第二章 心理的神经生理机制本章内容第一节 神经系统的进化第二节第二节 神经元神经元第三节第三节神经系统神经系统第四节第四节 脑功能的各种学说脑功能的各种学说第五节 内分泌腺和神经体液调节 重点问题n神经系统的结构、功能n脑功能的各种学说 难点问题n神经冲动的传导机制n神经冲动化学传导的机制n大脑皮层的结构与功能n大脑的结构和功能学习重难点第一节第一节 神经系统的进化神经系统的进化问题？u从进化的角度来看，是否所有的动从进化的角度来看，是否所有的动物都有脑？物都有脑？u脑是如何进化来的呢？脑是如何进化来的呢？u人脑和动物的脑有何区别？人脑和动物的脑有何区别？地球形成地球形成（46亿年前）亿年前）植物植物动物动物大大脑脑不不断断发发展展和和完完善善无脊椎动物无脊椎动物低等脊椎动物低等脊椎动物高等脊椎动物高等脊椎动物原生动物原生动物一、神经系统的起源一、神经系统的起源原生动物无神经系统 单个细胞组成，单个细胞执行着各种功能，有内浆、外浆。 变形虫变形虫二、神经系统的进化和脑的产生二、神经系统的进化和脑的产生多细胞动物网状的神经系统 开始出现神经系统网状神经系统。细胞之间没有突触连结，没有中枢，神经兴奋向任何方向传导。 环节动物链状神经系统（头部神经节集中） 能够对周围的振动和光线作出反映，初步具有了感觉能力。（蚯蚓光、振动） 节肢动物节状神经系统 神经系统由三部分组成头部神经节（脑的雏形）、胸部神经节和腹部神经节。行为比环节动物复杂，能够分辨声音、颜色、气味等。但一些节肢动物不能利用感官的协同活动反应外界事物。（昆虫：蜜蜂、蚂蚁、蜘蛛）无脊椎动物的神经系统无脊椎动物的神经系统 低等脊椎动物管状神经系统神经管前端膨大的部分首先形成了脑泡，后来发展出五个独立的脑泡：前脑、间脑、中脑、延脑和小脑。两栖类动物的前脑发展成为两个半球。爬行类动物开始出现的大脑皮层。三、高等脊椎动物的脑三、高等脊椎动物的脑指哺乳动物，包括啮齿类、食肉类、灵长类。哺乳动物的神经系统更加完善，大脑半球开始出现沟回，脑的各部位的机能也日趋分化。大脑皮层是整个神经系统的最高部位。从低等脊椎动物到高等脊椎动物，脑进化的特点（一）脑的相对大小的变化7.30脑的进化 进化特点之一进化特点之一: : 脑重占体重的比例增加脑重占体重的比例增加从低等脊椎动物到高等脊椎动物，脑进化的特点（二）皮层相对容积和面积的变化 大脑的发展初期与动物嗅觉机能的发展有关,与嗅觉有关的皮层称为旧皮层。后来发展起来的称为新皮层。新皮层到了哺乳动物才得到巨大发展。 若用皮层指数（实际的大小与期望大小比值）来表示，人类新皮层的容积是非灵长类动物新皮层容积的3.2倍。 进化特点之二进化特点之二: :大脑新皮层的容积和面积增大大脑新皮层的容积和面积增大从低等脊椎动物到高等脊椎动物，脑进化的特点（三）皮层内部结构的变化人脑的功能更复杂。如，视觉区的数量，松鼠有人脑的功能更复杂。如，视觉区的数量，松鼠有4 4个，猫个，猫1212个，枭猴，人至少个，枭猴，人至少2020个。个。进化特点之三：结构、功能更复杂进化特点之三：结构、功能更复杂. .四、人类文化与脑的进化不同人群的文化存在很大差异文化是人类的产物，在某种意义上也可以说是脑的产物。脑是复杂的系统，它控制着我们的行为。人脑中有大约100亿个神经元。神经元是怎样工作的？神经元是怎样工作的？第二节第二节 神经元神经元 一、神经元和神经胶质细胞 神经元就是神经细胞，是神经系统结构和机能的单位，它的基本作用是接受和传送信息。 （一）神经元神经元的结构：胞体、树突、轴突胞体：由细胞膜、细胞核、细胞质组成，在这里进行着维持生命的各种代谢活动.树突：较短，负责接受刺激，并把刺激传向胞体。轴突：较长，每个神经元只有一个轴突。作用是传导刺激到它联系的各种细胞。