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类型沈政、林庶芝《生理心理学》(第2版)【教材精讲+考研真题解析】讲义.pdf

  • 上传人:顺通考试资料
  • 文档编号:12880798
  • 上传时间:2022-05-20
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    沈政、林庶芝《生理心理学》(第2版)【教材精讲+考研真题解析】讲义.pdf
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    1、目 录第 一 部 分 教 材 精 讲 视 频 讲 解 第 1 章 导 论 视 频 讲 解 第 2 章 感 觉 的 生 理 心 理 学 基 础 视 频讲 解 第 3 章 知 觉 的 生 理 心 理 学 基 础 视 频讲 解 第 4 章 注 意 的 生 理 心 理 学 基 础 视 频讲 解 第 5 章 学 习 及 神 经 生 物 学 基 础 视 频讲 解 第 6 章 记 忆 的 生 理 心 理 学 基 础 视 频讲 解 第 7 章 言 语 、 思 维 的 脑 机 制 基 础 视频 讲 解 第 8 章 本 能 与 动 机 的 生 理 心 理 学 基础 视 频 讲 解 第 9 章 情 绪 与 情 感

    2、的 生 理 心 理 学 基础 视 频 讲 解 第 1 0 章 运 动 和 意 志 行 为 的 生 理 心理 学 基 础 视 频 讲 解 第 1 1 章 人 格 的 生 理 心 理 学 问 题 视频 讲 解 第 二 部 分 考 研 真 题 解 析一 、 单 项 选 择 题二 、 名 词 解 释三 、 简 答 题四 、 论 述 题第一部分教材精讲视频讲解第1章导论视频讲解第一节生理心理学的历史发展观心身关系是心理学的基本命题之一,是心理学各种理论问题的基石。一、生理心理学的学科性质传统观点:心理学与生理学之间的边缘学科。现代观点:心理学、神经科学和信息学之间的边缘学科。生理心理学必须在二者中吸收新

    3、理论与新技术的字样,才能在心理活动脑机制的研究中,有所前进,有所发现。(一)神经科学神经科学是近几十年来形成的一门综合科学,包括关于脑研究的许多理论和技术,如神经生理学、神经解剖学、神经组织学、神经免疫学、遗传学、神经病学、精神病学、精神药物学、行为药理学、神经外科学、脑的生物医学构象技术等。00:00 / 00:00(二)信息科学上世纪4 0年代兴起综合科学。6 0年代以来许多信息处理技术,如快速傅立叶变换、功率谱分析、地形图分析在脑研究中显示出重要意义。7 0年代以来,计算机控制的许多脑生物医学构像技术,如X射线断层扫描技术简称(CT)、核磁共振技术(NMR)、正电子发射性断层扫描技术(P

    4、ET)。二、脑研究的历史回顾人类对心理活动与脑功能关系的认识大致分为六个时期:自然哲学理论脑机能定位理论经典神经生理学理论细胞神经生理学理论化学通路学说当代神经科学的崛起。(一)自然哲学理论1公元前3世纪,中,古医书,“心者,五脏六腑之大主也,精神之所舍”。2古希腊德谟克利特把心理活动与肺呼吸活动加以类比。3亚里士多德:脑是为了冷却充满激情的心脏。4莱布尼兹提出心身平行论。5笛卡尔:心身交互论。(二)脑机能定位理论1 1 8 1 1年,贝尔根据脑的形态和功能把脑分为大脑、小脑,把脊髓分为背根和腹根。脑机能定位理论的发端。2 1 8 6 6年,布罗卡额叶的言语运动中枢。3 1 8 7 4年,维尔

    5、尼克发现了语言感觉区。4脑机能定位的研究方法:临床观察法、手术切除法、电刺激法、解剖学和组织学法。5四五十年代,前苏联,大脑皮层是条件发射暂时联系赖以形成的观点。6 6 0年代,割裂脑研究与脑机能定位相对应的脑等势学说,就学习行为和脑基础而言,脑内许多结构包括皮层下深层结构,都具有形成暂时联系的能力。(三)经典神经生理学理论1 1 9世纪末2 0 C初,英国的生理学家谢灵顿和俄国生理学家巴甫洛夫,几乎同时建立了生理学实验分析法,以反射论为指导,研究了中枢神经系统的功能。2 2 0世纪2 0 -3 0年代,由于神经解剖学、神经组织学和分析生理学的研究,生理学和心理学对于脑和心理活动的关系有了很多

    6、新的发展。3巴甫洛夫关于条件反射的三原则,很好的概括了这些知识:(1)决定论的原则:反射活动与外界刺激有着因果关系。(2)脑对外部刺激进行反应时,进行着复杂的分析综合活动,与之相应的在脑内存在着许多分析器。(3)结构原则:脑的反射活动是通过反射弧而实现的。反射弧由传入刺激、中枢和传出反应3个环节构成。(四)细胞神经生理学理论1 1 7 9 1年伽尔伐尼关于动物电的概念-电生理学的发端。2现代电生理学的真正开始:1 9 2 2年厄兰格和加塞将阴极射线示波器应用于神经生理学研究利用核团电极、细胞外电极或细胞内电极不仅可以刺激神经组织还可以记录电活动。3 5 0 -6 0年代,电生理学技术取得了硕果

