生理心理概述学习资料

1、生理心理概述1.1.什么是生理心理学什么是生理心理学2.2.生理心理学研究的手段生理心理学研究的手段3.3.认识心认识心( (精神精神)脑脑( (物质物质) )关系的基本关系的基本观点及几种假说观点及几种假说生理心理学概论主要说三个问题生理心理学概论主要说三个问题: :一、什么是生理心理学一、什么是生理心理学1.1.定义定义: : 生理心理学是研究心理学的生理和生生理心理学是研究心理学的生理和生物基础的学科。物基础的学科。 教育部高等学校心理学教学指导委员会教育部高等学校心理学教学指导委员会全体会议确定全体会议确定( (1997年年10月月，苏州，苏州) :) :生理生理心理学心理学是心理学专

2、业的七门心理学基础课是心理学专业的七门心理学基础课之一。随着之一。随着生命科学的第三次革命生命科学的第三次革命的到来，的到来，生理心理学正在迅速向生物心理学转化。生理心理学正在迅速向生物心理学转化。 2.生理心理学的内容: 感知觉、运动、注意、学习记忆、睡眠觉醒、饮食与性、情绪与应激、语言交往等心理活动的生理(物)学基础。一、什么是生理心理学一、什么是生理心理学 二、生理心理学研究方法二、生理心理学研究方法 “心理是脑的机能心理是脑的机能”需要用生命科学的方法需要用生命科学的方法和观点来诠释；早期的方法是运用生理学手段和观点来诠释；早期的方法是运用生理学手段（毁损、刺激、记录）故称（毁损、刺激

3、、记录）故称生理心理学生理心理学；后来；后来融入分子生物学与脑功能成像技术，发展成融入分子生物学与脑功能成像技术，发展成脑脑科学科学（Brian Science）及及生物生物心理学心理学(Biological Psychology)。 科学研究是一个回答问题本质的过程。研科学研究是一个回答问题本质的过程。研究方法就是究方法就是发现问题发现问题、提出假设性答案提出假设性答案、再、再通过实验予以证实通过实验予以证实。但是。但是, ,研究对象的选择、研究对象的选择、研究目标的确定、研究技术的运用都是变数；研究目标的确定、研究技术的运用都是变数；因此，一个课题常涉及多种方法。在考虑运因此，一个课题常涉

4、及多种方法。在考虑运用何种研究方法时，需综合比较各种方法的用何种研究方法时，需综合比较各种方法的优劣优劣。脑脑- -行为研究方法行为研究方法与行为有关的脑解剖学与行为有关的脑解剖学Computerized axis tomography( CAT) 标测脑区，但需暴露于标测脑区，但需暴露于X线线 Magnetic resonance imagine（MRI） 用磁场，详细标测脑区用磁场，详细标测脑区 记录行为时的脑活动记录行为时的脑活动脑内电极记录脑内电极记录 损伤性；损伤性； 伤害性；用于实验动物；很少用于人类伤害性；用于实验动物；很少用于人类 脑电图（脑电图（EEG） 颅外记录；测量颅外记

5、录；测量ms级变化，信号定位精确度低级变化，信号定位精确度低诱发电位诱发电位 与与EEG相似，是对刺激起反应相似，是对刺激起反应Magnetoencephalograph(MEG) 与与EEG相似，测量磁场相似，测量磁场Positron emission tomography(PET) 测量时间与定位有关的变化，但暴露于射线测量时间与定位有关的变化，但暴露于射线 functional MRI（fMRI） 测量测量1秒间的变化，定位于秒间的变化，定位于1-2mm,不用射线不用射线检查脑损伤的效应检查脑损伤的效应卒中等存活者的研究卒中等存活者的研究 分析病人，每人受损不同分析病人，每人受损不同毁损

6、毁损 对实验动物作有控制的损害对实验动物作有控制的损害切除切除 去除脑区去除脑区基因敲除基因敲除 活化基因（如一种受体）的效应点活化基因（如一种受体）的效应点经颅磁刺激经颅磁刺激 用一定强度使某一脑区暂时失活用一定强度使某一脑区暂时失活检查刺激某一脑区的效应检查刺激某一脑区的效应刺激电极刺激电极 伤害性；用于实验动物；很少用于人类伤害性；用于实验动物；很少用于人类经颅磁刺激经颅磁刺激 短促、轻度应用可使相关脑区激活短促、轻度应用可使相关脑区激活Kalat （ 2007）p.111 Table4.5研究目标和技术研究目标和技术(二二)生理心理学研究技术生理心理学研究技术 -我们如何研究脑？我们如

