108 年 國立政治大學心理學系碩士班臨床組《知覺與生理心理學》
第 一 題10 分
Hubel 與 Wiesel 由於其在視覺神經生理的卓越貢獻,獲得諾貝爾獎殊榮。請說明他們對於視皮質神經生理的重要研究想法、成果,及其對於視覺研究的貢獻。
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本題主要在探討 Hubel 和 Wiesel 的視覺神經生理研究,這屬於視覺感知歷程中的神經基礎。
研究想法與成果:
Hubel 和 Wiesel 的研究核心在於理解視覺訊息是如何在大腦皮質中被處理的。他們的主要想法是,視覺系統並非被動地接收訊息,而是透過神經元對特定特徵(如線條、方向、邊緣)進行選擇性反應,並將這些特徵組合起來,最終形成我們所感知到的複雜視覺影像。
他們的研究方法非常經典:
- 單元記錄 (Single-unit recording): 他們將微電極植入貓或猴子的視覺皮質,記錄單一神經元的電生理活動。
- 受刺激測試: 他們向動物展示各種視覺刺激,如不同方向、對比度、顏色、形狀的線條、光點、圖案等,觀察哪些刺激能引發神經元的反應。
透過這些實驗,他們發現了幾個關鍵性的成果:
- 感受野 (Receptive field): 他們發現視覺皮質神經元對其「感受野」內的刺激有反應。這個感受野是一個特定的區域,當刺激出現在這個區域時,神經元才會被活化。
- 簡單細胞 (Simple cells): 這些細胞的感受野是長方形的,對特定方向的線條或邊緣有最強烈的反應。它們的反應是「二元」的,即感受野內有特定的「興奮區」和「抑制區」。
- 複雜細胞 (Complex cells): 這些細胞的感受野更大,對特定方向的線條或邊緣有反應,但它們對刺激的位置不那麼敏感,且會對移動的刺激產生反應。它們的反應更像是對「方向選擇性」的偵測。
- 超複雜細胞 (Hypercomplex cells): 這些細胞不僅對特定方向有反應,還對線條的長度或端點有敏感性。
- 階層處理 (Hierarchical processing): 他們提出視覺訊息是經過階層式處理的。
第 二 題10 分
隨著春夏秋冬四季變化,自然界充滿著各式各樣的色彩,然而有些人由於顏色知覺缺損(color deficiency),並不能完整地知覺到所有的顏色。請說明顏色知覺缺損有何不同的類型,以及透過何種心理物理測量方法,可以詳細診斷其顏色知覺缺損的類型。
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本題探討顏色知覺的生理基礎與異常,屬於感覺與知覺中的視覺感知異常。
顏色知覺缺損的類型:
顏色知覺缺損,俗稱色盲,是人眼對顏色感知出現異常的現象。其根本原因在於視網膜錐狀細胞(cones)的功能異常或缺失。根據受影響的錐狀細胞種類和程度,顏色知覺缺損主要可分為以下幾類:
-
全色盲 (Achromatopsia):
- 描述: 這是最嚴重、最罕見的顏色知覺缺損。患者的視網膜中幾乎沒有功能正常的錐狀細胞,所有三種錐狀細胞(紅、綠、藍)都無法正常工作。
- 表現: 患者看到的整個世界是黑白灰的,無法感知任何顏色,只能分辨明暗。他們通常伴隨有畏光(photophobia)和視力不佳(reduced visual acuity)。
- 類型:
- 完全性全色盲 (Rod monochromacy): 僅有視桿細胞(rods)能作用,但視桿細胞本身不負責顏色感知,且在亮光下過度活化會導致畏光。
