第四章 物理主义者
当18世纪和19世纪的哲学家们坐在书房里推想各种精神现象时，一些医生和物理学家却选择了一条截然不同的道路走向心理学的知识殿堂。一些雄心勃勃的科学家，如哈维、牛顿和普里斯特利等，不但亲自动手，而且还借助仪器收集信息，特别是有关神经和精神过程的物理起因的信息。这些物理主义心理学的开路先锋，如今已成为神经生理学的开山鼻祖，他们的世界观导致了今天对构成精神现象的基本元件神经元的分子学转换研究。
第一节 魔术师——诊疗者：梅斯梅尔
1778年，在凡多姆的一个大厅里，灯光昏暗，明镜高悬，满屋子弥漫着巴洛克的怪诞气息。十来位衣饰崭新、举止优雅的女士和先生围坐在一个橡木大桶的旁边，每人手握一根从木桶里伸出来的铁棒，木桶里装满磁铁屑和一些化学品，隔壁房间传来玻璃敲打在乐器上的阵阵呜呜声。不一会儿，乐声消失，房门大开，走出一位令人敬畏的人物。他步履沉重而庄严，一身紫袍随风轻飘，手握一根像手杖一样的铁棒。
他就是创造奇迹的梅斯梅尔医生。
梅斯梅尔一脸严肃，阴森可怖。他生就一张下颌宽大的脸庞，嘴巴大而长，眉毛高挑。他的出现使病人们呆若木鸡，浑身震颤。
梅斯梅尔医生的两眼紧紧盯住其中一位男士，然后一声令下：“入睡！”这位男士的眼睛立刻闭上，头颅无力地垂在胸前，其他的病人则直喘粗气。然后，梅斯梅尔医生盯住一位妇女，用铁棒缓缓指向她。她浑身发抖，大叫起来，因为一股麻刺感正涌遍她的全身。随着梅斯梅尔沿圆圈继续前行，病人们的反应也越来越激烈。最后，他们中的一些人开始尖叫，双臂扑腾，然后晕厥。助手们把他们带到急症室加以处理，使其平静，直到完全恢复。
经过这番折腾，许多病人所患的各种疾病，从忧郁到瘫痪等，无不感觉良好，甚至当场痊愈。尽管梅斯梅尔收费不菲，可求医者依然络绎不绝，门前车马喧闹。
在今天看来，梅斯梅尔的行医好像是在胡闹，至少说是些骗人的把戏。他自己最后也未得善报。然而，大部分学者认为，梅斯梅尔当时的确相信自己的所作所为是有道理的，他是在用这个道理来为病人治病。
梅斯梅尔出生于康斯坦茨一个贫穷家庭，父亲是护林员，母亲是锁匠的女儿。他通过巴伐利亚和奥地利的教育系统闯出了一条出路。他原指望当牧师，后来又想当律师，最终选择的却是医生。
32岁时，他在维也纳拿到医学学位，因为当时他的导师并没有发现他的学位论文，即《论行星的影响》，大部分抄袭自牛顿一位同事的作品。尽管论文的题目与行星有关，可论文的内容却与星相学完全不同。论文提出，牛顿的万有引力与人体身心之间存在某种联系。在论文中属于梅斯梅尔本人的那一小部分里，他把这种理论按照牛顿随口说过的一句话而推进一步，提出人体内部存在一种不可见的体液，这种体液能够根据行星的引力而产生对应行为。不管是健康还是疾病，梅斯梅尔认为，都取决于身体的“动物引力”与行星引力是否处于和谐状态。
得到学位两年之后，梅斯梅尔娶了一位年龄远比他大的富有维也纳寡妇，从而获得进入维也纳上流社会的入场券。因为不再需要全天行医，他便把大部分注意力集中在文化和科学的发展上。当本杰明·富兰克林发明玻璃敲打乐器时，作为一位相当有天赋的业余乐师，梅斯梅尔当即购买了一台，而且很快成为行家里手，演奏如飞。他和妻子都是热切的音乐爱好者，经常看望莫扎特及其家人，而12岁的莫扎特的第一部歌剧《巴斯蒂安夫妇》，就是在梅斯梅尔家的花园里上演第一场的。
梅斯梅尔一边欣赏这些赏心悦目之事，一边在医学和心理学上开辟道路。1773年，一位27岁的少妇拜访他，说她患上一种怪病，其他医生无法医治。梅斯梅尔当然也无法医治，不过，他突然想起此前与一位耶稣会士的谈话。这位牧师对他说，磁石有可能影响人体的功能。于是，梅斯梅尔买来一套磁石，在这位妇人第二次造访时，他小心翼翼地摆弄磁石，一块接一块地将其贴在她身体的不同部位上。
奇迹发生了，她开始发抖，不一会儿竟然浑身痉挛——梅斯梅尔认为这就是“危象”——等她醒过来时，她感到症状轻了许多。经过一系列的进一步治疗，她的病症完全消失了。（今天，这种病症可被诊断为歇斯底里神经官能症，康复的原因则是受到暗示。）
梅斯梅尔终于看到磁力与他自己的动物引力之间的联系了。他认为，人体里面充满这种磁力，而不是引力体液。他还认为，最终形成的力场可能会错位，从而导致疾病发生。如果治疗得当，即可对错位的磁力进行重新对位，从而使健康得到恢复。于是，他以前称作“动物引力”的东西，现在改称“动物磁力”。病人的危象，他解释，是人体磁液流动突破障碍所致，接下来的恢复则是“和谐”。
梅斯梅尔开始治疗其他病人了。他告诉他们，要做好思想准备以面对一些反应，包括这种危象本身。果然，他们都不由自主地做出了反应，与所预期的一样。很快，维也纳报纸登满了梅斯梅尔医生的医疗奇迹。
