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第四節 實驗研究的儀器
一、常用實驗儀器
（一）感覺和知覺實驗儀器
1.聽力計
聽力計是測定個體對各種頻率聲音的感受性大小的儀器，透過與正常聽覺的比較，可確定被測者的聽力損失情況。
2．聲級計
聲級計足以對聲音的物卭強度進行測量和分析的儀器，它能對聲音做出類似人耳的反應。同時，它還能對聲源進行客觀而可重複的聲級測量。此外，我們還可用聲級計所附的濾波器對所測聲源的頻率成分進行分析。
3.音籠
音籠（也稱為聲籠）是一種用於研究聽覺定位的裝置。它通常由椅子、耳機、金屬桿等組成。
4.深度知覺儀
深度知覺儀是用來檢驗深度知覺敏銳度的儀器。由霍厄德-多爾曼設計，故又稱霍厄德-蘭爾曼知覺儀。
5.空間知覺測試儀
空間知覺測試儀是用於考察人類空間知覺認知特點的儀器，透過人們憑藉視覺對空間位置中形狀、方位的新過程，鑑別個體對仝問特怍的辨別能力，還可用於驗證刺激的空間結構特點對資訊傳遞效率的影響。
6.時間知覺測試儀
時間知覺測試儀是時間知覺實驗的基本儀器，可用於檢驗各種因素對時間知覺的影響，檢查個體的自我估計在估計時間中的作用，測試個體在時間知覺－上的闕限，檢驗刺激的不同呈現方式對估計時間的影響，幫助學生用複製法研究時間知覺。
7．速度知覺儀
速度知覺儀是測量人的速度判斷能力的儀器。速度知覺反映了每個人對速度知覺的差異。它足利從小各項活沙不可缺少的能效。
8． 大小恆常性測量儀
大小恆常性測量儀是用比配法原理測定大小恆常性的儀器，也可用於製作心理量表。
（二）反應時和注意實驗儀器
1、簡單反應時測定儀
簡單反應測定儀是要求被試對單一刺激做出單一反應的儀器，主要用於測試個體的視覺、聽覺通道反應速度。
2、選擇反應時測定儀
選擇反應時測定儀是呈現不同的刺激，要求被試做出；相應反應的儀器，主要用於測定人對複雜刺激的反應速度和準確性。
3.警戒儀
警戒儀是測定個體警戒狀態的儀器。警戒是一種特殊的持續性注意，是指個體在一定環境中為覺察特定的、難以預料是否出現的訊號所保持的準備狀態。
4.注意分配儀
注意分配儀主要用於測量個體注意分配能力的大小，但也可用於研究動作、學習的程序和疲勞現象。
5、眼動儀
眼動儀是測試人眼活動情況和研究有關心理過程的法用儀器，在閱讀心理學、工程心理學和實驗心理學的研究中均具有極為重要的作用。
（三）記憶與學習實驗儀器
1、記憶鼓
記憶鼓是一種研究記憶的儀器。
2、速示器
速示器是一種短時呈現視覺刺激的儀器，在知覺、記憶和學習等方面的研究中，經常要用適當的儀器來把刺激呈現給被試，以記錄他們的反應。
3、迷宮
迷宮也稱迷津，是研究知覺和動作學習的儀器。
4.多重選擇器
多重選擇器也叫耶克斯選擇器，是透過觀察被試對空間位置的概念形成過程氷研究思維的儀器
二、腦功能成像技術在心理實驗中的運用
1．正電子放射層掃描術CPET）
（1）成像原理
把示蹤同位素注入人體，同位素釋放出的正電子與腦組織中的電子相遇時，會發生湮滅作用，產生一種方向幾乎相反的，射線，可以被專門的裝置探測到，據此可以得到同位素的位置分佈。
（2）成像策略
在實驗條件和對照條件下分別得到一幅腦血流像，對照條件除了不包括要研究的實驗因素外，其他條件與實驗條件均儘可能相同。然後將兩幅影象相減，所得到的PET影象即與所研究的實驗因素相關的腦血流像，圖中較“亮”的區域則被認為是由該實驗因素所啟用的腦區。
