生物心理學（簡體書）

本書從廣義的生物心理學出發，內容包括生物心理學基礎知識與基本原理、腦的解剖與發展以及和行為的關係；腦與行為的演化以及心理行為的遺傳機制；感知覺加工、學習與記憶、言語與語言加工等認知過程的腦機制；成癮的精神依賴與獎賞環路、神經精神疾病、壓力應激與健康以及文化社會認知等心理現象和行為的神經過程和神經機制方面研究成果的總結和介紹。其中既有生物心理學不同領域和研究主題的前沿進展，也有每部分作者自己實驗室的工作積累，有助於學生理解和把握生物心理學的國內外研究動態和發展前景。因此本書既可以作為本科學生學習生物心理學的參考書以及研究生生物心理學專題課程的教材，也可以作為學生選擇研究方向以及課題組的參考。

北京大學心理學系教授、博士生導師，元培學院副院長。
王曉田 蘇彥捷主編 進化心理學家如是說 北京：北京大學出版社，2011年8月；蘇彥捷主編，發展心理學. 北京：高等教育出版社. 2012年6月
蘇彥捷等譯（2007） 生理心理學. 北京：中國輕工業出版社；蘇彥捷等譯（2011）. 生物心理學. 北京：人民郵電出版社

“生物心理學”是心理學科核心知識領域之一，與心理學前沿發展方向“認知神經科學”有著密不可分的關係。2018年教育部頒佈的“心理學類專業本科教學質量國家標準”規定，“生物心理學”是心理學本科的必修課程。本書的寫作團隊是國內相關領域的中青年研究者，也是各高校研究院所講授相關課程的一線教師。他們在蘇彥捷教授帶領下，團結一心，融合國內外（特別是自己課題組）的研究成果與前沿進展，深入淺出，幫助讀者全面瞭解各個主題的研究現狀。
本書內容涵蓋生物心理學領域經典的基礎知識，還特別關注相關領域的前沿研究進展以及交叉的新興領域，尤其是系統地闡述了近年來國內相關實驗室的重要科研成果。這些特色凝聚成了本書最大的亮點，對於拓展廣大讀者的科學視野不無裨益。

目 錄


前言1
1 生物心理學概述和基礎知識
1.1 生物心理學的昨天、今天和明天
1.1.1 西方早期生物心理學思想與實驗研究
1.1.2 生物心理學在中國
1.1.3 當代生物心理學研究取向
1.1.4 生物心理學前景光明
1.2 生物心理學研究技術和方法
1.2.1 傳統的生物心理學研究方法
1.2.2 現代神經科學和分子生物學技術在生物心理學中的應用
1.3 心理行為的神經解剖生理學基礎
1.3.1 神經元與生物電活動
1.3.2 神經系統結構與功能
本章小結
關鍵術語
2 比較心理學： 心理與行為的種系發生
2.1 腦與行為的演化
2.1.1 生物演化歷程
2.1.2 腦的演化
2.1.3 演化與行為
2.2 動物的物理認知
2.2.1 空間與時間知覺
2.2.2 記憶
2.2.3 工具與因果
2.2.4 計數能力
2.3 動物的社會認知
2.3.1 自我意識
2.3.2 通訊交流
2.3.3 心理理論
2.4 學科發展與研究展望
本章小結
關鍵術語
3 心理行為的遺傳機制
3.1 行為遺傳學： 概念及研究方法
3.1.1 提供遺傳信息的實驗設計
3.1.2 分子行為遺傳學
3.2 從“先天或後天”到“先天和後天”
3.3 遺傳―環境相關與遺傳―環境交互作用
3.4 失竊的遺傳度
本章小結
關鍵術語
4 感知覺
4.1 感知覺加工
4.1.1 概述
4.1.2 視覺
4.1.3 聽覺
4.1.4 嗅覺
4.2 視知覺
4.2.1 低級視覺加工階段
4.2.2 高級視覺加工階段
4.2.3 視知覺中的跨腦區相互作用
4.2.4 知覺學習
4.3 聽覺
4.3.1 雞尾酒會問題
4.3.2 聽覺掩蔽
4.3.3 雞尾酒會效應的神經生理學
4.3.4 應用： 人工耳蝸與機器言語識別
4.4 嗅覺
4.4.1 氣味的源起
4.4.2 對化學分子的嗅覺編碼
4.4.3 嗅知覺
4.4.4 嗅覺、情緒與記憶
4.4.5 信息素
本章小結
關鍵術語
5 學習記憶與情緒的生物心理學
5.1 學習記憶的神經生物學
5.1.1 多重記憶系統
5.1.2 內側顳葉系統
5.1.3 間腦系統
5.1.4 前額葉系統
5.1.5 其他新皮質系統
5.2 學習記憶的鞏固
5.2.1 系統鞏固
5.2.2 突觸鞏固
5.3 情緒的神經生物學
5.3.1 情緒概述
5.3.2 情緒的腦機制
5.4 情緒與記憶
5.4.1 恐懼性條件反射
5.4.2 情緒對記憶的調節
5.4.3 情緒與情緒記憶的調節
本章小結
關鍵術語
6 成癮的精神依賴與獎賞環路
6.1 成癮的精神依賴性
6.1.1 成癮行為形成的基本過程
6.1.2 成癮的軀體依賴和精神依賴
6.2 成癮行為的獎賞環路基礎
6.2.1 以伏隔核為核心的中腦邊緣多巴胺系統是自然獎賞與成癮藥物獎賞的共同神經基礎
6.2.2 外側下丘腦參與自然獎賞與成癮藥物獎賞的調控
6.2.3 外側下丘腦到中腦邊緣多巴胺系統的雙向神經聯繫調節自然獎賞與成癮獎賞
6.2.4 前額葉皮質―中腦邊緣多巴胺系統的神經聯繫是獎賞行為的核心調控環路
6.3 精神依賴行為的記憶機制
6.3.1 成癮記憶的形成與獎賞環路
6.3.2 成癮記憶的長期性與表觀遺傳機制