梅斯梅尔为了广播声名，在许多城市举办了听众甚多的演讲和表演。然而，在维也纳，他公开炫耀其疗法的张扬举止激怒了城里的一些名医，而这些医生的名声在1777年又因为梅斯梅尔宣称治好一位名叫玛丽娅·特里莎·冯帕拉迪斯的病人而蒙垢。
玛丽娅是位盲人钢琴家，莫扎特为她创作过《K.456降B调钢琴协奏曲》。她3岁那年即失明，18岁那年找到梅斯梅尔求医。他宣称，在他的治疗下，她重新获得了部分视力，但只有他在场时才有视力，其他证人则不行。也许，她的失明是心理影响所致，而他也的确能够对她产生影响。然而，在1778年，她的父母决定终止治疗，维也纳医生们也宣称梅斯梅尔为江湖骗子。梅斯梅尔在巨大压力下，只好抛开一切，包括已上年岁的妻子，逃至巴黎。
在巴黎这座起伏不定、时尚如潮的都市里，梅斯梅尔凭借自我提拔的天才很快再次获取巨大声誉，但不久就又身败名裂。开始时，他为单个病人看病，后来，随着业务的增大，他发现集体处理病人更容易赚钱。他使用的方法就是自己发明的木桶法，即橡木桶，里面有用铁棒配好的磁液。由于他还可以通过碰触、手势，或长时间盯住病人眼睛的办法影响病人，他开始想到，磁铁和铁屑都不是最基本的东西。最基本的是他自己的身体，它一定是一块不同寻常的大磁铁，具有直接传递看不见的磁液的能量。
这种方法很快被称作“梅斯梅尔疗法”，成为最后的疗救希望。人们蜂拥而至，来到梅斯梅尔的诊所里。助手们在他的指导下研究学习，其弟子们在不到10年的时间里写出至少200多篇小册子和著作，专门介绍这种疗法。然而，巴黎大学的医学教授和其他正规医疗机构大都认为他是江湖骗子，公开发表看法。不过，如果梅斯梅尔认定自己是个骗子，他就不会像当时那样奋力反驳。1784年，他还通过与官场的关系，诱导国王指定一个特别委员会，由杰出的医生和学者组成，包括化学家拉瓦锡和美国大使本杰明·富兰克林，专门调查他的疗法是否属实。
委员会进行了仔细研究，包括一项在当代心理学中很常见的实验。他们告诉一些受试者，他们将通过一扇关闭的门进行磁疗，但实际上并不给他们上磁。这些受哄骗的受试者果真像真正受到磁疗一样，准确地报告说自己感到了磁疗。
对这些证据进行分析之后，委员会正确地报告说，梅斯梅尔的磁液根本不存在，但他们也错误地报告说，磁力治疗的效果只是想象而已。自此以后，梅斯梅尔疗法的名声江河日下，这场医疗运动也分裂出了彼此争辩不休的几个宗派。梅斯梅尔的结局也只能是离开名望尽失的伤心地，将其生命的最后30年花费在瑞士的土地上，过着隐士生活。
在半个多世纪里，人们一直将梅斯梅尔疗法视作一种准魔术而给予误解。一些纯粹的江湖骗子，还有杂耍艺人、冒险的外行，以及法国、英国和美国的非正规医生，都尝试过这一把戏。大部分梅斯梅尔疗法的实践者慢慢抛弃了磁石的使用，通过仪式和召唤、眼部接触和其他一些步骤实现磁液的传递。事实上，这些方法的确也能引起神情恍惚的现象和危象，起到减轻某些症状的作用。
在19世纪40年代的英国，梅斯梅尔疗法一度受到重视，因为一位叫约翰·艾略逊的医生用它治疗过神经病，外科医生W.S.瓦德也通过梅斯梅尔疗法使病人进入催眠状态，并在此状态下锯掉了病人的大腿。
在中世纪的法国，有位名叫圣奥古斯特·里埃波特的乡村医生抛弃了催眠法中所有近乎魔术和神秘仪式的装饰。他让病人看着自己的眼睛，他一边不断地暗示说，病人马上就要睡着了。当病人进入恍惚状态时，这位医生告诉他，他的症状将会消失。在许多情况下，这些症状果真消失了。到19世纪60年代，里埃波特的声名远传，传播于他的家乡法兰西之外。他写过一本书，专门讲解他的催眠法及其结果。催眠法当时受人怀疑，甚至是争辩的议题，然而从他之后，开始成为医术的一个部分。
这种催眠法的最著名实践者，是19世纪末期的让·马丁·夏尔科（Jean Martin Charcot）。他是巴黎一家医院的院长，有“治疗神经病的拿破仑”之称。他认为，催眠现象与歇斯底里状态具有许多共同之处，且也只有歇斯底里患者才可能受到催眠。他在学生面前给许多歇斯底里病人催眠，以演示歇斯底里的症状。
夏尔科还错误地认为，恍惚状态只有在病人经过两个先期阶段，即慵倦和强制性昏厥以后，才可能进入。每一个阶段都具有特定的症状，并涉及主要神经系统的功能变化。他的观点受到其他学者的批驳，因为他们证明，恍惚状态可以直接诱发，而且非歇斯底里病人也可进入催眠状态。
1882年，法国科学院正式接受催眠法，认为它是一种与磁力无关的神经生理学现象。夏尔科的几位学生，其中最著名的是弗洛伊德，继续寻找对催眠现象的心理学而不是神经生理学解释，也都以自己的方式利用过催眠法。
梅斯梅尔医生假如知道这一切的话，可能会因自己的理论受到如此排斥而大光其火，也可能幸甚志哉，因为他的治疗方案经证明仍然是有效的。
第二节 颅相者：加尔
其他物理主义者采取了完全不同的措施——抚摸并测量头颅，因为他们相信，头骨分布的细节与一个人的性格特征及精神能量直接相关。