    7、,大大加深了人类对大脑奥秘的认识:(1)增添了对大脑网状非特异性系统的认识,这就超越了巴甫洛夫的经典反射弧的概念。(2)在经典三环节反射弧的结构中,必须考虑到由传入和传出神经发出的侧枝联系,它不但引伸出网状非特异系统的制约作用,也引伸出反馈作用原理。(3)除神经冲动在神经干上传导的“全或无”原则之外,还有“级量反应”的规律。(五)化学通路学说7 0年代,人们就明白在脑内存在着一些化学通路。神经冲动的传导在细胞内是电传导为主,但在细胞间的传导是化学传导为主。脑化学通路学说,使人类对脑功能与心理活动关系的认识从器官水平推进到分子水平。(六)当代神经科学的崛起X射线断层扫描技术简称(CT)、核磁共振

    8、技术(NMR)、正电子发射性断层扫描技术(PET)、脑事件相关电位技术(ERP)以及神经免疫技术和单克隆技术相继出现,使脑功能研究已跳出神经生理或某一学科的狭小范围了,它囊括了很多相关的学科。三、2 1 C兴起的认知神经科学认知神经科学是2 0 C9 0年代迅速形成的新领域,它吸收认知科学的理论与方法和当代神经科学的新成果,用于研究认知过程的脑机制,这里所说的认知科学不仅是认知心理学,还包括人工智能学、人工神经网络学、心理语言学和哲学中的认知论等。(一)认知神经科学的理论认知神经科学关于智能的理论体系,包括物理符号论、神经计算原理、模块论和生态现实论,构成了当代认知神经科学发展的理论基石。(二

    9、)认知神经科学的方法学认知神经科学采用人类被试的无创性脑功能成像与有创性动物实验相结合的策略,探索脑高级功能的奥秘。1无创性脑功能成像可以让观察者观察到正常人类被试认知活动的脑功能基础,有两种方法:脑代谢成像技术和脑生理成像技术。2有创性动物实验传统研究方法细胞电活动记录、手术损毁、电刺激和药物法,可以得到细胞水平和分子水平上的数据。(三)认知神经科学的分支学科1认知心理生理学认知心理生理学:以人类被试为研究对象,以心理参数为自变量,记录和分析生理参数随心理认知活动而发生变化的规律。如测谎仪。2认知神经心理学认知神经心理学:以局部脑损伤病人为主要研究对象,通过局部脑损伤后的神经心理障碍,揭示认

    10、知活动的脑机制。1 8 6 1,布罗卡发现言语运动中枢。3社会认知神经科学社会认知神经科学:是对正常人类被试的复杂社会心理问题进行试验研究的认知神经科学分支。情绪-杏仁核。4认知生理心理学认知生理心理学:以高等动物为实验对象,采用有创性实验技术,并用当代认知神经科学理论观点研究认知过程的脑机制的分支学科。5认知神经生物学认知神经生物学:以低等动物为实验材料,采用多层次的生物技术,研究认知过程的细胞和分子水平上的脑机制。6计算神经科学计算神经科学:吸收上述五个相关学科的实验数据,采用数学分析和建模的途径揭示人类大脑如何调用其各层次上的组建,包括分子、细胞、脑区和全脑,去实现人类的认知活动。第二节

    11、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(一)心理现象的本质是:人脑对客观世界的主观能动的反映。00:00 / 00:00(二)心理学的二分法:心理过程和个性心理特征。二、精神病与精神病学的基础知识(一)精神病:指一些心理活动发生障碍的各种疾病的总称。(二)根据这种疾病的性质可分为三类:躯体器质性精神病(它是一组具有多种表现的精神疾病,一般与影响大脑功能的躯体疾病密切相关,或被认为是由躯体疾病所引起的一组精神疾病。发病因素:感染因素、创伤性因素、中毒、肿瘤、代谢紊乱、退行性疾病)、外生性或心因性精神病,内生机能性精神病。后两者是精神科医生主要诊治的疾病。(三)精神病学认

    12、为心因性精神病、神经症和变态人格都是在人格发展不成熟、不完善背景上, 不良环境或人际关系发生作用的结果。(四)治疗:一改善环境或人际关系;对于内生性精神病,则是脑内代谢异常的原因,病前的不良刺激仅是疾病的诱因,而不是真正的病因。三、神经病与神经病学四、神经系统的形态结构与基本功能神经系统是产生心理现象的物质基础,随着神经系统的进化,心里活动00:00 / 00:00更多各类考试资料 v:344647 公众号:顺通考试资料 也越来越复杂。(一)神经组织神经组织由神经细胞与胶质细胞组成。神经细胞是神经系统最基本的结构和功能性单位,所以又将其成为神经元。1结构和功能(1)结构:神经原有独特的细胞外形

    13、,由细胞体伸出长短不同的胞浆突,称树突和轴突。树突:是由细胞体向外伸出的多个树突干,树突干像树枝样反复分支成丛林装,枝端表面有很多小刺,成嵴突。轴突:起于胞体的轴丘,每一个神经元只有一个轴突,轴突粗细均匀,表面光滑,刚离胞体的一段为始段,后为神经纤维,纤维末端有若干个分支,叫神经末稍,末稍终端膨大形成扣状,称终扣或突触小体。(2)功能:树突接受信息,轴突传出信息。2突触(1)突触结构是神经元之间发生联系的细微结构,由突触前膜、突触后膜、突触间隙构成。电突触间隙大约1 0 -1 5纳米,化学突触间隙大约2 0 -5 0纳米。化学突触前膜终扣内有许多线粒体和大量囊泡,囊泡内含有神经递质。线粒体含有

