心理學里的硬貨2：

腦的研究方法

上一篇“大腦的結(jié)構”里背完了可以直接去考研的干貨嚇不嚇人？

總結(jié)一句話，大腦是個有機的整體，它本身并不分成一個一個單獨的零件，那些都是科學家為了研究而人為的賦名。但是，大腦的不同區(qū)域的確分工主管著不同的功能，整個腦通過神經(jīng)細胞間的放電快速傳輸并整體加工信息。

你一定會問，科學家們是怎么知道的？

憑借解剖學來學習腦結(jié)構？

可以理解。切開顱骨，揭開硬膜，看到人真實的腦結(jié)構，嗯，口味還不算太重。

但是，等一下。解剖死者并不能知道大腦是怎么工作的……難道……

你肯定是《沉默的羔羊》或者《漢尼拔》看多了！真正的心理學家才不會那么變態(tài)！心理學研究的首要規(guī)則就是尊重人，不能傷害人。

那現(xiàn)在我們所學習的這么多功能中樞的區(qū)分，是如何得來的？

現(xiàn)代心理學對腦功能的研究，主要通過以下幾種方法。

腦損傷研究

非常著名的語言中樞“布洛卡區(qū)”和“韋爾尼克區(qū)”，就是源自這樣的研究途徑。

1861年，神經(jīng)學家保羅·布洛卡（Paul Broca）研究了一位由于左側(cè)額葉小部分損傷而不能說話的病人，發(fā)現(xiàn)這個病人還可以聽懂和理解語言，但無法說話，便建立了這個小區(qū)域與說話的關聯(lián)，并命名為布洛卡區(qū)。

1874年，另外一位研究人員卡爾·韋爾尼克（Carl Wernicke）記錄了一位不能理解語言、但自己能說話的患者，其左側(cè)顳上回區(qū)域損傷。

這兩項研究提供了大腦功能定位最早的證據(jù)，即語言產(chǎn)生和語言理解是分開的。兩位科學家前輩還證明大多數(shù)人的左半球主要負責加工和理解語言（Young, 1990）[I]。

1848年，有一個名叫菲尼亞斯.蓋奇（Phineas Gage）的25歲鐵路工人因為意外受傷，一根又長又粗的鐵棒高速穿過他的頭部，從左下顎穿入，從頭頂中部穿出。照片太慘了，就不放了，總之傷得很重。

但是他活下來了，只是性格發(fā)生了巨大的變化。

他從一個溫和、安靜、勤勤懇懇、刻苦耐勞的老實人，變成了一個暴躁、不負責任、粗俗無禮又優(yōu)柔寡斷的壞脾氣。這個案例讓心理學家開始研究額葉在情緒調(diào)節(jié)、計劃和決策中的作用，此外也增加了對皮層下結(jié)構與皮層之間的連接和相互作用的關注（Damasio, 2005）[II]。

還有上一篇中講過的“割裂腦實驗”等等，都是通過對病人（之前已經(jīng)生?。┻M行非破壞性研究，得到了很多前期的重要結(jié)論。

腦電圖（EEG）

腦電圖（EEG），是一種用來記錄大腦電位活動的設備，如圖。

通過這樣的頭盔，把大量電極安放在頭皮上，雖然大腦內(nèi)部神經(jīng)元的突觸電位活動隔著腦組織、硬膜和骨頭這么多層間隔，但EEG可以將微弱的電信號變動放大幾千倍，所以還是可以看到不同腦部活動帶來的不同電位變動區(qū)域。這樣的方法，為研究腦中電位活動變化提供了視覺化記錄的結(jié)果。

比如，對于大腦的睡眠和覺醒狀態(tài)，EEG就可以提供清楚的腦電波規(guī)律，目前也廣泛用于研究清醒狀態(tài)下的學習、認知和記憶等腦電波的規(guī)律，是一種基礎研究腦內(nèi)活動的客觀證據(jù)。

當然，這種監(jiān)測腦內(nèi)電位變化位置映射到頭皮電信號位置的簡單數(shù)據(jù)，顯然無法解析復雜的大腦活動所包含的巨大信息量，在實際的業(yè)務應用中（如刑事案件測謊）成功率也不高，所以研究方法本身還有巨大的可提升空間。

fMRI（功能性磁共振成像）

對于心理學家而言，現(xiàn)在應用最廣的研究大腦的技術是腦成像技術。在各種腦成像技術中心，應用最廣泛的又非fMRI莫屬。

CT、MRI等老技術能提供靜態(tài)圖像，研究大腦的異常病變，但無法提供動態(tài)的實時追蹤功能。PET（正電子發(fā)射斷層掃描）需要血液中注射無害的放射性物質(zhì)才能追蹤，略麻煩。

fMRI不需要給血液注射額外的物質(zhì)，直接探測血液中氧合血紅蛋白與脫氧血紅蛋白之間的差異，更加安全也更加快捷，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)記錄腦內(nèi)活動的變化，使得記錄大腦活動的能力突飛猛進。

TMS（經(jīng)顱磁刺激）

另外，還有像TMS這樣的新技術，在不破壞人體機能的情況下，研究大腦活動和行為之間的因果關系。這項技術可以發(fā)射一個磁脈沖穿過顱骨，導致大腦皮層的某些神經(jīng)元短時間內(nèi)無法激活，用來模擬腦損傷，進而觀察大腦功能喪失對行為的影響。這也就擺脫了尋找病人的困擾，可以從被動的觀察轉(zhuǎn)而進入主動的尋找階段。

聽起來，“腦損傷”和“功能喪失”總是嚇人的，但研究表明，TMS沒有副作用（Anand和Hotson, 2002）[III]，這些新的工具已經(jīng)使有關大腦如何產(chǎn)生思維、情感和行為的研究領域發(fā)生了翻天覆地的變化。

目前，想要在像樣的心理學期刊發(fā)文章，如果你的實驗里不使用上面的這些研究儀器和方法，你都不好意思投稿，投了稿也基本上沒有機會刊出。這種趨勢越來越明顯。所以，心理學界內(nèi)部，也正在掀起一場革命，搞認知心理學，尤其是用這些“硬裝備”和“硬方法”搞研究的人，會有意無意地鄙視其他“軟方法”做出來的研究。

當然，我們希望所有研究方法都過硬，只盼著有越來越多對自己的研究負責、對自己的結(jié)論負責的老師和學生，善用這些寶貴的技術和方法，做出越來越多過硬的研究成果。

[I] Young, R.M. (1990). Mind, brain, and adaptation in the nineteenth century: Cerebral localization and its biological context from Gall to Ferrier. New York: Oxford University Press.

[II]  Damasio, A.R. (2005). Descartes’ error: Emotion, reason, and the human brain. New York: Penguin.

[III] Anand, s., & Hotson, J. (2002). Transcranial magnetic stimulation: Neurophysiological applications and safety. Brain and Cognition, 50, 366-386.