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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） [:1701568030]
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 2.4.1 CAT（CT）扫描
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其中有些方法为我们提供了神经解剖即大脑结构方面的信息。大脑成像技术中最早发展起来的一种技术是X射线计算层面照相术（X-ray computed tomography），也称X射线CT（X-ray CT），计算机轴向断层扫描（computerized axial tomography scans），或CAT扫描（CAT scans）。这是一种让高度集中的X光束从多个不同角度穿透人体的技术。身体器官（包括大脑）由于密度不同，所反射的X射线也会存在差异，这样就能看见器官的图像了。下图是一个人正在接受CAT扫描。
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一位正在接受CAT或CT扫描的人。
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典型的人类大脑CAT扫描可以产生9~12张不同的大脑“切片”，每一张反映的都是不同的深度水平。CAT扫描的依据是，不同密度的结构组织在成像显示上也各不相同。例如，骨骼的密度大于血液，血液的密度大于脑组织，脑组织的密度又大于脑脊液（Banich，2004）。最近的脑出血部位一般都会有血迹呈现，而旧的损伤部位出现的是脑脊液。所以，临床医生和研究者就可以运用CAT扫描来显示大脑损伤的部位，并提示损伤的相对“年代”。
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 2.4.2 磁共振成像
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尽管是一种重要的神经心理学诊断工具，人们已较少使用CAT扫描现，而转用一种新的大脑成像技术，磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）。和CAT扫描一样，MRI也提供有关神经解剖方面的信息。与CAT扫描不同的是，MRI能避免暴露在辐射之下，而且一般能够得到更为清晰的照片。下图是一张MRI扫描的片子。
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一个MRI扫描图像，不同的图像图示着大脑的不同切片图像。
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接受MRI扫描的人一般躺在一个管状的装置中，环绕人体的是一个很强的磁场。无线电波被指引向头部（或接受扫描的身体部位），它会使这些组织中氢原子的原子核以一种可预期的方式排列。计算机对这些原子的排列信息加以整理，并形成一张复合的三维图像，任何期望了解的横切面都可以进一步进行检查。
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MRI扫描常常作为一种可供选择的技术，因为它可以生成最为清晰的大脑图像。然而，并不是人人都可以进行MRI扫描。MRI扫描中产生的磁场会影响电场，所以安装心脏起搏器的人不适合做MRI（起搏器会产生电信号）。另外，身体内部有金属的人，如安装动脉支架的人也不适合做。磁场可能使金属在体内移位，从而造成伤害（但用来加固表面的金属，如牙科用的填充物，则不成问题）。由于MRI要求人静止不动地躺在管状的机器当中，留给胳膊移动的空间很少，那些患有幽闭空间恐惧症的人同样不适合此项技术。
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正如已经提到过的那样，这两项技术能够提供脑部结构的图像照片，研究者可以运用这些照片指出损伤或其他病变的区域位置。然而，这些扫描提供的是大脑不同部位相对静止的图像，而不能提供很多关于大脑功能方面的信息，即当人们从事不同任务时，显示大脑的哪个区域正在活动。为了解决这个问题，就需要其他不同的大脑成像技术。令人高兴的是，最近的技术发展已满足这样的需要。
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 2.4.3 正电子发射断层扫描
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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