    14、大量合成神经递质和能量代谢的酶。当神经冲动传至神经末梢时,神经递质就从小囊泡中释放出来,进入突触间隙,与突触后膜上的受体结合,使膜对离子的通透性改变,从而出现局部电位变化,称之为突触后电位。神经递质有两种:一种引起兴奋性突触后电(EPSP),还有一种引起抑制性突触后电位(IPSP)。(2)突触传递的特点神经冲动在神经纤维上的传导是双向的,但是在突触上的传导是单向的,只能从突触前膜向突触后膜传递突触延搁。时间和空间总合效应;抑制作用。3神经元的种类(1)感觉神经元:将感受器传来的信息,传向中枢神经系统。(2)中间神经元:又叫联络神经元,它们将从感觉神经元中获得的信息传递给其他中间神经元或者运动神

    15、经元。(3)运动神经元:从中枢神经系统,将信息带给肌肉和腺体。4胶质细胞比神经元多5 -1 0倍,功能:(1)形成支持神经元分布的框架;(2)在脑的发育过程中,帮助神经元找到自己适当的位置;(3)促进或直接参与神经纤维髓鞘的形成;(4)起到脑内清洁工的作用;(5)还可能对信息传递所必需的离子浓度有所影响;(6)近年认为,胶质细胞也参与复杂的智能活动。(二)神经系统神经解剖将神经系统分为两大部分:即中枢神经系统和外周神经系统。1中枢神经系统由颅腔里的脑和椎管内的脊髓组成。颅腔里的脑又可分为大脑、小脑、间脑、中脑、桥脑和延脑六个脑区。椎管内的脊髓分3 1节。2外周神经系统是中枢发出的纤维,由1 2

    16、对脑神经和3 1对脊神经组成,它们分别传递躯干、头、面部的感觉与运动信息。3在脑、脊神经中都有支配内脏运动的纤维,分布于内脏、心血管和腺体,称之为植物神经。根据植物神经的中枢部位、形态特点,可将其分为交感神经和副交感神经,在功能上彼此拮抗,共同调节和支配内脏活动。(三)脑结构与功能1大脑(1)纵裂分为左右半球,中间胼胝体相连。(2)回与沟或裂。(3)大脑表层:神经元密集,呈灰色(灰质),为大脑皮层或大脑皮质(在新旧皮层中,具体结构又有所不同)。(4)大脑深层:多为神经纤维占据,呈现白亮色(白质),为大脑髓质。在中枢神经系统内神经元的胞体与树突聚集的地方,颜色灰暗,称为灰质或神经核团;而神经元轴

    17、突(神经纤维)密集的地方,颜色浅而亮,称白质或纤维束。(5)大脑半球髓质深部有一些神经核团,称为基底神经节,包括尾状核、豆状核、杏仁核和屏状核等。尾状核与豆状核组成纹状体,对机体的运动功能具有调节作用。杏仁核在嗅觉、情绪控制和情绪记忆形成中具有一定作用。2间脑(1)间脑位于大脑与中脑之间,被大脑两半球所遮盖,由丘脑、上丘脑、下丘脑和底丘脑四大部分组成。(2)丘脑:丘脑是皮层下除嗅觉外所有感觉的重要整合中枢。它将传入的信息进行选择和整合后,再投射到大脑皮层的特定部位。(3)上丘脑参与嗅觉和某些激素的调节功能。(4)下丘脑是神经内分泌和内脏功能的调节中枢。(5)底丘脑是锥体外系的组成部分,调节肌张

    18、力,使运动功能得以正常进行。3脑干中脑、桥脑和延脑统称脑干,它的腹侧由脊髓与大脑之间的上下行纤维组成,传递神经信息。其中最大的一束是下行纤维皮质脊髓束,又称维体束。它主要控制骨骼肌的随意运动。脑干的背侧面上下排列着1 2对脑神经核。中脑的背侧有4个凸出,称四叠体,由一对上丘和一对下丘组成,分别对视、听信息进行加工。脑干的背腹之间称被盖,由纵横交错的神经纤维和散在纤维中的许多大小不一、形态各异的神经细胞组成,即脑干网状结构,其上下行纤维弥散性投射,调节脑结构的兴奋性水平。4小脑(1)小脑位于桥脑与延脑的背侧,其结构与大脑相似,外层是灰质,内层是白质,在白质的深部也有4对核,称之为中央核。(2)主

    19、要功能是调节肌肉的紧张度,以便维持姿势和平衡,顺利完成随意运动。五、神经生理学基础知识神经系统的生理功能可以从脑整体水平和细胞水平上加以讨论。(一)整体水平的神经生理学概念1经典神经生理学通过实验分析的方法证明,脑活动是反射性的,每种反射活动的结构基础称为该反射的反射弧。是由传入、传出和中枢3个部分组成。机体的先天本能行为以遗传上确定的反射弧为基础,是同一种属共存的特异非条件反射活动。与此不同,后天习得行为是建立在先天本能行为基础上,由暂时联系的机制而形成的条件反射。2无论是非条件反射还是条件反射活动,在神经系统内都有兴奋和抑制两种神经过程,按一定的规律发生运动,即扩散与集中和相互诱导的运动规

