神经学   22 个讨论,0 个关注

为什么说辣是一种痛觉而非味觉?

膝跳反射每个正常人都有吗?

痒这种感觉为什么会存在?

蚊子咬后的痒和别人抠脚板心的痒有什么区别?

记忆的本质是什么?

人脑的神经元是怎么处理信息的?

表情的涵意是如何被领会的?

为什么音乐可以影响人的情绪?

大脑的褶皱越多人越聪明吗?褶皱多到什么程度反而会让人的智力降低?

能不能根据神经细胞的数量,判断一个生物的智慧程度?

螃蟹虾类有没有痛觉神经,他们被蒸熟的时候会很痛苦吗?

口吃是生理疾病还是心理疾病?

药物成瘾研究的未来趋势是什么?

记忆的本质是什么?

人脑的神经元是怎么处理信息的?

表情的涵意是如何被领会的?

为什么音乐可以影响人的情绪?

大脑的褶皱越多人越聪明吗?褶皱多到什么程度反而会让人的智力降低?

能不能根据神经细胞的数量,判断一个生物的智慧程度?

螃蟹虾类有没有痛觉神经,他们被蒸熟的时候会很痛苦吗?

口吃是生理疾病还是心理疾病?

药物成瘾研究的未来趋势是什么?

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匿名用户

张钟玉 回答了问题 2016-10-07 12:226 个回复 不感兴趣

药物成瘾研究的未来趋势是什么?

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谢大神邀啊,Orz,老规矩,先跪再答。想少看废话的只需要看加粗下划线。
我先来回答这道题再来说成瘾的方向。
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楼主是为了面试,然后导师姓名和研究机构我都问到了,上海神科所确实是... 显示全部 »
谢大神邀啊,Orz,老规矩,先跪再答。想少看废话的只需要看加粗下划线。
我先来回答这道题再来说成瘾的方向。
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楼主是为了面试,然后导师姓名和研究机构我都问到了,上海神科所确实是全国最NB的地方之一了,先拜一拜楼主大神。然后我看了看周老师的简历,只给到了09年的文献,我感觉不太像是研究成瘾的呢?确实有跟多巴胺相关的,但是看不出成瘾的端倪,我又去pubmed了一下,因为重名比较多所以就加了研究机构查的,也没查到成瘾相关的内容,是换机构了还是方向有问题呢……所以我也不知道怎么帮你啊。后来我问了问在上海神科所的童鞋,他说知道这个人就是不知道干嘛的……
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然后是成瘾方向。其实我答过这题啊!!只不过答的比较水啊!!
趋势其实是一个很水的话题,因为我们可以把一个学科分为无数类,每一类都有可能有交集但是重点又不同,比如成瘾,我想按对来分:神经科学层面和心理学层面,流行病调查和动物实验研究,多巴胺通路、谷氨酸通路和GABA通路,VTA到NAc投射和各种其他投射,synaptic NMDAR和extrasynaptic NMDAR,成瘾的易感性和成瘾后的戒断,成瘾过程的研究、戒断的研究以及incubation的研究……等等等等…… 这一段可以被认为是废话,但是我又不得不说 ,每一个领域每一个方向,都可以做到年年有文章,甚至每个月每个方向都会有文章,CNS没出,PloS one总要有,所以每个领域都是潮流每个领域都不能被忽视,也无法说出先进的趋势到底在哪。而我才疏学浅,这类问题让我来回答真的是难为我了……
最基本的,投射上的联系,不止是成瘾,而且是整个神经科学领域都需要的 。我一直认为,投射这种解剖和组胚才会研究的内容,早在二十世纪六七十年代就应该完成了,现在不应该再有新的大文章了,但其实到现在为止还依旧有很多这方面的大文章,拿11年的一篇science,Linking context with reward: a functional circuit from hippocampal CA3 to ventral tegmental area,文章听易懂的,VTA是跟成瘾很相关的脑区,海马也是大众所熟知的对于环境记忆比较重要的脑区,海马一放电(以某种频率),VTA就夸夸夸的放电,被用以解释吸毒的环境性线索诱导的复吸行为,也就是当年我经常在桥根底下吸毒,现在戒了,然后回到桥根底下还想吸毒。曾经的认识是海马到VTA有兴奋性投射,至少我是这么认为的,而这篇文章发现海马到lateral septum有投射,然后lateral septum到VTA的中间神经元有抑制性投射,然后对海马的椎体神经元解除抑制,导致了海马椎体神经元的兴奋。而后还做了个行为学。所以我觉得投射还值得继续做,因为还应该有没发现的。nature method那篇文章,关于SAD△G的,其实也是用来找脑区直接投射的,所以不止是我,也有很多真正的科研人员也觉得这方面值得继续搞。 投射不止指的是宏观的脑区投射,还包括突触层级的 ,从过去人们对于同一个神经元的理解是只能分泌一种神经递质,到现在同一个神经元甚至是同一个突触内居然可以分泌两种递质,而且甚至一种是兴奋性的一种是抑制性的。我觉得这就是大发现,因为他颠覆常识。 所以即便是常识也有研究的价值,因为常识经常会被颠覆 。
再往里说一个层面, 生物物理层面的分子结构 ,虽然我对于分子结构的文章没有一篇看得懂,但是从发表的杂志级别,和abstract的介绍来看,对于功能确定方面起着非常大的作用,比如Girk的结构出来之后就能知道他的不同的辅助分子,作用位点,之类之类的,不过我不懂所以没法说。
行为学层面,药理学研究 ,这跟上面两个内容就是两个方面了,虽然我一直很鄙视心理学,但是不可否认的这些都是实验心理学的范畴。药理学研究的万金油,就是打药组和Control组对比嘛,这样,不同的药物对于不同的动物模型(自身给药,CPP,行为敏化)基本上是无限种组合。然后出现不同的心理学和行为学的解释,甚至很多文章都不去解释分子机制的,那就是真真正正的药理学实验!这种实验非常高产,而且很注重写作,如果你能把自己的文章说的很有意义那就很有意义,其实我个人赶脚意义都差不了太多。纯净的行为学实验可以给人启发的, 如果腹腔的系统给药给人的启发不够多的话,那么微注射的脑区给药给人的启发就很足了 ,这种属于前瞻性的实验可以为后来的分子机制的解释带来很多启发。
那么行为学完了,我们该找一找其中的机制了 ,有一些情况是找投射,有一些情况是找分子,打药的时候打分子的拮抗剂,就可以证明行为学的改变可能跟这种分子相关。那么分子跟行为怎么去联系?投射的分子跟行为怎么去联系?很多实验做得很特定的,他们只看一种投射的一类神经元的放电甚至是一种分子的增减对于某种行为的影响。然后跟人们已知的知识偶联。甚至通过一些极端的方式,使得 人们可以实时的改变分子或者投射的变化 ,比如多巴胺的探针,比如光遗传,比如化学遗传,通过兴奋或者抑制投射来找到投射与行为的关联性。也可以 实时的观察分子或者投射的兴奋 ,比如钙离子敏感的荧光蛋白,比如in vivo的电生理。而且做工越来越细致。
而当你看完这些研究之后你就会发现一点惊人的发现,一种行为学,一种记忆,往往和很多通路或者分子都是充要关系 。让人很疑惑,让人质疑大脑的读卡器和内存条在哪里,到底哪里是储存,哪里是识别。我到现在也搞不清我自己为什么会思考,为什么会回忆。如果我把一个大脑切片,在我的电生理chamber中,那片200-400微米的切片上的细胞大多都是活的,也有spontaneous EPSC,我也可以去激发他们放电,他们,到底有没有在思考?
然后就是我所没接触的领域, 流行病学调查 。我一直认为对于我们这些人来说这是一个蛋疼的领域,艾滋病和成瘾?那跟我们研究成瘾的又有什么关系?不就是针头么?后来我如同白痴一样紧张的在DC跟众多老师吃饭的时候才听说一个人是研究这个方向的,艾滋病和成瘾,而且很有钱,我就不明白,他在研究啥,后来才知道,艾滋病毒的TAT居然可以促进纹状体多巴胺的释放!这样人感觉很惊讶,这对于我来说也是常识的颠覆,还是那句话, 神马领域都可以让常识颠覆,都可以出大结果 。很多时候你的实验室里的研究可以来源于流病,可以在一开始引用流病,你比如说susceptible和resilient就可以通过流病找灵感。有很多事情跟我们想象不一样,不是所有人都越刺激越挫,那他可能就是resilient,我们可以在流病中发现哪个resilient值得研究,哪个更感兴趣。
心理学的观点方面 ,这些东西就不是我们这些小辈可以干的了……基本都是长辈们经过经验的积累,而总xia结bian出来的,我不得不承认我不太喜欢思考老鼠到底在想些什么。
子非老鼠,你怎么TM知道人家想什么呢?
子非我,你怎么知道我TM不知道人家想什么呢?
结果:
埋大理石的实验——强迫症和刻板行为
刻板行为——精神分裂症
open field中央区时间增加——不焦虑或者不正常
强迫游泳时间降低——焦虑、抑郁、PTSD
高架十字——焦虑、抑郁、PTSD
自身给药老鼠压杆次数前密后稀——冲动性增强
把老鼠放一个高台上看他会不会二到往下跳——冲动性
用声音吓老鼠之前给个小声音,看看老鼠是不是会没那么害怕了——精神分裂症
…………
好难理解的好吧……不过这方面也确实是起到了纲领效果,毕竟都是大科学家出的设想。
电生理方面 ,现在很少有不带电生理的行为层面神经科学文章了我感觉,毕竟是联系微观和宏观的利器,由于光遗传和化学遗传的出现电生理也越来越得心应手了,特定神经元特定投射,甚至可以在不麻醉的in vivo下完成单个神经元的电生理记录。 不过知乎的电生理专栏确实有点水来着 。
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到后面说的基本上都是神经科学的了,肯定说的不全也不准确,不过什么时候想到再说吧。
最后再给大神跪安走人Orz。错字什么的就自己跟着感觉走吧。
匿名用户

Joy Xu 回答了问题 2016-10-07 12:2310 个回复 不感兴趣

口吃是生理疾病还是心理疾病?

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关于口吃,存在着很多误解。其中一个广为流传的观点认为,口吃是因为某些心理或情绪问题没有得到疏解而产生了焦虑所引起的,但这种观点是缺少相关证据支持的。

在病因学的研究中,口吃有很强的家族聚焦性,一级亲属中有较高的患病率,所以口吃被认为与遗传机制有很大的关系。双... 显示全部 »
关于口吃,存在着很多误解。其中一个广为流传的观点认为,口吃是因为某些心理或情绪问题没有得到疏解而产生了焦虑所引起的,但这种观点是缺少相关证据支持的。

在病因学的研究中,口吃有很强的家族聚焦性,一级亲属中有较高的患病率,所以口吃被认为与遗传机制有很大的关系。双生子的研究也支持遗传因素,同时大部分的患儿,也存在着某种学习困难障碍的家庭史。其中一项重要的研究表明,在口吃的病因中,遗传影响占71%,其它的多由环境所致。虽然,特定的遗传基础尚不明确,但遗传因素很可能造成大脑主要的言语中枢发生异常,从而影响了言语发展。还有部分患者的口吃可能与发生在大脑的半球、基底节和前额叶的某些退行性疾病有关。

通过PET与fMRI显示,有口吃的人在进行朗读时,大脑的活动形态与没有口吃的试验对象是不同的。患有口吃的人在朗读时,左、右大脑的辅助运动皮质都有大量的活动;而正常人只有左脑的这个区域有活化,这显示着口吃患者的左、右脑都想说出字来,可能是它们在竞争语言的主控权,这就造成了口吃的现象。同时,在朗读时,正常人左脑的听觉皮质会活化,这显示着大脑的这个区域是监控着自己所说的话;而口吃者左脑的听觉皮质失活,这就显示着平常把我们自己声音传输回来的神经回馈通道活化得不够。而当口吃者与其他人一起朗读时,他们的口吃现象就消失了,这可能是因为他人的声音为口吃者提供了听觉的回馈。另外,幼儿的耳部感染也被认为是导致口吃的生物学因素,在语言关键期所出现的中耳感染可以导致早期的语言问题。

