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1、 第二章心理的神经生理机制 心理的器官在哪里 脑or心脏 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 脑的进化 1 神经系统的发生单细胞动物原生动物 变形虫 没有专门的神经系统 感受器官和效应器官多细胞动物腔肠动物 水螅 海蜇 水母 有了专门接受刺激的特殊细胞 形成了专门的感觉器官和运动器官 同时出现了协调身体的神经系统 组成了网状神经系统 这是神经系统的最初形态 2 无脊椎动物的神经系统 蚯蚓 出现了神经节 头部神经节发达 称为发头现象 发头现象的出现为脑的产生准备了条件 蚯蚓的神经系统是链索状的 称为链状神经系统 昆虫 形成了三个大的神经节 头
2、部 胸部和腹部 它们的神经系统称为节状神经系统 3 低等脊椎动物的神经系统 脊椎动物的体内背侧有一条脊柱骨 称脊椎 脊椎动物是管状神经系统且其神经组织是空心的 管状神经系统的前端膨大部分形成脑泡 前脑 间脑 中脑 延脑 小脑 爬行动物出现了大脑皮层 4 高等脊椎动物的神经系统 哺乳动物 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 人脑和动物的脑有何区别 1 脑的相对大小的变化 脑指数脑重占体重的比例增加成年人脑重只占体重的2 3 出生新生儿脑重是成人的25 六个月新生儿脑重近成人1 2 三岁儿脑重为成人
3、的3 4 2 皮层相对大小的变化 皮层指数 大脑皮层的容积增加 厚度2 3毫米 面积2200平方厘米 人脑新皮层的容积是非灵长类动物新皮层容积的3 2倍 140亿个神经细胞 1000多亿个胶质细胞 3 皮层内部结构的变化 脑的功能区 小脑 低等动物占比重大 人占的比重小人脑功能更复杂 例如 视觉区的数量 松鼠4个 猫12个 人至少20个 神经系统是心理活动的主要物质基础 人的一切心理活动 都要通过神经系统的活动来实现 神经元 就是神经细胞 是神经系统结构和机能的单位 基本作用是接受和传送信息 1891年 瓦尔岱耶提出 细胞体 代谢和营养中心轴突 一根 把信号传离细胞体树突 多而短 接受信号 把
4、信号传向细胞体 神经元的结构 神经元的分类 神经元按其性质 功能 分为三种 感觉神经元 传入 将刺激所引起的神经冲动传入中枢神经系统 运动神经元 传出 将中枢神经系统发出的神经冲动传至负责其动作反应的细胞 联络神经元 中间 介于感觉神经元和运动神经元之间 其功能是整合神经冲动 神经冲动 当刺激作用于神经元时 神经元就会由静息状态转化为比较活跃的状态 电传递 单个神经细胞内的传递方式 化学传递 神经细胞之间的传递方式 神经冲动的传导 脑脊髓 中枢神经系统 CNS 躯体神经系统自主神经系统 外周神经系统 PNS 人体神经系统 大脑 小脑 脑干 间脑 脑 边缘系统 脑的结构图 脑干 脑干包括延脑 桥
5、脑 中脑 脑干的功能在于维持个体生命 如心跳 呼吸 消化 体温 睡眠等重要的生理过程与脑干有关 由脊髓传至大脑的神经冲动 呈交叉方式进行 脊髓右 左 脑干的左 右 半部分 间脑 间脑包括丘脑和下丘脑 丘脑是大脑皮层下的高级感觉中枢 在感觉信息传入大脑的通路上起中继站作用 来自身体各个感受器的传入纤维 除嗅觉外 均经过丘脑 丘脑对传入信息进行粗糙的加工 选择 然后出入大脑 下丘脑是植物性神经系统的皮层下中枢 它控制着身体多种机能 是内脏活动与情绪反射的中枢 边缘系统 杏仁核产生情绪 识别情绪和调节情绪 控制学习和记忆的脑部组织幼儿自闭症似乎也与扩大的杏仁核有关海马负责外显记忆 小脑 小脑的功能在
6、于维持躯体平衡 调节肌肉紧张 协调肌肉运动 使个体随意完成随意动作 小脑受损表现 随意运动发生障碍 表现为运动的速度 范围 力量和方向不准确 如步态失调 动作笨拙 平衡障碍 如躯体不易维持直立姿势 而向受损侧倾斜 大脑 人的大脑分两个半球 分割大脑两半球的深沟叫纵裂 每个大脑半球又分为四个叶 额叶 顶叶 颞叶和枕叶 连接两半球的部分称为胼胝体 裂脑人 盖奇的故事 盖奇原来是铁路建筑工程队的一名领班 他的工作是在铁路铺设的沿途炸掉阻塞通道的障碍物 1848年9月13日 正当盖奇用一根铁撬把甘油炸药填塞到孔中的时候 一颗火星意外地点燃了炸药 当时他的头正歪向一边 提前引爆的甘油炸药将他手中的铁撬从