- 部分性全色盲 (Cone monochromacy): 視網膜中可能只有一種錐狀細胞功能正常,但這不足以產生顏色感知。
-
二色覺 (Dichromacy):
- 描述: 患者只有兩種功能正常的錐狀細胞,缺少一種錐狀細胞。這導致他們在感知顏色時,會將某些顏色混淆。
- 類型:
- 紅綠色盲 (Deuteranopia & Protanopia):
- 綠色盲 (Deuteranopia): 缺乏功能正常的綠色錐狀細胞。患者無法區分綠色與紅色,以及某些藍紫色與黃色。這是最常見的色盲類型。
- 紅色盲 (Protanopia): 缺乏功能正常的紅色錐狀細胞。表現與綠色盲類似,但紅色看起來較暗。
- 藍黃色盲 (Tritanopia): 缺乏功能正常的藍色錐狀細胞。患者無法區分藍色與黃色,以及綠色與紫色。此類型較為罕見。
- 紅綠色盲 (Deuteranopia & Protanopia):
-
單色覺 (Monochromacy):
- 描述: 這種情況下,患者只有一種功能正常的錐狀細胞。
- 類型:
- 紅色單色覺 (Protanomaly): 紅色錐狀細胞功能異常,對紅光敏感度降低。
- 綠色單色覺 (Deuteranomaly): 綠色錐狀細胞功能異常,對綠光敏感度降低。
- 藍色單色覺 (Tritanomaly): 藍色錐狀細胞功能異常,對藍光敏感度降低。
第 三 題10 分
當人們走在熟悉的街道上,有時街上的景物有了極大的改變,然而並没有被察覺,直到其他人提示之後,才警訝地發現到變化。請嘗試以知覺心理學有關注意力的理論觀點,說明這種現象可能在何種情況下發生,並對於此一現象加以解釋。
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本題探討的是「視而不見」現象,這與知覺心理學中的「注意力」及其與「感知」的關係密切相關。
現象核心:
人們在熟悉環境中,對某些改變視而不見,直到被提示才察覺。這說明了感知並非單純的訊息接收,而是需要有意識或無意識的注意力資源投入。
與注意力理論相關的解釋:
-
注意力篩選理論 (Bottleneck Theories of Attention):
- 代表人物/理論: Broadbent 的過濾器模型 (Filter Model)。
- 核心觀點: 訊息從進入感覺器官後,會經過一個「瓶頸」或「過濾器」,只有被選中的訊息才能進入後續的深度處理(如意義理解、記憶)。這個過濾器是基於物理特徵(如聲音的頻率、位置、或視覺的顏色、形狀)來運作的。
- 應用解釋: 在熟悉的街道上,人們的注意力通常會被預設的、預期的訊息所「過濾」掉。例如,如果一個人走在每天上班的路上,他可能已經「自動導航」了,他的注意力主要放在目標(到達公司)、潛在的危險(車輛、行人)或與目標相關的訊息上。那些與日常經驗不符但又非立即危險的改變(如一間店面換了招牌、一棵樹被移走),由於不符合預期的訊息流,可能在「過濾器」階段就被忽略了。直到有人提示,這些被過濾掉的訊息才獲得了被重新注意的機會,進而引發察覺。
-
注意力衰減理論 (Attenuation Theory):
- 代表人物/理論: Treisman 的衰減器模型 (Attenuator Model)。
- 核心觀點: 與 Broadbent 的「全或無」過濾不同,Treisman 認為過濾器並非完全阻斷未被注意的訊息,而是「衰減」其強度。意義較重要或與當前任務相關的訊息,即使強度被衰減,也可能達到被識別的閾值。