再来看一下,关于环境对口吃的影响。心理学家一直在研究,家庭养育环境对患儿的口吃造成了多大的影响?父母是否在促进孩子的言语方面没有提供适当的帮助?但更多的研究表明,除了个别对儿童忽视甚至虐待的案例外,口吃并不是由家庭的养育方式所引起的,父母的语言刺激可能会影响儿童语言发展的进程,但并非是导致口吃的因素。

所以关于口吃的治疗,先要进行综合性的访谈,考虑并排除那些能够引起口吃的器质性因素,再进行相关的对话和听力的评估,最后,再来进行放松、控制语速节奏、增强自信、改善环境因素等等行为干预方面的训练。其实,很多口吃患儿可能不需要进行干预,他们大多数在6、7岁时会自行纠正。而对口吃的患儿来说,最常用的治疗方法就是教给父母如何用最简短的句子慢慢地和孩子说话,并且减轻孩子说话时的压力。
螃蟹虾类 有痛觉神经 。

它们的神经系统相对简单,和人的最大区别在于关联性:它们不像人一样,能够对痛觉深刻地记忆,或者能够和既往经历联系起来。相比起来,在刺激过后,痛觉的意识会留在人的内心继续悠远绵长地萦绕~~~~
如果我这么说你不理解,可以看看历代文人们... 显示全部 »
螃蟹虾类 有痛觉神经 。

它们的神经系统相对简单,和人的最大区别在于关联性:它们不像人一样,能够对痛觉深刻地记忆,或者能够和既往经历联系起来。相比起来,在刺激过后,痛觉的意识会留在人的内心继续悠远绵长地萦绕~~~~
如果我这么说你不理解,可以看看历代文人们对失恋的各种蛋疼描述,或者试着回忆一下自己上次牙疼、骨折、阑尾炎、钉子扎进脚底板、竹签刺进指甲盖时候的感觉。。。 这些东西,都是虾兵蟹将所不能体会的。

一般来说, 时间越短(例如,刺激发生后几百毫秒内),我们和螃蟹虾类的直接痛觉感觉就越类似。 “深度”的忧伤是大量神经元组成的网络逐渐形成的一个过程,产生需要时间。

以上只是基本原理,但我们不能说螃蟹被蒸熟时所承受的痛楚相当于我上次牙疼的多少多少倍——就连衡量一道菜有多辣,不同地域的人坐在一桌上,都还没有统一标准呢,更何况子非鱼(蟹)。

=====补充=====
感谢 @Kornephoros 分享的精彩故事,实验证明寄居蟹存在对疼痛的记忆: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090327072759.htm

我想说的是,人与蟹的最大区别并非在 是否存在记忆 ,而是 记忆与联想的深度和广度 。举个不太贴切的例子,婴幼儿时期受的伤印象不深,而少年以后的一些比较重的外伤却能够非常清晰地回忆起来。
首先题主的数据是错误的。以整个神经系统来说,大象的神经细胞(神经元)数量是2.3×10^10,人则是8.5×10^10。对哺乳动物特有的大脑皮层来说,非洲象的神经元数量为1.1×10^10,而人是1.9×10^10至2.3×10^10 [1]。所以不管怎么说,... 显示全部 »
首先题主的数据是错误的。以整个神经系统来说,大象的神经细胞(神经元)数量是2.3×10^10,人则是8.5×10^10。对哺乳动物特有的大脑皮层来说,非洲象的神经元数量为1.1×10^10,而人是1.9×10^10至2.3×10^10 [1]。所以不管怎么说,人的神经元数量都是多过象的。

脑主要由神经元和胶质细胞这两种细胞构成,由于大象的脑约5 kg,大于人脑的1.3-1.5 kg [2],细胞大小又是相同的,所以可以知道大象脑内总细胞数的确是大于人类,但多出来的细胞并非神经元,而是胶质细胞。虽然胶质细胞参与认知功能的作用还没有完全研究清楚,但目前可以确定的是,胶质细胞主要起支持保护作用,而在认知功能中神经元是起绝对主要作用的。所以就算智慧程度以神经元数量界定,既然大象的神经元数量并没有多过人类,大象也不会比人类更聪明。不过也要看到大象与人类的神经元数量是在一个数量级上的,这是其他动物都达不到的。

不同物种的智慧程度很难通过某个单独的指标来衡量。例如大家都知道,大脑体积不能决定智慧程度,不然有着8 kg大脑的抹香鲸就是这个地球上最聪明的动物了。神经元数量也不是一个良好的指标,不然以猫2倍于狗的神经元数量,应该比狗聪明得多,但目前比较公认狗是比猫更聪明的。

脑/体重比例(Brain-to-body mass ratio)曾经是用来衡量物种之间智慧程度的重要指标。例如最大的抹香鲸体重是普通大象的20倍,而脑重量却只有大象的2倍不到,脑/体重比例一下就显出了两者的巨大差距。但现在看来脑/体重比例仍然过于简单,因为体重轻的动物占了巨大优势,比如人的脑/体重比例为1:40,鸟的比例为1:14,显然人不可能比鸟笨的。

于是,人们针对哺乳动物,设计了一种新的算法:脑化指数(Encephalization quotient)。脑化指数与脑/体重比例相似,也描述大脑与身体比例之间的关系,但在其中考虑到了动物异速生长的因素,现在看来比较符合实际情况。常见哺乳类动物的脑化指数如下[3]:
http://image2.qiniudn.com/26682-b9fb917089f1152beb55087281064106
尽管看上去比较完美,但脑化指数也不能成为决定物种智慧的唯一指标,有些研究发现在灵长类动物的智慧评价中,大脑体积比脑化指数更好使。也有其他大量的研究认为大脑摺叠的程度(即表面积)、突触数量、突触复杂性、突触上特定蛋白数量、大脑组织结构等等,都对物种智慧起着重要的作用。这些因素可能在将来被新的算法分析,得到一个更准确的衡量物种智慧的方式。 https://pic1.zhimg.com/ac40a56315eccbc9e6ba71ebd6c4aa68_b.jpg
尽管看上去比较完美,但脑化指数也不能成为决定物种智慧的唯一指标,有些研究发现在灵长类动物的智慧评价中,大脑体积比脑化指数更好使。也有其他大量的研究认为大脑摺叠的程度(即表面积)、突触数量、突触复杂性、突触上特定蛋白数量、大脑组织结构等等,都对物种智慧起着重要的作用。这些因素可能在将来被新的算法分析,得到一个更准确的衡量物种智慧的方式。

最后,既然说到大象了,就再回到大象上来。我们了解海豚聪明,知道猩猩聪明,也知道乌鸦和某些鹦鹉很聪明,甚至狗也算比较聪明,但对慢吞吞的、卷着鼻子喝水的大象却没有足够的认识。前面提到,大象与人类的神经元数量是在一个数量级上,这是构成大象智力的基础。那么大象都拥有什么?

[list=1] 与人类、猩猩和海豚类似,具有大且复杂的大脑皮层,这是认知高级功能的基础所在; 大且复杂的海马组织,这是记忆能力的基础; 与人类类似,刚出生时并非完全形态,大脑需要经过很长一段时间的发育至成熟,往往需要10年左右,这就决定了这段时间内的智力水平会飞速提高。 极强的社会属性。象群是这个世界上最紧密的有社会性组织之一,只有一个家庭成员的死亡才能拆散一个家庭,而这种摧毁往往是精神层面上的。如象妈妈可能在小象意外死亡后,在整个象群的末尾慢吞吞地孤独行走。 无私,这种无私甚至体现在对别的物种上。比如人会心疼流浪狗,大象也会。例如在印度,一头负责将圆木插入地洞的大象,有一天突然拒绝插入圆木了,然后人们发现因为地洞里躺了一只狗,直到人们将狗抱出,大象才继续工作。 自我医疗。如非洲象会咀嚼紫草科树木的树叶来疗伤。 死亡仪式。大象可能是地球上除了人类以外唯一具有死亡仪式的物种。有人观察到部分仪式有:用鼻子轻触尸体,年长大象发出隆隆的声音,小象发出哭泣和尖叫的声音,大家一起将树叶、树枝和尘土盖在尸体上,静静地站在尸体身边守护1-2天等等。 会娱乐,会模仿听过的声音。 会使用工具,使用鼻子像人类使用手臂一样,会玩球,会用棍子,这个大家都看过。 [*]会画画[4]。能欣赏音乐 。 有自我意识,会照镜子。虽然有很多动物都会对镜子做出反应,但很少知道镜子里面的是自己,大象则是知道的动物之一 。
所以说,物种之间的智慧难以判断和衡量,我们目前还无从了解大象的智慧和思维。当我们与大象对视的时候,谁能意识到我们是这个陆地上最有智慧的两个物种呢?谁能意识到大象也可能在默默观察我们呢?当我们使用象牙制品的时候,可能就在残害这个大陆上的另一种智慧生物。所以,没有买卖就没有杀戮。

好吧,这下跑题跑得太彻底了……

Reference:
[1] List of animals by number of neurons
[2] Brain size
[3] Encephalization quotient
[4] http://www.youtube.com/watch?v=He7Ge7Sogrk&feature=related
[5] http://www.nytimes.com/2000/12/16/arts/think-tank-a-band-with-a-lot-more-to-offer-than-talented-trumpeters.html
[6] Mirror test
匿名用户

赵思家 回答了问题 2016-10-07 12:2310 个回复 不感兴趣

为什么音乐可以影响人的情绪?

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谢邀,不过这不是赤果果地逼我概述一个垮多领域的专业吗?!

有一位匿名用户的回答中有2013年Juslin的review“音乐如何影响情绪"的7个猜想,嗯嗯,应该是到现在为止最全面的了,我之前都不知道这篇review呢,感谢。话说,为什么要匿名呢?
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谢邀,不过这不是赤果果地逼我概述一个垮多领域的专业吗?!

有一位匿名用户的回答中有2013年Juslin的review“音乐如何影响情绪"的7个猜想,嗯嗯,应该是到现在为止最全面的了,我之前都不知道这篇review呢,感谢。话说,为什么要匿名呢?

另外,《科学美国人》2009年有发过一篇相关的科普文,有点老了,也不是特别有趣。我没仔细看。 Why Does Music Make Us Feel?

————
先直接回答问题:我们现在不知道人类大脑是怎么办到的,也不确定为什么。准确地说,我们连为什么有音乐这玩意儿都不是很确定。

音乐和情绪 是音乐心理学的一个分支,专门研究人类情绪与音乐的关系的。
有专门针对此领域的刊目,不谢: Psychology of Music

我一直觉得艺术和科学的关系非常奇妙,艺术能够向受众传递科学难以传递的感情和情绪——虽然在神经科学上认为它们是物质性的,但是进化到今天,艺术家能够通过 颜色、阴影和harmony来传递强烈和复杂的情感,即使时间流逝,生命逝去、环境和思想也改变了,这份情感还是能透过艺术品传递给观众。

说来说去,并不是材料的本身,而是某种精准地组合,组合的可能是不同的颜色、不同的线条阴影,也可能是和弦,通过展示这种组合 就能 瞬间解锁 观众大脑中的某种特定情绪。这种情绪可能因人而异,但大多感受到的情绪很相似,而且往往不是非常简单的情绪。
这就是大家常说的共鸣。

个人来看,这是人类最出色的技能。太特别了,也太复杂了,以至于我们现在都并不清楚人是怎么做到这一点的。

著名的认知心理学家和语言学家 Steven Pinker将音乐比喻为 Auditory Cheesecake,听觉芝士蛋糕;咱们中国人姑且想成听觉包子也不错。音乐是一个人类学习来制作和传递情绪的事物,就如同包子对于舌头上的味蕾一样。

2009年(Fritz et al 2009) 德国的一项针对让非洲土著(也就是从来木有接触过西方音乐的人)去听西方古典音乐的实验发现,西方音乐中有三种基本情绪:快乐、忧伤和恐惧。即使文化背景、音乐背景不同,这三种基本情绪还是可以被识别的。

最近我对这方面非常感兴趣,由于我的专业是神经科学,从我的角度看现在谈情绪还有些困难,应该先搞清楚更基础的一个问题:为什么有些旋律好听,有些不好听?了解点音乐的小伙伴都会说合谐harmony,那harmony为什么让你觉得好听呢?为什么呢?为什么呢?