一、神经元和神经胶质细胞一、神经元和神经胶质细胞（一）神经元（一）神经元 神经元的分类神经元的分类（按照功能来分） 内导神经元（感觉神经元）：收集与传递刺激到脊髓和大脑； 外导神经元（运动神经元）：将脊髓和大脑发出的信息传递给肌肉和腺体，支配器官活动； 中间神经元：介于前两者之间，起联络作用。中间神经元的链接形成中枢神经系统的微回路，是脑进行信息加工的主要场所。 第二节第二节 神经元神经元 一、神经元和神经胶质细胞一、神经元和神经胶质细胞（二）胶质细胞（二）胶质细胞 位于神经元与神经元之间 作用 促进神经元之间的沟通，起到支架的作用 形成绝缘层，使神经冲动快速传导 给神经元输送营养第二节第二节 神经元神经元 神经元是通过接收和传递神经冲动来进行信息交换的。什么是神经冲动什么是神经冲动, ,其如何产生的其如何产生的? ?n神经元通过什么方式把冲动传导到神经元通过什么方式把冲动传导到该神经元该神经元其他其他的地方的地方以及以及其他的神其他的神经元经元？n神经元内，冲动传导的方式神经元内，冲动传导的方式电传导电传导？n神经元之间，冲动传导的方式神经元之间，冲动传导的方式化学传导化学传导？（一）什么叫神经冲动（nerveimpulse)当任何一种刺激（机械的、热的、化学的或电的）作用于神经时，神经元就会由比较静息的状态转化为比较活动的状态。二、神经冲动的二、神经冲动的电传导电传导二、神经冲动的二、神经冲动的电传导电传导（一）什么叫神经冲动 静息电位是如何产生？ 与神经元细胞膜的通透性有关 细胞膜对不同的离子具有不同的通透细胞膜对不同的离子具有不同的通透性。在静息状态下，细胞膜对性。在静息状态下，细胞膜对K+ K+ 的的通透性较大，对通透性较大，对 Na+Na+的通透性较差，的通透性较差，结果结果K+K+外流，致使膜内外出现电位差。外流，致使膜内外出现电位差。膜内比膜外略带负电，出现膜内比膜外略带负电，出现静息电位静息电位。 动作电位 神经元受到刺激时，细胞神经元受到刺激时，细胞膜的通透性发生变化。膜的通透性发生变化。 它使它使NaNa 比比K K 和和ClCl 更更容易通过。容易通过。NaNa进入细胞内部，进入细胞内部，使膜内正电荷迅速上升，并高使膜内正电荷迅速上升，并高于膜外电位。这一电位变化过于膜外电位。这一电位变化过程叫程叫动作电位动作电位。二、神经冲动的二、神经冲动的电传导电传导 全或无的法则 指每个神经元都有一个刺激阈值刺激阈值n对阈值以下的刺激不发生反应；对阈值以下的刺激不发生反应；n对阈值以上的刺激，不论其强弱均给出同样高度对阈值以上的刺激，不论其强弱均给出同样高度（幅值）的神经脉冲发放。（幅值）的神经脉冲发放。兴奋的部位：内为正、外为负兴奋的部位：内为正、外为负静息的部位：内为负、外为正静息的部位：内为负、外为正形成电流，冲动传递形成电流，冲动传递神经元和神经元之间冲动的传导靠突触三、神经冲动的三、神经冲动的化学传导化学传导（一）突触的结构 突触前成分：突触小泡(神经递质) （神经递质神经细胞间神经信息传递所中介的化学物质）突触间隙突触后部分：临近神经元的树突末梢或胞体内的一定部位（分子受体）。三、神经冲动的三、神经冲动的化学传导化学传导 神经兴奋在突触间的传递，是借助于化学物质（神经递质）来完成的。神经冲动到达轴突末梢时，突触小泡释放神经递质，作用到突触后膜的受体，改变了膜的通透性，引起突触后神经元的电位变化。1.1.兴奋性兴奋性突触：突触：突触前神经元兴奋时，由突出突触前神经元兴奋时，由突出小泡释放出具有小泡释放出具有兴奋作用兴奋作用的神经递质。的神经递质。2.2.抑制性抑制性突触：突触：突触前神经元兴奋时，由突出突触前神经元兴奋时，由突出小泡释放出具有小泡释放出具有抑制作用的抑制作用的神经递质。神经递质。 