生理心理学第一章绪论ppt课件

生理心理学 1 参考书目1 李新旺 生理心理学 科学出版社 2008 8第二版2 隋南 生理心理学 中国人民大学出版社 2010 9 第一版 3 NeilR Carlson 苏彦捷等译 生理心理学 第六版 中国轻工业出版社4 沈政 林庶之 生理心理学 北京大学出版社 2007 5第二版 2 第一章导论 3 第一章导论 第一节心理学的前世今生一 什么是生理心理学二 生理心理学的历史发展观第二节心理学的研究方法一 研究方法概述二 生理心理学的研究伦理三 行为学研究方法四 脑科学研究方法五 行为遗传学 4 第一节心理学的前世今生 一 什么是生理心理学生理心理学是研究心理现象的生理和生物基础的科学 举例 面孔加工如何进行 生理心理学是一名新兴的边缘学科 它不仅和心理学 生物学 解剖学 生物化学 内分泌学 神经病学 精神病学 遗传学 动物学有密切关系 还和神经生理学 神经组织学 神经免疫学 分子神经生物学 神经药物学 行为药理学 脑的生物医学成像技术等密切相关 5 第一节心理学的前世今生 二 生理心理学的历史发展观 一 自然哲学理论1 在科学心理学诞生之前 没有采用实验的方法对心理问题进行研究 一般不会提到 心理 这一概念 灵魂 心灵 是更加常用的词 在古希腊时期 学者就开始研究人类 肉体 和灵魂之间关系 比如最有名的观点就是 原子和虚空是万物的本源 无数的原子永远在无限的虚空中向各个方向运动着 人的灵魂是似火的原子构成的 灵魂原子常由身体吸入过呼出 当它聚会到一起而全部被吸收时 变产生了生命和灵魂 当它呼出较多 人就入睡 呼出再多些 人就昏迷 全部呼出 人就死亡 典型的身心二元论 6 第一节心理学的前世今生 17 19世纪时 西方哲学历史上有一段非常有名的争论 经验主义和理性主义各领风骚 在这一时期 身心关系究竟如何受到广泛争论 身心二元论 身心交感论 身心一元论 心身交感论 人兼有两种实体 一种是机械的占有空间的物质实体 即身体 另一种是自由而不占空间的精神实体 即心灵 这是二元论的心身观 但他不是心身平行论 而是心身交感论 在他看来 心灵和身体既是两个根本不同的东西 又是可以互相影响 互为因果的东西 他认为 心身的交互作用不是直接产生的 而是通过身体的特殊部位产生的 这个部位是松果体 7 第一节心理学的前世今生 身心平行论 提出预订和谐 pre establishedharmony 的平行论 他认为单子是独立封闭的 彼此之间无直接物理影响 但通过上帝的事先安排 理想性影响的中介作用 使整个世界的单子在发展过程中是一致的 莱布尼茨借两座钟来比喻 假定他们都被拨到同一个时间上 而以同样的方式和速率行走着 一个钟代表思维 另一个钟代表形体 它们的运动就会吻合一致 8 第一节心理学的前世今生 心身双面论 心灵和身体不是两个独立的实体 而是统一实体的两种不同属性 他说 心与物都是实体的属性 而且属性既然是实体自身所固有的 那么纵然两个属性可以设想为有区别 我们也不能因此便说它们是两个存在物或两个实体 事实上 心与物作为两个属性也仅仅是表现同一实体的不同样式 它们不能脱离实体而独立存在 心灵的每一样式 必定有身体的某一样式与之相适应 9 第一节心理学的前世今生 二 脑机能定位理论C Bell 1811年 Bell区分了大脑 小脑及脊髓的背根 腹根Gall 身体的一切神经分别连接到脑的灰质不同部位 大脑是执行协调功能的区域 大脑皮层的不同部位分管来自不同部位的感觉 于是他推论脑的某一部分是否发达都会在颅骨的外形上反映出来 因而可以根据人的颅骨形态来判之人们的性格和智力发展水平 