    20、律。抑制分为非条件抑制和条件抑制两大类。任一刺激强度过大,不但不会引起兴奋过程,相反会引起抑制,称为超限抑制。当机体进行某项活动,周围出现异常可怕的声音时,总会情不自禁地怔一下,停止正在进行的活动,这种现象就是外抑制。简言之,现时活动以外的新异刺激所引起的抑制过程就是外抑制。超限抑制和外抑制都是先天的非条件抑制过程;消退抑制、分化抑制、延缓抑制和条件抑制,都是条件抑制。3脑电图(EEG)(1)脑电图:大脑直流电背景上的自发交流电变化,经1 0 0万倍放大以后所得到的记录曲线。(2)当人们闭目养神,内心十分平静时记录到的脑电图。多以81 3次秒的节律变化为主要成分,故将其称为基本节律或波。如果这

    21、时突然受到刺激或内心激动起来,则脑电图的波就会立即消失,为1 43 0次秒的快波(波)所取代。若闭目养神却睡着了,就会发现4 -7次/秒的0波,甚至0 .5 -3 .5次的波。4大脑平均诱发电位(1)6 0年代,在计算机叠加和平均技术的基础上,对大脑诱发电位变化进行了大量的研究。(2)AEP是一组复合波在刺激以后1 0毫秒内出现的一组波成为早成分,代表接受刺激的感觉器官发出的神经冲动,沿通路传导的过程;1 0 -5 0毫秒,称中成分;5 0 -5 0 0毫秒,称晚成分。(二)细胞水平的神经生理学概念利用微电极技术对细胞电活动进行记录,是细胞神经生理学的基本研究方法。资料表明:1神经元的兴奋过程

    22、,伴随其单位发放的神经脉冲频率加快。2抑制过程为单位发放频率降低。3无论频率加快还是减慢,每个脉冲的幅值不变。换言之,神经元对刺激强度是按着“全或无”的规律进行调频式或数字式编码。“全或无”规则:指每个神经元都有一个刺激阈值,对阈值以下的刺激不发生反应;对阈值以上的刺激,不论其强弱均给出同样高度(幅值)的神经脉冲发放。4级量反应与上述规律相对应的是级量反应:突触后膜上的电位,无论是兴奋性突触后电位(EPSP),还是抑制性突触后电位、神经动作电位或细胞的单位发放后的后电位、感觉器官的感受器电位都是级量反应。在这类反应中,其电位的幅值随阈上刺激强度增大而变高,反应的频率并不发生变化,因为每个级量反

    23、应电位幅值缓慢增高后缓慢下降,这一过程可持续几十毫秒,且不能向周围迅速传导出去,只能局限在突触后膜不超过1平方微米的小点上,但其邻近的其他突触后膜也同时发生EPSP,则两个突触后膜上的EPSP却可以总和起来。5神经信息的传递电子显微镜研究表明,人脑的神经元是一个直径大约5 0微米的多型细胞,其胞体和树突上密密麻麻地分布着数千个突触,每个突触的后膜位点范围很小,但可以总和起来(空间总和与时间总和)。如果总和的EPSP超过这个神经元的单位发放阈值,就会导致这个神经元全部细胞膜去极化,出现整个细胞为一个单位而产生7 01 1 0毫伏的短脉冲,这就是快速的单位发放,即神经元的动作电位。可以迅速沿神经元

    24、的轴突传递到末梢的突触,经突触的化学传递环节,再引起下一个神经元的突触后电位。神经信息在脑内的传递过程,就是从一个神经元“全或无”的单位发放到下一个神经元突触后电位的级量反应总和后,再出现发放的过程,即“全或无”的变化和“级量反应”不断交替的过程。6膜电位形成的基础4 0多年前,细胞电生理学家根据这种过程发生在细胞膜上,就断定细胞膜对细胞内外带电离子的选择通透性,是膜电位形成的物质基础。(1)极化在静息状态下,细胞膜外钠离子浓度较高,细胞膜内钾离子浓度较高,这类带电离子因膜内-外+的浓度差造成了膜内外大约负7 09 0毫伏电位差,称之为静息电位(极化现象)。(2)去极化当这个神经元受到刺激从静

    25、息状态变为兴奋状态时,细胞膜首先出现去极化过程,即膜内的负电位迅速消失的过程。(3)反极化然而这种过程往往超过零点,使膜内由负电位变为正电位,这个反转过程称为反极化或超射。所以,一个神经元单位发放的神经脉冲迅速上升部分,是由膜的去极化和反极化连续的变化过程。(4)复极化去极化和反极化点位迅速相继下降,就构成细胞单位发放或神经干上动作电位的下降部分,又称细胞膜的复极化过程。(5)后超极化细胞膜的复极化也是个矫枉过正的过程,达到兴奋前内负外正的极化电位(-7 0 mv)后,这个过程仍然继续,使细胞膜出现了大约-9 0 mv的后超极化电位。后超极化电位是一种抑制性质的电位,使细胞处于短暂的抑制状态,

