脑科学基础知识

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1、脑与认知科学概论脑与认知科学概论 第第 2章章 脑科学基础知识脑科学基础知识2.1 脑的基本构造2.1.1.脑的组成：脑的组成： 脑和脊髓一样，是中枢神经系统的一部分。脑又由端脑（大脑和基底神经节）、间脑、中脑、脑桥、延髓和小脑构成。 1.各部分基本功能如下： 部位部位功能功能脊髓脊髓中中枢枢神神经经系系统统的的最最尾尾侧侧部部。控控制制四四肢肢及及躯躯干干运运动动，接接受受由由四四肢肢及躯干皮肤、关节及肌肉传及躯干皮肤、关节及肌肉传入入的感觉信息并进行加工的感觉信息并进行加工延髓延髓直直接接位位于于脊脊髓髓上上方方内内有有许许多多与与生生命命相相关关的的自自主主性性中中枢枢，包包括括消化消化

2、、呼吸及心率控制呼吸及心率控制脑桥脑桥位于延髓上方，把有关运动的信息传向小脑位于延髓上方，把有关运动的信息传向小脑小脑小脑位位于于脑脑桥桥后后方方，有有三三对对小小脑脑脚脚与与脑脑干干相相连连，调调制制运运动动的的力力量量与与范围，并与运动技巧的学习有关范围，并与运动技巧的学习有关中脑中脑位位于于脑脑桥桥的的嘴嘴侧侧。控控制制许许多多感感觉觉及及运运动动功功能能，包包括括眼眼球球运运动动及及视、听反射的协调视、听反射的协调间脑间脑位位于于中中脑脑的的嘴嘴侧侧，包包括括丘丘脑脑及及下下丘丘脑脑两两部部分分。丘丘脑脑加加工工从从脑脑的的其其他他部部分分进进入入大大脑脑皮皮层层的的信信息息；下下丘丘

3、脑脑调调节节自自主主性性、内内分分泌泌及及内脏功能内脏功能大脑大脑包包括括大大脑脑皮皮层层及及三三个个深深位位置置的的结结构构：基基底底神神经经节节参参与与运运动动调调节节；海海马马参参与与记记忆忆储储存存的的某某些些方方面面；杏杏仁仁核核群群协协调调与与情情绪绪有有关关的的各各种自主性及内分泌反应，它也是恐惧性条件反射的中枢之一种自主性及内分泌反应，它也是恐惧性条件反射的中枢之一2.脑的结构2.1 脑的基本构造2.1 脑的基本构造2.1.2人脑的三位一体学说人脑的三位一体学说 人人脑脑的的三三位位一一体体学学说说，即即大大脑脑有有三三个个部部分分：古古脑脑，也也叫叫做做爬爬行行脑脑；旧旧脑脑

4、，也也叫叫做做哺哺乳乳脑脑；最最后后一一个个是是新新脑脑，也也就就是是大大脑脑的的新新皮皮层层，这这三三个个大大脑脑部部分分一一个个覆覆盖盖着着着着一一个个，在在进进化化的的阶阶梯梯上上逐逐步步形形成，并且后来的掌管它前面的。成，并且后来的掌管它前面的。2.1 脑的基本构造2.1 脑的基本构造 项目项目左左 脑脑右右 脑脑功能功能控制身体右侧活动控制身体右侧活动控制身体左侧活动控制身体左侧活动控制右部视觉控制右部视觉控制左部视觉控制左部视觉相继处理输入的信息相继处理输入的信息同时处理输入的信息同时处理输入的信息感觉局部感觉局部感觉整体感觉整体感觉时间感觉时间感觉空间感觉空间主司言语技能主司言语

5、技能主司形象化技能主司形象化技能逻辑分析逻辑分析直觉和动觉直觉和动觉思思 维维知觉和表象知觉和表象积极的技术积极的技术公式化公式化视觉化视觉化消极习惯消极习惯紊紊 乱乱空空 想想2.1.3 左脑与右脑左脑与右脑1.左右脑的结构与功能2.左脑与右脑的区别与联系 左半脑主要具有语言、分析、计算、抽象、逻辑、对时间感觉等思维功能；右半脑具有表象、综合、直观、音乐、对空间知觉和理解等思维功能。在思考方式上，左半球是垂直的、连续的、因果式的；右半球是并行的、发散的、整体式的。 大脑左右半球的分工并不是那么泾渭分明，功能的单侧化只具有相对的意义，左右半球既有相对的分工，又有密切的协作，人的许多重要的心理功

