断层扫描（positron emission tomography，PET）。这一技术中要注射用来标记的放射性化合物（碳、氮、氧或氟的放射性同位素，可以快速释放伽马射线的逊原子微粒，并且都可以被脑外部的仪器装置检测到）。PET扫描测量大脑不同区域的血液流动情况，可以形成大脑的电子图像，显示某一时刻大脑最为活跃的区域（Posner & Raichle，1994）。PET另外一种变式是测量局部新陈代谢的改变，而不去测量血液的流动，注射的是与葡萄糖结构相同的放射性同位素——荧光脱氧葡萄糖。
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PET扫描的依据是，当某个区域的大脑处于活跃状态时，会有更多的血液流向该部位，那里的细胞也会吸取更多从流经血管中渗透的葡萄糖（Frith & Friston，1997；Kung，1993）。接受PET扫描的人通常采取坐姿，头上戴一个由光电管组成的网罩。通过静脉注射将放射性示踪剂，一般是15O2（去除一个电子的氧原子），以水的形式（即H215O）注入人体。30秒之内示踪剂就可以抵达脑部区域。示踪剂15O在脑部区域的聚集可以显示流经该区域的血流量的比例（Banich，2004）。在大约两分钟的放射性同位素示踪剂的半衰期之前，可以进行若干次的扫描，显示流经该区域的血液数量（Frith＆Friston，1997）。
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另外一种测量大脑血液流动的技术称为单光子发射计算断层扫描（single-photon emission computed tomogra-phy，SPECT）。其基本技术原理与PET扫描类似，但却不需要PET扫描那样昂贵的仪器，因此有时也被称为“穷人的PET”（Zillmer & Spiers，2001）。
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如同CAT扫描一样，PET和SPECT扫描也要用到放射物。此外，PET扫描显示的是一定时间内的大脑平均活动状况，时间大约从一分半钟（对于示踪剂15O而言）到一个小时，因此很难确定大脑活动的时间进程。PET扫描还需要不是轻易就能够获得的非常昂贵的设备。
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 2.4.4 功能性磁共振成像
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一项新的技术提供了一种克服这些困难的办法。功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI），它所依据的是血液具有磁性的特性。心脏携带的血液磁性最大。而当血液流经毛细血管时，磁性就会减弱。有活动显示的大脑区域，可以表现出血液中含氧和脱氧比例的变化（Banich，2004）。fMRI扫描运用现成的MRI设备，但提供给医生和研究者的是不带伤害、不含辐射地检测不同大脑区域血流情况的方法。图2-5提供的就是一幅fMRI扫描的例子。
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图2-5 一个fMRI扫描的例子，其中大脑扫描中高亮的颜色说明更强的新陈代谢活动
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这些研究大脑功能运作方式的技术，使得在认知心理学领域产生新联合、引发新问题成为可能。在这些技术出现之前，认知理论是不涉及那些为不同认知加工过程提供保证的生物学机制的。而现在，认知神经科学家依据一种新的假设提出他们的发现：“大脑内部的生理活动及其功能状态之间的映射关系是这样的，如果两种实验条件与不同的神经活动模式相联系，我们就可以认为它们所参与的是不同的认知功能”（Rugg，1997，p.5）。例如，最近一次对275例PET和fMRI研究的回顾总结表明（Cabeza & Nyberg，2000）：不同的认知功能如注意、知觉、意象、语言和记忆，所激活的大脑区域是不同的。
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） [:1701568034]
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 2.5 其他记录大脑活动的技术
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另外一扇“大脑之窗”可以通过电位记录的方法来获得。你可能已经知道大脑中的神经元（或其他部位亦是如此）一旦激活，就会产生电活动。一些动物研究已经将电极安在单个神经元上，记录它们何时以及以什么样的频率活动。这类研究还未在人身上进行，而只能记录获得由大量神经元活动所共同造成的总的电活动信息（Banich，2004）。
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 2.5.1 脑电图
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脑电图（electroencephalography，EEG）是用来侦测意识的不同状态的。在头皮上布满金属电极，所记录的波形会因为被记录者是处于清醒警觉、瞌睡、睡眠或昏迷状态而产生相应的可以预计变化。EEG为医生和研究者提供了对大脑活动的连续测量（Banich，1997）。一种新的技术脑磁图（magnetoencephalography，MEG）可以测量神经元电活动产生的磁场变化。它被称为EEG的“磁等效”（Springer & Deutsch，1998）。MEG相比EEG可以更精确地对脑区活动加以定位。
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 2.5.2 事件相关电位
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另外一种电活动记录的技术被称为事件相关电位（event-related potential，ERP），是大脑一个区域对某一特定事件有所反应时对该区域活动的测定。ERP研究中的被试也是在头皮上附着电极，然后向他们呈现不同的外部刺激，如视觉和声音。对大脑活动的记录从刺激呈现前就已开始，一直持续到刺激结束后的一段时间。所记录的脑电波同样有一些可以预测的部分或成分。其波形会因为被测试者是否预计到刺激会发生，或者是否注意到刺激出现的位置，以及刺激是否与其他新近的刺激有所不同而产生相应的变化。
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