Exam 3 Study Guide – Biological Psychology  

What are the main lobes of the brain?

central nervous system (brain and spinal cord)­ the major part of the nervous system that  includes the brain and motor/sensory nerves connected to the PNS by the spinal cord. peripheral nervous system­ The PNS is a collection of nerves that does not include the  nerves in the brain and spinal cord. Consists of two sub­categories: 

∙ Somatic­ the voluntary part of the PNS that allows for the control and movement  of the skeletal muscles and other voluntary functions. 

∙ autonomic [sympathetic (“flight or flight”) and parasympathetic (“rest and  digest”)]­ the autonomic nervous system holds reign over the involuntary nervous  functions (breathing, heart rate, hormone release; expends energy). The  autonomic nervous system consists of two other sub­categories called the  sympathetic (stimulating responses related to fight­or­flight response; alertness  and wakefulness is primed) and parasympathetic (responses and nervous system  function is slowed; conserves energy). 

What is the definition of the motor cortex in the brain?

lobes of the brain: frontal­  parietal, temporal, occipital (know general function of each)­  Parts of the cerebrum that have their own specific functions. Frontal­ problem­solving,  decision­making, home of the motor cortex. Parietal­ sensations of touch, temperature,  pain. Occipital­ home of the visual cortex. Temporal­ Memory, speech perception. motor cortex­ Generates signals responsible for voluntary movements.   somatosensory cortex­ Receives data about sensations in skin, muscles, and joints. mirror neurons­ Neurons which fire both when performing an action and when observing  another performing the action. Found in premotor and motor cortex, and other areas.  Controversial links to imitation, speech, and empathy. 

What is the definition of the somatosensory cortex in the brain?

If you want to learn more check out What is organolithium?

cortical homunculus­ Part of the somatosensory cortex that is a visual representation of  the amount of cortex devoted to a particular region of the body. 

corpus callosum, lateralization­ The corpus callosum is a large band of neural fibers that  connects the left and right cerebral hemispheres. Lateralization is a cognitive function  that relies more on one side of the brain than the other. The phenomenon was  demonstrated using studies of patients who had split­brain surgery (partial or complete  severing of corpus callosum) to reduce severity of epileptic seizures. limbic system: thalamus, hypothalamus, hippocampus, amygdala. The limbic system is a  more primitive region that was developed before the cerebrum appeared in humans.  Consists of the: thalamus­ “switchboard between subcortical areas and the cerebral  cortex; hypothalamus­ synthesizes hormones which stimulate pituitary gland;  hippocampus­ required for the formation of conscious memories; amygdala­ emotional  aspects of experience and memory.   We also discuss several other topics like Who adopted the greek alphabet?

prefrontal lobotomy­ surgical procedure developed and practiced in the 1930’s­1950’s  when they became interested in the prefrontal damage that was produced in tamer  monkeys. Applied to patients with serious mental illness. Developer got the Nobel Prize  in 1949; Portuguese physician, Antonio Egas Moniz.

transorbital lobotomy­ In the 1940s, a medical doctor by the name of Walter Freeman  developed 10­min “transorbital lobotomy” done with an icepick. It was crude and casual,  and he ended up performing over 2500 of the procedures. 

Capgras syndrome­ Afflicted patients recognize friends or relatives, or pets, but insist  they are impostors. May relate to faulty connections between areas of the cortex where  faces are recognized, and the amygdala. 

midbrain, cerebellum, pons, medulla oblongata­ The most primitive region of the brain  that evolved in very early vertebrates. Responsible for basic survival functions. Midbrain­ (top of the brainstem) involved in relaying information in vision and hearing.  Cerebellum­ important in balance and motor coordination. Pons­ Relays signals from the  forebrain to the cerebellum. Medulla oblongata­ helps regulate breathing, heart rate, and  blood pressure. We also discuss several other topics like What is the conjunctive normal form?

