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1、,第二章 心理的神经生理机制,“盖奇再也不是原来的盖奇了”,本章重点问题： 神经冲动的传导？ 大脑结构和功能如何？ 有关脑功能的几种理论？,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？,一、神经系统的起源,原生动物无神经系统 单个细胞组成，由单个细胞执行着各种功能。变形虫 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接，没有中枢，神经的兴奋向任何方向传导。 （水螅、海蜇、桃花水母）,水 螅,桃花水母,环节动物链状神经系统（头部有神经节）蚯蚓 能够对周围的振动和光线作出反映。初步具有了感觉能
2、力。节肢动物节状神经系统 昆虫 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。,二、无脊椎动物的神经系统,三、低等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。,四、高等脊椎动物的神经系统,指哺乳动物神经系统更加完善，大脑半球开始出现了沟、回，扩大了皮层的面积。例如，食肉类、灵长类动物。行为和心理更加复杂化。,从低等脊椎动物到高等
3、脊椎动物，脑进化的特点：,（一）脑的相对大小变化 脑指数来衡量脊椎动物脑的相对大小。P45 脑指数是用脑的实际的大小与预期的脑的大小的比值来表示。,物种,脑容积（毫升）,脑指数,鼠 猫 罗猴 猩猩 人,2.3 25.3 106.4 440.0 1350.0,0.40 1.01 2.09 2.48 6.30,常见的几个物种脑的大小的比较,进化特点之一: 脑重占体重的比例增加,（二）皮层相对大小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）的来表示，人类新皮层的容积
4、是非灵长类动物新皮层容积的3.2倍。进化之二:大脑新皮层的容积增大。,（三）皮层内部结构和功能的变化,结构上：小脑：低等动物占比重大；人占的比重小。新皮层：动物新皮层容积小；人的容积大。,功能上：人脑的功能更复杂。例如，视觉区的数量，松鼠有4个，猫12个，枭猴，人至少20个。,人脑和动物脑在结构和功能上存在巨大的差异。,进化之三：结构、功能更复杂.,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？,物理化学,感应性,感觉,知觉,思维萌芽,心理,第二节 神经元,一、神经元（Neuron)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
5、信息。（一）、结构：,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,(二)、神经元的分类,按照功能来分类： 1、内导神经元（感觉神经元）： 2、外导神经元（运动神经元）： 3、中间神经元：介于前两者之间，起联络作用。,神经元是通过接收和传递神经冲动来进行信息交换的。大脑加工的也是这种神经冲动。 什么是神经冲动,如何产生的?,二、神经冲动的电传导,（一）、几个重要概念 1、神经冲动: 当任何一种刺激作用于神经元时，神经元就会由比较静息的状态转化为比较活跃
6、的状态。 2、静息电位： 神经元处于静息状态时，细胞膜内外存在一定的电位差。一般膜内电位低，带负电；膜外电位高，带正电。,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，致使膜内外出现电位差。膜内比膜外略带负电，出现静息电位。,静息电位：膜内负电、膜外正电,3、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。,图四：Na+通道关闭，K+通道逐渐至完全关
7、闭。此时已经没有Na+内流，K+外流也逐渐减少，直到完全关闭，外流停止，重新恢复原状态。,神经元兴奋通过什么方式传导到该神经元其他的地方？ 神经元内，冲动传导的方式电传导？,（二）、神经冲动的电传导,神经冲动电传导的法则,全或无的法则： “全或无”法则是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。,三、神经冲动的化学传导,神经元和神经元之间的冲动的传导靠突触。,（一）、突触的含义和结构一个神经元与另一个神经元彼此接触的部分。突触前成分：突触小泡(神经递质)，突触前膜。 （神经递质神经细胞间神经信息传递所中介的化学物
8、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。后膜含有分子受体。,（二）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。 兴奋作用在轴突末梢，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。 递质与分子受体的结合具备两个条件： 1 不能有其它递质或者化学分子附着到分子受体上 2 神经递质的形状必须与分子受体的形状相匹配。,药物为什么会影响人的行为？,兴奋性突触：抑制性突触：,药物可以模仿、复制、或者阻断神经递质的活动。,突触,脑电仪：记录人脑中脑电活动的。 电极接触头皮不同部位，当电极附近的脑细