（3）評價
①優點：對人體基本無害，可重複使用；觀察範圍可達腦的深層部位。
②缺點：成像時間較長，使得實驗模式選擇餘地小；受放射性物質劑量的限制，同被試不利頻繁參川此類實驗，因此不利於需要被試多次參加實驗的研究；系統造價高。
2．高解析度腦電圖（EEG）
（1）成像原理
大腦在工作時，神經細胞中的離子運動會產生電流，在頭皮表面形成微弱的電位，腦電裝置透過高靈敏度的電極和放大器探測大腦工作時神經細胞中的離子運動在頭皮表面形成的微弱電位。
（2）成像策略
用事件相關電位（誘發電位）來記錄對相同刺激的多次重複呈現所產生的腦電位變化的疊加平均值，以濾去噪聲，得到與刺激相關的電訊號，其訊雜比與疊加次數的平方根成正比。
然後按照一定的物由模型，根據頭皮電位分佈計算出大腦初經電頭價源的位置、強度或方向。
（3）評價
①優點：有極高的時間分耕率，幾乎達到實時（記錄與被試的活動幾乎同時進行）；系統造價低，使用維護方便；完全無創。
②缺點：空間解析度較低，各種定位演算法的可靠性亦有待進一步證實。
3.腦磁圖（MEG）
（1）成像原理及策略
大腦工作時所形成的電流，在頭顱外表產生感應磁場，透過捕捉這些極微弱的磁訊號，便可反映大腦內部的神經活動。
（2）評價
①優點：對神經頭分源的定位較為直接與準確：具有與高解析度麻靶K相近的時間解析度。
②缺點：造價太高：只對某些流向的興奮源敏感，而其他流向的興奮原則可能無法探測到。
4．功能性近紅外光譜成像（INIRS）
（1）成像原理
利用電磁波譜中易被血紅蛋白和脫氧血紅蛋白吸收而不易被其他組織吸收的近紅外波段（700-900奈米），測量除自然衰減和散射外的光密度變化，進而推算因大腦活動而產生的皮質組織氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白和總血紅蛋白濃度的變化。
（2）評價
優點：相比於EEG/MEG，INIRS具有較優的空間定位能力。相比於IMRI，INIRS具有時間解析度優勢，且INIRS可以透過濾掉低頻訊號的方式，剔除記錄訊號中的生理噪聲，獲得更純淨的神經活動訊號。
不足：時間解析度遠低於EEG/ERP；空間測量上，INIRS的測量深度只能達到1—2厘米且不能覆蓋全腦，因此INIRS不能像fMRI那樣提供完備的大腦位置啟用資訊。
5.功能性核磁共振成像技術（fMRI
（1）成像原理
血管中主要含有兩種血紅蛋白，含氧血紅蛋白具有抗磁性，而脫氧血紅蛋白具有順磁性。
由於兩和血紅蛋白具有不同的磁性，含氧血紅蛋口和脫乳血紅蛋白的不阿比重會造成紙質間磁化卒的差異，而這種組織間磁化率的差異又會影響磁場的不均勻性，從而導致不同組織的磁頭振訊號的衰減速度產生差異，最終導致約像中不同紅織具有不同的對比度，即導致BOLD訊號的差昇。
（2）成像技術
fMRI技術透過測量被試在強磁場中活動時血液中含氧量的變化來確定神經活動。
（3）評價
①優點：無創性，同一被試可以反覆參加實驗：可同時提供機能性和結構性的影象，有利於大腦準確的機能定位；極高的空間解析度：大量引數供實驗者自由控制，以實現各種特定效果的掃描。
②缺點：時間解析度低於EEG和MEG：實驗環境不適於幽閉恐怖症患者：其招描過程小的口人噪聲妨礙了它作聽覺研究上的應用：系統造價較高。