7、他的左颧骨下方穿入头部 然后从头顶飞出 落在身后二十几米远的地方 这根铁撬长约1 1米 重5 04千克 一端直径为3 18厘米 另一端的直径为0 64厘米 发生事故的那一年 盖奇只有25岁 当他被铁撬击倒后 尽管颅骨的左前部几乎完全被损毁了 但他并未失去知觉 在一位年轻的外科医生哈罗的精心治疗下 盖奇在10周后出院了 此后 他的体力逐渐恢复 又可以工作了 盖奇的幸存是一个奇迹 他仍然可以说话 走路 严重的脑损伤似乎对他没有什么影响 但不久以后 人们发现盖奇的脾气与从前大不相同了 他本是一个非常有能力 有效率的领班 思维机敏 灵活 对人和气 彬彬有礼 但这次事故以后 他变得粗俗无礼 对事情缺乏耐
8、心 既顽固 任性 又反复无常 优柔寡断 他似乎总是无法计划和安排自己将要做的事情 正如他的朋友们所说 他不再是盖奇了 出院后的盖奇已无法胜任领班的职位 他后来在一家出租马车行工作 负责赶马车和管理马匹 几年以后 他的健康状况开始恶化 1860年2月癫痫发作 同年5月21日去世 菲里尼斯 盖奇在严重的脑损伤后奇迹般地存活了13年 成为世界上最著名的脑损伤患者之一 盖奇事件发生以后 脑与人格的关系引起了科学家强烈的关注 通过对脑损伤病人的研究以及大量的动物实验 人们对脑与人格的关系已经有了越来越多的了解 裂脑人表现 1 出现在左右眼睛的视野光束 右撇子裂脑人只能看到右边的光线 如果只呈现左边视野的
9、光束 裂脑人说自己啥都没看见 但是 如果要求患者指出光线出现的位置 他竟然指出了左边的光束 而且 依然说自己看不见左边的光线 实际上 裂脑人并不是在瞎指 他的右脑其实确实看到了光线 但是言语脑 左脑无法得到右脑的信息 所以表达说没有看到任何东西 2 突然给一个女裂脑人左脑呈现一个裸体女人的照片 女裂脑人大笑 并说这个是裸体女人 而突然呈现在右脑 这个裂脑人说自己啥都没看见 但是非常明显的是 她开始莫名其妙地格格笑 问她笑的原因 她吞吞吐吐 然后说机器真有趣 这个实验说明虽然右脑无法说出物体的名字 但是存在着情绪反应 中央沟 躯体运动中枢 躯体感觉中枢 视觉中枢 听觉中枢 听觉性语言中枢 视觉性
10、语言中枢 书写语言中枢 运动性语言中枢 大脑皮层功能区 躯体运动中枢 顶部 控制下肢运动 下部 控制头部运动 躯体各部分的运动都由运动中枢的一定部位控制 皮层中的功能代表区的分布与躯体各部分的关系是倒置的 见下图 语言中枢 运动性语言中枢 运动性失语症 能看 能写 能听 不能说 听觉性语言中枢 听觉性失语症 能看 能写 能说 不能听 书写语言中枢 书写障碍 能看 能听 能说 不能写 视觉性语言中枢 视觉性失语症 能听 能写 能说 不能看 优势半球 近十几年来的研究资料表明 大脑两半球在功能上是有一定分工的 左侧大脑半球主要掌管抽象思维 即借助语言和其他符号系统来进行思维 故称为优势脑 右侧半球
11、主要掌管形象材料的知觉以及情感活动称为非优势脑 优势脑是人类所特有的现象 为了开发人脑的潜能特别是易被忽略的右半球的功能 有些科学家提倡做左侧肢体体操和加强音乐 绘画教育 以发展儿童的智力 图示 左右脑的关系 脑功能的各种学说 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 定位说 脑功能的定位说 开始于加尔和施普次海姆 提出的颅相说 加尔检查了颅骨的外部特征 并将这些特征与行为的某些方面联系起来 颅骨突出表示下面的皮层发育完好 有很好的能力 而颅骨凹陷表示下面的皮层发育不足 能力下降 加尔进行了上千次的观察 提出了37种重要的官能 如聪明 探究精神 忠实 竞争性 自