颅像术 数学能力在枕叶部 聪明在额部 脑中部代表德性 性格等 荒谬临床观察法 手术切除法 电刺激法 解剖学 组织学法找寻各种心理活动的中枢举例 盖齐额叶受损 其他问题正常 脾气 性格发生变化P Broca 言语运动中枢 布洛卡区 大脑皮层左侧额下回44区的器质性损伤 Wernicke 言语感觉中枢 威尔尼克区 颞上回听觉联合皮层 PierreFlourens 实验性切除 切除动物脑的不同部位 并观察它们的行为 通过观察动物不再能够做的来推论缺失脑部的功能 总结 额叶 Broca Wernicke 被试难找 只能等待有这种损伤的人出现 因此二战时期这项研究发展迅速实验性切除 a只能用于动物伦理问题b动物和人脑是否可以类比用于活脑TMS 东北师大有 10 第一节心理学的前世今生 三 经典神经生理学理论谢灵顿 CharlesScottSherrington1857 1952 他以去大脑的猫 狗 猴等做实验 发现必须把各种反射看成是整体的综合活动 而不能像当时认为的那样 只是孤立的 反射弧 的个别活动 谢灵顿将感受器分成三类 内感受器 如味觉器官 外感受器 如视觉 听觉 嗅觉和触觉器官 本体感受器 即感知机体内部变化的感受器 他发现即使去掉动物的大脑并切断皮肤触觉神经 肌肉的本体感受器及其神经干 在反射活动中仍起重要作用 以保持动物的直立姿势 11 第一节心理学的前世今生 12 第一节心理学的前世今生 四 细胞神经生理学理论现代电生理学的真正开始 是1922年厄兰格 J Erlanger 和加塞 H S Gasser 将阴极射线示波器应用于神经生理学研究 利用核团电极 细胞外电极和细胞内电极不但可以刺激神经组织 还可以记录它的电活动 根据刺激某一点 在它周围不同神经成分发生反应的时间关系和频率特点 分析出神经成分之间的机能关系 正是这种基本技术 才发现了神经解剖和神经组织学方法无法发现的网状结构的机能关系 根据此技术 我们发现 脑不仅有特异性机能系统 还有网状结构这个非特异性技能系统 它拓宽了巴甫洛夫的经典反射弧概念 任一反射活动不仅仅制约于外界刺激 也制约于网状非特异性系统兴奋水平所决定的唤醒状态 13 第一节心理学的前世今生 微观世界的电传导 刺激一根神经组织 信息会以电的形式传导出去 如果仪器能够达到这样 能够刺激某一精确的点 那么就可以观察刺激后信息是如何传递的 在此基础上发现网状结构 14 第一节心理学的前世今生 例 青蛙前视盖与视顶盖间神经传导的细胞内电生理研究 英文 Anintracellularstudyofpretectalinfluenceontheoptictectumofthefrog Ranacatesbeiana 作者康宏建 李晓红 ObjectiveAfewinvestigationshavebeenreportedaboutpretectalsuppressiveinfluencesontheoptictectumoffrog butcharacteristicsoftectalactivitytopretectalinputareleftunknown Wemadeintracellularrecordingstodemonstratetheunexpectedcomplexityinsynapticmechanismsinvolvedinthesuppressiveinfluencesofpretecalstimu lationonthetectalcells MethodsInthepresentstudy weinvestigatedtheneuronalactivityevokedbypretectal