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SL 心理学/遗传相互作用

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此内容应包括以下项目

  1. 大脑发育贯穿生命周期
  2. 药物和大脑
  3. 压力和大脑

人类大脑发育和变化,以应对各种因素。1. 遗传易感性,例如酒精中毒,使一些大脑更容易受到环境因素的影响。2. 在大脑发育的大框架中,大脑主要是由于环境因素而发育。3. 在胎儿体内,基因和激素控制神经网络的形成。一旦接触到外部世界,婴儿的大脑对刺激极其敏感。这些人在发育过程中学到的东西会影响他们在细胞凋亡过程中被修剪的东西,细胞凋亡发生在儿童早期和青春期。4. 文化因素也对发展有影响。5. 接触药物和压力会对神经结构产生物理变化,主要是负面的。最终,大脑的物理变化以及大脑功能决定了人的行为。

发育中的大脑

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From conception the premature baby brain relies on cell migration.  The trillions of brain cells line up in the brain based on how the other neurons around it are moving.  

没有两个大脑是相同的。即使是同卵双胞胎,到出生时,他们的大脑结构也不同(Patrick,1997)。在子宫内,接触性激素,如雄激素,会塑造大脑的发育和未来的性行为。威斯康星大学的罗伯特·W·戈伊研究了男性和女性大脑结构的差异。

    Description of Theory an Hypothesis

根据他的说法,雄激素有助于创造男性大脑,而女性大脑在缺乏雄激素的情况下发育。这种在早期生活中接触性激素会造成两性之间终身变化。下丘脑控制男性和女性的生殖行为,男性下丘脑更大,女性下丘脑更小。此外,男性在空间任务、数学推理和目标导向的运动技能方面往往更胜一筹。女性在语言能力、词语回忆和精确的手工技能方面更好。女性拥有更大的胼胝体,有助于左右半球之间的交流,从而提高语言能力,而男性则依靠他们左半球的后部区域来进行语言交流。因此,男性更容易在中风后患上失语症,因为这会损害左半球的这个区域(Kimura,1999)。

子宫暴露的未来研究在出生前暴露于大量肾上腺雄激素的女孩会出现一种名为先天性肾上腺增生症(CAH)的遗传缺陷。谢丽·A·贝伦鲍姆研究过 CAH 女孩,她发现 CAH 女孩在玩耍时表现出更具攻击性、更像男性的行为——她们更喜欢男性玩具和游戏,而不是典型的女性玩具和游戏(Kimura)。一些研究人员认为,口味可以通过接触母亲血液中食物残留物来预先设定。吸毒成瘾的母亲所生下的婴儿在出生时就对毒品上瘾,而吃咖喱和辛辣食物的母亲所生的婴儿也会喜欢吃辛辣食物(Carter,1998)。

胎儿大脑稀疏,有许多未髓鞘化的神经元,并且缺少听觉和视觉皮层之间的连接,以及视网膜和丘脑之间的连接(Carter,1998)。婴儿的大脑必须在外部环境中完成发育。由于海马体要到三岁才能完全发育,所以蹒跚学步的婴儿无法储存长期记忆,只能在杏仁核中储存情感记忆。哈佛医学院的海德莉斯·艾尔斯研究早产儿的过度刺激敏感性。ICU 中常见的强光和噪音会阻碍早产儿的大脑发育。艾尔斯声称,因此,早产儿在以后的生活中经常会难以学习、集中注意力和优先排序。当早产儿被放置在模仿子宫环境的环境中——黑暗、安静、有身体接触——早产儿的大脑会正常发育。当孩子缺乏身体接触或关爱时,心理社会性侏儒症可能会阻碍他们的成长。下丘脑不会刺激甲状腺产生足够的生长激素。在对罗马尼亚孤儿院儿童的研究中,这些孤儿的身高矮小,智商较低,学习障碍比普通儿童更多(Groza 等人,1998)。这些孤儿被收养几年后,他们的身高赶了上来,学习能力也得到了提高。

    Early Childhood Brain Development

神经可塑性是大脑根据新体验创建新的神经通路的能力。它发生在一生中,有时发生在基因决定性的关键时期。出生时,人类婴儿的大脑皮层中大约有 2,500 个突触。到三岁时,大脑皮层大约有 15,000 个突触(Gopnick 等人,1999)。由于婴儿大脑具有如此巨大的成长能力,它最终必须被修剪。突触修剪或细胞凋亡是儿童早期和青春期发生的程序性神经元细胞死亡。修剪实际上加强了重要的连接,消除了较弱的连接,从而创造了更有效的神经交流(大脑可塑性,2006)。很多时候,孩子们在细胞凋亡过程中会失去他们的照相记忆。不完全的修剪会导致所谓的白痴学者,而过度修剪可能会剥夺太多连接,导致唐氏综合征(Carter,1998)。

可塑性也可以在任何学习中得到证明。为了记住一种经历,大脑的电路必须发生变化。根据 Durbach(2000)的说法,学习发生在“神经元内部结构发生变化”或“神经元之间突触数量增加”时。它的另一个名称是 Hebbian 学习,其中“一起发射的细胞,一起连接”。随着反复接触,大脑中某些通路会永久化(Hebb,1949)。

