心理学里的硬货2：
脑的研究方法
上一篇“大脑的结构”里背完了可以直接去考研的干货吓不吓人？
总结一句话，大脑是个有机的整体，它本身并不分成一个一个单独的零件，那些都是科学家为了研究而人为的赋名。但是，大脑的不同区域的确分工主管着不同的功能，整个脑通过神经细胞间的放电快速传输并整体加工信息。
你一定会问，科学家们是怎么知道的？
凭借解剖学来学习脑结构？
可以理解。切开颅骨，揭开硬膜，看到人真实的脑结构，嗯，口味还不算太重。
但是，等一下。解剖死者并不能知道大脑是怎么工作的……难道……
你肯定是《沉默的羔羊》或者《汉尼拔》看多了！真正的心理学家才不会那么变态！心理学研究的首要规则就是尊重人，不能伤害人。
那现在我们所学习的这么多功能中枢的区分，是如何得来的？
现代心理学对脑功能的研究，主要通过以下几种方法。
脑损伤研究
非常著名的语言中枢“布洛卡区”和“韦尔尼克区”，就是源自这样的研究途径。
1861年，神经学家保罗·布洛卡（Paul Broca）研究了一位由于左侧额叶小部分损伤而不能说话的病人，发现这个病人还可以听懂和理解语言，但无法说话，便建立了这个小区域与说话的关联，并命名为布洛卡区。
1874年，另外一位研究人员卡尔·韦尔尼克（Carl Wernicke）记录了一位不能理解语言、但自己能说话的患者，其左侧颞上回区域损伤。
这两项研究提供了大脑功能定位最早的证据，即语言产生和语言理解是分开的。两位科学家前辈还证明大多数人的左半球主要负责加工和理解语言（Young, 1990）[I]。
1848年，有一个名叫菲尼亚斯.盖奇（Phineas Gage）的25岁铁路工人因为意外受伤，一根又长又粗的铁棒高速穿过他的头部，从左下颚穿入，从头顶中部穿出。照片太惨了，就不放了，总之伤得很重。
但是他活下来了，只是性格发生了巨大的变化。
他从一个温和、安静、勤勤恳恳、刻苦耐劳的老实人，变成了一个暴躁、不负责任、粗俗无礼又优柔寡断的坏脾气。这个案例让心理学家开始研究额叶在情绪调节、计划和决策中的作用，此外也增加了对皮层下结构与皮层之间的连接和相互作用的关注（Damasio, 2005）[II]。
还有上一篇中讲过的“割裂脑实验”等等，都是通过对病人（之前已经生病）进行非破坏性研究，得到了很多前期的重要结论。
脑电图（EEG）
脑电图（EEG），是一种用来记录大脑电位活动的设备，如图。
通过这样的头盔，把大量电极安放在头皮上，虽然大脑内部神经元的突触电位活动隔着脑组织、硬膜和骨头这么多层间隔，但EEG可以将微弱的电信号变动放大几千倍，所以还是可以看到不同脑部活动带来的不同电位变动区域。这样的方法，为研究脑中电位活动变化提供了视觉化记录的结果。
比如，对于大脑的睡眠和觉醒状态，EEG就可以提供清楚的脑电波规律，目前也广泛用于研究清醒状态下的学习、认知和记忆等脑电波的规律，是一种基础研究脑内活动的客观证据。
当然，这种监测脑内电位变化位置映射到头皮电信号位置的简单数据，显然无法解析复杂的大脑活动所包含的巨大信息量，在实际的业务应用中（如刑事案件测谎）成功率也不高，所以研究方法本身还有巨大的可提升空间。
fMRI（功能性磁共振成像）
对于心理学家而言，现在应用最广的研究大脑的技术是脑成像技术。在各种脑成像技术中心，应用最广泛的又非fMRI莫属。
CT、MRI等老技术能提供静态图像，研究大脑的异常病变，但无法提供动态的实时追踪功能。PET（正电子发射断层扫描）需要血液中注射无害的放射性物质才能追踪，略麻烦。
fMRI不需要给血液注射额外的物质，直接探测血液中氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白之间的差异，更加安全也更加快捷，能够实现动态记录脑内活动的变化，使得记录大脑活动的能力突飞猛进。
TMS（经颅磁刺激）
另外，还有像TMS这样的新技术，在不破坏人体机能的情况下，研究大脑活动和行为之间的因果关系。这项技术可以发射一个磁脉冲穿过颅骨，导致大脑皮层的某些神经元短时间内无法激活，用来模拟脑损伤，进而观察大脑功能丧失对行为的影响。这也就摆脱了寻找病人的困扰，可以从被动的观察转而进入主动的寻找阶段。
听起来，“脑损伤”和“功能丧失”总是吓人的，但研究表明，TMS没有副作用（Anand和Hotson, 2002）[III]，这些新的工具已经使有关大脑如何产生思维、情感和行为的研究领域发生了翻天覆地的变化。
目前，想要在像样的心理学期刊发文章，如果你的实验里不使用上面的这些研究仪器和方法，你都不好意思投稿，投了稿也基本上没有机会刊出。这种趋势越来越明显。所以，心理学界内部，也正在掀起一场革命，搞认知心理学，尤其是用这些“硬装备”和“硬方法”搞研究的人，会有意无意地鄙视其他“软方法”做出来的研究。
当然，我们希望所有研究方法都过硬，只盼着有越来越多对自己的研究负责、对自己的结论负责的老师和学生，善用这些宝贵的技术和方法，做出越来越多过硬的研究成果。
[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.
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