我用我那浅薄的音乐知识来讲一讲,不要注意细节,目的是像咱们这种完全没学过音乐的人也能大致理解。
我们这里以西方音乐为例,西方音乐由7个音组成 (准确地说叫 音阶 scale),就是我们小学就学过的

哆来咪发唆啦西
do re mi fa so la ti
C D E F G A B

(补充:中国古典音乐是由五音组成的 宫商角徵羽;而日本古典音乐是根据中国的宫商角徵羽添加了一个音阶变为6音阶)

chord是指同时按下两个音(或是更多音的组合)。有些音的组合好听,即 协和 (consonant);有些组合不好听,即 不协和 (dissonant)。了解哪些音组合协和(也就是好听),哪些不好听,是作曲的基础。

为了下面的解释的方便,让我们来看一个钢琴的键盘。

http://image2.qiniudn.com/26682-7318819965334cfeaca497ca3c31c301
https://pic1.zhimg.com/e65d09c63265cdca02f3765e574fbe08_b.jpg

音乐家们发现,两个音中,一个音正好是另一个音之后的第五个音,或说中间差4个音时,是最好听的,这就是perfect 5th (完全五度音程),有着Perfect consonance 完全协和。什么叫第五个音呢?我们随便先选择一个音,do,那它之后的第五个音是so,两个键同时按下,这个组合就是perfect 5th, 听起来最好听。(以钢琴为例,白键为一个音、黑键为半个音。)
Perfect 4th 也很好听,细节在此就不多说了。经典西方音乐理论将这个总结成了一张表,详情见下(越靠下,越难听):
http://image2.qiniudn.com/26682-f5432cd0b2978ef494ae3be6c8496da5
(自制表) https://pic3.zhimg.com/b12e405eee490232794d4dbdb26d7896_b.jpg
(自制表)

值得注意的是,感知旋律”好听不好听“直接会影响听音乐的愉悦感,这里愉悦感不等于情绪快乐。完全不愉悦的旋律,不在现阶段考虑音乐和情绪的主要研究范围,完全不愉悦的旋律,你不会想听,更不会把它当成音乐,当然这有很强的文化影响。

认知科学家Mark Changzi 认为音乐会引起情绪是因为我们将声音与动作联系了起来。因为我们能够通过观察其他人类的表情、声音和动作,引起了我们自身的情绪。换言之,音乐是一种介质,它传递了真实的人类动作。

这个理论我个人很赞成,因为我想起了两件事儿:

1. 节奏感。 人非常喜欢tapping,譬如无聊时,用手指有节奏地轻敲桌面;当我需要全神贯注地在一个嘈杂的环境中跟踪一个重复出现的声音,无论是音乐还是单调的声音,自己打节拍,会帮助我集中注意力。这种现象,我们家snesorimotor synchronization (sms) 感知和动作同步化。而听觉系统对拍子的感知和动作同步化的能力是最具有代表性的,其最有趣的产物就是舞蹈。话说,其实鸟也会跳舞的你知道吗(剑桥的发现)?同种的鸟的叫声也会有不同的口音哦(隔壁实验室的发现)~

2. 在钢琴演奏比赛是,你觉得评委是以声音为标准还是视觉为标准的呢?
你肯定想,不是废话嘛,钢琴比赛肯定是声音啊。虽然评委估计也是这么打算的,可惜,研究已经发现很明显地,在演奏比赛中,看到的比听到的更占主导地位。 在钢琴比赛中你看到的是什么呢?看到的是演奏者的动作和表情。也就是说,你认为的演奏水平,很大程度上受到了演奏者的动作的影响。演奏者的演奏动作越热情,你对音乐的情绪感知越强烈。 说到这里,你该想到朗朗了吧。
不是黑朗朗。但...他视觉上的表演可能给他的总体演奏水平加了很多分。

这是我们学校UCL的Dr Chia-Jung Tsay 在2013年做的实验,发表于PNAS,效果之显著,你可以在学校官方Youtube上亲身做这个实验。(链接在此,不谢: Classical music competitions judged by sight, not sound )

话说这位蔡博士完全是我心目中的第一女神,哈佛毕业的心理学家和专业钢琴家,现在在UCL的Management Science and Innovation (管理科学和创新系) 当副教授。
而且,她还特别优雅,随手将Youtube视频封面图截给你看,不是太好看。但,反正我看到的时候我已经跪了。看了她以前的文章和经历后,除了我妈以外,我还从来没有这么崇拜过一位现世的女性,简直是我的理想型。
http://image2.qiniudn.com/26682-a6adb589e683ebd166a3c77edf368227
https://pic3.zhimg.com/730750841c873e10ddf850eeac382df2_b.jpg

这个话题能讲非常多,这里只是想到哪儿写到哪儿。我可以一直沿着这个路子讲到我现在做的 随机单音节声音pattern,还可以讲到幼儿对声音的认知,到语言,甚至还能到股票规律的预知。感兴趣的自己去查查statistical learning 和 predictive coding吧,非常有意思。今天就到这儿了吧。

我去,又是一晚没睡。。。手贱!剁手!


http://image2.qiniudn.com/26682-bfec57c977ee7f5661ee0604a8a13a81
https://pic4.zhimg.com/7dc6e847644e0240006b7625d3bb82bf_b.jpg
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叶赌徒 回答了问题 2016-10-07 12:2310 个回复 不感兴趣

表情的涵意是如何被领会的?

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现在大三 就在教授supervision (教授是andy young 也算是面部领域的专家了) 下做这个方面的final project dissertation。
前面已经有介绍EKMAN的研究和大体的面部分析学说 还有amygdala杏仁核也对人的面部识... 显示全部 »
现在大三 就在教授supervision (教授是andy young 也算是面部领域的专家了) 下做这个方面的final project dissertation。
前面已经有介绍EKMAN的研究和大体的面部分析学说 还有amygdala杏仁核也对人的面部识别有影响 尤其是恐慌和恶心这种负面情绪, 研究表明就算被试在看到这种负面表情的人脸照片时没有什么感觉 通过仪器也能发现amygdala也会对这些图片产生反应 只是被试自己无察觉而已。

我这里补充一些我现在正在做的,人脸识别中很重要的一点就是第一印象 first impression, 因为我们通常会通过第一印象来了解对方, 尤其是对于陌生人, 我们通常会仅凭第一印象来分析对方的性格特征, 来确定是不是可以与这个人交往。 这种第一印象的形成现在通常是被认为是自动化的, 不是大脑有意为之的, 因为很多研究已经证明即使一张脸只出现了100毫秒,人们也能分析出这张脸的大概表情是什么样,甚至在33毫秒的条件下,人们的分析水平也高于平均值 (Bar, Neta, & Linz, 2006;Willis & Todorov, 2006; Todorov, Pakrashi, & Oosterhof., 2009)。现在就该问为什么会形成这样的自动化的特性呢?一种说法是生物进化让我们形成了这种特性,在短时间能产生对他人的first impression会让我们在极短时间内判断他人对自身是否有威胁,或者可以亲近,这种方式会让我们更好的生存下去 (Todorov et al., 2008)。

在日常生活方面,这种自动化的第一印象也有很大影响,比如,美国竞选的备选人的脸是否具有竞争性competence很大程度会影响他们的竞选结果,研究发现大约2/3的选举是被那些群众认为脸部具有competence特性的候选人赢得 (Todorov, Mandisodza, Goren & Hall, 2005;Ballew & Todorov, 2007)。一份对美国小法庭判决的研究也发现, 娃娃脸或者具有吸引力面孔的犯人更能活得陪审团的同情,更易获得轻判或者胜诉 (Zebrowitz & McDonald, 1991)。

Oosterhof 和Todorv (2008) 发展了一个2D模型 D就是dimension 一个D是trustworthiness (信任度) 一个D是dominance(支配度) 这个模型表现了人对面部的识别大部分会被大脑归类为这张脸是否值得信任 或者这张脸是不是很有支配感 如果这个2D模型用十字坐标理解的话会比较好 比如横轴为trustworthiness 竖轴位dominance, 比如一个人看起来很和善 值得信任 这个人脸就会离横轴较近 一个人脸如果看起来凶巴巴 不值得信任 这个脸就可能离竖轴近。

我的project是在first impression形成是自动的这个论点的基础上,在实验中加上另外的实验, 简单的讲就是在人脸照片上加上一串字母,字母带有不同颜色,字母串中可能有字母X或者N, 被试需要在图片显示后(500毫秒的显示时间),回答刚才脸图上那串字母是红色或者是蓝色, 或者回答刚才那串字母里有字母X或者N, 回答时间只有2秒,回答完后被试才会被要求为刚才那张图片的信任度或者支配度打分。 在加上这种高压强的条件后,被试在短时间能更难集中注意到人脸上,因为被试在打分前需要回答问题。 然而实验结果发现就算在这种条件下,被试仍然能较高水平的给人脸打分。 所以人脸识别尤其是第一印象的形成可以说的自动化的,人类自身的经验可能占了很大作用。

希望对题注问题有所帮助 :)。

Bar, M., Neta., & Linz. (2006) Very first impressions. Emotion. 6. 269-278.
Todorov, A., Pakrashi, M., & Oosterhof, N. N. (2009). Evaluating faces on trustworthiness after minimal time exposure. 27. 813-833.
Oosterhof, N. N., & Todorov, A. (2008). The functional basis of face evaluation. PNAS, 105 (32), 11087-11092.
Willis, J., & Todorov, A. (2006). First impres- sions: Making up your mind after 100 ms exposure to a face. Psychological Sci- ence, 17 , 592-598.
Zebrowitz LA, McDonald SM. The impact of litigants’ baby-facedness and attractiveness on adjudications in small claims courts. Law and Human Behavior. 1991;15:603–623.
Todorov, A., Mandisodza, A. N., Goren, A., & Hall, C. C. (2005). Inferences of competence from faces predict election out-comes. Science, 308 , 1623-1626
Ballew, C., & Todorv, A. (2007). Predicting political elections from rapid and unreflective face judgments. PNAS. 104. 17948-17953.
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http://image2.qiniudn.com/26682-5dc5fdb9c8387c33b7dbb38235e57211
https://pic3.zhimg.com/b20aa5101bde167606eea2e8db337122_b.png
匿名用户

动机在杭州 回答了问题 2016-10-07 12:2310 个回复 不感兴趣

记忆的本质是什么?