突触三、神经冲动的三、神经冲动的化学传导化学传导三、神经冲动的三、神经冲动的化学传导化学传导药物为什么会影响人的行为？药物可以模仿、复制、或者阻断神经递质的活药物可以模仿、复制、或者阻断神经递质的活动，改变突触状态。动，改变突触状态。 神经回路是脑内信息处理的基本单位。最简单神经回路是脑内信息处理的基本单位。最简单的神经回路就是反射弧。反射弧有感受器、传入的神经回路就是反射弧。反射弧有感受器、传入神经、神经系统的中枢部位、传出神经和效应器神经、神经系统的中枢部位、传出神经和效应器五个部分组成。五个部分组成。四、神经回路四、神经回路发散式聚合式环式中枢神经系统中枢神经系统周围神经系统周围神经系统脊髓脊髓脑干脑干小脑小脑间脑间脑端脑端脑延髓延髓脑桥脑桥中脑中脑脊神经脊神经脑神经脑神经植物性神经植物性神经神神经经系系统统第三节第三节 神经系统神经系统一、周围神经系统（一）脊神经（一）脊神经 3131对，运动与感觉对，运动与感觉（二）脑神经12对（三）植物神经（三）植物神经交感神经：应付紧急情况，兴奋作用交感神经：应付紧急情况，兴奋作用副交感神经：平衡、抑制作用副交感神经：平衡、抑制作用名称名称分布位置分布位置机能机能脑神经脑神经头部和面部头部和面部头、面部的感觉和运动头、面部的感觉和运动脊神经脊神经躯体和四肢躯体和四肢躯体的感觉和运动躯体的感觉和运动植物性植物性神经神经内脏、心血管、腺内脏、心血管、腺体（分交感神经和体（分交感神经和副交感神经）副交感神经）内脏、心血管、腺体活内脏、心血管、腺体活动（一般不受人控制）动（一般不受人控制）二、中枢神经系统（一）脊髓（spinalcord)v是中枢神经系统的低级部位，位于脊椎管内，略呈圆柱形，前后稍扁。它上接延髓，下端终止于一根细长的终丝。v脊髓的主要作用有：n脊髓是脑和周围神经的桥梁；n脊髓可以完成一些简单的反射活动，如膝盖反射、肘反射、跟腱反射等。（二）脑干延脑与基本的生命活动有关，“生命中枢”桥脑中枢神经与周围神经之间传递信息的必经之地，调节和控制睡眠中脑视听反射中枢，随意运动网状系统控制意识状态，保持大脑皮层兴奋性丘脑中继站，接收视听系统的信息并传入皮层，控制睡眠和觉醒下丘脑调节交感神经和副交感神经的主要皮下中枢，对维持体内平衡，控制内分泌腺的活动，对情绪有影响（三）间脑下丘脑是控制爱情的位置许多科学家证明爱情的“中枢”是在大脑深处的“下丘脑”。美国约翰霍普金斯医学院的医疗心理学家乔恩马奈发现下丘脑能够分泌出苯乙胺神经激素，是使人进入爱情妙境的物质，控制着爱情的产生和发展。热恋中的大脑会使下丘脑分泌出过量的苯乙胺，使人置身于炽热的爱情中；失恋时下丘脑分泌的苯乙胺会大大的减少，使人置于一蹶不振、惶惶不可终日的状态。（四）小脑协调大脑维持身体平衡与协调动作（五）边缘系统与本能活动有关与记忆有关脑各个部位的机能名称名称机能机能延脑延脑心跳、呼吸、咀嚼、吞咽、唾液分泌、呕吐、喷嚏、咳嗽心跳、呼吸、咀嚼、吞咽、唾液分泌、呕吐、喷嚏、咳嗽脑桥脑桥调节肌肉紧张、某些内脏活动调节肌肉紧张、某些内脏活动中脑中脑视视觉觉、听听觉觉、调调节节骨骨骼骼肌肌的的紧紧张张度度、调调节节姿姿势势、协协调调运运动动、定向反射等定向反射等间脑间脑丘脑：初步加工神经冲动丘脑：初步加工神经冲动下丘脑：调节内脏活动和内分泌，调节体温、摄取营养下丘脑：调节内脏活动和内分泌，调节体温、摄取营养网状网状结构结构激活或抑制大脑两半球激活或抑制大脑两半球边缘边缘系统系统嗅觉、记忆、动机、内脏活动、躯体活动、情绪活动嗅觉、记忆、动机、内脏活动、躯体活动、情绪活动小脑小脑保持身体平衡、调节肌肉活动、协调随意动作保持身体平衡、调节肌肉活动、协调随意动作三、大脑的结构与机能三、大脑的结构与机能（一）大脑的结构 大脑是中枢神经系统的最高级部分，是各种心理活动的中枢. 大脑半球是由表面的灰质和深部的白质组成。