相面术对心理学没有产生多少影响，却为一种相关的理论——颅相学，铺平了道路，而颅相学对心理学则产生过重大影响。颅相学认为，头骨的轮廓取决于大脑特定区域的发育，因此可以指示人的性格及精神力量。
这种理论的主要倡导者是弗兰茨·约瑟夫·加尔（1758—1828）。
加尔出生于德国，在维也纳接受过培训，并于1785年在该市取得医学学位，是位医生和神经生理学家。加尔鼠头鼠脑，五官低洼，很难取悦于人——但他的许多著名患者显然并不在乎他的相貌。加尔是习惯的叛逆者，不相信权威，热衷于激烈争辩，沉醉于乱搞女人，且非常贪婪，甚至在进行科学演示时还收入场费，而这在当时有悖于常规。
尽管如此，他仍然是一流的大脑解剖学家。通过解剖，他第一次向人们展示：大脑的两个半球是由一些乳白色的物质所组成的茎（接管）连接起来的；脊椎的纤维在与下脑连接时是交叉进行的（结果将使身体一侧的感觉到达另一侧的脑部）；一个物种所具有的皮层——大脑表层的灰色物质——越多，其智力水平也就越高。
加尔所做的一切是对神经科学的巨大贡献，到今天仍是如此。但这些发现却使教会的权威人士和弗朗西斯一世大为不快，因为他们将更高的智力过程归结为更加发达的大脑，而没有归结为非物质的灵魂或意识。1802年，皇帝禁止加尔进行进一步的讲演，理由是这些讲演将导致物质主义、不道德和无神论。他数度请求皇帝取消禁令，始终没有得到响应。因此，他于1807年放弃维也纳，来到巴黎。在这里，他的思想显然也没有得到拿破仑的支持，更没有受到法国学院派的回应，但他仍然固持己见，终生不渝。
加尔对大脑结构及其与智力的关系等知识所做出的贡献，本应使其在心理学史上占据令人尊敬的席位，但他的颅相学理论所取得的声誉远远超过了他对心理学的贡献，因而后世通常在评判他时，总是将他与这个理论相提并论。
当加尔第一次意识到人类智力超过动物智力的原因是人类的大脑皮层发育得更完全时，他突然想到，人类在智力和性格方面的可测性差异，也极有可能是人与人之间大脑皮层发育的不同所致。如果是这样，就可以解释侵扰他多年的困惑。不管是小学生还是大学生，有一个问题总是让他感到苦恼。他发现，一些同学虽然没有他聪明，但却得到更好的成绩，因为他们更善于记忆——而且，令人感到神秘的是，他们都长着很大的头颅，眼睛鼓出。加尔猜想，这一定意味着，眼睛后面的皮层区可能就是大脑的记忆区，记忆力旺盛者，一定是该区域的发育非常特别，甚至逼使眼睛外突。
果真如此的话，是否就意味着更高级的才能取决于大脑皮层的某个特定区域或器官呢？比如，为什么不可以存在某个专门生成“好战”或“仁慈”等的器官呢？加尔记起苏格兰联想主义者托马斯·雷德所提出的几十个大脑功能区，也许每一种功能都位于某个特定的皮层区，大凡具有某种超常功能者，极有可能是其大脑在这一区域发育特别。
他无法打开人的头颅以检测这一理论正确与否，能够做到这一点的人造X射线在当时还没有问世。但加尔还是慢慢推出一个简便的假想。正如善记忆者眼球外突一样，任何发育特别者，其相应区域的颅骨肯定也会外突。而且，说来奇怪，在他开始寻找证据时，他发现证据到处都是。下面一段文字可告诉我们他是如何发现“贪取型器官”的：
以前，我在家里使用很多役童和仆从，他们经常彼此责难，说对方偷窃某某东西。其中一些人特别厌恶偷窃，宁可饿死也不接受他人偷来的面包或水果，而那些偷窃者却嘲笑这种行为，认为他们很傻。检查其头颅时，我惊讶地发现，大部分积习已久的小偷颅骨突起，从狡猾区几乎一直延伸至眼睑根部（也即耳朵上方和前面），而这个区域平坦者往往讨厌偷窃。
加尔及其同事检查了几百位病人、朋友、犯人、精神病院的患者和其他人的头颅，并画出一张标有27个功能区域的颅骨图（后经施普茨海姆扩大为37个区域），每个区域代表一个支撑该功能的器官或皮层，凡颅骨特征突出者，其相应部位的功能就高于常人。经加尔认定的区域主要有好色区（脑勺下方）、仁慈区（前额上方正中间）、好斗区（耳后）、威严区（头顶前部）、愉快区（前额中间靠两边处）等。
加尔在1810 —1819年间，出版了一系列卷帙浩繁的著作，用以描述他的发现。通过加尔的著作和自我推销，颅相学红火起来，且在几乎一个世纪的时间内长盛不衰。有一阵子，仅在英国一地即成立了29个颅相学协会，出版数本颅相学会刊。在纽约，颅相学“诊所”在百老汇一带如雨后春笋般冒出，颅相学大师在美国各地巡回摸诊。在颅相学的巅峰时代，它甚至成为寻常百姓的日常谈资，众多人在颅相中寻找人生两难境地的答案。更令人吃惊的是，许多杰出人士和严肃学者也相信它，他们包括黑格尔、马克思、巴尔扎克、勃朗特姐妹、乔治·艾略特、瓦尔特·惠特曼等。
