彭聃齡普通心理學(xué)心理的神經(jīng)生理機制

彭聃齡普通心理學(xué)心理的神經(jīng)生理機制第1頁/共84頁“蓋奇再也不是原來的蓋奇了”．

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本章重點問題：神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)？大腦結(jié)構(gòu)和功能如何？有關(guān)腦功能的幾種理論？第3頁/共84頁第一節(jié)腦的進化問題？從進化的角度來看，是否所有的動物都有腦？腦是如何進化來的呢？人腦和動物的腦有何區(qū)別？第4頁/共84頁第5頁/共84頁第6頁/共84頁一、神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生

原生動物——無神經(jīng)系統(tǒng)

單個細胞組成，由單個細胞執(zhí)行著各種功能。

多細胞動物——網(wǎng)狀的神經(jīng)系統(tǒng)

開始出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)－網(wǎng)狀神經(jīng)系統(tǒng)。細胞之間沒有突觸連接，沒有中樞，神經(jīng)的興奮向任何方向傳導(dǎo)。第7頁/共84頁

環(huán)節(jié)動物——鏈狀神經(jīng)系統(tǒng)（頭部有神經(jīng)節(jié)）能夠?qū)χ車恼駝雍凸饩€作出反映。初步具有了感覺能力。節(jié)肢動物——節(jié)狀神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)由三部分組成－頭部神經(jīng)節(jié)（腦的雛形）、胸部神經(jīng)節(jié)和腹部神經(jīng)節(jié)。行為比環(huán)節(jié)動物復(fù)雜，能夠分辨聲音、顏色等。但一些節(jié)肢動物不能利用感官的協(xié)同活動反應(yīng)外界事物。

二、無脊椎動物的神經(jīng)系統(tǒng)第8頁/共84頁三、低等脊椎動物的神經(jīng)系統(tǒng)

低等脊椎動物——管狀神經(jīng)系統(tǒng)

神經(jīng)管前端膨大的部分首先形成了腦泡，后來發(fā)展出五個獨立的腦泡：前腦、間腦、中腦、延腦和小腦 兩棲類動物的前腦發(fā)展成為兩個半球。爬行類動物開始出現(xiàn)的大腦皮層。

第9頁/共84頁四、高等脊椎動物的神經(jīng)系統(tǒng)

指哺乳動物－神經(jīng)系統(tǒng)更加完善，大腦半球開始出現(xiàn)了溝、回，擴大了皮層的面積。－例如，食肉類、靈長類動物。行為和心理更加復(fù)雜化。第10頁/共84頁從低等脊椎動物到高等脊椎動物，腦進化的特點：（一）腦的相對大小變化

腦指數(shù)來衡量脊椎動物腦的相對大小。腦指數(shù)是用腦的實際的大小與預(yù)期的腦的大小的比值來表示。

第11頁/共84頁物種腦容積（毫升）腦指數(shù)鼠貓羅猴猩猩人2.325.3106.4440.01350.00.401.012.092.486.30常見的幾個物種腦的大小的比較

進化特點之一:腦重占體重的比例增加第12頁/共84頁（二）皮層相對大小的變化大腦的發(fā)展初期與動物嗅覺機能的發(fā)展有關(guān),與嗅覺有關(guān)的皮層稱為舊皮層。后來發(fā)展起來的稱為新皮層。新皮層到了哺乳動物才得到巨大發(fā)展。

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若用皮層指數(shù)（實際的大小與期望大小比值）的來表示，人類新皮層的容積是非靈長類動物新皮層容積的3.2倍。

進化之二:大腦新皮層的容積增大。

第14頁/共84頁（三）皮層內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的變化

結(jié)構(gòu)上：

小腦：低等動物占比重大；人占的比重小。新皮層：動物新皮層容積?。蝗说娜莘e大。

功能上：

人腦的功能更復(fù)雜。

例如，視覺區(qū)的數(shù)量，松鼠有4個，貓12個，梟猴，人至少20個。人腦和動物腦在結(jié)構(gòu)和功能上存在巨大的差異。進化之三：結(jié)構(gòu)、功能更復(fù)雜.第15頁/共84頁

腦是復(fù)雜的系統(tǒng)，它控制著我們的行為。人腦中有大約100億個神經(jīng)元。神經(jīng)元是怎樣工作的？第16頁/共84頁第二節(jié)神經(jīng)元

一、神經(jīng)元（Neuron)

神經(jīng)元就是神經(jīng)細胞，是神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和機能的單位，它的基本作用是接受和傳送信息。（一）、結(jié)構(gòu)：

