一、遺傳和行為
1、進化與自然選擇
動物種屬的變化是自然過程作用的結果，表現為動物對自然的適應和自然對不適應動物的淘汰的過程，這個過程稱為自然選擇(natural selection)。
特殊環境不變，基因型(genotype)就決定了動物的生理髮育和行為發展。
動物的外錶行為表現和具有的行為模式被稱之為它的表型(phenotype)。其表型可能已經與環境發生了作用。
基因決定了環境因素影響遺傳表型效應的範圍。
自然選擇的效應，甚至在短期內也十分顯著。在不同的物種中，都存在著環境對其自然選擇的影響。只有生存下來的鳥才能繁殖，只有能繁殖的動物，其基因才能傳遞下去。
2、人類基因型的變異
父母給了你一部分天賦中包含你父母、祖父母以及你家族中幾代先輩的特性，結果對你的個體發育和發展打下了特殊的生物學烙印並確定了發育時程表。研究遺傳（heredity）機制的學科，即個體從其祖輩繼承體質和心理特質的研究，被稱為遺傳學（genetics）。
在你的每個細胞核內都存在著稱之為DNA的遺傳物質。DNA組成很小的單元，稱之為基因(genes)。基因負載著蛋白質合成的密碼。這些蛋白質調節著身體的生理過程並表達表徵特徵：身體解剖特點、體力、智力和一些行為模式。
性染色體(sex chromosomes)：是含有決定男性或女性體質特徵的基因密碼的染色體。
人類行為遺傳學(human behavior genetics)：研究把心理學和遺傳學統一起來，探索遺傳和行為之間的因果關係。
社會生物學(sociobiology)：試圖回答關於多種行為模式的問題，這一領域主要用進化論觀點，解釋人類和其他動物物種的社會行為或社會體系。
社會生物學關注特殊環境內的人種變異，行為遺傳學強調人類行為類型的變異。
基因的差異正是你在體質和行為上不同於自己兄弟姐妹的原因。當然，你的生活環境與他們的環境不完全相同，這也是造成你們之間身體體質與行為差異的原因之一
二、生物學和行為
腦研究的歷史上一個最重要的設想由法國哲學家笛卡爾提出。
1906年，謝林頓(Charles Sherrington)爵士在脊髓水平上實現的感覺神經與運動神經之間的直接聯繫形成了反射活動，也提出了神經系統存在興奮和抑制(excitatory and inhibitory processes)的過程的概念。
卡扎爾(Cajal)發現相鄰神經元之間存在物理間隙，赫布(Donald Hebb)設想人腦不是一塊組織，而是一個高度整合的結構系列。
神經科學(neuroscience)
神經科學家們利用幾種方法研究腦與行為間的關係：對腦損傷病人的研究，損毀特殊腦區，電刺激腦，記錄腦活動，利用計算機控制的設備進行腦成像。
1、對腦的竊聽
（1）對腦的干預
布洛卡區(Broca』s area)：表達中樞。
一些技術用於損傷腦局部區的組織，如手術切除、切斷這些區的神經聯繫、或者通過應用短暫高熱或冷以及電等手段損毀這些腦區。
黑斯(Walter Hess)首先使用電刺激探查腦的深部結構。
（2）記錄和反映腦活動
電極記錄腦的電活動對環境刺激的反應來描繪腦功能。
記錄單個細胞的電活動能說明對環境刺激個別腦細胞的活動變化。
頭皮上放一些電極，記錄大範圍整合性電活動模式，可以提供腦電圖(electroencephalogram ,EEG)或者是放大了的腦活動記錄。
正電子發射斷層掃描技術(PET scans)
磁共振成像(magnetic resonance imaging ,MRI)
功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging ,fMRI)
2、神經系統
由中樞神經系統(central nervous system,CNS)和外周神經系統組成(peripheral nervous system , PNS)。