然而，颅相学从一开始就遭到科学界的坚决反击。加尔虽然收集并提供了大量证据，但它们几乎无一例外的全部是符合其理论的证据。他应该随机抽取样品，并显示这些包块与所谈及的特征之过度发育之间存在某种联系，而与正常或其特征不那么过度发育者头上的包块并不存在这种互动关系。另一原因是，当颅骨突出者没有所预测的特征（如好斗）时，加尔就用其他使该问题出现偏差的大脑部件的“平衡”这一术语进行辩解。加尔界定了如此之多的功能，当然可以“证明”其所选择的任何一种功能。大部分科学家认为，他的这些证明毫无价值。
对颅相学的确切否定来自实验室。彼埃尔·弗楼伦（1794—1867）是一位非常聪明的法国生理学家。他对加尔粗制滥造的方法极为惊骇，决定以实验证明是否某种特别的生理功能就位于某个特定的大脑区域之内。他是位技术高明的外科大夫，给鸟、兔和狗的头颅做过许多手术，甚至切掉一些区域，使它们恢复健康，观察它们的行为是否因为缺少这些区域而受影响。
当然，他不能够测验如记忆等的人类功能，但他可以测试加尔本人所界定的与人脑特定部位相关联的其他功能，如好色器官。照加尔的说法，该功能位于小脑（大脑最原始部分，即头颅靠后的基座部）。弗楼伦在一系列的手术中切除狗脑里越来越多的小脑之后，狗却慢慢地失去其有顺序的移动能力。其结果是，它本想向右转时，却转向左边，向前走时，却开始后退。此实验证明，小脑的功能是有目的地移动，与好色无关。
同理，弗楼伦发现，不断地切除动物的皮质会减少它们对感觉刺激的反应和启动行动的能力。小小的损伤并不造成严重后果，只是降低其对视觉刺激的总体反应能力和总体活动水平。而根据颅相学的理论，却是应该产生恶果的。大脑皮层切除得越多，动物则越显得呆滞，直至所有的反应能力和自我启动能力全部丧失。一只完全去除皮层的小鸟不再飞翔，除非把它抛入空中。弗楼伦的结论是，感觉、判断、意愿和记忆，全部分布在大脑的皮层里。尽管他在大脑里面发现大量的功能——皮质和小脑的确各有不同用途——但每一部分的具体功能并非均匀地分布于所在区域。
就这样，加尔的伪科学理论导致了对大脑功能分区的实验研究。另外，他的理论尽管在所有的细节上是错误的，但还是躲过了弗楼伦的攻击，因为后来的神经生理学家仍然按照弗楼伦的方法继续实验。他们辨别出大脑的一些特别区域，认为这些区域对视觉感知、听觉感知和运动控制具有控制作用。弗楼伦认为记忆和思维分布在整个皮层是正确的，可一些较低的精神过程，甚至一些高级的精神过程，也的确分布在不同的区域之内。
较高级的功能在大脑的某些局部得到执行，最典型的例子是语言。1861年，巴黎比塞精神病院一位51岁的病人勒波涅被转到外科室，因为他的右腿出现坏疽。外科医生是一位名叫布洛克的年轻人，他询问病情，可这位病人只是喃喃地发出一个毫无意义的声音“坦”，他只能通过手势和“坦、坦”进行交流。布洛克终于弄清楚了，“坦”是他在医院的名字。他于21年前来到这家精神病院时，已经失去语言能力，但他的智力仍是正常的，只是几年之后，他的右腿和右臂开始瘫痪。
坦进入手术室后的第6天离开人世。布洛克尸检时发现，他的大脑左侧中间偏前的地方，一块鸡蛋大小的区域严重受损，受损部位的中心几乎没有任何组织，而在它的边缘，一些剩余组织也已萎缩。根据勒波涅的病历，布洛克下结论说，损伤最早发生在这个中心区域，当时它已完全破坏了勒波涅的语言能力，后来，随着创伤的扩散，开始导致他的瘫痪。显然，大脑左半球这一较小的前端环状区，应该是语言的基座。自此以后，这个区域就叫作布洛克区。
10余年后，一位名叫卡尔·维尼克的德国医生以类似的方式发现，有些病人讲话流畅，但总爱使用一些很怪的字眼，且不理解人们对他所说的话。这些人的损伤发生在布洛克区后面几英寸远的左半球内。真相很快大白，布洛克区主管的是语法（语言的结构），而第二区，也即现称为维尼克区的区域，则主管语义（词语的意义）。这两个区域在正常的语言交流中都是必需的，布洛克区的损伤将使说话能力受损，但不影响理解，维尼克区的损伤则使病人能够说话，但说出的话往往毫无意义，而且不能正确地理解语言。
此后，两位德国生理学家，居士塔夫·弗里奇和埃杜阿·希基格，辨认出大脑皮层的一个特别区域即运动控制点，位于左中脑伸向右中脑上面的一个长条形组织。其他调查者也分别查出负责视觉、触觉和听觉的区域。到19世纪末，弗楼伦认为不存在功能分区化的看法被证明是错误的，加尔的观点则相对正确，只是在细节上错误。但到20世纪之后，进一步的研究显示，两种理论都是正确的。许多功能位于人脑某些特定的区域，学习、智力、记忆、推理、决策和其他一些高级精神活动，则发生于大脑前叶。
心理学之所以慢慢变成如今这个样子，部分是因为加尔。他所发现的大脑结构经受住了时间的考验，他的颅相学的荒唐理论导致了人类对大脑功能分区化的实验研究，他对皮层作为智力基础的强调，也使心理学迈出了更大一步，其功劳远超过形而上学，也比以前任何时候更接近于实验科学。
第三节 机械论者