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第18頁/共84頁胞體：由細胞膜、細胞核、細胞質(zhì)組成，在這里進行著維持生命的各種代謝活動.樹突：較短，負(fù)責(zé)接受刺激，并把刺激傳向胞體。軸突：較長，每個神經(jīng)元只有一個軸突。作用是傳導(dǎo)刺激到它聯(lián)系的各種細胞第19頁/共84頁(二)、神經(jīng)元的分類

按照功能來分類：1、內(nèi)導(dǎo)神經(jīng)元（感覺神經(jīng)元）：2、外導(dǎo)神經(jīng)元（運動神經(jīng)元）：3、中間神經(jīng)元：介于前兩者之間，起聯(lián)絡(luò)作用。第20頁/共84頁

神經(jīng)元是通過接收和傳遞神經(jīng)沖動來進行信息交換的。大腦加工的也是這種神經(jīng)沖動。什么是神經(jīng)沖動,如何產(chǎn)生的?第21頁/共84頁二、神經(jīng)沖動的電傳導(dǎo)

（一）、幾個重要概念1、神經(jīng)沖動:當(dāng)任何一種刺激作用于神經(jīng)元時，神經(jīng)元就會由比較靜息的狀態(tài)轉(zhuǎn)化為比較活躍的狀態(tài)。2、靜息電位：神經(jīng)元處于靜息狀態(tài)時，細胞膜內(nèi)外存在一定的電位差。一般膜內(nèi)電位低，帶負(fù)電；膜外電位高，帶正電。

第22頁/共84頁靜息電位是

如何產(chǎn)生？與神經(jīng)元細胞膜的通透性有關(guān)

細胞膜對不同的離子具有不同的通透性。在靜息狀態(tài)下，細胞膜對K+的通透性較大，對Na+的通透性較差，結(jié)果K+外流，致使膜內(nèi)外出現(xiàn)電位差。膜內(nèi)比膜外略帶負(fù)電，出現(xiàn)靜息電位。第23頁/共84頁

3、動作電位：神經(jīng)元受到刺激時，細胞膜的通透性發(fā)生變化。它使Na＋比K＋和Cl－更容易通過。Na＋進入細胞內(nèi)部，使膜內(nèi)正電荷迅速上升，并高于膜外電位。這一電位變化過程叫動作電位。第24頁/共84頁

神經(jīng)元興奮通過什么方式傳導(dǎo)到該神經(jīng)元其他的地方？神經(jīng)元內(nèi)，沖動傳導(dǎo)的方式——電傳導(dǎo)？第25頁/共84頁（二）、神經(jīng)沖動的電傳導(dǎo)第26頁/共84頁神經(jīng)沖動電傳導(dǎo)的法則

全或無的法則：“全或無”法則是指每個神經(jīng)元都有一個刺激閾值，對閾值以下的刺激不發(fā)生反應(yīng)；對閾值以上的刺激，不論其強弱均給出同樣高度（幅值）的神經(jīng)脈沖發(fā)放。第27頁/共84頁三、神經(jīng)沖動的化學(xué)傳導(dǎo)

神經(jīng)元和神經(jīng)元之間的沖動的傳導(dǎo)靠突觸。第28頁/共84頁

（一）、突觸的含義和結(jié)構(gòu)一個神經(jīng)元與另一個神經(jīng)元彼此接觸的部分。

突觸前成分：突觸小泡(神經(jīng)遞質(zhì))，突觸前膜。（神經(jīng)遞質(zhì)——神經(jīng)細胞間神經(jīng)信息傳遞所中介的化學(xué)物質(zhì)）突觸間隙：突觸后部分：臨近神經(jīng)元的樹突末梢或胞體內(nèi)的一定部位。后膜含有分子受體。第29頁/共84頁（二）神經(jīng)沖動的化學(xué)傳導(dǎo)

神經(jīng)興奮在突觸間的傳遞，是借助于化學(xué)物質(zhì)（神經(jīng)遞質(zhì)）來完成的。興奮作用在軸突末梢，突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)，作用到突觸后膜的受體，改變了膜的通透性，引起突觸后神經(jīng)元的電位變化。遞質(zhì)與分子受體的結(jié)合具備兩個條件：1不能有其它遞質(zhì)或者化學(xué)分子附著到分子受體上2神經(jīng)遞質(zhì)的形狀必須與分子受體的形狀相匹配。第30頁/共84頁藥物為什么會影響人的行為？

興奮性突觸：抑制性突觸：藥物可以模仿、復(fù)制、或者阻斷神經(jīng)遞質(zhì)的活動。

突觸第31頁/共84頁

腦電儀：記錄人腦中腦電活動的。電極接觸頭皮不同部位，當(dāng)電極附近的腦細胞活動時，腦電儀以波形的形式把腦電圖記錄下來。細胞活動數(shù)量少，波峰小；細胞活動數(shù)量多，波峰高。借助腦電儀可以了解腦的功能，診斷疾病等。第32頁/共84頁