    26、这就决定了神经元单位发放只能是断续的脉冲,而不可能是连续恒定增高的点位变化。综上所述,神经元单位发放或神经干上的动作电位,其脉冲的峰电位上升部分与膜的去极化和反极化过程形成,膜处于钠膜状态;峰电位的下降部分与复极化和后超极化过程而形成,此时膜为钾模状态。7膜片钳技术膜片钳技术是2 0世纪7 0 -8 0年代兴起的点生理学技术,可以用来精细的记录每一种带电离子通过细胞膜,引起膜电位电流的微小变化。发现细胞膜上存在十多种离子通道门,有电压敏感而启动的门,也有化学敏感而启动的门。电生理学上的这些发现与神经生物学的发现彼次验证,现已证明细胞膜上的多种离子通道门都是由结构形态和功能各异的蛋白大分子构成,

    27、成为离子通道蛋白。六、分子神经生物学的基本概念分子神经生物学是近2 0 C后续苏发展起来的研究领域,它从分子水平上揭露神经信息传递和神经组织能力代谢的许多复杂机制。(一)神经信息传递的生化机制神经元单位发放所形成的神经冲动,沿轴突迅速传递,随轴突分支达神经末稍时,无法以电化学机制超越2 0 -5 0纳米的突触间隙,将神经冲动传递到突触后膜。所以神经冲动从一个神经元向下一个神经元传递时,化学机制必不可少。这种涉及几十种相对分子质量大小不一的生物活性物质,分别称为神经递质。1神经递质凡是神经细胞间神经信息传递所中介的化学物质,神经递质大都是分子量较小的简单分子,包括胆碱类、单胺类、氨基酸类和多肽类

    28、等3 0多种物质。2神经递质的命运(1)绝大多数分子在突触间隙中扩散到突触后膜上,与后膜上的受体结合,完成神经信息在细胞间的传递。(2)小部分神经递质被释放到突触间隙后,还来不及扩散,就又被突触前膜重新摄取到神经末梢内,即被再摄取。(3)还有的神经递质在突出间隙内被降解成其它更小的分子。(4)还有一些神经递质在突触间隙内,并不直接扩散到突触后膜,而是向周围比突触间隙距离更大的位点扩散,与那些细胞膜上的受体结合,调节神经元对神经递质合成和释放的速率,发挥神经调质的作用。3神经调质:它并不直接传递神经信息,而是调节神经信息传递过程的效率和速率,其发生作用的距离比神经递质大,但其化学组成和结构可能与

    29、同类神经递质相同,也可能与神经递质完全不同。4逆信使:突触后释放一种更小的分子,迅速逆向扩散到突触前膜,调节化学传递的过程,将这类小分子物质称为逆信使。已知的逆信使有腺苷和一氧化氮。5受体是细胞膜上的特殊蛋白分子,可以识别和选择性地与某些物质发生特异性受体结合反应,产生相应的生物效应。6配体:能与受体蛋白结合的物质,如神经递质、调质、激素和药物等,统称为受体的配基或配体。7受体命名:一按与受体选择性结合的配体对受体加以分类和命名,如单胺类受体或胆碱类受体等;二按其发生的生物效应机制和作用加以分类,如G-蛋白依存性受体家族、配体门控受体、电压门控受体和自感受体等。8 G-蛋白依存性受体家族:包括

    30、很多种受体。9神经细胞间信息传递的化学机制并非总是如此复杂,当那些电压门控受体与神经递质结合时,就会直接导致突触后膜的去极化,产生突触后电位。(二)脑区域性能量代谢的基本概念脑重占身体重量的2 %,耗氧量与耗能量却占全身的2 0 %,9 9 %利用葡萄糖为能源代谢物质,又不像肝脏、肌肉等其它组织自身具备糖原贮存,主要靠血液供应葡萄糖。所以脑对缺氧和血流量的不足是非常敏感的。脑能量代谢与心理活动是有关的,这是近二十几年利用脑区域性代谢率测定技术研究的结果。第三节生理心理学的方法学问题一、干预脑功能和记录生理参数的传统方法(一)传统生理心理学方法传统生理心理学方法以低等动物,如大、小白鼠为主要实验

    31、对象。设计实验时,首先考虑改变脑结构或功能,将生理参数作为自变量,然后再观察其行为的变化,将行为、反应等心理参数作为因变量。这种研究方案所得到的结果,有助于说明一些脑结构或生理参数在心理活动中的作用和意义。通常用于控制生理参数的手段有损毁法、刺激法和药物注入等。经常测量的因变量有动物某些本能行为、习得行为或情绪行为等。这一研究方法的不足之处是低等动物的心理活动及脑结构与人类相差甚远。因此其研究结果和讨论未必能准确反映人类的生理心理学规律。(二)传统心理生理学方法与前种方法不同,心理生理学的基本方法学是将心理学参数作为自变量,在尽可能不干预生理活动和脑功能的前提下,随心理学参数的改00:00 /

