New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

PSYC 3510 Behavioral Neuroscience Exam 1 Materials

by: Erica Britton

PSYC 3510 Behavioral Neuroscience Exam 1 Materials PSYC 3510-001

Marketplace > Auburn University > Psychology (PSYC) > PSYC 3510-001 > PSYC 3510 Behavioral Neuroscience Exam 1 Materials
Erica Britton
GPA 3.5

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

Includes PPT notes, practice questions for the exam, and textbook notes
Behavior Neuroscience
Dr. Barker
75 ?




Popular in Behavior Neuroscience

Popular in Psychology (PSYC)

This 29 page Bundle was uploaded by Erica Britton on Thursday October 13, 2016. The Bundle belongs to PSYC 3510-001 at Auburn University taught by Dr. Barker in Fall 2015. Since its upload, it has received 5 views. For similar materials see Behavior Neuroscience in Psychology (PSYC) at Auburn University.


Reviews for PSYC 3510 Behavioral Neuroscience Exam 1 Materials


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 10/13/16
Interdisciplinary Perspectives  08­19 **Test question Slide 1­ Nature vs. Nurture/Motivation Nature of the nature­nurture debate has been filled in within the last twenty years by behavioral  neuroscience.  Specificity of function­ each inner part of the brain has a specific function rather than the brain  as a whole.  Hormones have neuro­transmitter like functions (addition to our actions are purely chemical).  We should be skeptical of this view though!! Bottom line is that our behavior is created by the body/the brain.  Slide 2­ Minds/Emotion  The mind is very different from the brain. Vision and pain are very private processes, so to  understand it we can use chemistry. Correlations b/t perception of the mind and aspects vs. what  the brain is doing (structure vs. function or body vs. mind to understand this course).  The dogs brain produces the dogs mind just like the human brain produces our mind. We use  animals to study a lot! They have the brains to allow them to portray emotion unlike the ability to understand why we read things… the brain doesn’t allow this.  Slide 3­ Why study it?  DSM is still far from giving what brain mechanisms are responsible for each disorder. Slide 4­6­ What is it? The four perspectives:  Evolutionary­ why we can study rats and monkeys and place findings on humans   Behavioral genetics  Anatomical/phys (structure) vs. the  Psychological (function)  **How do we study the mind? Inference from looking at and studying humans and animal  behavior. We can’t just pull out the brain and figure it out, we have to draw the mind out by  different tests and questions.  It’s interdisciplinary b/c we study it at different levels:  ** molar level (intact organism is studied) and molecular level (part of the brain, ppt) We  explain things in psychology by talking about how different levels correspond with each other.  Slide 7­ Why is it interdisciplinary? Because one individual can’t know everything. We’ve got to specialize and have expertise in one level of analysis. We will have to read other literature to learn about other areas of expertise.  Like nature vs. nurture, molar and molecular analysis provide more information when we look at them together than alone.  Look at sleep and dreams and how it’s split between interdisciplinary studies on Slide 8.   Evolutionary/Behavioral Genetic Perspectives   What was the human brain designed to do? Essentially we have a very old brain with add on  features.  Comparative psych­ comparing behavior of animals / subset of evolutionary psych The data of evolution is no longer bones here and there (what Darwin used), it’s now  comparative genetics. Common genes in humans and animals and they’re the genes that are  guiding the production of proteins  Gene theory/genetics… part of it is genome studies (comparison of genomics with humans and  other animals) …adds continuity to the early studies of humans being like animals Changing the nature of a wild non­domesticated fox, took offspring and tamed them and then  bred them and kept taming them and breeding until they were fully domesticated (lab breeding  studies)  Brain­Behavior/Physiological  Specification of function in the brain Applied medical procedures Suggests that basic neuroscience researchers have very different objectives than medical  researchers…but we can use the methodology  Lobotomy (20s and 30s) Split brain procedure used for people with seizures, helped to keep them on one side of the brain  and affecting the individual less Philosophy of Neuroscience Modern science began in western Europe, hence western way of knowing  Following terms on first exam***  Mind­body problem: how are the mind and body related?  08­24 / Philosophy of Neuroscience con’t Cartesian dualism­ from DesCartes / mind and brain/body are separate  Our visual world, represented by rays, coming in through the eyes is a sensation of seeing. It  takes place in the brain at the pineal gland There is no evidence to support DesCartes beliefs. Today we would look at DesCartes as kind of  mentally wrong; he cut apart dogs when the church said no to cutting bodies to understand the  sensation of pain. Also thought we were machines; if he could understand the machine he could  understand the psychology  Our analogy of monism is nice but it’s not evidence. ***40% of our brain can see visual images, gets us closer to understanding it!! Another measure  could be visual in addition to magnetic, chemical, etc. Start at 10:00 our psychological  experience of those hard science  Hard problem of consciousness­ each psych experience are qualitatively different  Second problem is an extension­ there’s no Rosetta Stone for the transition Know the assumptions as other scientists, and their definitions** Biological (heredity) determinism interacting with a environmental/nurture determinism to make  the human mind and behavior.  Bio + Environmental­ Hard or soft determinism *** What is what?   Soft is neither here nor there and doesn’t address anything…. Can’t deal with hard  determinism   Hard means there is no free will because each behavior is determined by the past…  Everything you decide at the point of time you decide is influenced by previous  conditions  o BF Skinner made a case for why there is no free will  Barker’s conclusion: free will vs. determinism will be debated for a long time!!!! Mechanism is similar to biological determinism…. Many scientists that believe reductionism is not the best way to explain science*  Emergence­ opposite of reductionism. Child development in the brain, continuously changing  and setting up new memories which is the reorganization of neurons, pruning occurs (cell/neuron death as they are unused while others are)  Barkers conclusion: emergence is a reasonable assumption that will require evidence that is not  yet specifiable  Free will is engrained in our culture so it is very hard to think differently than it!! Hard  determinism seems more realistic to think about Methodology I Two methods: correlational method and experimental   Correlational method­ taking two independent measurements and doing a correlational  statistic to look at the degree of the relationship that exists between them. Not the  strongest form of evidence  o More reading and parental involvement, the more you find in the temporo­ occipital­parietal junction, compared to kids that were not read to by parents.  