生理心理学的研究方法
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Patients w/lesion to region Y
Controls
Task A 70% 89% 90%
Task B 92% 64% 94%
2、减法实验法 Donders最早提出反应时相减，其实质
正是通过反应时指标完成对人的心理过程 的分离。
该方法直接成为脑功能成像研究中所用 减法设计实验范式的思想来源。
常规解剖学检查方法
1.1 常规组织学方法
行为实验
麻醉，用生理盐水 灌注动物心脏
灌注 固定
10%的福尔马林固 定脑组织
切片
一般的切片机， 10.80微米的薄片
染色：玻璃载物片，投入化学试剂中染色，
盖上盖玻片。
大细胞和较突出纤
维束的轮廓
1.2 组织化学技术 A.荧光组织化学技术- 甲醛诱发荧光的组织化学方法
变实验任务；以生理指标的变化为因变量。
（三）灵长类动物的研究 实验对象：高等灵长类动物 实验设计：以高等灵长类动物能完成的某
种认知作业的改变为自变量；以高等灵长类 动物脑整体生理功能或某些结构的细胞电活 动为因变量。
（四）脑损伤病人的研究
总之，对脑与心理活动的关系问题，大 体通过4类方法加以研究：
复杂化。
百度文库
脑功能的电磁记录技术
脑内信息表达——神经元的兴奋模式——动作电位
脑的电活动的获得： 直接获得——脑电图 间接获得——脑成像技术
3.1 脑电图
19世纪后期，电测量和电记录技 术的发展，成为推动当代神经科 学的最大动力之一
可逆性脑损伤
2.2 刺激法
A. 物理刺激法
a 电刺激法 b.激光刺激 c.X射线辐照 d.微波照射
用微弱电流或化学物质直接 作用于脑的个别部位而产生
行为反应的方法
B. 脑内化学刺激 a .化学刺激
将生物化学物质通过预先埋 植在动物脑的一定部位的小 管注入动物脑内，以观察药
物对动物行为的影响
选择性强，容易阐明其机理。 对神经的传导发生直接影响。
用热的甲醛蒸汽熏已 经干燥的组织标本
单胺类递质在脑组 织内定位分布情况
B.辣根过氧化酶法（Horseradish peroxidase, HRP）
神经细胞标记方法——单一神经元完整形态学变化
步骤：
行为测量
细胞微电极或微 电泳技术
将辣根过氧化酶注入脑内
酶沿神经元轴浆流分布于细胞的各 组成部分，使其蛋白质氧化变黑
生理心理学的研究方法
生理心理学的研究方法学
一、研究方法学的进展
（一）研究材料的转变 从对动物的研究转向对于人类活脑的
研究。
（二）研究范式的转变 能够采用独特的实验方法控制和分析人
的心理过程。
1、任务分离法 任务分离法对心理过程的分离是在实施
双任务的基础上基于所谓的双分离原则来进 行。
双分离是指一个患者在Task1表现正常在 Task2表现异常，而另一患者在Task2上表现 正常在Task1表现异常的现象。
(三）研究技术的转变 可用于研究人类脑功能的无损伤性研究
技术和设备。
二、生理心理学与邻近学科研究的方法学
（一）传统生理心理学的研究方法 实验对象：低等动物，如大、小白鼠。 实验设计：以生理参数为自变量，改变脑
结构或功能；将行为、反应等心理学参数作 为因变量。
（二）心理生理学的研究方法 实验对象：人类被试 实验设计：将心理学参数作为自变量，改
一是对正常人类被试给予精确控制的认知 条件，令其完成某项作业，并记录脑功能的 变化规律。
二是利用脑损伤病人，考查脑结构与功能 的改变影响了哪些心理活动。
三是利用灵长类动物，采用损伤性较小的 实验方法研究其认知或本能行为过程中脑生 理参数的变化。
四是利用低等动物，给予损毁或刺激改变 脑结构与功能参数，观察对其行为产生的后 果。
常规冰冻，制成切片
显微镜下观察
干预脑功能的手段
研究脑功能的最重要的方法之一
脑损毁，观察动物随后的行为——实验切除术（ experimental ablation）
2.1 手术损伤法
A. 吸出法
麻醉动物 打开颅骨 切开脑膜
吸出大脑皮质
副压吸引泵的玻 璃细管的管口放 在要吸出的皮质 表面，将皮质吸
到管内
B. 电解损伤
(皮层下区域的脑损毁)
