生理心理的研究方法

比较新生儿、6个月、1岁、2岁、4岁、 7岁、12岁到成人的大脑各叶的发展、 各级皮层区的面积扩大顺序和比例看 其心理的发展。比较新生儿、6个月、 1岁、2岁、4岁、7岁、12岁到成人的 大脑各叶的发展、各级皮层区的面积 扩大顺序和比例看其心理的发展。
皮层刺激法
直接刺激法 间接刺激法 微电极刺激个别神经元法
眼动研究技术
早在19世纪就有人通过考察人的眼球运 动来研究人的心理活动，通过分析记录 到的眼动数据来探讨眼动与人的心理活 动的关系。
眼动有三种基本方式：注视 （fixation）、眼跳（saccades）和追 随运动（pursuit movement）。
眼动研究技术
眼动可以反映视觉信息的选择模式，对于揭示 认知加工的心理机制具有重要意义
❖随着功能性影像学的成熟，研究者们开始探索新 问题，以回答尚不清楚的问题。
种类
横断损伤 吸出损伤 电解损伤 扩布性阻抑 冰冻方法 神经化学损伤
横断损伤
在外科手术条件下用刀在脑的不同水平上横断， 使断脑之间的上下联系中断。
横断的部位一般有两个： ❖ 在中脑上丘与下丘之间横断，这样的实验动物称
“孤立大脑动物”—观察脱离大脑后脑干对延髓 运动功能的作用 ❖ 在延髓和脊髓交界处横断，这样的实验动物称 “孤立脑动物”—观察脱离脑控制的脊髓运动的 功能 ✓ 横断损伤一般在研究神经系统高级部位和低级 部位的功能及相互影响时采用。
功能性磁共振成像
❖ 功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging），（fMRI）：当人脑因在内 外刺激作用下处于功能活动状态时，脑激活区的 血流、血容积及血氧消耗增加，这导致磁共振信 号的差异，从而可反映相关脑区的激活状态。
❖早期功能神经影像学的研究者们只是应用这一新 技术去证实已知的功能定位，例如用视觉刺激激 活视皮质。
计算机轴断层扫描
将人的头安置在一个大的内装有X射线管的圆圈形 仪器中，头的另一边，正对着X射线管有一个X光检 测器，可以测定通过人脑的X射线量。X射线管和检 测器均可在圆圈内移动，使得脑的一个平面能透视 多次。把从各个角度上对这一平面透射的结果输入 计算机处理，便得到整个平面的图像。然后上下移 动圆圈扫描脑的另一平面。由于正常脑组织和病变 的脑组织对X光的吸收量是不同的，因而从图像上可 以发现脑痛、血栓等脑组织溃变的区域，从而对研 究脑局部损伤与心理行为障碍的关系提供了有效的 手段。
之后，不少学者用此法研究优势半球和非优势半球 的机能影响。
分视野速示刺激法
速视器半边视野刺激法（tachistoscopic visual half-field technique ） 是 1952 年 Mishkin 和 Forgays 依据人的视觉系统的解剖生理特点，在不 切断大脑胼胝体连合纤维即大脑机能完整的情况下， 用速视器技术向人的半边视野呈现刺激物，时间传 至一侧半球，以研究左、右半球的不同机能的一种 技术。
冰冻方法
利用冷冻探头安装在硬脑膜表面， 使其里边的皮层表面温度下降到 20℃左右即可引起脑皮层局部区
域的机能暂时性丧失。
温度下降到20℃左右时，脑细胞 即停止活动。
神经化学损伤
用神经毒素或化学阻断剂等干扰脑内生物化 学物质如神经递质的代谢，从而导致脑功能 失调。这是一种特殊类型的损毁方式。
研究例子
脑激活
脑激活是指神经元和神经胶质的生 物化学和生物物理学活动的快速增 强。
