IB 心理學

分析層次 — 選修課程 — 研究方法 — 內部評估 — 外部評估

生理學與行為

生理學和行為 (PB) 結果側重於大腦結構如何影響特定行為。

共有七個生理學和行為結果

PB1: 以一項關鍵研究為例，解釋定位作用。
PB2: 解釋一項與大腦功能定位相關的研究。
PB3: 以一個或多個例子說明神經傳遞對人類行為的影響。
PB4: 以一個或多個例子說明兩種激素在人類行為中的作用。
PB5: 討論環境對生理過程的兩種影響。
PB6: 考察認知與生理學在行為方面的相互作用。評估兩項相關研究。
PB7: 討論腦成像技術在調查生物因素與行為之間關係方面的應用。

請注意，任何示例響應不一定是滿分的，而僅僅是為了提供示例響應的思路。

PB1

以一項關鍵研究為例，解釋定位作用。

指令詞“解釋”是二級指令詞，要求你給出詳細的說明，包括原因或起因。此結果不能以論文形式詢問，因此價值 8 分。

示例響應

此結果尚未提供示例響應。

附加說明

此結果尚未提供附加說明。

PB2

解釋一個與大腦功能定位相關的研究。

指令詞“解釋”是二級指令詞，要求你給出詳細的說明，包括原因或起因。此結果不能以論文形式詢問，因此價值 8 分。

示例響應

此結果尚未提供示例響應。

附加說明

此結果尚未提供附加說明。

PB3

使用一個或多個例子，解釋神經傳遞對人類行為的影響。

指令詞“解釋”是二級指令詞，要求你給出詳細的說明，包括原因或起因。此結果不能以論文形式詢問，因此價值 8 分。

神經傳遞是指一旦達到強度，神經衝動在突觸間傳遞的方式。神經遞質是一種從神經元釋放，用於向另一個細胞傳遞資訊的化學物質。神經遞質儲存在軸突末端的膜囊中，稱為囊泡。每個囊泡包含數千種神經遞質的化學物質。存在幾種神經遞質

乙醯膽鹼
血清素
多巴胺
去甲腎上腺素（去甲腎上腺素）
腎上腺素（腎上腺素）

乙醯膽鹼

乙醯膽鹼 (ACh) 是一種神經遞質，具有多種關鍵功能。這些功能包括肌肉收縮、記憶的轉化和鞏固以及樹突分支（學習、注意力和集中力）。與缺乏 ACh 相關的一種特定的人類行為是阿爾茨海默病。當體內 ACh 水平升高時，注意力和記憶鞏固也會增強，因為如果一個人在學習時更加專注並積極鞏固記憶，他們往往會記住更多。因此，當 ACh 水平降低時，注意力和鞏固就會下降，從而減少記憶的資訊量。這就是阿爾茨海默病中發生的事情：ACh 水平降低，回憶資訊的能力也降低（因為缺乏注意力和鞏固）。

支援性研究：Martinez 和 Kesner (1991) 是一項重要研究，調查了乙醯膽鹼 (ACh) 對記憶的作用。老鼠被訓練來解決迷宮，然後，一旦它們成功，就被隨機分配到三個條件：注射東莨菪鹼（一種抑制 ACh 水平的藥物）的老鼠、注射毒扁豆鹼（一種增加 ACh 水平的藥物）的老鼠以及對照組。然後，老鼠再次被送入迷宮。結果表明，東莨菪鹼組的耗時最長，犯錯最多，而毒扁豆鹼組則最快，犯錯最少。這表明 ACh 在注意力、集中力和學習中發揮作用，這些有助於記憶。

關聯：Squire (1985) 進行了一項類似的實驗，調查了 ACh 對阿爾茨海默病的影響。他發現，海馬體中 ACh 濃度較低的參與者在年老時更容易患上阿爾茨海默病。

