IB 心理学

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生理学与行为

生理学和行为 (PB) 结果侧重于大脑结构如何影响特定行为。

共有七个生理学和行为结果

PB1: 以一项关键研究为例，解释定位作用。
PB2: 解释一项与大脑功能定位相关的研究。
PB3: 以一个或多个例子说明神经传递对人类行为的影响。
PB4: 以一个或多个例子说明两种激素在人类行为中的作用。
PB5: 讨论环境对生理过程的两种影响。
PB6: 考察认知与生理学在行为方面的相互作用。评估两项相关研究。
PB7: 讨论脑成像技术在调查生物因素与行为之间关系方面的应用。

请注意，任何示例响应不一定是满分的，而仅仅是为了提供示例响应的思路。

PB1

以一项关键研究为例，解释定位作用。

指令词“解释”是二级指令词，要求你给出详细的说明，包括原因或起因。此结果不能以论文形式询问，因此价值 8 分。

示例响应

此结果尚未提供示例响应。

附加说明

此结果尚未提供附加说明。

PB2

解释一个与大脑功能定位相关的研究。

指令词“解释”是二级指令词，要求你给出详细的说明，包括原因或起因。此结果不能以论文形式询问，因此价值 8 分。

示例响应

此结果尚未提供示例响应。

附加说明

此结果尚未提供附加说明。

PB3

使用一个或多个例子，解释神经传递对人类行为的影响。

指令词“解释”是二级指令词，要求你给出详细的说明，包括原因或起因。此结果不能以论文形式询问，因此价值 8 分。

神经传递是指一旦达到强度，神经冲动在突触间传递的方式。神经递质是一种从神经元释放，用于向另一个细胞传递信息的化学物质。神经递质储存在轴突末端的膜囊中，称为囊泡。每个囊泡包含数千种神经递质的化学物质。存在几种神经递质

乙酰胆碱
血清素
多巴胺
去甲肾上腺素（去甲肾上腺素）
肾上腺素（肾上腺素）

乙酰胆碱

乙酰胆碱 (ACh) 是一种神经递质，具有多种关键功能。这些功能包括肌肉收缩、记忆的转化和巩固以及树突分支（学习、注意力和集中力）。与缺乏 ACh 相关的一种特定的人类行为是阿尔茨海默病。当体内 ACh 水平升高时，注意力和记忆巩固也会增强，因为如果一个人在学习时更加专注并积极巩固记忆，他们往往会记住更多。因此，当 ACh 水平降低时，注意力和巩固就会下降，从而减少记忆的信息量。这就是阿尔茨海默病中发生的事情：ACh 水平降低，回忆信息的能力也降低（因为缺乏注意力和巩固）。

支持性研究：Martinez 和 Kesner (1991) 是一项重要研究，调查了乙酰胆碱 (ACh) 对记忆的作用。老鼠被训练来解决迷宫，然后，一旦它们成功，就被随机分配到三个条件：注射东莨菪碱（一种抑制 ACh 水平的药物）的老鼠、注射毒扁豆碱（一种增加 ACh 水平的药物）的老鼠以及对照组。然后，老鼠再次被送入迷宫。结果表明，东莨菪碱组的耗时最长，犯错最多，而毒扁豆碱组则最快，犯错最少。这表明 ACh 在注意力、集中力和学习中发挥作用，这些有助于记忆。

关联：Squire (1985) 进行了一项类似的实验，调查了 ACh 对阿尔茨海默病的影响。他发现，海马体中 ACh 浓度较低的参与者在年老时更容易患上阿尔茨海默病。