When you’re visualizing something, you have a part of the brain that’s involved  (storytelling)  Chapter One / PowerPoints 2­3 Why do people behave as they do? We ask this a lot in neuroscience. We ask how nature (genes)  and nurture (experience and learning) affect who we are. Behavioral NSC has answered the  nature side of the debate within the last 20 years. We can use non­human animals, because like  us their brain produces a mind, to study our behavior as well as chemistry to understand the  relationships between our brain and behavior. We also ask questions about motivation, emotions, etc. We rely heavily on chemistry because a lot of psychological processes like pain, or even  physical like vision, are private. We have to infer.  Bottom line, though­ behavior is created by the brain  Why do we study behavioral neuroscience? To understand how the brain works. More  specifically, what brain mechanisms allow for mind­stuff. The DSM still has a long way to go in terms of neural mechanisms and disorders… but one day!  Behavioral neuroscience­ The study of the mind and behavior of humans and other animals.  Four perspectives­ Behavioral genetic, evolutionary, anatomical/physiological, psychological Define mind, behavior, and interdisciplinary.  Mind is the psychological experiences of humans and animals   Behavior is how we act or respond in an environment.  Interdisciplinary means we can study behavioral neuroscience at different levels. Interdisciplinary studies (levels, how we use it)­ We can study at the molar level, which is an  intact organism, or at a molecular level, which gets down to the anatomical or electrochemical  features of something. Remember the sleep example­ we can study sleep and dreams… or just  brain waves during sleep… or anatomical aspects of sleep in our brain… down to  neurotransmitters Perspective 1­  Evolutionary  What was the human brain designed to do? Essentially we have an old brain with some  add on features.   What do we use now instead of fossils, like Darwin used? We use comparative genetics  and psychology. We can look at how similar our protein structures are to other animals  and therefore study them to infer knowledge about us. Perspective 2­ Behavioral genetic­ genes provide recipes for unique brains  Gene theory/genetics/genome studies­ we can use gene theory and genetics to study NSC. Genome studies let us also compare us to other non­human animals  Lab breeding studies­ we can look at the interaction of genes and environmental  influence. Ex: taming wild foxes and breeding them until tame Perspective 3­ Psychological  Some examples­ motivation, emotion, consciousness, learning, memory Perspective 4­ Anatomical/physiological  Some examples­ tracking eye movements in schizophrenics… specification of  function!!  Self­stimulation in rats Applied medical procedures differing from NSC objectives 1.  Pre­frontal lobotomy was used in the 20s and 30s­ we would split the front and back of  the brain by disrupting connective tissue 2.  Split­brain procedure is still used today. We cut the corpus colossum, severing  connections between hemispheres. This helps patients with epilepsy or seizures by  restricting seizures to one side of the brain 3. Currently used­ electroconvulsive therapy used to help treat depression What are ways of knowing? Examples? Different ways to understand human behavior. Math,  reason, intuition, science, and art are some examples… even music What characterizes the “Western” way of knowing? Western meaning Europe, their ways of  knowing are more scientific and empirical. We use a systematic method to make observations  rather than following, say, the church. Modern, scientific  Science as a way of knowing­ what about non­scientific beliefs? Science as a way of knowing is  definitely the best way to approach things. We can give the why and how of everything while  others can’t. Non­scientific beliefs aren’t bad! They’re beliefs… and they’ll probably never go  away. Mind­body problem­ How the mind and the body/brain can relate to each other  Historic solutions­ Aristotle suggested dualism, that the mind and the body are two  separate entities. Rene Descartes furthered this by coining the term Cartesian dualism,  that the two are separate entities but they interact at the pineal gland. Pineal gland b/c  it was the only structure he could find that wasn’t bilateral.. also small and circular  (symbolic)  Modern solutions­ and problems­ Monism suggest that mind and body are two separate  forms of the same entity. Problems­ hard problem of consciousness, that every conscious  process is unique and that there is no rosetta stone for this… we can’t translate all these  to fit to each persons standards Assumptions we make to study NSC 1. Determinism­ that every event has a cause and that cause can be ascertained a. Specifically, our behavior is caused by a combination between biological  determinism and environmental determinism b. Hard determinism­ there is no free will because everything is determined by the  past c. Soft determinism­ that physical processes have cause, but mental processes do  not. Doesn’t really help us in this case 2. Mechanism­ related to biological determinism… the means by which an effect is  produced a. Specifically, genes/cells/brains/bodies are the means of our behavior  3. Reductionism­ way of explaining behavior by reference to more molecular events. a. Seeing color because we have retinas or sadness depends on serotonin levels b. Not highly looked upon 4. Emergence­ appearance of new properties in the course of development that could  not be foreseen!!! a. Examples­ human mind emerged from the unique organization of an increasingly  larger and diff. organized brain b. Reasonable but we need evidence that is not specifiable right now Assumptions from outsiders? Those are fine too! Poets will look at behavior differently and  that’s ok. We’re just taking another approach Neuroscience­ study of the nervous system Biopsychology­ study of biology of behavior… D.O. Hebb The Organization of Behavior in  1949. Three types of research 1.  Human vs. non­human a. Human is cheaper and more applicable, but non­human have less ethical  constraints, comparative aspects, and because their brains are more simple,  research shows more fundamental principles 2.  