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1701580134 虽然施旺麦丹确信自己已经证明动物不存在“精神”,但他却不能准确地解释神经是怎样传递信息的。他把这个过程比喻成穿过固体的振动,如敲厚木板。而这一研究的下一步则是由意大利科学家路易吉·伽尔瓦尼(Luigi Galvani,1737年—1798年)推动的。
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1701580136 根据传说,伽尔瓦尼在一条板凳上为一只死青蛙剥皮,他之前曾经在这条板凳上做了静电实验,助手用金属刀触碰青蛙的神经,那条腿就像活的一样跳了起来。伽尔瓦尼继续将电流通过青蛙的肌肉,并观察其运动来调查这个惊人的结果。他得出了一个结论:“生物电”隐藏于生物体肌肉运动的背后,它是由体内液体的电离子导致的。想要把这些发现和神经结合起来还有一些工作要做,但他得出了神经病学上的第一个惊人发现。
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1701580138 非生物电
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1701580140 意大利物理学家亚历山德罗·伏特(Alessandro Volta,1745年—1827年)通过重复伽尔瓦尼的实验认识到,伽尔瓦尼用于连接肌肉和神经的金属电缆上有电流通过。他意识到这种电流来源于生物化学过程,于是开始在体外复制这种效应,并研制出了第一个电池。他将电应用到青蛙身上,因此引发了两个学科的诞生:神经学和电气工程。
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1701580142 拼接片段
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1701580144 人们其余要做的事就是要证明“生物电”如何在感觉、运动神经和大脑之间进行运作。1811年,英国生理学家查尔斯·贝尔(Charles Bell,1774年—1842年)制作了一个小册子,概述自己在解剖兔子实验中获得的研究结果。贝尔表现出了不同寻常的同情心,他有时不得不暂停实验,因为他非常关心由于切断兔子被试们的神经而给它们带来的痛苦。最后,他在无意识的兔子身上做了实验。
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1701580146 因此,我从兔子的耳后打了一下,使它不受脑震荡的影响,然后让它露出骨髓。我发现,在刺激神经的后根时,肌肉组织的任何部分都不会产生运动;但在刺激神经的前根时,每次钳子碰触神经都会让神经分布的相应肌肉产生运动。这些实验结果让我感到满意,不同神经根和神经束产生的神经冲动是由不同的神经部分造成的,并且,证实了研究者从解剖学中得出的概念是正确的。
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1701580148 查尔斯·贝尔(1811年)
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1701580153 贝尔描述了不同感觉和运动系统的神经会联接不同部位的脊髓。感觉神经将会传递来自感觉器官(包括皮肤的感觉感受器)的信息,并使其进入背(后)侧的脊柱。运动神经联接到腹侧(前侧),并将信息从脊柱传递到肌肉。这证实了存在双向神经通路,信号沿着不同的路子送给他的朋友。法国生理学家弗朗西斯·马戎第(Francois Magendie,1783年—1855年)在11年后发表了同样的发现,随之而来的就是对谁先得出这一研究结果的争议。
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1701580158 贝尔认为,我们有五种类型的神经对应着五种感官,并将这一假设留给了德国生理学家约翰尼斯·穆勒(Johannes Müller,1801年—1858年)来证明。1835年,他发现某些感觉神经特别适合感知某种特定类型的刺激(例如,眼睛对光线最敏感),它们也可以通过其他方式受到刺激(例如,我们可以在头部撞击后出现视觉幻觉)。他认为特异性是神经传递的性质,而不是刺激信号的来源或大脑处理信号的区域(在这一点上,他弄错了)。1912年,埃德加·阿德莱恩勋爵(Lord Edgar Adrian)证明在神经中传递的能量是相同的,其差别只是在于信号来自哪里、大脑怎样处理不同的信号。尽管如此,最重要的是,他的工作证明了我们的感知觉是由内部因素(身体和神经)决定的,而不取决于外部环境的特征。
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1701580167 极简心理学史 心智科学的开始
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1701580169 到了19世纪中旬,神经科学的基本要素就已经被发现了。在哲学方面,人们对人类取得的成就和科学研究颇具信心,并相信通过运用人类的聪明才智和知识,世界可以变得更美好。我们正在超越自己。人类心理学第一次实验的尝试,实际上就是一次天文学的实践。
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1701580171 草率的工作还是新的科学
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1701580173 1795年,皇家天文学家内维尔·马斯基林(Nevil Maskelyne,1732年—1811年)及其助手大卫·金布鲁克(David Kinnebrooke)观察某颗星在望远镜中穿过边际线的时间点,并使用天文计算的方式来计算它穿过的时间。马斯基林批评金布鲁克的计算结果太慢,金布鲁克计算的时间总是比马斯基林的慢半秒。当金布鲁克始终都无法提高自己的表现(事实上,他的计算结果变得更糟)时,马斯基林解雇了他,他回到学校当了老师。之后,一位名叫弗里德里希·贝塞尔(Friedrich Bessel,1784年—1846年)的德国天文学家再次研究20年前金布鲁克得出的计算结果,他想知道这是由于金布鲁克没有能力做这件事,还是由于个体在反应时上具备差异造成的。他进行了第一个反应时研究,并计算了个人公式,这个公式可以用来矫正观察者之间的时间差异。
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1701580178 贝塞尔的研究表明,不同的观察者会影响观察结果,因此,在所有类型的科学观察中必须考虑这一点。他还进行了第一次心理学实验,探讨了个人差异。在当时,这一领域并没有引起足够关注,但后来却成为心理学研究的一个非常重要的领域。
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