6.3.3 成癮記憶的再鞏固機制
6.3.4 成癮記憶與習慣
本章小結
關鍵術語
7 語言
7.1 語言的神經生物學： 概述
7.1.1 語言加工與語言神經生物學概述
7.1.2 語言加工的認知模型與神經科學模型： 以句子理解為例
7.1.3 語言神經生物學的研究方法
7.1.4 語言神經生物學的研究進展與熱點： 本章主要內容概觀
7.2 語音與詞匯加工的腦機制
7.2.1 語音加工的腦機制
7.2.2 詞匯加工的腦機制
7.3 句法與語義等非句法過程的腦機制
7.3.1 句法與語義過程的神經相關物： 來自電生理學和腦成像的證據
7.3.2 句法與語義等非句法過程相互作用的神經時間動態性
7.4 雙語者第二語言句法加工的腦機制
7.4.1 雙語者第二語言句法加工： 概述
7.4.2 雙語者第二語言句法加工的腦機制： 一些代表性研究
本章小結
關鍵術語
8 神經與精神疾病的生物心理學
8.1 神經精神疾病模型
8.1.1 神經發育模型
8.1.2 精神疾病連續體模型
8.1.3 生物學指標/內表型
8.2 精神分裂症譜系的神經軟體征及神經機制
8.2.1 神經軟體征的概念
8.2.2 精神分裂症譜系神經軟體征的行為研究
8.2.3 精神分裂症譜系神經軟體征的腦功能和結構基礎
8.3 神經精神疾病的快感缺失與社會認知缺陷的神經機制
8.3.1 精神分裂症譜系的快感缺失
8.3.2 精神分裂症譜系的社會認知缺陷的神經機制
8.3.3 抑鬱症社會認知缺陷的神經機制
本章小結
關鍵術語
9 應激與健康的生物學基礎
9.1 應激概述
9.1.1 應激動物模型
9.1.2 應激的生理系統
9.1.3 應激與遺傳
9.2 應激與認知的生理基礎
9.2.1 應激與注意
9.2.2 應激與學習記憶
9.2.3 應激與認知轉換
9.2.4 應激與PPI
9.3 應激與情緒的生理基礎
9.3.1 應激與抑鬱
9.3.2 應激與焦慮和恐懼
9.4 應激研究的未來發展
9.4.1 基礎與應用研究的轉化
9.4.2 多學科研究的整合
本章小結
關鍵術語
10 社會認知的神經生物學基礎
10.1 社會認知概述
10.1.1 社會認知的含義
10.1.2 社會認知的研究方法
10.1.3 社會認知的生物學模型
10.2 理解自我
10.2.1 自我面孔識別
10.2.2 自傳體記憶
10.2.3 自我參照效應

人類利用自己的智慧探索著自然界的無數奧秘，與此同時，也在不懈地研究和揭示自身奇妙的心理世界： 心理活動是如何產生的？心理活動與生理活動，作為人類生命現象的兩個方面，它們之間有什麼關係？比如說，人們為什麼能夠欣賞色彩斑斕的畫卷、聆聽旋律優美的樂曲？畫卷、樂曲等外界信息又是如何被存貯在人們記憶中的呢？再比如說，人們為什麼會在高興時欣喜若狂，在悲哀時捶胸頓足呢？為什麼有的人外向活潑，有的人內向沉靜呢？人們的情緒表現和行為特點是否受到先天性因素的影響？這些問題的答案，都在這門心理科學的基礎學科――生物心理學之中。
生物心理學是通過實驗的方法研究外界事物作用於腦而產生心理現象的生理過程，是揭示人類自身心理現象和行為的生理機制的科學。凡是涉及心理活動與生理活動(尤其是腦功能）關係的研究，都屬￿生物心理學的研究範疇。這個學科也被稱為生理心理學、行為神經科學、行為腦科學等，這些名稱也都反映出其基本目標――揭示行為背後腦機制。
心理活動是腦的高級活動形式。揭示心理活動的生理機制需要綜合運用多學科的知識和方法，如神經解剖學、神經生理學、神經藥理學和分子神經生理學等。20世紀70年代發展起來的神經科學(或稱神經生物學），綜合了研究神經系統各領域的學科，如神經解剖學、神經生理學、神經藥理學、神經病理學、臨床神經病學、精神病學、分子神經生物學和細胞神經生理學等，在腦功能研究中取得了重要進展,為解釋心理活動的生理機制提供了許多有價值的知識。同時，20世紀40年代興起的信息科學的一些概念和技術，如功率譜分析、地圖形分析等，對腦功能研究發揮了重要的啟發作用,開拓了腦事件相關電位研究的新領域。因此，生物心理學又被認為是心理學、信息科學和神經科學之間的交叉學科。
1.1 生物心理學的昨天、今天和明天
心理活動和生理活動共同構成了生命活動。為了揭示自身生命活動的奧秘，人類一直在堅持不懈地探索心理活動究竟是如何產生的。生物心理學的相關研究雖具有漫長的歷史，但生物心理學本身卻是相對年輕的一門學科――如果從馮特(Wunt， 1832―1920）1874年出版《生理心理學》算起，也只有100多年。1879年，馮特將生理心理學方法引入心理學研究，標誌著科學心理學的誕生。當代科學家運用科學的方法尤其是腦科學研究技術考察心理活動的腦結構基礎和生理學基礎，多次獲得諾貝爾獎，而隨著知識的積累、研究方法的改進，生物心理學必將湧現出一大批對心理科學乃至整個科學事業都具有深遠影響的重大成果。
1.1.1 西方早期生物心理學思想與實驗研究
西方早期生物心理學思想與實驗研究主要根據感性知識進行推測，而腦科學的發展和研究技術的應用，奠定了生物心理學的實驗性學科性質。