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[list=1][*] 我们平时学习的知识如果按照电脑模式考虑的话是不是一种特定的文件存放形式? 有的。这种记忆的存储形式纷繁复杂。第一种是语言记忆,我们用言语来存储知识、看法、认识。你可以理解为word或PDF格式;第二种是情境记忆。我们经历的事情或片段... 显示全部 »
[list=1][*] 我们平时学习的知识如果按照电脑模式考虑的话是不是一种特定的文件存放形式? 有的。这种记忆的存储形式纷繁复杂。第一种是语言记忆,我们用言语来存储知识、看法、认识。你可以理解为word或PDF格式;第二种是情境记忆。我们经历的事情或片段,会以整体场景的形式储存下来。你可以理解为影音格式;第三种是情绪记忆。某种特定的经历所带来的情绪会被储存下来,当你再次经历相似的情境时,这种情绪会再现。这是人独有的记忆,是人区别于电脑的地方。第四种是程序性记忆,那就是exe格式的执行程序了。比如骑自行车,你说不清楚是怎么骑的,但你就会。

2.还有回忆过去的场景是不是类似于avi或者jpg有专用的格式存放?
有。但大脑并不是简单的储存系统,同时也是加工系统。我们储存的Avi太多,大脑不断根据这些Avi的重要性、和当前生活的关系密切程度、与其它Avi的逻辑一致性进行剪辑。所以这些Avi并不是固定的。
至于JPG,与此相对应的在心理学上叫表象。表象是一种特殊的文件格式,你能对它进行各种加工和操作(相当于photoshop所做的)。表象的自我修复功能很强大,其中模糊不清的部分,大脑会自动补上。同时表现还具有抽象性。你脑子里树的表象,是所有树的一般特征。而照片中的树就是某棵树。

3. 回忆里面出现那些情景按照IT行业的说法是多大的存储量呢?
简略地说,记忆可以分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。瞬时记忆可以理解为连接在电脑上,但并不在硬盘上储存的摄像头。如果你不储存它,那么这些信息就会一闪而过。短时记忆相当于内存。正如电脑的内存决定了电脑的性能,人的短时记忆对智力有很大的影响。人的短时记忆容量为7+-2组块。所谓的组块就是有意义的记忆单元,这个受原有知识的影响比较多。1949101,对有些人来说,是7个组块,但对我们来说,就是一个组块。
长时记忆相当于硬盘。理论上硬盘容量是无限的。但这个硬盘东西太多,有时候不知道放哪里了,有时候又读不出来。

4.大脑会对他们进行压缩和解压吗?
会的。压缩的原则比较奇怪。通常都是以朝有利于你自己的方向省略细节,对内容进行篡改加工。所以没有人的记忆是完全真实的。

匿名用户

张钟玉 回答了问题 2016-10-07 12:406 个回复 不感兴趣

药物成瘾研究的未来趋势是什么?

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谢大神邀啊,Orz,老规矩,先跪再答。想少看废话的只需要看加粗下划线。
我先来回答这道题再来说成瘾的方向。
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楼主是为了面试,然后导师姓名和研究机构我都问到了,上海神科所确实是... 显示全部 »
谢大神邀啊,Orz,老规矩,先跪再答。想少看废话的只需要看加粗下划线。
我先来回答这道题再来说成瘾的方向。
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楼主是为了面试,然后导师姓名和研究机构我都问到了,上海神科所确实是全国最NB的地方之一了,先拜一拜楼主大神。然后我看了看周老师的简历,只给到了09年的文献,我感觉不太像是研究成瘾的呢?确实有跟多巴胺相关的,但是看不出成瘾的端倪,我又去pubmed了一下,因为重名比较多所以就加了研究机构查的,也没查到成瘾相关的内容,是换机构了还是方向有问题呢……所以我也不知道怎么帮你啊。后来我问了问在上海神科所的童鞋,他说知道这个人就是不知道干嘛的……
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然后是成瘾方向。其实我答过这题啊!!只不过答的比较水啊!!
趋势其实是一个很水的话题,因为我们可以把一个学科分为无数类,每一类都有可能有交集但是重点又不同,比如成瘾,我想按对来分:神经科学层面和心理学层面,流行病调查和动物实验研究,多巴胺通路、谷氨酸通路和GABA通路,VTA到NAc投射和各种其他投射,synaptic NMDAR和extrasynaptic NMDAR,成瘾的易感性和成瘾后的戒断,成瘾过程的研究、戒断的研究以及incubation的研究……等等等等…… 这一段可以被认为是废话,但是我又不得不说 ,每一个领域每一个方向,都可以做到年年有文章,甚至每个月每个方向都会有文章,CNS没出,PloS one总要有,所以每个领域都是潮流每个领域都不能被忽视,也无法说出先进的趋势到底在哪。而我才疏学浅,这类问题让我来回答真的是难为我了……
最基本的,投射上的联系,不止是成瘾,而且是整个神经科学领域都需要的 。我一直认为,投射这种解剖和组胚才会研究的内容,早在二十世纪六七十年代就应该完成了,现在不应该再有新的大文章了,但其实到现在为止还依旧有很多这方面的大文章,拿11年的一篇science,Linking context with reward: a functional circuit from hippocampal CA3 to ventral tegmental area,文章听易懂的,VTA是跟成瘾很相关的脑区,海马也是大众所熟知的对于环境记忆比较重要的脑区,海马一放电(以某种频率),VTA就夸夸夸的放电,被用以解释吸毒的环境性线索诱导的复吸行为,也就是当年我经常在桥根底下吸毒,现在戒了,然后回到桥根底下还想吸毒。曾经的认识是海马到VTA有兴奋性投射,至少我是这么认为的,而这篇文章发现海马到lateral septum有投射,然后lateral septum到VTA的中间神经元有抑制性投射,然后对海马的椎体神经元解除抑制,导致了海马椎体神经元的兴奋。而后还做了个行为学。所以我觉得投射还值得继续做,因为还应该有没发现的。nature method那篇文章,关于SAD△G的,其实也是用来找脑区直接投射的,所以不止是我,也有很多真正的科研人员也觉得这方面值得继续搞。 投射不止指的是宏观的脑区投射,还包括突触层级的 ,从过去人们对于同一个神经元的理解是只能分泌一种神经递质,到现在同一个神经元甚至是同一个突触内居然可以分泌两种递质,而且甚至一种是兴奋性的一种是抑制性的。我觉得这就是大发现,因为他颠覆常识。 所以即便是常识也有研究的价值,因为常识经常会被颠覆 。
再往里说一个层面, 生物物理层面的分子结构 ,虽然我对于分子结构的文章没有一篇看得懂,但是从发表的杂志级别,和abstract的介绍来看,对于功能确定方面起着非常大的作用,比如Girk的结构出来之后就能知道他的不同的辅助分子,作用位点,之类之类的,不过我不懂所以没法说。
行为学层面,药理学研究 ,这跟上面两个内容就是两个方面了,虽然我一直很鄙视心理学,但是不可否认的这些都是实验心理学的范畴。药理学研究的万金油,就是打药组和Control组对比嘛,这样,不同的药物对于不同的动物模型(自身给药,CPP,行为敏化)基本上是无限种组合。然后出现不同的心理学和行为学的解释,甚至很多文章都不去解释分子机制的,那就是真真正正的药理学实验!这种实验非常高产,而且很注重写作,如果你能把自己的文章说的很有意义那就很有意义,其实我个人赶脚意义都差不了太多。纯净的行为学实验可以给人启发的, 如果腹腔的系统给药给人的启发不够多的话,那么微注射的脑区给药给人的启发就很足了 ,这种属于前瞻性的实验可以为后来的分子机制的解释带来很多启发。
那么行为学完了,我们该找一找其中的机制了 ,有一些情况是找投射,有一些情况是找分子,打药的时候打分子的拮抗剂,就可以证明行为学的改变可能跟这种分子相关。那么分子跟行为怎么去联系?投射的分子跟行为怎么去联系?很多实验做得很特定的,他们只看一种投射的一类神经元的放电甚至是一种分子的增减对于某种行为的影响。然后跟人们已知的知识偶联。甚至通过一些极端的方式,使得 人们可以实时的改变分子或者投射的变化 ,比如多巴胺的探针,比如光遗传,比如化学遗传,通过兴奋或者抑制投射来找到投射与行为的关联性。也可以 实时的观察分子或者投射的兴奋 ,比如钙离子敏感的荧光蛋白,比如in vivo的电生理。而且做工越来越细致。
而当你看完这些研究之后你就会发现一点惊人的发现,一种行为学,一种记忆,往往和很多通路或者分子都是充要关系 。让人很疑惑,让人质疑大脑的读卡器和内存条在哪里,到底哪里是储存,哪里是识别。我到现在也搞不清我自己为什么会思考,为什么会回忆。如果我把一个大脑切片,在我的电生理chamber中,那片200-400微米的切片上的细胞大多都是活的,也有spontaneous EPSC,我也可以去激发他们放电,他们,到底有没有在思考?
然后就是我所没接触的领域, 流行病学调查 。我一直认为对于我们这些人来说这是一个蛋疼的领域,艾滋病和成瘾?那跟我们研究成瘾的又有什么关系?不就是针头么?后来我如同白痴一样紧张的在DC跟众多老师吃饭的时候才听说一个人是研究这个方向的,艾滋病和成瘾,而且很有钱,我就不明白,他在研究啥,后来才知道,艾滋病毒的TAT居然可以促进纹状体多巴胺的释放!这样人感觉很惊讶,这对于我来说也是常识的颠覆,还是那句话, 神马领域都可以让常识颠覆,都可以出大结果 。很多时候你的实验室里的研究可以来源于流病,可以在一开始引用流病,你比如说susceptible和resilient就可以通过流病找灵感。有很多事情跟我们想象不一样,不是所有人都越刺激越挫,那他可能就是resilient,我们可以在流病中发现哪个resilient值得研究,哪个更感兴趣。
心理学的观点方面 ,这些东西就不是我们这些小辈可以干的了……基本都是长辈们经过经验的积累,而总xia结bian出来的,我不得不承认我不太喜欢思考老鼠到底在想些什么。
子非老鼠,你怎么TM知道人家想什么呢?
子非我,你怎么知道我TM不知道人家想什么呢?
结果:
埋大理石的实验——强迫症和刻板行为
刻板行为——精神分裂症
open field中央区时间增加——不焦虑或者不正常
强迫游泳时间降低——焦虑、抑郁、PTSD
高架十字——焦虑、抑郁、PTSD
自身给药老鼠压杆次数前密后稀——冲动性增强
把老鼠放一个高台上看他会不会二到往下跳——冲动性
用声音吓老鼠之前给个小声音,看看老鼠是不是会没那么害怕了——精神分裂症
…………
好难理解的好吧……不过这方面也确实是起到了纲领效果,毕竟都是大科学家出的设想。
电生理方面 ,现在很少有不带电生理的行为层面神经科学文章了我感觉,毕竟是联系微观和宏观的利器,由于光遗传和化学遗传的出现电生理也越来越得心应手了,特定神经元特定投射,甚至可以在不麻醉的in vivo下完成单个神经元的电生理记录。 不过知乎的电生理专栏确实有点水来着 。
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到后面说的基本上都是神经科学的了,肯定说的不全也不准确,不过什么时候想到再说吧。
最后再给大神跪安走人Orz。错字什么的就自己跟着感觉走吧。
匿名用户

Joy Xu 回答了问题 2016-10-07 12:4010 个回复 不感兴趣

口吃是生理疾病还是心理疾病?

