「我思故我在」，笛卡爾這句話引出的身心二元論曾經一度是人們所堅信的事實。身心二元論認為：與無法確定存在的身體不同，自我思考是在對世界懷疑中唯一能確定存在的東西。因此，思想與物質是獨立的。
然而，現代神經科學的發展似乎越發強調著心靈與身體 —— 或者說大腦這個器官，是不可分離的。上世紀的 Phineas Gage 案例提供了支持此思想的最早一批證據。Gage 在一次爆破意外中被鐵棍貫穿了頭部，造成了額葉的部分缺失。在這場意外之前，他是一個有能力、思維清晰的青年，手術之後卻變得粗俗與反覆無常。他在這次事故中所缺失的前額葉，後來被發現與決策，獎勵與懲罰機制和情緒管理都有著重要的聯繫，這也是他性格變化的主要成因。從這個經典案例的分析開始，神經科學家們越發意識到思想，決策和更複雜的認知功能與大腦有著密不可分的關係。作為理解這些聯繫的工具，大腦的生物學基礎也就變成了當代神經科學家們研究的首要問題。
Phineas Gage和貫穿他頭部的鐵棍
隨著這十幾年間神經科學的飛速發展，我們有了更多學習大腦的方法。高通量的神經元電子信號測量，讓我們能實時觀測小鼠正常行為時不同大腦皮層單個神經元的反應；功能性核磁共振和其他的腦成像技術的發展，使得對認知過程中人腦的活動有了更精確的描述方式；光遺傳學與示蹤病毒的結合，還讓神經科學家們有了操縱神經環路的能力 —— 科學家們甚至可以通過為小鼠植入『被電擊過』的虛假記憶，讓小鼠們自發地產生恐懼反應。
如今，新興的神經經濟學領域為人群的經濟決策提供了生物上的基礎，經濟科學家們也開始通過窺見這經濟學中的生物一角革新著自己的理論。Neuralink 的出現和腦機接口在醫療行業的應用，也開始讓腦損傷和癱瘓患者通過植入的電極信號逐步恢復正常生活。這些種種科幻電影中才能出現的技術，開始逐漸影響著我們的真實生活。
Imaged by Josh Wythe. Adult mouse brain vasculature. Imaged by microCT
在 TechX 的認知神經科學課程中，你將學習神經科學的基礎知識，包括分子層面上的神經遞質傳輸和不同的感官體驗。同時，你還將接觸到記憶、情緒、睡眠、獎勵機制這種種涉及更加複雜神經計算的前沿領域，在課程學習之際對於自身產生更加深刻的認知。你還有機會將這些知識運用在實踐課上，真實體驗科研生活。
那麼，你準備好投入這個浪潮了嗎？
Lab
認知神經科學課程每日除了講堂式授課外，還包括一至一個半小時的實驗時間，學生將使用上科大生命科學研究院實驗室以及胡霽教授實驗室，進行神經科學項目的實驗，實驗內容將與恐懼反應相關。
對於懲罰性信號的恐懼，能夠幫助個體感知進而避免危險信號。在進化的角度上來說，能夠幫助物種的存續。在心理治療的層面上，恐懼和創傷性記憶也被發現與焦慮症 (anxiety disorder) 和創傷性應激障礙 (PTSD) 等情緒障礙相關。
在九天的實驗課中，學員們將通過小鼠模型系統性地研究恐懼學習和恐懼記憶對於全腦活動的影響。條件性恐懼和記憶(fear conditioning and learning) 是現在最廣為研究的學習和記憶模式。與巴甫洛夫的狗中的原理一樣，在條件性恐懼的行為實驗中，經過一段時間的學習，小鼠會對在電擊前出現的中性信號產生恐懼反應。學員們將有機會通過螢光抗體技術和螢光成像技術 (immunofluorescence and imaging technique) 來研究條件性恐懼實驗中不同腦區的 c-fos 表達，進而判斷與恐懼信號和記憶相關的大腦區域。
Nature Neuroscience 2019 September cover