行為是健忘或阿爾茨海默病。

功能

因此，乙醯膽鹼的功能是控制

肌肉收縮
記憶的轉化和鞏固
學習、注意力和集中力（樹突分支）

行為

人類行為是健忘或阿爾茨海默病。

血清素

血清素在試圖維持體內穩態中發揮著重要作用。它透過多種功能來實現這一點，包括：情緒調節、情感、食慾、感覺知覺、睡眠、覺醒水平以及體溫調節。如果這些功能受到環境影響的影響，血清素就會增加以試圖調節它們，這是透過啟用下丘腦和額葉皮層來實現的。當一個人被剝奪食物（食慾）、睡眠、交談和娛樂（覺醒水平）以及溫暖（體溫調節）時，這會啟用下丘腦和額葉皮層（因為它們有許多血清素受體）。因此，這會導致對環境的感知發生變化（即幻覺），因為下丘腦的功能類似於血清素，而額葉皮層參與視覺意象、識別未來後果以及做出“好”或“壞”的決定。

支援性研究：Kasamatsu 和 Hirai (1999) 旨在調查感覺剝奪如何影響大腦，並調查血清素在行為中的作用。他們研究了一組日本佛教僧侶，他們在前往日本聖山進行為期 72 小時的朝聖。在這次朝聖中，僧侶們被剝奪了食物、水、睡眠，他們不說話，而且身處寒冷的環境中。研究人員在僧侶們登上山前和下山後採集了血液樣本。此外，在大約 48 小時後，僧侶們報告說他們開始出現幻覺，看到祖先的影像，或者感覺到他們的存在。研究人員還在報告出現幻覺後立即進行了血液測試，他們發現血清素水平升高了。

支援性研究：Higley 等人 (1996) 旨在測試血清素是否與冒險有關。他們進行了一項實地研究，在研究中，他們跟蹤了正在遷移到新的社會群體中的雄性猴子。他們透過在猴子脊椎中放置針頭提取腦脊液來測量血清素水平。猴子被分成高、中高、中低和低血清素組，觀察它們的攻擊性、疤痕數量以及猴子是否死亡。研究發現，在 49 只死亡的猴子中，有 11 只血清素水平較低。研究人員得出結論，血清素水平較低的猴子更容易冒險，比如與其他猴子打架。

支援性研究：Westergaard 等人 (1999) 旨在測試血清素是否與女性冒險有關。研究人員對圈養的恆河猴或豬尾獼猴進行了觀察性研究。恆河猴通常具有攻擊性，而豬尾獼猴通常很友善。他們透過在猴子脊椎中放置針頭提取腦脊液來測量血清素水平。觀察猴子的攻擊行為以及它們有多少傷口。猴子被放置在同性群體中，它們的行為被研究人員觀察。研究發現，恆河猴更具攻擊性，它們的傷口也更多。此外，恆河猴的血清素水平低於豬尾獼猴。因此，研究人員得出結論，血清素不僅抑制男性，也抑制女性的冒險行為。

支援性研究：Long 等人 (2009) 旨在測試血清素水平是否與受控環境中的賭博風險相關。研究人員透過強迫猴子食用特定飲食來操控三隻猴子的血清素水平。猴子被給予高色氨酸（產生血清素的原材料）或低色氨酸的飲食。猴子被給予一項賭博任務，它們可以選擇安全的選項，這將保證它們會獲得固定獎勵（正常數量的果汁）。還存在一個風險更大的選項，猴子可以選擇贏得更多果汁，或者如果它們輸了，它們將獲得更少的果汁。研究發現，低色氨酸組傾向於選擇風險更大的選項，而高色氨酸組傾向於選擇更安全的選項。Long 等人得出結論，色氨酸水平會影響血清素水平，進而影響冒險意願。

功能

因此，血清素的功能是控制

情緒調節
情感
食慾
感覺知覺
睡眠
覺醒水平
體溫調節

行為

人類的行為是對環境的感知改變，冒險，以及風險評估。

去甲腎上腺素

支援性研究：Janowsky 等人 (1972) 旨在研究去甲腎上腺素水平降低對抑鬱症的影響。參與者被給予毒扁豆鹼（一種降低去甲腎上腺素水平的藥物）。在服用藥物後的幾分鐘內，參與者的情緒變得沮喪，並出現了自卑和自殺念頭。研究人員得出結論，抑鬱症可能與去甲腎上腺素水平的紊亂有關。這項研究得到了有效藥物療法的支援，這些療法旨在提高抑鬱症患者的去甲腎上腺素水平。