行为是健忘或阿尔茨海默病。

功能

因此，乙酰胆碱的功能是控制

肌肉收缩
记忆的转化和巩固
学习、注意力和集中力（树突分支）

行为

人类行为是健忘或阿尔茨海默病。

血清素

血清素在试图维持体内稳态中发挥着重要作用。它通过多种功能来实现这一点，包括：情绪调节、情感、食欲、感觉知觉、睡眠、觉醒水平以及体温调节。如果这些功能受到环境影响的影响，血清素就会增加以试图调节它们，这是通过激活下丘脑和额叶皮层来实现的。当一个人被剥夺食物（食欲）、睡眠、交谈和娱乐（觉醒水平）以及温暖（体温调节）时，这会激活下丘脑和额叶皮层（因为它们有许多血清素受体）。因此，这会导致对环境的感知发生变化（即幻觉），因为下丘脑的功能类似于血清素，而额叶皮层参与视觉意象、识别未来后果以及做出“好”或“坏”的决定。

支持性研究：Kasamatsu 和 Hirai (1999) 旨在调查感觉剥夺如何影响大脑，并调查血清素在行为中的作用。他们研究了一组日本佛教僧侣，他们在前往日本圣山进行为期 72 小时的朝圣。在这次朝圣中，僧侣们被剥夺了食物、水、睡眠，他们不说话，而且身处寒冷的环境中。研究人员在僧侣们登上山前和下山后采集了血液样本。此外，在大约 48 小时后，僧侣们报告说他们开始出现幻觉，看到祖先的影像，或者感觉到他们的存在。研究人员还在报告出现幻觉后立即进行了血液测试，他们发现血清素水平升高了。

支持性研究：Higley 等人 (1996) 旨在测试血清素是否与冒险有关。他们进行了一项实地研究，在研究中，他们跟踪了正在迁移到新的社会群体中的雄性猴子。他们通过在猴子脊椎中放置针头提取脑脊液来测量血清素水平。猴子被分成高、中高、中低和低血清素组，观察它们的攻击性、疤痕数量以及猴子是否死亡。研究发现，在 49 只死亡的猴子中，有 11 只血清素水平较低。研究人员得出结论，血清素水平较低的猴子更容易冒险，比如与其他猴子打架。

支持性研究：Westergaard 等人 (1999) 旨在测试血清素是否与女性冒险有关。研究人员对圈养的恒河猴或猪尾猕猴进行了观察性研究。恒河猴通常具有攻击性，而猪尾猕猴通常很友善。他们通过在猴子脊椎中放置针头提取脑脊液来测量血清素水平。观察猴子的攻击行为以及它们有多少伤口。猴子被放置在同性群体中，它们的行为被研究人员观察。研究发现，恒河猴更具攻击性，它们的伤口也更多。此外，恒河猴的血清素水平低于猪尾猕猴。因此，研究人员得出结论，血清素不仅抑制男性，也抑制女性的冒险行为。

支持性研究：Long 等人 (2009) 旨在测试血清素水平是否与受控环境中的赌博风险相关。研究人员通过强迫猴子食用特定饮食来操控三只猴子的血清素水平。猴子被给予高色氨酸（产生血清素的原材料）或低色氨酸的饮食。猴子被给予一项赌博任务，它们可以选择安全的选项，这将保证它们会获得固定奖励（正常数量的果汁）。还存在一个风险更大的选项，猴子可以选择赢得更多果汁，或者如果它们输了，它们将获得更少的果汁。研究发现，低色氨酸组倾向于选择风险更大的选项，而高色氨酸组倾向于选择更安全的选项。Long 等人得出结论，色氨酸水平会影响血清素水平，进而影响冒险意愿。

功能

因此，血清素的功能是控制

情绪调节
情感
食欲
感觉知觉
睡眠
觉醒水平
体温调节

行为

人类的行为是对环境的感知改变，冒险，以及风险评估。

去甲肾上腺素

支持性研究：Janowsky 等人 (1972) 旨在研究去甲肾上腺素水平降低对抑郁症的影响。参与者被给予毒扁豆碱（一种降低去甲肾上腺素水平的药物）。在服用药物后的几分钟内，参与者的情绪变得沮丧，并出现了自卑和自杀念头。研究人员得出结论，抑郁症可能与去甲肾上腺素水平的紊乱有关。这项研究得到了有效药物疗法的支持，这些疗法旨在提高抑郁症患者的去甲肾上腺素水平。