Experimental vs. non­experimental a. Experimental used for causation. Between­subjects designs use groups for each  level of the IV while within­groups designs use one group for all levels.  b. Non­ experimental, can be quasiexperimental where we study something in the  real world. It’s more applicable and used when there are ethical constraints IRL  but we can’t control confounding variables. Case studies offer in depth knowledge but generalizability is a huge problem 3.  Applied vs. pure  a. Pure research is curiosity. It is better from the viewpoint of a scientist but  government is skeptical of funding research with no immediate benefit to the  public  b. Applied is to benefit the general public. It’s more widely accepted but we  sometimes skip basic understanding just to publish Six divisions of biopsychology 1.  Psychopharmacology 2.  Neuropsychology 3.  Physiological psychology 4.  Psychophysiology  5.  Comparative psychology  6.  Cognitive neuroscience Different between physiological psychology and psychophysiology? Psychophysiology studies  the relation between physiological activity and psychological process in human subjects  (remember… the relation… psychophysio… close together). Physiological psychology studies  the neural mechanisms of behavior  Converging operations­ We can combine different perspectives so that the weaknesses of one  division will be compensated for by the strengths of another.  Chapter Five / PowerPoint 4  What is the evidence/basis for what we know about brain functioning? Scientific knowledge  comes from:   inductive (specific observations to general) and deductive (theories to specific)   empirical methods   experimental and observation These all encompass the scientific method.  Steps of scientific method: curiosity, hypothesis, design, perform, analyze, validate, publish Correlation methods fMRI­ functional magnetic resonance imaging, shows active areas of the brain­ active areas will  use more oxygen and when the oxygenated blood accumulated it will show on the image because of its magnetic properties, BOLD (blood oxygen level dependent) signal   Advantages over PET­ higher spatial resolution image, shows function and structure, can  be 2D or 3D, nothing is injected Experimental methods IV / DV­ change independent variable, measure dependent variable Within subject design – when one group receives all IV treatment levels / within subject control  group­ receives IV treatments, measure taken before and after Between subject design­ IV treatment levels split one per group / between subject control group­  group that receives same conditions as experimental group except for the IV  Remember corpus colossum example  Non­invasive methods pt. 1­ brain imaging  1. CAT/CT Scan­ computer assisted tomography or computerized tomography can show  structure of brain with x­rays to help visualize the brain and other internal structures 2. MRI­ magnetic resonance imaging creates high resolution images made from the  measurement of waves that hydrogen atoms emit when they are activated by radio­ frequency waves in a magnetic field  a. More clear than CT  b. Color­coded c. High spatial resolution (ability to detect and represent differences in spatial  location) 3. fMRI limitations­ low temporal resolution, slow blood flow  4. PET Scan­ positron emission tomograph / injects radioactive substance to carotid artery  that feeds the brain… active cells take up 2­DG and the image shows levels of  radioactivity, indicated by color, in the brain   a. Uses: 2­deox glucose or 2­DG 5. Contrast x­rays / angiography­ Contrast x­rays involve injecting a substance that  absorbs x­rays either less or more than the surrounding tissue to heighten the  contrast. Angiography uses the infusion of a radio­opaque dye into artery.   6. MEG Scan­ magnetoencephalogram­ measures changes in magnetic fields on the surface of the scalp produced by changes in neural activity  Non­invasive methods pt. 2­ recording  1. EEG­ electroencephalogram is a measure of the gross electrical activity in the brain.  Some EEG waves are associated with particular states of consciousness  2. ERP/EP­ event related potentials or evoked potentials measure brain waves after a brief  auditory or visual stimulation 3. EMG­ tension in muscles measure by taping two electrodes to the surface of the skin  over muscle of interest. 4. EOG­ electrooculogram measures eye movement 5. SCL­ skin conductance levels, skin produces electricity  SCL measure background level a. SCR measures skin conductance response.. transient changes 6. ECG/EKG­ electrocardiogram­ measures electric signals of heart beats a. Plethysmograph­ measures change in the volume of blood in a particular part  of the body.  CHAPTER 1­ BIOPSYCHOLOGY AS A NEUROSCIENCE  Neuroscience is the scientific study of the nervous system. It is comprised of several related  disciplines; one being biopsychology. The chapter is split into seven sections and each section  will characterize the neuroscience of biopsychology in a different way.  Four themes of the book: thinking creatively, clinical implications (both learning from diseased  brains and applying research to treatment), the evolutionary perspective (specifically  comparative approaches), neuroplasticity (the fact that the brain is a changeable organ that grows in response to genes and experiences). 1.1­ WHAT IS BIOPSYCHOLOGY?  Biopsychology is the scientific study of the biolthy of behavior. Biopsychology did not develop  into a major neuroscientific discipline until the 20  century when D.O. Hebb published The  Organization of Behavior in 1949.  1.2­ WHAT IS THE RELATION BETWEEN BIOPSYCHOLOGY AND THE OTHER  DISCIPLINES OF NEUROSCIENCE?  Biopsychologists are unique due to their knowledge of behavioral orientation and its’ methods of research that they can bring to the table. Biopsychology pulls information from neuroanatomy,  neurochemistry, etc.  1.3­ WHAT TYPES OF RESEARCH CHARACTERIZE THE BIOPSYCHOLOGICAL  APPROACH?  Human vs. nonhuman subjects:  Humans are easier to study because they are:  cheaper; most lab animals must meet very high standards and are therefore very  expensive   we have actual human brains (our brains, however, only differ in quantitative measures  like size, so the same principles can be applied).  