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1、第二章 脑和行为的生物学基础本章知识要点： 神经系统的结构和功能 神经系统的信息加工网络 大脑的机能 关于条件反射 内分泌与行为 遗传对行为的影响引 言 心理的产当有其生物基础。要理解心理和行为的生物基础，就必须要懂得脑的结构和机能，了解脑和内分泌系统对行为的控制以及遗传对行为的影响。本章先重点讨论脑的结构和机能、脑对行为的控制，然后讨论内分泌系统和遗传因索对行为的影响。人脑是人类长期进化过程的产物。人生下来的时候就具有控制行为的脑中枢(例如新生儿生来就有调节吸吮活动的中枢)。这些神经联系是先天遗传的、固定的。但是，通过社会实践人脑还会产生新的神经联系，人脑的结构和机能在社会实践中不断变化发展
2、。因此个体在心理和行为上的差异固然有遗传上的原因，但更主要的是取决于人们的社会实践以及在社会实践中学到了什么。第一节 神经系统的主要结构和机能 人的神经系统可分为中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统由脑和脊髓组成。共主要功能是传递、储存和加工信息，产生各种心理活动，控制人的全部行为，从眨眼到解决复杂的符号逻辑问题。周围神经系统从中枢神经系统发出，导向人体各部分，扭负着与身体各部分的联络工作，起传入和传出信息的作用。周围神经系统由种经和神经节组成。一、周围神经系统的种类和机能有周围神经系统一可分为躯体神经系统和植物性神经系统。 躯体神经系统包括脑神经和脊神经。脑神经共12对，毛要分布于头面部
3、;脊神经共31对，主要分布于躯干和四肤。它们的要功能是在神经活动的反射过程中，一方面，通过传人神经纤维把来自感受器的信息传向中枢神经系统。另一方面通过传出神经纤维把中枢神经系统的命令传向效应器宫，从而导致骨骼肌的运动它们起着使中枢神经系统与外部世界相联系的作用。通常认为躯体神经系统是受意识调节控制的。 植物性神经系统分布在内脏器官、心血管、腺体及其它平滑肌，也包含感觉(传人)神经纤维和运动(传出)神经纤维。植物性传人纤维传导体内脏器的运动变化信息，这种刺激的感受对机体内环境的调节起着重要作用。而分布于各朋三器的传出神经纤维，在正常情况时，它们保持相对平衡和有节律性的内脏活动，如呼吸、心跳、消化
4、、排泄、分泌等，以调节机体的新陈代谢;当环境发生紧急变化时，促使机体发生应付紧急情况的一系列内脏活动。内脏活动一般不由意识直接控制，并且也不在意识上发生清晰的感觉，因而，植物性神经系统也叫“自主神经系统”。 植物性神经系统可分为交感神经系统和副交感神经系统。这两类神经都几乎向所有的腺体和内脏发放神经冲动。交感神经的功能主要表现在当机体应付紧急情况时产生兴奋以适应环境的变化，如心跳加快，冠状血管血流增加，血压增高，血糖升高，呼吸加深变快，瞳孔扩大，消化减慢等一系列反应。副交感神经的作用具有保持身体安静时的生理平衡，如协助营养消化的进行，保存身体的能量，协助生殖动等 ,这两种系统在许多活动中，具有
5、拮抗作用，又是相辅相成的。例如，交感神经使心搏加快，而副交感神经则使之减慢;性兴奋是副交感神经的作用，而性欲高潮则是交感神经的一种反应。周围神经（图2-1）自主神经系统（2-2）二、中枢神经系统的主要结构和机能中枢神经系统包括脑和脊髓脑又分为延髓、脑桥(背部为小脑)、中脑、间脑和大脑两半球五火部分。除大脑半球和小脑外，其它部分统称为脑干(图2一1)。它们在结构和机能上是不可分割的整体，但各个部分又有待定的机能。脊髓上接脑部，外连周围神经，31对脊神经分布于它的两侧。脊髓的活动受脑的控制。来自躯体四肢的各种感觉信息，通过感觉神经传送至脑，进行高级的分析和综合;脑的活动也要通过运动神经传至效应器。
