第二章 生理心理学研究方法[26页]
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第二章 生理心理学研究方法
第一节 第二节 第三节 第四节
研究方法概述 行为学研究方法 脑研究的方法 行为遗传学及基因干预方法
第一节 研究方法概述
一、生理心理学的研究策略 生理心理学研究的实验数据通常可以归为 三类：一是人类被试的自我报告；二是对 人类或其他动物行为的客观观察记录；三 是不同层面的生物学变化的数据。
四、动物研究的伦理问题
人类和动物在许多基本的生物工作机制上 是相似的。因而，用动物作为实验对象了 解疾病或行为异常的机制，对人类及动物 健康的保护都是有益的。实验动物对科学 发展的贡献是巨大的。
第三节 脑研究的方法
一、脑立体定位手术 脑立体定位手术（stereotaxic surgery）是 实现直接干预或观察脑活动的前提条件。 例如，电刺激、局部损毁、单细胞电记录 或微透析等都需要实施脑的定位手术。因 此，脑的立体定位手术是实现脑的直接刺 激和观察的基本方法。
（三）环境模拟模式
环境模拟模式的行为模型不需要对动物进 行专门的训练。它通过一定的操作程序， 单纯改变环境来干预动物的心理或行为状 态。这类行为学模型通常出现在情绪研究 中，例如，对焦虑、抑郁或攻击等情绪行 为的研究。
三、动物行为学模型的评价标准
动物行为学模型具有规范化的操作程序， 经过长期发展并固定下来。通常对动物模 型综合评价，可以从表面效度、结构效度、 预测效度等三个维度入手。同时，还要考 虑动物模型的可重复性以及实验动物的使 用原则。
三、现代基因技术与动物实验
已经有很多技术方法用来研究基因与行为 特质的关系，包括转基因、基因敲除等。
思考题
► 1.动物行为学模型常用的模式有哪些？举例
说明这些行为学模型在某一研究领域（例 如学习记忆）中的应用。 ► 2.常用的生理心理学技术主要有哪些？各 自的特点是什么？哪些可用于对正常人类 被试的生理心理学研究？ ► 3.总结各种脑成像技术的优势及其局限性。
二、行为学建模的原理和方式
（一）条件化训练模式 许多行为模型是在条件化训练的基础上建 立起来的。通过条件化训练，动物的行为 能够被严格控制，并且向实验需要的方向 发展。在学习或执行任务时，实验者可以 根据动物的客观表现来判断其行为或心理 状态。
（二）仿真学习模式
在自然状态下，动物的学习行为往往受多 种复杂因素的影响。仿真学习模式可以模 拟环境的多种刺激对行为发生的真实影响， 最常用的方法是使用各种迷宫。
三、脑活动的观察方法
（一）脑电记录方法 脑电记录可以观察到行为或心理发生过程 中脑的电活动变化。根据电活动记录部位 的不同，可以将脑电记录分为单细胞内记 录、单细胞外记录、多细胞记录、脑电图 以及事件相关电位等。
（二）脑磁图
神经元产生的微弱电流同样也能产生磁场。 用超导探测器（SQUID）置于被试的头顶， 能够监测脑活动时微小的磁场变化。同 EEG技术一样，MEG能准确地记录毫秒级 的脑活动。
（三）寄养子研究
寄养子是由养父母抚养长大的儿童。研究 寄养子的患病或行为障碍也是比较环境与 遗传相互作用的天然样本。
Leabharlann Baidu
二、行为遗传学的数据分析方法
除了常规统计学方法以外，行为遗传学方 法还包括一些特有的分析方法，包括分离 分析（segregation analysis）、连锁分析 （linkage analysis）和多变量遗传分析 （multivariate genetic analysis）。
二、脑活动的干预方法
最初人们开始研究心理或行为的脑机制时， 最重要的方法是脑切除术。从动物大脑中 切除某一块组织，然后通过观察动物某种 行为的减弱或消失，来推测该组织的正常 功能。
（一）局部脑功能失活
► 1.永久性毁损
► 2.暂时性抑制
（二）脑刺激方法
从理论上说，对某脑区的刺激和毁损所得 到的行为效果应该相反。相对毁损而言， 用脑刺激判断特定的脑区功能会更直接。 脑刺激是通过直接刺激脑区，使神经元活 动发生改变，从而了解被刺激的神经元与 行为之间的关系。
（一）家系研究