Lpd P nucleistimulationusingintracellular 15 第一节心理学的前世今生 五 化学通路学说20世纪60年代 荧光组织化学和荧光生物化学技术的应用 70年代中期发现脑内存在一些化学通路 神经元间可以以化学传递的方式进行 突触间神经递质的传递 16 第一节心理学的前世今生 17 第一节心理学的前世今生 六 当代神经科学引论70年代中期神经免疫技术 单克隆技术已经膜片钳技术 对中分子多肽和大分子受体蛋白质进行研究 从突触前的递质研究推进到突触后受体和离子通道的研究 80 90年代间细胞内信号传导系统的研究脑层描技术 computerizedtomography CT 脑事件相关电位技术 eventrelatedpotentials ERP 正电子发射断层扫描技术 positronemissiontomography PET 脑核磁共振技术 nuclearmagneticresonance NMR 单光子检测 singlephotondetector 使脑功能研究大大跳出了神经生理学或某一学科的范围 当代神经科学理论形成 18 第一节心理学的前世今生 脑层描技术 computerizedtomography CT 19 第一节心理学的前世今生 20 第一节心理学的前世今生 21 第一节心理学的前世今生 核磁共振成像FMRI 22 第二节生理心理学的研究方法 一 研究方法概述生理心理学研究的实验数据通常可以归为三类 1 人类被试的自我报告例 23 第二节生理心理学的研究方法 2 对人类和其他动物行为的客观观察记录 24 第二节生理心理学的研究方法 3 不同层面的生物学变化的数据 25 第二节生理心理学的研究方法 二 生理心理学的研究伦理 一 一般伦理在进行心理学的实验研究中 研究者自始至终都应该奉行实事求是的科学精神和严谨审慎的工作作风 举例 数据的不真实 举例 结果和预期相反 改变结果 你怎么知道你得出的结果没有意义呢 结果不显著 a控制不严密 信号噪音观点 b本来就没有显著性 修改结果由于的出错误结论 a你的研究会对今后他人的研究产生影响 别人无法重复实验得出你所得到的结论 b由于你的错误结论可能形成科学发展的错误方向 26 第二节生理心理学的研究方法 注意 大多数科学家都能够遵守实事求是的原则 在研究中采取诚实客观的态度 力图报告事实 然而 由于观察方法的局限或者科学家自身的期待心理 科学家可能无意地歪曲了事实 在多数情况下 这种歪曲其实是可以通过科学家严格谨慎的研究态度来消除的 27 第二节生理心理学的研究方法 二 动物研究伦理动物研究伦理的核心问题何在 例 在宾西法尼亚大学1968年进行的心理学实验中 狗被关在特殊的笼子里 这些笼子的底部铺有可以加电的电线 这些狗被反复电击 无处遁逃 它们一开始是跳跃 奔跑 攻击笼子 嚎叫 大小便 但是随着电击的持续 它们停止了逃跑的尝试 这一实验的目的在于表明所谓的 获得性无助 状态的存在 以协助人类忧郁的研究 从1984年到1986年 坦普尔大学的研究者们用大鼠进行相似的研究 同时 田纳西州大学的研究者们则将无可逃避的电击加在金鱼身上在动物身上进行的获得性无助的研究在美国的各研究中心一直持续到2002年 国家卫生院 2003 动物是有知觉的 而且它们的生活有好坏之分 非人类动物也会有痛觉和其他不愉快的或是痛苦的体验 当我们为了自己的目的使用其他动物物种时 我们应确信我们正在做的是人道的和有价值的 28 第二节生理心理学的研究方法 动物实验时 我们应该 1 避免不重要的研究 