西方早期生物心理學觀念
早在遠古時代，人們就已經注意到物質現象和心理現象的存在，但受生產力和科學發展水平的限制，人們並不能正確理解和揭示心理現象的實質和發生、發展及變化的規律，於是物質與心理、肉體與靈魂這樣對立本源的概念就產生了――人們把人的心理看成是由上帝給予的，或者將心理現象視作一種特殊的跟身體有聯繫而又不同的實體，即靈魂的作用。靈魂在人出生的時候，就居住在人身體裡，控制著人身體的活動；人死的時候，靈魂永遠脫離人體。那麼，靈魂是什麼呢？有些人把靈魂解釋為與氣息或呼吸有關的東西，還有人把靈魂理解為火或原子。之後，隨著宗教的出現，人們又把靈魂看作是暫時附著於人體、支配人體行動的無形的、超自然的、永垂不朽的精神實體。他們還用這種觀點來解釋睡眠，認為睡眠是附著於人體的靈魂暫時離去的結果；熟睡的軀體是不能移動位置的，否則，靈魂歸來時找不到它的附著體，這個人就死亡了。
隨著經驗的積累，人們對心理的實質開始形成了基於樸素唯物主義的觀點的理解。樸素唯物主義對心理產生機制的看法又可分為三種。
一是把心理活動與心臟聯繫起來。這是因為人們在平時可以感覺到自己心臟的跳動，也能感覺到在不同狀態下(如平靜或激動時）心臟功能的變化。亞裡士多德
(Aristotles，公元前384―前322）就是其中的代表。他認為，凡生物都有靈魂。植物有生長的靈魂，動物有感性的靈魂，人有理性的靈魂。人的理性又分兩種： 一種是被動的理性，從感覺到概念，這是心臟的功能；另一種是主動的理性，這種主動的理性能用概念進行思維活動，它不是心臟本身的功能，而是來自外在世界的理性借助於心臟而活動。因此，亞裡士多德認為，心臟是心理活動的器官，而腦則不是，腦只是調節空氣使血液冷卻的器官。因為在他看來，心理活動的產生是與血液有關的，而腦是個無血的器官，所以不能產生心理活動。
二是認為心理活動與多種器官有聯繫。古希臘學者畢達哥拉斯(Pythagoras，公元前570―前475）認為靈魂有三部分： 即理性、智慧和情欲。理性、智慧存在於腦，情欲存在於心臟，情欲和智慧可以隨人死而消滅，理性則是永遠不死的。
柏拉圖(Plato，公元前427―前347）也把靈魂分為三級，即理性、意氣和情欲。他認為情欲位於腹部，意氣位於胸部，只有理性位於頭腦；靈魂從“理念”世界中來，但降生於人體後就糊塗了，來自感官的經驗可以使靈魂清醒從而重新在腦中喚起人對“理念”世界的認識。
上述這兩位人物(柏拉圖和畢達哥拉斯）都認為靈魂與腦有聯繫，這是一大進步。但是，他們都是把腦看作靈魂寄居的地方，而不是把靈魂看作是腦的產物。
古希臘另一位學者德謨克利特(Democritus，公元前470―前350）也認為心理活動是一種靈魂活動，而靈魂是什麼呢？靈魂是一種遍佈全身的、細小的、圓滑的物質原子。這種原子明顯集中於腦、心臟和肝臟幾個地方。他認為，心臟是意氣的器官，肝臟是欲望的器官，而腦則是思想的器官。當外界的原子由感官的孔道傳入而使體內原子振盪時，人體就會產生感覺及相繼的思想活動。因此，他認為靈魂是一種物質的東西，並把靈魂活動看作是腦中產生的，這是有道理的，但他把心臟和肝臟分別看作是意氣和欲望的器官則是錯誤的。
古羅馬醫生蓋倫(Galen，公元129―199）把人的靈魂分為兩種： 一種是理性靈魂(包括外部感官活動和記憶、想像、判斷等內部活動），另一種是非理性靈魂(如情感等）。他認為，腦是理性靈魂的器官，而心臟和肝臟則是非理性靈魂的器官。具體說來，心臟是憤怒、剛健或男性靈魂的中樞，肝臟是情欲、溫柔或女性靈魂的中樞。
此外,還有人主張人的心理特性依賴於人的身體的特殊構造。恩培多克勒(Empedcles，公元前483―前423）就是這類主張的代表。他提出人心理上的不同是由人身體上四元素(土、水、火、空氣）配合比例不同造成的。他認為，演說家是舌頭上的四元素配合比例最好的人，而藝術家是手的四元素比例配合最好的人。
三是認為腦是心理的器官，心理是腦的機能。持有這種觀點的人，一般是通過實驗得出結論的。
阿爾克馬翁(Alcmaeon，公元前500年前後）被認為是西方第一個解剖動物並進行系統研究的學者。他發現了腦神經和中耳管，並認為腦是感覺和思維的器官，感覺和思維都是腦中細微的、觀察不到的運動。阿爾克馬翁還嘗試性地解釋了睡眠的機制，認為睡眠是腦中血管裡的血液退回到體內大血管裡去的結果。血液由體內大血管再進入腦中的血管時，人就醒來了。
埃拉西斯特拉圖斯(Erasistratus，公元前340―前275）通過解剖研究腦的結構，辨認出了腦膜和腦室，發現了腦的發出神經,並且提出了神經有傳導感覺和傳導運動兩種不同的功能。他還研究了腦回，並認為腦回與智力有關。埃拉西斯特拉圖斯明確指出，腦是心理的器官。
與埃拉西斯特拉圖斯同時代的另一位學者希羅非洛斯(Herophilus，約公元前3世紀）也通過解剖認出了腦的不同部位，分辨出了小腦和大腦皮質，研究了延髓的結構。他認為神經有司感覺和司運動之分，但他把神經看成是管狀的，認為神經衝動是通過精氣(animal spirits）傳導的。他駁斥了亞裡士多德關於靈魂是心臟功能的說法，認為腦是全部神經的中樞，是心理活動的器官。