    32、 00:00变,测量其生理指标的变化,目的在于阐明不同心理状态的生理学基础。这种方法学原则主要适用于人类被试,例如,设计认知实验,给被试某种操作任务,测量其脑电、心电、心率、血压、脉搏波、呼吸波和皮肤电阻等生理参数。这种方法学的基本前提是无损伤性,并尽可能减少对脑功能的干扰。显然,在当代科学技术发展水平上,这类方法学仅能做一些宏观水平的实验研究,对于复杂脑机制的揭露是无能为力的。除了上述两种截然相反的实验设计,近年越来越受到重视的一些新方法学,兼顾上述两条研究路线,各取其所长,避其不足之处。(三)灵长类动物的电生理学方法此方法是以高等灵长类动物为实验对象,为动物精心设计一些操作条件,使其完成接

    33、近于人类的某种心理作业,如对人类面孔的识别或根据语声对熟人或陌生人的识别、颜色和图形的分辨等认知作业。当对动物训练到一定程度时,再设法记录其脑整体生理功能或某些结构的细胞电活动。在麻醉状态下,颅骨手术埋植记录细胞电活动的微电极基座。当动物从手术中恢复,伤口长好后,再进行前述认知实验。通过遥控使细胞微电极缓慢地到达大脑皮层表面,尽可能不干扰脑功能,测量其认知操作中脑细胞的变化规律。由此可见,此方法是在传统心理生理学的原则下,将生理参数的记录深入到细胞水平。除上述认知模型中脑细胞电活动的变化规律外,对灵长类动物生态环境中的行为规律及其脑机制的研究,本来是神经行为学的方法学原则,随细胞电活动记录技术

    34、和其他生理参数记录技术的发展,这些学科分支的界线变得模糊,彼此渗透,共同发展。(四)传统的神经心理方法脑损伤的病人,无论是颅脑外伤还是脑血管疾病造成的脑局部性损伤,虽是人类的不幸,但却是大自然赐予脑科学的难得病例。因此,通过神经心理测验以及精细的认知实验,考查脑不同部位的损伤对心理活动的影响,就成了生理心理学研究方法的扩展。与传统生理心理学方法不同,以脑损伤病人为研究对象,其脑损伤的自变量参数无法准确控制,仅靠CT资料、临床资料或开颅手术的记载为根据。因此,自变量(脑损伤部位、性质)和因变量(心理功能的改变)间的关系往往要经过相当长的时间才能搞清。二、干预与记录脑功能的当代认知神经科学方法(一

    35、)透颅磁刺激技术透颅磁刺激(rep eativ e tran scran ial mag n etic stimu latio n,rTMS)是最近十多年采用的新仪器,利用脉冲磁场对头皮和颅骨的穿透力,通过头皮外的磁力线圈产生的脉冲磁刺激作用于大脑皮层表面,对其产生局部刺激作用。通过调节刺激强度和脉冲数,分别可引起大脑皮层局部兴奋或抑制作用,用以观察大脑皮层局部兴奋或抑制对某些心理活动的影响。由于脉冲刺激很短暂,对大脑的作用是可逆性的,不会留下持久后效,所以没有不良的后果。当代认知神经科学将之与无创性脑成像技术相结合,用于脑高级功能的研究,近年发现一批新的科学事实。(二)无创性脑代谢成像技术无

    36、创性脑代谢成像技术主要包括:功能性磁共振成像技术(fu n ctio n almeg n eticreso n an ce imag in 9,fMRI)和正电子发射层描技术(PET)。两者均通过显示认知活动中,与脑代谢过程相关生理参数的变化,研究认知过程的脑机制。具体地讲,fMRI是测定血氧水平信号在认知活动中不同脑区的变化;PET是测定含放射性同位素1 8 F的脱氧葡萄糖,在脑区域性代谢率,以此作为脑认知功能的生理指标;近年利用含1 5 O的水作为标记,通过PET测量脑血流的变化,研究脑认知功能的生理指标。这两种方法所需仪器设备十分昂贵,技术也复杂,但可以给出完成某一认知作业时,脑内激活区

    37、的精确空间定位和激活强度。(三)无创性脑生理成像技术无创性脑生理成像技术主要包括高分辨率脑电信号(脑电图)分析和脑磁信号分析技术。它们测量脑活动所产生的微弱电磁场信号的变化。电场与磁场变化互为9 0 ,脑电信号较好地反映出大脑皮层与深层之间的功能变化;脑磁信号反映大脑表面切线方向的功能变化。脑电图(EEG)、事件相关电位(ERPs)和脑磁图(MEG)的共同特点是较高的时间分辨率,在毫秒数量级的时间尺度上监测脑功能的变化,但其弱点是空间分辨率差。当人脑头皮上用l9个电极记录时空间分辨率是6厘米;4 1个电极时分辨率为4厘米;1 2 0个电极时空间分辨率为22 5厘米;2 5 6个电极时空间分辨率

    38、为1厘米。(四)实验设计认知神经科学引用无创性脑功能成像技术时,最关键的问题是认知实验的设计应经周密地反复论证,才能得到适用于不同脑成像技术的实验方案。总体上讲,认知神经科学出现的前十多年,采用组块实验设计,近些年则较多采用事件相关的实验设计。组块设计就是先做一个对照(或空白)实验,再完成正式实验,将两次实验的脑功能图像相减,所得的差值图像中的激活区,作为该项认知功能的脑功能基础。这种方法称为减法法则。除减法法则外,还要利用一致性分析(co n sisten t an aly sis),即将A任务减去A对照组的差值与B任务减去B对照组的差值,两者再相减,以作为完成相类似的认知任务的脑功能基础。