功能

因此，去甲肾上腺素的功能是

战斗或逃跑反应
提高大脑的氧气水平（清晰思考）
增加葡萄糖（或糖）释放（让肌肉更快或更用力地工作）
增加呼吸频率（全身获得更多氧气）
关闭代谢过程（重点放在生存功能上）

行为

人类的行为是抑郁症。

示例响应

此结果尚未提供示例响应。

附加说明

此结果尚未提供附加说明。

PB4

使用一个或多个例子，解释两种激素在人类行为中的功能

指令词“解释”是二级指令词，要求你给出详细的说明，包括原因或起因。此结果不能以论文形式询问，因此价值 8 分。

激素是一种由机体某一部位的细胞或腺体释放的化学物质，它向机体其他部位的细胞发出信息，从而影响这些细胞。激素通过血液循环到达靶细胞，改变行为，因此作用速度比神经递质慢。它们由内分泌系统中的腺体产生和分泌。有几种激素

皮质醇
催产素
褪黑素
睾酮
雌激素

皮质醇

皮质醇是一种由肾上腺释放的激素。皮质醇的主要功能与调节战斗或逃跑反应期间的应激反应有关。它是通过调节血压、血糖水平、体温以及心血管系统来实现这一点的。所有这些功能都有助于人类应对压力的行为，因为皮质醇的释放使个人在面临压力情况时能够拥有能量（血糖）、正常呼吸（心血管）、减轻焦虑和清晰思考（降低血压）。

少量释放的皮质醇可以帮助注意力和集中。但是，当大量分泌时（即，身体处于严重压力状态下），皮质醇试图恢复身体和系统平衡，以确保生存。由于记忆不是必不可少的生存系统，因此它被忽略了，记忆过程受到负面影响，从而降低了表现。慢性压力（长期皮质醇释放）会导致海马体萎缩，永久性地影响记忆。

支持性研究：Newcomer 等人 (1999) 旨在研究皮质醇水平如何干扰言语陈述性记忆。52 名 18 至 30 岁的正常健康参与者通过招募广告自行报名。实验是双盲的，参与者被随机分配到三个组。第一组每天服用 160 毫克皮质醇，相当于重大压力事件后血液中的皮质醇水平。第二组每天服用 40 毫克的药片，相当于轻度压力事件后血液中的皮质醇水平。最后，第三组接受安慰剂药片。药片连续服用 4 天，然后参与者接受言语陈述性记忆测试。测试结果显示，第一组（160 毫克）的表现比第二组（40 毫克）和第三组（安慰剂）差。此外，第二组没有显示记忆下降。这表明身体中的皮质醇水平与言语陈述性记忆测试中的表现之间存在关系，即皮质醇水平越高，记忆测试中的表现越差。

支持性研究：Fernald 和 Gunner (2008) 是一项实地研究，检查了居住在墨西哥城市低收入地区（低于 20% 分位数）的 324 名男孩和 315 名女孩（平均年龄 = 3.63 岁），这些地区是在逐户调查中确定的。流行病学研究中心对所有儿童的母亲进行了抑郁量表测试。在研究人员到达时（时间 0）、到达后 25 分钟（时间 1）以及到达后 50 分钟（时间 2）对儿童进行了唾液皮质醇样本采集，以测量他们当时的下丘脑-垂体-肾上腺 (HPA) 轴的活动。在时间 0 和时间 1 之间，对儿童进行了若干认知测试。采用分层线性模型分析来检查结果。发现母亲的抑郁症状越高，其子女的基线皮质醇水平越低（p < 0.05），同时控制了年龄、性别和清醒时间。此外，母亲的抑郁症状越高，其子女在研究人员到达和随后的认知测试时唾液皮质醇的增加越少（p < 0.05）。所有结果都受到性别的调节，女孩的皮质醇反应增强，男孩没有反应。