6、脊髓本身也可以完成许多反射活动，如牵张反射、膀胧和肛门反射等。 延髓上接脊髓上接脑桥。来自头部、皮肤、肌肉的感觉信息. 来自味觉、听觉、平衡觉和躯体的感觉信息要传送到脑必先经过廷髓。延髓还有许多对有机体生命十分重要的中枢，如控制肠胃蠕动、呼吸，心跳以及血管舒缩、唾液分泌、汗腺分泌等的神经中枢。所以，延随也有生命中枢之称。 脑桥介于中脑和延髓之间，有许多传递信息的上行和下行传导神经束。它是维持机体平衡的初级中枢。 中脑连接脑桥与小脑并连于间脑。它也是上行和下行神经信息的主要通路。这里有视、听的反射中枢，凡是瞳孔、眼球肌肉、虹膜、睫状肌的调节均受中脑的控制。小脑的主要机能是调节和校正肌肉的紧张度，
7、以便维持姿势和平衡，顺利完成随意运动。小脑受损会导致运动失调。间脑位于大脑两半球之间，连接大脑半球和中脑。主要包括丘脑和丘脑下部(下丘脑)。丘脑是皮质下较高的感觉中枢。除嗅觉外，所有的感觉信息都先传送到丘脑，进行初步的分析综合，再由丘脑传送至大脑皮质的各感觉中枢。下丘脑是植物性神经系统的主要控制中枢。它直接与大脑各中枢相联系，又与脑垂体和延髓相联系。它的主要机能是控制内分泌系统，维持正常的代谢，以及调节饥饿、渴、性等生理活动。它也是情绪反应的重要中枢。下丘脑是脑内很小的结构，但在日常生活中的许多重要功能中其有重要作用。实际上它由几个神经核团和更小的神经元群组成，它们调节动机行为，包括摄食、饮水
8、、体温调节和性唤醒。下丘脑维持着身体内部平衡或内稳态当身体能量储存降低，下丘脑维持兴奋并激发机体寻找食物和进食;当体沮降低，下丘脑引起血管收缩并产生非随意的微微数动，这就是通常所说的发抖产热以平衡体温的降低，下丘脑也调节内分泌系统的活动边缘系统(limbic system)与动机、情绪状态和记忆过程相.关。它也参.与体温、血压和血糖水平的调节并执行其他体内环境的调节活动。边缘系统由三个结构组成:海马、杏仁核和下丘脑见图 大脑边缘系统（图2-3） 海马是边缘系统中最大的脑结构。在外显记忆获得中具有重要作用外显记忆是一类对提取自己觉知的过程相当多的临床证据支持这种观点，从病人的研究中得到引人注目的
9、结果。记忆的脑基础)。 杏仁核在情绪控制和情绪记忆形成中具有一定作用。由于它的控制功能，杏仁损伤可能对精神特别活跃的个体产生镇静效应。但杏仁核一些区的损伤也伤害面孔表面识别能力 。 大脑的外观（图2-4）大脑由对称的左右两个半球所组成。分隔左右两半球的深沟称为纵裂。纵裂底部山脐抵体相连。大脑半球外侧面，由顶端起与纵裂垂直的沟称为中央沟。在半球外侧面由前下方向后方斜行的沟称为外侧裂。半球内侧面的后部有顶枕裂。中央沟之前为额叶。中央沟后方，顶枕裂前方，外侧裂上方为顶叶。外侧裂下方为颖叶。顶侧裂后方为枕叶。胼胝体周围为边缘叶。每叶都包含很多回。在中央沟的前方有中央前回，后方有中央后回(图大脑半球深部
10、是基底神经节:包括尾状核和豆状核，合称为纹状体其机能主要是调节肌肉的张力来协调运动。大脑皮层分区（图2-5）【心理学与生活2-1】 计算机体层摄影技术 多年来脑的x线影像被用于确定脑损伤或病变的部位。而，x线影像是把具有三维的立体解剖结构摄成两维的平面图象。这样的影像分辨力不高，为了解决这个问题;1969年亨斯费尔德(Houfie1c首先设计成计算机横断体层摄影(Computerized tomograpny简称CT;CT是以、线束从多个方向沿着头部某一选定断层层面进行照射，测定透过的x线量，数字化后经过计算机算出该层层面组织各个单位容积的吸收系数，然后重建图象的一种技术。这是一种图质好、诊断