- 應用解釋: 在熟悉街道的例子中,那些改變的景物可能因為與個人當前任務(如「回家」或「去公司」)關聯性不高,且未觸發警覺(如火災、異常人群),其訊息強度被衰減到感知閾值之下。直到他人提示,這些被衰減的訊息才「提升」到可被察覺的水平。
-
多通道理論 (Multichannel Theory):
- 代表人物/理論: W. N. D. LaBerge and R. E. Neisser 等人的觀點。
第 四 題10 分
3D電影所呈現的逼真立體感,相當令人震撼,然而其基本原理,乃是根據人類的視覺系統所具備的一項深度知覺機制。請說明3D電影所呈現的視覺訊息,如何提供深度線索,而透過何種深度知覺機制產生栩栩如生的立體感。
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本題探討3D電影如何利用人類的視覺感知機制來創造立體感,重點在於「深度知覺」(depth perception) 的機制。
3D電影的原理與深度線索:
3D電影的製作方式通常是使用兩個略有不同角度的攝影機同時拍攝,模擬人類雙眼的視角。觀看時,觀眾透過特殊的眼鏡(如偏光眼鏡或分時眼鏡),讓左眼接收左邊攝影機拍攝的影像,右眼接收右邊攝影機拍攝的影像。這兩個略有差異的影像,就是3D電影提供深度線索的基礎。
3D電影主要利用的是人類視覺系統中最重要的兩種深度線索:
-
雙眼線索 (Binocular Cues):
- 視差 (Binocular Disparity) / 雙眼視差 (Retinal Disparity): 這是3D電影最核心的深度線索。由於我們的雙眼分開約 6.5 公分,左右眼接收到的物體影像會有微小的差異,尤其對於近距離的物體,這種差異更明顯。這種左右眼影像的差異,稱為「視差」。
- 3D電影的應用: 3D電影拍攝的兩個鏡頭,捕捉到的畫面本身就帶有視差。觀看時,左眼看到左鏡頭的畫面,右眼看到右鏡頭的畫面。大腦接收到這兩個略有差異的影像後,會將它們進行融合(fusion)。大腦的神經機制(尤其是在大腦皮質的 V1 區域)能夠解碼這種視差,判斷物體相對於觀察者的距離。視差越大,表示物體越近;視差越小,表示物體越遠。3D電影利用不同程度的視差來模擬不同距離的物體,從而產生立體感。
- 雙眼輻合 (Binocular Convergence): 當我們注視一個物體時,我們的雙眼會向內轉動(輻合),以使物體的影像落在兩眼黃斑部的中央凹上。物體越近,眼睛的輻合角度越大;物體越遠,輻合角度越小。
- 3D電影的應用: 雖然 3D 電影主要依賴視差,但當觀眾專注於銀幕上的特定物體時,眼睛的輻合也會提供額外的深度線索。不過,有時 3D 電影在製造「太過」明顯的視差時,可能會導致眼睛的輻合與視差所暗示的距離不一致,造成「視覺疲勞」或「眼睛不適」。
- 視差 (Binocular Disparity) / 雙眼視差 (Retinal Disparity): 這是3D電影最核心的深度線索。由於我們的雙眼分開約 6.5 公分,左右眼接收到的物體影像會有微小的差異,尤其對於近距離的物體,這種差異更明顯。這種左右眼影像的差異,稱為「視差」。
-
單眼線索 (Monocular Cues):
- 描述: 這些線索不需要雙眼協同作用,單眼即可感知。3D 電影的製作也會利用這些線索來增強立體感,尤其是在畫面較遠處或背景的處理上。
- 常見單眼線索:
第 五 題10 分
當人們聆聽一場演唱會,歌手以及各種伴奏樂器的聲音了了分明,不會互相混淆,然而當這些聲音進入人耳時,是完全混在一起的。聽覺系統對於這些同時進入耳朵的聲音,如何區辨其來自不同的音源?亦即聽覺場景(auditory scene)知覺是如何達成的?