进一步阅读：Robert Sapolsky 是一位美国神经内分泌学家，他曾在皮质醇的长期影响方面进行了广泛的研究。

功能

因此，皮质醇的功能是调节

血压
血糖水平
体温
心血管系统

行为

人类的行为是应对压力和/或表现（在记忆测试中）。

催产素

催产素是一种由位于下丘脑的垂体释放的激素。催产素的功能包括母子联结、产奶、分娩期间的子宫收缩、性快感、减少恐惧和爱。由于催产素在人与人之间提供了更大的爱，再加上缺乏恐惧，它会灌输一种信任的行为。

支持性研究：Baumgartner 等人 (2008) 旨在研究在信任游戏中信任受损后催产素的作用。49 名参与者参与了一个用于研究社会互动的游戏。一次有两个参与者玩游戏。有一个投资者（玩家 1），他收到了一笔钱，然后必须选择是与受托人（玩家 2）分享还是不分享。如果投资者分享了这笔钱，那么这笔钱就会变成三倍。接下来，受托人必须决定是否分享这笔钱，或者是否会留着它。分享的总额表明信任的行为，而如果总额被保留，则表明信任被破坏。对所有参与者进行了 fMRI 扫描，并通过鼻腔喷雾剂分别接受了催产素或安慰剂。参与者在信任游戏中与不同的受托人对战，并在风险游戏中与一台电脑对战。在 50% 的游戏中，他们的信任被破坏了。在游戏过程中，参与者从实验者那里获得了反馈。安慰剂组的参与者在收到背叛的反馈后，不太可能表现出信任，这体现在他们投资减少上。另一方面，催产素组的参与者在收到信任受损的反馈后，仍然以相似的速度投资。fMRI 扫描显示杏仁核和尾状核的反应减弱。杏仁核参与情绪处理，并具有许多催产素受体。尾状核与学习和记忆有关，并在奖励相关反应和学习信任方面发挥作用。总之，催产素被认为在建立信任方面发挥作用。催产素可以解释为什么人们能够在长期关系中恢复信任和宽恕。扫描研究只是在绘制大脑活动，但目前科学尚不能确定其真正含义。

功能

催产素的功能包括：

母子联结
泌乳
子宫收缩
性快感
减少恐惧
爱情

行为

与催产素相关的行为是信任。

褪黑素

褪黑素控制睡眠周期。例如，旅行时，褪黑素周期会导致时差，因为周期不会立即赶上身体的位置。

示例响应

此结果尚未提供示例响应。

附加说明

记忆在IB中不被归类为人类行为（它是心理过程），所以描述皮质醇时不要说它是，人类行为是应对压力和/或表现。

PB5

讨论环境对生理过程的两种影响。

命令词讨论是三级命令词，要求你提供一个经过深思熟虑的、平衡的评论，包括一系列论点、因素或假设。观点或结论应明确表达，并以适当的证据支持。该成果是一个论文，因此价值22分，尽管它可以被问到是8分。

示例响应

此结果尚未提供示例响应。

附加说明

此结果尚未提供附加说明。

PB6

从行为的角度考察认知与生理之间的相互作用。评估两个相关的研究。

命令词考察是三级命令词，要求你以一种揭示论点或概念假设和相互关系的方式进行考虑。另一个命令词评估是三级命令词，要求你通过权衡优缺点进行评估。该成果是一个论文，因此价值22分，尽管它可以被问到是8分。

示例响应

此结果尚未提供示例响应。

附加说明

此结果尚未提供附加说明。

PB7

讨论脑成像技术在研究生物因素与行为之间关系中的应用。

命令词讨论是三级命令词，要求你提供一个经过深思熟虑的、平衡的评论，包括一系列论点、因素或假设。观点或结论应明确表达，并以适当的证据支持。该成果是一个论文，因此价值22分，尽管它可以被问到是8分。