從上述歷史可以看出，古代人們對心理產生機制問題的探討，主要是致力於弄清心理的器官問題，先是基於生活中和病理上的觀察進行推論，再深入到依據解剖而獲得實際的知識。由於歷史條件的限制、宗教的影響以及科學研究方法上的局限，古代人們對腦的認識具有片面性，因而不能科學地闡明腦與心理的關係及心理活動產生的機制問題。雖然如此，古代對腦與心理關係的研究仍具有十分積極的意義，它們為近代心腦關係的研究發展以及人們進一步揭示心理活動的生理機制奠定了基礎。
西方近代生物心理學研究
中世紀過後，隨著資本主義經濟的發展和科學技術水平的提高，人體解剖學和生理學得到了迅速發展，取得了很多重要成果，極大地促進了心理活動的生理機制的研究。
1791年，意大利學者伽伐尼哈勒(Galvani， 1737―1798）發現刺激蛙的臀部肌肉能在使電流產生的同時使肌肉抽動，於是他提出了神經衝動是電活動的論斷。瑞士生理學家哈勒(Haller， 1708―1777）發現，刺激神經比刺激肌肉更容易引起肌肉的收縮，甚至刺激剛剛死去的有機體神經，仍然能引起肌肉的收縮。由此他得出結論： 神經是傳導衝動的工具。同時，他還發現如果切斷通向某種組織的神經，這個組織就不能再發生反應，由此證明腦是通過神經接受感覺信息、傳出指令從而引起反應的。
1811年，英國的貝爾(Bell， 1774―1842）通過研究指出，神經的某些結構是控制運動的，另一些則是控制感覺的。在進入脊髓前，感覺纖維聚集在每條神經根的背面，而運動神經則聚集在腹面。他認為，儘管形態相似，但是許多不同的神經元所擔負的專職各不相同，它們承擔著不同類別的心理機能。
19世紀30年代，米勒(Müller， 1801―1858）提出了“神經特殊能力說”，該假說認為，如果一部分神經是司感覺而另一部分神經是司運動的，那麼整個神經系統就可以被看成一群專家，它們各自執行自己的任務而不能承擔其他的職能。例如，某些神經是專門傳導感覺的，而另一些神經則是專門傳導運動的。
在上述研究進行的同時，腦皮質機能定位的研究也十分活躍，並且，這些研究取得了對心理學發展十分有價值的成果。
18世紀末期，人們一般都認同腦是心理的器官，但是人們對腦與心理的具體關係並不清楚。19世紀初奧地利醫生高爾(Gall, 1758―1828）為了解決這個問題，開始探索腦的不同部位的功能。1811年，他研究了大腦表面的灰質，發現來自身體的神經分別連接到腦的灰質的不同部位，由此，他認為大腦的灰質是執行協調功能的區域，大腦皮質的不同部位分管來自不同部位的感覺，並把一定的反應信息傳到身體的特定部位。這就是由高爾首次提出的關於大腦皮質機能定位的觀點。但是高爾從大腦皮質特定部位與特定的精神現象相聯繫的這一現象出發，卻引出了一個荒謬的觀點： 即腦的某一部分是否發達都會在顱骨的外形上反映出來，因而可以根據人的顱骨形態判知人們的性格和智力發展水平。例如，數學能力在枕葉部，聰明在額部，腦中部則代表德性、性格等。高爾的門徒施普茨海姆(Spurzheim， 1776―1832）對高爾的這一觀點作進一步的發揮，使之成為了被江湖術士所利用的“顱相術”。
高爾大膽地探索腦皮質與心理活動關係的行為無疑是正確的，但顱相術卻是荒謬的。然而錯誤往往是科學發現的先導，顱相術的錯誤觀點促使人們對大腦皮質的機能進行更深入的研究。
1861年，法國醫生布洛卡(Broca， 1824―1880）通過對人腦進行解剖觀察到，患失語症(不能說話或不能理解語言)的病人，通常在大腦皮質的額下回(44區)有器質性的損傷(這一區域後來被命名為布洛卡區)，從而發現言語功能與這一區域有關，並證明了大腦皮質功能定位的存在。
1870年，弗利奇在替傷員包紮傷口時發現，如果觸碰到裸露在外的大腦皮質，就會引起對側肢體的運動。後來他與其他學者一起在狗身上做實驗，發現大腦皮質有一個專司運動的狹長區域，這個區域後來被命名為“運動區”。
特別重要的是，1874年威爾尼克(Wernicke， 1848―1905)和其他學者對失語症進行了分類。他們設想每一種言語障礙(讀、寫、理解、口語)都是由於特定的皮質區域受到了損傷，從而為言語中樞的確定奠定了基礎。
至此，人們明確了腦是心理的器官，弄清了腦的特定部位與某些心理活動和行為有關。那麼腦是怎樣產生心理活動的呢？也就是說，心理活動產生的方式是怎樣的呢?不解決這個問題，就無法解釋心理產生的生理機制。
反射的概念。17世紀法國哲學家笛卡爾(Descartes， 1596―1650）是心理學研究歷史上第一次提出反射的概念的人。笛卡爾借助反射的概念，解釋了心理活動產生的方式。笛卡爾是一個二元論者，他認為世界上除了最高的上帝之外，存在著物質與靈魂兩個實體。他把人的活動分為兩種： 一種是無意識的活動，另一種是有意識的活動。他認為動物的一切活動和人的一切無意識(不隨意)活動都是自動地實現對外界刺激的反應(按照他的說法： 在感官和腦之間連接有細線，當外界刺激作用于感官時便帶動了這些細線上的活塞，使精氣由腦傳到了肌肉，從而產生反射的動作)。人的有意識活動如記憶、思維、意志等是受靈魂支配的；靈魂寄居於松果腺內，它可以控制精氣的流動方向，從而產生有意識的行為。