Nonhuman animals have three advantages in research:   their brains and behavior are simpler, revealing more fundamental brain­behavior  interactions  comparative approaches can give us insight to an area like cerebral cortex when we can  look at an animal with and an animal without one  ethics are not as constraining on animals  Experimental vs. non­experimental  We use experimental designs to study causation. We can either use different groups of subjects  for each condition, called between­subjects designs, or we can test the same group of subjects  under each condition, called within­subjects design. Know IV, DV, and confounding  variables. Two non­experimental ways to research are:  Quasiexperimental studies­ studies of groups of subjects who have been exposed to the conditions of interest in the real world. o Usually used when physical or ethical problems arise, making it hard to assign  subjects to certain conditions o They are not true experiments because they are not able to control confounded  variables  Case studies­ studies that focus on a single case or subject o They offer more in­depth information o Major problem with generalizability  Pure vs. applied Pure research is research motivated primarily by the curiosity of the research and done solely  for the curiosity of the researcher. Applied research is research intended to bring about benefit  to the general public.  Scientists think that pure research could potentially be more practical than applied research.  Why? When we use applied research, we are immediately trying to the application process  before we gain a basic understanding. Many research programs use both approaches. Pure research is more vulnerable to vagaries of political regulation because politicians and the  general public have difficulty understanding why research of no immediate practical benefit  should be supported.  1.4­ WHAT ARE THE DIVISIONS OF BIOPSYCHOLOGY?  The purpose of this section is to more clearly understand the following six major divisions of  biopsychology: 1. Physiological psychology­ division that studies the neural mechanisms of behavior  through the direct manipulation of the brain in controlled experiments­surgical and  electrical methods of brain manipulation are most common.  2. Psychopharmacology­ similar to above, but focuses on the manipulation of neural  activity and behavior with drugs.  3. Neuropsychology­ the study of the psychological effects of brain damage in human  patients. Mainly uses quasiexperiments and case studies. The cerebral cortex is most likely damaged by accident, so a lot of neuropsychology studies it.   4. Psychophysiology­ studies the relation between physiological activity and  psychological processes in human subjects. Uses non­invasive procedures like  measuring brain activity from the scalp using electroencephalogram (EEG), or  muscle tension, eye movement, etc. Ex: schizophrenics have difficulty smoothly  tracking a moving object like a pendulum 5. Cognitive neuroscience­ studies the neural bases of cognition (higher intellectual  processes such as thought, memory, etc.). Newest division of biopsychology, focuses  on human subjects and uses noninvasive procedures. Ex: functional brain imaging 6. Comparative psychology­ deals with the biology of behavior rather than specifically neural mechanisms of behavior; compares behavior of different species in order to  understand evolution, genetics, and adaptiveness of behavior. Uses lab and  ethological research, the study of animal behavior in its natural environment.  Evolutionary psychology and behavioral genetics fall under comparative psychology. 1.5­ CONVERGING OPERATIONS: HOW DO BIOPSYCHOLOGISTS WORK  TOGETHER?  Biopsychologists use converging operations­ combined approach using multiple different  divisions to understand a single problem. The weaknesses of one division are compensated in the strength of another division. Ex: combining neuropsychology and physiological psychology.  Ex: using neuropsychology and physiological psychology to understand the psychological effects of damage to the human cerebral cortex.   Neuropsychology advantage: deals directly with human patients  Neuropsychology weakness: focuses on humans and therefore precludes experiments  Physiological psychology advantage: able to use experimental methods on nonhuman  animals   Physiological psychology weakness: relevance of nonhuman research to human  neuropsychological deficits is always questionable  1.6­ SCIENTIFIC INFERENCE: HOW DO BIOPSYCHOLOGISTS STUDY  UNOBSERVABLE WORKINGS OF THE BRAIN?  Scientific inference­ empirical method that Biopsychologists fundamentally use to study the  unobservable. We can measure key events that we can observe and then use these measures as a  basis for logically inferring the nature of events that we can’t see. 1.7­ CRITICAL THINKING ABOUT BIOPSYCHOLOGICAL CLAIMS The first step to creatively thinking about information is spotting the weaknesses of existing  ideas and the evidence on which they are based, called critical thinking. Identifying these  weaknesses is a major stimulus for adopting new approaches. The first step in judging the  validity of a scientific claim is looking at whether the research was published in a reputable  scientific journal.  CHAPTER 5­ THE RESEARCH METHODS OF BIOPSYCHOLOGY  Part 1: Methods of studying the nervous system  5.1­  METHODS OF VISUALIZING AND STIMULATING THE LIVING HUMAN BRAIN X­rays are essentially useless for visualizing the brain. X­ray beams pass through an object and  then onto a photographic plate. Molecules through which the beam passes absorb some of the  radiation; thus, only the unabsorbed portions of the beam reach the photographic plate. In the  human brain, it’s overlapping structures that are very similar to one another when absorbing X­ rays, it doesn’t produce an image of the structures it passed through.  Contrast X­ray techniques involve injecting a substance that absorbs X­rays either less or more than the surrounding tissue. The injected substance will heighten the contrast. One technique is  the cerebral angiograph, which uses the infusion of a radio­opaque dye into a cerebral artery to  visualize the cerebral circulatory system during X­rays. Most useful for localizing vascular  damage and the displacement of blood vessels (indication of a tumor) Computed tomography changed the study of the human brain when it was introduced in the 70s.  A computed tomograph (CT) is a computer­assisted X­ray procedure that helps to visualize the brain and other internal structures of the body.   Cerebral computed tomography works by putting an X­ray beam on one side and an X­ ray detector on the other that rotate around each other and take multiple pictures. The  pictures together create a 3­D representation.  Magnetic resonance imaging (MRI) is a procedure that creates high­resolution images made  from the measurement of waves that hydrogen atoms emit when they are activated by radio­ frequency waves in a magnetic field.   More clear than CT  Color­coded, can be 2­D or 3­D  High spatial resolution (the ability to detect and represent differences in spatial location) Positron emission tomograph (PET) was the first brain imaging technique to show brain  activity rather than structure. Commonly, 2­deox glucose (2­DG) is injected into the carotid  artery, that feeds into the brain. Active cells take up the 2­DG and the PET scan is an image of  the levels of radioactivity, indicated by color, coding in the brain.  