功能

因此，去甲腎上腺素的功能是

戰鬥或逃跑反應
提高大腦的氧氣水平（清晰思考）
增加葡萄糖（或糖）釋放（讓肌肉更快或更用力地工作）
增加呼吸頻率（全身獲得更多氧氣）
關閉代謝過程（重點放在生存功能上）

行為

人類的行為是抑鬱症。

示例響應

此結果尚未提供示例響應。

附加說明

此結果尚未提供附加說明。

PB4

使用一個或多個例子，解釋兩種激素在人類行為中的功能

指令詞“解釋”是二級指令詞，要求你給出詳細的說明，包括原因或起因。此結果不能以論文形式詢問，因此價值 8 分。

激素是一種由機體某一部位的細胞或腺體釋放的化學物質，它向機體其他部位的細胞發出資訊，從而影響這些細胞。激素透過血液迴圈到達靶細胞，改變行為，因此作用速度比神經遞質慢。它們由內分泌系統中的腺體產生和分泌。有幾種激素

皮質醇
催產素
褪黑素
睪酮
雌激素

皮質醇

皮質醇是一種由腎上腺釋放的激素。皮質醇的主要功能與調節戰鬥或逃跑反應期間的應激反應有關。它是透過調節血壓、血糖水平、體溫以及心血管系統來實現這一點的。所有這些功能都有助於人類應對壓力的行為，因為皮質醇的釋放使個人在面臨壓力情況時能夠擁有能量（血糖）、正常呼吸（心血管）、減輕焦慮和清晰思考（降低血壓）。

少量釋放的皮質醇可以幫助注意力和集中。但是，當大量分泌時（即，身體處於嚴重壓力狀態下），皮質醇試圖恢復身體和系統平衡，以確保生存。由於記憶不是必不可少的生存系統，因此它被忽略了，記憶過程受到負面影響，從而降低了表現。慢性壓力（長期皮質醇釋放）會導致海馬體萎縮，永久性地影響記憶。

支援性研究：Newcomer 等人 (1999) 旨在研究皮質醇水平如何幹擾言語陳述性記憶。52 名 18 至 30 歲的正常健康參與者透過招募廣告自行報名。實驗是雙盲的，參與者被隨機分配到三個組。第一組每天服用 160 毫克皮質醇，相當於重大壓力事件後血液中的皮質醇水平。第二組每天服用 40 毫克的藥片，相當於輕度壓力事件後血液中的皮質醇水平。最後，第三組接受安慰劑藥片。藥片連續服用 4 天，然後參與者接受言語陳述性記憶測試。測試結果顯示，第一組（160 毫克）的表現比第二組（40 毫克）和第三組（安慰劑）差。此外，第二組沒有顯示記憶下降。這表明身體中的皮質醇水平與言語陳述性記憶測試中的表現之間存在關係，即皮質醇水平越高，記憶測試中的表現越差。

支援性研究：Fernald 和 Gunner (2008) 是一項實地研究，檢查了居住在墨西哥城市低收入地區（低於 20% 分位數）的 324 名男孩和 315 名女孩（平均年齡 = 3.63 歲），這些地區是在逐戶調查中確定的。流行病學研究中心對所有兒童的母親進行了抑鬱量表測試。在研究人員到達時（時間 0）、到達後 25 分鐘（時間 1）以及到達後 50 分鐘（時間 2）對兒童進行了唾液皮質醇樣本採集，以測量他們當時的下丘腦-垂體-腎上腺 (HPA) 軸的活動。在時間 0 和時間 1 之間，對兒童進行了若干認知測試。採用分層線性模型分析來檢查結果。發現母親的抑鬱症狀越高，其子女的基線皮質醇水平越低（p < 0.05），同時控制了年齡、性別和清醒時間。此外，母親的抑鬱症狀越高，其子女在研究人員到達和隨後的認知測試時唾液皮質醇的增加越少（p < 0.05）。所有結果都受到性別的調節，女孩的皮質醇反應增強，男孩沒有反應。