CNS由腦和脊髓內的全部神經元組成；PNS由聯繫CNS和身體的全部神經元及其神經纖維組成。
CNS的工作在於整合和調諧全身的功能。加工全部傳入的神經信息，向身體不同部分發出命令。脊髓是將腦與PNS聯繫起來的神經元幹線。脊髓協調身體左、右側活動並負責不需腦參與的快速簡單動作反射。
軀體神經系統(somatic nervous system，SNS)，外周神經系統的一部分，調節身體骨骼肌的動作。
自主神經系統（automatic nervous system，ANS），外周神經系統的一部分，它維持機體的基本生命過程。進一步分成交感(sympathetic)和副交感(parasympathetic)神經系統，交感神經支配應付緊急情況的反應；副交感神經監測身體內部功能常規活動。
3、腦結構和它的功能
人腦結構最深層稱腦幹的結構主要與自主過程，如心率、呼吸、吞咽和消化等功能有關。邊緣系統，它與動機、情感和記憶過程有關。大腦及其表層即大腦皮層整合感覺信息，協調你的運動，促成抽象思維和推理。
（1）腦幹、丘腦和小腦
腦幹(brain stem)，綜合調節機體內部狀態的腦結構。延髓(medulla)位於脊髓的最上端，是呼吸、血壓和心搏調節中樞。
橋腦(pons)提供傳入纖維到其他腦幹結構和小腦之中。網狀結構(reticular formation)它喚醒大腦皮層去注意新刺激,甚至在睡眠中也保持警覺。
丘腦（thalamus）的長纖維束、傳往的感覺信息可通過丘腦到達大腦皮層適當區，並在那裡進一步加工。
小腦（cerebellum）調協著身體的運動，控制姿勢並維持平衡。
腦幹、丘腦和小腦：主要與其他基本生命過程有關，包括呼吸、脈博、喚醒、運動、平衡和感覺信息的簡單加工。
（2）邊緣系統
與動機、情緒狀態和記憶過程相關。它也參與體溫、血壓和血糖水平的調節並執行其他體內環境的調節活動。由海馬、杏仁核和下丘腦組成。
海馬(hippocampus)在外顯記憶獲得中具有重要作用。外顯記憶是一類對提取自己覺知的過程。
海馬的損傷並不妨礙獲得意識覺知之外的內隱記憶。
杏仁核（amygdala）在情緒控制和情緒記憶形成中具有一定作用。
下丘腦(hypothalamus)調節動機行為，包括攝食、飲水、體溫調節和性喚醒。下丘腦維持著身體內部平衡或內穩態。
（3）大腦
大腦(cerebrum)的作用是調節腦的高級認知功能和情緒功能。大腦的外表面由數十億細胞組成，形成1/10英寸厚度的薄層組織，稱為大腦皮層（cerebral cortex）。大腦分成左右對稱的兩半，稱為大腦兩半球(cerebral hemispheres)。
胼胝體(corpus callosum)，它在兩半球之間發送和傳遞信息。
額葉（frontal lobe）具有運動控制和進行認知活動的功能。
頂葉（parieta lobe）負責觸覺、痛覺和溫度覺，位於中央溝之後。
枕葉（occipital lobe）是視覺信息到達的部位，位於後頭部。
顳葉(temporal lobe)負責聽覺過程，位於外側裂下部，即每個大腦半球的側面。
身體隨意肌首位與中央購置前的額葉運動區皮層（motor cortex）的控制，產生隨意動作。腦一側發出的命令傳向身體對側的肌肉。身體下部如腳趾的肌肉受運動區皮層頂部神經元的控制。身體上部比下部從皮層得到更精細的運動指令。
兩半球的大腦皮層均含四葉。
軀體感覺皮層(somatosensory cortex)：位於中央溝之後，這一皮層區處理溫度、觸覺、軀體、位置和疼痛的信息。感覺皮層的上部與身體下部相關，下部皮層與身體上部相關。最大的感覺皮層區與唇、舌、大拇指和食指的感覺相關。右半球感覺皮層接受身體左側的感覺信息，左半球感覺皮層接受身體右側的感覺信息。
聽皮層(auditory cortex)位於兩側顳葉，每側半球的聽皮層都從兩隻耳朵接受聽覺信息。