The most popular tool in cognitive neuroscience is the functional MRI (fMRI) that produces  images representing the increase in oxygen flow in the blood to active areas in the brain.   It’s possible because active areas of the brain take up more oxygenated blood allowing  the oxygenated blood to accumulate in active areas and oxygenated blood has magnetic  properties  The signal the fMRI records is the BOLD signal (the blood­oxygen­level­dependent  signal).  Four advantages over PET: o Nothing is injected o Shows structural and functional o Higher spatial resolution  o Produces 3­D images over entire brain, not just a horizontal image   Two disadvantages: o BOLD signals and neural activity do not have an easy inference. The relationship  is complex and variable o fMRI technology is too slow to capture neural responses  Magnetoencephalograph (MEG) is another technique used. It measures changes in magnetic  fields on the surface of the scalp that are produced by changes in underlying patterns of neural  activity.  Advantage over fMRI is its temporal resolution (ability to record fast changes in neural  activity) PET, fMRI, and magnetoencephalography have helped cognitive neuroscientists but they can  only show a correlation between brain and cognition, but they can’t prove the brain activity  caused the cognitive activity. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a technique for  affecting activity in an area of the cortex by creating a magnetic field under a coil positioned  next to the skull.  The magnetic stimulation temporarily turns off part of the brain while the  effects of the disruptions are assessed. It’s level of safety, depth of effect, and mechanisms of  neural disruption are still questioned but it helps us to determine causation in addition to  correlation.  5.2­  RECORDING HUMAN PSYCHOPHYSIOLOGICAL ACTIVITY  The following measures are used to record physiological activity from the surface of the human  body, or psychophysiological recording methods. One measures brain activity, two the somatic  nervous system activity, and two the autonomic nervous system activity  1. An electroencephalogram (EEG) is a measure of the gross electrical activity of the brain.  It’s useful because some EEG wave forms are associated with particular states of  consciousness or particular types of cerebral pathology. a. Accompanying EEG waves with certain psychological events can tell more than  just the background EEG signal. We call these event­related potentials (ERP).  A common ERP is the sensor evoked potential­ the change in cortical EEG  signal that is elicited by the presentation of a sensory stimulus.  2. Tension in muscles is used as an indicator of physiological arousal. It’s measured using  an electromyograph.  EMG activity is recorded between two electrodes taped to the  surface of the skin over the muscle of interest.  3. The technique for recording eye movement is called electrooculograph, and the  recording is called an electrooculogram (EOG). 4. Emotional thoughts and experiences are associated with increases in the ability of the  skin to conduct electricity. Skin conductance level (SCL) is an index that measures the  background level of SC with a particular situation. Skin conductance response (SCR)  measures the transient changes. 5. Cardiovascular activity and emotion are also related. The cardiovascular system has two  parts: the blood vessels and the heart. Three measures of cardiovascular activity are heart  rate, arterial blood pressure, and local blood volume.  a. Heart rate­ An electrocardiogram (ECG/EKG) measures electrical signals  associated with each heartbeat.  b. Blood pressure­ expressed as a ratio of systolic (peak during heart contraction)  over diastolic (minimum pressure during relaxation)  c. Blood volume­ a plethysmograph measures changes in the volume of blood in a  particular part of the body.  5.3­ INVASIVE PHYSIOLOGICAL RESEARCH METHODS Invasive techniques used on lab animals fall into three categories: lesion methods, electrical  stimulation methods, and invasive recording methods. Used by physiological psychologists Stereotaxic surgery uses experimental devices precisely positioned in the depths of the brain.  You need an atlas and an instrument. A stereotaxic atlas locates brain structures like a  geographic atlas, however it has shows three dimensions of the brain. The stereotaxic  instrument is made up of the head holder and the electric holder (that is inserted). Lesion methods remove/damage/destroy a part of the brain so they can carefully assess the  functions of that structure by watching behavior.   Aspiration lesions­ when a lesion is made in an area of cortical tissue that is accessible to  the surgeon, aspiration is used­ the cortical tissue is suctioned out through a fine tipped  handheld glass pipette.   Radio­frequency lesions­ small subcortical lesions can be made by passing radio­ frequency currents through the target tissue, destroying the tissue by heat.   Knife cuts­ sectioning or cutting is used to eliminate conduction in a nerve or tract.   Cryogenic blockade­ alternative to destructive lesions; cryogenic blockades essentially  freeze neurons and keep them firing until they warm up again. Also called reversible  lesions  Electrical stimulation helps to understand the function of a neural structure by electrically  stimulating it. The stimulation is delivered through a bipolar electrode. This is an effective tool  because it produces behavioral effects, usually opposite to those produce by a lesion.  The four invasive electrophysiological recording methods are:  Intracellular unit recording­ records fluctuations in ONE neuron’s membrane potential; performed on chemically immobilized animals (it’s hard to keep the tip of a  microelectrode still when an animal is moving)   Extracellular unit recording­ records the action potentials of ONE neuron through a  microelectrode whose tip is positioned in the extracellular fluid next to it­ each time the  neuron fires, there’s an electrical disturbance and the blip is recorded at the electrode tip.  It gives information on the firing of a neuron but not membrane potential.   Multiple­unit recording­ a small electrode records the action potentials of MULTIPLE  nearby neurons. These are added up and plotted on a graph per unit in time.   Invasive EEG recording­ a large implanted electrode picks up general changes in  electrical brain activity. The EEG signal is not related to neural firing in any obvious  way.  5.4­  PHARMACOLOGICAL RESEARCH METHODS The following section shows you how psychopharmacologists manipulate and record from the  brain using chemical methods.  