7、何研究脑？1.实验切除实验切除 2. 毁损毁损(电、兴奋性氨基酸、冷冻）电、兴奋性氨基酸、冷冻） 3.损伤的定位：组织学方法损伤的定位：组织学方法 4.神经通路的追踪（顺向、逆向）神经通路的追踪（顺向、逆向） 5.脑成像脑成像(CT、PET、fMRI等等) (一一)生理心理学的研生理心理学的研 究对象与目标究对象与目标I.临床病例观察临床病例观察II.实验室研究实验室研究:1.动物实验；动物实验；2.人体研究人体研究三、基本观点与假说三、基本观点与假说 对研究中取得的实验结果，要进行理论上的解释，就会涉及到用什么观点去说明。 假说 (hypothesis)是指尚未完全确定前的观点；比较成熟的就

8、称为理论或学说(theory)。在生物学研究中，如何阐明心与身的关系就涉及到科学工作者的哲学观点。生理心理学是研究心理活动的脑机制，就必然涉及这些基本观点和学说。 1.1. 二元论与一元论二元论与一元论 二元论：二元论： 心、身（物）独立存在；相互影响心、身（物）独立存在；相互影响 Platon-Descartes-Eccles 一元论：一元论： 唯心一元论（心统帅物）唯心一元论（心统帅物） 中性一元论中性一元论 Mach的经验批判论的经验批判论 交互作用论交互作用论 Sperry意识是脑活动的新特性意识是脑活动的新特性 行为学习理论行为学习理论 没有精神现象，只有物理没有精神现象，只有物理(

9、生理生理)现象。现象。 ( (一一) )基本观点基本观点( (一一) )基本观点基本观点 2.2.还原论与整合论还原论与整合论 还原论 哲学还原论：将复杂现象分解为简单组分作解释 方法还原论：将复杂研究对象细化为最小单位探索其奥秘。 整合论 以机体的统一性及机体与环境的统一性的理念，用局部的研究成果解释复杂的整体功能。 这些假说是学者们在研究脑的结构与生理功能相互关系中提出的理论性解释。有些是属于相对真理，有的还待进一步的证实；但从这里我们可以看到前辈科学家认识脑的历史，也有助于我们学会如何去正确看待这一复杂的相互关系。(二)脑结构与功能相关的几种假说I.定位学说与整体学说的统一1.由颅相学发

10、展来的脑分区定位说2.由动物实验脑切除提出的整体说3.两者的统一 是根据颅骨的外形凹凸来判断行为功能，现在看来是形而上学的；但是这个思想是奠定了大脑功能定位的基础。人们记载这段史实，不是他的解释而是他的思路。 奥地利奥地利Gall的颅相说的颅相说(phrenological theory)v以后，Broca、Wernicke、Penfield、Pavlov的研究成果不断丰富着大脑功能定位学说的内容。Posner及Levitin（2001）提出现代颅相学的概念。左内侧12左外侧1视觉词语形式2执行性注意现代颅相学现代颅相学。各脑区概括了在实验条件及控制条件下利用PET及fMRI观察血流量变化的研

11、究，这种认识代表了涉及诸多认知活动中的多种计算的观点。ABCDEABCDE词条语义学输出语音学空间注意输入语音学句子语义学这是根据这是根据Posner及及Levitin在在21世纪的心理科学及脑科学世纪的心理科学及脑科学（北京大学出版社，（北京大学出版社，2002）一书）一书第六章第六章“展望未来展望未来”的插图仿制的的插图仿制的Marie Jean Pierre Flourens (1794 - 1867), 法国生理学法国生理学家家, , 实验脑科学的实验脑科学的创始人创始人 麻醉学的先麻醉学的先驱驱鉴于颅相学说缺乏实验依据，法兰西波拿巴王朝下令鉴于颅相学说缺乏实验依据，法兰西波拿巴王朝下

12、令解决此问题；巴黎科学院将此委托给解决此问题；巴黎科学院将此委托给Flourens来完成。来完成。 Flourens用切除鸽子脑区的方法证用切除鸽子脑区的方法证明：脑的主要部分反映了大量不同的功明：脑的主要部分反映了大量不同的功能能 。 切除大脑半球切除大脑半球 ， 所有的知觉、运所有的知觉、运动、判断能力都消失；切除小脑影响动动、判断能力都消失；切除小脑影响动物的平衡及运动协调；而物的平衡及运动协调；而 破坏脑干（延破坏脑干（延髓）导致死亡。这些实验使髓）导致死亡。这些实验使 Flourens 得得出大脑半球是负责高级认知功能；出大脑半球是负责高级认知功能； 小脑小脑调节和整合调节和整合运动

13、；而延髓控制循环呼吸运动；而延髓控制循环呼吸等生命功能。等生命功能。 另一方面他未能发现记另一方面他未能发现记忆和认知的专门脑区忆和认知的专门脑区 （可能是实验动（可能是实验动物的皮质较原始）。因而导致他认为物的皮质较原始）。因而导致他认为 脑是以全脑的弥散形式来表征脑是以全脑的弥散形式来表征。所以不。所以不同功能可以用特定的脑区来表述，但是，同功能可以用特定的脑区来表述，但是，最终定位是缺乏的最终定位是缺乏的 。 Lashley ，美国心理学家。随，美国心理学家。随华生从事心理学研究，华生曾华生从事心理学研究，华生曾经指称经指称“大脑是一个无法研究大脑是一个无法研究的神秘黑盒子的神秘黑盒子”