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本題探討的是「聽覺場景分析」(Auditory Scene Analysis, ASA) 的核心問題,即大腦如何在複雜的聲學環境中,將分離的聲響(如演唱會中的歌手、不同樂器的聲音)區分開來,形成有結構的聽覺感知。這屬於聽覺知覺的範疇。
核心問題:
在現實生活中,我們的耳朵接收到的是聲波的疊加,是大腦無法直接分辨出哪個聲波來自哪個音源。然而,我們卻能清晰地辨識出不同的聲音(如人聲、吉他聲、鼓聲),並將它們歸屬到各自的音源。這個將混合聲波分解成獨立聲源的過程,就是聽覺場景分析。
聽覺系統區辨不同音源的機制(聽覺場景分析的原則):
根據 Albert Bregman 等人的研究,聽覺系統主要依賴以下幾種「分組原則」(grouping principles) 或「線索」(cues) 來將聲音分解並歸屬到不同的音源:
-
時域線索 (Temporal Cues):
- 同時發生性 (Onset Coincidence): 如果一系列聲音(如一個樂句或一個音符)在時間上幾乎同時開始,大腦傾向於將它們歸為同一個音源。在演唱會中,歌手的聲音和樂器聲可能同時開始一個樂句,這有助於將它們關聯起來。
- 時間上的同步性 (Temporal Continuity/Regularity): 來自同一音源的聲音通常會以一種有規律的方式出現,例如音高的變化、節奏的重複。大腦會尋找這種時間上的連續性和規律性,將符合同一規律的聲音歸為一類。
- 時間上的相干性 (Temporal Coherence): 來自同一音源的聲音,其音高、音量、音色等特徵的變化通常是平滑且相關的。
-
頻域線索 (Frequency/Spectral Cues):
- 頻率相似性 (Frequency Similarity): 來自同一音源的聲音,其諧波(harmonics)通常是成比例的。例如,人聲或樂器發出的聲音,其基頻(fundamental frequency)之上會有一系列諧波。大腦可以識別這些諧波之間的數學關係,將屬於同一組諧波(來自同一音源)的聲音關聯起來。
- 頻率調變 (Frequency Modulation): 來自同一音源的聲音,其頻率的變化(如音高的細微起伏)通常是平滑且一致的。
- 音色 (Timbre): 音色是聲音的「質感」,它主要由基頻的強度和一系列諧波的相對強度決定。不同音源(如小提琴和鋼琴)有不同的音色,大腦能通過識別這些獨特的諧波結構來區分音源。
第 一、選擇題 題2 分
選擇題:(2% x 10 = 20%)
-
Alzheimer's disease: Parkinson's disease =
(a) dopaminergic dysfunction : cholinergic dysfunction
(b) cholinergic dysfunction : dopaminergic dysfunction
(c) dopaminergic dysfunction : serotoninergic dysfunction
(d) serotoninergic dysfunction : dopaminergic dysfunction -
In terms of anatomical location in the adult brain:
thalamus : hypothalamus =
(a) forebrain : midbrain
(b) forebrain : hindbrain
(c) midbrain : hindbrain
(d) forebrain : forebrain
(e) midbrain : midbrain
(f) hindbrain : hindbrain -
In terms of postsynaptic potential, GABA : glutamate =
(a) excitatory : excitatory
(b) inhibitory : inhibitory
(c) inhibitory : excitatory
(d) excitatory : inhibitory -
Which of the following function(s) is related to the cerebellum?
(a) motor only
(b) learning only
(c) both motor and learning
(d) none of above -
Release of ______ is positively correlated to the increase of the rat's lever-pressing responses for obtaining the cocaine infused into the jugular vein then circulated to the body/brain (so-called the self-administration of drug model).
(a) norepinephrine
(b) serotonin
(c) dopamine
(d) GABA -
The body weight of a leptin knockout mouse is ______ that of the wild-type control subject.
(a) significantly lower than
(b) significantly greater than
(c) generally equal to -
Lesion of the amygdala of the rat would most likely inhibit
(a) the fear conditioning
(b) the spatial learning and memory
(c) the eye-blink conditioning
(d) learning motor movement to catch a ball -
The blood level of ______, most likely, is significantly higher in the aggressive rat as compared to the normal control subject.
(a) testosterone
(b) estrogen
(c) melatonin
(d) prolactin -
The typical antipsychotic drug in treating schizophrenic patients is known for its pharmacological mechanism mainly associated to block ______.
(a) serotonin receptors
(b) serotonin reuptake transporters
(c) dopamine receptors
(d) dopamine reuptake transporters -
As inferred by the findings from basic research, the behavioral function of ______ is associated to the mirror neurons.