Drugs can be administered in the following ways:  Fed to the subject   Injected into the stomach through a tube   Injected hypodermically into various places (peritoneal cavity, large muscle, etc.) The problem with administering drugs is that they do not readily pass through the blood­brain  barrier. An effective manner that overcomes this barrier is to give the drug in small amounts  through a cannula, or a fine hollow tube, into the brain.  Surgical, electrolytic, and cryogenic lesion effects are hard to interpret because they affect all  neurons in the target area. We can make selective lesions by injecting neurotoxins (neural  poisons) that have an affinity for certain components of the nervous system.   Ex: when you inject 6­hydroxdopamine (6­OHDA), it is only taken up by neurons that  release norepinephrine or dopamine, leaving other neurons at the target area undamaged.  Two techniques used to measure the chemical activity of the brains of lab animals:  The 2­deoxyglucose technique­ entails injecting radioactive 2­DG and then putting a lab  animal in a test situation that holds interest to the animal. Because 2­DG is similar to  glucose, the source of energy, neurons active during the activity will absorb it but not  metabolize it. The subject is killed and the brain is removed and sliced. The slices are  subjected to autoradiograph, coated with a photographic emulsion, stored in the dark,  and then developed like film. Areas that absorbed 2­DG will appear as black spots on the  slide.   Cerebral dialysis­ measures extracellular concentration of a specific neurochemical in  behaving animals by implanting a tube with a short semipermeable section. This section  is positioned in the structure of interest so that extracellular chemicals will diffuse into  the tube. Once in the tube, they can be collected for later analysis or a chromatograph  (device for measuring chemical constituents of liquids). When trying to find out where a neurotransmitter is located in the brain, we use two techniques  that involve exposing brain slices to a labeled ligand (the ligand of a molecule is another  molecule that binds to it).   Immunocytochemistry­ used to locate particular neuroproteins by labeling their  antibodies with a dye or radioactive element and then exposing slices of brain tissue to  the labeled antibodies. Regions of dye in the brain slices mark the locations of the target  neuroproteins. Can be used to locate neurotransmitters by binding to their enzymes.   In Situ Hybridization­ used to locate peptides and other proteins. Takes advantage of  the fact that all peptides and proteins are transcribed from sequences of nucleotide bases  on strands of messengerRNA. Hybrid strands of mRNA with the complementary base  sequences are artificially created and used to locate the neurons that release the target  neuroprotein.   5.5­ GENETIC ENGINEERING Gene knockout techniques­ work as they sound, they create organisms that lack a particular  gene (they “knock out” a certain gene). Gene knockout studies are used to clarify the neural  mechanisms of behavior.  Ex: creating melanopsin knockout mice (missing melanopsin) to study the role of mel. in  regulating the light­dark cycles that control circadian rhythms of bodily function. It  appears to contribute to the control of circadian rhythms by light, but it is not the only  factor. This is typical of gene knockout studies.  Gene replacement techniques show that it is possible to replace one gene with another.  Pathological genes from human cells can be inserted in other animals, like mice. Mice that  contain the genetic material of another species are called transgenic mice.   Another GRT technique replaces one gene with an identical one except for the addition of a few bases that can act as a switch, turning the gene off or on in response to certain  chemicals.  Green fluorescent protein (GFP) is a protein that exhibits bright green fluorescence when  expose to blue light; it became useful in the early 90s when its gene was identified and cloned.  Now the general strategy is to active the GFP gene in only the particular cells so that they can be  readily visualized­ either by inserting the GFP gene in only target cells or by introducing it to all  cells but expressing it only in the target cells.   In the late 90s, an advancement was made by making minor alterations to the GFP gene,  resulting in the synthesis of proteins that fluoresced in different colors. Each neuron  produced different amounts of three proteins, giving it a distinctive color. Now we can  trace the pathways of neural axons to their destinations, called brainbow (called this b/c  it’s very colorful).  Part 2: Behavioral research methods of biopsychology  Now we turn from methods used to study the nervous system to methods that deal with the  behavioral side of biopsychology. The major objectives are to control, simplify, and objectify. A  single set of procedures developed for the investigation of a particular behavioral phenomenon is a behavioral paradigm. Each paradigm usually has a method for producing a behavior and a  method for objectively measuring it.  5.6­ NEUROPSYCHOLOGICAL TESTING While a neurologist will assess simple sensory and motor functions in a patient, a  neuropsychologist will assess the more subtle changes in perceptual, emotional, motivational, or  cognitive functions. Neuropsychological testing is time consuming and only prescribed to a  small portion of brain­damaged patients, but has three important ways of helping:   Assisting in the diagnosis of neural disorders  Serving as a basis for counseling and caring for the patients  Providing a basis for objectively evaluating the effectiveness of the treatment and the  seriousness of its side effects  Psychological testing has evolved through the following three distinct phases:  Single­test approach­ before the 1950s, tests were designed to detect the presence of  brain damage. Specifically, the goal was to discriminate between patients with problems  stemming from structural brain damage OR functional brain damage. This didn’t work as  no single tests could be sensitive to all the varied and complex symptoms that could  occur.   Standardize­test­battery approach­ became the predominant approach in the 1960s.  Instead of a single test, they involved standardized batteries (sets) of tests. An aggregate  score below the designated cutoff leads to a diagnosis of brain damage. It can  successfully discriminate between neurological patients and healthy patients, but they  can’t discriminate between neurological and psychiatric patients.   Customized­test­battery approach­ today the objective of neuropsychological testing is not merely to identify patients with brain damage, but to characterize the nature of the  psychological deficits of each brain­damaged patient. We administer a common battery  of tests and then, depending on the results, we select a series of tests customized to each  patient.  