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关于口吃,存在着很多误解。其中一个广为流传的观点认为,口吃是因为某些心理或情绪问题没有得到疏解而产生了焦虑所引起的,但这种观点是缺少相关证据支持的。

在病因学的研究中,口吃有很强的家族聚焦性,一级亲属中有较高的患病率,所以口吃被认为与遗传机制有很大的关系。双... 显示全部 »
关于口吃,存在着很多误解。其中一个广为流传的观点认为,口吃是因为某些心理或情绪问题没有得到疏解而产生了焦虑所引起的,但这种观点是缺少相关证据支持的。

在病因学的研究中,口吃有很强的家族聚焦性,一级亲属中有较高的患病率,所以口吃被认为与遗传机制有很大的关系。双生子的研究也支持遗传因素,同时大部分的患儿,也存在着某种学习困难障碍的家庭史。其中一项重要的研究表明,在口吃的病因中,遗传影响占71%,其它的多由环境所致。虽然,特定的遗传基础尚不明确,但遗传因素很可能造成大脑主要的言语中枢发生异常,从而影响了言语发展。还有部分患者的口吃可能与发生在大脑的半球、基底节和前额叶的某些退行性疾病有关。

通过PET与fMRI显示,有口吃的人在进行朗读时,大脑的活动形态与没有口吃的试验对象是不同的。患有口吃的人在朗读时,左、右大脑的辅助运动皮质都有大量的活动;而正常人只有左脑的这个区域有活化,这显示着口吃患者的左、右脑都想说出字来,可能是它们在竞争语言的主控权,这就造成了口吃的现象。同时,在朗读时,正常人左脑的听觉皮质会活化,这显示着大脑的这个区域是监控着自己所说的话;而口吃者左脑的听觉皮质失活,这就显示着平常把我们自己声音传输回来的神经回馈通道活化得不够。而当口吃者与其他人一起朗读时,他们的口吃现象就消失了,这可能是因为他人的声音为口吃者提供了听觉的回馈。另外,幼儿的耳部感染也被认为是导致口吃的生物学因素,在语言关键期所出现的中耳感染可以导致早期的语言问题。

再来看一下,关于环境对口吃的影响。心理学家一直在研究,家庭养育环境对患儿的口吃造成了多大的影响?父母是否在促进孩子的言语方面没有提供适当的帮助?但更多的研究表明,除了个别对儿童忽视甚至虐待的案例外,口吃并不是由家庭的养育方式所引起的,父母的语言刺激可能会影响儿童语言发展的进程,但并非是导致口吃的因素。

所以关于口吃的治疗,先要进行综合性的访谈,考虑并排除那些能够引起口吃的器质性因素,再进行相关的对话和听力的评估,最后,再来进行放松、控制语速节奏、增强自信、改善环境因素等等行为干预方面的训练。其实,很多口吃患儿可能不需要进行干预,他们大多数在6、7岁时会自行纠正。而对口吃的患儿来说,最常用的治疗方法就是教给父母如何用最简短的句子慢慢地和孩子说话,并且减轻孩子说话时的压力。
螃蟹虾类 有痛觉神经 。

它们的神经系统相对简单,和人的最大区别在于关联性:它们不像人一样,能够对痛觉深刻地记忆,或者能够和既往经历联系起来。相比起来,在刺激过后,痛觉的意识会留在人的内心继续悠远绵长地萦绕~~~~
如果我这么说你不理解,可以看看历代文人们... 显示全部 »
螃蟹虾类 有痛觉神经 。

它们的神经系统相对简单,和人的最大区别在于关联性:它们不像人一样,能够对痛觉深刻地记忆,或者能够和既往经历联系起来。相比起来,在刺激过后,痛觉的意识会留在人的内心继续悠远绵长地萦绕~~~~
如果我这么说你不理解,可以看看历代文人们对失恋的各种蛋疼描述,或者试着回忆一下自己上次牙疼、骨折、阑尾炎、钉子扎进脚底板、竹签刺进指甲盖时候的感觉。。。 这些东西,都是虾兵蟹将所不能体会的。

一般来说, 时间越短(例如,刺激发生后几百毫秒内),我们和螃蟹虾类的直接痛觉感觉就越类似。 “深度”的忧伤是大量神经元组成的网络逐渐形成的一个过程,产生需要时间。

以上只是基本原理,但我们不能说螃蟹被蒸熟时所承受的痛楚相当于我上次牙疼的多少多少倍——就连衡量一道菜有多辣,不同地域的人坐在一桌上,都还没有统一标准呢,更何况子非鱼(蟹)。

=====补充=====
感谢 @Kornephoros 分享的精彩故事,实验证明寄居蟹存在对疼痛的记忆: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090327072759.htm

我想说的是,人与蟹的最大区别并非在 是否存在记忆 ,而是 记忆与联想的深度和广度 。举个不太贴切的例子,婴幼儿时期受的伤印象不深,而少年以后的一些比较重的外伤却能够非常清晰地回忆起来。
首先题主的数据是错误的。以整个神经系统来说,大象的神经细胞(神经元)数量是2.3×10^10,人则是8.5×10^10。对哺乳动物特有的大脑皮层来说,非洲象的神经元数量为1.1×10^10,而人是1.9×10^10至2.3×10^10 [1]。所以不管怎么说,... 显示全部 »
首先题主的数据是错误的。以整个神经系统来说,大象的神经细胞(神经元)数量是2.3×10^10,人则是8.5×10^10。对哺乳动物特有的大脑皮层来说,非洲象的神经元数量为1.1×10^10,而人是1.9×10^10至2.3×10^10 [1]。所以不管怎么说,人的神经元数量都是多过象的。

脑主要由神经元和胶质细胞这两种细胞构成,由于大象的脑约5 kg,大于人脑的1.3-1.5 kg [2],细胞大小又是相同的,所以可以知道大象脑内总细胞数的确是大于人类,但多出来的细胞并非神经元,而是胶质细胞。虽然胶质细胞参与认知功能的作用还没有完全研究清楚,但目前可以确定的是,胶质细胞主要起支持保护作用,而在认知功能中神经元是起绝对主要作用的。所以就算智慧程度以神经元数量界定,既然大象的神经元数量并没有多过人类,大象也不会比人类更聪明。不过也要看到大象与人类的神经元数量是在一个数量级上的,这是其他动物都达不到的。

不同物种的智慧程度很难通过某个单独的指标来衡量。例如大家都知道,大脑体积不能决定智慧程度,不然有着8 kg大脑的抹香鲸就是这个地球上最聪明的动物了。神经元数量也不是一个良好的指标,不然以猫2倍于狗的神经元数量,应该比狗聪明得多,但目前比较公认狗是比猫更聪明的。

脑/体重比例(Brain-to-body mass ratio)曾经是用来衡量物种之间智慧程度的重要指标。例如最大的抹香鲸体重是普通大象的20倍,而脑重量却只有大象的2倍不到,脑/体重比例一下就显出了两者的巨大差距。但现在看来脑/体重比例仍然过于简单,因为体重轻的动物占了巨大优势,比如人的脑/体重比例为1:40,鸟的比例为1:14,显然人不可能比鸟笨的。

于是,人们针对哺乳动物,设计了一种新的算法:脑化指数(Encephalization quotient)。脑化指数与脑/体重比例相似,也描述大脑与身体比例之间的关系,但在其中考虑到了动物异速生长的因素,现在看来比较符合实际情况。常见哺乳类动物的脑化指数如下[3]:
http://image2.qiniudn.com/26682-b9fb917089f1152beb55087281064106
尽管看上去比较完美,但脑化指数也不能成为决定物种智慧的唯一指标,有些研究发现在灵长类动物的智慧评价中,大脑体积比脑化指数更好使。也有其他大量的研究认为大脑摺叠的程度(即表面积)、突触数量、突触复杂性、突触上特定蛋白数量、大脑组织结构等等,都对物种智慧起着重要的作用。这些因素可能在将来被新的算法分析,得到一个更准确的衡量物种智慧的方式。 https://pic1.zhimg.com/ac40a56315eccbc9e6ba71ebd6c4aa68_b.jpg
尽管看上去比较完美,但脑化指数也不能成为决定物种智慧的唯一指标,有些研究发现在灵长类动物的智慧评价中,大脑体积比脑化指数更好使。也有其他大量的研究认为大脑摺叠的程度(即表面积)、突触数量、突触复杂性、突触上特定蛋白数量、大脑组织结构等等,都对物种智慧起着重要的作用。这些因素可能在将来被新的算法分析,得到一个更准确的衡量物种智慧的方式。

最后,既然说到大象了,就再回到大象上来。我们了解海豚聪明,知道猩猩聪明,也知道乌鸦和某些鹦鹉很聪明,甚至狗也算比较聪明,但对慢吞吞的、卷着鼻子喝水的大象却没有足够的认识。前面提到,大象与人类的神经元数量是在一个数量级上,这是构成大象智力的基础。那么大象都拥有什么?

[list=1] 与人类、猩猩和海豚类似,具有大且复杂的大脑皮层,这是认知高级功能的基础所在; 大且复杂的海马组织,这是记忆能力的基础; 与人类类似,刚出生时并非完全形态,大脑需要经过很长一段时间的发育至成熟,往往需要10年左右,这就决定了这段时间内的智力水平会飞速提高。 极强的社会属性。象群是这个世界上最紧密的有社会性组织之一,只有一个家庭成员的死亡才能拆散一个家庭,而这种摧毁往往是精神层面上的。如象妈妈可能在小象意外死亡后,在整个象群的末尾慢吞吞地孤独行走。 无私,这种无私甚至体现在对别的物种上。比如人会心疼流浪狗,大象也会。例如在印度,一头负责将圆木插入地洞的大象,有一天突然拒绝插入圆木了,然后人们发现因为地洞里躺了一只狗,直到人们将狗抱出,大象才继续工作。 自我医疗。如非洲象会咀嚼紫草科树木的树叶来疗伤。 死亡仪式。大象可能是地球上除了人类以外唯一具有死亡仪式的物种。有人观察到部分仪式有:用鼻子轻触尸体,年长大象发出隆隆的声音,小象发出哭泣和尖叫的声音,大家一起将树叶、树枝和尘土盖在尸体上,静静地站在尸体身边守护1-2天等等。 会娱乐,会模仿听过的声音。 会使用工具,使用鼻子像人类使用手臂一样,会玩球,会用棍子,这个大家都看过。 [*]会画画[4]。能欣赏音乐 。 有自我意识,会照镜子。虽然有很多动物都会对镜子做出反应,但很少知道镜子里面的是自己,大象则是知道的动物之一 。
所以说,物种之间的智慧难以判断和衡量,我们目前还无从了解大象的智慧和思维。当我们与大象对视的时候,谁能意识到我们是这个陆地上最有智慧的两个物种呢?谁能意识到大象也可能在默默观察我们呢?当我们使用象牙制品的时候,可能就在残害这个大陆上的另一种智慧生物。所以,没有买卖就没有杀戮。

好吧,这下跑题跑得太彻底了……

Reference:
[1] List of animals by number of neurons
[2] Brain size
[3] Encephalization quotient
[4] http://www.youtube.com/watch?v=He7Ge7Sogrk&feature=related
[5] http://www.nytimes.com/2000/12/16/arts/think-tank-a-band-with-a-lot-more-to-offer-than-talented-trumpeters.html
[6] Mirror test
匿名用户

赵思家 回答了问题 2016-10-07 12:4110 个回复 不感兴趣

为什么音乐可以影响人的情绪?

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谢邀,不过这不是赤果果地逼我概述一个垮多领域的专业吗?!

有一位匿名用户的回答中有2013年Juslin的review“音乐如何影响情绪"的7个猜想,嗯嗯,应该是到现在为止最全面的了,我之前都不知道这篇review呢,感谢。话说,为什么要匿名呢?
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谢邀,不过这不是赤果果地逼我概述一个垮多领域的专业吗?!

有一位匿名用户的回答中有2013年Juslin的review“音乐如何影响情绪"的7个猜想,嗯嗯,应该是到现在为止最全面的了,我之前都不知道这篇review呢,感谢。话说,为什么要匿名呢?

另外,《科学美国人》2009年有发过一篇相关的科普文,有点老了,也不是特别有趣。我没仔细看。 Why Does Music Make Us Feel?

————
先直接回答问题:我们现在不知道人类大脑是怎么办到的,也不确定为什么。准确地说,我们连为什么有音乐这玩意儿都不是很确定。

音乐和情绪 是音乐心理学的一个分支,专门研究人类情绪与音乐的关系的。
有专门针对此领域的刊目,不谢: Psychology of Music

我一直觉得艺术和科学的关系非常奇妙,艺术能够向受众传递科学难以传递的感情和情绪——虽然在神经科学上认为它们是物质性的,但是进化到今天,艺术家能够通过 颜色、阴影和harmony来传递强烈和复杂的情感,即使时间流逝,生命逝去、环境和思想也改变了,这份情感还是能透过艺术品传递给观众。

说来说去,并不是材料的本身,而是某种精准地组合,组合的可能是不同的颜色、不同的线条阴影,也可能是和弦,通过展示这种组合 就能 瞬间解锁 观众大脑中的某种特定情绪。这种情绪可能因人而异,但大多感受到的情绪很相似,而且往往不是非常简单的情绪。
这就是大家常说的共鸣。

个人来看,这是人类最出色的技能。太特别了,也太复杂了,以至于我们现在都并不清楚人是怎么做到这一点的。

著名的认知心理学家和语言学家 Steven Pinker将音乐比喻为 Auditory Cheesecake,听觉芝士蛋糕;咱们中国人姑且想成听觉包子也不错。音乐是一个人类学习来制作和传递情绪的事物,就如同包子对于舌头上的味蕾一样。

2009年(Fritz et al 2009) 德国的一项针对让非洲土著(也就是从来木有接触过西方音乐的人)去听西方古典音乐的实验发现,西方音乐中有三种基本情绪:快乐、忧伤和恐惧。即使文化背景、音乐背景不同,这三种基本情绪还是可以被识别的。

最近我对这方面非常感兴趣,由于我的专业是神经科学,从我的角度看现在谈情绪还有些困难,应该先搞清楚更基础的一个问题:为什么有些旋律好听,有些不好听?了解点音乐的小伙伴都会说合谐harmony,那harmony为什么让你觉得好听呢?为什么呢?为什么呢?