schizophrenia (definition, brain abnormalities, neurotransmitter hypothesis)­ Contrary to  popular belief, it is not a “split personality.” There is an official “dissociative personality  disorder” (used to be “multiple”) but exceedingly rate, IF it really exists. It is an  “umbrella” diagnosis not a good situation ideally, clear categorization for effective, well tailored treatment, not there yet. The most common symptoms are delusions and  hallucinations. Brain abnormalities could be the cause, but it is unknown. It does appear  that the ventricles (cavities in the brain where cerebrospinal fluid is produced) may be  enlarged; likely shrinkage in hippocampus, amygdala. Neurotransmitter hypotheses:  Dopamine hypothesis­excess activity at the DA synapses. Has evidence from drug abuse.  Essentially, it is brought upon by an increase and prolonging on DA activity. The  problems with the hypothesis: various antipsychotics have different effects on receptors,  individual response varies. Receptor blockers do not treat all symptoms, and not all  variants helped by blocking DA receptors. The glutamate hypothesis proposes that there  is an understimulation at glutamate receptors. Glutamate inhibits dopamine, vice versa.  PCP can inactivate glutamate receptors. Either or both DA and glutamate hypotheses  could be correct—not mutually exclusive.  If you want to learn more check out How do you make fusion proteins?

segmentation of the nervous system­ Earthworms give evidence of an early segmentation  of vertebrate nervous systems and how it is spread throughout vertebrate bodies.   vertebrate brains – structure and size­ All vertebrate brains have similar comparable  structures since they all diverged from each other from a common ancestor. The brains,  however, grow in size as the vertebrate becomes more complex. The organization and  functionality of the structures are all very similar among vertebrates, but the different  areas vary dramatically. Evolution of bigger brain size includes the following changes:  disproportionate increase in cerebral cortex, more folding, increased surface area; 2.  Disproportionate increase in prefrontal cortex size. 

prefrontal cortex­ The evolution of the prefrontal cortex gave several obvious advantages  to mammals and humans specifically: 1. Cognition/attention; 2. Working memory; 3.  Flexibility/creativity.

models for primate intelligence­ Evolutionary explanation of intelligence: cognitive  mapping hypothesis­ seeking widely dispersed resources favored increased cognitive  ability (Milton). Extractive foraging hypothesis­ seeking hidden food resources, such as  insects or roots, increased cognitive ability. Social intelligence hypothesis (Machiavellian hypothesis)­ living in groups promoted increased cognitive ability. Don't forget about the age old question of What is the musical example used for theme and variation?

Family Hominidae­ family which includes humans and immediate human ancestors.  Dates back 7­8 million years from the origins of Africa. Adaptations for bipedal  locomotion as well as reduced canine size. Significant brain size increase and tool use  only after 2.5 million years ago. Don't forget about the age old question of What is the difference between arthritis and rheumatism?

Lovejoy hypothesis for bipedality­ Pair­bonding hypothesis proposed by C. Owen  Lovejoy that links the advent of bipedality with carrying foods for provisioning. Canines  reduced due to a trend towards monogamy (a mating system where provisioning often  occurs). 

brain size and “g”­ Has both genetic and environmental components. Brain size between  species may be related to general cognitive ability (“g”) or success in specific tasks.  Linkage of brain size with “g” in humans controversial. Claims of relationships between  brain size and spatial abilities or working memory. These are the costs of a large brain. hypotheses for human brain evolution­ There is evidence that there is a three­fold  increase in brain size over the last 2.5 million years (since the Austalopithecus). Changes  in cognitive abilities, and/or possible reasons for it, tracked through changes in material  culture (e.g. tools). 

Habituation­ decreased response to repeated stimulus (may refer to a reduction in atual  behavior and/or neuron activity). 

classical conditioning­ phenomenon discovered and developed by Pavlov in which he got dogs to salivate to an associate response. The dogs salivated when he gave them a meat  powder, and he eventually got them to salivate when he introduced a tuning fork  (conditioned stimulus) with the powder. 

operant conditioning­ an emitted behavior becomes more or less likely to re­occur  depending on the consequences of the behavior (reinforcement: reward, punishment).  Many brain areas involved; the neurotransmitter dopamine especially important in  “positive reinforcement.” 

