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1、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神经元第三节神经系统第四节脑功能的各种学说第五节内分泌腺和神经 体液调节 重点问题神经系统的结构 功能脑功能的各种学说难点问题神经冲动的传导机制神经冲动化学传导的机制大脑皮层的结构与功能大脑的结构和功能 学习重难点 第一节神经系统的进化 问题 从进化的角度来看 是否所有的动物都有脑 脑是如何进化来的呢 人脑和动物的脑有何区别 大脑不断发展和完善 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 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
2、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 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
3、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 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 大脑新皮
4、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4个 猫12个 枭猴 人至少20个 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 第二节神经元 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
5、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 第二节神经元 一 神经元和神经胶质细胞 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 第二节神经
6、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 其如何产生的 神经元通过什么方式把冲动传导到该神经元其他的地方以及其他的神经元 神经元内 冲动传导的方式 电传导 神经元之间 冲动传导的方式 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 神经冲动的电传导 二 神经冲动的电传导 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性 在静息状态下 细胞膜对K 的通透性较大 对Na 的通透性较差 结果K 外流 致使膜
7、内外出现电位差 膜内比膜外略带负电 出现静息电位 动作电位神经元受到刺激时 细胞膜的通透性发生变化 它使Na 比K 和Cl 更容易通过 Na 进入细胞内部 使膜内正电荷迅速上升 并高于膜外电位 这一电位变化过程叫动作电位 二 神经冲动的电传导 全或无的法则指每个神经元都有一个刺激阈值对阈值以下的刺激不发生反应 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 兴奋的部位 内为正 外为负静息的部位 内为负 外为正形成电流 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
8、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 兴奋性突触 突触前神经元兴奋时 由突出小泡释放出具有兴奋作用的神经递质 2 抑制性突触 突触前神经元兴奋时 由突出小泡释放出具有抑制作用的神经递质 突触 三 神经冲动的化学传导 三 神经冲动的化学传导 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动 改变突触状态 神经回路是脑内信息处理的基本单位
9、最简单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 传出神经和效应器五个部分组成 四 神经回路 发散式 聚合式 环式 中枢神经系统 周围神经系统 脊髓脑干小脑间脑端脑 延髓脑桥中脑 脊神经脑神经植物性神经 神经系统 第三节神经系统 一 周围神经系统 一 脊神经31对 运动与感觉 二 脑神经12对 三 植物神经交感神经 应付紧急情况 兴奋作用副交感神经 平衡 抑制作用 二 中枢神经系统 一 脊髓 spinalcord 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 脊髓的主要作用有 脊髓是脑和周围神经的桥梁 脊髓可以完成一
10、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
11、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 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 1848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 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 原来那个精明能干 温和善良的人转变为喜怒无常 粗鲁
12、无礼 冷漠孤僻 没有工作责任心的人 他因此被老板解雇 流浪街头这件事在当时引起了美国医学界的极大震惊 盖奇事件 盖奇事件说明 大脑前额叶对人的性格 才能 行为 智力有重要作用临床观察表明 许多前额叶损伤患者都出现了如下症状不能集中注意不能进行周密推理对突发事件束手无策健忘 反应迟缓性格偏执 孤僻情绪波动 喜怒无常在临床医学上 这些表现统称为 额叶综合征 大脑皮层功能有一个重要的特点 不同的区域出现功能的专门化 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 布鲁德曼 Brodmann 1909 47区1 初级感觉区 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
13、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部 支配和调节身体在空间的位置 姿势及身体各部分的运动 运动区与躯干 四肢运动的关系是左右交叉 上下倒置的 3 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 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 运动联合区 运动区的前方 负责精细的运动
14、和活动的协调 受损后 精细活动受损 前额联合区 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 也与行为控制和人格发展有密切关系 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
15、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 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
16、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 第四节脑功能的学说 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 1 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2 真正定位理论的提出始于19世纪60年代失语症的研究 布洛卡区 威尔尼克区 视觉中枢 听觉中枢 机体感觉中枢3 20世纪40 50年代 得到进一步发展 记忆与颞叶有关 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 二 整体说 主要观点 脑的各种机能是由大脑整体负责 19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 0世纪中叶 拉什利的研究支持整体说 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 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
