111 年 國立政治大學心理學系碩士班《知覺與生理心理學》

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第 I 題50 分

知覺心理學(50%)

一、疫情趨緩,終於得以外出郊遊欣賞美景。張開雙眼,望著藍天朵朵白雲,排列整齊的幾排成行樹木,淡藍色的遠山、翠綠的草地,草地上均勻地開滿了小花,不由得心曠神怡,走來走去觀看著。試分析上述的情境,郊遊者可利用哪些深度知覺線索形成三度空間知覺?舉出五個線索,並以上述情境簡要加以說明。(10%)

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這一題的完整詳解

本題主要探討深度知覺(depth perception)的相關知覺線索。深度知覺是我們感知三度空間環境能力的重要基礎,它仰賴於視覺系統接收到的各種線索。這些線索可以分為單眼線索(monocular cues)和雙眼線索(binocular cues)。單眼線索是指只需要單一眼即可獲得的深度資訊,而雙眼線索則需要兩眼的協調作用。

解題思路:

  1. 核心觀念:深度知覺的形成是多種視覺線索整合的結果。
  2. 分類線索:將深度知覺線索分為單眼線索與雙眼線索。
  3. 舉例說明:針對題目情境,找出適用的深度知覺線索,並說明其作用。

單眼線索:

  • 相對大小 (Relative Size):當物體大小相同,距離越遠者在視網膜上成像越小。在情境中,遠處的樹木與近處的花朵,大小不同,但我們知道樹木實際上比花朵大得多,因此能推斷遠近。
  • 遮蔽 (Interposition / Overlap):當一個物體部分遮擋了另一個物體時,被遮擋的物體距離較遠。在情境中,如果雲朵遮擋了部分樹木,表示雲朵在樹木的前方;若樹木遮擋了遠山的邊緣,表示樹木比遠山近。
  • 線性透視 (Linear Perspective):平行線在距離遠處會匯聚於一點(消失點)。在情境中,成行的樹木,隨著距離的增加,它們之間的間隔看起來會越來越窄,最終在遠方匯聚。
  • 紋理梯度 (Texture Gradient):物體表面的紋理密度,距離越遠,紋理越密集。在情境中,草地上的小花,近處的花朵較大且疏,遠處的花朵則變得小而密,形成紋理密度的變化。
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第 二 題10 分

續上題,(A)正當這位郊遊者凝視著一棵樹時,一隻美麗的台灣藍鵲飛過。(B)他馬上被吸引,眼睛盯著藍鵲從這棵樹飛到那棵樹,然後在濃密的樹葉中消失了踪影。(C)他仍不放棄,眼睛看來看去,但只看到一片靜止。試分析上述(A)、(B)、(C)三種情境,觀看者的眼球運動、視網膜影像及運動知覺的狀況分別為何,並舉出一個理論解釋三種情境之產生或不產生運動知覺。(10%)

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這一題的完整詳解

本題探討運動知覺(motion perception)及其相關的眼球運動和視網膜影像處理。運動知覺是感知物體位置隨時間變化的能力,涉及複雜的視覺系統機制,包括眼球的運動、大腦對視網膜影像變化的偵測,以及相關的理論解釋。

解題思路:

  1. 核心觀念:運動知覺的產生與眼球運動、視網膜影像變化以及神經生理機制有關。
  2. 分析情境:針對 (A)、(B)、(C) 三個子題,分別描述眼球運動、視網膜影像狀態,以及是否產生運動知覺。
  3. 理論解釋:引用相關理論說明運動知覺的產生或消失的原因。

各情境分析:

(A) 凝視著一棵樹

  • 眼球運動:此時可能處於一種相對靜止的狀態,或者進行微小的掃視(microsaccades)來維持視覺的清晰度。如果只是單純注視,眼球相對穩定。
  • 視網膜影像:樹木的影像在視網膜上相對穩定,沒有明顯的大範圍位移。
  • 運動知覺:不產生。因為視網膜影像沒有顯著的移動,大腦無法偵測到運動。