家系研究可以检查某种疾病或行为障碍在 家族内的发生率、直系亲属的患病数目， 尤其是父母、同胞及子孙后代的发病情况。
（二）双生子研究
双生子属于研究疾病或行为特质与基因相互关系的 天然样本。同卵双生或单精合子的双胞胎来自同一个 受精卵，因而具有完全一样的基因。异卵双生或双精 合子，由不同的受精卵发育而来，像非双生的兄弟姐 妹一样，也有50%的相同基因。双生子由于这些明 确的遗传和相似生活环境等特点，成为公认的遗传与 环境作用关系研究的好样本。
二、动物实验与人类研究的关系
达尔文在《人和动物的表情》一书中指出， 行为功能是经过演化而来的。像其他生物 学特征一样，心理或行为也是经过了长期 演化才逐渐形成的。从进化的角度来说， 人类与动物的生物特征和行为变化过程存 在着连续性。
第二节 行为学研究方法
一、行为变量的测量与干预 动物的许多行为都具有特征性的表现形式。 基于行为变化的可观察性，可以用一个或 多个量化方式来描述某种行为或心理状态。 例如，某种行为是否出现，或出现持续时 间、强度、频率等，为客观地观察和记录 行为的变化提供可能性。
（五）脑成像技术
计算机辅助断层成像（Computerized Tomography，CT）CT用X射线以各个角度透射 头部，得到大量二维截面图片，再经计算 机处理转化成三维图像。通过与正常脑区 的扫描图像的比较，可以判断脑功能与行 为障碍的关系。
第四节 行为遗传学及基因干预方法
一、人类案例的分析研究 行为遗传学用关联研究（association study）来分析人类某种疾病或行为特质是 否具有遗传性。通常用家系、双生子或寄 养子研究来获得相关的样本和数据。
（三）微透析
如果需要对局部脑区内的特定的神经递质 或调质进行定量观察，可以采用微透析 （microdialysis）技术。将管状的探针置于 局部的脑区内，可以采集麻醉或活动状态 下实验动物脑内的化学物质。
（四）脑功能活动的形态学定位方法
神经元的轴突产生动作电位，在与其形成 突触的胞膜上诱发出突触后电位。与此同 时，神经元代谢活动增高，并合成某些特 定的蛋白，比如c fos蛋白。通过鉴别这些 生理物质的变化，可以了解某些行为激活 了哪些脑区。检测技术有放射自显影以及 免疫细胞组织化学等。
第一节 第二节 第三节 第四节
研究方法概述 行为学研究方法 脑研究的方法 行为遗传学及基因干预方法
第一节 研究方法概述
一、生理心理学的研究策略 生理心理学研究的实验数据通常可以归为 三类：一是人类被试的自我报告；二是对 人类或其他动物行为的客观观察记录；三 是不同层面的生物学变化的数据。
四、动物研究的伦理问题
人类和动物在许多基本的生物工作机制上 是相似的。因而，用动物作为实验对象了 解疾病或行为异常的机制，对人类及动物 健康的保护都是有益的。实验动物对科学 发展的贡献是巨大的。
第三节 脑研究的方法
一、脑立体定位手术 脑立体定位手术（stereotaxic surgery）是 实现直接干预或观察脑活动的前提条件。 例如，电刺激、局部损毁、单细胞电记录 或微透析等都需要实施脑的定位手术。因 此，脑的立体定位手术是实现脑的直接刺 激和观察的基本方法。
（三）环境模拟模式
环境模拟模式的行为模型不需要对动物进 行专门的训练。它通过一定的操作程序， 单纯改变环境来干预动物的心理或行为状 态。这类行为学模型通常出现在情绪研究 中，例如，对焦虑、抑郁或攻击等情绪行 为的研究。
三、动物行为学模型的评价标准
动物行为学模型具有规范化的操作程序， 经过长期发展并固定下来。通常对动物模 型综合评价，可以从表面效度、结构效度、 预测效度等三个维度入手。同时，还要考 虑动物模型的可重复性以及实验动物的使 用原则。
三、现代基因技术与动物实验
已经有很多技术方法用来研究基因与行为 特质的关系，包括转基因、基因敲除等。
思考题
► 1.动物行为学模型常用的模式有哪些？举例
说明这些行为学模型在某一研究领域（例 如学习记忆）中的应用。 ► 2.常用的生理心理学技术主要有哪些？各 自的特点是什么？哪些可用于对正常人类 被试的生理心理学研究？ ► 3.总结各种脑成像技术的优势及其局限性。
二、行为学建模的原理和方式
