第4章 生物心理学基础

在生物学视角下（biological perspective），科学家在生理层面找到了相关机制以解释思维过程。到今天为止，越来越多相关实验指出，生理特征与心理活动之间存在关联。例如2020年7月张向阳研究组发表的一篇名为《“没有痛苦就没有收获”：来自优秀运动员意志品质的脑形态测量研究的证据》的文章中指出，高意志品质的运动员在自觉性和坚毅性两方面都比对照组要优越，且运动员在左侧楔前叶等相关脑皮层厚度明显大于对照组。再比如1906年阿尔茨海默医生在蒂特的大脑里发现了颜色很深的沉淀与细丝状物体，人们这才意识到，原来阿尔茨海默综合征是一种病态的大脑衰老，经后续研究发现是大脑神经元出现类似打结等问题后导致的记忆功能丧失。由此可见，具有一定相关的生物学知识，对未来的研究和深入探究某一心理学问题具有重要意义。这一章主要介绍最基本的与心理学有关的常识。

2.1 细胞内外的结构与信息传递

神经元是本章的第一个重点，它是神经信号传递信息的基本单元。在神经元传递信息时，遵循全部或没有原则（all-or-none law），意味着点信号的传递状态有“传递一份”或“不传递”两种状态。

神经元在传递信号的过程中，将轴突包裹起来的髓鞘是保障神经元信号传递速度的重要组成部分，它主要由脂肪组成。在它的帮助下，电信号完成跳跃传导，电信号进入髓鞘后就会立即从另一端传送出来。值得注意的是，构成髓鞘的脂肪并不是肥肉里的脂肪（饱和脂肪酸），而是深海鱼、坚果里富含的不饱和脂肪酸。髓鞘的脱落会导致多发性硬化症，病人往往会出现视力障碍、感觉障碍、运动障碍，等等。指甲边缘出现倒刺、皮肤干燥、经常掉皮屑，这些都是身体缺乏这些脂肪酸时给我们发出的信号。对于任何一位需要保持高效学习状态的人来说，时刻补充营养物质是科学且有效的做法。

突触是信号在神经元之间传递时的重要载体。

当神经冲动在髓鞘的帮助下传递到突触末端时，会由突触小泡（synaptic vesicles）释放，传递到突触间隙中，与另一个神经元上的受体结合，同时遵循锁与钥匙法则（lock and key law），即某种特定的神经递质只会和相对应的受体进行反应。

2.2 神经系统

当我们踢足球的时候，我们都会做“踢腿”这一动作。我们的动作受大脑主动控制，踢腿这一指令被中心神经系统（central nervous system）所传递，也就是从大脑到脊髓（spinal-cord），最后到达边缘神经系统中控制运动的躯体神经系统，最后完成踢腿动作。其中运动系统（motor system）负责将信号传向肌肉，感觉系统（sensory system）负责将信号传递到中心神经系统。

除此之外还有自主（autonomic）神经系统，它包括副交感神经系统（parasympathetic division）和交感神经系统（sympathetic division）。它们有什么作用呢？例如，当人类祖先还在丛林里生活，需要面对凶猛野兽的追赶时，交感神经系统就会处于控制身体的主导地位，它会保持兴奋的状态以帮助我们应对眼前的危机，这时伴随着外界带来的压力感，个体会心跳加快，血液流动变快，呼吸更急促，肌肉会更具有活性，同时消化系统的功能会被抑制以确保个体专心去完成跑跳等剧烈运动。而这样的状态对于丛林生活来说，只在很少的时刻才会发生，大多数情况支配我们的还是副交感神经，多数用于休息和消化食物。

如今，在都市生活的我们不仅生活节奏快，而且无时无刻都要面临社会大环境所带来的压力，这使得我们今天的日常生活中，更多的是受交感神经系统支配。首先，长时间给心脏和呼吸系统工作带来压力，会引发心脏疾病。其次在交感神经的主导作用下，消化系统并不能正常工作，现代医学已经多次证明，长期高压容易导致肥胖、溃疡或者炎症。