(B) 眼睛盯著藍鵲從這棵樹飛到那棵樹

  • 眼球運動:眼球會進行追蹤掃視 (tracking saccades / smooth pursuit),試圖將藍鵲的影像穩定在視網膜的中央凹(fovea)上。
  • 視網膜影像:雖然眼球在運動,但由於追蹤掃視的機制,藍鵲的影像在視網膜上的位置相對穩定(在中央凹附近)。然而,背景(樹木、草地)相對於視網膜是移動的。
  • 運動知覺:產生。大腦偵測到藍鵲的移動,即使眼球也在移動。這種運動知覺是藍鵲本身在空間中的實際移動所致。

(C) 只看到一片靜止

  • 眼球運動:可能是在搜尋,進行快速掃視(saccades),但沒有成功鎖定移動的目標。
  • 視網膜影像:藍鵲已經消失在樹葉中,因此在視網膜上不再有移動的影像。看到的「一片靜止」是指周圍環境的影像,其相對位置是穩定的。
  • 運動知覺:不產生。因為視網膜上沒有移動的影像。

理論解釋:

運動知覺的產生與大腦對視網膜影像變化的偵測有關。其中一個重要的理論是運動偵測器 (Motion Detector),由Allman等人提出,認為大腦中有專門的神經元能夠對特定方向和速度的

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第 三 題5 分

續上題,這位郊遊者被突然飛過的台灣藍鵲所吸引,是什麼因素產生了吸引注意力的作用?屬於何種注意力的運作? (5%)

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本題探討注意力(attention)的機制,特別是當一個新奇且顯著的刺激出現時,如何吸引個體的注意。這涉及到注意力的選擇性、定向性以及不同類型的注意力。

解題思路:

  1. 核心觀念:注意力的來源,以及刺激本身如何引發注意。
  2. 辨識刺激特性:分析「突然飛過的台灣藍鵲」這個刺激具有哪些特徵。
  3. 連結注意力類型:將這些刺激特徵與特定的注意力機制連結。

刺激分析:
「突然飛過的台灣藍鵲」這個刺激具有以下特徵:

  • 新奇性 (Novelty):與周圍環境(靜止的樹木、草地、白雲)相比,一個快速移動的鳥類是相對新奇的。
  • 顯著性/吸引力 (Salience):鮮豔的藍色羽毛(台灣藍鵲的特徵)在綠色的草地和藍天的背景下,可能非常醒目。
  • 移動性 (Movement):運動本身就是一個強大的吸引注意力的線索,因為在演化上,移動的物體可能代表著潛在的威脅或機會。
  • 突然性 (Suddenness):突然出現的刺激更容易打破原有的注意力焦點。

注意力類型:
當一個刺激因為其本身的特質(如新奇、顯著、移動)而自動地、不受控制地吸引我們的注意時,我們稱之為由下而上 (bottom-up) 的注意力定向,或者稱為**被動式注意力 (passi

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第 四 題10 分

再續第二題,當台灣藍鵲在濃密的樹葉中消失了踪影,然而不久之後藍鵲發出了聲音,於是這位郊遊者辨認出發出聲音的位置,對那個位置再仔細地察看,終於看到了隱隱約約的藍鵲身影。試分析郊遊者透過哪些聽覺訊息,得以定位出藍鵲發出聲音的位置?又對於該位置的注意力運作,如何影響郊遊者的知覺? (10%)

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本題探討聽覺定位(auditory localization)以及注意力如何影響聽覺知覺。當視覺線索消失後,聽覺線索成為定位目標的主要依據,而注意力的定向則能幫助我們聚焦於特定聽覺訊息。

解題思路:

  1. 核心觀念:聽覺定位的機制,以及注意力在聽覺處理中的作用。
  2. 分析聽覺訊息:根據情境,推測郊遊者利用了哪些聽覺線索來定位藍鵲。
  3. 連結注意力與知覺:說明注意力如何聚焦於聽覺訊息,並進一步影響視覺知覺。