盖奇再也不是原来的盖奇了v1848年在美国东北,有一群工人在精明能干的领班盖奇(Gage)带领下建造铁路n一次意外使一根铁钎穿入盖奇的大脑并从头顶射出，经过抢救和治疗，他身体康复了，但是n原来那个精明能干、温和善良的人转变为喜怒无常、粗鲁无礼、冷漠孤僻、没有工作责任心的人，他因此被老板解雇，流浪街头n这件事在当时引起了美国医学界的极大震惊盖奇事件v盖奇事件说明，大脑前额叶对人的性格、才能、行为、智力有重要作用v临床观察表明, 许多前额叶损伤患者都出现了如下症状n不能集中注意不能集中注意n不能进行周密推理不能进行周密推理n对突发事件束手无策对突发事件束手无策n健忘、反应迟缓健忘、反应迟缓n性格偏执、孤僻性格偏执、孤僻n情绪波动，喜怒无常情绪波动，喜怒无常v在临床医学上，这些表现统称为“额叶综合征”u大脑皮层功能有一个重要的特点：不同的区域出不同的区域出现功能的专门化，现功能的专门化，u那么大脑皮层的不同部位有什么功能呢？那么大脑皮层的不同部位有什么功能呢？（二）大脑皮层的分区及机能（二）大脑皮层的分区及机能布鲁德曼（布鲁德曼（BrodmannBrodmann，19091909），），4747区区v1 1初初级级感感觉觉区区：包括视觉区、听觉区和机体感觉区。是接受和加工外界信息的区域。视觉区：枕叶内17区。接受眼睛输入的神经冲动，产生初级形式的视觉。例如，光的觉察。听觉区：颞叶内41、42区。产生初级形式的听觉。机体感觉区：中央沟后面的狭长区域。接受皮肤、内脏等器官的感觉刺激，产生温度、疼痛等不同感觉。躯干、四肢在体感区的投射关系是左右交叉、上下倒置的。2、初级运动区 位于中央前回和旁中央小叶前位于中央前回和旁中央小叶前部。部。支配和调节身体在空间的位支配和调节身体在空间的位置、姿势及身体各部分的运置、姿势及身体各部分的运动。动。运动区与躯干、四肢运动的运动区与躯干、四肢运动的关系是左右交叉、上下倒置关系是左右交叉、上下倒置的。的。 3. 3. 联合区联合区具有整合或联合功能的脑区，面积占大脑总面积的4/5左右。感觉联合区感觉联合区：邻近感觉区的脑区。受损后，产生失认：邻近感觉区的脑区。受损后，产生失认症。不能认识区分物体形状。症。不能认识区分物体形状。运动联合区运动联合区：运动区的前方，负责精细的运动和活动：运动区的前方，负责精细的运动和活动的协调。受损后，精细活动受损。的协调。受损后，精细活动受损。前额联合区前额联合区（前额叶）：位于运动区和运动联合区的（前额叶）：位于运动区和运动联合区的前方。与高级认知活动功能有密切关系，也与行为控前方。与高级认知活动功能有密切关系，也与行为控制和人格发展有密切关系。制和人格发展有密切关系。语言区语言区布洛卡区：控制舌头和鄂的运动，受损会引起运动性失语症。 病人阅读、理解和书写不受影响。他们知道自己想说什么但发音困难，说话缓慢费力。 威尔尼克区：与理解口头言语有关，受损会引起听觉性失语症。 病人不理解口语单词，不能重复刚刚听过的桔子，也不能完成听写活动 。词形视觉中枢：看不懂文字材料，产生视觉失语症或失读症。 大脑分左右半球，每一半球都有感觉区、运动区、视觉、听觉、联合区。 正常情况下，两半球协调活动，一半球的信息通过胼胝体传到另一半球。但两半球是否具有不同功能？但两半球是否具有不同功能？（三）大脑两半球的一侧优势（三）大脑两半球的一侧优势 左半球主要负责言语、阅读、书写、数学运算和逻推理等。 右半球知觉物体的空间关系、情绪、音乐和艺术欣赏、舞蹈雕塑等。 正常情况下，两半球即分工又联合活动，完成复杂的活动。四、神经系统的发育和脑的可塑性一女婴，因病变，切除了脑右半球。30岁时表现：复杂图形的知觉、空间关系理解、图形识别、音乐绘画等均正常。脑具有一定的可塑性，这种可塑性贯穿一生，但年龄小，可塑性越大。