我用我那浅薄的音乐知识来讲一讲,不要注意细节,目的是像咱们这种完全没学过音乐的人也能大致理解。
我们这里以西方音乐为例,西方音乐由7个音组成 (准确地说叫 音阶 scale),就是我们小学就学过的

哆来咪发唆啦西
do re mi fa so la ti
C D E F G A B

(补充:中国古典音乐是由五音组成的 宫商角徵羽;而日本古典音乐是根据中国的宫商角徵羽添加了一个音阶变为6音阶)

chord是指同时按下两个音(或是更多音的组合)。有些音的组合好听,即 协和 (consonant);有些组合不好听,即 不协和 (dissonant)。了解哪些音组合协和(也就是好听),哪些不好听,是作曲的基础。

为了下面的解释的方便,让我们来看一个钢琴的键盘。

http://image2.qiniudn.com/26682-7318819965334cfeaca497ca3c31c301
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音乐家们发现,两个音中,一个音正好是另一个音之后的第五个音,或说中间差4个音时,是最好听的,这就是perfect 5th (完全五度音程),有着Perfect consonance 完全协和。什么叫第五个音呢?我们随便先选择一个音,do,那它之后的第五个音是so,两个键同时按下,这个组合就是perfect 5th, 听起来最好听。(以钢琴为例,白键为一个音、黑键为半个音。)
Perfect 4th 也很好听,细节在此就不多说了。经典西方音乐理论将这个总结成了一张表,详情见下(越靠下,越难听):
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(自制表) https://pic3.zhimg.com/b12e405eee490232794d4dbdb26d7896_b.jpg
(自制表)

值得注意的是,感知旋律”好听不好听“直接会影响听音乐的愉悦感,这里愉悦感不等于情绪快乐。完全不愉悦的旋律,不在现阶段考虑音乐和情绪的主要研究范围,完全不愉悦的旋律,你不会想听,更不会把它当成音乐,当然这有很强的文化影响。

认知科学家Mark Changzi 认为音乐会引起情绪是因为我们将声音与动作联系了起来。因为我们能够通过观察其他人类的表情、声音和动作,引起了我们自身的情绪。换言之,音乐是一种介质,它传递了真实的人类动作。

这个理论我个人很赞成,因为我想起了两件事儿:

1. 节奏感。 人非常喜欢tapping,譬如无聊时,用手指有节奏地轻敲桌面;当我需要全神贯注地在一个嘈杂的环境中跟踪一个重复出现的声音,无论是音乐还是单调的声音,自己打节拍,会帮助我集中注意力。这种现象,我们家snesorimotor synchronization (sms) 感知和动作同步化。而听觉系统对拍子的感知和动作同步化的能力是最具有代表性的,其最有趣的产物就是舞蹈。话说,其实鸟也会跳舞的你知道吗(剑桥的发现)?同种的鸟的叫声也会有不同的口音哦(隔壁实验室的发现)~

2. 在钢琴演奏比赛是,你觉得评委是以声音为标准还是视觉为标准的呢?
你肯定想,不是废话嘛,钢琴比赛肯定是声音啊。虽然评委估计也是这么打算的,可惜,研究已经发现很明显地,在演奏比赛中,看到的比听到的更占主导地位。 在钢琴比赛中你看到的是什么呢?看到的是演奏者的动作和表情。也就是说,你认为的演奏水平,很大程度上受到了演奏者的动作的影响。演奏者的演奏动作越热情,你对音乐的情绪感知越强烈。 说到这里,你该想到朗朗了吧。
不是黑朗朗。但...他视觉上的表演可能给他的总体演奏水平加了很多分。

这是我们学校UCL的Dr Chia-Jung Tsay 在2013年做的实验,发表于PNAS,效果之显著,你可以在学校官方Youtube上亲身做这个实验。(链接在此,不谢: Classical music competitions judged by sight, not sound )

话说这位蔡博士完全是我心目中的第一女神,哈佛毕业的心理学家和专业钢琴家,现在在UCL的Management Science and Innovation (管理科学和创新系) 当副教授。
而且,她还特别优雅,随手将Youtube视频封面图截给你看,不是太好看。但,反正我看到的时候我已经跪了。看了她以前的文章和经历后,除了我妈以外,我还从来没有这么崇拜过一位现世的女性,简直是我的理想型。
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这个话题能讲非常多,这里只是想到哪儿写到哪儿。我可以一直沿着这个路子讲到我现在做的 随机单音节声音pattern,还可以讲到幼儿对声音的认知,到语言,甚至还能到股票规律的预知。感兴趣的自己去查查statistical learning 和 predictive coding吧,非常有意思。今天就到这儿了吧。

我去,又是一晚没睡。。。手贱!剁手!


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匿名用户

叶赌徒 回答了问题 2016-10-07 12:4110 个回复 不感兴趣

表情的涵意是如何被领会的?

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现在大三 就在教授supervision (教授是andy young 也算是面部领域的专家了) 下做这个方面的final project dissertation。
前面已经有介绍EKMAN的研究和大体的面部分析学说 还有amygdala杏仁核也对人的面部识... 显示全部 »
现在大三 就在教授supervision (教授是andy young 也算是面部领域的专家了) 下做这个方面的final project dissertation。
前面已经有介绍EKMAN的研究和大体的面部分析学说 还有amygdala杏仁核也对人的面部识别有影响 尤其是恐慌和恶心这种负面情绪, 研究表明就算被试在看到这种负面表情的人脸照片时没有什么感觉 通过仪器也能发现amygdala也会对这些图片产生反应 只是被试自己无察觉而已。

我这里补充一些我现在正在做的,人脸识别中很重要的一点就是第一印象 first impression, 因为我们通常会通过第一印象来了解对方, 尤其是对于陌生人, 我们通常会仅凭第一印象来分析对方的性格特征, 来确定是不是可以与这个人交往。 这种第一印象的形成现在通常是被认为是自动化的, 不是大脑有意为之的, 因为很多研究已经证明即使一张脸只出现了100毫秒,人们也能分析出这张脸的大概表情是什么样,甚至在33毫秒的条件下,人们的分析水平也高于平均值 (Bar, Neta, & Linz, 2006;Willis & Todorov, 2006; Todorov, Pakrashi, & Oosterhof., 2009)。现在就该问为什么会形成这样的自动化的特性呢?一种说法是生物进化让我们形成了这种特性,在短时间能产生对他人的first impression会让我们在极短时间内判断他人对自身是否有威胁,或者可以亲近,这种方式会让我们更好的生存下去 (Todorov et al., 2008)。

在日常生活方面,这种自动化的第一印象也有很大影响,比如,美国竞选的备选人的脸是否具有竞争性competence很大程度会影响他们的竞选结果,研究发现大约2/3的选举是被那些群众认为脸部具有competence特性的候选人赢得 (Todorov, Mandisodza, Goren & Hall, 2005;Ballew & Todorov, 2007)。一份对美国小法庭判决的研究也发现, 娃娃脸或者具有吸引力面孔的犯人更能活得陪审团的同情,更易获得轻判或者胜诉 (Zebrowitz & McDonald, 1991)。

Oosterhof 和Todorv (2008) 发展了一个2D模型 D就是dimension 一个D是trustworthiness (信任度) 一个D是dominance(支配度) 这个模型表现了人对面部的识别大部分会被大脑归类为这张脸是否值得信任 或者这张脸是不是很有支配感 如果这个2D模型用十字坐标理解的话会比较好 比如横轴为trustworthiness 竖轴位dominance, 比如一个人看起来很和善 值得信任 这个人脸就会离横轴较近 一个人脸如果看起来凶巴巴 不值得信任 这个脸就可能离竖轴近。

我的project是在first impression形成是自动的这个论点的基础上,在实验中加上另外的实验, 简单的讲就是在人脸照片上加上一串字母,字母带有不同颜色,字母串中可能有字母X或者N, 被试需要在图片显示后(500毫秒的显示时间),回答刚才脸图上那串字母是红色或者是蓝色, 或者回答刚才那串字母里有字母X或者N, 回答时间只有2秒,回答完后被试才会被要求为刚才那张图片的信任度或者支配度打分。 在加上这种高压强的条件后,被试在短时间能更难集中注意到人脸上,因为被试在打分前需要回答问题。 然而实验结果发现就算在这种条件下,被试仍然能较高水平的给人脸打分。 所以人脸识别尤其是第一印象的形成可以说的自动化的,人类自身的经验可能占了很大作用。

希望对题注问题有所帮助 :)。

Bar, M., Neta., & Linz. (2006) Very first impressions. Emotion. 6. 269-278.
Todorov, A., Pakrashi, M., & Oosterhof, N. N. (2009). Evaluating faces on trustworthiness after minimal time exposure. 27. 813-833.
Oosterhof, N. N., & Todorov, A. (2008). The functional basis of face evaluation. PNAS, 105 (32), 11087-11092.
Willis, J., & Todorov, A. (2006). First impres- sions: Making up your mind after 100 ms exposure to a face. Psychological Sci- ence, 17 , 592-598.
Zebrowitz LA, McDonald SM. The impact of litigants’ baby-facedness and attractiveness on adjudications in small claims courts. Law and Human Behavior. 1991;15:603–623.
Todorov, A., Mandisodza, A. N., Goren, A., & Hall, C. C. (2005). Inferences of competence from faces predict election out-comes. Science, 308 , 1623-1626
Ballew, C., & Todorv, A. (2007). Predicting political elections from rapid and unreflective face judgments. PNAS. 104. 17948-17953.
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动机在杭州 回答了问题 2016-10-07 12:4110 个回复 不感兴趣

记忆的本质是什么?