聽覺訊息與定位:
當藍鵲在樹葉中消失後,郊遊者聽到了牠的聲音,並藉此定位。主要的聽覺定位線索包括:

  1. 雙耳時間差 (Interaural Time Difference, ITD):聲音到達兩耳的時間差異。由於兩耳距離固定,聲音來自不同方向時,到達兩耳的時間會有微小差異。大腦可以利用這個時間差來判斷聲音的左右位置。
  2. 雙耳強度差 (Interaural Intensity Difference, IID) / 聲影效應 (Head-Related Transfer Function, HRTF):聲音到達兩耳的強度(音量)差異。頭部會對聲音產生阻擋和反射,導致來自不同方向的聲音,到達兩耳的強度不同。這有助於判斷聲音的左右位置,尤其是在高頻時。
  3. 單耳線索 (Monoural Cues):
    • 頭部轉動 (Head Turning):郊遊者可能會轉動頭部,試圖使雙耳接收到的聲音強度和時間差達到最大化或最一致,從而更精確地定位。
    • 聲波反射 (Sound Reflections):聲音在環境中(如樹葉、樹幹)會產生反射。這些反射的聲音到達耳朵的時間、強度和頻譜會因反射點的位置而異,大腦可以利用這些複雜的聲音資訊來判斷距離和方向。
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第 五 題15 分

兩位友人一起去喝下午茶,桌上放著蛋糕、水果、飲料等。兩人聊著天,不時拿起杯子喝飲料,又吃吃蛋糕或水果,有時互相遞送食物或飲料,彼此皆可明瞭對方的意圖並相互配合。試分析在這樣的情境中,從神經生理的觀點,視網膜層次、大腦視覺皮質V1以及更高層次腦皮質,分別進行著何種訊息處理?大腦各部分如何協同合作,讓知覺與動作得以順利進行?(15%)

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本題要求從神經生理的觀點,闡述在一個複雜的社交與互動情境中,視覺訊息如何從視網膜傳遞到大腦,並在不同層次的視覺皮質進行處理,最後如何與運動控制系統協同合作,實現知覺與動作的順利進行。這涉及視覺系統的層次化處理、通路(ventral/dorsal stream)以及神經迴路。

解題思路:

  1. 核心觀念:視覺訊息處理的層次化、通路性,以及知覺與動作的整合。
  2. 分層次闡述:從視網膜、V1 到更高層次皮質,分別描述訊息處理的內容。
  3. 協同合作機制:說明各腦區如何協同工作,實現知覺與動作的整合。

神經生理訊息處理:

  1. 視網膜層次 (Retinal Level):

    • 感光與轉換:光線進入眼睛,照射到視網膜上的感光細胞(視錐細胞和視桿細胞)。視錐細胞負責顏色和細節的視覺(白天),視桿細胞負責暗光下的視覺(對運動較敏感)。感光細胞將光能轉換為電化學訊號。
    • 初步處理:這些訊號經過雙極細胞(bipolar cells)、水平細胞(horizontal cells)和無長突細胞(amacrine cells)的初步處理。例如,水平細胞和無長突細胞參與了對比增強和邊緣偵測。
    • 神經節細胞輸出:最終,訊號被匯總到視網膜神經節細胞(retinal ganglion cells),這些細胞的軸突形成了視神經。神經節細胞已經開始進行一些基本的特徵提取,例如對邊緣、線條方向、對比度以及運動的反應。
  2. 大腦視覺皮質 V1 (Primary Visual Cortex, V1):