给大脑分区只是用生理学的方法解释心理学的一个小部分。
随着物理学和化学在17世纪的出现，一些大胆的原型心理学家开始对精神过程进行机械解释。然而，他们缺乏观察数据，只能推想在空洞的神经里流动某种“动物的精神”（笛卡儿的说法），或某种原子（霍布斯的说法），或神经与某种“震子”（哈特利的说法）一起震动，等等。
在18世纪和19世纪早期，生理学家得以利用实际观察到的物理和化学现象来解释一些低层次的心理学过程，这些发现有：
——1730年左右，英国植物学家和化学家斯蒂芬·黑尔斯（Stephen Hales）砍掉一只青蛙的头，然后挤捏青蛙，发现青蛙的腿仍能动弹。但在他砍断青蛙的脊椎后，青蛙的腿不再动弹了。黑尔斯因此确立了反射与有意识行动之间的差别，并把反射的中心确定于脊椎，而不是大脑。
——1791年，意大利生理学家鲁伊格·伽伐尼（Luigi Galvani）用一只铜钩钩住青蛙的腿，使一部分脊椎仍然与之相连，当他用雷登蓄电池向脊髓放电时，青蛙的腿踢腾几下。伽伐尼做出结论说，在肌肉和大脑里面生成的“动物电流”是通过神经传导的，负责运动。
——19世纪早期，生理学家们提出，神经系统似一张连续不断的网络。然而，在这个世纪的早些年里，当植物组织由细胞构成的观点得到确立之后，德国生理学家西奥多·施万（Theodor Schwann）把这一观点推进了一步，认为动物组织也是由细胞构成的。他区分出一种神经细胞，很快，其他一些人也演示出，大脑细胞由细胞核和长长的分支组成，它们伸出并与其他大脑细胞的分支相连接。
——1811年到1822年间，英国解剖学家查尔斯·贝尔（Charles Bell）和法国生理学家弗兰索瓦·马让迪（Francois Magemdie）各自切断不同的动物神经，以观察哪些功能会受影响。两人的实验显示出，神经系统分感觉神经和运动神经两种：在感觉神经中，电流在里面起传导作用，电流由外向内流动，流动方向是脊椎和大脑；在运动神经中，电流由内向外流动，自大脑和脊椎流向肌肉和器官。
所有这些发现，加上我们已经掌握的有关光和色彩的物理学原理， 19世纪在感觉器官和感知生理学研究方面大有进步。在对思维如何感知周围世界这一问题上，新产生的心理学与贝克莱的神学幻想和休谟的怀疑主义完全不同。
第四节 特别的神经能量：穆勒
穆勒出生于科尔布伦茨的一个中产家庭，天赋极高，精力充沛，雄心勃勃。他生就一副拜伦式的面孔——一头卷发，嘴唇性感，一双眼睛极具穿透力。21岁时，他在柏林拿到医学学位，之后转攻生理学和解剖学，有许多惊人发现，波恩大学在其年仅24岁时即授予他准教授的头衔，29岁时又授予他全日制教授职位。
穆勒20出头即狂热地迷恋于活体解剖和动物实验。到25岁时，他已完成两大本视觉生理学方面的著作，但与此同时，自身也开始受到躁郁症的折磨。26岁时，刚成为教授的他终于娶了恋爱已久的未婚妻，但躁郁症更加严重，使其有5个月既不能工作，也无法研究。39岁时，当后来者在生理学研究中超越他时，他又一次受到躁郁症打击。该病症对他的第三次打击是在其47岁时，起因于他与1848年的大革命政见不合。1858年，也即他57岁时，该病症第四次袭来，终于使他以自杀告终。
穆勒在生理心理学方面的所有成就几乎都是在他的早年取得的。32岁时，他转入柏林大学，此时，他已无意再做那些被自己称作“切割快乐”的动物实验，转而研究动物学和比较解剖学。他不再相信实验可以解决生命的终极问题，他的里程碑式著作——《生理学手册》充满了他自己和他人的实验发现，但其中也包含许多他东拉西扯的关于灵魂的哲学讨论。
在穆勒有关神经系统的大量发现中，许多都有利于生理心理学的确立，其中有一项还产生了巨大影响。早期的生理心理学家认为，感觉神经将感觉传递至大脑，任何感觉神经都可以传导任何种类的感觉数据至大脑，正如一根管子可以传送各种输入其中的东西一样。穆勒则认为，每种感觉系统的神经只传递一种数据，光学神经只传递光线感觉，听觉神经只传递声音感觉，其他的感觉神经也只传递各自的感觉。
穆勒是在对动物进行一系列的解剖研究后做出上述结论的。他甚至还在自己身上做一些虽小但却起决定作用的实验。例如，当按压紧闭的双眼时，压力不会引起声音、味觉或口感，只会闪出光线。
我们可能要问，感觉神经的这种专业性是因为每套神经拥有独特的品性呢，还是大脑的某个区域控制着这些神经？这一点穆勒也没能弄明白。
古人认为，任何感知到的东西的最小复制品都会通过空气和神经传递到大脑里面，穆勒则指出，传递到大脑里面的都是神经脉冲。我们的感觉不是周围事物的复制品，而是与它们类似或同形的东西。
还有个问题一直在折磨哲学家和生理学家们——我们如何知道大脑对传递来的刺激的反应就一定是和现实对应的呢？这个问题被穆勒轻松解决。他认为，虹膜上的图像是对外部世界的忠实反映，也是视觉神经传递到大脑中的刺激。所以，我们的神经状态是以合适的方式对应于现实的。