一根只有尖端部分裸 露的不锈钢丝
电极插入确定的脑结构
一种高频 交流电
通以射频(radio frequency，RF)电流。
电流通过脑组织产生热量，将电极尖端部分的细胞烧伤致死
同时也将把过路 神经损毁
a .直流电解：直流电通过脑组织可将神经元内的物质电 解，导致神经元的死亡。 易留下金属的离子。
脑内单胺类神经递质 + 甲醛蒸汽 甲醛缩合反应
黄绿色荧光的物质
•研究动物行为与单胺类神经递质化学通路间关系。
步骤：
行为测量 处死动物，切下所需的脑组织
低温干燥
指在真空中通过冰点以下 的温度，使组织中的冰全 部升华而出，从而迅速地 去掉组织中的水分，达到
干燥的目的
甲醛缩合反应
石蜡包埋、切片
荧光显微镜 下观察
单分离可能只是Task复杂的缘故，而不是 由Task涉及脑损伤引起的某些特定功能损伤 造成的。
Single Dissociation
Task A
Task B
Patients w/lesion to region X
70%
92%
Controls
90%
94%
Double Dissociation
Patients w/lesion to region X
2.3 脑立体定位技术
A. 脑图谱 参考点：囟门、前囟。
B.立体定位仪
三个主要部分：
1. 标尺。 2. 电极和导管夹持器。 3.固定动物头部的耳杆、
门齿棒。
使用立体定位仪进行实验：
2.4 脑损伤后的行为评定
损毁研究（lesion studies）：
解释脑损伤结果： ➢ 必须非常谨慎。 ➢ 大脑所有区域都是相互关联的事实使损毁研究的解释
b.交流电损毁：高频率的交流电通过脑组织能产生热量， 可将电极周围的细胞体和轴突烧伤。
•留下金属离子。
C. 神经化学损伤
原理：用神经毒剂或化学阻断剂来干扰脑内蛋白质，核 酸或其它一些神经递质的代谢来导致脑机能失调。
特异性高、选择性强 永久性的脑损伤，非暂时脑损伤（可逆性脑损伤）。
D. 冷冻法
原理：利用冷冻探头，放在开颅后的硬脑膜下，使温度 降至20ºC 时，即可产生大脑皮质局部性短暂功能阻 断效应。拿掉冷冻探头，脑组织温度回升，其功能不 仅可以恢复，尚无组织变性的继发性后作用。
Controls
Task A 70% 89% 90%
Task B 92% 64% 94%
2、减法实验法 Donders最早提出反应时相减，其实质
正是通过反应时指标完成对人的心理过程 的分离。
该方法直接成为脑功能成像研究中所用 减法设计实验范式的思想来源。
常规解剖学检查方法
1.1 常规组织学方法
行为实验
麻醉，用生理盐水 灌注动物心脏
灌注 固定
10%的福尔马林固 定脑组织
切片
一般的切片机， 10.80微米的薄片
染色：玻璃载物片，投入化学试剂中染色，
盖上盖玻片。
大细胞和较突出纤
维束的轮廓
1.2 组织化学技术 A.荧光组织化学技术- 甲醛诱发荧光的组织化学方法
变实验任务；以生理指标的变化为因变量。
（三）灵长类动物的研究 实验对象：高等灵长类动物 实验设计：以高等灵长类动物能完成的某
种认知作业的改变为自变量；以高等灵长类 动物脑整体生理功能或某些结构的细胞电活 动为因变量。
（四）脑损伤病人的研究
总之，对脑与心理活动的关系问题，大 体通过4类方法加以研究：
复杂化。
百度文库
脑功能的电磁记录技术
脑内信息表达——神经元的兴奋模式——动作电位
脑的电活动的获得： 直接获得——脑电图 间接获得——脑成像技术
3.1 脑电图
19世纪后期，电测量和电记录技 术的发展，成为推动当代神经科 学的最大动力之一
可逆性脑损伤
2.2 刺激法
A. 物理刺激法
a 电刺激法 b.激光刺激 c.X射线辐照 d.微波照射
用微弱电流或化学物质直接 作用于脑的个别部位而产生
行为反应的方法
B. 脑内化学刺激 a .化学刺激
将生物化学物质通过预先埋 植在动物脑的一定部位的小 管注入动物脑内，以观察药
物对动物行为的影响
选择性强，容易阐明其机理。 对神经的传导发生直接影响。
用热的甲醛蒸汽熏已 经干燥的组织标本
单胺类递质在脑组 织内定位分布情况
B.辣根过氧化酶法（Horseradish peroxidase, HRP）
