有時人類似乎是個特殊計算器：它只有3磅重，含有的細胞數卻多于天上的星星——超過一千億個細胞，以驚人的效率存儲和交換信息。甚至世界上性能最好的計算機也無法反映出引導它自己運行的規則。因為你可以超越任何計算機，你的意識允許你使用你那無限的計算能力，努力確定人類大腦所具有的運行規則。
遺傳和行為
心理學對于因果關系解釋的一個重要維度，是++先天與教養++或++遺傳與環境++。由于我們可以直接觀察環境特征，這使得我們能夠更為容易地理解環境如何影響人們的行為。相反，影響行為形成的生物學因素，卻很難用肉眼直接觀察。
進化與自然選擇
1831年，達爾文剛剛從神學院畢業得到學位，就從英格蘭登上一條海洋研究船“HMS獵犬號”進行了為期五年的航行，觀察南美洲海岸。《物種起源》1859年出版，提出了一個重大科學理論：地球生命的進化理論。
自然選擇
自然選擇（natural selection）的理論認為，生物機體適應生物環境，只要這種適應性變異發生了，就會比那些適應差的個體產生更多后代。時間久了，那些具有適應生存特性的機體的數量變多。
基因型和表型
適者生存：物種中具有++生理上++和++心理上++的某些屬性，更能適應這種環境的個體，就能很好生存下來。這類能夠促進生存的生物屬性就會一代一代傳遞下去，生物物種就會進化。
從雙親那里遺傳下來一種基因型（genotype），或者說一種基因結構。外表行為表現和具有的行為模式被稱為表型（phenotype）。
人類的進化
在人類進化中，自然選擇促進兩大適應性進化——++兩足行走++和++頭腦發達++。這兩點進化為人類文明的發展提供了前提。兩足行走表明人可以直立姿勢，大腦發達意味腦的重量增加，體積變大。
在雙足直立和頭腦發達的進化之后，最重要的人類進化里程碑可能就是語言的出現。語言功能可以使人們彼此共享經驗，吸取教訓，交談甚至詼諧的玩笑，都會增強自然群居成員間的聯系。更重要的是，語言使人類積累的文明和精神財富可一代代地傳遞下去。
語言是文化發展的基礎，而文化進步是人類對環境變化、通過學習所進行的適應性反應的文化趨勢。
人類基因型的變異
基礎遺傳學
心理學的重要目標是理解遺傳與環境兩類影響因素是怎樣達到平衡的。
基因和行為
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系。
社會生物學（sociobiology）領域的研究家們試圖回答關于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。
生物學和行為
笛卡爾（1596-1650）的設想在當時是很新的重要概念：人體是一種動物性機器，完全可以通過經驗觀察和發現科學規律的途徑加以理解。
對腦的竊聽
對于人類被試，研究者們經常在其頭皮上放一些電極，記錄大范圍整合性電活動模式。這類電極提供腦電圖（electroencephalogram， EEG）數據或者是放大了的腦活動記錄。EEG被用于研究心理活動和腦反應之間的關系。
應用正電子發射斷層掃描技術（PET scans），或稱之為PET掃描技術的研究，給被試服用不同種放射活性物質（但是很安全），這些物質在腦內被活動的腦細胞吸收。頭骨外的記錄儀器能檢測出參與不同認知和行為的細胞放射活性。然后這些信息由計算機哦構造出腦的動態圖像，顯示出參與不同活動的腦結構。
磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）利用磁場和射頻波在腦內產生脈沖能量，因為脈沖可調諧到不同頻段，使一些原子與磁場偶聯。當磁脈沖被關掉的瞬間，這些原子振動（共振）并返回到自己的初始態，特殊的射頻接收器檢測這類共振及其對于計算機的通道信息，據此而產生不同原子在腦區中的定位圖像。觀察圖像，研究者們就能把腦結構和心理過程聯系起來。
MRI很有用，能給出非常清晰的腦解剖結構細節；PET掃描對功能給出較好的信息。一種稱之為功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）的新技術，將上述兩項技術優勢結合起來，通過檢測血流進入腦細胞的磁場變化而實現腦功能成像，它給出更精細的結構與功能關系。
神經系統
神經系統由數十億個高度特化的神經細胞或神經元組成，正式神經元構成了腦和分布于全身的神經纖維。
腦結構和它的功能
腦是中樞神經系統最重要的結構。人腦結構大體分為三個相互聯系的層次，最深層稱腦干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。外包在這個中央結構的是邊緣系統，它與動機、情感和記憶過程有關。包在這兩層腦結構之外的是大腦，人類的全部心理活動發生在這里。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。