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[list=1][*] 我们平时学习的知识如果按照电脑模式考虑的话是不是一种特定的文件存放形式? 有的。这种记忆的存储形式纷繁复杂。第一种是语言记忆,我们用言语来存储知识、看法、认识。你可以理解为word或PDF格式;第二种是情境记忆。我们经历的事情或片段... 显示全部 »
[list=1][*] 我们平时学习的知识如果按照电脑模式考虑的话是不是一种特定的文件存放形式? 有的。这种记忆的存储形式纷繁复杂。第一种是语言记忆,我们用言语来存储知识、看法、认识。你可以理解为word或PDF格式;第二种是情境记忆。我们经历的事情或片段,会以整体场景的形式储存下来。你可以理解为影音格式;第三种是情绪记忆。某种特定的经历所带来的情绪会被储存下来,当你再次经历相似的情境时,这种情绪会再现。这是人独有的记忆,是人区别于电脑的地方。第四种是程序性记忆,那就是exe格式的执行程序了。比如骑自行车,你说不清楚是怎么骑的,但你就会。

2.还有回忆过去的场景是不是类似于avi或者jpg有专用的格式存放?
有。但大脑并不是简单的储存系统,同时也是加工系统。我们储存的Avi太多,大脑不断根据这些Avi的重要性、和当前生活的关系密切程度、与其它Avi的逻辑一致性进行剪辑。所以这些Avi并不是固定的。
至于JPG,与此相对应的在心理学上叫表象。表象是一种特殊的文件格式,你能对它进行各种加工和操作(相当于photoshop所做的)。表象的自我修复功能很强大,其中模糊不清的部分,大脑会自动补上。同时表现还具有抽象性。你脑子里树的表象,是所有树的一般特征。而照片中的树就是某棵树。

3. 回忆里面出现那些情景按照IT行业的说法是多大的存储量呢?
简略地说,记忆可以分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。瞬时记忆可以理解为连接在电脑上,但并不在硬盘上储存的摄像头。如果你不储存它,那么这些信息就会一闪而过。短时记忆相当于内存。正如电脑的内存决定了电脑的性能,人的短时记忆对智力有很大的影响。人的短时记忆容量为7+-2组块。所谓的组块就是有意义的记忆单元,这个受原有知识的影响比较多。1949101,对有些人来说,是7个组块,但对我们来说,就是一个组块。
长时记忆相当于硬盘。理论上硬盘容量是无限的。但这个硬盘东西太多,有时候不知道放哪里了,有时候又读不出来。

4.大脑会对他们进行压缩和解压吗?
会的。压缩的原则比较奇怪。通常都是以朝有利于你自己的方向省略细节,对内容进行篡改加工。所以没有人的记忆是完全真实的。

被“知乎日报”推荐了,撒个花。

顺便回答几个评论里的问题:
1)很多看官都提到了本地语言(方言)中区分chemical itch和mechanical itch,只能说很多智慧都来自于最朴素的民间,但智慧变成科学还需要包括答主在内的各位科研工作者的持续努... 显示全部 »
被“知乎日报”推荐了,撒个花。

顺便回答几个评论里的问题:
1)很多看官都提到了本地语言(方言)中区分chemical itch和mechanical itch,只能说很多智慧都来自于最朴素的民间,但智慧变成科学还需要包括答主在内的各位科研工作者的持续努力。
2)神经科学以及脑科学是答主一直关心的一个相关研究方向。但由于毕竟不是答主的具体研究内容,而且受答主水平和能力所限,每次回答也需要查询大量资料或准备良久才能写出一个自己比较满意而且符合科普表达方式的答案。但这其中肯定有不足或不准确的地方,还请相关专业背景的看官不吝赐教。
3)最近收到了几个问题的邀请,限于答主的个人兴趣和能力所限,很难去一一回答这些邀请,在此向邀请我回答的各位题主表示抱歉。如果有时间,我会给邀请我的题主发私信,表示感谢。

======以下为原答案======
好久都没有能如此激起写作欲望的生物学问题了。正所谓千里马常有,而伯乐不常有,今天终于又碰到这样一个好问题。

搜了下题主的资料,是计算机本科,应该没有受过答主这样的科学训练。但题主对生活的仔细观察和跳跃的思维,都让答主倍感汗颜。因为在答主没有看到下面这些包括n篇Nature,Science的高大上文章之前,都从来没有考虑过----挠痒和叮痒竟然是有区别的。对,至少从生物感受的微观角度,这是两种完全不一样的痒。而且人类在长远的语言历史发展中这个问题也被忽略,大多数现存主流语言(此处不严谨,没有调研过所有主流语言,希望有识之士给予指正),都不区分这两种痒。不管中文的“痒”,英文的“itch”,日文“かゆみ”,都是一个词。

======正式回答问题的分割线======
不邀自来。 知乎习惯,先上结论,再来回答,全是干货。
先来个广告,以提升本人在各种关于感觉方面问题的回答可信度
氯化钠为什么有咸味? - yinan zhang 的回答
大蒜的辣和辣椒的辣有什么区别? - yinan zhang 的回答

以下回答中的图片,来自英文wiki百科并辅以答主的编辑或答主个人自制的素材。
如果各位看官对此问题有兴趣,可以参考附加文献,以及刚刚发表在Journal of cell biology上的mini-review文章: Green, D.; Dong, X. The cell biology of acute itch. 213 , 155-161, (2016).

----------------结论----------------
挠痒(mechanical itch)和蚊虫叮咬痒(chemical itch)对于动物包括人类是通过两种不同信号通路产生的痒。
要是非要形容,干脆就先造两个字,“毛羊”表达mechanical itch,“虫羊”表达“chemical itch”好了。而“痒”就表达病态的痒,比如chronic itch好了。

----------------什么是痒,如何被大脑感知----------------
痒,众多体感(somatosense)的一种,或特指皮肤瘙痒,是源于机械或化学刺激引发的周围伤害感受器激活,并向脊髓、大脑等中枢神经系统传递的神经信号。
曾经科学和医学界一直认为,痒只是非常弱的疼痛反应。之所以人们会有这样的感受,是因为往往在某一片特定的皮肤区域,痛或是痒只能带给人单一的感受。也就是说,要么是痛要么是痒,痒可以抑制痛,痒也可以被痛所抑制。究其原因,是因为痒和痛的信号都是通过周围感受器传递至脊索后角(dorsal spinal cord),再通过脊髓里类似的projection neuron向上传递给丘脑(thalamus),继而包括大脑皮层的各个区域。
50年前,Melzack和Wall提出了一种关于痒和痛信号传递和控制的机制,叫做门控制理论(gate control theory)(1)。其核心概念是, 在没有外界刺激下,传导痒和痛的信号的神经元是被抑制性中间神经元(inhibitory interneuron)所抑制的,既所谓的门是被关闭的(closed gate)。反之,如果存在外界刺激 ,抑制性神经元被抑制,信号可以传导至大脑,既所谓的门被打开 (open gate)。门的开关与否,是外界刺激信号和抑制性神经元的抑制信号共同作用的结果,既刺激信号需达到一定阈值或符合一定的激活条件,才会被放行至大脑接收 。参见下图1。
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图1. gate control theory。 https://pic3.zhimg.com/e5af6954a0dba6b7c00686163872a5aa_b.jpg
图1. gate control theory。

尽管这个理论距离现实还有一定程度的不完善,但截至目前,门控制理论依然是唯一的,最有影响的,和最精确的解释痒、痛是如何从皮肤感受器向脊髓和大脑等中枢神经通路传递信号的理论。而且近年来科学进步对门控理论的不断丰富和修正都使其成为了人们认知“体感”传导的主要方法。所以把题主的问题翻译成为科学语言,就是, “毛羊”和“虫羊”在周围感受器向中枢神经通路传递过程中有无区别,或参与它们的gate control的是同一部分神经元以及神经递质吗?

----------------“虫羊”的门控制 (gate control of chemical itch)----------------
关于化学刺激产生的痒的研究一直是近年来的过于痒机制的研究热点,而且业已研究的比较清楚。
如图1,两条主要神经纤维负责把周围感受器的信号传递至脊索后角(dorsal spinal cord)区域,一条叫做C fiber/A-delta fiber,一条叫做A-beta fiber。其中不同的fiber上有多种不同的受体,可以分别对痛、热、痒等敏感。脊索后角区是一个有着非常多亚区的复杂中枢神经节。如图2,可以看见不同的外周神经纤维会依次连接至脊索后角的不同亚区,而各个亚区又富集着不同的抑制性中间神经元(inhibitory interneuron)。
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图2. dorsal spinal cord and neuron fibers. https://pic3.zhimg.com/32c0f69800c43289554a8ce8c7b34a46_b.jpg
图2. dorsal spinal cord and neuron fibers.

蚊虫叮咬或其他化学刺激,会诱发免疫系统的炎症反应,释放组胺等化学因子,进而激活对化学因子敏感的C fiber传递神经信号。目前的研究发现(2-4),待神经信号传递至脊索后角区域后,表达gastrin-releasing peptide receptor (GRPR)神经元和basic helix-loop-helix 5 (BHlhB5)抑制性神经元在C fiber神经信号传递到大脑的过程中起着gate control的作用(不排除还有其他同样作用的神经元)。如图3。必须强调的是,不同化学物质产生的痒信号,在传递过程中也不尽相同,如有兴趣请自行参考前面提到的综述,限于篇幅不再展开。
http://image2.qiniudn.com/26682-87b393842586ec5e6d57b984fb077de6
图3. gate control of chemical itch. https://pic4.zhimg.com/db37bc84a5e74effae9a1be1be206a17_b.jpg
图3. gate control of chemical itch.

----------------“毛羊”的门控制 (gate control of mechanical itch)----------------
直到2015年,一篇关于mechanical itch的通路研究的文章被Science发表(5),人们才对挠产生痒的机制有所认知。简要叙述下他们的研究方法,快速浏览请直接跳到步骤5和6。
(1) 制作小鼠模型。 通过Cre-Lox基因打靶技术,把小鼠脊索后角(dorsal spinal cord)区域一种表达neuropeptide Y的抑制性中间神经元(inhibitory interneuron)敲除或尽可能多的减少其表达。由此得到小鼠模型A。
(2) 使用小鼠模型进行mechanical itch实验。 研究人员发现,进行von Frey hair触觉实验时,在加速度范围为0.02-0.4g的mechanical itch刺激下,neuropeptide Y抑制性中间神经元缺失的小鼠模型A对于此类“毛羊”的敏感度比正常小鼠高n个数量级。此触觉实验可以等同于用羽毛挠脚心这种典型的挠痒。
(3) 使用多种小鼠模型进行不同痒来源的对照实验。 研究人员发现,小鼠模型A对于常见化学致痒剂与正常小鼠没有差别。同时在此小鼠模型A的基础上,叠加chemical itch受体拮抗剂得到“毛羊”和“虫羊”同时敏感的小鼠模型B。小鼠模型A和B对于“毛羊”实验的敏感度类似,而对于化学致痒剂,如所预期的类似,小鼠模型B比小鼠模型A更敏感。
(4)神经信号传导通路研究证明,低阈值机械受体(low-threshold mechanoreceptors)负责“毛羊”的感受,A-delta/beta fiber负责传导信号至脊索后角的Neuropeptide Y抑制性中间神经元(6)。其他相关实验略。
(5)于是,图4可以用来简单说明“毛羊”产生和传导机制。 首先挠痒 激活低阈值机械受体(low-threshold mechanoreceptors)产生神经信号;对机械致痒敏感的A-delta/beta fiber传递神经信号;待神经信号传递至脊索后角区域后,neuropeptide Y抑制性神经元接收此信号,并在神经信号到大脑的传递过程中起着gate control的作用。
(6) 科学研究实际上和“把大象关冰箱需要几步”是类似道理。在以上研究中,第(1)步等同于制造一个可以关大象的冰箱,第(2)步等同于把大象弄到冰箱里,第(3)步等同于确认大象被关入此冰箱而非彼冰箱,第(4)步等同于关上冰箱门。最后文章发表相当于把装有大象的冰箱卖出去。
http://image2.qiniudn.com/26682-3d0aa6eefc823b71d88a95f374a12465
图4. gate control of mechanical itch. https://pic2.zhimg.com/336b5e766e03c6894d4c2c97e1db02c1_b.jpg
图4. gate control of mechanical itch.

----------------结语----------------
OK,下次当诸位再碰见某个不知死的蚊虫,钻入那长满了毛的胳膊或大腿,狠狠的吸上那么一口。突然,女(男)朋友或老婆(公)一巴掌把它拍死在一片血泊之中。希望诸位能想起我的这个回答,给她(他)们解释:你知道吗,这个死蚊子在钻毛和吸血时,给我的大脑发出的是两种不同的“痒”信号呢。


等你解释完的一刹那,看到她(他)们对你无比崇拜的眼神时,难道还不给辛苦打字,编辑图片的答主点个赞。


----------------参考文献----------------
1. Melzack, R.; Wall, P. D. Science, 150 , 971-979, (1965).
2. Sun, Y.-G.; Chen, Z.-F. Nature, 448, 700-703, (2007).
3. Sun, Y.-G.; Zhao, Z.-Q. Meng, X.-L.; Yin, J.; Liu, X.-Y.; Chen, Z.-F. Science , 325 , 1531-1534, (2009).
4. Ross, S. E.; et al. Neuron , 65 , 886-898, (2010).
5. Bourane, S.; et al. Science, 350 , 550-554, (2015).
6. Fukuoka, M.; Miyachi, Y.; Ikoma, A. Pain , 154 , 897-904, (2013).
匿名用户

周不润 回答了问题 2017-04-13 08:3910 个回复 不感兴趣

痒这种感觉为什么会存在?