如果研究者只是对他们感到好奇的现象进行研究 其结果对行为理论并无明显的贡献 2 尽量在每次研究中获得尽可能多的信息 这需要良好的实验设计 以及细心地收集数据 3 将伤害减至最小 首先要选择合适的物种对无脊椎动物而不是脊椎动物 对鱼类而不是鸟类或哺乳动物进行实验可较少地导致涉及伦理道德的问题 其次要选择合适的实验环境 此外 还应该尽可能减少不必要的生命浪费 尽可能降低它们的痛苦 29 第二节生理心理学的研究方法 三 人的研究伦理1 保障被试的知情同意权心理学实验的被试有权利了解实验目的和内容 并仅在自愿同意的情况下参与试验试验 一个实验中 一次刺激呈现和相应的一个反应 研究者在实验进行之前必须如实告知被试研究的目的 程序以及研究所具有的特点 包括那些可能导致有害影响的内容 即使这种告知可能影响被试乐意参与研究的程度 研究者也要如实履行这项义务 然而有时候实验研究者为了控制被试的反应性 为了避免由于知晓实验的真正目的或真正过程而干扰实验效果的现象 不得不掩盖部分事实而欺瞒被试 欺瞒技术违反了知情同意原则 事实上这种欺瞒手段往往使有道德的科学家都会面临两难境地 因此欺瞒技术必须慎用 仅仅在欺瞒对被试无害 并保证实验的潜在利益远远超过被试可能遇到的任何危险时 才能考虑欺瞒 但是 研究者应当尽量让被试了解事实 并在实验后完全告知被试真相 30 第二节生理心理学的研究方法 2 保障被试退出的自由服从实验被试与实验者1在外面 实验者2在电击房内 实验者1要求被试对实验者2进行电击 看被试是否能够完成命令 结果全部完成这一原则规定 研究者必须尊重被试的自由 允许被试在任何时候放弃或退出实验 被试应当被告知自己有权利随时选择放弃实验 3 保护被试免遭伤害感觉剥夺实验这一原则要求研究者在实验进行中和完成后 都必须确保被试不会因为实验而产生任何不良反应 4 保密原则所谓保密原则就是指在未经被试许可的条件下 研究者不应泄露被试在实验中的任何表现 尤其是被试的一些个人信息 保密原则看上去简单易行 但实际执行时却有可能遇到道德的两难境地 在这种两难境地下 研究者必须进行衡量 到底哪个道德准则更为重要 31 第二节生理心理学的研究方法 三 行为学的研究方法1 行为变量的测量与干预本能行为的 习得行为的例 32或56只老鼠被放置在3米 4 3米的实验空间内 观察持续16个月 实验空间被分成四个部分或围圈 它们之间有通道可让白鼠从圈1到圈2 从圈2到圈3 从圈3再到圈4 但不允许圈1和圈4之间直接相通 因此 就存在末端的围圈 如果一只白鼠想从圈1到圈4中去 它就不得不经过圈2和圈3 每部分的隔板是通电的 因此 白鼠很快便知道 它们不能爬过隔板 32 第二节生理心理学的研究方法 允许自由繁殖 直至接近正常密度的两倍 达到80只 一旦白鼠的数量达到80只 多余的幼年白鼠在断奶后将被转移以使白鼠的数量保持恒定结果发现 虽然白鼠的密度不是很大 结果却有很大的差异 对于1 4圈内的白鼠来说 只有一个进出口 因此 当这两个围圈中的一只白鼠狱得了战争 处于统治地位时 它将捍卫它的地位和领土 整个围圈 其方法很简单 即守住那个出入口 攻击任何其他胆敢冒险通过那个通道的雄鼠 于是 其他的雄鼠都被逐出 每个末端围圈中最终只剩下一只雄鼠 当然 它并不孤独 因为在4个围圈中雌限的分布较为平均 因此 霸占围圈1和4的雄鼠拥有8 12只雌鼠 而其他的雄鼠则没有什么机会 为了防止外敌侵人雄鼠直接睡在通道的人口处 并始终处于警戒状态 在末端围圈中生活的大部分白鼠相对正常 繁殖行为也很成功 幼鼠中有一半可存活到成年 33 第二节生理心理学的研究方法 圈2 3出现了行为变异 