生理心理学第一章.pdf

Physiological Psychology 生理心理学informationInstructor:高鑫Contact info:现教楼410,Classroom:现教楼310Class time:T56（Mon.&Wed.）Reference:Biological Psychology by James W.Kalat(Tenth Edition)(Wadsworth)Biological Psychology by Frederick Toates(2011,Third Edition)(Pearson Education)Foundations of Physiological Psychology by Carlson,N.S.生理心理学，第六版，苏彦捷等译2007生物心理学认知神经科学的视角，蔡厚德，上海教育出版社，2010生理心理学，沈政，林庶芝，北京大学出版社，2007年Grading policy:期中&期末各40%，课堂讨论心得20%（27次中17次算）结构结构感觉的生理心理学知觉的生理心理学注意的生理心理学理论学习及其神经生物学基础记忆的生理心理学基础言语、思维的脑机制本能与动机的生理心理学基础情绪与情感的生理心理学运动和意志行为人格的生理心理学问题导论第一节生理心理学的历史发展观一生理心理学的学科性质二脑研究的历史回顾三当代主流与发展第二节学习生理心理学所需要的基础知识一心理活动的基本概念与本书的体系二精神病与精神病学的基础知识三神经病与神经病学四脑形态学的基本概念五神经生理学基础知识六分子神经生物学的基本概念第三节生理心理学的方法学问题第一节第一节生理心理学的历史发展观生理心理学的历史发展观一 生理心理学的学科性质1 学科概述生理心理学是心理学学科体系中重要的基础学科之一，是以身心关系作为本学科的基本命题，来阐述各种活动的心理机制的。1879德国心理学家冯特在莱比锡大学建立了世界上第一个心理学实验室，出版了生物学纲要，使心理学从哲学中解放出来，成了一门独立的科学。1879年作为心理学发展史上的新纪元，标志着科学心理学的诞生。心理学是一门基础学科，是一门边缘学科（或中间学科），它是研究人的心理和行为现象和规律的一门学科。2、学科性质、学科性质生理心理学是一门综合性的学科，它和心理学、生理学、解剖学、生物化学、内分泌学、神经病学、精神病学、遗传学以及动物学等等学科都有着紧密的联系，这些学科的发展、研究成果都给生理心理学的发展提供了很宝贵的实证资料和研究方法。同时生理心理学又是一门基础学科，它的发展又给心理学领域中其它学科提供了理论和实证依据，拓展了心理学的研究广度和深度。二二 脑研究的历史回顾脑研究的历史回顾1 自然哲学理论时期2 机能定位理论时期3 经典神经生理学理论时期4 细胞神经生理学理论时期5 脑化学通路学说时期6 当代神经科学的新理论时期在这一时期，由于科技水平的限制，人们对心理活动的认识是相当肤浅的，甚至是错误的，人们把思维等心理活动看作是心脏的功能。他们从哲学角度概括了心理活动和生理功能之间的关系，但是取法直接的客观的科学的依据。比如颅相学，面相学，摸骨，相面，看手相，等等都是通过观察来分析人的性格、命运等等。自然哲学时期自然哲学时期1811年，贝尔根据脑的形态和功能，把人脑分成了大脑、小脑、这是脑机能定位的开端。最初是通过观察病人，并在其死后确定脑结构的异常；后来随着外科神经技术的发展，Penfield等人通过电刺激，进行了脑皮层定位。但这些技术带有明显的创伤性，只适用于需要做手术的脑损伤病人，而且损伤本身也可能会影响脑结构和功能的关系。近些年来，随着现代物理、电子、计算机技术的发展，出现了许多功能强大的无创性的脑认知（功能）成像手段。1874年，德国神经学家卡尔韦尼克在大脑皮层发现了一个与理解语言有关的区域，是语言感受中枢。1885年，布洛卡把自己的论文我们用大脑左半球说话公诸于世。这篇论文揭示脑是语言的生成和指挥器官，指出语言中枢在哪里，表明大脑皮层的不同部位有不同的分工，为大脑皮层机能定位学说奠定了基础，成为脑科学发展史上的一个里程碑。脑机能定位脑机能定位这个时期的主要的特点是通过生理学实验分析法，以反射论为指导，来研究中枢系统的功能。巴浦洛夫和英国的生理学家谢林顿做了类似的研究，他们都研究了外界刺激和脑给出的反应之间的关系，而且是定量的关系。这个时期的理论也为心理学的重要流派，行为主义的出现奠定了基础。沈先生的书中也提到了关于条件反射论的三原则。