總結(jié)：人腦是由大量的神經(jīng)元組成的。神經(jīng)元的功能是接受和傳導(dǎo)刺激。神經(jīng)元內(nèi)的神經(jīng)沖動主要通過電傳導(dǎo)，神經(jīng)元之間的傳導(dǎo)主要通過化學(xué)傳導(dǎo)。神經(jīng)元之間連接和傳導(dǎo)都是非常復(fù)雜，腦的活動實際上就是一系列神經(jīng)元之間信息的相互傳導(dǎo)。第33頁/共84頁第三節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

重點是：大腦的結(jié)構(gòu)和功能問題第34頁/共84頁

大腦

腦間腦

腦干中樞神經(jīng)系統(tǒng)小腦

神經(jīng)系統(tǒng)脊髓腦神經(jīng)

軀體神經(jīng)

周圍神經(jīng)系統(tǒng)

脊神經(jīng)

交感..

植物性神經(jīng)

副交感..

第35頁/共84頁第36頁/共84頁中樞神經(jīng)系統(tǒng)：

其工作在于整合和調(diào)諧全身的功能，加工全部傳入的神經(jīng)信息，向身體的不同部位發(fā)出指令。第37頁/共84頁（一）、脊髓的構(gòu)造與功能脊髓是將腦和周圍神經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)系起來的神經(jīng)元干線；灰質(zhì)是由神經(jīng)元胞體和神經(jīng)元樹突組成。白質(zhì)是由神經(jīng)元的軸突組成。脊髓的主要功能有哪些？第38頁/共84頁1、是軀體與腦部之間神經(jīng)傳導(dǎo)的通路：-來自軀干和四肢的刺激，經(jīng)過脊髓到達大腦，大腦發(fā)出的指令，通過脊髓到達效應(yīng)器。

2、簡單反射中樞：感覺神經(jīng)元將神經(jīng)沖動傳入脊髓后，中間神經(jīng)元不把它傳入大腦，而直接傳給運動神經(jīng)元，至效應(yīng)器形成反射。

脊髓的功能：第39頁/共84頁（二）腦干（Brainstem)：延腦（medulla)：“生命中樞”，它支配呼吸、排泄、吞咽、腸胃等活動。橋腦(pnos)：是中樞和周圍神經(jīng)傳遞信息的必經(jīng)之地。腦橋傳遞身體運動的信息,對注意、睡眠具有調(diào)節(jié)的作用。中腦(midbrain)：中腦中存在著視覺和聽覺的反射中樞。心跳、呼吸、消化、體溫、睡眠等與生命相關(guān)的活動與腦干有關(guān)。

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網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：腦干中神經(jīng)纖維縱橫交錯，呈網(wǎng)狀。功能：上行激活系統(tǒng)和下行激活系統(tǒng)。上行系統(tǒng)維持大腦皮層的覺醒狀態(tài)；下行系統(tǒng)能加強或者減弱肌肉的活動。

（三）小腦：與大腦皮質(zhì)運動區(qū)共同控制肌肉運動，調(diào)節(jié)身體姿勢與身體平衡。在控制身體運動的運動技能的學(xué)習(xí)方面，有一定的作用。第41頁/共84頁

（四）間腦：

丘腦(thalamus)：皮層下高級的感覺中樞，除嗅覺外的各種感覺的中繼站。

下丘腦(hypothalamus)：

調(diào)節(jié)植物性神經(jīng)系統(tǒng)的主要中樞。主管內(nèi)分泌系統(tǒng)，維持新陳代謝，調(diào)節(jié)體溫，與饑餓、渴等有關(guān)。

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（五）邊緣系統(tǒng)：在大腦內(nèi)側(cè)面最深處的邊緣。包括扣帶回、海馬回、海馬溝、杏仁核，附近的大腦皮層以及丘腦、丘腦下部等組織。第43頁/共84頁

1、與動物的本能行為有關(guān)：2、與記憶有關(guān):3、與情緒有關(guān):