(a) observational learning
(b) social interaction with empathy
(c) early language development
(d) a and b
(e) a and c
(f) b and c
(g) a, b, and c
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1. Alzheimer’s disease 與 Parkinson’s disease
核心觀念
Alzheimer’s disease(阿茲海默症)主要涉及膽鹼能神經系統功能下降,尤其是基底前腦的膽鹼能神經元退化;Parkinson’s disease(帕金森氏症)主要涉及黑質緻密部的多巴胺能神經元退化,造成基底核迴路中的多巴胺不足。
解題方法
先將疾病與主要神經傳導物質配對:
- Alzheimer’s disease 膽鹼能功能障礙
- Parkinson’s disease 多巴胺能功能障礙
因此配對為:
選項分析
- (a) dopaminergic dysfunction : cholinergic dysfunction
錯誤。兩者的神經傳導物質順序顛倒。 - (b) cholinergic dysfunction : dopaminergic dysfunction
正確。符合兩種疾病的主要神經化學病理。 - (c) dopaminergic dysfunction : serotoninergic dysfunction
錯誤。阿茲海默症並非以多巴胺功能障礙為主要特徵,帕金森氏症也不是以血清素功能障礙為核心。 - (d) serotoninergic dysfunction : dopaminergic dysfunction
錯誤。第一個配對錯誤;阿茲海默症的代表性缺損為膽鹼能功能下降。
解題技巧
記憶口訣:
「阿茲海默症缺乙醯膽鹼,帕金森氏症缺多巴胺。」
其中乙醯膽鹼屬於膽鹼能系統,多巴胺屬於多巴胺能系統。
【答案】(b)
2. Thalamus 與 hypothalamus 的腦部位置
核心觀念
成人腦的前腦(forebrain)包含端腦與間腦(diencephalon)。丘腦(thalamus)與下視丘(hypothalamus)皆屬於間腦,因此兩者都位於前腦。
解題方法
依解剖分類判斷:
所以:
選項分析
- (a) forebrain : midbrain
錯誤。丘腦屬前腦,但下視丘也屬前腦,不屬中腦。 - (b) forebrain : hindbrain
錯誤。下視丘不屬後腦。 - (c) midbrain : hindbrain
錯誤。丘腦與下視丘皆不屬於此配對。 - (d) forebrain : forebrain
正確。兩者皆是間腦結構,隸屬前腦。 - (e) midbrain : midbrain
錯誤。丘腦不是中腦結構,下視丘也不是。 - (f) hindbrain : hindbrain
錯誤。兩者皆不屬後腦。
解題技巧
看到 thalamus 與 hypothalamus 時,先想「間腦」;再由「間腦屬前腦」得到答案。腦區分類可簡記為:
- 前腦:端腦、間腦
- 中腦:midbrain
- 後腦:橋腦、小腦、延腦等結構
【答案】(d)
3. GABA 與 glutamate 的突觸後電位
核心觀念
突觸後電位可分為:
- 興奮性突觸後電位(EPSP):使膜電位去極化,提高神經元產生動作電位的機率。
- 抑制性突觸後電位(IPSP):使膜電位過極化或產生分流抑制,降低神經元產生動作電位的機率。
GABA 是中樞神經系統主要的抑制性神經傳導物質;glutamate(麩胺酸)是主要的興奮性神經傳導物質。
解題方法
依神經傳導物質的主要功能配對:
選項分析
- (a) excitatory : excitatory
錯誤。GABA 的主要作用不是興奮,而是抑制。 - (b) inhibitory : inhibitory