9、胞活动时，脑电仪以波形的形式把脑电图记录下来。 细胞活动数量少，波峰小；细胞活动数量多，波峰高。 借助脑电仪可以了解脑的功能，诊断疾病等。,总结： 人脑是由大量的神经元组成的。神经元的功能是接受和传导刺激。 神经元内的神经冲动主要通过电传导，神经元之间的传导主要通过化学传导。 神经元之间连接和传导都是非常复杂，脑的活动实际上就是一系列神经元之间信息的相互传导。,四、神经回路,（一）神经回路 神经系统由众多的神经元组成，神经元与神经元又通过突触建立联系，而每个神经元又有大量的突触，于是便构成了极端复杂的信息传递和加工的神经回路（nerve circuitry）。脑内信息处理的基本单位 。,（二）
10、反射弧,反射弧（reflex arc），它一般由感受器、传入神经、神经系统的中枢部位、传出神经以及效应器五个基本部分组成。,感受器,传入神经,中枢,传出神经,效应器,（三）神经回路的连接,1、一对一连接 2、发散式连接 3、聚合式连接 4、环式连接,第三节 神经系统的结构和功能,重点是：大脑的结构和功能问题,大脑 脑 间脑脑干中枢神经系统 小脑神经系统 脊髓脑神经躯体神经周围神经系统 脊神经交感植物性神经 副交感,中枢神经系统：,其工作在于整合和调谐全身的功能，加工全部传入的神经信息，向身体的不同部位发出指令。,（一）、脊髓的构造与功能 脊髓是将脑和周围神经系统联系起来的神经元干线； 灰质是由
11、神经元胞体和神经元树突组成。 白质是由神经元的轴突组成。,1、是躯体与脑部之间神经传导的通路： -来自躯干和四肢的刺激，经过脊髓到达大脑，大脑发出的指令，通过脊髓到达效应器。2、简单反射中枢： 感觉神经元将神经冲动传入脊髓后，中间神经元不把它传入大脑，而直接传给运动神经元，至效应器形成反射。,脊髓的功能：,（二）脑干（Brain stem)： 延脑（medulla)：“生命中枢”，它支配呼吸、排泄、吞咽、肠胃等活动。 桥脑(pnos)：是中枢和周围神经传递信息的必经之地。脑桥传递身体运动的信息,对注意、睡眠具有调节的作用。 中脑(midbrain)：中脑中存在着视觉和听觉的反射中枢。心跳、呼吸
12、、消化、体温、睡眠等与生命相关的活动与脑干有关。,网状结构 ：脑干中神经纤维纵横交错，呈网状。功能：上行激活系统和下行激活系统。上行系统维持大脑皮层的觉醒状态；下行系统能加强或者减弱肌肉的活动。,（三）小脑： 与大脑皮质运动区共同控制肌肉运动，调节身体姿势与身体平衡。在控制身体运动的运动技能的学习方面，有一定的作用。,（四）间脑： 丘脑(thalamus)：脑干上方，大脑两半球的下部，皮层下高级的感觉中枢，除嗅觉外的各种感觉的中继站。下丘脑(hypothalamus)：调节植物性神经系统的主要中枢。主管内分泌系统，维持新陈代谢，调节体温，与饥饿、渴等有关。,（四）边缘系统： 在大脑内侧面最深处
13、的边缘。包括扣带回、海马回、海马沟、杏仁核，附近的大脑皮层以及丘脑、丘脑下部等组织。,1、与动物的本能行为有关： 2、与记忆有关: 3、与情绪有关:杏仁核： rage、fear. 一项PET研究中，要求被试判断威胁词和中性词的书写颜色，结果表明，威胁词比中性词显著地激活了双侧杏仁核。Isenberg，1999。 研究表明，杏仁核参与了对令人不愉快的词汇的评价。Tabert，2001。,边缘系统,三、大脑的结构与机能,（一）、大脑的结构大脑半球是由表面的灰质和深部的白质组成。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。,中 央 后 回,额叶,颞叶,枕叶,顶叶,皮层的沟、回： -中央沟、
14、大脑外侧裂、顶枕裂； 中央前回、中央后回. 皮层的四个分区： 额叶、颞叶、顶叶和枕叶。,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,（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（1、2、3区） 位于中央后回。接受皮肤、内脏等器官的感觉刺激，产生温度、疼痛等不同的感觉
15、。 躯干、四肢在体感区的投射关系是左右交叉、上下倒置的。 头部在感觉区的投射是正直的。身体各部位投射面积的大小取决于它们在机能方面的重要程度。,2、初级运动区:（4区）,位于中央前回。 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。运动区与头部运动的关系是正直的。身体各部位在运动区的投射面积取决于它们在机能方面的重要程度。,3. 语言区（44、45区）,布洛卡区：受损会发生运动性失语症。 威尔尼克区：与理解口头言语有关。 角回：损伤该区域出现理解书面言语的障碍。产生视觉失语症。,词汇阅读与脑的两个阅读系统有关：前阅读系统和后阅读系统。 前阅读系统位于左侧额下回，这些脑区负责语音编码。也对词的形音映射关系敏感（Rumsey等，1997；Fiez等，1999）。 后阅读系统分为腹侧和背侧两条通路。 腹侧通路包括左侧颞枕区后部，它负责分析视觉词汇和与词汇类似的刺激，因而也称为词汇确认系统。,背侧通路包括更广泛的脑区，如角回、缘上回、颞上回和颞中回等。其中颞上回与语音分析有关，颞中回和颞上回与语义分析有关（Bookheimer 等，1995；Pugh等，1996）。,