    • 接收與組織:視神經的訊號通過視神經交叉(optic chiasm)和外側膝狀核(lateral geniculate nucleus, LGN)後,傳遞到V1(又稱紋狀皮質)。V1的細胞對視覺刺激的特定特徵高度敏感,例如:
      • 方向選擇性 (Orientation Selectivity):對特定方向的線條或邊緣有反應。
      • 空間頻率選擇性 (Spatial Frequency Selectivity):對不同粗細的圖案有反應。
      • 雙眼整合 (Binocular Integration):整合來自兩眼的訊息,開始建立深度知覺(如利用雙眼視差)。
      • 運動偵測 (Motion Detection):部分V1神經元也能偵測到簡單的運動。
    • 基本特徵分析:V1是視覺訊息處理的基礎層,它將視網膜接收到的點狀光訊號,轉換為對邊緣、方向、顏色、簡單運動等基本視覺特徵的分析。
  3. 更高層次腦皮質 (Higher-Level Cortices):

    • 腹側通路 (Ventral Stream, "What" Pathway):從V1沿著顳葉(temporal lobe)延伸,負責物體識別和辨認。
      • V2, V4:進一步處理顏色、形狀、紋理等複雜特徵。V4對顏色和複雜形狀的辨識尤其重要。
      • 腹側內側額葉 (Inferior Temporal Cortex, IT):這裡的神經元對複雜的物體(如人臉、特定物品)有高度選擇性反應。在情境中,這部分皮質負責辨認出蛋糕、水果、杯子,以及朋友的面孔。
    • 背側通路 (Dorsal Stream, "Where/How" Pathway):從V1沿著頂葉(parietal lobe)延伸,負責空間定位、運動感知和動作引導。
      • V3, V5 (MT):V5(MT區域)對物體的運動速度和方向有高度敏感性,是運動知覺的核心區域。V3也參與運動和形狀的處理。
      • 頂葉皮質:整合空間訊息,包括物體的位置、運動軌跡,並將視覺訊息傳遞給運動皮質,以指導動作。在情境中,這部分皮質負責判斷杯子、水果在桌上的位置,朋友伸手的方向,以及自己手部需要如何移動來拿起杯子或食物。

大腦各部分如何協同合作,實現知覺與動作的順利進行:

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第 1 題2 分

選擇題:(2% x 10 = 20%)

  1. stroke: schizophrenia = ____ : ____
    (a) psychiatric disorder: neurological disorder
    (b) neurological disorder: psychiatric disorder
    (c) neurological disorder: neurological disorder
    (d) psychiatric disorder: psychiatric disorder

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本題考察對「中風 (stroke)」和「思覺失調症 (schizophrenia)」的分類,以及它們與神經疾病和精神疾病的關係。這是一個類比題。

解題思路:

  1. 核心觀念:理解 stroke 和 schizophrenia 的醫學分類。
  2. 分析類比關係:判斷 stroke 和 schizophrenia 分別屬於哪一類疾病。
  3. 選擇對應選項:找到能正確填入空格的疾病類別。
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第 2 題2 分

  1. The research of physiological psychology mainly investigate how the ____ system modulates or modulates the performance of behavior.
    (a) cardiovascular
    (b) respiratory
    (c) renal
    (d) nervous

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本題在定義生理心理學 (physiological psychology) 的研究範疇。生理心理學旨在探討生物體(特別是神經系統)的生理機制如何影響或調節行為。

解題思路:

  1. 核心觀念:理解生理心理學的研究對象。
  2. 分析選項:評估各個系統與行為調節的關係,以及哪個系統是生理心理學最主要的研究對象。

分析:

  • 生理心理學 (Physiological Psychology):研究大腦、神經系統、內分泌系統等生理結構和過程如何影響行為和心理。
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第 3 題2 分

  1. Which of the following neurotransmitters is released in the neuromuscular junction?
    (a) acetylcholine
    (b) GABA
    (c) glutamate
    (d) dopamine

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本題考察神經傳導物質在神經肌肉接頭 (neuromuscular junction) 的釋放。這是神經生理學中關於神經肌肉傳導的基礎知識。

解題思路:

  1. 核心觀念:了解神經肌肉接頭的神經傳導物質。
  2. 分析選項:判斷哪個選項是神經肌肉接頭的主要神經傳導物質。

分析:

  • 神經肌肉接頭 (Neuromuscular Junction, NMJ):是運動神經元末梢與肌肉纖維之間形成的功能性連接。
  • 神經傳導物質:在NMJ,運動神經元釋放的神經傳導物質會與肌肉纖維上的受體結合,引起肌肉收縮。
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第 4 題2 分

  1. What could be affected/altered/changed by experimental lesion of the lateral hypothalamus in the rat?
    (a) increase of feeding
    (b) decrease of feeding
    (c) increase of fear response
    (d) decrease of fear response

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本題考察下視丘 (hypothalamus) 不同區域的功能,特別是外側下視丘 (lateral hypothalamus) 的作用。下視丘在調節飢餓、飽足、體溫、睡眠、情緒等基本生理和行為功能中扮演關鍵角色。

解題思路:

  1. 核心觀念:下視丘,尤其是外側下視丘的功能。
  2. 記憶或推斷損傷後果:了解對外側下視丘進行實驗性損傷(lesion)後,可能對動物行為產生什麼影響。

分析:

  • 外側下視丘 (Lateral Hypothalamus, LH):傳統上被認為是「飢餓中樞 (hunger center)」。損傷 LH 會導致動物食慾顯著下降,甚至厭食 (aphagia),體重減輕。
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第 5 題2 分

  1. The ____ of the brain is highly associated with the development of self- administration of drug with abuse potential (e.g., amphetamine).
    (a) dopamine
    (b) serotonin
    (c) GABA
    (d) histamine

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本題考察藥物濫用(drug abuse)和成癮(addiction)的神經生理基礎,特別是與獎勵系統(reward system)相關的神經傳導物質。

解題思路:

  1. 核心觀念:藥物濫用、成癮與大腦獎勵系統,特別是多巴胺的作用。
  2. 分析選項:判斷哪個神經傳導物質在大腦獎勵迴路中扮演核心角色,並與藥物成癮行為密切相關。

分析:

  • 藥物濫用與成癮:許多濫用藥物(如安非他命、古柯鹼、嗎啡)會直接或間接影響大腦的獎勵迴路,特別是中腦邊緣多巴胺系統 (mesolimbic dopamine system)。
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第 6 題2 分

  1. In apoptosis, when a protein called Diablo bound to IAPs (Inhibitors of apoptosis proteins), the activity of caspase will ____ and then ____ apoptosis.
    (a) increase / inhibit
    (b) increase / facilitate
    (c) decrease / inhibit
    (d) decrease / facilitate

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本題考察細胞凋亡 (apoptosis) 的分子機制,特別是 CASPASE 蛋白酶與 IAP (Inhibitors of Apoptosis Proteins) 之間的相互作用。

解題思路:

  1. 核心觀念:細胞凋亡的啟動機制,CASPASE 的作用,以及 IAP 和 Diablo 蛋白的調控。
  2. 理解關鍵分子:CASPASE 是執行細胞凋亡的關鍵酶,IAP 是其抑制劑,Diablo (SMAC) 是 IAP 的拮抗劑。
  3. 推斷相互作用結果:當 Diablo 結合 IAP 時,會發生什麼?

分析:

  • 細胞凋亡 (Apoptosis):是一種程式化的細胞死亡過程。
  • CASPASE 蛋白酶 (Caspases):是一類在細胞凋亡過程中被活化的蛋白酶,它們是執行細胞凋亡的關鍵分子。CASPASE 的活化是啟動細胞凋亡的「執行者」。
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第 7 題2 分

  1. The unpleasant memory of posttraumatic stress disorder (PTSD) patient is difficult to be ____?
    (a) extinguished
    (b) retrieved
    (c) encoded
    (d) stored

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本題考察創傷後壓力症候群 (PTSD) 中記憶的特點,特別是與創傷記憶的消退、提取、編碼和儲存相關的現象。