William James­ generally known throughout the scientific community as the “father of  psychology.” He did extensive work on memory and developed what was primary and  secondary memory.  

modal model of memory­ a memory model that had a huge influence on memory  research. Developed by Atkinson and Shriffin. Basic synopsis of the model is that  sensory input is gone through the sensory memory where it is soon stored in short­term  memory. If the input is rehearsed, it goes into long­term memory. If not, it is soon  forgotten. 

components of working memory­ Baddeley and Hitch developed this system in the  1970s. It temporarily holds and manipulates information when we perform cognitive 

tasks. Phonological loop­ holds auditory and verbal information. Visuospatial sketchpad­  holds spatial and visual information. Central executive­ coordinates selective or divided  attention within/between information types, pulls info from long­term memory. categories of long­term memory­ Declarative (conscious) is further divided into episodic  (personal events) and semantic (facts, knowledge). Implicit (not conscious) is divided  into repetition priming (re­exposure to the same stimulus allows faster recognition) and  procedural memory (memory for skills). 

synaptic consolidation and systems consolidation­ This concept describes how new  memories are transformed from a fragile, easily disrupted state, to one resistant to  disruption. Synaptic consolidation­ occurs rapidly (long­term potentiation­ increase in  signal transmission between pairs of neurons from being activated synchronously).  Systems consolidation involves more global restructuring of circuits within the brain. retrieval cues­ a stimulus that helps in the recall of other information like sights, sounds,  and smells. 

encoding specificity­ when a material is perceived in a particular state of mind, it is  encoded in a particular way. It depends on the context at the time, and at recall, there is  an advantage in having the same information available as that during encoding. It all  depends on environment, state, and mood. 

universal grammar hypothesis­ Roger Bacon suggested that there is a human­only,  genetically based “language organ” in the brain and that language arose in humans  sometime in the last 100,000 years. All natural languages are expected to share certain  features—this is universal grammar. 

Piraha language­ Studied by Daniel Everett. There is no grammatical recursion, no words for numbers or colors, little talk of the past or future. There are very interesting  implications for the language regarding how we process the world through the formation  of language. 

“sensitive” or “critical period”­ Individuals underexposed to language at an early age  have language impairments later on. 

Exaptation­ a character that arises for one purpose but is later co­opted for another. S.J.  Gould argued that language is largely a by­product of a larger brain, or one re­wired for  non­language related to cognitive function. Others find this unlikely, as there are derived  anatomical traits associated with speech. 

descent of the larynx­ adult human larynx located lower than in chimps and most other  mammals (and human infants). Allows humans to produce rapid changes in emitted  sounds. Descended larynx may have evolved in humans before true language. Reasons  for its evolution must be important—increases choking hazard in humans.   Broca’s and Wernicke’s areas­ Broca’s area is traditionally linked with language  production, but now known to be related to language perception as well. Wernicke’s area  traditionally linked with language perception, but now known to be important in the  formulation of what will be spoken.

arcuate fasciculus­ A bundle of nerve fibers called that connects Broca’s and Wernicke’s  areas, creating a “language loop.” 

Kuypers­Jurgens hypothesis­ proposes that humans above other mammals have direct  cortico­motor connections, which allow for greater manipulation and formation of sounds necessary for language. 

classic and modern language origins theories­ CLASSICAL: Gestural origins hypothesis a “sign language stage” preceded speech. “Bow­wow” theory­ earliest language involved  imitations of natural sounds (such as a dog barking or goat bleating). “Pooh­pooh”  theory­ earliest language involved emotional cries. “Babbleluck” theory­ selective  reinforcement of random babbling words leads to standardized vocalizations. “Yo­he­ho” theory­ first language was composed of rhythmic sounds made during strenuous group  efforts. “Sing­song” theory­ first language was musical protolanguage. “Ding­dong”  theory­ humans innately associate certain sounds with certain objects or actions.  “Conventionalist” theory­ In the distant past, humans decided to establish language by  assigning certain vocal signs to their referents. MODERN: Combination theories  emphasize multiple aspects of the classical ideas. Emphasize early evolution of  protolanguage, and late evolution of syntax. Kin selection for information, followed by  reciprocal altruism between non­kin.