脑成像技术 (BITs) 是提供大脑活动视觉图像的工具。BITs 分为两种形式：结构性，指的是大脑的静止图像，以及功能性，指的是随时间监测活动。

结构性

结构性 BIT 是捕获大脑静止图像的一种。结构性 BIT 的例子有

MRI

MRI

核磁共振成像 (MRI) 扫描用于构建大脑结构的静止 3D 图像表示。这是通过在导线环路中通电电流来产生强磁场实现的。磁体中的其他线圈也会发送和接收无线电波。这会触发体内水分子中的质子排列。一旦排列，无线电波就会被质子吸收，这会刺激旋转。在“激发”分子后，能量会被释放，进而发射能量信号，这些信号会被线圈拾取。这些信息然后被发送到计算机，计算机处理所有信号并将它们生成图像。

MRI 可以用于识别不同大脑结构的密度和体积。由于不同的脑结构与特定的行为相关联，因此 MRI 可以通过观察脑结构的变化来识别人类行为。例如，神经可塑性的人类行为可以与大脑结构的体积和密度随着环境需求而发生变化联系起来。

支持研究：Maguire 等人 (2000) 是一项准实验，研究了是否可以在伦敦出租车司机的脑部发现变化，以及进一步研究海马体在空间记忆中的功能。16 名健康的男性伦敦出租车司机与 50 名没有驾驶出租车的健康右撇子男性进行比较。结果通过 MRI 扫描收集，并通过体素基质形态测量 (VBM) 和像素计数进行测量。该研究的主要发现是，出租车司机的后海马体相对于对照组来说明显更大，而前海马体区域在对照组中比出租车司机更大。第二个主要发现是，海马体体积与作为出租车司机的时间长短相关联（在右侧后海马体中呈正相关，在右侧前海马体中呈负相关）。Maguire 等人认为，这项研究表明，海马体为了适应环境需求而具有可塑性。

在 Maguire 等人的研究中，神经可塑性的人类行为表现为后海马体的密度和体积增加。这种特定的结构与空间记忆相关联，因此，由于出租车司机需要拥有更好的空间记忆，所以这种结构更大。

MRI 的优势

使用 MRI 的优势在于它

是非侵入性的
提供可以用于识别受损区域的图像
速度相对快 (大约 15 分钟)
可用于区分新旧脑损伤
没有涉及放射性元素（不像PET 扫描）

MRI 的局限性

使用 MRI 的局限性在于它

将参与者置于嘈杂的环境中
不能用于测试体内有金属物体（如起搏器）的患者
可能不准确
价格昂贵
不显示活动水平
不能主动看到皮质下区域内部

功能性

功能性 BIT 监控大脑活动随时间变化。结构性 BIT 的示例包括

fMRI
PET

fMRI

功能性磁共振成像 (fMRI) 扫描用于测量大脑活动。扫描仪通过检测血液中氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的比例来监控活动。血液中的血红蛋白从肺部吸收氧气并将其输送到全身。当血液流经大脑的活跃区域时，由于细胞活动，血流量会增加，但大脑组织无法吸收所有额外的氧气。这意味着离开活跃区域的血液实际上含有更高比例的氧合血红蛋白。

通过使用 fMRI，可以观察到特定大脑结构的反应不足或增强会导致与该结构固有相关的行为。

支持性研究：Baumgartner 等人 (2008) 旨在研究在信任游戏中信任受损后催产素的作用。49 名参与者参与了一个用于研究社会互动的游戏。一次有两个参与者玩游戏。有一个投资者（玩家 1），他收到了一笔钱，然后必须选择是与受托人（玩家 2）分享还是不分享。如果投资者分享了这笔钱，那么这笔钱就会变成三倍。接下来，受托人必须决定是否分享这笔钱，或者是否会留着它。分享的总额表明信任的行为，而如果总额被保留，则表明信任被破坏。对所有参与者进行了 fMRI 扫描，并通过鼻腔喷雾剂分别接受了催产素或安慰剂。参与者在信任游戏中与不同的受托人对战，并在风险游戏中与一台电脑对战。在 50% 的游戏中，他们的信任被破坏了。在游戏过程中，参与者从实验者那里获得了反馈。安慰剂组的参与者在收到背叛的反馈后，不太可能表现出信任，这体现在他们投资减少上。另一方面，催产素组的参与者在收到信任受损的反馈后，仍然以相似的速度投资。fMRI 扫描显示杏仁核和尾状核的反应减弱。杏仁核参与情绪处理，并具有许多催产素受体。尾状核与学习和记忆有关，并在奖励相关反应和学习信任方面发挥作用。总之，催产素被认为在建立信任方面发挥作用。催产素可以解释为什么人们能够在长期关系中恢复信任和宽恕。扫描研究只是在绘制大脑活动，但目前科学尚不能确定其真正含义。

