2025年大學(xué)認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)專業(yè)題庫——認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與腦機(jī)接口技術(shù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題3分，共15分）1.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)2.事件相關(guān)電位(ERP)3.腦磁圖(MEG)4.腦機(jī)接口(BCI)5.侵入式腦機(jī)接口二、填空題（每空2分，共20分）1.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)主要運(yùn)用________、________和________等方法研究心理現(xiàn)象的神經(jīng)基礎(chǔ)。2.fMRI技術(shù)主要基于神經(jīng)活動(dòng)引起的________變化來成像大腦活動(dòng)。3.簡(jiǎn)單感覺運(yùn)動(dòng)皮層的定位遵循________定律。4.腦機(jī)接口系統(tǒng)中，信號(hào)采集環(huán)節(jié)常用的非侵入式方法包括________和________。5.目前應(yīng)用最廣泛的BCI范式之一是利用被試意圖控制________的分類任務(wù)。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、人工智能學(xué)科的主要區(qū)別與聯(lián)系。2.列舉三種常用的神經(jīng)影像技術(shù)，并簡(jiǎn)述其基本原理和主要優(yōu)缺點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述腦機(jī)接口技術(shù)中信號(hào)解碼的主要方法和挑戰(zhàn)。4.指出腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)領(lǐng)域的幾個(gè)主要方向。四、論述題（每題10分，共30分）1.論述感覺信息如何在大腦中逐步整合并產(chǎn)生知覺體驗(yàn)的過程。2.談?wù)勀銓?duì)腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展所面臨的倫理挑戰(zhàn)的看法。3.結(jié)合具體實(shí)例，論述腦機(jī)接口技術(shù)在認(rèn)知增強(qiáng)方面的潛力和局限性。試卷答案一、名詞解釋1.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)：是一門研究心理現(xiàn)象或認(rèn)知過程的神經(jīng)基礎(chǔ)的科學(xué)，它整合了認(rèn)知科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的研究方法與理論。**解析思路：*考察對(duì)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)基本定義的理解，要求學(xué)生掌握其核心概念，即連接心理/認(rèn)知與大腦/神經(jīng)活動(dòng)的橋梁。2.事件相關(guān)電位(ERP)：是在特定外部刺激或內(nèi)部思維活動(dòng)中，大腦自發(fā)產(chǎn)生的、與認(rèn)知加工過程相關(guān)的電位變化。**解析思路：*考察對(duì)ERP技術(shù)基本概念的掌握，強(qiáng)調(diào)其與刺激相關(guān)、源于自發(fā)腦電活動(dòng)的特點(diǎn)。3.腦磁圖(MEG)：是基于神經(jīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使用超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)或原子磁力計(jì)等設(shè)備進(jìn)行無創(chuàng)測(cè)量大腦磁場(chǎng)的技術(shù)。**解析思路：*考察對(duì)MEG技術(shù)原理和特點(diǎn)的理解，包括其無創(chuàng)性、高時(shí)間分辨率以及基于磁場(chǎng)測(cè)量的特點(diǎn)。4.腦機(jī)接口(BCI)：是直接連接大腦與外部設(shè)備（或系統(tǒng)）的通路，允許大腦與設(shè)備之間進(jìn)行信息交換或控制。**解析思路：*考察對(duì)BCI核心定義的掌握，強(qiáng)調(diào)其直接連接、實(shí)現(xiàn)大腦與外部交互的本質(zhì)。5.侵入式腦機(jī)接口：指通過手術(shù)方式將電極或其他裝置植入大腦皮層或腦區(qū)的腦機(jī)接口技術(shù)。**解析思路：*考察對(duì)BCI分類的理解，區(qū)分侵入式與非侵入式的主要標(biāo)準(zhǔn)（電極植入位置）。二、填空題1.________神經(jīng)活動(dòng)__________功能變化__________行為反應(yīng)**解析思路：*考察認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)常用研究方法的掌握，即通過測(cè)量神經(jīng)活動(dòng)（EEG、fMRI等）、功能變化（認(rèn)知任務(wù)表現(xiàn)）和行為反應(yīng)來研究心理。2.