第五节 最微可感知区别：韦伯
19世纪30年代，在莱比锡大学，一位长着胡须的年轻生理学教授正在进行一项与穆勒完全不同的研究。他的名字叫恩内斯特·海因里奇·韦伯（Ernst Heinrich Weber，1795—1878）。他不用手术刀，也不切开青蛙大腿，更不锯开兔子头颅，反过来，他用健康、完整无损的人类志愿者进行实验——大学生、城里人、朋友——还使用一些平凡的工具，如药房的小砝码、灯、笔和毛衣织针。
我们先来看看韦伯平凡的一天吧。他用碳粉涂黑针尖，让针垂直下落在一位俯卧在桌上的年轻人的裸背上，在年轻人的背上留下一个很小的黑点。现在，韦伯请他用一根同样涂黑的针尖指出原来那个黑点所在的位置。年轻人照做了，却指在一个离原来黑点几英寸远的地方。韦伯仔细测量两点之间的距离，并在笔记本上记录下来。他在该年轻人的背、胸脯、臂和脸等不同部位一次又一次地反复进行这项实验。
一年之后，他打开一把圆规，并在一位蒙上眼睛的男人身体的不同部位把圆规撑开按下，使两只脚均接触身体。当圆规的两只脚张得很开时，志愿者知道接触到的是两个点。而当韦伯将圆规脚拉得近一些时，受试者就难以说清接触到他身上的到底是一只脚还是两只脚。两只脚继续移动，直至一个临界点上，受试者确切地感到两只脚只是一只脚。这个临界的距离，韦伯发现，会根据身体的不同部位而有所变化。在舌尖上，该距离不到1/20英寸；在脸上，只有半英寸；而在脊梁上，不同位置距离不等，最大为2英寸半——敏感度差异竟达50倍以上。这戏剧性地说明每个部位神经末梢的敏感度具有相当大的差异。
韦伯进行的实验虽然简单，在心理学史上却至关重要。这是实验心理学史上最早的真正的实验。他每次只改变一个变量，在两点临界值测试中，测试的是身体的面积，并观察该面积在第二个变量中引发了多少变化，即两只圆规脚落点之间的关键距离。
韦伯出生于萨克松尼省的维腾贝格，兄弟三人都是杰出科学家。韦伯早期接受过医学培训，并在生理学和解剖学研究中找到了属于自己的专业。在事业早期，韦伯醉心于确定在身体不同部位引发碰触感所需要的最低触觉刺激，不过很快就转向研究更复杂也更有趣的感觉灵敏度问题，并得出一个推断：我们在两个刺激之间能够感觉到的最小的区别，并不是一个客观的、固定的数值，而是主观的，且随物体重量变化的量。
为检测这一假想，韦伯请志愿者先拿起一个砝码，然后再拿起第二个，而后说出哪一个更重一些。他利用重量不同的一系列砝码成功地确定出最微小的差别——“最微可感知差别”——也即他的受试者可以感觉到的最微弱区别。
如其所料，最微可感知差别并不是一个具体不变的重量。第一个砝码的重量越大，受试者能够感觉到的差别就越大；第一个砝码的重量越轻，他们的敏感度也就越高。他报告说：“最微可感知差别即是两个以约39∶40的比率摆在一起的重量，即是说，其中一个比另一个重1/40。”如果第一个重物重1盎司，则第二个重物的最小可感知差别为1/40盎司；如果第一个重为10盎司，则第二个重量的最小可感知差别为1/4盎司。
韦伯还测量了例如两条线的长度、两个物体的温度、两个光源的亮度、两个音调的音高等一些度量之间的最微可感知差别。他发现，最微可感知差别的大小与第二个刺激的程度有关。而且，两种刺激之间的比率是一个常数，不同的感觉系统比率不同。视觉最为敏感，可区别光线强度的1/60；对疼痛的最微可感知差别为1/30；对声音的为1/10；对嗅觉的为1/4；对味觉的为1/3。
第六节 神经生理学：赫尔曼·亥姆霍兹
1845年，一群年轻的生理学家组织了一个协会，即柏林物理学会。他们以物理原理解释所有的自然现象，包括神经及精神过程。
杜布瓦·雷蒙德给这个学会带来一位新朋友，他就是赫尔曼·亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz，1821—1894），一个驻扎在波茨坦附近军团里的外科大夫。这位害羞、不苟言笑的年轻人前额宽阔，眼睛大而有神。仅仅在几年之后，他就成为了学会最激进的旗手，因为他在神经传递、色彩、视觉、听力和空间感等方面所进行的研究，清晰地显示出支撑精神功能的神经过程是物质的，而且还可以通过实验来进行测试。
亥姆霍兹从不认为自己是位心理学家，因为他的最主要兴趣在物理学上。尽管他将职业生涯的最初20年在很大程度上奉献给了生理学，但他在这一时期的目标，却是要用感觉器官和神经系统的物理学术语来解释感知现象。在此过程中，他的努力对实验心理学产生了巨大影响。可笑的是，在他那个时代，亥姆霍兹最著名的科学成就竟是检眼镜的发明。这个小东西总共仅花费他8天时间，且他自己也认为不值一提。然而，正是有了这个小玩意儿，医生们才得以第一次真正地察看活体视网膜。
