研究創新

研究所特色

就神經科學領域而言,本所有專長於各項神經生物學的師資,諸如神經生理、神經藥理學、分子生物學及電生理學等。就認知科學領域而言,本所有專長於認知心理學的師資,諸如視知覺歷程、注意力、知覺與認知發展、知覺與意識議題等。因此,本所成為一跨領域的學門整合平台,使不同領域的教師可以進行研究整合。本所的基礎神經科學教師與本校臨床神經科學醫師合作,從神經保護與再生的方向著手,來瞭解若干神經退化疾病,諸如帕金森氏症和老年癡呆症等致病機轉。此外,本所也與中醫學院及藥學院合作,正進行研究中草藥成分或合成化合物以作為神經保護的藥物。另一方面,本所的認知科學教師也與基礎和臨床神經科學的醫師合作,朝向找出認知行為表徵的關聯基因,以及認知與知覺功能的大腦神經機制邁進。

 

研究重點

  1. 電生理學
  2. 神經退化與神經保護
  3. 臨床神經科學
  4. 臨床精神醫學及精神病理學
  5. 視覺注意力
  6. 視知覺發展
  7. 知覺與意識
  8. 決策神經生物學

 

實驗室

 

研究創新

黃榮村講座教授

歷年研究主題為「視知覺處理機制」以及「決策與選擇行為」為主,研究方法則以實驗室人類行為測試與計算模式為主要之資料蒐集及分析方式。

  1. 視知覺處理機制
    A. 中文字詞辨識。包括有中文詞聯想的依時性可分離假設、漢字的分離與凝聚、字母與單字辨識的調適性共振理論(ART)、從單元到總體的中文辨識知覺動力學、視覺與觸覺辨識中的中文訊息抽取過程、解決中文模糊效應的分類算則、中文字詞的錯覺組合、字詞辨識之傅利葉分析與相位訊息等。
    B. 立體視覺與視覺系統的多管道互動機制。包括有弧度計算法與深度知覺能力的計算、精神分裂症患者的班達反應扭曲、有關假目標問題之雷射實驗、邊界偵測之抽樣算則、立體視覺之合作算則、錯覺輪廓之填補歷程、雙眼融合下圖形與背景分離之空間頻率分析、統計質地平面偵測與單眼界面線索的立體效應、認知可穿透性與視覺消息處理、錯覺彩色之邊界與立體效應、立體配對之單眼與雙眼邊界線索、視覺系統之功能性多管道互動、華人之視知覺行為、假象運動的時間詭論之解決、盲點區域之圖形填補與深度擴散、雙眼競爭與曖昧圖形誘發下雙穩知覺的大腦機制、雙眼配對的乘積模型、網膜配對理論與認知輪廓之深度效應研究、物體辨識之個體及總體診斷性與複雜度效應等。
  2. 決策與選擇行為
    A. 一般決策機制。包括有人類保守性的參數特性與其消減、智慧行為屬性的跨國比較、推理歷程的錯誤與訓練、環境不滿及談判之適應性網路系統與動態理論分析、決策不確定性效應分流機制及其模型、Prospect理論之孤立效應及相關驗證等。
    B. 決策與選擇行為中的理性與情緒效應。包括有IGT賭局中的立即報酬與長期損失、動態不確定賭局中的期望值效應、長期效應與輸贏頻率效應中的人類意識表現、教育爭議的行為決策學分析、身體標誌假設(SMH)中有關理性與情緒機制之驗證等。

蘇冠賓教授

  1. 尋找憂鬱症的致病機轉及治療的新方向:
    利用分子生物學、基因技術、動物及細胞模型,希望到憂鬱症的致病機轉及治療的新方向。
  2. 研究憂鬱症的創新治療:
    利用天然營養物質omega-3 fatty acids(俗稱深海魚油),找到治療憂鬱症「有效且安全的新療法」,成為世界上利用相關療法在孕婦憂鬱症治療上的先驅。此外,我們亦研究魚油對心血管疾病、神經疾病、肝病合併憂鬱症及兒童ADHD之治療,並探索脂肪酸對病因學之重要性。
  3. 運用重覆性跨顱磁刺激術,以幫助抗藥性及難治型患者。
  4. 功能性磁振造影及電腦化認知及腦功能測驗之研究:
    利用功能性磁振造影及認知功能測驗分析憂鬱症的大腦功能,探討疾病分型