| 腦結構 | 功能描述 |
|---|---|
| 腦干（brain stem） | 含有綜合調節機體內部狀態的腦結構。 |
| 延髓（medulla） | 位于脊髓的最上端，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干結構和小腦之中。 |
| 網狀結構（reticular formation） | 一類致密的神經細胞網絡，它喚醒大腦皮層去注意新的刺激，甚至在睡眠中也保持著腦的警覺反應。 |
| 丘腦（thalamus） | 網狀結構經丘腦的長纖維束，傳入的感覺信息可通過丘腦到達大腦皮層適當區，并在那里進一步加工。 |
| 小腦（cerebellum） | 在頭骨基底部貼在腦干之上，調協著身體的運動，控制姿勢并維持平衡。 |
| 邊緣系統（limbic system） | 與動機、情緒狀態和記憶過程相關。 |
| 海馬（hippocampus） | 邊緣系統中最大的腦結構，在外顯記憶獲得中具有重要作用。 |
| 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） | 腦內很小的結構，但在日常生活中的許多重要功能中具有重要作用。 |
| 大腦（cerebrum） | 戰局腦結構總重量的2/3，它的作用是調節腦的高級認知功能和情緒功能。 |
| 大腦皮層（cerebral cortex） | 大腦的外表面由數十億細胞組成。 |
半球功能一側化
內分泌系統
人類基因型特化發育出第二個高度復雜的調節系統，即內分泌系統（endocrine system），它的作用是輔助神經系統的工作。內分泌系統是一種腺體網絡，它制造和分泌被稱為激素（hormones）的化學信使到血流中。
激素影響你身體的生長。它們啟動、維持和終止性特征和副性征；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，促進機體的生存。
內分泌腺對血流中化學物質含量發生反應，或者它為其他激素或腦發出的神經沖動所興奮。然后激素被分泌到血流中，沿血流到一定距離意外的目標細胞，作為它的特異受體；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。
激素能調節如此大范圍的生化過程以至于它們被稱為“生命的信息傳遞者”。
下丘腦是內分泌系統和中樞神經系統間的中轉站。下丘腦內特化的細胞從其他腦細胞中接收信使，并釋放一些激素到腦垂體，再由腦垂體促進或抑制其他激素的釋放。
腦垂體（pituitary gland）通常被稱作“主腺體”，因為它產生約10中不同的激素，進一步影響其他內分泌腺以及影響生長的激素。
神經系統的活動
神經元
神經元（neuron）是這樣一種細胞，它能接受、加工或傳遞信息到體內其他細胞。神經元的形狀、大小、化學成分和功能各異，哺乳動物腦內已確認有200多不同類型的神經元。但是所有的神經元都有共同相似的基本結構。在你的腦內大約有一千億到一億億個神經元。
動作電位
突觸傳遞
神經遞質及其功能
乙酰膽堿
乙酰膽堿（acetylcholine）廣泛存在于中樞與外周神經系統。在老年人中一種發病率較高的退行性阿爾茲海默病（Alzheimer’s disease）的病人中，記憶喪失是由于分泌乙酰膽堿的神經元退化性變化所造成。在神經和肌肉結點上，乙酰膽堿也是一種興奮性遞質，它引起肌肉收縮。
GABA
GABA（gamma-aminobutyric acid）是最普通的腦內抑制性遞質。全腦1/3的突觸以GABA作為遞質。對GABA敏感的神經元特別集中于丘腦、下丘腦和枕葉皮層等腦結構中。顯然GABA在一些因神經活動抑制而引起的病理心理中具有重要作用。這種遞質在腦內的濃度變低，病人就會體驗到過強的神經活動出現，如焦慮情緒。
多巴胺、去甲腎上腺素和5-烴色胺
兒茶酚胺（catecholamines）是一類化學物質，包括兩種重要神經遞質：多巴胺（dopamine）和去甲腎上腺素（norepinephrine）。兩種神經遞質在精神病中均有重要作用，如情感障礙和精神分裂癥。去甲腎上腺素顯然與抑郁癥有關，增加腦內這種遞質含量的藥物，可以提高情感狀態，減輕抑郁。相反，精神分裂癥病人腦內多巴胺高于正常水平。
5-烴色胺的神經元都位于腦干，這一結構與喚醒水平和很多自主神經過程有關。
內啡肽
內啡肽（endophins）是一組神經調質類的化學物質。神經調質（neuromodulator）是能夠改變或調解突觸后神經元功能的物質。內啡肽是內源性嗎啡的縮寫，在情緒性行為和疼痛控制中具有重要作用，包括焦慮、恐懼、緊張和愉快。由于內啡肽具有愉快與痛苦調解控制作用，被稱為“進入天堂的鑰匙”。（針灸和安慰片降低疼痛，內啡肽至少具有部分作用。）