笛卡爾首次運用了反射概念解釋心理活動，對後來人們研究心理活動的反射機制具有啟發作用。但是他把人類有意識的活動排除在反射之外，認為這是靈魂的活動，而靈魂寄居在松果腺內的看法則是錯誤的。
在科學上進一步發展反射概念，並將其作為說明心理活動的基本原則的是近代俄羅斯生理學家謝切諾夫(Setchenov， 1829―1905)。他在其名著《腦的反射》中把反射原則推廣到了人的全部心理活動上，提出了“有意識和無意識的一切活動，其發生的方式都是反射”。他將反射分為三個環節： （1）開始環節，即外界刺激的作用和它在感覺器官中引起的通過傳入神經向腦傳導的神經興奮過程；（2）中間環節，腦中樞發生的神經過程(興奮和抑制)以及在興奮和抑制基礎上產生的心理活動――感覺、思維、情感等；（3）終末環節，神經過程由中樞傳出神經衝動達到效應器官，引起動作和言語活動。謝切諾夫指出心理現象是在中間環節產生的。中間環節同其他兩個環節是不可分的： 沒有外界刺激作為開端，就不會引起中樞活動而產生心理現象；沒有動作或言語活動，心理活動的結果也就表現不出來。謝切諾夫的反射理論對生物心理學的突出貢獻在於： 它明確地把心理現象看作是大腦皮質上進行的神經活動的結果，並把反射推廣到了全部心理活動，從而基本上解決了心理現象的產生方式的問題。
此外，17世紀至19世紀中葉，感覺心理學的發展非常迅速，特別是赫爾姆霍茲(Helmholtz， 1821―1894)分別於1860年和1863年提出的色覺“三原色學說”和聽覺“共鳴說”，為闡明色覺和聽覺的產生機制問題做出了重要貢獻。
生物心理學的誕生及其之後的研究
馮特早年從事生理學的教學和研究工作。他在總結生理學特別是神經生理學研究成果的基礎上，把生理學的一套實驗方法遷移到了心理學中，並根據自己的研究，於1864年開設自然科學的心理學講座，該講座於1867年更名為“生理心理學”講座。馮特於1874年出版了《生理心理學原理》一書，在這部著作中馮特指出： 科學的心理學或新心理學就是生理心理學(即在實驗室進行的、有嚴格的條件控制的心理學)。由此可見，馮特的生理心理學概念與今天的不盡相同――他的研究課題和範圍包含了實驗心理學。書中論述了某些心理現象，其中包含感知覺的產生機制，而這表明了生理心理學初現雛形。因此，我們可以把馮特的《生理心理學原理》的出版看作是生物心理學發展史上的里程碑或誕生的標誌。
馮特的《生理心理學原理》出版以後，神經生理學的研究又取得了一些新的成果，為闡明心理的生理機制提供了寶貴的基礎知識。
意大利學者戈爾齊(Ｇolgi， 1844―1926）運用染色法對神經細胞進行的研究和黑斯運用胚胎學方法對神經細胞進行的研究都證明，神經細胞在結構上是相互獨立的，每一個神經細胞以某種方式在生理上而不是在結構上同其他神經細胞相互聯繫；神經細胞之間能相互影響，但每一個神經細胞都是一個獨立的單位。這個觀點於1891年被定名為神經元理論。
關於神經元理論，還有一件趣事。實際上，精神分析心理學大師弗洛伊德（Freud， 1856―1939）早年在維也納大學醫學院研究鰻魚神經結構時就發現了神經元的結構特點，並於1877年(當時他只有21歲）發表了關於鰻魚神經結構的論文，從而成為了第一個清楚地證明“神經細胞和神經纖維是一個形態學和生理學單位，是神經系統的基本結構”的人。由此可見，弗洛伊德關於“神經元是神經系統基本結構”的發現，要比神經元理論的定名早十多年。或許是弗洛伊德在精神分析領域的影響太大，使得人們很少提及他在神經元理論研究方面的貢獻。
對於心理學來說，神經元理論是來自神經科學最重要的貢獻之一。因為它把神經生理學的許多研究成果彙集了起來，供心理學運用。只要回顧一下心理學家是多麼渴望利用生理學原理來解釋心理現象，就會明白神經元理論對心理學有多麼重要的影響。例如，詹姆士(James， 1842―1910）在他的聯想理論中曾提示，大腦皮質同時活動的兩點傾向於溝通；通道建立後，這兩點之間的任何一點的興奮都可以穿越通道到達另一點，但詹姆士卻沒有闡明神經細胞之間是如何溝通的。而借助神經元理論則可以比較容易地解釋一個神經元如何依靠突觸與另一神經元進行
聯繫。神經元理論告訴人們，一個神經元通過突觸可以將神經衝動傳遞給另一個神經元，同時一個神經元的末梢可以與其他多個神經元末梢相聯繫，從而形成多個通道，如Ａ―Ｂ、Ａ―Ｃ、Ａ―Ｄ……至於究竟形成哪個或哪幾個神經通道，取決於神經元當時的生理特性。神經元之間暫時通道的建立可能就是聯想的機制。當然，有些神經元突觸建立之後比較穩定，而那些穩固的條件反射如習慣等可能就是依靠這些穩定神經元突解的。
20世紀初，伯恩斯坦通過實驗證明了神經流是一種“去極化波”。他提出，每當一個刺激擾亂了神經細胞內外的正負離子的平衡之後，受刺激的部位就進入了“不起反應狀態”，下一瞬間該部位又進入了“過度興奮狀態”，從而創立了生物電流的膜學說。這一學說解決了神經細胞如何感受刺激並把刺激傳導到大腦從而引起感覺的問題。
後來，科學研究又發現神經元之間的衝動傳遞主要是依靠神經遞質實現的，並記錄到了腦內的自發電活動和皮質腦電波，至此，人們在揭示心理活動的腦機制上又深入了一步。