錯誤。雖然 GABA 是抑制性,但 glutamate 是興奮性。 - (c) inhibitory : excitatory
正確。符合 GABA 與 glutamate 的典型生理功能。 - (d) excitatory : inhibitory
錯誤。此選項將兩者功能完全倒置。
解題技巧
最重要的對照是:
不可因為同一種神經傳導物質在不同受體或不同神經迴路中具有調節差異,就混淆其在基礎生理學考題中的主要分類。
【答案】(c)
4. 小腦的功能
核心觀念
小腦(cerebellum)不只是控制動作,也參與動作學習與其他形式的學習。其重要功能包括:
- 動作協調與精細調整
- 姿勢與平衡控制
- 動作時序與誤差修正
- 動作技能學習
- 經典制約中的反應學習,例如眼瞼制約
解題方法
題目問的是小腦相關功能是否只限於動作。小腦透過比較「預期動作」與「實際動作」之間的誤差,逐步修正動作表現,因此同時涉及 motor 與 learning。
選項分析
- (a) motor only
錯誤。小腦確實參與動作控制,但功能不只限於動作執行。 - (b) learning only
錯誤。小腦也負責動作協調、平衡與姿勢調整。 - (c) both motor and learning
正確。小腦同時參與動作控制與動作學習。 - (d) none of above
錯誤。選項 (c) 已正確描述小腦功能。
解題技巧
不要把小腦只記成「維持平衡」。考題若同時出現 motor 與 learning,通常是在測試小腦兼具動作調節及動作學習功能。
【答案】(c)
5. 古柯鹼自我給藥與神經傳導物質
核心觀念
古柯鹼自我給藥模型是研究藥物獎賞與動機的重要動物模型。古柯鹼會阻斷多巴胺轉運體(dopamine transporter, DAT),減少多巴胺回收,使伏隔核等獎賞迴路中的多巴胺濃度升高。
靜脈注射古柯鹼後,動物為了再次獲得藥物而增加壓桿反應,這種行為與中腦邊緣多巴胺系統的活化密切相關。
解題方法
將「藥物獎賞」與「中腦邊緣系統」連結:
因此與壓桿反應增加正相關的神經傳導物質是 dopamine。
選項分析
- (a) norepinephrine
錯誤。正腎上腺素參與警覺、喚醒與壓力反應,但不是古柯鹼獎賞行為的主要解釋。 - (b) serotonin
錯誤。血清素與情緒、衝動控制等功能有關,但古柯鹼自我給藥的核心機制是多巴胺獎賞系統。 - (c) dopamine
正確。古柯鹼阻斷多巴胺回收,提升突觸間多巴胺,強化壓桿自我給藥行為。 - (d) GABA
錯誤。GABA 是主要抑制性傳導物質,並非此模型中直接代表藥物獎賞的主要物質。
解題技巧
看到「自我給藥」「壓桿反應」「古柯鹼」「獎賞」時,優先聯想到:
尤其是腹側被蓋區到伏隔核的多巴胺投射。
【答案】(c)
第 二、解釋名詞 題5 分
二、解釋名詞:(5%×3=15%)
- agonist vs. antagonist
- spatial memory
- oxytocin
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本部分為解釋名詞,需要準確定義並簡述其在生理心理學或神經科學中的意義。
-
Agonist vs. Antagonist
- 核心概念: 藥物或化學物質與受體的交互作用。
- Agonist (激動劑/促效劑): 指一種物質(如藥物、神經傳導物質)能夠與細胞上的特定受體結合,並「活化」該受體,從而產生細胞反應或模擬內源性物質的作用。它會增強或啟動某種生理過程。
- 例子: 嗎啡是鴉片類受體的激動劑,能模仿內源性鴉片肽的作用,產生鎮痛效果。
- Antagonist (拮抗劑/阻斷劑): 指一種物質能夠與細胞上的特定受體結合,但它「不活化」受體,反而「阻斷」了內源性物質或激動劑與該受體的結合。這會抑制或阻止受體的正常功能,從而減弱或阻斷某種生理過程。
- 例子: 納洛酮 (naloxone) 是鴉片類受體的拮抗劑,可以阻斷嗎啡的作用,用於治療鴉片類藥物過量。