经典神经生理学时期经典神经生理学时期特点或基本原理和方法，是利用电极导管刺激神经组织，神经组织受到刺激后，电活动会发生变化，通过记录电活动的变化来发现和区分出神经成分之间的机能关系。在生理学神经科学中常常会用到这样的方法，一方面是找到不同神经的技能，另一方面主要用于临床的诊断和研究。比如，视觉电生理的方法就包括了：视网膜电图(electroretinogram，ERG)、眼电图(electrooculogram，EOG)、视觉诱发电位(Visual Evoked Potentials，VEP)三大部分。它不同于心理物理的测定方法，具有客观性、无创伤性等特点。细胞神经生理学时期细胞神经生理学时期神经冲动的传导不仅仅在一个细胞内以电化学的方式进行，在神经元之间还可以通过化学传递进行，或者说是通过化学物质传递。这些化学物质就是神经递质，它是神经细胞间神经信息传递所中介的化学物质，化学通路学说使我们对脑功能和心理活动的关系，从器官水平和细胞水平推进到分子水平。化学通路时期化学通路时期人的脑细胞浩若星辰，脑结构可以说是鬼斧神工，正是因此才为人类提供了知觉、注意、记忆、思维、言语、情感、学习等最重要的高级脑功能和认知行为。为了揭开玄机无限的脑功能，心理学家和其他领域中的科学家们，都在探讨利用怎样的方式来观察和研究人脑进行思维时的特征变化当代神经科学时期当代神经科学时期对脑的研究最初是通过观察病人，并在其死后确定脑结构的异常；后来随着外科神经技术的发展，Penfield等人通过电刺激，进行了脑皮层定位。但这些技术带有明显的创伤性，只适用于需要做手术的脑损伤病人，而且损伤本身也可能会影响脑结构和功能的关系。近些年来，随着现代物理、电子、计算机技术的发展，出现了许多功能强大的无创性的脑认知（功能）成像手段，它们被应用到了神经科学和认知科学相结合的学科认知神经科学的研究当中，取得了一系列令人瞩目的成果。这也成为当代生理心理学研究的发展趋势和主流。三三 当代主流与发展当代主流与发展脑成像就是采用现代物理学与生物化学原理呈现大脑结构和功能活动的多种技术手段，它们被作为神经科学和认知科学相结合的学科认知神经科学研究最为主要的技术手段，使人类可以直接观察到大脑的心理过程和认知活动的区域及特点。第二节第二节学习生理心理学所需要的基础知识学习生理心理学所需要的基础知识一心理活动的基本概念与本书的体系二精神病与精神病学的基础知识三神经病与神经病学四脑形态学的基本概念五神经生理学基础知识六分子神经生物学的基本概念一一、心理活动的基本概念与本书的体系、心理活动的基本概念与本书的体系普通心理学一般，将心理现象分为普通心理学一般，将心理现象分为“心理过程心理过程”和和“个性心个性心理理”。：。：心理过程：1).认识过程：感觉、知觉、注意、记忆、思维、现象2).情感过程：3).意志过程：个性心理：1).个性倾向性：需要、动机、兴趣、信念、世界观2).个性心理特征：能力、气质、人格精神病简单的将就是一些心理活动发生障碍的各种疾病的总称。它可以分为三类：心因性和机能型以及器质性的精神病，而心因性和机能性的精神病则是精神科医生主要治疗的疾病，这两种都没有器质性的病变，也就是说神经系统和正常人是一样的。精神病学是临床学科的分支，专门研究精神病的治疗和致病原因，或者说发病机理。二二 精神病与精神病学的基础知识精神病与精神病学的基础知识神经病是神经系统的器质性病变的疾病，神经病学主要是研究神经并的诊断、治疗和机制的学科。比如书上提到的例子，脑损伤，使大脑的某些部位的神经系统破坏，引起的疾病。比如脑的病变出现的遗忘症，帕金森综合症；脑溢血病人，可能会出现一些病症，瘫痪，失语等等，但是他们的心理和情感意志是正常的。三三 神经病与神经病学神经病与神经病学1.神经解剖学知识神经系统分为中枢和外周神经系统两大部分。(1)脑又可分为大脑、小脑、间脑、中脑、桥脑和延脑六个脑区四四 脑形态学的基本概念脑形态学的基本概念(2)、在大脑中，灰质分布在表层，称为大脑皮层；白质在深部，为髓质。在脊髓中正好相反，灰质在内，白质在外。大脑皮层从前向后，又可以分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶。颞叶以听觉功能为主。枕叶以视觉功能为主。顶叶为躯体感觉的高级中枢。额叶以躯体的运动功能为主。在细胞水平上，神经组织由两类细胞组成，即神经元（神经细胞）在细胞水平上，神经组织由两类细胞组成，即神经元（神经细胞）和神经胶质细胞，两者的数目大体相等。