進一步閱讀：Robert Sapolsky 是一位美國神經內分泌學家，他曾在皮質醇的長期影響方面進行了廣泛的研究。

功能

因此，皮質醇的功能是調節

血壓
血糖水平
體溫
心血管系統

行為

人類的行為是應對壓力和/或表現（在記憶測試中）。

催產素

催產素是一種由位於下丘腦的垂體釋放的激素。催產素的功能包括母子聯結、產奶、分娩期間的子宮收縮、性快感、減少恐懼和愛。由於催產素在人與人之間提供了更大的愛，再加上缺乏恐懼，它會灌輸一種信任的行為。

支援性研究：Baumgartner 等人 (2008) 旨在研究在信任遊戲中信任受損後催產素的作用。49 名參與者參與了一個用於研究社會互動的遊戲。一次有兩個參與者玩遊戲。有一個投資者（玩家 1），他收到了一筆錢，然後必須選擇是與受託人（玩家 2）分享還是不分享。如果投資者分享了這筆錢，那麼這筆錢就會變成三倍。接下來，受託人必須決定是否分享這筆錢，或者是否會留著它。分享的總額表明信任的行為，而如果總額被保留，則表明信任被破壞。對所有參與者進行了 fMRI 掃描，並透過鼻腔噴霧劑分別接受了催產素或安慰劑。參與者在信任遊戲中與不同的受託人對戰，並在風險遊戲中與一臺電腦對戰。在 50% 的遊戲中，他們的信任被破壞了。在遊戲過程中，參與者從實驗者那裡獲得了反饋。安慰劑組的參與者在收到背叛的反饋後，不太可能表現出信任，這體現在他們投資減少上。另一方面，催產素組的參與者在收到信任受損的反饋後，仍然以相似的速度投資。fMRI 掃描顯示杏仁核和尾狀核的反應減弱。杏仁核參與情緒處理，並具有許多催產素受體。尾狀核與學習和記憶有關，並在獎勵相關反應和學習信任方面發揮作用。總之，催產素被認為在建立信任方面發揮作用。催產素可以解釋為什麼人們能夠在長期關係中恢復信任和寬恕。掃描研究只是在繪製大腦活動，但目前科學尚不能確定其真正含義。

功能

催產素的功能包括：

母子聯結
泌乳
子宮收縮
性快感
減少恐懼
愛情

行為

與催產素相關的行為是信任。

褪黑素

褪黑素控制睡眠週期。例如，旅行時，褪黑素週期會導致時差，因為週期不會立即趕上身體的位置。

示例響應

此結果尚未提供示例響應。

附加說明

記憶在IB中不被歸類為人類行為（它是心理過程），所以描述皮質醇時不要說它是，人類行為是應對壓力和/或表現。

PB5

討論環境對生理過程的兩種影響。

命令詞討論是三級命令詞，要求你提供一個經過深思熟慮的、平衡的評論，包括一系列論點、因素或假設。觀點或結論應明確表達，並以適當的證據支援。該成果是一個論文，因此價值22分，儘管它可以被問到是8分。

示例響應

此結果尚未提供示例響應。

附加說明

此結果尚未提供附加說明。

PB6

從行為的角度考察認知與生理之間的相互作用。評估兩個相關的研究。

命令詞考察是三級命令詞，要求你以一種揭示論點或概念假設和相互關係的方式進行考慮。另一個命令詞評估是三級命令詞，要求你透過權衡優缺點進行評估。該成果是一個論文，因此價值22分，儘管它可以被問到是8分。

示例響應

此結果尚未提供示例響應。

附加說明

此結果尚未提供附加說明。

PB7

討論腦成像技術在研究生物因素與行為之間關係中的應用。

命令詞討論是三級命令詞，要求你提供一個經過深思熟慮的、平衡的評論，包括一系列論點、因素或假設。觀點或結論應明確表達，並以適當的證據支援。該成果是一個論文，因此價值22分，儘管它可以被問到是8分。