11、价值高而又无创伤、无痛苦、无危险的诊断方法。它使我们能够在任何深度或任何角度重建脑的各种层面结构。例如，利用CT可以观察活人的脑的哪一部位病变或损伤从而导致了瘫痪、丧失言语或失去记忆。C T的出现朝着把脑和行为相联系的目标迈出了一大步。之后，其它新技术也相继出现。例如，七十年代出现的正电子体层摄影（position emission tomography）简称PET，能对脑局部代谢和生化信息进行测定。由于PET的引用，目前已经形成了一个研究心理过程生化基础的新领域，例如确定糖与能量代谢与心理活动的关系。还有一种叫核磁共振(nuclear magnetic resonance)简称NMR技术，其
12、研究对象十分广泛，从大分子、细胞到括的组织器宫甚至人体，从结构到代谢途径，从静态到动态，均一可用NMR进行研究。现在NMR和x射线分析已成为研究生物大分子结构的两项不可或缺的重要技术。据说，有助于揭示心理过程的生化基础。可以相信，随着科学技术的发展，人类终有一天能揭开脑活动的奥秘。功能磁共振成像 (functional magnetic resonance imaging, fMRI)1. 创建时间 20世纪90年代 （基于MRI，nuclear magnetic resonance）2. 核心装置 (资料来源：心理学家网.2007)第二节 神经系统的信息加工网络如果我们把人脑和输送、存储和加
13、工信息的元件。和神经元联系的基本方式。类比，那么神经元就是这个机器在这一节中将讨论神经元的特性。 一、神经元的结构和类型 神经元即神经细胞，是神经系统结构和功能的草本单位。神经系统主要由神经细胞和补经胶质所组成。神经元的形状和大小不一，但多数神经元具有一些共同的结构。典型的神经元由胞体、树突、轴突、髓鞘、突触小体五部分组成(图3)。胞体的中央有细胞核。细胞核是细胞的能量中心。通过化学反应，胞体为神经活动提供能量，并大量制造用于传递信息的化学物质。自胞体出两种突起呈树枝状的称为树突，它接收其它神经元来的信息并传至饱体;那一根细长的突起称为轴突，它把冲动由胞体传至远处，传给另一个神经元的树突或肌肉
14、或腺体。髓鞘由胶质细胞构成，包裹在轴突外，起着绝缘作用。一个神经元的轴突有许多分支末梢膨大，呈葡萄状，称为突触小体，是传递信息给另一个神经元。 神经元根据其机能特性，可分为感觉(传人)神经元接受刺激向脑输送信息)、联络神经即把信息从中枢神经系统的一部分传向另一部分)、运动(传出)神经元(它传递脑和脊髓给肌肉运动的信息)。此外，还可以按神经元是引起后继单位是兴奋还是抑制而分为兴奋性神经元和抑制性神经元。图26 神经元的结构二、神经冲动的传导 神经细胞在静息状态时，膜的表面任何两点都是等电位的。但膜内外存在着电位差:膜外为正、膜内为负，这种电位差叫静息电位或膜电位，习惯上也称为极化。如果由干某种原
15、因使得细胞内、外这种电位差进一步扩大，便称为超级化。神经细胞处于禁止状态时细胞膜内的电位为一70一一90毫伏。当神经纤维受到刺激而兴奋时，兴奋部位的膜外电位降低，膜内电位升高，于是膜内外的电位差减少，这种状态称为去极化。去极化继续迅速发展，不但使膜内外原有的电位差消失，而且进一步出现了膜电位的逆转即内正外负，这种状态称为反极化。这时，膜内电位可由静息时的一70一一90毫伏升高到+30毫伏，电位升高的幅度约110毫伏。由去极化和反极化发生的电位变化是动作电位的上升相。此后，膜内电位迅速回降并逐渐恢复至静息水平，即恢复到原来的极化状态，这一过程称为复极化，是动作电位的下降相。神经动作电位的上升相和下降相的变化均极迅速，历时仅约0.5毫秒，波形锐利，故称为锋电位(图)。在锋电位之后，还会紧接着出现一个兴奋性极低的不应期，此时，任何强大的刺激都不能引起该组织的一再次兴奋。锋电位是动作电位的代表，是兴奋的客观指标。神经纤维发生的兴奋可沿着神经纤维传导，传一导给另一个神经元或它所支配的效应器,.引起相应的反应。生理学上把沿着神经纤维传导的兴奋称为神经冲动。神经冲动的电传导（图2-7）动作电位的生化基础（28）轴突膜将钠、钾离子浓度不同的液体分离。膜外液所含的钠离子(色点)高于钾离子