（一）条件化训练模式 许多行为模型是在条件化训练的基础上建 立起来的。通过条件化训练，动物的行为 能够被严格控制，并且向实验需要的方向 发展。在学习或执行任务时，实验者可以 根据动物的客观表现来判断其行为或心理 状态。
（二）仿真学习模式
在自然状态下，动物的学习行为往往受多 种复杂因素的影响。仿真学习模式可以模 拟环境的多种刺激对行为发生的真实影响， 最常用的方法是使用各种迷宫。
三、脑活动的观察方法
（一）脑电记录方法 脑电记录可以观察到行为或心理发生过程 中脑的电活动变化。根据电活动记录部位 的不同，可以将脑电记录分为单细胞内记 录、单细胞外记录、多细胞记录、脑电图 以及事件相关电位等。
（二）脑磁图
神经元产生的微弱电流同样也能产生磁场。 用超导探测器（SQUID）置于被试的头顶， 能够监测脑活动时微小的磁场变化。同 EEG技术一样，MEG能准确地记录毫秒级 的脑活动。
（三）寄养子研究
寄养子是由养父母抚养长大的儿童。研究 寄养子的患病或行为障碍也是比较环境与 遗传相互作用的天然样本。
Leabharlann Baidu
二、行为遗传学的数据分析方法
除了常规统计学方法以外，行为遗传学方 法还包括一些特有的分析方法，包括分离 分析（segregation analysis）、连锁分析 （linkage analysis）和多变量遗传分析 （multivariate genetic analysis）。
二、脑活动的干预方法
最初人们开始研究心理或行为的脑机制时， 最重要的方法是脑切除术。从动物大脑中 切除某一块组织，然后通过观察动物某种 行为的减弱或消失，来推测该组织的正常 功能。
（一）局部脑功能失活
► 1.永久性毁损
► 2.暂时性抑制
（二）脑刺激方法
从理论上说，对某脑区的刺激和毁损所得 到的行为效果应该相反。相对毁损而言， 用脑刺激判断特定的脑区功能会更直接。 脑刺激是通过直接刺激脑区，使神经元活 动发生改变，从而了解被刺激的神经元与 行为之间的关系。
（一）家系研究
家系研究可以检查某种疾病或行为障碍在 家族内的发生率、直系亲属的患病数目， 尤其是父母、同胞及子孙后代的发病情况。
（二）双生子研究
双生子属于研究疾病或行为特质与基因相互关系的 天然样本。同卵双生或单精合子的双胞胎来自同一个 受精卵，因而具有完全一样的基因。异卵双生或双精 合子，由不同的受精卵发育而来，像非双生的兄弟姐 妹一样，也有50%的相同基因。双生子由于这些明 确的遗传和相似生活环境等特点，成为公认的遗传与 环境作用关系研究的好样本。
二、动物实验与人类研究的关系
达尔文在《人和动物的表情》一书中指出， 行为功能是经过演化而来的。像其他生物 学特征一样，心理或行为也是经过了长期 演化才逐渐形成的。从进化的角度来说， 人类与动物的生物特征和行为变化过程存 在着连续性。
第二节 行为学研究方法
一、行为变量的测量与干预 动物的许多行为都具有特征性的表现形式。 基于行为变化的可观察性，可以用一个或 多个量化方式来描述某种行为或心理状态。 例如，某种行为是否出现，或出现持续时 间、强度、频率等，为客观地观察和记录 行为的变化提供可能性。
（五）脑成像技术
计算机辅助断层成像（Computerized Tomography，CT）CT用X射线以各个角度透射 头部，得到大量二维截面图片，再经计算 机处理转化成三维图像。通过与正常脑区 的扫描图像的比较，可以判断脑功能与行 为障碍的关系。
第四节 行为遗传学及基因干预方法
一、人类案例的分析研究 行为遗传学用关联研究（association study）来分析人类某种疾病或行为特质是 否具有遗传性。通常用家系、双生子或寄 养子研究来获得相关的样本和数据。
（三）微透析
如果需要对局部脑区内的特定的神经递质 或调质进行定量观察，可以采用微透析 （microdialysis）技术。将管状的探针置于 局部的脑区内，可以采集麻醉或活动状态 下实验动物脑内的化学物质。
（四）脑功能活动的形态学定位方法
神经元的轴突产生动作电位，在与其形成 突触的胞膜上诱发出突触后电位。与此同 时，神经元代谢活动增高，并合成某些特 定的蛋白，比如c fos蛋白。通过鉴别这些 生理物质的变化，可以了解某些行为激活 了哪些脑区。检测技术有放射自显影以及 免疫细胞组织化学等。