解題思路:

  1. 核心觀念:PTSD 的核心症狀之一是持續、非自主地回憶創傷事件,以及對這些記憶的處理困難。
  2. 分析選項與 PTSD 症狀:
    • Extinguished (消退):PTSD 患者的特點是創傷記憶難以消退。恐懼反應(與創傷記憶相關)通常持續存在。
    • Retrieved (提取):PTSD 患者經常會經歷創傷記憶的非自主性提取(侵入性回憶, intrusive memories),儘管有時他們也可能迴避(avoidance)某些回憶的提取。但總體而言,記憶的「提取」是 PTSD 的一個突出問題,尤其是負面情緒伴隨的提取。
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第 8 題2 分

  1. Which of the following emotional response is most likely to be different in humans living in the modern society to those in the isolated/non-literate group?
    (a) happiness
    (b) fear
    (c) anger
    (d) disgust

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本題考察不同社會文化背景下,情緒表達與體驗的差異。它涉及文化心理學和情緒科學的知識。

解題思路:

  1. 核心觀念:情緒的普遍性與文化特異性。
  2. 分析選項:評估四種基本情緒(快樂、恐懼、憤怒、厭惡)在不同文化群體中的差異可能性。
  3. 連結社會發展與情緒:思考現代社會的特徵(如複雜的社會規範、人際互動、法律體系)如何影響情緒的表達和體驗。

分析:

  • 基本情緒 (Basic Emotions):快樂、悲傷、恐懼、憤怒、厭惡、驚訝通常被認為是跨文化普遍存在的。這些情緒的生理反應和面部表情在不同文化中具有相似性。
  • 現代社會 vs. 隔離/非文盲群體:
    • 快樂 (Happiness):雖然快樂的體驗是普遍的,但其觸發因素、表達方式和對「成功」的定義可能因文化而異。
    • 恐懼 (Fear):對基本威脅(如掠食者、危險)的恐懼是普遍的。但對社會性威脅(如被排斥、失業)的恐懼可能在複雜社會中更為突出。
    • 憤怒 (Anger):憤怒的觸發因素(如不公、侵犯)可能是普遍的,但其表達的強度、對象和方式受到文化規範的嚴格約束。現代社會有更複雜的社會規則和法律來約束和處理憤怒。
    • 厭惡 (Disgust):厭惡是對有毒食物、排泄物等產生的基本反應,這也是普遍的。
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第 9 題2 分

  1. Which of the following terms is associated with symptoms of schizophrenia?
    (a) Kluver-Bucy syndrome
    (b) Hebbian synapses
    (c) hypofrontality hypothesis
    (d) adipsia and aphasia

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本題考察與精神疾病,特別是思覺失調症 (schizophrenia) 相關的術語。

解題思路:

  1. 核心觀念:了解各選項的術語定義,並判斷哪個與思覺失調症的症狀或病理機制有關。
  2. 逐一分析選項:
    • (a) Kluver-Bucy syndrome:這是一種由於顳葉(特別是杏仁核和海馬迴)損傷引起的綜合症,特徵包括情感淡漠、過度的口腔探索行為(什麼都想往嘴裡放)、性行為異常、視物辨認困難等。與思覺失調症的典型症狀(如幻覺、妄想、思維混亂)不同。
    • (b) Hebbian synapses:這是神經科學中關於學習和記憶的理論,認為「一起激發的神經元會連接在一起 (neurons that fire together, wire together)」。這是一個學習機制,與特定精神疾病的症狀無直接關聯。
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第 10 題2 分

  1. excitatory post-synaptic potential : inhibitory post-synaptic potential = ____ : ____
    (a) GABA: glutamate
    (b) glutamate: GABA
    (c) dopamine: norepinephrine
    (d) norepinephrine : dopamine

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本題考察興奮性突觸後電位 (excitatory postsynaptic potential, EPSP) 和抑制性突觸後電位 (inhibitory postsynaptic potential, IPSP) 的產生與相關神經傳導物質的關係。