－杏仁核：rage、fear.一項PET研究中，要求被試判斷威脅詞和中性詞的書寫顏色，結(jié)果表明，威脅詞比中性詞顯著地激活了雙側(cè)杏仁核。Isenberg，1999。研究表明，杏仁核參與了對令人不愉快的詞匯的評價。Tabert，2001。邊緣系統(tǒng)第44頁/共84頁三、大腦的結(jié)構(gòu)與機能（一）、大腦的結(jié)構(gòu)大腦半球是由表面的灰質(zhì)和深部的白質(zhì)組成。大腦是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的最高級部分，是各種心理活動的中樞。第45頁/共84頁第46頁/共84頁皮層的溝、回：-中央溝、大腦外側(cè)裂、頂枕裂；中央前回、中央后回.皮層的四個分區(qū)：－額葉、顳葉、頂葉和枕葉。第47頁/共84頁

大腦皮層功能有一個重要的特點：不同的區(qū)域出現(xiàn)功能的專門化，那么大腦皮層的不同部位有什么功能呢？第48頁/共84頁（二）大腦皮層的分區(qū)及機能布魯?shù)侣˙rodmann，1909），47區(qū)。1．初級感覺區(qū)：包括視覺區(qū)、聽覺區(qū)和機體感覺區(qū)。是接受和加工外界信息的區(qū)域。視覺區(qū)：枕葉內(nèi)，17區(qū)。接受眼睛輸入的神經(jīng)沖動，產(chǎn)生初級形式的視覺。例如，光的覺察。聽覺區(qū)：顳葉內(nèi)，41、42區(qū)。產(chǎn)生初級形式的聽覺。

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機體感覺區(qū)：位于中央后回。接受皮膚、內(nèi)臟等器官的感覺刺激，產(chǎn)生溫度、疼痛等不同的感覺。軀干、四肢在體感區(qū)的投射關(guān)系是左右交叉、上下倒置的。頭部在感覺區(qū)的投射是正直的。身體各部位投射面積的大小取決于它們在機能方面的重要程度。第50頁/共84頁2、初級運動區(qū):

位于中央前回。支配和調(diào)節(jié)身體在空間的位置、姿勢及身體各部分的運動。－運動區(qū)與軀干、四肢運動的關(guān)系是左右交叉、上下倒置的。－運動區(qū)與頭部運動的關(guān)系是正直的。－身體各部位在運動區(qū)的投射面積取決于它們在機能方面的重要程度。第51頁/共84頁

第52頁/共84頁3.語言區(qū)：

布洛卡區(qū)：受損會發(fā)生運動性失語癥。威爾尼克區(qū)：與理解口頭言語有關(guān)。角回：損傷該區(qū)域出現(xiàn)理解書面言語的障礙。產(chǎn)生視覺失語癥。第53頁/共84頁

第54頁/共84頁詞匯閱讀與腦的兩個閱讀系統(tǒng)有關(guān)：前閱讀系統(tǒng)和后閱讀系統(tǒng)。前閱讀系統(tǒng)位于左側(cè)額下回，這些腦區(qū)負(fù)責(zé)語音編碼。也對詞的形－音映射關(guān)系敏感（Rumsey等，1997；Fiez等，1999）。后閱讀系統(tǒng)分為腹側(cè)和背側(cè)兩條通路。腹側(cè)通路包括左側(cè)顳枕區(qū)后部，它負(fù)責(zé)分析視覺詞匯和與詞匯類似的刺激，因而也稱為詞匯確認(rèn)系統(tǒng)。背側(cè)通路包括更廣泛的腦區(qū)，如角回、緣上回、顳上回和顳中回等。其中顳上回與語音分析有關(guān)，顳中回和顳上回與語義分析有關(guān)（Bookheimer等，1995；Pugh等，1996）。第55頁/共84頁

人類的大腦皮層聯(lián)合區(qū)面積占總面積的4/5左右。

4.聯(lián)合區(qū):

功能？

它們負(fù)責(zé)解釋、整合來自其它部分的信息，因此和各種高級的心理功能有關(guān)。

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感覺聯(lián)合區(qū)：鄰近感覺區(qū)的腦區(qū)。受損后，產(chǎn)生失認(rèn)癥。不能認(rèn)識區(qū)分物體形狀。運動聯(lián)合區(qū)：

運動區(qū)的前方，負(fù)責(zé)精細的運動和活動的協(xié)調(diào)。受損后，精細活動受損。前額聯(lián)合區(qū)（前額葉）：位于運動區(qū)和運動聯(lián)合區(qū)的前方。第57頁/共84頁

前額葉的功能：

-前額葉與計劃、調(diào)節(jié)控制有關(guān)。

-前額葉與注意、記憶、問題解決等有關(guān)。

-前額葉與人格有一定的聯(lián)系。

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總結(jié)：大腦皮層的結(jié)構(gòu)和功能。心理是人腦的功能。－我們之所以能夠看、聽、體驗饑寒冷暖；能夠運動；能夠注意、記憶、思維都是因為有一個健康的腦。各部分各司其職聯(lián)合完成活動。