蘇聯生理學家巴甫洛夫(Pavlov, 1849―1939）在謝切諾夫反射學說基礎上，對動物和人的條件反射進行了大量研究，創立了高級神經活動學說並揭示了高級神經活動的規律。巴甫洛夫指出： 條件反射活動是大腦形成暫時聯繫的過程，這個過程是大腦的基本活動。他認為，暫時聯繫就其神經過程來說，是生理現象，但就其揭露刺激物的意義來說，又是心理現象。之後，關於反射活動的研究又取得了一些新成果。例如，反饋學說指出，反射活動的終末環節並不意味著反射活動的終止。在通常情況下，反射活動本身又構成一種新的刺激返回傳入中樞，引起新的反應。這揭示了心理活動對外界刺激作出連續反應的生理機制。
到了現代，隨著科學知識的積累和研究的深入，包括大腦在內的神經系統的結構和功能，以及它們的活動過程與心理現象的聯繫越來越清楚地被揭示出來，生物心理學的研究也得到了迅速發展。
1.1.2 生物心理學在中國
中國早期的生物心理學思想主要散見於哲學著作和醫學著作之中，且實驗研究起步較晚。
古代思想家關於心理活動生理機制的看法
與西方一樣，中國古代關於心理活動的器官同樣存在“主心說”和“腦髓說”。
春秋時期的《管子·內業第四十九》中指出：“定心在中，耳目聰明，四枝堅固，可以為精舍。精也者，氣之精者也。”依據這一思想，先秦時期的思想家孟子(約公元前372年―約公元前289年）明確提出了“心之官則思”的論斷。這種觀點在我國的漢字裡有具體體現： 凡是標誌心理現象的漢字多帶有“心”字旁。如“想”、“思”、“意”、“感”等等；“心理”一詞本身也反映了這種觀點。
《黃帝內經·素問·靈蘭秘典論》中認為，
“心者，君主之官也，神明出焉”。意思是
“心”在人體臟器中居於君主之位，調節控制人的所有生理活動與心理活動。《黃帝內經·靈樞·邪客》中還指出：“心者，五臟六腑之大主也，精神之所舍也，其髒堅固，邪弗能容也。客之則心傷，心傷則神去，神去則死矣。”“客”是侵犯的意思；心臟受到侵犯導致精神喪失，精神喪失人就死亡。《黃帝內經·靈樞·本神》論述了心在認識過程中的統率作用：“所以任物者謂之心，心有所憶謂之意，意之所存謂之志，因志而存變謂之思，因思而遠慕謂之慮，因慮而處物謂之智。”“任物”被解釋為“載物”，即反映事物。心，反映事物；其有所指就是注意，注意後的保存就是記憶，記憶中的取捨變化就是思維，思維得深遠就是深思熟慮，以深思熟慮來處理事物就是智慧。
“腦髓說”在古代典籍中也有體現。《黃帝內經·素問·脈要精微論篇》中指出：“夫精明者，所以視萬物，別黑白，審短長……頭者，精明之府。”明確了腦位於頭顱之內，這一觀點把人的心理活動與腦聯繫了起來。
後世醫學家繼承了《黃帝內經》關於腦的心理功能的思想。金代李東垣的《脾胃論》中記載了當時的金代醫家張潔古關於人的視覺、聽覺和嗅覺等都是人腦的功能活動的觀點。明代李時珍在其《本草綱目·卷三·辛夷條》中提出，“腦為元神之府。”《醫林改錯》引用了金正希的：“人的記性皆在腦中。”明代李梴的《醫學入門》已明確認定脊椎中的髓與腦相通：“故上至腦，下至尾骶，皆精髓升降之道路。”
下面幾位科學家或思想家對“腦髓說”有較為系統的論述。
方以智(1611―1671)在《物理小識·卷之三人身類·人身營魄變化》中指出：“我之靈台，包括縣寓、記憶今古，安置此者，果在何處？質而稽之，有生之後，資腦髓以藏受也。”“靈台”被解釋為代指心，也指精神意識。“縣寓”則被認為可作為“縣宇”理解，指的是可以超越時空的懸念、想像。所以，這段話可以解釋為： 包括可以超越時空的懸念、想像等人的心理活動，其實質上都是在憑藉腦貯存信息和接收信息之後才產生的。方以智說：“髓清者，聰明易記而易忘，若印版之摹字；髓濁者，愚鈍難記亦難忘，若堅石之鐫文。”可見，他以腦髓之清濁作為人聰明與否的生理依據，有一定的可取之處。他在《物理小識·卷之三人身類·身內三貴之論》中還論述了腦對人的感知覺的支配功能：“腦生細微動覺之氣……乃令五官四體動覺得其分矣。”就是說，五官的活動，必然伴有聲、色、氣、味以及軟硬、冷熱、粗細等感知覺；腦能使人能對這些感知覺進行區分，因為這裡“動覺”中的“動”和“覺”分別指活動和感知。
劉智(約1660―1730)在《天方性理·圖傳·內外體竅圖》中，利用中醫的筋絡學說和阿拉伯醫學的解剖知識，繪成內外體竅圖，以確認人腦在生理和心理上的主導地位。他說：“夫一身之體竅皆藏府之所關合，而其最有關合於周身之體竅者，惟腦。蓋藏府之所關合者，不過各有所司，而腦則總司其所關合者也。腦者，心之靈氣與身之精氣相為締結而化焉者也。其為用也，納有形於無形，通無形於有形，是為百脈之總原，而百體之知覺運動皆賴焉。何謂納有形於無形？凡目之所曾視、耳之所曾聽、心之所曾知，腦皆收納之而藏於其內，是其所為能納也。”劉智在《天方性理·圖傳·知覺顯著圖》用比較的形式具體論述了總覺、想、慮、斷、記等五種“知覺”的內涵和它們在人腦中的定位：“總覺者，總統內外一切知覺而百體皆資之以覺者也，其位寓於腦前。想者，於其已得之故，而追想之以應得總覺之用也，其位次於總覺之後。慮者，即其所想而審度其是非可否也，其位寓於腦中。斷者，靈明果決而直斷其所慮之宜然者也，其位次於慮後。記者，于凡內外之一切所見所聞所知所覺者而含藏之不失也，其位寓於腦後。”