李金鈴副教授

  1. 視覺注意力的影響因素
    本實驗室主要關注的議題是視覺注意力(visualattention)。注意力好像一個看不到的手,在背後影響我們的行為。我們的注意力決定了某個時間點上我們會分析哪些訊息,並影響到我們會如何行動。例如當我們看到圖一時,大部分的人第一時間都會注意到那隻正在低頭的綿羊。我相信只有少數的人會注意到近端的柵欄是哪種木頭或形狀,或是注意到遠端的樹木是哪種樹等。
    為什麼大部分的人都會注意到羊呢?首先,羊隻在視覺上是顯著的(salient),他的顏色和形狀都和背景不一樣,在綠油油的草地上很明顯。這種明顯的視覺特徵差異是由物理刺激(physical input)形成的,用電腦影像分析的方式就可以分離出來。這樣的訊息被稱為「由下往上」(bottom-up)、「刺激引發」(stimulus-driven)的注意力的線索。一般情況下,網頁上閃爍的廣告可以吸引人注意,就是基於這樣的訊息線索。
    除了由下往上的線索,那隻羊在畫面中佔據最中央的位置,就單一物體來說在畫面中最大,是整個畫面的主角。我們揣摩照相的人想要給羊隻特寫的心願,而推論這張照片的主角應該是它,所以多放一些注意力在上面。這樣的訊息被稱為「由上往下」(top-down)、「概念引發」(concept-driven)的注意力線索。在課堂上專心聽講就是使用這樣的注意力。
    在這張圖片中刺激引發的線索和概念引發的線索都重疊在同一個物體(那隻羊)身上,所以我們理所當然的會注意那隻羊。但是若這兩種線索有衝突的時候,我們會怎麼做呢?哪一種力量比較大呢?本實驗室其中一個主要的研究路線便是集中在這個議題上(Jingling, Hsiao, & Yeh, 2011; Zhaoping, & Jingling, 2008; Jingling & Yeh, 2007)。我們設計許多不同的視覺環境測試兩種線索的相對強度如何消長,以及是什麼樣的因素讓我們比較傾向使用某個線索。
    圖一:刺激向度或認知向度的注意力成分都指向圖中的羊隻,因此我們會第一眼看向圖中的羊。
    圖一:刺激向度或認知向度的注意力成分都指向圖中的羊隻,因此我們會第一眼看向圖中的羊。
  2. 注意力與空間知覺
    除了上述主題之外,本實驗室也探討空間知覺(location perception)與注意力的交互作用。我們所知覺到的物體的位置,事實上受到物體附近的其他特徵所影響,而不是像照相機一樣反映出絕對座標上的物體位置。
    例如在右圖中,我們覺得圓圈是一橫排、十字是一橫排,畫面中共有四排;而不會覺得圓圈和十字組成數個直列。這種現象叫做知覺組織(perceptual grouping),是物體的特徵會影響我們對空間的知覺的一個例子。
    本實驗室從此處著手,研究一個著名的現象:錯覺組合(illusory conjunction)與空間知覺的關係。錯覺組合是指我們有時候會將物體的特徵都看對了,但是組合錯誤。例如看到「MXT」快速閃現,回答剛才有「X」在裡面,就是一種錯覺組合。我們發現錯覺組合現象與我們對該物體的空間知覺有很大的關係。
    圖二:知覺組織使我們將相似的圖形連在一起,讓我們看出四個橫排而非六個直列。
    圖二:知覺組織使我們將相似的圖形連在一起,讓我們看出四個橫排而非六個直列。
  3. 視覺推論作用
    在昏暗中看到怪事 - 環境如何影響我們認為看到的事物
    想知道為什麼幽靈、鬼怪、或神秘的事件往往發生在幽暗的環境中嗎?科學家揭露了可能的原因。倫敦大學的研究者發現,當我們盯著光線微弱的地方時,我們大腦可能讓我們以為看到了事實上不存在的東西。雖然沒有針對「鬼怪」做一系列的科學研究,神經科學家相信「所有的一切都起因於我們的心智(mind)」。這個新實驗(Zhaoping & Jingling, 2008)支持這樣的想法,認為我們會從昏暗的環境中瞥見怪異的事物。
    我們發現了「我們期望看到的」和「大腦告訴我們我們所看到的」的連結。這個研究告訴我們脈絡(context)的影響是重要的 - 有時甚至可以凌駕於眼睛得到的證據而使我們看到事實上沒有出現的物體。研究指出,很弱的模糊脈絡會比明顯的脈絡更容易使我們填入假想的目標。這發現也許可以解釋為什麼我們會認為在昏暗的光線下,陰影裡好像有什麼東西(例如鬼怪)。
    相對於我們本來想像的,一個模糊的(而非清晰明亮的)脈絡特別容易引起我們以自己的信念填入假想的目標甚於眼見的證據。事實上,一個清晰明亮的脈絡不但不會幫助,反而會抑制我們填入一個模糊的目標。數理模型的模擬也顯示大腦會藉由脈絡引發視覺推論。

簡惠玲副教授

  1. 探討從新生嬰兒到一歲大之臉孔辨識歷程的發展,以及該能力如何受到早期教養經驗之影響。
  2. 以格式塔原則為主題,探討嬰兒早期的視知覺組織能力的發展軌跡與機制。
  3. 以視覺作業如臉孔表情辨識以及整體/部分等知覺組織能力的表現常模,研發自閉症嬰幼兒的早期診斷。盧大宇副教授

盧大宇副教授

  1. Regulation of immune system in social stress in mice model
  2. Role of neuroinflammatory responses in neurodegenerative diseases
  3. Mechanism of cell motility in brain tumor
  4. Study of disk degenerative spinal pathology

 

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