1、第一章,生理心理学导论,,Company Logo,,Company Logo,,Company Logo,第一章 导论,,Company Logo,学习要求： 掌握生理心理学的概念和研究对象 理解脑发育与行为之间的关系,,Company Logo,第一节 生理心理学的性质,一、什么是生理心理学,生理心理学是研究心理现象的生理机制，即研究外界事物作用于脑而产生心理现象的物质过程的科学。生理心理学正是以脑为中心，研究心理的生理机制或行为的生理机制。,,Company Logo,生理心理学的研究对象是心理活动的生理机制，因此，研究并揭示心理现象产生过程中有机体的生理活动过程、特别是中枢神经系统和它
2、的高级部位大脑的活动方式，是生理心理学的主要任务。,,Company Logo,Warringdon的神经心理学实验： 物理匹配材料：呈现两张从不同角度绘制、可能是也可能不 是同一物体的图片。任务：判断两者是否为同一物体。 需要被试依据知觉到的信息对物体进行归类判断。被试：左顶叶损伤者和右顶叶损伤者,,Company Logo,,Company Logo,Matching-by-Function Test,材料：呈现三张不同的图片任务：从中选择出两张在功能上相同或相近的图片（物体）需要被试在语义基础上对物体进行归类被试：左后脑损伤者和右后脑损伤者结果：均不佳,,Company Logo,结论：
3、几何信息和语义信息是分别由左脑和右脑加工的语义和图形信息可以分别处理。,,Company Logo,记忆从何而来,,Company Logo,,Company Logo,复述口语词汇,大声朗读书面材料,言语活动脑模型,,Company Logo,杏仁核在情绪过程中的作用情绪战胜理智的基础,,Company Logo,动物的亲代抚育行为,,Company Logo,生理心理学的学科性质 生理心理学被认为是心理学、信息科学和神经科学之间的边缘学科,,Company Logo,心理学主要发展阶段及其实验范式,意识,行为,1879-1920。构造主义、机能主义学派。研究心理元素，意识流：方法是实验内省
4、法。,1920-1960。行为主义心理学派，研究S-R。强调通过练习加强刺激与反映之间的连接，主要采用条件反射法和观察法，客观性强：把S-R中间的神经过程看作一个黑箱。,认知过程,1960-1980。认知心理学派，研究认知及其与行为的关系，强调信息的内部加工实验范式S-R；对认知进行推论，方法是反应时和正确率。,神经过程,1980- ，认知神经科学兴起，探讨认知过程的神经基础，研究手段是行为观察+大脑功能数据，主要工具是脑成像技术。,,Company Logo,生理心理学的研究手段 干预机体干预行为观察行为和机体变量的共变关系,,Company Logo,研究对象和不同层次的分析 心理、行为和
5、和脑是相互影响，脑控制着心理和行为，心理和行为同样也可以改变脑，所以生理心理学可以从两个方面进行研究 生理心理学研究的目的,,Company Logo,二、生理心理学的基本理论观点（一）自然选择（二）行为选择性优势（三）环境的强化学习,,Company Logo,第二节 脑与行为的演化和发展,一、神经系统的演化与行为,短吻鳄脑,大鼠脑,旧皮质,新皮质,,Company Logo,二、动物脑量与结构演化的比较（一）脑重量和脑-体重量比,,Company Logo,脑与体重之比,,Company Logo,（二）脑的组织结构改变 脑的大小不能作为行为复杂程度的直接指标，在演化的过程中，除了脑重量或
6、容量的增加，更重要的是神经核团数量以及结构的精细化和复杂化。,,Company Logo,爱因斯坦的大脑顶叶比平常人要宽15%左右，尤其是顶下小叶区域异常发达，这些顶叶通常与空间意识、视觉意识以及数学能力有关系。,,Company Logo,（三）大脑新皮层的变化 人类之所以能够比其他生命更有智慧，大脑新皮层的高度演化是关键,人的大脑皮质的面积增大的许多，覆盖了整个大脑，也就是说人有高度发达的大脑皮质。皮质不断扩展，面积的增加，而受限于颅骨的容量，形成折皱，这就是大脑皮质表面形成很多的沟和回 。,,Company Logo,三、人类的脑演化与行为,,Company Logo,第三节 脑发育与行