視皮層(visual coertex)中最大區接受眼後部視網膜中心區的傳入信息，這裡傳遞的視覺細節信息量較大。
大部分皮層的功能與解釋和整合信息有關。
聯絡區皮層(associate cortex)使你將不同感覺模式的信息結合起來，用於籌劃對外界刺激做出適當反應。
角回，在那裡對詞的視覺編碼與聽覺編碼加以比較。
4、半球功能一側化
當一側腦半球完成這些功能時具有主要作用，則認為這就是功能一側化。
對於多數人，言語是左半球的功能。所以作半球可以把看到的信息表達出來，有半球則不能。（割裂腦實驗研究）
加工同樣信息時，左半球傾向於分析式風格，一點一點地處理。右半球傾向於全息式風格，從整體模式上處理信息。
左利手者語言優勢半球為右側或者均衡地存在於兩半球。
男性大腦最大的激活區位於左半球，而女性大腦激活區大都位於左、右兩半球。
5、內分泌系統
內分泌系統(endocrine system)，輔助神經系統的工作。
激素(hormones)影響身體的生長。它們啟動、維持和終止性特徵和副性徵；影響喚醒和覺知的水平；作為情緒變化的基礎，調節代謝以及身體利用其能量儲存的速率；內分泌系統幫助機體戰勝感染和疾病，促進要體的生存。促進物種生存和延續發展。
激素對身體化學調節程序的作用，只能在遺傳上早已確定的反應部位上發生。
下丘腦是內分泌系統和中樞神經系統間的中轉站。
腦垂體(pituitary)它產生約10種不同的激素，進一步影響其它內分泌腺以及影響生長的激素。沒有這種生長激素會導致侏儒症，它的過量造成巨人症。
男性腦垂體分泌的促性腺激素，刺激睾丸分泌睾丸酮（testosterone），由睾丸酮刺激精子的產生。腦垂體也促進雄性副性徵的發育，增加雄性個體的攻擊性和性慾望。雌性的腦垂體激素刺激雌性激素(estrogen)的產生，雌激素是雌性激素鏈反應的基礎，它促使女人的卵巢釋放孕激素使雌性個體懷孕。
腦垂由下丘腦控制。
三、神經系統的活動
1、神經元
神經元（neuron）是這樣一種細胞，它能接收、加工或傳遞信息到體內其他細胞。神經元一般只沿一個方向傳遞信息：從樹突通過胞體沿軸突傳到終扣。
初級視皮層主動地參與了視覺表象的形成。
接收傳入信號的部分是一些樹突（dentrites），是接受從感受器或其他神經元發出的刺激。胞體（soma），以維持細胞的生命。從樹突接受的刺激被稱為軸突（axon）的纖維將所接受的刺激傳遞出去。
終扣(terminal buttons)，神經元能刺激附近的腺體、肌肉或其他神經元。神經元一般只沿一個方向傳遞信息：從樹突通過胞體沿軸突傳到終扣。
感覺神經元（sensory neurons）從感受器細胞，將信息傳向中樞神經系統。運動神經元(motor neurons)從中樞神經系統將信息攜帶到肌肉和腺體。腦內的大部分神經元是中間神經元(interneurons)，它們從感覺神經元將信息傳遞到其他中間神經元或運動神經元。
膠質細胞(glial cells)：它們是支持神經元分布的網架。幫助新生的神經元找到自己在腦內的適當位置。是腦內環境清理作用。絕緣作用，膠質細胞形成一層絕緣外套稱之為髓鞘(myelin sheath)，增加了神經信號傳導速度。是保護腦使血液內的有害物質無法到達腦細胞的精細結構，星形膠質細胞(astrocytes)，構成了血一腦屏障(blood-brain barrier)。通過其影響神經衝動傳遞所必需的離子濃度，而對神經信息交流產生更重要的作用。
2、動作電位
神經元內液對於外液而言，具有相對的負電壓70毫伏，這一輕微的極化電位稱之為靜息電位(resting potential)，它提供了神經細胞產生動作電位的背景。
離子通道(ion channels)：離子通道是細胞膜上可興奮的部分，它能選擇性地允許一定離子流入和流出。抑制性傳入引起離子通道努力工作，以維持細胞內的負電荷，因此使細胞難於發放。興奮性傳入引起離子通道的變化，允許鈉離子流入細胞內，導致細胞發放。
