生理心理概述

1、生理心理学 Physiological Psychology 山东大学医学院医学心理学研究所 潘芳,背景 北师大心理学院王立新(1996)对100名国内外心理学专家作21世纪心理学走向和人才需求情况的问卷调查结果表明： 未来心理学的发展方向将是认知神经科学,而关于人的心理机制及其物质基础,大脑功能的研究将是心理学未来发展中的前沿领域。,生理心理学的概念： Physiological Psychology是研究心理现象和行为产生的生理过程的心理学分支。它试图以脑内的生理事件来解释心理现象。又称 生物心理学（Biopsychology） 心理生物学（Psychological Biology） 行

2、为神经科学（Behavioral Neuroscience）,1.什么是生理心理学 2.生理心理学研究的手段 3.认识心(精神)脑(物质)关系的基本观点及几种假说,生理心理学概论主要说三个问题:,一、什么是生理心理学,1.定义: 生理心理学是研究心理学的生理和生物基础的学科。 教育部高等学校心理学教学指导委员会全体会议确定(1997年10月，苏州) :生理心理学是心理学专业的七门心理学基础课之一。随着生命科学的第三次革命的到来，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、

3、什么是生理心理学,二、生理心理学研究方法 “心理是脑的机能”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（毁损、刺激、记录）故称生理心理学；后来融入分子生物学与脑功能成像技术，发展成脑科学（Brian Science）及生物心理学(Biological Psychology)。,科学研究是一个回答问题本质的过程。研究方法就是发现问题、提出假设性答案、再通过实验予以证实。但是,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；因此，一个课题常涉及多种方法。在考虑运用何种研究方法时，需综合比较各种方法的优劣。,脑-行为研究方法,与行为有关的脑解剖学,Computerized

4、axis tomography( CAT) 标测脑区，但需暴露于X线 Magnetic resonance imagine（MRI） 用磁场，详细标测脑区,记录行为时的脑活动,脑内电极记录 损伤性； 伤害性；用于实验动物；很少用于人类 脑电图（EEG） 颅外记录；测量ms级变化，信号定位精确度低 诱发电位 与EEG相似，是对刺激起反应 Magnetoencephalograph(MEG) 与EEG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 functional MRI（fMRI） 测量1秒间的变化，定位于1-2mm

5、,不用射线,检查脑损伤的效应,卒中等存活者的研究 分析病人，每人受损不同 毁损 对实验动物作有控制的损害 切除 去除脑区 基因敲除 活化基因（如一种受体）的效应点 经颅磁刺激 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,刺激电极 伤害性；用于实验动物；很少用于人类 经颅磁刺激 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,(二)生理心理学研究技术 -我们如何研究脑？ 1.实验切除 2. 毁损(电、兴奋性氨基酸、冷冻） 3.损伤的定位：组织学方法 4.神经通路的追踪（顺向、逆向） 5.脑成像(CT、PET、fMRI等),(一)

6、生理心理学的研 究对象与目标 I.临床病例观察 II.实验室研究: 1.动物实验； 2.人体研究,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. 二元论与一元论 二元论： 心、身（物）独立存在；相互影响 Platon-Descartes-Eccles 一元论： 唯心一元论（心统帅物） 中性一元论 Mach的经验批判

7、论 交互作用论 Sperry意识是脑活动的新特性 行为学习理论 没有精神现象，只有物理(生理)现象。,(一)基本观点,(一)基本观点 2.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

8、与整体学说的统一,1.由颅相学发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Gall的颅相说 (phrenological theory),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,1,2,左外侧,1,视觉词语形式,2,执行性注意,现代颅相学。各脑区概括了在实验条件及控制条件下利用P

9、ET及fMRI观察 血流量变化的研究，这种认识代表了涉及诸多认知活动中的多种计算的观点。,A,B,C,D,E,A,B,C,D,E,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Posner及Levitin在 21世纪的心理科学及脑科学 （北京大学出版社，2002）一书 第六章“展望未来”的插图仿制的,Marie Jean Pierre Flourens (1794 - 1867), 法国生理学家, 实验脑科学的创始人 麻醉学的先驱,鉴于颅相学说缺乏实验依据，法兰西波拿巴王朝下令 解决此问题；巴黎科学院将此委托给Flourens来完成。,Flourens用切除鸽子脑区的方法证

10、明：脑的主要部分反映了大量不同的功能 。 切除大脑半球 ， 所有的知觉、运动、判断能力都消失；切除小脑影响动物的平衡及运动协调；而 破坏脑干（延髓）导致死亡。这些实验使 Flourens 得出大脑半球是负责高级认知功能； 小脑调节和整合运动；而延髓控制循环呼吸等生命功能。 另一方面他未能发现记忆和认知的专门脑区 （可能是实验动物的皮质较原始）。因而导致他认为 脑是以全脑的弥散形式来表征。所以不同功能可以用特定的脑区来表述，但是，最终定位是缺乏的 。,Lashley ，美国心理学家。随华生从事心理学研究，华生曾经指称“大脑是一个无法研究的神秘黑盒子”。 此话引起他的兴趣，下决心根据当时的大脑功能

11、分区的理论，想通过经典条件反射的暂时联系的定位探索记忆痕迹（engram 或memory trace）。 后来通过对白鼠行为影响的实验，以后又用猴子和猩猩等动物进行了大量研究。在1929年出版的大脑机制与智能一书，系统地阐述了大脑功能的两大原理： 整体活动原理（principle of mass action） 等势原理（principle of equipotentiality,Karl Lashley （ 1890-1958）,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，以及大脑皮质功能“专门化”(specialization)的成果，提示定位说及整体说都有其相对真理性；从而形成了

12、两者统一的趋势。,II.功能系统学说,鲁利亚从神经系统组织化(organization)与专门化(specialization)的角度提出此学说(参阅第三章第二节)。,大脑皮质的机能分区,鲁利亚将大脑皮质按功能分为三类： 一级区:主要接受各种感觉信息投射;具有高度的感觉模式特异性及精确的分析。可能与感觉有关。(IV层) 二级区: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。可能与知觉及认识有关。(II、III层) 三级区:多模式整合功能(感觉模式特异性消失)，位于前额叶以及顶、枕、颞叶的二级区交界处，仅见于人类;个体发育中成熟最晚，一般出现在六、七岁。,脑的机能系统,机能系统是指整套

13、的传入、传出和中枢调控结构,它们在机能上密切联系,而在空间上可距离甚远;不能按传统生理学中的“机能定位 ” 观点来理解。鲁利亚在II战期间对脑外伤病人的神经心理学研究的基础上，于1973年提出,受到学术界重视。是了解脑整合机能的重要基础。,第一机能联合区,维持和调节大脑唤醒状态及紧张性。 内环境 外环境 社会意识 本能 代谢 朝向 远景、展望、 活动 过程 反应 规划 神经体液因素 惊醒反应 皮质内联系 网状结构 非特异性投射系统,第二机能联合区:内导联合系统,接受、加工和保存传入信息。 视觉信息 听觉信息 其他感觉信息 特异性感觉通道 各种感知觉 一、二级区:单感觉模式分析、综合 三级区:多感觉模式整合、抽象,联合皮 质区 的 信息 （观念）,前额区,皮质 运动区 及 运动前区,脊 髓,基底节,小脑 外侧部,丘脑,(规划、编程),运 动,小脑 中间 内侧部,第三机能联合区（规划、调节和控制复杂活动）,讨论：行为是自然（先天）还是后天获得？,是共同作用的结果。 基因影响到什么程度？宗教信仰、社会责任感、兴趣、爱好都有基因吗？ 进化论的“物竞