解題思路:

  1. 核心觀念:EPSP 和 IPSP 的定義,以及哪些神經傳導物質分別主要引起 EPSP 和 IPSP。
  2. 分析選項:判斷哪個選項中的神經傳導物質組合能正確對應 EPSP 和 IPSP。

分析:

  • EPSP (Excitatory Postsynaptic Potential):是指當神經傳導物質與突觸後膜上的受體結合後,引起突觸後神經元膜電位向更正向(去極化)移動的電位變化。這種去極化增加了神經元產生動作電位的可能性。
  • IPSP (Inhibitory Postsynaptic Potential):是指當神經傳導物質與突觸後膜上的受體結合後,引起突觸後神經元膜電位向更負向(超極化)或更難達到閾值的移動。這種變化降低了神經元產生動作電位的可能性。
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第 二 題15 分

二、解釋名詞:(5%×3=15%)

  1. neurons vs. glia cells
  2. circadian rhythm
  3. long-term potentiation (LTP)

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本題要求解釋三個重要的神經科學名詞。

解題思路:

  1. 核心觀念:理解每個名詞的定義、功能和重要性。
  2. 清晰定義:為每個名詞提供準確、簡潔的定義。
  3. 補充說明:適當補充其功能、在神經系統中的角色或相關現象,以使解釋更完整。

1. Neurons vs. Glia cells (神經元 vs. 神經膠質細胞)

  • 神經元 (Neurons):是神經系統的基本結構和功能單位,負責接收、處理和傳遞神經訊號(電化學訊號)。它們具有特化的結構,如細胞體(soma)、樹突(dendrites)用於接收訊號,軸突(axon)用於傳遞訊號。神經元是神經系統中進行資訊傳遞和處理的主要細胞。

  • 神經膠質細胞 (Glia cells / Neuroglia):是神經系統中的支持細胞,數量遠多於神經元。它們不直接參與神經訊號的傳遞(至少不是以電化學訊號的方式),但對神經元的生存、功能和結構穩定至關重要。神經膠質細胞有多種類型,包括:

    • 星狀膠質細胞 (Astrocytes):提供營養支持,維持細胞外環境穩定(如離子濃度),參與血腦屏障的構成,並可能調節突觸傳導。
    • 寡樹突膠質細胞 (Oligodendrocytes)(在中樞神經系統)和許旺細胞 (Schwann cells)(在外周神經系統):負責形成髓鞘 (myelin sheath),包裹軸突,加速神經訊號的傳導(跳躍傳導)。
    • 小膠質細胞 (Microglia):是神經系統中的免疫細胞,負責清除病原體、受損細胞和代謝廢物。
    • 衛星膠質細胞 (Satellite cells):在外周神經節中支持神經元細胞體。
  • 總結:神經元是執行神經訊號傳遞的「工作細胞」,而神經膠質細胞則是負責「後勤保障」、「結構支撐」、「免疫監視」和「訊號傳導加速」的「輔助細胞」。兩者協同工作,共同維持神經系統的正常運作。

2. Circadian Rhythm (晝夜節律)

  • 定義:晝夜節律是指生物體內一種約為 24 小時週期的生理或行為節律。它是內在的生物鐘(biological clock)調控的,但也會受到外部環境線索(主要是光線)的同步(entrainment)。

  • 功能與機制:晝夜節律影響著許多生理過程,包括睡眠-覺醒週期、體溫變化、激素分泌(如皮質醇、褪黑激素)、食慾、新陳代謝、認知表現等。

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第 三 題15 分

三、問答題(15%)
試從下列腦組織任選其中的三個,分別敘述其解剖(位置)特徵、神經功能、臨床異常現像或症狀等:pituitary gland, hypothalamus, basal ganglia, hippocampus, amygdala.