Rosenweig 的研究,更多体验 = 更大的大脑,在老鼠身上说明了大脑如何随着体验而发生变化。生活在更丰富环境中的老鼠比生活在稀疏环境中的老鼠具有更大的神经元、更多的 DNA 和 RNA、更重的脑皮层和更大的突触(Rosenweig 等人,1972)。


药物和大脑

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药物直接影响大脑组成和功能的生理学,进而影响人类行为。

  Types of Drugs and Effects on the Brain and Behavior

大麻中的化学物质 THC会刺激大脑中的大麻素受体,影响神经递质去甲肾上腺素和多巴胺的释放。这两种激素的作用可以缓解疼痛,并产生类似欣快的感受。然而,大麻会损害海马体的记忆功能。它降低了大脑皮层的运作,降低了注意力和判断力。THC 会减缓小脑的速度,影响运动能力,并影响感觉皮层中的感知,增强感觉并产生幻觉。

抑制剂酒精在低剂量时会让人放松,降低抑制,并减缓反射速度。在中等剂量时,酒精也会刺激去甲肾上腺素和多巴胺的释放,并导致乙酰胆碱和 GABA 的快速再摄取。效果是放松,但也伴随着协调能力下降、记忆力下降和推理能力下降。即使适度饮酒,酒精也会导致大脑萎缩,一项对老鼠的研究表明。慢性滥用酒精会导致额叶受损,脑容量减少,脑室大小减小,脑室将血液泵入大脑。这会导致记忆和言语能力永久受损,导致韦尼克脑病和科尔萨科夫综合征等疾病。

怀孕期间饮酒会改变胎儿的基因。患有胎儿酒精综合征的婴儿大脑更小,智商较低,智力低下。海马体的 neurogenesis 会受到影响,并且神经元总数减少,导致学习和记忆能力受损,以及抑郁症。此外,胼胝体的发育也会受到干扰。

兴奋剂如可卡因和快克会阻止多巴胺、去甲肾上腺素和血清素的再摄取,产生欣快感。但过一段时间后,这会耗尽大脑中这些神经递质的供应,导致“崩溃”效应。

汉斯·布里德尔博士对可卡因使用者进行了 fMRI 扫描,揭示了杏仁核、伏隔核、海马体和前扣带回的变化。大脑的这些部位产生了对可卡因的强烈渴望——尤其是杏仁核,它会产生与吸毒有关的深刻情感记忆。宾夕法尼亚大学的安娜·罗斯·柴尔德里斯博士也研究了可卡因使用者,试图触发与吸毒有关的记忆,以了解大脑的哪些部位受到影响。当参与者看到吸毒或毒贩的照片时,PET 扫描图像也显示了杏仁核和伏隔核的活动,这揭示了复吸渴望的起源。

尼古丁,另一种兴奋性药物,是大脑中乙酰胆碱受体的竞争性抑制剂。因此,尼古丁的作用类似于乙酰胆碱,并影响许多功能,例如肌肉运动、呼吸、心率、学习和记忆。持续地,乙酰胆碱会刺激其他神经递质和激素的释放,这些神经递质和激素在情绪、食欲和记忆中发挥作用。尼古丁还会提高大脑中多巴胺的水平,从而产生欣快感。多巴胺存在于可卡因和海洛因中,科学家推测,多巴胺的变化在成瘾的原因中发挥作用。

像**摇头丸**(MDMA)这样的安非他明类药物会增加大脑中的神经递质活性。摇头丸会刺激血清素、多巴胺和去甲肾上腺素的释放。血清素是受摇头丸影响最大的神经递质,它“在调节情绪、睡眠、疼痛、食欲和其他行为中起着重要作用”(NIDA)。反复使用摇头丸或滥用该药物会导致血清素(一种重要的神经递质)的枯竭,对重度使用者进行的大脑成像显示,参与认知、情绪和运动功能的区域发生了变化(McCann 2000,以及 Morgan 1999,2000)。

成瘾研究

美国国立卫生研究院的史蒂文·海曼提出,有些人可能具有较高的内源性压力水平,或者可能缺乏多巴胺受体,这使得他们更容易发生药物成瘾和滥用。遗传和家庭环境也会增加对成瘾的易感性。根据马克·舒克特博士的说法,那些有酗酒父母的人患上酗酒的可能性要高出 60%。

某些文化规范和环境会助长酒精和药物的使用。大约 50% 的大学生认为自己属于狂饮者,而兄弟会、姐妹会或军事院校的学生中这一比例甚至更高。虽然狂饮在美国更为普遍,但香烟和其他毒品的使用更为普遍。据估计,20% 的欧洲人使用大麻。压力和创伤性事件会增加毒品和酒精使用的可能性。例如,在卡特里娜飓风和 911 事件后,人们普遍报道酗酒现象增加。