    39、由此可见,组块实设中较大的问题是如何设计对照实验和一致性分析的比较实验。随着fMRI技术的发展,近年更多采用事件相关的fMRI实验设计,就是将主要实验和对照实验的刺激混在一起按随机顺序,从始至终完成一组实验,由计算机识别和叠加同类刺激,诱发脑的血氧水平信号,得到两类实验的脑激活区。这种实验设计与事件相关电位的实验设计方法大体相似。因此,更便于对同一实验设计进行空间分辨率高的fMRl和时间分辨率高的ERPs的实验研究。第2章感觉的生理心理学基础视频讲解1感觉:对事物个别属性的反应,受高级心理现象制约。2感觉系统:感觉器官、传入神经、感觉通路和感觉中枢构成。3感觉系统分类:(1)距离感觉系统:视觉

    40、听觉;(2)化学感觉系统:嗅觉味觉;(3)躯体感觉系统:其它感觉。4感觉是怎样产生的;感觉系统的感受阈值;感觉系统的感受野。5特异感觉系统和非特异投射系统各种特异感觉系统向大脑皮层的上行通路均发出许多侧支达脑干被盖部的网状结构,再由脑干网状结构发出网状上行和下行纤维,向大脑皮层广泛弥散性地投射,调节大脑皮层的兴奋性水平,也向感觉乃至运动系统弥散投射,以便对各种感受刺激均可给出适度的反映。许多特异的专一感觉系统和网状非特异投射系统,共同实现着对外部刺激或事物属性的感受功能。(1)感受阈值:即刚能引起主观感觉或细胞电活动变化的最小刺激强度。各种特异感觉系统有自己的适宜刺激,对其感受阈值最低,即对其

    41、感受最灵敏。(2)感受器的适应:随着刺激物长时间持续作用,感受灵敏率下降,感受阈值增高,这种现象称感受器的适应。(3)感受野:把有效地影响某一感觉细胞兴奋性的外周部位,称为该神经元的感受野。第一节视觉生理心理学视觉系统由眼睛、视神经、视束、皮层下中枢和视皮层等部分组成,实现着对视觉信息的产生、传递和加工。一、视觉信息的产生眼睛的基本功能:视觉刺激、视觉信息。这种基本功能的实现,依靠两种生理机制:眼睛的折光成像机制和光感受机制。眼的折光成像机制:将外部刺激清晰地投射到视网膜上,激发视网膜上化学和光生物物理学反应,实现能量转化的光感受功能,产生视感觉信息。(一)在视网膜上折光成像的生理心理学机制1

    42、眼内折光装置及反射活动;2眼动的生理心理学机制。(二)视网膜的光感受机制00:00 / 00:001光生物化学反应;2光生物物理学反应;3颜色视觉信息的光生物学基础。(一)在视网膜上折光成像的生理心理学机制1眼内折光装置及反射活动在眼球的结构中,角膜、房水、晶状体、玻璃体以及瞳孔都是它固有的眼内折光装置。为保证视网膜上清晰成像,瞳孔大小与晶状体曲率的变化起着重要作用。瞳孔的光反射、调节反射是实现折光成像这种功能的生理基础。(1)瞳孔反射(光反射)瞳孔反射也称光反射,在黑暗中瞳孔扩大,光照时瞳孔缩小的反应。瞳孔反射的感受器是视网膜的视杆及视锥细胞,视觉信息经双极细胞、神经节细胞沿视神经、视交叉、

    43、视束和上丘臂到达顶盖前区。由它发出的神经冲动到达同侧及对侧的缩瞳核,该核属于副交感神经中枢。(2)瞳孔-皮肤反射身体任一部分的皮肤受到强刺激引起疼痛,就会反射性的引起瞳孔扩大。这是一种交感神经兴奋的自主神经反射活动,也是人的意志无法控制的。(3)调节反射调节反射是一种较为复杂的反射活动,既包括不随意性自主神经反射活动,又包括眼外肌的随意性运动反应。视轴、晶体曲率和瞳孔同时变化的反射活动就是调节反射,是保证外界景物在视网膜上清晰成像的重要生理机制。2眼动的生理心理学机制通过眼外肌的反射活动,保证使运动着的。物体或复杂物体在网膜上连续城乡的机制,也就是眼动的生理心理学机制。眼外肌由3对肌肉组成:内

    44、外直肌、上下直肌和上下斜肌。(1)随意性眼动共轭运动:眼睛的运动有许多方式,当我们观察位于视野一侧的景物又不允许头动时,两眼共同转向一侧。两眼视轴发生同方向性运动,称为共轭运动。辐辏运动:辐合与分散的共同特点是两眼视轴总是反方向运动,称辐辏运动。辐辏运动和共轭运动都是眼睛的随意运动。a辐合:正前方的物体从远处移向眼前时,为使其在视网膜上成像,两眼视轴均向鼻侧靠近,称为辐合。b分散:物体由眼前近处移向远处时,双眼视轴均向两颞侧分开,称为分散。(2)非随意眼动扫视:微扫视和较大的扫视。注视:在两次扫视之间,眼球不动,称注视,其持续时间约在1 5 04 0 0毫秒之间。快速微颤:注视期间,眼睛并非绝