A攻击 病理性 在中间围圈中最强的雄鼠是最正常的 然而 即使是这些白鼠有时也表现出 病理的症状 如发狂 攻击雌鼠 未成年鼠以及不太主动的雄鼠 并表现出一种特殊喜好 一种鼠类的不正常行为 咬其他白鼠的尾巴 B服从行为 无动于衷者与探索者 食同类肉者 C性偏差 探索者与泛性者D繁殖中的异常 筑巢 34 第二节生理心理学的研究方法 2 行为学建模的原理和方式条件化训练模式 巴甫洛夫 操作性条件化 才做性辨别学习 仿真学习模式 迷宫 环境模拟模型 抑郁模型 焦虑模型 抑郁模型是将动物长期暴露在多种低强度的应激刺激下生活 这些刺激包括不定期的禁水 禁食 噪音 连续强光照射 隔离或拥挤的饲养环境等等 这种环境模拟模式的慢性温和刺激 会导致动物情绪的抑郁 焦虑模型 35 第二节生理心理学的研究方法 3 动物行为学模型的评价标准A表面效度模型与所要表征的行为现象的相似性 快乐中枢电击行为 不能是实验者电击 B结构效度动物模型是否能够反映行为现象的主要特征 C预测效度相应的动物模型对临床治疗药物的有效反应性 36 第二节生理心理学的研究方法 四 脑研究的方法 一 脑立体定位手术电刺激 局部损毁 单细胞电记录或者微透析等都需要实施脑的定位手术 立体定位图谱脑立体定位仪 37 第二节生理心理学的研究方法 二 脑活动的干预方法1 局部的脑功能失活失活是指破坏或干扰大脑某部位组织的功能 这类方法在脑研究中被广泛使用 A永久性毁损又称为不可逆毁损 也就是切除或杀死神经组织或细胞 导致其功能永久丧失 当前 使用比较多的脑损毁技术是 电流 化学药物 电离或冷冻射线等先进的方法 38 第二节生理心理学的研究方法 射频电毁损 通电后电极尖端周围的脑组织会被电流破坏 可以造成目标结构的损毁 而不伤及电极经过的脑组织 可分为阴极损毁和阳极损毁 一般来讲 阴极损毁范围比较局限 易控制损毁范围 化学损毁 利用某些化学药物对特定神经元的高度兴奋性作用损毁神经元 电离或冷冻损伤技术 39 第二节生理心理学的研究方法 B 暂时性抑制破坏局部脑功能还可以使用一些可逆性的暂时抑制脑功能的方法 在某些条件下 神经细胞活性可以暂时被抑制 一旦施加条件被去除 神经细胞便可恢复活性生理学方法 将氯化钾溶液通过立体定位仪注入研究脑区 使细胞电位超计划 难以产生超计划电位 神经细胞活性受到抑制 当氯化钾被血吸收之后 脑功能即恢复正常 药理学方法 一些化学药物经导管注入脑组织 可使其暂时失活例如 局部麻醉药物或者 氨基丁酸 GABA 40 第二节生理心理学的研究方法 三 脑活动的观察方法1 脑电的记录方法细胞自身存在电位 电位变化可以使信息在神经元之间传导 一系列的电位变化可反映神经细胞活动状态的改变 单细胞记录多通道同步记录脑电图 EEG 及事件相关电位 ERP 2 脑磁图4 脑功能活动的形态学定位方法放射性自显影免疫细胞组织化学5 脑成像技术计算机辅助断层成像 41 第二节生理心理学的研究方法 五 行为遗传学1 家系研究2 双生子研究3 寄养子研究 42 第二节生理心理学的研究方法 六 解剖学研究 扩展 这是一种纯生理学性质的研究研究对象 非活体的动物 人类标本研究目的 考察动物 人类心理现象的神经基础研究方法 组织学方法 追踪神经通路 某些化学技术 某些脑定位 损伤技术 43 第二节生理心理学的研究方法 1 组织标本的一般制备 以脑组织标本制作为例 目的 观察组织形态a固定 fixation 目的 防止自身分解 破坏自身分解的酶 防止细菌的腐败作用操作 灌流 生理盐水 10 的甲醛溶液 灌流过程 用戊巴妥钠或乙醚麻醉动物 打开胸腔 切开右心房 