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大约10年前人们还把痒作为一种微弱的痛觉来看待,换句话说,相当于一种在痛觉神经中传递的微弱信号,介于有接触和有痛觉之间。近年来的一系列研究逐渐认为,痒和痛觉有各自的独立传导途径,在对痒的研究上也有了突破性进展。但由于研究的时间还很短,痒的机制和进化上有什么意义... 显示全部 »
大约10年前人们还把痒作为一种微弱的痛觉来看待,换句话说,相当于一种在痛觉神经中传递的微弱信号,介于有接触和有痛觉之间。近年来的一系列研究逐渐认为,痒和痛觉有各自的独立传导途径,在对痒的研究上也有了突破性进展。但由于研究的时间还很短,痒的机制和进化上有什么意义现在还是很难说清楚。

鉴于痒和痛的相似性:都是迫使人作出某种行为的不愉快感觉,多数接受信息的感受器位于皮肤,有相似的传导通路等,我们可以推测,和痛觉一样,痒也有让我们远离危险的作用,只不过痛觉的反应是避开,而痒的反应是抓挠。最初人类抓挠的目的可能是去除一些皮肤上的昆虫和植物毒素,经过不断的演化保留了下来。当然,每个人都有感受,大多数情况下,抓挠确实有止痒的作用。而对有的人来说,抓挠引起的皮肤炎症会让皮肤更痒;对一些皮肤病如过敏性皮炎,或者系统性疾病或神经病变的患者来说,抓挠又起不了什么作用。这背后的机制和应对方法,还需要更多的研究来探索。

如果对这个话题感兴趣,08年The New Yorker有过一篇不错的科普文章: http://www.newyorker.com/reporting/2008/06/30/080630fa_fact_gawande?currentPage=all ,松鼠会有过翻译: 科学松鼠会 , @葉一 也在 痒是一种痛觉吗? 这个题目下贴出来了。这是一篇有趣的文章,其中睡着的时候抓破颅骨的案例更是触目惊心和印象深刻。
匿名用户

Klaith 回答了问题 2017-04-13 08:3910 个回复 不感兴趣

膝跳反射每个正常人都有吗?

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膝跳反射,本质上属于单突触牵张反射。通过快速叩击肌腱,对肌梭产生突然牵引,使肌梭感受器同步放电,经 Ia 传入纤维兴奋运动神经元,反射性地收缩相应肌肉。临床上应用腱反射检查,多用于测定相应脊髓节段水平的牵张反射弧的完整性,以及运动神经元(脊髓前角细胞)的兴奋性... 显示全部 »
膝跳反射,本质上属于单突触牵张反射。通过快速叩击肌腱,对肌梭产生突然牵引,使肌梭感受器同步放电,经 Ia 传入纤维兴奋运动神经元,反射性地收缩相应肌肉。临床上应用腱反射检查,多用于测定相应脊髓节段水平的牵张反射弧的完整性,以及运动神经元(脊髓前角细胞)的兴奋性。已知人类的膝跳反射涉及肌肉为股四头肌,脊髓节段水平为腰 3~腰 4,反应时间为 19~24ms,中枢延搁时间为 0.6~0.9ms。

然而,仅仅知道这些,对于判断膝跳反射异常的病因,是远远不够的。在神经内科的临床工作中,腱反射从弱至强可分为 5 级,以「-」~「++++」表示:「-」指腱反射消失;「+」指腱反射偏弱;「++」指正常腱反射;「+++」指腱反射偏强;「++++」指腱反射亢进,髌阵挛、踝阵挛阳性。而腱反射的强弱,又牵涉到上运动神经元或下运动神经元的损伤,上运动神经元损伤腱反射亢进(这里的亢进,指的是「+++」~「++++」),下运动神经元损伤腱反射减弱。(注:此处未考虑脊髓休克的早期腱反射减弱情况)

因此,如果膝跳反射减弱或消失,表明股四头肌腱的传入神经纤维、同侧脊髓腰 3~腰 4 节段前角细胞(下运动神经元),以及相应节段的传出神经纤维,即整个反射弧的任何一个位置,存在问题——至于这个问题更具体的定位、定性,需要结合其它病史、查体结果来考虑。

不过,还有一部分正常人,天生腱反射迟钝,普通的叩击不能引发膝跳反射,或膝跳反射偏弱。这类患者可考虑采用 Jendrassik 强化法(以前只知道叫「强化法」,今天为了回答问题才知道这个洋名儿……)检查:请受试者主动用力收缩身体其他部位的肌肉(如双手使劲相拉、握紧拳头,或咬牢上下牙齿),此时再叩击腱反射,常可获得较原先增强的反应,这与神经的 γ 传出系统兴奋性增高有关。

另外,双侧膝跳反射异常对称与否也与是否存在神经系统病变相关。一般地,双侧反射弧同时受累的情况较为少见。双侧前角细胞受损多伴有脊髓横贯性或其它功能区域的损伤;双侧周围神经受损,多见于多发性周围神经病变,往往不局限于单一脊髓节段……

综上所述,仅凭「膝跳反射消失」这一句简单的描述,对神经病的诊断价值极低,需要结合患者的具体病史、其它神经系统体格检查,进一步地判断。

最后,继续推荐上海华山医院神经内科祖师爷秦震教授 1984 年编纂的《临床神经生理学》,时隔久远,但从未被超越 :-P
匿名用户

回答了问题 2017-04-13 08:3910 个回复 不感兴趣

为什么说辣是一种痛觉而非味觉?

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貼一篇以前大一寫的科普


“前几日寝室聚餐,去了家湘菜馆。湘菜馆嘛,自然是各种辣椒炒得不亦乐乎。某可怜的东北汉子不小心吃到了一口辣椒,于是乎各种悲鸣,欲拿水解之,不料慌乱之中误将一口开水吞入嘴中。这哥们当时那表情,真叫一个销魂啊~

于是一个问题由此引出,“... 显示全部 »
貼一篇以前大一寫的科普


“前几日寝室聚餐,去了家湘菜馆。湘菜馆嘛,自然是各种辣椒炒得不亦乐乎。某可怜的东北汉子不小心吃到了一口辣椒,于是乎各种悲鸣,欲拿水解之,不料慌乱之中误将一口开水吞入嘴中。这哥们当时那表情,真叫一个销魂啊~

于是一个问题由此引出,“辣”和“烫”是同一种感觉吗?如若不是,为何在吃辣的同时喝烫的东西会感觉辣上加辣呢?如若相同,那么喝冰水能真正解辣吗?当时自然是未能给出答案,本着极客的精神,回来后我略微研究了一下这个问题,现将结果与大家分享,算是科普一把吧。

首先,我们需要明白“辣”这种感觉究竟是怎么来的。人之所以会感觉到辣,是因为辣椒,生姜等蔬菜中一些化合物的功劳(譬如辣椒素、姜酮、姜醇等等),而在这几种化合物中,辣椒素又是群众最喜闻乐见的,分布最广泛的辣味物质。这种物质全名叫【(反式) 8-甲基-N-香草基-6-壬烯酰胺】,各种别名:【洛里维德;壬酸香草酰胺;合成辣椒素;辣椒素;合成辣椒碱;辣椒碱;羟基甲氧基苄基壬酰胺;壬酰-4-羟基-3-甲氧基苄胺;N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬酰胺】


[quote]人体摄入辣椒素后,该物质通过初级传入神经元末梢和胞膜上特殊的分子受体对人体产生作用,这一受体就叫做辣椒素受体(小受啊···),又称香草醛体 ( vanilloid receptor,VR1 )。辣椒素与 VR1结合,就马上激活了直接和小受体连在一起的膜离子通道,这是一个相对非特异性的阳离子通道。通道开放后主要是钙离子 (也有钠离子) 进入细胞内,钾离子出细胞,一些氯离子也相应进入细胞内平衡电荷。VR1 偶联的通道不同于电压门控通道(就是跟高中学的那玩意不是一个机制),它不能被钠、钾、钙离子通道阻断阻滞。但能被钌红(某种猥琐物质)(rubeniumred) 阻断。这种VR1是人体痛觉感受机制的一部分(只是实验推测,未严格证明)。辣椒激活VR1,钙离通道开放,钙离子内流,胞质中钙离子浓度升高,引起神经元及其纤维释放神经肽(这才是关键),如: P物质 、神经激肽A、降钙素基因相关肽、血管活性肠肽和兴奋性氨基酸,如谷氨酸、天门冬氨酸。辣椒素引起神经细胞释放P物质的,Purkiss等在离体培养大鼠背根神经节细胞的实验中发现,辣椒素引起P物质释放可能通过两种机制:一种依赖于细胞外钙离子和突触体偶联蛋白25Kpa (SNAP-25); 另一种,在无细胞外钙离子的情况下,无需SNAP-25,辣椒素也能成功刺激神经节细胞释P物质。这个神秘兮兮的P物质是什么呢?原来 P物质是广泛分布于细神经纤维内的一种神经肽。当神经受刺激后,P物质可在中枢端和外周端末梢释放,与NK1受体结合发挥生理作用。在中枢端末梢释放的P物质与痛觉传递有关,其C-末端参与痛觉的传递,N-末端则有能被纳洛酮翻转的镇痛作用。 [1][2]
所以其实说白了 你能感觉到辣就是因为某种叫辣椒素的东西像针一样扎在你的味蕾上然后让你的大脑分泌出来各种化学物质让你感受到一阵阵灼烧般的痛感继而大脑指挥身体产生一系列应激性反应比如出汗脸红涕泗横流等等 。

现在那两个问题答案就明显了,辣和烫其实是不一样的,烫是实实在在的给你的身体物理加温,而辣椒素本身并不放热,更不会让你烫伤,只是通过化学反应让你产生灼热的感觉 (有没有想到柏拉图?洞穴寓言有木有有木有?) 但是,解辣的方法就没有产辣的原理那么复杂了,大脑感觉热是吧,没问题,来块冰激凌就搞定了,你要是有闲情逸致也可以伸着舌头在空调下吹,那样也能起到同样的效果~(此处不准确,见下段。)

(感谢 @Laura Tang 同学对于解除辣感方法的指正:冰块或对着风扇吹 并不能 达到解除辣感的效果,因为两者都不能使辣椒素与受体解除接触,辣椒素不溶于冷水,不但不能冲走且还会使辣椒素更广泛的扩散到受体中去,加剧灼热感。TRPV1是一种温度受体,在辣椒素的作用下的结果是尽管体温没有实际升高,但身体会以为体温正在升高,进而运作降温机制,进一步降低体温会加剧这一反应。有效的办法是喝冷牛奶,或者摄入10%的糖溶液,原因是这些物质可以解除辣椒素于受体的结合。)

另外提醒爱吃辣的童鞋们,吃辣椒久了会上瘾的哦~有一个词叫辣椒素快感 ——“辣椒素快感”是一种通过食用大量富含辣椒素的食物所造成的欣快感。其理论依据为辣椒素所带来的辛辣感使人体释放内啡肽,而足够多的内啡肽通常可使人产生一种类似于"runner's high"的感觉。同志们要注意了!”


希望有幫助

参考文献:
[1] 郭峰, 姜晓钟. 辣椒素的作用机制及其镇痛应用[J]. 第二军医大学学报, 2002, 23(1):96-98. DOI:10.3321/j.issn:0258-879X.2002.01.033.
[2] Capsaicin
[3] P物质_百度百科

说明:
1.本文写于2011年9月,当时的目的只是为新知识存档并与朋友分享,因此并未注明主要参考资料与引用文献。现已添加:文中引用框内容主要参考文献[1]以及百度百科,特此注明。
2.另一个相似问题的答案: 为什么含有薄荷的牙膏或者沐浴露使用后会带给人清凉感? - 人体 ,可参照阅读(感谢知友 @朱郭恺泽 的提醒)

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