14、。 此话引起他的兴趣，下决心此话引起他的兴趣，下决心根据当时的大脑功能分区的理根据当时的大脑功能分区的理论，想通过经典条件反射的暂论，想通过经典条件反射的暂时联系的定位探索记忆痕迹时联系的定位探索记忆痕迹（engram 或或memory trace）。）。 后来通过对白鼠行为影响后来通过对白鼠行为影响的实验，以后又用猴子和猩猩的实验，以后又用猴子和猩猩等动物进行了大量研究。在等动物进行了大量研究。在1929年出版的年出版的大脑机制与智大脑机制与智能能一书，系统地阐述了大脑一书，系统地阐述了大脑功能的两大原理：功能的两大原理： 整体活动原理整体活动原理（principle of mass act

15、ion） 等势原理等势原理（principle of equipotentialityKarl Lashley （ 1890-1958） 以后的研究表明在没有大脑皮质的以后的研究表明在没有大脑皮质的动物也能形成条件反射，以及大脑皮动物也能形成条件反射，以及大脑皮质功能质功能“专门化专门化”(specialization)的成的成果，提示果，提示定位说及整体说都有其相对定位说及整体说都有其相对真理性；从而形成了两者统一的趋势真理性；从而形成了两者统一的趋势。II.功能系统学说功能系统学说 鲁利亚从神经系统组织化鲁利亚从神经系统组织化(organization)与与专门化专门化(specializ

16、ation)的角度提出此学说的角度提出此学说(参参阅第三章第二节阅第三章第二节)。大脑皮质的机能分区大脑皮质的机能分区 鲁利亚将大脑皮质按功能分为三类：鲁利亚将大脑皮质按功能分为三类：一级区一级区:主要接受各种感觉信息投射主要接受各种感觉信息投射;具有高度具有高度的感觉模式特异性及精确的分析。可能与感的感觉模式特异性及精确的分析。可能与感觉有关。觉有关。(IV层层)二级区二级区:在一级区邻近，将一级区接受的感觉在一级区邻近，将一级区接受的感觉信息整合成有意义的整体。可能与知觉及认信息整合成有意义的整体。可能与知觉及认识有关。识有关。(II、III层层)三级区三级区:多模式整合功能多模式整合功能

17、(感觉模式特异性消感觉模式特异性消失失)，位于前额叶以及顶、枕、颞叶的二级区，位于前额叶以及顶、枕、颞叶的二级区交界处，仅见于人类交界处，仅见于人类;个体发育中成熟最晚，个体发育中成熟最晚，一般出现在六、七岁。一般出现在六、七岁。脑的机能系统脑的机能系统 机能系统是指机能系统是指整套的传入、传出和中枢整套的传入、传出和中枢调控结构调控结构,它们在机能上密切联系它们在机能上密切联系,而在空间而在空间上可距离甚远上可距离甚远;不能按传统生理学中的不能按传统生理学中的“机机能定位能定位 ” 观点来理解观点来理解。鲁利亚在。鲁利亚在II战期间战期间对脑外伤病人的神经心理学研究的基础上，对脑外伤病人的神

18、经心理学研究的基础上，于于1973年提出年提出,受到学术界重视。是了解脑受到学术界重视。是了解脑整合机能的重要基础。整合机能的重要基础。第一机能联合区第一机能联合区维持和调节大脑唤醒状态及紧张性。维持和调节大脑唤醒状态及紧张性。 内环境内环境 外环境外环境 社会意识社会意识 本能本能 代谢代谢 朝向朝向 远景、展望、远景、展望、 活动活动 过程过程 反应反应 规划规划 神经体液因素神经体液因素 惊醒反应惊醒反应 皮质内联系皮质内联系 网状结构网状结构 非特异性投射系统非特异性投射系统第二机能联合区第二机能联合区: :内导联合系统内导联合系统接受、加工和保存传入信息。接受、加工和保存传入信息。 视觉信息视觉信息 听觉信息听觉信息 其他感觉信息其他感觉信息 特异性感觉通道特异性感觉通道 各种感知觉各种感知觉 一、二级区一、二级区: :单感觉模式单感觉模式分析、综合分析、综合 三级区三级区: :多感觉模式多感觉模式整合、抽象整合、抽象联合皮联合皮质区质区的的信息信息（观念）（观念）前额区前额区皮质皮质运动区运动区及及运动前区运动前区脊脊髓髓基底节基底节小脑小脑外侧部外