神经胶质细胞构成神经系和神经胶质细胞，两者的数目大体相等。神经胶质细胞构成神经系统框架，并对神经元发挥组织营养的功能，不直接参与神经信息的统框架，并对神经元发挥组织营养的功能，不直接参与神经信息的传递。神经元由胞体、轴突和树突组成，直接神经信息的传递。传递。神经元由胞体、轴突和树突组成，直接神经信息的传递。神经生物学与分子神经生物学基础传统的生理心理学通常以动物作为研究对象，通过改变动物的脑结构或功能，来观察动物心理和行为的改变。但这些技术带有明显的创伤性，只适用于需要做手术的脑损伤病人，而且损伤本身也可能会影响脑结构和功能的关系。同时在排除无关变量的干扰上存在问题，而且研究是宏观的。脑成像技术(1)ERP（event-related potential）技术(2)fMRI（functional Magnetic Resonance Imaging）功能磁共振成像技术研究方法研究方法ERP技术技术1 含义ERP是指：凡是外加一种特定的刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺激或撤消刺激时，在脑区所引起的电位变化。从本质上讲，ERP是一种特殊的脑诱发电位（Evoked Potentials,EP）。一般ERP指的就是这种狭义的定义。广义的定义是：凡是外加一种特定的刺激作用于机体，在给予刺激或撤消刺激时，在神经系统任何部位引起的电位变化。2.主要成分主要成分经过几十年的研究，研究者发现了一些经典的ERP成分，传统的事件相关电位可以包括晚期正电位(late positive component,特别是P300),以及N400，也包括伴随负变化(contingent negative variation,CNV)、PN、BSP、MMN等。其中与心理学研究密切相关的成分主要包括P300、CNV、MMN、和N400等。3.优点优点ERP是当前脑科学界颇受关注的认知神经科学领域中的重要组成部，它具有无创性、时间分辨率高的优势，便于与RT 配合进行认知过程研究，过程指的就是时间过程；同时ERP的空间分辨率128导约为3mm，达到了现代水平；此外，ERP的设备相对简单，对环境的要求不高。因此，ERP成为心理学工作者进行认知神经科学研究的最得力的方法之一。4 技术原理技术原理由心理活动所引起更弱，由心理活动所引起更弱，EEGEEG中提取中提取ERPERPERPERP的技术原理主要包括：的技术原理主要包括：EEGEEG对对ERPERP的淹没与叠加基本原理；噪音、干扰、伪迹的处理；的淹没与叠加基本原理；噪音、干扰、伪迹的处理；ERP ERP 数据提取和处理过程；数据提取和处理过程；ERPERP的导联方法。的导联方法。ERP实验流程实验流程fMRI功能磁共振成像技术功能磁共振成像技术功能磁共振成像（功能磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imagingfunctional Magnetic Resonance Imaging，fMRIfMRI）技术是）技术是2020世纪世纪9090年代随着磁共振成像（年代随着磁共振成像（Magnetic Resonance ImagingMagnetic Resonance Imaging，MRIMRI）技术的迅速）技术的迅速发展而出现的新技术，它是一种非常有效的研究脑认知功能的非介入技术。发展而出现的新技术，它是一种非常有效的研究脑认知功能的非介入技术。1、含义、含义狭义的fMRI概念指的是血氧水平依赖（Blood Oxygenation-Level Dependent,BOLD）的大脑活动成像，是用来显示在执行特定任务时，大脑相关区域的兴奋状况。它可以实施大脑皮质的功能定位，主要用于脑的运动、感觉、听觉、视觉、语言等功能性研究。2、优点、优点功能磁共振成像(fMRI)技术可以显示大脑各个区域内静脉毛细血管中血液氧合状态所起的磁共振信号的微小变化，是观察大脑活动，进而揭示脑和思维关系的一种重要的非介入方法。和其他非手术脑功能定位技术（如正电子发射断层显像PET、EEG、脑磁图MEG及近红外光谱仪成像）相比，fMRI具有非常好的空间分辨率和时间分辨率。这些特性为对人脑进行多种新颖的认知神经科学的试验提供了有利条件。因此，fMRI出现以来，很快被就泛运用于脑疾病的临床诊断和病理研究，以及心理活动的脑机制的研究，被称为心灵窥镜。