当脑激活时，突触区域的能量需求 是最高的，葡萄糖和氧的额外需求 导致脑区域性血流量的增加。
研究例子1
通过让被试者持续吸入11CO， 可获得11CO血红蛋白的扫描影 像，就可得到局部脑血容积 的信息。静脉注射11c葡萄糖， 应用PET扫描，就可获得有关 脑局部糖代谢的信息。
间接刺激法
外界声、光信号通过巴浦洛夫的条件反 射法“间接”刺激脑皮层来观察动物与 人的行为变化，或记录脑的诱发电位来 分析大脑各皮层区是如何接收外界简单 或复杂刺激信号的。（条件反射中的光 信号和声信号）
微电极刺激个别神经元法
➢ 用微电极插入动物皮层和皮层 下不同的组织，引出个别神经元 的电位，从而发现各个神经元对 刺激物所起的反应是不同的。
扩布性阻抑和冰冻方法既不损伤脑细胞，也不容易发生 继发性的周围组织变性，达到暂时性的机能切除，是研 究脑机能的最有效途径。当刺激被解除后，皮层原先丧 失的机能即可恢复(故被称为可逆损伤)。它们不仅用来 研究局部皮层机能丧失所引起的行为变化，还用来观察 追踪皮层机能的逆转过程，即机能丧失到恢复的过程。
➢ 皮层一级区和二级区中各个神经 元对刺激信号的反应具有高度的 特异性。
毁损皮层法
简介 种类 评价
简介
观察切除动物脑的某一部分或由于 外伤、出血、缺血或肿瘤而使人脑 皮层下某一部分损害后引起的心理 （行为）变化。
这一古老的研究方法业已证明：动 物进化的程度愈高，其行为受皮层 调节的程度就愈大。
反应时实验
反应时，又称反应潜伏期（response latencies），是指个体从接受刺激作用 开始到开始做出外部反应之间的这段时 间。它与我们通常听说的动作完成所需 要的时间是有差别的。整个动作完成所 需的时间则为反应时与运动时间之和。
反应时包括简单反应时和选择反应时。
反应时实验
光简单反应时 声简单反应时 声选择反应时 声光选择反应时 光辨别反应时
吸出损伤
➢ 用一根一头连有吸引泵的玻璃管的 另一端插入所要损伤的脑部位，靠 吸引泵的力量将欲损毁的脑结构吸 出。
➢ 它需要在严格消毒情况下进行，一 般在大面积损伤新皮层、小脑、海 马结构时采用。
电解损伤
将一枚与电源相通的尖端裸露的绝缘电极(即 正极)插入欲损毁的脑结构内部，无关电极(即 负极)放在皮肤切口，直肠或暴露的肌肉上， 以微弱电流(2—10毫安)作用15-20秒后，正电 极周围2～9毫米的球状范围即损坏，其中心是 充满坏死组织的腔，边缘是凝固、胶化的物质。
生理心理的研究方法
揭示脑与心理（行为）关系的研究方法有
以下：
➢ 比较解剖法 ➢ 皮层刺激法 ➢ 毁损皮层法 ➢ 一侧麻醉法 ➢ 一侧电休克法
➢反应时实验
➢分耳双听技术 ➢分视野速示刺激法 ➢眼动研究技术 ➢斯佩里的“割裂脑”法 ➢计算机技术后新工具
比较解剖法
从种族发生和进化的各个阶段来比较 个体发育不同阶段的比较
正电子闪射脑扫描70年代
❖ 正电子闪射脑扫描（positrum emission tomograph,PET）是利用 放射性同位素葡萄糖H3探测脑细胞 的活动情况，用电子计算机控制的 三维摄影机扫描，显示人在某种思 维活动中同位素在脑内相应区域的 分布图。
❖ 成就
成就
人们利用这种工具发现，人辨别音符时用左脑，而记 住曲子时用右脑。
正电子发射断层扫描术(positron emission tomography，PET)的出现迅速受到了脑—行为关系研 究者的关注。