7、为,一、神经系统的早期发育与行为 神经系统的早期发育经历了六个阶段增殖、迁移、分化、突触生长、凋亡和突触重建 。 上述神经系统发育任何阶段出问题，都会导致先天性行为是智力障碍，如：唐氏综合症（21三体综合征，又称先天愚型或Down综合症 ）、脆性X染色体综合征 、胎儿酒精综合征 、多动症 、孤独症等。,,Company Logo,唐氏综合症：21号染色体畸变,脆性X染色体综合征,,Company Logo,二、脑发育与行为的关键期 关键期，指个体发展过程中环境影响能起最大作用的时期。,,Company Logo,实验：猫的视觉剥夺与视知觉发育的关键期,猫的视觉发育的关键期是在出生后的2-6周,
8、,Company Logo,人类出生后0-5年内，视觉、听觉或认知等脑皮层的发育才分别出现突触密度较快的增长。,,Company Logo,三、人类的脑发育与行为 人类大脑完全成熟的时间大约需要20年左右，也就是说人类大脑的发育一直持续到20岁左右，从发育的一般顺序上看，感知觉先于运动，运动先于语言，语言先于其他复杂的认知功能。,,Company Logo,第四节 脑与行为关系的探索和发展,一、脑中心学说的起源1、心脏中心说 亚里士多德：心脏是产生心理活动的器官,,Company Logo,2、多种器官中心说： 盖伦：脑是理性灵魂的器官，心脏和肝脏是非理性灵魂的器官。,,Company Log
9、o,3、笛卡尔：提出反射的概念，第一个提出心灵与脑之间的关系。他认为人类有意识的活动由灵魂控制，而灵魂由身体控制，具体说来由松果体控制的,,Company Logo,4、明代李时珍本草纲目：“脑为元神之符“，清代医学家王清任通过对尸体大量观察，提出“灵机发于心”的观点。,,Company Logo,二、脑功能的整体论与定位论 整体论认为脑是以一个整体来活动的，如果某些部位由于疾病或外伤而丧失功能，则别的部位对这个功能会进行代偿。 定位论不同功能由不同脑区所控制。,,Company Logo,三、实验神经科学的产生和发展 1、缪勒“神经特殊能量学说” 信息在不同的通道中产生，脑的不同部分接受不同
10、的神经传入，因此，不同部分有不同功能。如：每种感觉通道只引起一种感觉，视觉神经传递的信息产生视感觉，而听觉神经传导的信息产生声音感觉等等四、脑与行为的整合研究 脑科学研究的核心问题是脑与行为的关系。,,Company Logo,第二章 生理心理学研究方法,第一节研究方法概述一、生理心理学的研究策略 二、动物实验与人类研究的关系,,Company Logo,第二节 行为学研究方法,一、行为变量的测量和干预 本能行为动物行为 习得行为本能行为，就是先天具有的个体为自身的生存以及繁衍延续而发生的行为，比如饮食、逃避伤害、睡眠、生殖、亲代抚育等，它通过遗传机制被固定下来并代代相传。习得行为，是在先天赋
11、予行为系统的基础上，经由个体在成长过程中与其所处环境相互作用而形成的，能够适应环境而有利于生存的反应方式，也就是人们常说的习得经验。,,Company Logo,二、行为学建模的原理和方式 （一）条件化训练模式1、巴普洛夫条件化 （如：条件性位置偏爱、条件性位置厌恶、条件性被动回避、条件性恐惧等）,,Company Logo,巴普洛夫条件化 中性刺激与非条件刺激反复匹配后，经过强化的中性刺激成为条件性刺激，能够引发条件性反应，这种条件化反应称为巴普洛夫条件化。,,Company Logo,食物 唾液（非条件刺激） 非条件反射 + 铃声 （条件刺激）,经典条件反射,条件反射,,Company L
12、ogo,条件性位置偏爱箱,条件性恐惧箱,,Company Logo,2、操作性条件化 操作性条件化是让动物通过主动的方式学会把行为反应与相应的后果强化联系在一起使再次发生的行为变成有目的、有预期的反应。,斯金纳箱,,Company Logo,操作性条件化：自身颅内电刺激产生的情绪效应,1954 加州理工学院的James Olds和Peter Milner 在斯金纳箱内对大鼠进行了自我电刺激实验(electrical self stimulation)，发现脑内自我刺激（自身颅内电刺激）能够产生情绪效应。,,Company Logo,操作条件反射与经典条件反射的区别,1、经典条件反射：个体均处于
13、被动地位； 操作条件反射：反应是自发的，个体处于主动地位2、经典条件反射：条件刺激和无条件刺激的联系 操作条件反射：行为与行为结果之间的联系3、经典条件反射：条件刺激与无条件刺激在时间上接近出现，是它形成的主要条件，受接近律所支配； 操作条件反射：操作性行为之后能否带出有效的行为结果，则是操作性条件学习能否形成的重要条件，主要受效果律支配；4、经典条件反射：有心理学家称经典条件学习为刺激一反应过程 操作条件反射 ：有心理学家称操作性条件学习为反应刺激过程 同：都是关联性学习类型,,Company Logo,3、操作性辨别学习 情景辨别是指在一种情境下会有一种反应，而在另一种情境下没有或者引发另