6、能都需要左右半球的密切协作才能完成。2.1 脑的基本构造3.左右脑协调工作的机理(1)左、右脑沟通的桥梁胼胝体 胼胝体是由2亿条左右神经纤维组成的“束”，大脑皮层的每一部位都有神经纤维进入胼胝体，以每秒40亿个神经冲动的速度在两半球之间传递信息。这就使得两半球总是息息相通、高度统一协调，构成了一个统一的控制系统。创造活动正是在这个统一的控制系统的基础上实现的。2.1 脑的基本构造(2) 左脑与右脑的功能差别 近来的脑科学研究成果证明右半球在很多方面明显优于左半球。人类许多较高级的认知功能，如具体思维能力、空间认知能力以及对复杂关系的理解能力等，都集中在右半球。右半球与人类的创造活动也有密切联系

7、，因为在创造过程中起重要作用的想象、直觉和整体综合等都是右半球的功能。 科学家指出，强调右半球的功能，决不是贬低左半球的作用。事实上，在人类的一切活动中，只有大脑左右两半球的功能平衡发展，人的创造力才能得到最好的发挥。实践证明，许多具有高度创造才能的人，不仅大脑左半球发达，右半球也特别发达，而且两者的活动十分和谐。这使得他们既善于抽象分析，又善于具体综合，并具有丰富的想象力。2.1 脑的基本构造2.1.4 男脑与女脑男脑与女脑1.男脑与女脑的区别 男脑与女脑在生理构造上的区别表现在如下几个部位：1.胼胝体 2.前联合 3.颞平面。 男女行为相区别的几个常见的表现模式： 女人更爱动脑筋 女人更易

8、动感情 女人天生会说话 女人一路看风景 女人记性特别好 女脑老化比较慢 2.1 脑的基本构造1.脑的微观世界 神经细胞由细胞体和细胞体发出的轴突和树突两部分组成。树突短而多，与树枝相似，故名树突；轴突长而似轴，故名轴突。树突与细胞体一起组成细胞的感觉区，接收其他神经元或感觉细胞从四面八方传来的冲动。轴突及其末梢则负责向其他神经元或肌肉等发送神经冲动。2.2 脑的工作原理2.脑的神经活动 科学家认为，人的所有活动，从某种意义上讲，其本质都是脑工作的结果。人的感觉、情感、动作，包括不能意识和控制的体内活动，都受头脑中的电化学、生物活动所左右。脑神经通过电脉冲神经兴奋传递信息。2.2 脑的工作原理

9、神经系统（nervous system）是机体内起主导作用的系统，它在维持机体内环境稳态、保持机体完整统一性及其与外环境的协调平衡中起着主导作用。 神经系统是由神经细胞和神经胶质所组成。 （1）神经细胞 神经细胞又称为神经元（Neuron），因为它是人脑信息处理的基本功能单位。神经元具有独特的构造，它分为胞体和突起两部分，突起又分轴突和树突两种。2.3神经系统概述 (2) 神经网络 脑的机能并不取决于脑细胞的绝对数量，而是与脑细胞之间建立起来的网络的复杂性密切相关。神经网络是脑的功能系统的框架，正是由于神经系统的复杂，使得人类的各种高级心理活动成为可能。而神经网络形成的物质基础是突触，突触是具

10、有强大的可增长性的。 2.3神经系统概述2.3神经系统概述 （3）神经系统 神经系统由中枢神经系统和周围神经系统两部分组成。 脑和脊髓构成中枢神经系统，脑神经、脊神经和内脏神经系统（自主神经系统）组成周围神经系统。本章小结本章主要介绍了脑的基本构造，包括大脑的组成及人脑三位一体学说，介绍了左右脑的联系及其协调工作的机理，以及男脑与女脑的区别。然后对大脑的工作原理和神经系统的基本构造进行了论述。最后介绍了现阶段脑科学的基本研究手段。通过本章的学习，可以掌握基本的脑科学基础知识。 习题与思考2-1.大脑的每个半球以几条主要沟为界分为哪几个叶，各部分具有怎样的功能？2-2.神经元由哪些部分构成？2-3.简述大脑半球的五个功能区的功能2-4.简述人脑的三个组成部分及其功能2-5.试列举几个女脑区别于男脑的最重要的模式。2-6.试列举几种脑科学研究的基本手段，并简述其原理。