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這一題的完整詳解

本題要求從五個腦結構中任選三個,分別描述其解剖位置、神經功能以及相關的臨床異常。這是一個綜合性的腦科學知識題,需要對這些結構有深入的了解。

解題思路:

  1. 核心觀念:選擇三個腦結構,並系統性地闡述它們的解剖學、生理學和病理學特徵。
  2. 結構選擇:從 pituitary gland, hypothalamus, basal ganglia, hippocampus, amygdala 中選擇三個。
  3. 分點闡述:對每個選定的結構,分別回答:
    • 解剖(位置)特徵 (Anatomical Features/Location):它在哪裡?與哪些結構相鄰?
    • 神經功能 (Neural Function):它在神經系統中扮演什麼角色?主要負責哪些生理或行為過程?
    • 臨床異常現象或症狀 (Clinical Abnormalities/Symptoms):當該結構出現病變或功能障礙時,會表現出哪些疾病或症狀?

結構選擇與闡述 (以下選擇 pituitary gland, hypothalamus, hippocampus 作為範例,考生可自行替換)


範例結構 1:Pituitary Gland (腦下垂體)

  • 解剖(位置)特徵:

    • 腦下垂體是一個位於大腦底部、蝶鞍 (sella turcica) 中的小腺體,由柄狀結構(腦下垂體柄, pituitary stalk)連接到下視丘。
    • 它由兩個主要部分組成:前葉 (anterior pituitary) 和後葉 (posterior pituitary),這兩部分在起源、結構和功能上都有所不同。
  • 神經功能:

    • 腦下垂體被稱為「內分泌系統的總開關」,它接收來自下視丘的訊號,並分泌多種激素來調節其他內分泌腺體的功能,進而影響人體的生長、代謝、生殖、應激反應等。
    • 前葉分泌:生長激素 (GH)、促甲狀腺激素 (TSH)、促腎上腺皮質激素 (ACTH)、促性腺激素 (FSH & LH)、催乳素 (PRL)、黑色細胞刺激素 (MSH)。
    • 後葉分泌:抗利尿激素 (ADH/vasopressin) 和催產素 (oxytocin),這兩種激素實際上是由下視丘產生,儲存在後葉並由後葉釋放。
  • 臨床異常現象或症狀:

    • 腦下垂體腫瘤 (Pituitary Adenoma):是最常見的異常。
      • 功能性腫瘤:分泌過量激素,導致:
        • 生長激素過量:成人導致肢端肥大症 (acromegaly),兒童導致巨人症 (gigantism)。
        • PRL 過量:女性導致閉經、溢乳;男性導致性慾減退、勃起功能障礙。
        • ACTH 過量:導致庫欣氏症 (Cushing's disease)。
        • TSH 過量:導致甲狀腺功能亢進 (hyperthyroidism)。
      • 非功能性腫瘤:腫瘤壓迫周圍組織,導致:
        • 壓迫視神經交叉:引起視野缺損(如雙顳側偏盲)。
        • 壓迫正常腦下垂體組織:導致激素分泌不足(腦下垂體功能低下, hypopituitarism),出現生長遲緩、甲狀腺功能低下、腎上腺皮質功能低下、性腺功能低下等。
    • 腦下垂體功能低下 (Hypopituitarism):可能由腫瘤、手術、創傷、放射治療或某些疾病引起。

範例結構 2:Hypothalamus (下視丘)

  • 解剖(位置)特徵:

    • 下視丘位於丘腦 (thalamus) 的下方,是間腦 (diencephalon) 的一部分。
    • 它位於大腦底部,毗鄰視神經交叉、腦下垂體、乳頭體 (mammillary bodies) 等重要結構。
    • 由許多小核 (nuclei) 組成,每個核具有特定的功能。
  • 神經功能:

    • 下視丘是自主神經系統 (autonomic nervous system) 的最高中樞,參與調節體溫、飢餓、口渴、睡眠-覺醒週期、性行為、情緒反應(如恐懼、攻擊
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