12、爱 好色等 在定位说风行的时候 另一些学者提出了脑功能的整体说 20世纪中叶 整体说重新引起人们的注意 最著名的代表人物是拉什利 整体活动原理 指在个体从事学习时 大脑皮质的各部位是一起参与活动的 而不是某一特别区域发生作用 等势原理 指在学习时 大脑皮质的每一部位是一样重要的 对个体学习发生同样的作用 整体说 机能系统学说第二次世界大战期间 鲁利亚及其同事们对因战争而造成大脑损伤的病人 进行了机能恢复的工作 根据大量的临床观察和对病人的训练 鲁利亚批评了关于大脑机能狭隘定位的错误理论 指出传统的理论把人的心理活动分析为某些分割的机能 并且把这些机能与大脑某一严格限定的部位联系起来 鲁利亚从脑
13、损伤的病人身上看到 脑的一定部位的损伤 往往不是导致某一孤立的心理机能的丧失 而是引起某种综合症 即引起一系列过程的障碍 可见 某种心理机能的障碍 除受脑的损伤部位的直接影响外 还受其他脑区的影响 模块说模块说 moduletheory 是20世纪80年代中期在认知科学和认知神经科学中出现的一种重要理论 这种学说认为 人脑在结构和功能上是由高度专门化并相对独立的模块组成的 这些模块复杂而巧妙的结合 是实现复杂而精细的认知功能的基础 脑功能开发 一 脑的分工与协调 一 大脑两半球的一侧优势 二 关于大脑功能的渐次认识 左脑革命 石器时代 电脑革命 20世纪50年代 右脑革命 20世纪80 90年
14、代 全脑革命 近几年提出全面开发人脑的三层含义 1 以人脑为核心的整个身心功能的全面开发 2 脑各个部分的全面开发3 人脑三个层次水平的全面开发 现有水平 潜能水平和自我调控水平 二 脑潜能开发的途径 一 保护和利用大脑1 锻炼与大脑促进大脑的发展 是一种积极休息方式 是一种良好而有效的健脑方式 有规律的锻炼 2 睡眠与大脑与创造有关 有助于记忆 对学习有重要作用 对大脑有重要的营养作用3 营养与大脑早餐要吃饱吃好 注意营养平衡4 烟酒与大脑5 疾病与大脑6 学习 记忆与大脑 二 脑潜能的开发1 大脑潜能的发挥有无限的空间2 挖掘大脑潜力应该敞开心灵的大门让心灵沐浴爱的阳光让学习为大脑持续充电
15、利用多种方法和手段开发大脑潜能 脊髓 脊髓位于脊椎骨组成的脊椎管内 具有两种传导功能 一是提供躯体与脑部之间的神经双向传导通路 二是 作为低级反射活动的反射中枢 如膝跳反射 脑神经 植物性神经系统 植物性神经也称自主神经 分布于内脏 心血管和腺体当中 包括交感神经和副交感神经两大类 交感神经和副交感神经对同一个内脏器官的作用往往是相反的 例如 交感神经可以使心跳加快 加强 副交感神经则使心跳减慢 减弱 回顾 神经系统的基本活动方式 反射 反射 有机体通过神经系统对内外刺激所作的有规律的应答活动 通过反射弧完成 反射弧 由感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器组成 反射弧模式图 反射弧作用
16、模式 膝跳反应 无条件反射和条件反射 无条件反射 就是一种在种族发展过程中形成并遗传下来的 先天具有的 不学而会的反射 如新生儿是生下受冷空气的刺激就哭 针刺其手 手会缩回 奶头放进嘴里就会吸吮等都属于非条件反射 条件反射 是有机体在后天的生活环境中 在无条件反射基础上 通过训练和学习逐步形成的反射 项目 比较 先天性 后天性 大脑皮层 较低级 较高级 大脑皮层以下 神经中枢 形成时间 级别 条件反射是在无条件反射的基础上 借助于一定的条件 自然和人为 经过一定过程形成的 关系 眨眼 啼哭 膝跳反射 吃东西分泌唾液 实例 画饼充饥 望梅止渴 无条件反射和条件反射对比 非条件反射 条件反射 后天性反射先天性反射可以消退不会消退低级的神经中枢高级的神经中枢谈虎色变吃梅止渴 相信你最棒 连线 没有导管 分泌物直接进入腺体内的毛细血管里 分泌物通过导管排出 如 皮脂腺 汗腺 唾液腺 消化腺 导管 血管 人体的腺体 内分泌腺 外分泌腺 甲状腺 垂体 肾上腺 胰岛 性腺 人体内分泌腺 睾丸 卵巢 脑垂体分泌的生长激素 甲状腺 是人体最大的内分泌腺体 由两侧叶和峡部组成 后面有甲状旁腺4枚及喉返神经