o These tests differ from earlier tests in three ways: (1) newer tests are designed to  measure aspects of psychological function that have been spotlighted by modern  theories, (2) the interpretation of the tests results often does not rest entirely on  how well the patient does, and (3) the customized­test­battery approach requires  more skill and knowledge on the part of the neuropsychologist Tests of the Common Neuropsychological Test Battery   Intelligence­ an IQ tests is nearly always included. The Wechsler Adult Intelligence  Scale (WAIS) is the most popular test. It can help to interpret the results of subsequent  tests.   Memory­ the WAIS assesses general knowledge and the digit span subtest identifies the  longest sequence of random digits that a patient can repeat correctly 50% of the time  (avg. is 7). These two forms of memory are least likely to be disrupted by brain damage,  however.  Language­ WAIS can assess language. If a patient is not taking the WAIS, the token test  can be used. It involved two different shapes, two different sizes, and five different  colors.   Lateralization of language­ the hemisphere of the brain that language is dominant in  varies. A test to assess this is included in the common test battery. Two specific tests are  the sodium amytal test (injects the anesthetic sodium amytal into either the left or right  carotid artery in the neck that anesthetizes the ipsilateral, same side, and leaves the  contralateral, opposite side, largely unaffected) and the dichotic listening test (three  digits are presented to one ear at the same time that three different digits are presented to  the other ear… subjects report more of the digits heard by the ear contralateral to their  dominant hemisphere) Tests of the Specific Neuropsychological Function   Memory­ four fundamental questions about memory impairment are asked after  discovering that it exists o Does it involve short­term, long­term, or both?  o Are any deficits in long­term memory anterograde (memories affected after the  damage), retrograde (memories affected before the damage), or both?  o Do any deficits in long­term memory involve semantic memory (knowledge of  the world) or episodic memory (personal experiences)?  o Are any deficits in long­term memory deficits of explicit memory (memories of  which the patient is aware and can express verbally), implicit memory (memories  demonstrated by improved performance of the patient without the patient being  conscious), or both?   Repetition priming tests are able to assess this pattern.   Language­  tests are further administered to clarify the nature of the problem. For  example, whether the nature of the problem is with phonology, syntax, or semantics.  Brain­damaged patients may have one of these but not the others, so testing speech  problems must include tests of each capacity.  We can use the Wisconsin Card Sorting Test to assess damage to the frontal lobe. The test  involves specific cards and the patient is asked to sort them. The examiner will let the patient  know when they are sorting them incorrectly, however patients with damage to their frontal  lobes continue to sort on the basis of one sorting principle for 100 or more trials after it has  become incorrect.  5.7­ BEHAVIORAL METHODS OF COGNITIVE NEUROSCIENCE Cognitive neuroscience is predicated on two related assumptions. The first is that each complex  cognitive process results from the combined activity of simple cognitive processes called  constituent cognitive processes. The second is that each CCP is mediated by neural activity in a particular area of the brain. A main goal of cognitive neuroscience is to identify the parts of the  brain that mediate various CCP.  The paired­image subtraction technique has become one of the key behavioral research  methods. Using a simple PET scan wouldn’t be effective because much of the activity recorded  would be associated with other processes. The paired­image technique involves obtaining PET or fMRI images during several different cognitive tasks.  The tasks only differ in a single  constituent cognitive process. The brain activity can be estimated by subtracting the activity in  the image associated with one of the two tasks from the activity in the image associated with the  other.   Interpretation of difference images is complicated because there is still substantial  activity going on when we sit quietly and let our minds wander. This is called the brain’s  default mode, which is made up of the default mode network (medial and lateral  parietal cortex, medial frontal cortex, and lateral temporal cortex).   Another difficulty results from the noise associated with random cerebral events that  occur during the tests. The noise created can be reduced with a technique called signal  averaging.  5.8­ BIOPSYCHOLOGICAL PARADIGMS OF ANIMAL BEHAVIOR  Behavioral paradigms used can be split into three categories: species­common behaviors,  traditional conditioning paradigms, and seminatural animal learning paradigms.  Paradigms for assessment of Species­Common Behaviors­ Behaviors displayed by virtually all  members of a species, or at least by all those of the same age and sex, are called species­ common behaviors. Some examples are grooming, eating, and copulating.   The open­field test places a rat in a large, barren chamber and records its activity. It is  common to count the number of boluses (pieces of excrement) dropped by an animal.  The colony­intruder paradigm observes encounters between the dominant male rat and  a smaller male intruder.   The elevated plus maze is also a test of defensiveness that is used to study in rats the  anxiety0reducing effects of drugs. The measure of anxiety is the proportion of time the  rats spend in the protected closed arms rather than on the exposed arms.   Sexual behavior is studied mostly by the copulatory act itself. Common measures of male rat sexual behavior are the number of mounts required to achieve intromission (male  inserting his penis into female’s vagina), the number of intromissions required to achieve  ejaculation, and the interval between ejaculation and the reinitiation of mounting.  The  most common measure of female rat sexual behavior is the lordosis quotient (the  proportion of mounts that elicit lordosis, the stance and posture that shows the female is  receptive to the male mount).  Traditional conditioning paradigms­ learning paradigms play a major role in biopsychological  research for three reasons… (1) learning is a phenomenon of primary interest to psychologists,  (2) they provide an effective technology for producing and controlling animal behavior, and (3)  it is possible to infer much about the sensory, motor, motivational, and cognitive state of an  animal from its ability to learn and perform various responses.   