    45、对不动;事实上此时眼睛发生快速微颤。微颤运动保证视网膜不断变换感受细胞对注视目标进行反映,从而克服了每个光感受细胞由于适应机制而引起的感受性降低。追随运动:震颤是慢相和快相交替的过程。(3)眼动中枢眼动中枢主要位于脑干网状结构,大脑皮层和小脑也存在眼动的高级中枢。小结无论是通过眼外肌引起的眼动还是眼内折光机装置发生的折光调节作用,都是使外景物在网膜上清晰成像的重要机制。只有在网膜上成像,才能激发起光生物化学与光生物物理学反应,产生视感觉信息。(二)视网膜的光感受机制1光化学反应(1)光分解反应视紫红质(光)视黄醛+视蛋白。(2)光化学效应放大效应催化剂引起的一连串的反应:当光分解反应发生时,激

    46、活了三磷酸鸟苷(GTP)与G蛋白的结合;GTP与G蛋白的结合又激活了磷酸二酯酶,使第二信使分子(cGMP)失活。(3)视紫红质在光照时迅速分解为视蛋白和视黄醛视黄醛分子在光照时由1 1 -顺型(一种较为弯曲的构象)变为全反型(一种较为直的分子构象)视蛋白分子构象也发生改变,经过较复杂的信号传递系统的活动,诱发视杆细胞出现感受器电位。在亮处分解的视紫红质,在暗处又可重新合成,亦即它是一个可逆反应:全反型的视黄醛变为1 1 -顺型的视黄醛,很快再同视蛋白结合。拓展材料:维生素A与视力当维生素A略为不足时,便会影响视力。眼睛视网膜的细胞含有一种感光的化学物质视紫红质,系由维生素A与视蛋白结合而成。所

    47、有到达眼睛的光线,都会分解这种物质,视神经则将眼睛所看到的影像传达给大脑。愈来愈多的视紫质产生又受到破坏;这种再生与分解的过程不断重复。维生素A就像照相机的底片,底片用完,即无法显出影像。维生素A是一种无色的物质,它可从动物性食物中获得。在人体或动物体内,可以由一种黄色的色素,即胡萝卜素形成维生素A。胡萝卜、杏、山药、所有的绿色蔬菜及海藻类食物中,都有胡萝卜素,颜色愈深,含量愈高。谁需要补充维生素A?对白天明亮的光总是感到刺眼,必须戴上墨镜才会感到舒适时,是因为进入严重的光线愈少,维生素A的损耗愈少。大多数戴墨镜的人,是缺乏维生素A,无法适应正常的光线。打字员及文字工作者,经常接触白纸上所反射

    48、的光线,眼睛容易疲劳,饮食中若含有丰富的维生素A,则可以预防。长时间缝纫、阅读书报或看电视的人,在昏暗的光线中工作的矿工、接触跳动光源的焊接工、在强烈的光线及暗房中工作的摄影师、居住在沙滩或海边的人们,阳光反射在白色的沙滩上,经常会产生视觉障碍,这些人都需要大量的维生素A。2光生物物理学反应视网膜光感受细胞在暗处静息条件下,静息电位仅为-2 0毫伏,不同于神经纤维的-7 0毫伏。(1)静息状态下钠离子通道开放。(2)光作用时,钠离子通道关闭,膜超级化电位可达-4 0毫伏。(3)光感受细胞的电位变化是级量反应,随光强度增加感受器电位幅值增大。3颜色视觉信息的光生物学基础(1)光生物化学反应主要发

    49、生在视杆细胞之中,是产生明暗视觉信息的基础。(2)颜色视觉的光生物化学基础在于视锥细胞内的视蛋白结构不同(蓝紫色视锥细胞、绿色视锥细胞和红色视锥细胞)。二、视觉信息的传递(一)视网膜内信息的传递1视网膜分内外两层,外层是色素上皮层,内层是由5种神经细胞组成的神经层。2神经层从外向内:感光细胞水平细胞双极细胞无足细胞神经节细胞。3视网膜中央凹的视敏度最高,视感受单位最小。4除了神经节细胞外,视网膜上的其他细胞对光刺激都类似于光感受细胞,根据光的相对强度变化给出级量反应。5水平细胞和无足细胞对视觉信息的横向联系的作用正是以慢电位变化的总合效应为基础的侧抑制的基础。(二)视觉通路与信息传递1神经节细

    50、胞外侧膝状体枕叶;2颞侧不交叉V1简单视觉;3鼻侧交叉V2物体轮廓;4 V4颜色视觉;5梭状回面孔识别;6两种类型的光感受器位于视网膜内:(1)视杆:1 .2亿光敏感(而不是颜色);存在于视网膜周围;低阈值。(2)视锥:6 0 0万颜色敏感;多见于中央凹;视杆或视锥的外段(O.S.)包含对光线起反应的,不同的感光色素。三、视觉信息加工与编码(一)视中枢神经元的感受野处于外部视野一定部位的视觉刺激,总会聚焦成像于斯网膜相应位置上,与之对应的光感受细胞通过光生物学反应产生神经冲动,引起相应神经节细胞的兴奋,再将神经冲动传向外侧膝状体和视皮层的某些相应的神经元。总之,视野、视网膜和各级视中枢的某些神

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