亥姆霍兹一跃而成为其所处时代中名列前茅的科学家——他所取得的成就使其赢得贵族称号（姓名前的“冯”字即由此而来）。他对其他科学家或同事们既客气又慷慨，在私生活上，表现为一位极为正常的中产阶级教授先生，其生活平淡如水。
他的父亲是波茨坦一所专业学校的哲学和文学老师，薪水很低。他从父亲那里继承了古典文学和哲学的深厚根基；经过医学培训后，他在穆勒的指导下完成了学业论文，入伍后成为一支军团的外科医生，在那里服役5年；他在接到第一份学术职位时娶妻，生育两个孩子后成为鳏夫，再婚，又生三子。他在职业生涯一路攀升，职位越晋越高，学术成果越来越多，社会地位扶摇直上。他从未卷入过名誉权纷争，且只加入过一次学术争论。根据记录，他的业余爱好是古典音乐和登山。
亥姆霍兹在军队服役时即开始了他的研究生涯。当时是在和平时期，他拥有较多的空闲时间，因此，他在营房里搭起一间实验室，进行青蛙解剖实验，目的是支持一种机械主义的行为观点。他测量出青蛙产生的能量和热量，并设法以青蛙摄取的食物的氧化量进行解释。
他以自己对青蛙的实验数据和学到的物理知识为基础，写了一篇论文，题名《论力的守恒》，并于1847年提交给柏林物理学会。他的论点是，所有的机器都遵守能量守恒的法则，因此，永恒的运动是不可能的。然后，他说，有机物的运动过程也是这样。因此可以将生理学建立在牛顿力学的立场上。这篇文章使他赢得较高的声望，普鲁士政府于是不再要求他服兵役，转而让他在柏林艺术科学院任解剖学讲师，一年以后，又指派他担任哥尼斯堡大学的生理学教授。
在余下的20多年里，亥姆霍兹将大部分时间投入对感觉和感知生理学的研究。
他的第一个历史性研究成果是测量神经脉冲在神经纤维上的传递速度。首先他着手测量青蛙运动神经的脉冲速度。由于当时还没有先进的设备，他只能把一台检电计绑在青蛙腿上（青蛙运动神经在腿上），一根在旋转鼓上画直线的指针会显示电流通过神经上半端到青蛙腿踢蹬之间的时间差。得到刺激与蹬腿之间的时间差和距离之后，亥姆霍兹就可以计算神经脉冲的速度，约为每秒90英尺。
他还测量了人类受试者神经脉冲的速度。他请来志愿者，给他们的脚趾或大腿上施放微弱的电流，要求他们在感到电流时，立即举手示意。这些实验得出的数字为每秒165～330英尺不等。亥姆霍兹认为，这些数字没有从青蛙腿上得出的数字准确可靠。
他于1850年将实验结果发表，但初期并不被人们接受，尽管最终还是赢得了广泛认同。即使他一生没有做过任何事情，仅这一点就可使其在心理学史上永垂不朽。
1852年，他开始对彩色视觉产生兴趣。自从牛顿于1672年发现太阳的白光是所有可视彩光的混合之后，生理学家和心理学家争相尝试察看眼睛和思维是如何感知色彩的。最让人困惑的是，当所有色彩的光混合在一起时，我们看到的是白色，而当两种互补色，比如红色的与蓝绿色的光线混合在一起时，同样也是白色。同理，我们看见纯橘红光线的时候会看见橘红，而当红色和黄色光线混合在一起时，也会变成橘红。
作为物理学家，亥姆霍兹知道，三种特别的色彩——红、蓝紫和绿的特别色调，按合适的比例混合在一起时，可以产生其他任何色彩，它们都是原色（所谓颜料的原色是洋红、蓝绿和黄色）。他推想，这就意味着人类视力可能检测出这三种色彩。
他进一步提出假说，视网膜一定有三种不同的接受细胞，每种细胞负责一种颜色。他依靠穆勒特定神经能量的理论推想，从每个接受器伸向大脑的神经不仅传递视觉信息，而且还传递特别的色彩信息。
一位叫托马斯·杨（Thomas Young）的英国科学家曾于1802年提到过类似的理论，但他没有实验证据，因而被人们忽略了。亥姆霍兹收集到大量证据，包括:当不同色彩的光线混合在一起时，我们所体会到的色彩；当紧盯某种强烈的色彩看过一阵后，我们看到的互补色的残余；存在于一些人畜中的色盲现象；某种大脑损伤对色彩视觉产生的影响；等等。而且，他慷慨地承认杨的发现在先，因而，他对色彩视觉的说法此后就被称作杨-亥姆霍兹理论或三色理论。
他的研究成果，即《生理光学手册》（1856 —1867），达50万言（约100万汉字）。书中除了阐述自己的研究成果之外，还概括了前人在这方面进行的所有研究。此后的好几代人中，该书一直是眼睛光学和神经性研究的权威论著。
在《生理光学手册》中，亥姆霍兹主要处理了视觉的物理学和生理学，并就生理学的过程进行了敏锐观察，认为思维可以借助这些生理学过程，对来自视觉神经的信息进行解释。他在感觉和感知之间做了非常有价值的区分。感觉是视觉神经脉冲，是由光线对视网膜的刺激形成的；感知是意识根据接收到的神经脉冲形成的有意义的解释。
他还宣称，意识在尝试与过错中学会了解释感觉。空间感是个很好的例子。康德认为，意识天生就知道空间关系；亥姆霍兹则争辩说，通过经验，我们才慢慢对空间关系形成正确的判断。在孩童时期，我们通过尝试，一点点地得知如大小、方向、色彩强度等视觉线索和物体的远近、左右、上下方位等。