在 Baumgartner 等人的研究中，fMRI 可用于识别与人类行为“信任”相关的尾状核和杏仁核的反应不足。在信任被打破的参与者中，反应减少了。

fMRI 的优势

使用 fMRI 的优势在于它

是非侵入性的
提供大脑活动的准确图像
可以从同一个体获取重复记录
可以非常准确地识别特定区域在行为中的参与
比 PET 便宜
可用于研究广泛的感觉体验
拥有已被证明能够让参与者在扫描时与各种显示器进行交互的方法
没有涉及放射性元素（不像PET 扫描）
具有高分辨率，使其比 PET 更精确，定位更好
是一个简单的操作过程
允许观察活跃的大脑，动态而不是静态
比 MRI 更灵活
可以比较实验条件和控制条件

fMRI 的局限性

使用 fMRI 的局限性在于它

需要将多个参与者的数据加在一起才能获得可靠的图像，并且在组合参与者数据时必须对不同的头部尺寸进行调整
需要参与者合作
不是自然环境
具有非常强的磁场

PET

正电子发射断层扫描 (PET) 用于识别大脑的活跃区域。参与者被注射或饮用一种物质，如葡萄糖，这种物质会循环全身，包括大脑。葡萄糖首先被“标记”，以便可以检测到它。这是通过将放射性化学物质附着在每个葡萄糖分子上来实现的。当大脑的某些区域变得活跃时，它们会吸收更多的葡萄糖，这些葡萄糖可以通过机器检测到。

这可以用于识别行为，因为大脑中更活跃的区域将与其相关的行为相关联，正如定位理论所建议的那样。因此，活跃的区域表明正在触发某种行为，而 inactive 的区域表明另一种行为没有表现出来。

支持研究：Mosconi 等人 (2005) 的目标是在大脑中找到阿尔茨海默病的最早迹象。研究人员监测了 53 名健康正常参与者 9 到 24 年。参与者接受 PET 扫描以测量其代谢率。研究发现，那些在海马体中代谢率降低显示早期迹象的参与者后来患上了阿尔茨海默病。

Mosconi 等人的研究表明，通过使用 PET 扫描，可以找到特定大脑结构与行为之间的关系，因为与行为“遗忘”相关的大脑结构是海马体。当它变得 inactive（代谢率降低）时，会导致后来发展为阿尔茨海默病，这是一种与记忆丧失（遗忘）相关的疾病。

PET 的优势

使用 PET 的优势在于它

是非侵入性的（尽管存在放射性元素，但它会衰变）
提供大脑活动的准确图像
可以非常准确地识别特定区域在行为中的参与
可用于诊断肿瘤
可以比较“正常人”与患有心理障碍的人之间的脑部差异
记录大脑正在进行的活动，如思考

PET 的局限性

使用 PET 的局限性在于它

需要将多个参与者的数据加在一起才能获得可靠的图像，并且在组合参与者数据时必须对不同的头部尺寸进行调整
需要参与者合作
无法揭示细微细节
非常昂贵
由于存在辐射，不能用于纵向研究
由于放射性葡萄糖的快速衰变，必须用于监测短期任务
可能会引起过敏

示例响应

此结果尚未提供示例响应。

附加说明

强烈建议，如果您对 BIT 的数量没有限制，那么至少要做一个结构性 BIT 和一个功能性 BIT。此外，如果您选择只做两个，或者您被限制为两个，那么建议您不要在 MRI 类别下选择两个（MRI 和 fMRI）。

分析水平

生物水平 — 认知水平 — 社会文化水平

生物水平

总体学习目标

— 生理与行为

— 遗传与行为