腦成像技術 (BITs) 是提供大腦活動視覺影像的工具。BITs 分為兩種形式：結構性，指的是大腦的靜止影像，以及功能性，指的是隨時間監測活動。

結構性

結構性 BIT 是捕獲大腦靜止影像的一種。結構性 BIT 的例子有

MRI

MRI

核磁共振成像 (MRI) 掃描用於構建大腦結構的靜止 3D 影像表示。這是透過在導線環路中通電電流來產生強磁場實現的。磁體中的其他線圈也會發送和接收無線電波。這會觸發體內水分子中的質子排列。一旦排列，無線電波就會被質子吸收，這會刺激旋轉。在“激發”分子後，能量會被釋放，進而發射能量訊號，這些訊號會被線圈拾取。這些資訊然後被髮送到計算機，計算機處理所有訊號並將它們生成影像。

MRI 可以用於識別不同大腦結構的密度和體積。由於不同的腦結構與特定的行為相關聯，因此 MRI 可以透過觀察腦結構的變化來識別人類行為。例如，神經可塑性的人類行為可以與大腦結構的體積和密度隨著環境需求而發生變化聯絡起來。

支援研究：Maguire 等人 (2000) 是一項準實驗，研究了是否可以在倫敦計程車司機的腦部發現變化，以及進一步研究海馬體在空間記憶中的功能。16 名健康的男性倫敦計程車司機與 50 名沒有駕駛出租車的健康右撇子男性進行比較。結果透過 MRI 掃描收集，並透過體素基質形態測量 (VBM) 和畫素計數進行測量。該研究的主要發現是，計程車司機的後海馬體相對於對照組來說明顯更大，而前海馬體區域在對照組中比出租車司機更大。第二個主要發現是，海馬體體積與作為計程車司機的時間長短相關聯（在右側後海馬體中呈正相關，在右側前海馬體中呈負相關）。Maguire 等人認為，這項研究表明，海馬體為了適應環境需求而具有可塑性。

在 Maguire 等人的研究中，神經可塑性的人類行為表現為後海馬體的密度和體積增加。這種特定的結構與空間記憶相關聯，因此，由於計程車司機需要擁有更好的空間記憶，所以這種結構更大。

MRI 的優勢

使用 MRI 的優勢在於它

是非侵入性的
提供可以用於識別受損區域的影像
速度相對快 (大約 15 分鐘)
可用於區分新舊腦損傷
沒有涉及放射性元素（不像PET 掃描）

MRI 的侷限性

使用 MRI 的侷限性在於它

將參與者置於嘈雜的環境中
不能用於測試體內有金屬物體（如起搏器）的患者
可能不準確
價格昂貴
不顯示活動水平
不能主動看到皮質下區域內部

功能性

功能性 BIT 監控大腦活動隨時間變化。結構性 BIT 的示例包括

fMRI
PET

fMRI

功能性磁共振成像 (fMRI) 掃描用於測量大腦活動。掃描器透過檢測血液中氧合血紅蛋白與脫氧血紅蛋白的比例來監控活動。血液中的血紅蛋白從肺部吸收氧氣並將其輸送到全身。當血液流經大腦的活躍區域時，由於細胞活動，血流量會增加，但大腦組織無法吸收所有額外的氧氣。這意味著離開活躍區域的血液實際上含有更高比例的氧合血紅蛋白。

透過使用 fMRI，可以觀察到特定大腦結構的反應不足或增強會導致與該結構固有相關的行為。

支援性研究：Baumgartner 等人 (2008) 旨在研究在信任遊戲中信任受損後催產素的作用。49 名參與者參與了一個用於研究社會互動的遊戲。一次有兩個參與者玩遊戲。有一個投資者（玩家 1），他收到了一筆錢，然後必須選擇是與受託人（玩家 2）分享還是不分享。如果投資者分享了這筆錢，那麼這筆錢就會變成三倍。接下來，受託人必須決定是否分享這筆錢，或者是否會留著它。分享的總額表明信任的行為，而如果總額被保留，則表明信任被破壞。對所有參與者進行了 fMRI 掃描，並透過鼻腔噴霧劑分別接受了催產素或安慰劑。參與者在信任遊戲中與不同的受託人對戰，並在風險遊戲中與一臺電腦對戰。在 50% 的遊戲中，他們的信任被破壞了。在遊戲過程中，參與者從實驗者那裡獲得了反饋。安慰劑組的參與者在收到背叛的反饋後，不太可能表現出信任，這體現在他們投資減少上。另一方面，催產素組的參與者在收到信任受損的反饋後，仍然以相似的速度投資。fMRI 掃描顯示杏仁核和尾狀核的反應減弱。杏仁核參與情緒處理，並具有許多催產素受體。尾狀核與學習和記憶有關，並在獎勵相關反應和學習信任方面發揮作用。總之，催產素被認為在建立信任方面發揮作用。催產素可以解釋為什麼人們能夠在長期關係中恢復信任和寬恕。掃描研究只是在繪製大腦活動，但目前科學尚不能確定其真正含義。