脑的可塑性脑的可塑性 在后天经验的影响下，脑的结构、形态、功能等方面会发生一定的变化。 老鼠被饲养在不同环境中： 关在铁丝网笼子里； 关在不透明的笼子里； 刺激丰富的笼子里。结果：丰富环境中的老鼠，大脑皮层更重，灰质厚，皮层在脑中比重大；反应更灵敏，学习速度更快。 启示：丰富的生活环境对脑的发育有一定好的作用。启示：丰富的生活环境对脑的发育有一定好的作用。第四节第四节 脑功能的学说脑功能的学说 主要问题脑是整体发挥作用？还是不同区域负责不同的功能？还是即分工又合作？一、定位说主要观点：各种机能是由大脑的一些特定区域负责的。主要观点：各种机能是由大脑的一些特定区域负责的。1.1.始于颅相说始于颅相说. .将颅骨的外部特征与行为的某些方面联系起来将颅骨的外部特征与行为的某些方面联系起来2.2.真正定位理论的提出始于真正定位理论的提出始于1919世纪世纪6060年代失语症的研究。年代失语症的研究。布洛卡区布洛卡区, ,威尔尼克区威尔尼克区视觉中枢、听觉中枢、机体感觉中枢视觉中枢、听觉中枢、机体感觉中枢3.203.20世纪世纪40405050年代，得到进一步发展。年代，得到进一步发展。记忆与颞叶有关；记忆与颞叶有关；情绪与边缘系统有关。情绪与边缘系统有关。 定位理论对脑的功能做出静态的、局部的描述。定位理论对脑的功能做出静态的、局部的描述。二、整体说主要观点：脑的各种机能是由大脑整体负责。v19世纪中叶，弗罗伦斯发现，切除动物一部分皮层导致的行为损伤，能恢复。他认为,动物行为损伤的程度与切除大脑皮层的大小有关。v0世纪中叶，拉什利的研究支持整体说。n均势原理：皮层各部位几乎以均等的程度对学习、记忆发生作用；n总体活动原理：大脑是以总体发生作用的，学习活动的效率与大脑损伤的面积有关，与损伤的特定部位无关。三、三个机能系统学说鲁利亚提出，主要观点脑的一定部位损伤，不是导致某一孤立的心理机能丧失，而是导致一系列心理过程的障碍。提出大脑皮层定位是动态的、系统的机能定位说。脑分成三个互相紧密联系的机能系统。调节激活和维持觉醒状态的激活系统。信息接受、加工和储存的系统。行为调节系统。任何一种心理活动是三个系统相互作用，协调活动的结果，既分工又合作。丰富了脑功能的理论，很受重视的一种理论。四、模块说四、模块说20世纪80年代出现的一种新理论。 人脑在结构和功能上是由高度专门化并相对独立的功能模块组成的。 不同的模块有不同的功能，模块的结合保证着认知功能的完成。例如模式识别中：面孔识别模块、物体识别模块。评价：它揭示的是人脑的整体性；它不是对脑功能的静态的、局部的描述，而是对脑运转状态的动态的全局性的描述。五、神经网络学说各种心理活动，特别是一些高级复杂的认知活动，都是由不同脑区协同活动构成的神经网络实现的，而这些脑区可以经由不同神经网络参与不同的认知活动，并在这些认知活动中发挥不同的作用。第五节内分泌腺和神经体液调节一、内分泌腺的概念二、内分泌腺的分类及机能三、神经体液调节腺体外分泌腺（有管分泌腺），如：汗腺和胃腺内分泌腺（无管分泌腺），如内分泌物和荷尔蒙 内分泌腺对人类行为的影响身体的发育；一般的新陈代谢；心理发展；第二性征的发展；情绪行为；有机体的化学成分。一、内分泌腺分类二、内分泌腺的分类及机能 甲状腺甲状腺促进机体的新陈代谢促进机体的新陈代谢 副甲状腺副甲状腺保持血液和细胞内钙的浓度有重要作用保持血液和细胞内钙的浓度有重要作用 肾上腺肾上腺维持体内钙离子及水分的正常含量维持体内钙离子及水分的正常含量 脑垂体脑垂体分泌促腺激素，控制多种不同的内分泌腺，分泌促腺激素，控制多种不同的内分泌腺，因而称为因而称为“主腺主腺”。 性腺性腺分泌性激素和促进第二性征的发育。分泌性激素和促进第二性征的发育。三、神经体液调节v神经系统通过内分泌腺分泌的激素影响各种效应器官的活动。