将注射针头插入左心房或主动脉中 注入生理盐水替换出血液 注入甲醛溶液加速脑组织的固定 取出脑 放入有固定液的瓶子里 b切片 sectioning 脑组织柔软易碎 需要硬化操作 冷冻 浸入蔗糖溶液中 冷冻 切片 原因 冷冻后水容易结成水晶 不适合切片石蜡包埋 室温合适 先把脑浸入溶有石蜡的二甲苯中 然后一步步进入更浓的石蜡溶液中 冷却 切片c染色 staining 仅仅观察切好的切片是看不清楚的 需要染色 现今的研究可以达到为细胞体 髓鞘 细胞膜染色 我们可以根据需求不同确定染色方案 44 第二节生理心理学的研究方法 追踪神经通路 组织标本的应用1 a溃变轴突的研究原理 如果神经元的胞体被破坏或轴突被切断 它远端的轴突会迅速死亡 溃变 如果能将溃变轴突染色 我们将能够看到脑内某个神经核中神经元的轴突的去向 应用 如果希望研究神经元的线路 这种方法非常有用 例如白鼠视神经传导通路 方法 利用定位仪将电极插入要破坏的神经核中 通直流电将神经元的胞体电解 让手术后的动物存活几天以便被破坏的神经元轴突开始溃变 杀死动物 取脑 固定 切片 使用Nauta Gygax方法染色 b氨基酸自体放射摄影术 放射性示踪技术 也是化学技术中的内容 原理 氨基酸可以合成蛋白质 在神经细胞中多种氨基酸可以合成蛋白质 之后通过轴浆的流动输送到轴突终端 因此如果使用放射性氨基酸 那么就可以在神经中追踪到放射性物质的痕迹 举例 将带有放射性的脯氨酸 亮氨酸溶液注入兔脑的前额皮质 过一天后杀兔取脑 切片 并将其置于暗室中涂一层感光乳胶 几周后显像液冲洗涂乳胶的切片感光乳胶受到放射 冲洗后显示出一些黑色点子 即为放射性物质痕迹 在显微镜下观察 杏仁核处有沉淀银粒 说明前额叶的神经元吸收的放射性物质可以送到杏仁核中 即杏仁核接受来自前额皮质发来的轴突 45 第二节生理心理学的研究方法 c辣根过氧化酶的研究辣根过氧化酶是一种蛋白质酶 它能分裂某些过氧化物的分子 使之成为不能溶解于水的盐 当HRP注入脑中后 它被轴突和终纽吸收 通过轴浆的逆流输送到胞体中 因此可以用此法追查注射区的轴突末梢是从哪些脑区来的 但是由于轴突本身也吸收HRP 所以还需同时注射一种从小麦胚中提取的物质 它能防止轴突吸收HRP 一般将两种物质注入中枢神经系统的某一区域 注射后的动物活一天或两天后杀死 取脑 制成切片 经过一系列化学溶液的浸洗 在暗视野的显微镜下观察 可见含有HRP的神经细胞呈白色 例如 将HRP注入兔脑的杏仁核中央核中 在脑的黑质部分的切片上可以看到被吸收的HRP痕迹 说明杏仁核的中央核吸收黑质神经元的突触末梢 46 第二节生理心理学的研究方法 3 某些化学技术 组织标本的应用2 a免疫学的技术原理 一种新型的染色技术 身体的免疫系统能够对抗原产生抗体 抗体是一种蛋白质 或肽类 在病毒的表面就有这类抗原 抗体也是蛋白质 它是白血球产生的 它的功能是破坏入侵的微生物 抗体在白血球的表面就像神经元上的神经递质的受体那样 当它接触到它已经认识的病毒表面的抗原时 抗体即触发白血球攻击病毒的活动 举例 可以使细胞产生对胆碱乙酰转移酶的抗体 是产生乙酰胆碱所需要的一种酶 对于这种酶的抗体分子吸附一种接受紫外光照射后能发光的染料 这种染料就如抗原一样 如果要检查脑的哪部分含有胆碱乙酰转移酶 就可将脑组织的新鲜切片放在这种染料中 如果这种染料被吸收 将切片放在紫外光源的显微镜下就可以看到发光的神经元 说明脑的这部分组织中含有胆碱乙酰转移酶的抗体 这里也一定有过这种酶和它所产生的乙酰胆碱 b放射性示踪物的应用用放射性示踪物测定脑内这类物质的代谢速度放射标记脑位置 前面有 47