王清任(1768―1831)被認為是中國古代在解剖生理基礎上真正提出“腦髓說”的第一人。他在《醫林改錯·上卷·腦髓說》中明確地提出並論述了“腦髓說”，確認了人腦是人的心理的器官。書中說：“試看癇症，俗名羊羔風，即是元氣一時不能上轉入腦髓。抽時正是活人死腦袋，活人者，腹中有氣，四肢抽搐；死腦袋者，腦髓無氣，耳聾、眼天吊如死。有先喊一聲而後抽者，因腦先無氣，胸中氣不知出入，暴向外出也。正抽時，胸中有漉漉之聲音，因津液在氣管，腦無靈機之氣，使津液吐咽，津液逗留在氣管，故有此聲。抽後頭痛昏睡者，氣雖轉入於腦，尚未足也。小兒久病後氣虛抽風，大人暴得氣厥，皆是腦中無氣，故病人毫無腦識，以此參考，豈不是靈機在腦之證據乎！”以痛病和氣厥病為論據，提出這兩種病人發病時不省人事，喪失認識能力，原因“皆是腦中無氣，故病人毫無知識”，從而論證了靈機記性在腦的正確性。他還在《醫林改錯·上卷·腦髓說》中論述了腦的生理構成成分和生理解剖結構：“靈機記性在腦者，因飲食生氣血，長肌肉，精汁之清者，化而為髓，由脊骨上行入腦，名曰腦髓。盛腦髓者，名曰髓海。其上之骨，名曰天靈蓋。”在該書中，他還指出腦對各種感覺器官具有支配作用：“兩耳通腦，所聽之聲歸於腦……兩目系如線，長於腦，所見之物歸於腦……鼻通於腦，所聞香臭歸於腦。”
中國心理學創立時期的生物心理學研究
1929年，中央研究院心理研究所在北平正式成立。建所初期，研究所主要研究內容為動物學習和神經解剖。其中生物心理學研究有以下方面。
一是有關腦和神經的研究。這方面研究的開拓者是汪敬熙，他將電子儀器引入了中國，並將其用於腦功能研究，證明了皮膚電反射是由於汗腺的分泌，不受意識控制；皮膚電是由各種刺激誘發出的動作電位，包含五個興奮中樞和抑制中樞，其最後通路為脊髓交感柱中神經元集團。他還發現了控制瞳孔收縮和擴張的皮質區域。汪敬熙利用示波器記錄到了光影通過貓的視野運動時，貓的外膝體內產生的誘發電位。他的著作有《皮膚電反射和情緒測量》(1930年)、《行為之心理分析》(1944年)等。中央研究院心理研究所還開展過胚胎行為發展與神經系統發展之關係、輸精管隔斷的各種影響、大聲驚嚇對於習得能力的影響等多方面研究。1933年―1936年，盧於道先後在中央研究院心理研究所《叢刊》和《專刊》上發表了《大腦皮質髓鞘之發展》(1933年，第一卷第一號）、《中國人之大腦皮質》(1934年，第六號)。
吳襄介紹了近代關於睡眠的各個學說，如大腦皮質機能阻遏說、睡眠或覺醒中樞說、化學說和進化說等並得出結論： 睡眠與醒覺為人生活之兩面，由睡眠而醒覺，由醒覺而睡眠，其間須經過不同程度之睡眠與醒覺，可得出一條24小時睡醒起伏曲線。這一曲線與工作效率之高低及體溫升降密切相關。睡眠時內臟活動減少，可能是下視丘交感神經衝動減少所致，當下視丘區域所接受之內臟感覺衝動增多加強時，個體即由睡眠轉至醒覺。醒覺的維持，有賴大腦之演進與距離感官(如眼耳）之發達。這些觀點見《最近關於睡眠之實驗及學說》(1943年，《教育心理研究》，二卷一、二期合刊）。
二是有關內分泌的研究。1934年吳襄在《心理半年刊》發表《最近行為研究的兩大趨勢》(一卷二期）。文中對內分泌腺、青春腺、腎上腺、腦下腺(腦垂體）與行為的研究作了介紹。陳述惠在其著作《人格型與內分泌》(1936年，《中華教育界》，二十四卷三期）中討論了人格中的氣質問題，並詳細論述了內分泌腺的影響。
三是有關生理心理的論述。
張民覺觀察到： (1)只損毀一隻眼睛或一側視覺區，白鼠仍然可以辨別圖形；(2)損毀左眼以及右側視覺區，白鼠仍然具有學會辨別圖形的能力；(3)損毀左眼以及左側視覺區，白鼠不僅不能辨認圖形，而且喪失了學習圖形辨認的能力。
這些成果分別見1936年《中國心理學報》(一卷一期）《切去大腦視覺區後對於單眼白鼠辨認圖形之影響》、1936年《中國心理學報》(一卷二期）《單眼白鼠對於圖形的辨認及毀傷其一邊視覺區之影響，又毀傷一邊視覺區之白鼠對於圖形的辨認及割斷其同邊視神經後之影響》、1937年《中國心理學報》(一卷三期）《切去大腦視覺區後對於單眼白鼠辨認大小之影響》。
1.1.3 當代生物心理學研究取向
深入研究心理與行為的生物學基礎仍然是當代生物心理學的主要研究取向。研究的主要問題包括以下幾個方面。