- 在神經科學中的意義: 這些概念對於理解藥物如何影響神經傳導、以及神經系統的調節機制至關重要。許多藥物(如抗精神病藥、抗抑鬱藥、β-阻斷劑等)的作用機制就是通過作為受體的激動劑或拮抗劑來實現的。
- 【答案】
- Agonist (激動劑/促效劑): 指能與特定受體結合並啟動該受體,產生生理效應的物質。它模仿或增強內源性物質的作用。
- Antagonist (拮抗劑/阻斷劑): 指能與特定受體結合,但不能啟動該受體,反而阻斷內源性物質或其他激動劑與受體結合,進而抑制或阻止受體功能的物質。
-
Spatial Memory
- 核心概念: 記憶系統中的一種特殊類型,與空間資訊的儲存和提取有關。
- 定義: 空間記憶是指關於環境佈局、物體位置、導航路徑以及空間關係的知識和記憶。它使我們能夠記住某個地點在哪裡,如何從一個地方導航到另一個地方,以及在空間中辨識物體的位置。
- 神經基礎: 空間記憶與大腦的幾個關鍵區域密切相關,尤其是:
- 海馬迴 (Hippocampus): 被認為是空間記憶形成和儲存的核心結構。海馬迴中的「位置細胞」(place cells) 和「網格細胞」(grid cells) 被認為在表徵空間位置和導航中起關鍵作用。
- 頂葉皮質 (Parietal Cortex): 參與空間資訊的整合、方向感和導航。
- 前額葉皮質 (Prefrontal Cortex): 參與空間工作記憶和執行功能,如規劃和決策。
- 在生理心理學中的意義: 空間記憶對於動物(包括人類)的生存和適應至關重要,例如尋找食物、躲避危險、尋找配偶等。
第 三 題15 分
三、問答題(15%)
生理心理學(physiological psychology)有時候從廣義角度而言,可稱為生物心理學(biological psychology),近年來也被稱為行為神經科學(behavioral neuroscience),試述這個領域如何探討行為與腦的互動奧秘(即說明這領域相關的研究取向或方式)。另外;請從大腦發育的觀點,試述馬斯洛的需求層次理論(Maslow's hierarchy of needs)的神經基礎。
登入後即可作答並保存紀錄。
本題分為兩個部分:一是探討生理心理學/生物心理學/行為神經科學的研究取向,二是將馬斯洛的需求層次理論與大腦發育的神經基礎連結。
第一部分:生理心理學/生物心理學/行為神經科學的研究取向
這個領域的共同目標是理解行為和心理過程的生物學基礎,即大腦、神經系統、內分泌系統等如何影響我們的思想、情感和行為。它們之間關係非常密切,只是側重點和術語略有不同:
- 生理心理學 (Physiological Psychology): 傳統上更側重於使用實驗動物,通過直接操縱大腦(如手術、藥物、電刺激)來研究其對行為的影響。
- 生物心理學 (Biological Psychology): 是一個更廣泛的術語,涵蓋了所有研究心理過程生物學基礎的學科,包括神經科學、內分泌學、遺傳學等。
- 行為神經科學 (Behavioral Neuroscience): 近年來更常用的術語,強調將神經科學的發現應用於理解行為。它整合了生理心理學、神經科學、認知科學、比較心理學等多個領域的知識和方法。
研究取向與方式:
行為神經科學領域採用多樣化的研究方法,從分子、細胞、系統到個體和社會層面,以多層次的方式探討行為與腦的互動。主要的研究取向和方式包括:
-
神經解剖學研究 (Neuroanatomical Studies):
- 方法: 透過顯微鏡、染色技術、影像技術(如 MRI, fMRI, CT)來觀察大腦的結構、神經元的連接、神經迴路的佈局。
- 目的: 了解不同腦區的結構特徵、神經通路、以及它們可能與特定行為相關的解剖學基礎。例如,研究海馬迴的結構與記憶的關係。
-
神經生理學研究 (Neurophysiological Studies):
- 方法:
- 單元記錄 (Single-unit Recording): 記錄單一神經元的電生理活動,觀察其在執行特定行為或感知特定刺激時的反應。