動作電位（action potential）：當興奮性傳入對於抑制性傳入足夠強而達到去極化，當細胞內從-70毫伏變到-55毫伏時，動作電位就開始了。神經元內部對外部變為相對正電位，說明神經元完全去極化了。
動作電位遵從全或無規律(all-or-none law)：動作電位的大小不受閾上刺激強度變化的影響，一旦興奮性傳入總和達到閾值，動作電位就會產生，如果未達到閾值水平，就沒有動作電位出現。動作電位大小沿軸突全長傳播時並不減弱。
朗飛氏節(Nodes of Ranvier)：由髓鞘軸突的神經元內，動作電位從一個節向下一個節跳躍式傳遞，這樣既節省時間，又節省在軸突上個電離子通道開、閉所需的能量。
多結節硬化症（multiple sclerosis , MS）是一種由於髓鞘退化而引起的嚴重障礙,復視、顫抖，甚至麻痹。
電位傳過一個軸突節段後，神經元的這部分就進入不應期(refractory period)，絕對不應期時，下一個刺激無論多麼強，都不能引起另一個動作電位的產生；相對不應期使神經元只對強的刺激發放衝動。
不應期的部分作用在於保證動作電位只沿軸突向下傳播，它不能反向傳播。
3、突觸傳遞
突觸是全部心理活動能夠發生的媒介。突觸（synapse）包括：突觸前膜：發送信息的神經元的終扣；突觸後膜：接受信息神經元的數突或胞體的表面；和兩者之間的間隙。
突觸傳遞（synaptic transmission）始於動作電位到達終扣引發出一個小泡，稱之為突觸囊泡,它逐漸前移並把自己固定在終扣的膜下，囊泡內是神經遞質(neurotrans-mitters)——能引起其他神經元興奮的化學物質。
神經遞質與鑲嵌在突觸後膜內的受體分子的結合必須具備兩個條件：第一，不能有其他遞質或化學分子附著到受體分子上；第二，神經遞質的形狀必須與受體分子形狀匹配。
同樣一種遞質在一種突觸中可以產生興奮作用，而在另一種突觸中卻產生抑制作用。
4、神經遞質及其功能
（1）乙醯膽鹼(acetylcholine)
阿爾茨海默病(Alzheimer』s dosease)：記憶喪失是由於分泌乙醯膽鹼的神經元退行性變化所造成。在神經和肌肉結點上，乙醯膽鹼也是一種興奮性遞質，它引起肌肉收縮。
（2）GABA
GABA(gamma-aminobutyric acid)是γ—氨基丁酸的縮寫，是最普通的腦內抑制性遞質。全腦1/3的突觸以其作為遞質。對GABA敏感的神經元特別集中於丘腦、下丘腦和枕葉皮層等腦結構中。
焦慮症通常用苯二氮雜卓類，如安定或Xanax可以提高GABA的活性。
（3）多巴胺、去甲腎上腺素和5-羥色安
兒茶酚胺（catecholamines）包括兩類重要的神經遞質：多巴胺(dopamine)和去甲腎上腺素(norepinephrine)
去甲腎上腺素顯然與抑鬱症有關，增加腦內這種遞質含量的藥物，可以提高情感狀態，減輕抑鬱。相反，精神分裂症病人腦內多巴胺高於正常水平。
帕金森氏症，這是一種運動功能的進行性重大疾病，由腦內製造多巴胺的神經元退行病變引起。
5-羥色胺（serotonin）的神經元都位於腦幹，這一結構與喚醒水平和很多自主神經過程有關。致幻葯LSD，即麥角酸二乙胺(lysergic acid diethylamide)，抑制5-羥色胺神經元而產生幻覺效應。
許多抗抑鬱藥物如Prozac由於妨礙5-羥色胺從突觸間隙移出，而增強其作用。
（4）內啡呔
內啡肽（endophins）是一組神經調質類的化學物質。神經調質（nenromodulator）是能夠改變或調節突觸後神經元功能的物質。在情緒性行為和疼痛控制中具有重要作用。
納洛酮（naloxone）的作用是阻斷嗎啡和內啡肽與受體的結合。
一氧化碳(carbon monoxide)和一氧化氮可以發揮神經遞質作用。