14、外的一种反应。,,Company Logo,（二）仿真学习模式迷宫 拉什利：迷宫应用的先驱者 迷宫任务多采用食物奖励为非条件刺激，训练和测试啮齿类动物食物位置学习和记忆状况，也有用电击等负性非条件刺激，使动物学会完成回避惩罚的目标任务。 观察指标：一般以任务完成的时间或者错误行为的发生次数来判断脑的不同区域损伤对学习记忆的影响程度,,Company Logo,各种迷宫模型,,Company Logo,（三）环境模拟模型1. 抑郁模型如：强迫游泳模型、空瓶应激模型采用慢性温和应激（禁水、禁食、噪音、连续强光刺激、隔离或拥挤的饲养环境等）导致动物抑郁情绪。观察指标：自发活动量或糖水饮用量下降,,C
15、ompany Logo,强迫游泳实验装置,,Company Logo,训练阶段：一周2 次/日的定时饮水训练实验阶段：情绪应激组（心理应激组）的动物每天只有一次饮水的机会，而另一次则给予一只空的饮水瓶 ；持续14 天以产生情绪应激 。生理应激组的动物也是只有一次饮水的机会，但并不另外再给一次空瓶的刺激 ；对照组保持每天两次饮水不变,结果发现情绪应激产生了很显著的行为改变即攻击行为和探究行为显著增加,而缺水导致的生理应激只能诱发探究行为,空瓶应激模型,,Company Logo,2、焦虑模型如：高架十字迷宫模型观察指标：行为指标：探索行为抑制，表现为动物进入开放臂的次数减少或停留时间减少；躯体反
16、应：动物排尿、排便次数增加,,Company Logo,第三节 脑研究方法,脑立体定位手术 脑的立体定位手术是实现脑的直接刺激和观察的基本方法。,,Company Logo,脑损伤法 不可逆损伤: 横断损伤 吸出损伤 电解损伤 工具： 手术刀 吸管 电极 损毁结构：切断上下联系 小脑、海马 脑内 深部核团 可逆损伤: 扩布性阻抑 冰冻方法 神经化学 损伤,,Company Logo,刺激法（电刺激法，化学刺激法） 原理：任何心理和生理活动都是由神经系统的兴奋所引起，电刺激和化学刺激可以代替外部刺激。电记录法（如脑电图） 原理：神经系统的兴奋是以生物电的形式表现出来的。,,Company Log
17、o,生物化学分析法 原理：机体活动受化学物质的影响（递质、受体），并且能够改变体内化学物质的含量。 例如：注射吗啡后30分钟，海马、伏隔核等许多脑区乙酰胆碱含量下降，与此同时，学习能力下降，出现成瘾行为。,,Company Logo,分子遗传学技术 原理：基因控制化学物质的合成。 例1：1996年，Ebstein和Benjamin研究发现，DRD4基因结构较长、含有7个重复DNA序列的人，易于兴奋、多变和探险，而该基因较短、仅含有4个重复DNA序列的人，则趋于温和、拘谨和恬静寡欢。,,Company Logo,双生子研究和收养研究同卵双生子具有相同的基因型，他们之间的任何差别，一般都可以归咎于
18、不同环境的影响造成的。同卵双生子中的一个或者两个有可能由于被别人收养使得他们很早就生活在不同的环境中。对不同环境中养大的同卵双生子相似性的研究可以鉴别基因的作用，而研究他们的差异性则可以揭示出环境因素的影响。,,Company Logo,研究在非亲生父母照料下成长的儿童人格特质，被称为收养研究。这种研究提供了研究基因效应和环境影响的另一条途径。双生子研究和收养研究表明，基因相同或相似的程度越高，个体之间的IQ相关系数也越高：在与家庭成员一起生活条件下，同卵双生子之间为0.86、异卵双生子为0.60、亲子之间为0.42、堂兄弟姐妹之间为0.15；在与家庭成员分离生活条件下，同卵双生子之间仍达0.
19、72。,,Company Logo,例2：新兴的转基因技术在学习记忆研究中的应用,研究证明：给小白鼠转入NMDA-NR2B高表达的基因，小白鼠学习能力提高,,Company Logo,脑成像技术 通过成像技术记录脑活动的部位和功能变化。分为结构成像和功能成像。 CT: 通过不同脑组织对X光的吸收率不同研究不同脑结构（病变）对心理功能的影响。,,Company Logo,正常CT胸片,,Company Logo,PET：将放射性同位素（11C、13N、15O等）标志的化合物（如葡萄糖）注入人体，化合物随血液循环进入大脑组织，便可以探测到同位素在大脑内的分布图像,,Company Logo,fMRI：兴奋的脑区血流量增加远大于消耗，氧合血红蛋白（具有抗磁性）多于去氧血红蛋白（具有顺磁性）；在施加外部强磁场的条件下，便形成了梯度磁场。这种短时间内发生的事件可以被记录下来。,