压力和大腦

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**压力**有许多定义,但根据理查德·拉扎勒斯的说法,压力是一种焦虑状态,当事件和责任超过一个人的应对能力时就会产生这种状态。因此,压力不仅依赖于环境因素,还依赖于对这些因素的认知评估(Myers,2004)。大脑皮层感知到压力源,下丘脑刺激垂体释放肾上腺素和去甲肾上腺素。这反过来又会刺激肾上腺释放皮质醇激素(Myers,2004)。压力会影响身体的许多其他部位,例如杏仁核,它会产生恐惧反应。它似乎会以不同的方式对大脑进行硬编码。经历过早期生活压力的中年大鼠的大脑细胞活动异常,并且出现了记忆力下降(Brunson 等人,2005)。

压力的来源很多:从像卡特里娜飓风这样的灾难,重大的人生变化,贫困和不平等,到交通拥堵和繁重的工作等日常生活中的琐事(Myer,2004)。特别是在城市和人口密集的环境中,心理学家观察到日常压力因素与高血压和不健康行为(如睡眠不足和酗酒)之间存在联系(Lazarus & Folkman,1984)。事实上,如今美国死亡的主要原因与生活方式和压力有关。根据 UNSEC 的数据,世界上大约一半的儿童在极度压力的环境中长大(贫困、暴力、战争、虐待),这意味着这些儿童在以后的生活中可能会认知能力受损。

某些性格类型更容易受到压力的影响。弗里德曼和罗森曼发现,**A 型人**的特点是好竞争,缺乏耐心,富有侵略性,他们对压力的生理反应更强烈——他们会产生更多的激素,血压也会更高。**B 型人**则更加放松,随和,不太容易受到压力的影响。最重要的是,A 型人患心脏病的可能性要高出 69%(Myers,2004)。A 型人通常感觉自己对情况的控制力较弱。

根据珍妮特·罗丹的研究,对情况的感知控制力越弱,压力就越大。住在养老院里,孤独,需要别人喂食、穿衣和换尿布的老人,比那些独立、活跃的老人感受到的压力更大,寿命也更短。

加拿大科学家汉斯·塞耶是第一个发现压力与生理影响之间联系的人之一。在研究有压力的老鼠时,塞耶观察到相同的反应:胸腺萎缩,出血性溃疡,肾上腺增大。他继续进行的研究使他将身体对压力的反应命名为**一般适应综合征**。在第一阶段,人们会经历警报反应,即交感神经系统的初始激活。在第二阶段,即抵抗阶段,身体试图应对压力,并释放出大量的压力激素。在第三阶段也是最后阶段,即衰竭阶段,压力耗尽了身体的储备,并削弱了免疫系统。额外的研究表明,长期压力会缩小海马体,而海马体有助于使记忆变得显性。

女性似乎更容易受到压力和抑郁的影响。在经历创伤性事件后,女性患**创伤后应激障碍**的可能性是男性的两倍,这种疾病会导致人们出现适应不良的行为,如回避、反应迟钝和内疚(Myers,2004)。研究人员特蕾西·肖尔斯得出结论,在应对压力的过程中,雌性大鼠的记忆形成比雄性大鼠更容易受到抑制,因为在创伤性事件期间和之后雌激素会发生波动。在典型的实验中,老鼠会暴露于不可避免的压力源,例如尾巴电击或游泳。之后,肖尔斯试图对眨眼进行条件反射。与雌性相比,压力源实际上改善了雄性大鼠的学习和眨眼反应。脑中压力神经递质糖皮质激素似乎增加了雄性大鼠海马体中的树突棘密度,但降低了雌性大鼠中的树突棘密度(Shors,2001)。

然而,正念运动,如太极拳、冥想和有氧运动,可以降低压力反应,促进整体健康(Sandlund and Norlander,2000)。在一项威斯康星大学的研究中,参与冥想练习的参与者在额叶左侧显示出更多电活动,表明他们焦虑程度更低,情绪状态更积极(Davidson,2003)。冥想、瑜伽和其他放松练习也有助于自主反射。这被称为**意识控制**。通过这些练习,有可能获得对肛门和膀胱括约肌的控制。瑜伽已被证明有助于控制心率、血压和其他自主功能。这些都是习得行为——它们涉及在脑中形成新的通路。

研究人员还发现了密切的朋友和家人的社会支持网络与较少的生理压力影响之间的相关性(Brown and Harris,1978)。压力接种训练和坚韧性训练是认知行为技术,通过分析压力源、教授应对技巧以及改变行为来提高压力抵抗力,从而使患者感觉更加自信,并能更好地控制自己的行为(Meichenbaum,1977)(Kobasa,1986)。药物,如β受体阻滞剂(可降低压力唤醒)、抗焦虑药物(如轻度镇静剂)和抗抑郁药物(可治疗严重焦虑),也可用于对抗压力。

论文题目

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药物如何影响行为?可以观察到哪些生理影响和大脑变化?

从生物学视角来看,遗传如何影响大脑发育?

Rosenweig 的“更多经验 = 更大的大脑”研究有何意义?将其他与该理论一致的研究联系起来。

参考文献

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