这技术可提供人脑的局部葡萄糖利用、血流、氧耗或 受体密度的影像。使用PET的目的是对激活脑区进行定 位。通过测量区域葡萄糖和氧的消耗量来测量脑的激 活。当被试者处于静止状态进行研究时，可提供脑的 正常和病理状态间的差别。通过选择适当的放射性同 位素标记的化合物，通过PET可获得许多有关的信息。
此技术操作简便，只要时间控制精确，可在无伤害 条件下，研究正常人或病人一侧半球对信号刺激物 的反应，因而成为神经心理学中一项被广泛采用的 研究技术。
斯佩里的“割裂脑” 法
用外科手术将联结大脑两半球 的胼胝体、前连合、海马连 合以及视交叉纤维切断，以 研究两侧半球各自独立地接 受外界刺激以及引起的心理 现象和行为。
直接刺激法
❖ 打开颅骨（动物实验或人的颅脑外手 术），用机械的或弱电流直接刺激大脑 皮层各个点以获得其机能的知识。
❖ 例子：潘菲尔德及其同事在本世纪四十 年代以后所做的工作最为出色：他们发 现刺激一级皮层区能引起病人最简单的 感觉，而刺激二级皮层区则引起复杂的、 在过去经验中所形成的完整的知觉映象。
这种方法用于比较局部的损伤，如破坏脑深部 结构等。
扩布性阻抑
用电、热、化学等刺激作用于大脑皮层 表面，经过一段短时间的潜伏期后，刺 激便从受刺激部位沿皮层表面向各个方 向扩散开来并产生抑制。
例如，在颅骨上钻一孔，用一片在25％ Kcl溶液中浸过的滤纸覆盖，能引起皮层 表面脑电活动持续较长时间的抑制。
一侧麻醉法
又称瓦达技术（Wada technique）：1949年由瓦 达创立的技术，将一种迅速起作用的麻醉剂－异 戊巴比妥钠注入颈内动脉，使一侧半球处于暂时 麻醉状态，导致该侧机能丧失，以判定该侧是否 为语言优势半球。
可应用此法研究两半球各自的机能。故又称阿米 妥部分切除技术（amytal ablation technique）。
一侧电休克法
一 侧 电 休 克 法 （ unilateral electrical shock technique,UEST）是对传统治疗精神病人的电休克 法的改进，即把原来电极放置头部两额侧，改成放 在一侧，以减轻治疗后明显的记忆障碍，Frost和 Lancaster（1958）。
临床上对右利手病将电极放置在右侧非优势半球， 可大大缩短治疗后精神恍惚的时间，记忆也不受影 响。
例如，用蛋白质合成抑制剂——嘌岭霉素注 入双侧额颞区和脑室能引起大白鼠记忆的丧 失；用神经毒素——海人藻酸注入脑室选择 性地破坏海马锥体细胞能使大白鼠长时记忆 永久性丧失。
这种方法特异性高，选择性强。
评价
脑损伤法中的横断损伤、电解损伤，简单易行、效果明 显，但缺点有：使神经细胞溃变而无法恢复(故称为不 可逆损伤)；掩盖由脑局部损伤所引起的特异性障碍。
眼动的时空特征是视觉信息提取过程中的生理 和行为表现，它与人的心理活动有着直接或间 接的关系
注视点轨迹图、眼动时间、眼跳方向的平均速 度、时间和距离、瞳孔（PUPIL）大小（面积 或直径，单位象素pixel）和眨眼。
计算机技术后新工具
计算机轴断层扫描 正电子闪射脑扫描 脑磁图 功能性磁共振成像 展望
✓ 从低等脊椎动物到灵长类和人类的各个阶段脑的 相对重量比较、外周感觉神经纤维与皮层神经元 联系的数量、两半球皮层各区比例的变化，以及 皮层各区组织结构的变化来看它们心理（行为） 的发展。
✓ 也可从猿到人的演变过程即从南方古猿（人Βιβλιοθήκη Baidu）、 原始人（直立猿人、北京猿人），古人到新人， 比较他们的颅骨容量、颅骨内皮层模型来看大脑 各区的发展，并联系他们留下的文化遗迹看他们 的心理（行为）发展。