The Pavlovian conditioning paradigm pairs an initially neutral stimulus (conditional  stimulus) with an unconditional stimulus­ a stimulus that elicits an unconditional  (reflexive) response. As a result of these pairings, the conditional stimulus will elicit a  conditional response.   In the operant conditioning paradigm, the rate at which a voluntary response is emitted  is increased by reinforcement or decreased by punishment.  o The self­stimulation paradigm allows animals to press a level and deliver  electrical stimulation to particular sites in their own brains, usually pleasure  centers support self­stimulation.  Seminatural animal learning paradigms­ these are designed to mimic situations that an animal  might encounter in its natural environment. Development of these stemmed in part from the  assumption that forms of learning tending to benefit an animal’s survival in the wild are likely to  be more highly developed.   A conditioned taste aversion is the avoidance response that develops to tastes of food  whose consumption has been followed by illness. This ability to readily learn the  relationship between a taste and the subsequent illness increase their chances of survival.  o The discovery of conditioned taste aversion challenged three widely accepted  principles of learning:  (1) that animal conditioning is always a step by step  process (taste aversions can be learned in a single trial), (2) showed that temporal  contiguity is not essential for conditioning (rats acquire taste aversions even when they aren’t sick until several hours after eating), and (3) it challenged the principle of equipotentiality­ the view that conditioning proceeds in the same manner  regardless of what you’re investigating (rats appear to have evolved to readily  learn associates between tastes and illness; it takes great difficulty to learn  relations between color of food and nausea)   The radial arm maze was designed to study spatial abilities. It is an array of arms,  usually eight or more, radiating from a central starting area. At the end of each arm is a  food cup, which may or may not be baited.   Another design used to study spatial abilities is the Morris water maze. The rats are  placed in a circular, featureless pool of cool milky water, in which they must swim until  they discover the escape platform. It is useful for assessing the navigation skills of brain­ lesioned or drugged animals.    In conditioned defensive burying, rats receive a single aversive stimulus (a shock, air  blast, or noxious odor) from an object mounted on the wall of the chamber just above the  floor, which is littered with bedding material. After a single trial, most rats learn that the  test object is a threat and responds by flinging bedding material at it with its head and  forepaws. This design is used to study the neurochemistry of anxiety. CHAPTER 2­ EVOLUTION, GENETICS, AND EXPERIENCE  We are the intellectual product of a Zeitgeist, the general intellectual climate of our culture.  2.1­  THINKING ABOUT THE BIOLOGY OF BEHAVIOR: FROM DICHOTOMIES TO  INTERACTIONS  We tend to exclusively think about our existence in dichotomies: good or bad, right or wrong, etc. When questioning our behavior, our thinking in terms of dichotomies is illustrated by the two questions we ask: 1. Is our behavior physiological or psychological?  2. Is it inherited or is it learned?  The conflict of whether we are physiological or psychological rose to prominence following the  th Dark Ages, in response to a 17  century conflict between science and the Roman Church. When  the Dark Ages occurred, many people turned to art and commerce (the Renaissance).  Renaissance followed, discontent following the church, started to study things by directly  observing them­ giving birth to modern science. Rene Descartes, a French philosopher, resolved  the conflict with his philosophy that gave one part of the universe to science and the other part to the Church. He argued that the universe is composed of two elements: physical matter and the  human mind. This philosophy became known as Cartesian dualism and reiterated the fact that  the human brain and the mind are separate entities. We also have conflict in thinking about the development of behavioral capacities and whether it  is inherited or if we acquire them through learning, commonly called the nature­nurture issue.  Early North American experimental psychologists were committed to the nurture side of things,  while Europe was focused on ethology, the study of animal behavior in the wild, and therefore  sided with instinctive behaviors or the nature side of the debate.  Problems with thinking about the biology of behavior in terms of traditional dichotomies­ There are two lines of evidence against physiological­or­psychological thinking: 1. Even the most complex psychological changes, like changes in self­awareness, can be  produced by damage to, or stimulation of, parts of the brain  a. Oliver Sacks’s The Case of the Man Who Fell Out of Bed, asomatognosia 2. Some non­human species, particularly primate species, possess abilities that were once  assumed to be purely psychological and thus purely human a. G.G. Gallup’s research showing self­awareness in chimpanzees using mirrors Lines of evidence against the nature­or­nurture thinking: 1. Factors other than genetics and learning were shown to influence behavioral  development, like fetal environment, stress, nutrition. This changed the dichotomy from  “genetic factors or learning” to “genetic factors or experience”  2. It was argued that behavior always develops under the combined control of both nature  and nurture, not under the control of one or the other. People, incorrectly, started to think  in terms of “How much of it is the result of genetics?” and “How much of it is the result  of experience?”  a. We should be looking at nature and nurture from an interactive perspective rather  than an additive perspective. The importance of this 


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

75 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Bentley McCaw University of Florida

"I was shooting for a perfect 4.0 GPA this semester. Having StudySoup as a study aid was critical to helping me achieve my goal...and I nailed it!"

Anthony Lee UC Santa Barbara

"I bought an awesome study guide, which helped me get an A in my Math 34B class this quarter!"

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Parker Thompson 500 Startups

"It's a great way for students to improve their educational experience and it seemed like a product that everybody wants, so all the people participating are winning."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.