在 Baumgartner 等人的研究中，fMRI 可用於識別與人類行為“信任”相關的尾狀核和杏仁核的反應不足。在信任被打破的參與者中，反應減少了。

fMRI 的優勢

使用 fMRI 的優勢在於它

是非侵入性的
提供大腦活動的準確影像
可以從同一個體獲取重複記錄
可以非常準確地識別特定區域在行為中的參與
比 PET 便宜
可用於研究廣泛的感覺體驗
擁有已被證明能夠讓參與者在掃描時與各種顯示器進行互動的方法
沒有涉及放射性元素（不像PET 掃描）
具有高解析度，使其比 PET 更精確，定位更好
是一個簡單的操作過程
允許觀察活躍的大腦，動態而不是靜態
比 MRI 更靈活
可以比較實驗條件和控制條件

fMRI 的侷限性

使用 fMRI 的侷限性在於它

需要將多個參與者的資料加在一起才能獲得可靠的影像，並且在組合參與者資料時必須對不同的頭部尺寸進行調整
需要參與者合作
不是自然環境
具有非常強的磁場

PET

正電子發射斷層掃描 (PET) 用於識別大腦的活躍區域。參與者被注射或飲用一種物質，如葡萄糖，這種物質會迴圈全身，包括大腦。葡萄糖首先被“標記”，以便可以檢測到它。這是透過將放射性化學物質附著在每個葡萄糖分子上來實現的。當大腦的某些區域變得活躍時，它們會吸收更多的葡萄糖，這些葡萄糖可以透過機器檢測到。

這可以用於識別行為，因為大腦中更活躍的區域將與其相關的行為相關聯，正如定位理論所建議的那樣。因此，活躍的區域表明正在觸發某種行為，而 inactive 的區域表明另一種行為沒有表現出來。

支援研究：Mosconi 等人 (2005) 的目標是在大腦中找到阿爾茨海默病的最早跡象。研究人員監測了 53 名健康正常參與者 9 到 24 年。參與者接受 PET 掃描以測量其代謝率。研究發現，那些在海馬體中代謝率降低顯示早期跡象的參與者後來患上了阿爾茨海默病。

Mosconi 等人的研究表明，透過使用 PET 掃描，可以找到特定大腦結構與行為之間的關係，因為與行為“遺忘”相關的大腦結構是海馬體。當它變得 inactive（代謝率降低）時，會導致後來發展為阿爾茨海默病，這是一種與記憶喪失（遺忘）相關的疾病。

PET 的優勢

使用 PET 的優勢在於它

是非侵入性的（儘管存在放射性元素，但它會衰變）
提供大腦活動的準確影像
可以非常準確地識別特定區域在行為中的參與
可用於診斷腫瘤
可以比較“正常人”與患有心理障礙的人之間的腦部差異
記錄大腦正在進行的活動，如思考

PET 的侷限性

使用 PET 的侷限性在於它

需要將多個參與者的資料加在一起才能獲得可靠的影像，並且在組合參與者資料時必須對不同的頭部尺寸進行調整
需要參與者合作
無法揭示細微細節
非常昂貴
由於存在輻射，不能用於縱向研究
由於放射性葡萄糖的快速衰變，必須用於監測短期任務
可能會引起過敏

示例響應

此結果尚未提供示例響應。

附加說明

強烈建議，如果您對 BIT 的數量沒有限制，那麼至少要做一個結構性 BIT 和一個功能性 BIT。此外，如果您選擇只做兩個，或者您被限制為兩個，那麼建議您不要在 MRI 類別下選擇兩個（MRI 和 fMRI）。

分析水平

生物水平 — 認知水平 — 社會文化水平

生物水平

總體學習目標

— 生理與行為

— 遺傳與行為