神经细胞标记方法——单一神经元完整形态学变化
步骤：
行为测量
细胞微电极或微 电泳技术
将辣根过氧化酶注入脑内
酶沿神经元轴浆流分布于细胞的各 组成部分，使其蛋白质氧化变黑
生理心理学的研究方法
生理心理学的研究方法学
一、研究方法学的进展
（一）研究材料的转变 从对动物的研究转向对于人类活脑的
研究。
（二）研究范式的转变 能够采用独特的实验方法控制和分析人
的心理过程。
1、任务分离法 任务分离法对心理过程的分离是在实施
双任务的基础上基于所谓的双分离原则来进 行。
双分离是指一个患者在Task1表现正常在 Task2表现异常，而另一患者在Task2上表现 正常在Task1表现异常的现象。
(三）研究技术的转变 可用于研究人类脑功能的无损伤性研究
技术和设备。
二、生理心理学与邻近学科研究的方法学
（一）传统生理心理学的研究方法 实验对象：低等动物，如大、小白鼠。 实验设计：以生理参数为自变量，改变脑
结构或功能；将行为、反应等心理学参数作 为因变量。
（二）心理生理学的研究方法 实验对象：人类被试 实验设计：将心理学参数作为自变量，改
一是对正常人类被试给予精确控制的认知 条件，令其完成某项作业，并记录脑功能的 变化规律。
二是利用脑损伤病人，考查脑结构与功能 的改变影响了哪些心理活动。
三是利用灵长类动物，采用损伤性较小的 实验方法研究其认知或本能行为过程中脑生 理参数的变化。
四是利用低等动物，给予损毁或刺激改变 脑结构与功能参数，观察对其行为产生的后 果。
常规冰冻，制成切片
显微镜下观察
干预脑功能的手段
研究脑功能的最重要的方法之一
脑损毁，观察动物随后的行为——实验切除术（ experimental ablation）
2.1 手术损伤法
A. 吸出法
麻醉动物 打开颅骨 切开脑膜
吸出大脑皮质
副压吸引泵的玻 璃细管的管口放 在要吸出的皮质 表面，将皮质吸
到管内
B. 电解损伤
(皮层下区域的脑损毁)
一根只有尖端部分裸 露的不锈钢丝
电极插入确定的脑结构
一种高频 交流电
通以射频(radio frequency，RF)电流。
电流通过脑组织产生热量，将电极尖端部分的细胞烧伤致死
同时也将把过路 神经损毁
a .直流电解：直流电通过脑组织可将神经元内的物质电 解，导致神经元的死亡。 易留下金属的离子。
脑内单胺类神经递质 + 甲醛蒸汽 甲醛缩合反应
黄绿色荧光的物质
•研究动物行为与单胺类神经递质化学通路间关系。
步骤：
行为测量 处死动物，切下所需的脑组织
低温干燥
指在真空中通过冰点以下 的温度，使组织中的冰全 部升华而出，从而迅速地 去掉组织中的水分，达到
干燥的目的
甲醛缩合反应
石蜡包埋、切片
荧光显微镜 下观察
单分离可能只是Task复杂的缘故，而不是 由Task涉及脑损伤引起的某些特定功能损伤 造成的。
Single Dissociation
Task A
Task B
Patients w/lesion to region X
70%
92%
Controls
90%
94%
Double Dissociation
Patients w/lesion to region X
2.3 脑立体定位技术
A. 脑图谱 参考点：囟门、前囟。
B.立体定位仪
三个主要部分：
1. 标尺。 2. 电极和导管夹持器。 3.固定动物头部的耳杆、
门齿棒。
使用立体定位仪进行实验：
2.4 脑损伤后的行为评定
损毁研究（lesion studies）：
解释脑损伤结果： ➢ 必须非常谨慎。 ➢ 大脑所有区域都是相互关联的事实使损毁研究的解释
b.交流电损毁：高频率的交流电通过脑组织能产生热量， 可将电极周围的细胞体和轴突烧伤。
•留下金属离子。
C. 神经化学损伤
原理：用神经毒剂或化学阻断剂来干扰脑内蛋白质，核 酸或其它一些神经递质的代谢来导致脑机能失调。
特异性高、选择性强 永久性的脑损伤，非暂时脑损伤（可逆性脑损伤）。
D. 冷冻法
原理：利用冷冻探头，放在开颅后的硬脑膜下，使温度 降至20ºC 时，即可产生大脑皮质局部性短暂功能阻 断效应。拿掉冷冻探头，脑组织温度回升，其功能不 仅可以恢复，尚无组织变性的继发性后作用。