第一，人類正常心理活動的生理學基礎和遺傳學基礎，不同的心理活動是由哪些腦區參與控制和調節的，遺傳因素對哪些心理活動影響最為突出。例如，對於知覺信息加工，研究發現，腦內存在“枕―頂”(where通路）通路和“枕―顳”通路(what通路），後者對物體的方位、長度、空間頻率和色調進行加工，從而產生物體“是什麼”的知覺；前者主要分析同一情景中不同物體的空間結構，對於運動分析和空間關係知覺起到重要作用，關心目標“在何處”的問題(Gazzaniga等,2002）。在記憶過程中海馬具有重要作用，2014年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者揭示出了在海馬部位存在“認知地圖”(Shen， 2014）；對於情緒活動，研究發現腦內存在快樂中樞和苦痛中樞。行為遺傳學研究發現，在相同或者相似的環境中，同卵雙生子運算能力的相關係數為0.89(高度相關），異卵雙生子為0.66(顯著相關），說明遺傳因素對人的智力有很大影響(Bouchard和McGue， 1981）。人格特質也受遺傳影響： 研究者通過同輩―同輩報告、自陳―同輩報告和自陳三種方法對同卵雙生子大五人格進行研究,所得結果的平均相關係數如下： N(Neuroticism,神經質)為0.40、 E(Extraversion,外向性)為0.38、 O(Openness,開放性)為0.49、 A(Agreeableness,宜人性)為0.32、 C(Conscientiousness,認真性)為0.41(Riemann等，1997）。
第二，心理活動與身心健康的關係以及精神疾病的生理機制，即人的心理行為是怎樣通過與生理活動相互作用影響心理健康的。例如，由於人的心理活動和生理活動受同一個大腦控制，因而長期的心理功能紊亂會導致生理活動異常，從而影響身體健康；抑鬱症可被看作是一種心理神經免疫紊亂性疾病；阿爾茨海默病(俗稱老年癡呆症）患者前腦底部膽鹼能神經元纏繞成結並出現澱粉樣改變；精神分裂症患者腦內多巴胺系統可能存在功能異常。
第三，生物心理學對社會心理行為的機制也給予了關注。例如，研究表明，決策尤其是衝動型決策，與腦內的多巴胺、去甲腎上腺素等神經遞質系統的功能有關；攻擊性行為則與雄性激素和神經遞質5-羥色胺有關。情緒生理反應的原理可以直接被應用於司法實踐中的測謊；不同文化背景下，與“自我”有關的腦區也有差別。
當代生物心理學另一主要研究取向是利用傳統方法與現代技術的結合、動物研究與人類研究的結果互相印證，致力於解決人類面臨的最具有挑戰性的問題。傳統的生物心理學主要通過腦損傷、藥物干預、生物電記錄方法，以動物為研究對象，揭示心理和行為的機制並有條件地推廣到人類自身；腦成像技術的運用可以使人們直接觀察到心理活動過程中的腦功能變化。這類方法具有顯著的特點： 無創性，無需手術損毀腦區或藥物干預；可以連續觀察心理活動過程中腦功能的變化；可以從整體水平研究腦功能；可以與動物的微觀研究互相印證。由此產生的認知神經科學成為了現代生物心理學研究的重要取向。
1.1.4 生物心理學前景光明
生物心理學是揭示人類自身心理活動機制的科學。生物心理學研究的巨大動力和生命力就在於此。
人類的科學事業正面臨著物質的本質、宇宙的起源、生命的本質和智力的產生四大問題的挑戰。這四大問題的最後一個、也是最困難的一個――智力是如何由物質產生的，正是心理科學研究的主要問題之一。研究智力的產生，生物心理學是可以大有作為的，是具有不可替代的作用的。Minsky(1990）指出：“認知(智力）活動不是可以由在公理上的數學運算來統一描述的現象”，“人工智能(無論是符號處理還是人工神經網絡）都受害於一個共同的哲學(方法論）傾向，即喜歡用在物理學上獲得成功的方法來解釋智力。這個方法使用簡單而漂亮的形式系統對智力進行解釋。然而這種想用形式系統來給智力認知活動以統一描述的哲學(方法論）看來是錯了。我們應當從生物學而不是物理學中去得到啟示和線索。”Minsky為什麼強調從“生物學”中去尋找研究智力產生的出路？原因之一是有關大腦以及大腦與環境的相互作用這類的問題，包括計算理論(認為認知即計算。無論人腦和計算機在硬件層次甚至在軟件層次可能是如何不同，但在計算理論的層次，它們都具有產生、操作和處理抽象符號的能力；作為信息處理系統，無論是人腦還是計算機都是操作處理離散符號的形式系統）在內的各種使用“在公理上的數學運算”來解釋認知和智力的數十年的探索的失敗，使人們從研究的實踐中體會到需要超越唯理性主義的方法論，應該用生物學所採用的多種可能的方法和途徑來研究智力的產生過程。更重要的是，研究認知和智力的大腦的功能基礎，不能忘記大腦本身。因此，人們越來越重視認知和智力的神經基礎，而揭示認知和智力的神經生理學基礎，正是生物心理學研究的主要問題之一。
2005年，正值慶祝Science創刊125周年之際，該刊雜誌社公佈了125個最具挑戰性的科學問題，發表在7月1日出版的專輯上。在今後1／4個世紀的時間裡，人們將致力於通過研究解決這些問題。這125個問題(前25個被認為是最重要的問題)中，屬￿生物心理學或與之有關的問題包括：
2意識的生物學基礎是什麼?
15記憶如何存儲和恢復?
73是什麼引發了青春期?
84人類為什麼需要睡眠?
85人類為什麼會做夢?
86語言學習為什麼存在臨界期?
87信息素影響人類行為嗎?
89精神分裂症的病因是什麼?
90引發自閉症的原因是什麼?
92致癮的生物學基礎是什麼?
93大腦如何建立道德觀念?
96性別傾向的生物學根源是什麼?
無論是人類面臨的最具有挑戰性125個問題或者是其中最重要的25個問題，均有近10%與生物心理學有關，足見生物心理學的重要性。
我們相信，生物心理學必定擁有更加燦爛輝煌的未來！