由此不难理解，为什么今天越来越多的人强调冥想、呼吸练习等主动令身体进入放松状态的运动的重要性。理解交感神经与副交感神经的工作原理以及对身体造成的影响后，相信也会对主动放松这一概念多一些认同，同时也会督促我们寻找一种有效应对压力的健康生活方式。

2.3 脑的组成与脑额叶

当时在学《心理学导论》时，“人脑的各个组成以及功能”这一部分是我们整个系的噩梦，每次考试前我们都担心这一部分到底考不考。脑子中那么多结构、使用原理，英文还都奇奇怪怪，不背吧，不放心，背呢？又真的背不下来。

后来学了《生物心理学》才发现这些基础知识在延伸之后的知识点如浩瀚星河，相关研究数不胜数。

现代科学对脑的组成以及作用的认识大多依赖于对被试者脑部活动的观测，但这样的研究依然是片面的，例如某些患者在一半大脑受损的情况下，依然可以凭借另外一半的大脑重新完成所有活动，我们很难说具体某一动作、情绪或状态100%受大脑某一部位控制。不同部位之间存在相互合作，共同协作的机制。

5个重要的脑叶

每个脑半球分为五个叶：额叶、顶叶、枕叶、颞叶和岛叶。

额叶是人类最晚进化出来的大脑部分，位于脑半球的最前面，能占到大脑半球的三分之一。它是人调用理性的区域，通常前额叶皮质需要到25岁才能发育完全，这个时候情绪更稳定而且更容易专注地做事。所以大学生有情绪波动是十分正常的事情，因为我们的“理性”还没有完全成熟。

顶叶处理有关温度、味觉、触觉和运动的信息，位于脑半球的中部部分，包括感觉中枢、实体分析区等。我们的膀胱和直肠也是由其控制。当顶叶出现病变时，个体会出现感知障碍，空间定向障碍等问题。

枕叶主要负责视觉。它位于大脑的最后面，主要处理视觉信息，当其出现病变时，会诱发一些识别功能类的疾病，例如偏盲和视觉失认症。

颞叶涉及人的感觉处理、视觉记忆，以及情感功能。我们熟知的海马体就在内侧颞叶中。有研究表明，头部长期受到撞击，例如顶足球，有可能会对颞叶前端造成损伤，对记忆力、语言功能、情绪控制造成伤害。

岛叶主要负责躯体和内脏的感觉，包括味觉、痛觉和其他情感，内脏运动和自主神经的控制，以及心血管功能和部分涉及听觉、语言功能的控制。

2.4 左右脑分离试验（split-brain research）

裂脑研究表明两个半球的功能不同，左脑主要负责逻辑理解、记忆、语言，右球主要负责空间形象记忆、直觉、情感、身体协调、视知觉、想象、灵感等，是创造力的源泉。左右脑功能不同，但这并不意味着两个半球独立工作，它们在不断地进行整合活动。[1]

某些病人为了治癫痫病，会将左脑和右脑之间的连接管道切开（通常是最后无奈之下采取的手段），左右脑就不能直接联络了。

我们知道，人的左脑控制右眼，右脑控制左眼。如果你让病人的左眼看一个字条，上面写着一句话“请你现在走出房间”，他看到字条会站起来照做。这时候只有他的右脑知道这个指令，左脑（负责语言区域的地方）并不知道。所以，在他往外走的时候，你过去问他，为什么要走出去？你猜他会怎么回答呢？

负责回答问题的是左脑，可是左脑不知道字条内容，它跟右脑又没有交流，所以左脑根本就不知道“自己”为什么要往外走。实验结果是，受试者给你的回答并不是“我不知道”。左脑的做法是现场给你编造一个答案，比如说“我要去拿一罐可乐喝”，而且左脑对自己编的这个答案深信不疑，它以为是它自己做出到外面走走的决定。[2]