- 腦電圖 (EEG) / 事件相關電位 (ERP): 記錄大腦的總體電活動,分析其與認知過程(如注意力、記憶、決策)的關聯。
- 腦磁圖 (MEG): 類似 EEG,但測量磁場變化。
- 目的: 探究神經元在執行認知和行為功能時的活動模式和動力學。
- 方法:
-
神經化學研究 (Neurochemical Studies):
- 方法: 研究神經傳導物質、神經胜肽、激素等化學物質在大腦中的分佈、合成、釋放、代謝以及它們對行為的影響。
- 技術: 微透析 (microdialysis)、免疫組織化學 (immunohistochemistry)、藥理學操縱(使用激動劑、拮抗劑)。
- 目的: 了解化學信號在調節情緒、動機、學習、記憶、壓力反應等行為中的作用。例如,研究多巴胺在獎勵和成癮中的作用。
-
神經影像學研究 (Neuroimaging Studies):
- 方法:
- 結構影像 (Structural Imaging): MRI, CT 顯示大腦結構。
- 功能影像 (Functional Imaging):
- fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging): 測量腦血氧水平依賴性 (BOLD) 訊號,間接反映神經活動。
- PET (Positron Emission Tomography): 測量放射性示蹤劑的代謝或受體分佈,用於研究神經傳導物質系統。
- 目的: 在不損傷大腦的情況下,觀察活體人類在執行特定認知任務時,哪些腦區被活化,從而推斷腦區的功能。
- 方法:
-
腦損傷與腦區操縱研究 (Lesion Studies & Brain Manipulation):
- 方法:
- 自然損傷: 研究因中風、創傷、手術或疾病導致腦損傷的患者,分析其行為改變與損傷腦區的關係(如 Broca 區與語言產生)。
- 實驗性損傷: 在動物模型中,通過手術、藥物或遺傳學方法(如基因敲除)來破壞或移除特定腦區,觀察行為的變化。
- 腦刺激技術:
- TMS (Transcranial Magnetic Stimulation): 經顱磁刺激,非侵入性地暫時干擾或增強特定腦區的功能,觀察其對行為的影響。
- DBS (Deep Brain Stimulation): 深部腦刺激,侵入性地刺激特定腦區,常用於治療帕金森氏症。
- 光遺傳學 (Optogenetics) / 化學遺傳學 (Chemogenetics): 在基因層面精確控制特定神經元群的活動,精確研究其功能。
- 目的: 通過「移除」或「改變」某個腦區的功能,來推斷其在行為中的作用(因果關係)。
- 方法:
-
遺傳學與分子生物學研究 (Genetic and Molecular Biology Studies):
- 方法: 研究基因如何影響神經系統的發育、結構、功能,以及行為。
- 技術: 基因敲除/敲入、基因表達分析、全基因組關聯研究 (GWAS)。
- 目的: 了解遺傳因素在行為差異、精神疾病易感性等方面的作用。
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比較研究 (Comparative Studies):
- 方法: 研究不同物種(從無脊椎動物到靈長類)的行為和神經系統,尋找共性和差異。
- 目的: 通過比較不同物種的神經機制,推斷這些機制在演化上的起源和功能。例如,研究老鼠的學習記憶與人類的相似性,或研究鳥類的歌唱學習與人類語言的關聯。
總結: 行為神經科學領域的研究是多學科、多方法的整合,從微觀的神經化學、分子機制,到宏觀的神經迴路、腦區功能,再到行為的表型,都試圖建立起從生物學到心理學和行為學的橋樑,以全面理解行為與大腦之間的複雜互動。
第二部分:馬斯洛需求層次理論與大腦發育的神經基礎
馬斯洛的需求層次理論 (Maslow's Hierarchy of Needs) 是一個心理學理論,它將人類的需求分為五個層次,從低到高依次為:生理需求、安全需求、愛與歸屬的需求、尊重需求、自我實現的需求。