________血氧水平依賴(BOLD)________氧合血紅蛋白**解析思路：*考察fMRI的基本原理，即利用大腦活動(dòng)引起的血氧水平依賴性變化來間接反映神經(jīng)活動(dòng)區(qū)域。3.________巴賓斯基**解析思路：*考察經(jīng)典的神經(jīng)解剖學(xué)定律，即身體感覺在皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)呈對(duì)側(cè)、倒置的分布規(guī)律。4.________腦電圖(EEG)________近紅外光譜(NIRS)**解析思路：*考察常用的非侵入式神經(jīng)信號(hào)采集技術(shù)，EEG記錄電位，NIRS記錄血氧變化。5.________光標(biāo)移動(dòng)/虛擬鍵盤**解析思路：*考察一種經(jīng)典的BCI應(yīng)用范式，即通過意圖控制光標(biāo)在屏幕上移動(dòng)或選擇屏幕上的字母/圖標(biāo)。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、人工智能學(xué)科的主要區(qū)別與聯(lián)系。**解析思路：*要求學(xué)生比較四個(gè)相關(guān)學(xué)科的研究對(duì)象、方法和目標(biāo)。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)區(qū)別于純心理學(xué)（偏行為/現(xiàn)象）、純神經(jīng)科學(xué)（偏結(jié)構(gòu)/生理機(jī)制）、純?nèi)斯ぶ悄埽ㄆM/計(jì)算）。聯(lián)系在于：認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)借鑒心理學(xué)提出的研究問題和假設(shè)，借鑒神經(jīng)科學(xué)揭示其神經(jīng)機(jī)制，并利用人工智能發(fā)展研究方法和計(jì)算模型。2.列舉三種常用的神經(jīng)影像技術(shù)，并簡(jiǎn)述其基本原理和主要優(yōu)缺點(diǎn)。**解析思路：*要求學(xué)生了解至少三種主流神經(jīng)影像技術(shù)。fMRI（原理：BOLD信號(hào)，優(yōu)點(diǎn)：全腦覆蓋、高空間分辨率，缺點(diǎn)：時(shí)間分辨率相對(duì)較低、有創(chuàng)性干擾等）；EEG（原理：記錄電位，優(yōu)點(diǎn)：極高時(shí)間分辨率，缺點(diǎn)：空間分辨率較低、易受干擾）；PET（原理：放射性示蹤劑，優(yōu)點(diǎn)：可研究代謝/生化過程，缺點(diǎn)：低時(shí)間/空間分辨率、有放射性）。（其他如MEG、TMS等也可，關(guān)鍵是原理、優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)應(yīng)）。3.簡(jiǎn)述腦機(jī)接口技術(shù)中信號(hào)解碼的主要方法和挑戰(zhàn)。**解析思路：*要求學(xué)生了解BCI信號(hào)處理的核心環(huán)節(jié)。方法：常用模式識(shí)別方法（如SVM、PCA），也包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。挑戰(zhàn)：信號(hào)質(zhì)量差（噪聲大、偽影多）、高維度數(shù)據(jù)降維困難、個(gè)體差異大導(dǎo)致模型泛化難、實(shí)時(shí)性要求高、解碼精度和魯棒性有待提高。4.指出腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)領(lǐng)域的幾個(gè)主要方向。**解析思路：*要求學(xué)生掌握BCI在臨床康復(fù)中的應(yīng)用前景。主要方向：幫助癱瘓病人恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力（如控制假肢、輪椅）、恢復(fù)溝通能力（如意念控制發(fā)聲或打字）、改善感覺反饋（如給假肢提供觸覺）、輔助認(rèn)知障礙（如注意力、記憶）等。四、論述題1.論述感覺信息如何在大腦中逐步整合并產(chǎn)生知覺體驗(yàn)的過程。**解析思路：*要求學(xué)生系統(tǒng)闡述感覺信息處理的層級(jí)模型和整合機(jī)制?？梢詮某跫?jí)感覺皮層接收特定模態(tài)信息開始，講到丘腦等中繼核團(tuán)的作用，再到高級(jí)感覺皮層（如頂葉、顳葉、額葉）進(jìn)行跨通道信息的整合（如視-動(dòng)整合、聽-視整合），最終形成具有意義和結(jié)構(gòu)的知覺體驗(yàn)，并可能涉及意識(shí)層面的參與。2.談?wù)勀銓?duì)腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展所面臨的倫理挑戰(zhàn)的看法。**解析思路：*要求學(xué)生從倫理角度思考BCI發(fā)展帶來的問題。可以論述隱私安全（腦信息泄露）、公平性（資源分配、能力增強(qiáng)帶來的不平等）、自主性（被試意愿、控制權(quán)）、社會(huì)影響（就業(yè)、犯罪界定）以及長期植入的風(fēng)險(xiǎn)和未知影響等方面，并表達(dá)自己的觀點(diǎn)和思考。3.結(jié)合具體實(shí)例，論述腦機(jī)接口技術(shù)在認(rèn)知增強(qiáng)方面的潛力和局限性。**解析思路：*要求學(xué)生分析BCI用于提升認(rèn)知功能的可能性和現(xiàn)實(shí)障礙。潛力：可以輔助