这样的实验结果引发了我的很多思考，我们的想法往往来源于大脑中很多个“我”，就如同迪士尼电影《头脑特工队》里讲述的一样，控制我们思想和行为的并不仅仅局限于一个部位，整个大脑相互协作，离不开其中任何一个部分。对这项研究的思考不仅能帮助我们更好地认识到大脑的复杂性，加深对自己意识的理解程度，更引发了类似“我的意识到底来源于哪里？”“人是否拥有自由意识？”等深刻的哲学问题，值得去思考。

2.5 动作电位的过程

动作电位有三个阶段：去极化（depolarization）、反极化（polarization）、复极化（repolarization）。

在适宜刺激作用下，细胞膜电位差达到阈值电位时处于这个膜区的钠通道打开，大量正电钠离子流入，某一时刻，膜内外无电位差异即从静息状态达到0电势状态，这个过程叫作去极化。在去极化过程中，细胞内部的正电性越来越强，直到电位接近钠的电化学平衡，即到达最大反极化的过程叫反极化过程。

当达到反极化顶峰的时候，钠离子通道关闭，钠离子内流停止，此时钾离子通道打开。大量钾离子外流，重新回到静息电位，这个阶段是复极化阶段。复极总是首先导致超极化，超极化是一种膜电位比静息膜电位更负的状态。但在那之后不久，膜再次回归了膜电位的正常值。

总的来说，神经信号传递过来时，电位增加到了可以触发动作电位的阈电位值，钠离子通道打开。因为细胞具有保钾排钠的特性，所以细胞内液的钾离子多钠离子少，在这样的情况下钠离子通道一旦被打开，钠离子就会内流进细胞，导致细胞内正电压升高，这时便发生了去极化，升高到钠离子电位平衡时，钠离子不会再进入。随后钠离子通道会关闭，钾离子的通道会打开，导致钾离子外流，这便是复极化，在巨大压力的作用下钾离子总会排出得过多，这时便是超极化，而在这之后通过离子渗透作用，膜电位会自动恢复平衡。

2.6 神经递质

乙酰胆碱（Acetylcholine）——参与记忆和注意，并在神经和肌肉之间传递信号。老年人常患的阿尔茨海默病就被认为是分泌乙酰胆碱的神经元退化所致。乙酰胆碱作为常见的兴奋性递质广泛分布于中枢与外围神经系统。

去甲肾上腺素（Noradrenaline）——它的增加或减少与情绪水平的增加或减少有关。我们能够保持清醒，很大程度上依靠它的调节，它还能起到调节血压和保持体温恒定等功能。

多巴胺（Dopamine）——我们能体会到快乐的一部分原因就在于自身能分泌多巴胺。

血清素（Serotonin）——在情绪调节中起重要作用，是影响幸福感、归属感以及维持身心健康的重要激素。抑郁症患者往往血清素水平较低。火鸡、香蕉等食品能提供提高血清素所需的色氨酸。

谷氨酸（Glutamate）——在记忆方面起到重要作用。近几年的研究发现，脑内内侧缰核的神经细胞释放的谷氨酸，会抑制中脑一部分释放多巴胺的神经细胞，使多巴胺的分泌减少。可以通过这一思路解释抑郁症的病发原因。

写在最后：

“有些人能感受雨，而其他人则只能被淋湿。”

——鲍勃·迪伦

关于生物心理学来说，本章的介绍之可以说是入门的入门，是因为能够一定程度上解释各个生理结构的运作机制，以及相互协调的原理是研究生物心理学的入门要求。对于准备学习心理学的人来说，若想对一些基本的概念有一定的掌握，这一章的内容是需要进行记忆和背诵的，这些看似枯燥的信息都为后续的探索和发现做了一定准备。谁也不想在分析现象时听别人说起下丘脑，却不知道那是什么，对吧？事实上我们被这繁多的知识点“淋湿”的同时，也能从某种程度上感受到“雨”。

注释

[1]Gazzaniga, M.S.（2005）.Forty-five years of split-brain research and still going strong.Nature Reviews Neuroscience，6（8），653—659.

[2]《佛学为什么是真的》：“无我”的科学。（2017—11—07），万维钢，精英日课第二季。