他还突然想到，如果他的理论正确，那么颠倒抵达受试者大脑的空间感，则受试者应该能够适应这种倒错的视觉。于是，他做出一副带棱的眼镜，使物体出现在实际位置的右边。当戴着这种眼镜的受试者试图碰触面前的物体时，结果却错过了，因为他们的手伸向的不是实际的位置。接下来，他让受试者戴着眼镜继续拿取物体，然后碰触实际位置上的物体，他们开始有意识地朝眼镜中看到物体的左边伸手。几分钟后，他们都能很快按照物体的实际位置拿取物体，因为他们已经经历了感知适应，他们的意识已经重新解释了从视觉神经传递过来的信息，从而做出了对现实相对关系的正确判断。然而，当摘下眼镜再去拿取物体时，他们却又错过了，所有的手都伸到了实际物体的左边。这就说明，意识的正常空间感需要一段时间进行复原。
康德认为解释因果关系的能力是天生的，对此，亥姆霍兹非常赞同。他坚持认为，除此之外几乎所有的知识和思想都是意识对感觉经验解释的结果。
亥姆霍兹的理论并没有完全击溃先天论者，不过，自亥姆霍兹时代以后，心理学的主流大都是实证主义和实验性的。亥姆霍兹自认为不是一位心理学家，可事实上，他对心理学所产生的深远影响，远远超过了他对物理学和生理学所做的贡献。
第七节 心理物理学：费希纳
费希纳出生于德国东南部的一个小镇，父亲是该镇的牧师。正如他的儿子一样，这位父亲把宗教信仰与坚定不移的科学观结合起来，并使用上帝的语言布道。他的一些行为使村里人大惑不解，譬如他在教堂的尖顶上安装一枚避雷针，难道上帝连自己也保护不了吗？
费希纳在莱比锡大学学习医学，但在1822年拿到学位之后，他的兴趣迅速转移至物理学和数学方面。毕业之后，他主要以翻译为生，从1824年起，他开始在大学里讲授物理学，致力于电流研究，写出许多专业文章。他的孜孜研究使其在物理学上获得巨大声誉，但自己也为此付出了相当的代价：剧烈的头疼，并一度失控无法思想。这种病症导致他不停地兜圈子，忙碌些鸡毛蒜皮的小事。
他在30出头就飞黄腾达，爱情事业双丰收——于1833年结婚，并于1834年获得全职教授职位——但其身体状况却持续恶化，去温泉浴场寻求治疗，也收效甚微。
之后，他试图通过研究后象以转移注意力。研究过程中，费希纳往往戴着太阳镜长时间地观测太阳。尽管其研究得到认可，但他却患上了严重的恐光症，几乎失明。为了避光，他躲进了暗室，忍受着疼痛、压抑、无法排遣的无聊和严重的消化道疾病的折磨。在3年养病期间，他在各方面都处于人生的最低点。他把自己的房子漆成黑色，无论白天晚上都待在里面，什么人也不见。各种泻药、冲浪治疗、催眠术、休克治疗都无济于事。他仍然莫名其妙地反复忙碌于一些琐事，同时受到另外两种感觉的折磨：一方面，他为感到自己已接近发现这个世界的秘密而喜悦；另一方面，又为是否能科学地证明这些秘密的正确性而担心。
不过，他还是慢慢地好转起来。他可以在光线下看东西，且乐于与人讲话。几个月后，他第一次走到花园里散步。花儿看上去更加明亮，色彩更加鲜艳，他感到自己对这些东西施予了内在的光，他认为自己发现了花朵的灵魂。
此后不久，费希纳写出一本书，详细讨论了植物的精神生活。在余下的几年里，他施尽各种办法宣传自己的泛灵论，即意识与物质在世界里同时存在。
1850年10月22日早晨，他躺在床上考虑如何向机械论者证明，意识和肉体其实只是一个统一体的两个方面。就在这时，一道灵光在他的脑海闪过：如果他设法证明在刺激的力量与感觉到的强度之间存在某种数学关系，那么他就可以证明灵与肉的统一。
费希纳接受过物理学和数学的训练，他的感觉是，当刺激的强度增大时，它应该要求更大的差别。从数学上来说，刺激在长度上的几何增大会导致感觉上的算术增大。
费希纳的猜想似乎无法证明。刺激强度容易测量，主观感觉却无法测量，于是他想到，可以通过测量感觉者刚能察觉到的、最小的刺激力量来间接地测量感觉。
费希纳并没有从老师韦伯那里得到这一灵感，而是修改了韦伯表达刺激强度与感觉强度之间的关系公式。尽管费希纳想把这份荣誉归还给他的老师，将修改后的公式依然称作“韦伯定律”，但后来的心理学家坚持把修改后的公式叫作“费希纳定律”。
费希纳将余下的9年花费在辛苦的实验当中，收集了大量能够确证这个定律的数据。在实验中，他极有强制力且非常严格。他不知疲劳地让受试者举起重物，注视光源，聆听各种杂音和音调，观察彩色样本等，而后说出它们在感觉上的异同。他对每种刺激的强度进行了范围广泛的实验，使用3种方法测量这些判断，其中仅是一种，他就列出24576种判断的表格和计算结果。他第一次系统地将探索物理和心理学王国之间的数量关系视作一种新的科学专业，并将其命名为“心理物理学”。
1860年，费希纳将其研究成果公布于世，出版了两卷本的《心理物理学纲要》，对后世影响颇大。