第59頁/共84頁案例分析Thestudyofsplitbrain第60頁/共84頁SplitBrain第61頁/共84頁（三）、大腦兩半球的一側(cè)優(yōu)勢大腦分左右半球，每一半球都有感覺區(qū)、運動區(qū)、視覺、聽覺、聯(lián)合區(qū)。正常情況下，兩半球協(xié)調(diào)活動，一半球的信息通過胼胝體傳到另一半球。但兩半球是否具有不同功能？第62頁/共84頁

臨床上的證據(jù)：

1861年，Broca的發(fā)現(xiàn)。中風(fēng)后的病人。右側(cè)偏癱，語言障礙。

右腦損傷：39歲教師，中風(fēng)?？祻?fù)后情感表達受到損傷。

右腦損傷：對位于身體左側(cè)的事物不關(guān)系。第63頁/共84頁

來自割裂腦的證據(jù)：癲癇病發(fā)作、切斷胼胝體。Seprry在60年代對裂腦人進行了系列研究。把不同的物體，呈現(xiàn)在左、右視野，投射到不同半球。第64頁/共84頁第65頁/共84頁來自正常人的證據(jù)Wada測驗：給單側(cè)頸動脈注射某種藥物，選擇性地短暫麻醉腦的左、右球。－左半球－產(chǎn)生失語癥（2分鐘〕；不能計數(shù)－右半球－幾秒的失語癥，能計數(shù)。第66頁/共84頁

左半球：主要負(fù)責(zé)言語、閱讀、書寫、數(shù)學(xué)運算和邏推理等。右半球：知覺物體的空間關(guān)系、情緒、音樂和藝術(shù)欣賞、舞蹈雕塑等。正常情況下，兩半球即分工又聯(lián)合活動，完成復(fù)雜的活動。第67頁/共84頁問題？

大腦的結(jié)構(gòu)和功能受后天的因素影響嗎？第68頁/共84頁腦的可塑性：在后天經(jīng)驗的影響下，腦的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、功能等方面會發(fā)生一定的變化。結(jié)構(gòu)或形態(tài)的變化：老鼠被飼養(yǎng)在不同環(huán)境中：1關(guān)在鐵絲網(wǎng)籠子里；2關(guān)在不透明的籠子里；3刺激豐富的籠子里。結(jié)果：豐富環(huán)境中的老鼠，大腦皮層更重，灰質(zhì)厚，皮層在腦中比重大。

啟示：優(yōu)越的生活環(huán)境對腦的發(fā)育有一定好的作用。第69頁/共84頁

一女嬰，因病變，切除了右半球。30歲時表現(xiàn)，復(fù)雜圖形的知覺、空間關(guān)系理解、圖形識別、音樂繪畫等均正常。腦具有一定的可塑性，這種可塑性貫穿一生，但年齡小，可塑性越大。功能的變化：第70頁/共84頁

腦的可塑性的研究對教育有何啟示？思考第71頁/共84頁第四節(jié)腦功能的學(xué)說

主要問題：腦是整體發(fā)揮作用？還是不同區(qū)域負(fù)責(zé)不同的功能？還是即分工又合作？第72頁/共84頁一、Localizationtheory(定位說) 各種機能是由大腦的一些特定區(qū)域負(fù)責(zé)的。-始于加爾的顱相說?！靶睦肀憩F(xiàn)為許多機能，這些機能在大腦內(nèi)有其對應(yīng)的位置”。第73頁/共84頁

真正定位理論的提出始于19世紀(jì)60年代失語癥的研究。－布洛卡區(qū),威爾尼克區(qū)。－視覺中樞、聽覺中樞、機體感覺中樞。－20世紀(jì)40－50年代，得到進一步發(fā)展。記憶與顳葉有關(guān)；情緒與邊緣系統(tǒng)有關(guān)

定位理論對腦的功能做出靜態(tài)的、局部的描述。第74頁/共84頁二、Wholistictheory(整體說)

腦的各種機能是由大腦整體負(fù)責(zé)。19世紀(jì)中葉，弗羅倫斯發(fā)現(xiàn)，切除動物一部分皮層導(dǎo)致的行為損傷，能恢復(fù)。動物行為損傷的程度與切除大腦皮層的大小有關(guān)。感覺、知覺在腦中占共同位置。２0世紀(jì)中葉，拉什利的研究支持整體說。第75頁/共84頁

大腦皮層活動的重要原理：均勢原理：皮層各部位幾乎以均等的程度對學(xué)習(xí)、記憶發(fā)生作用；總體活動原理：大腦是以總體發(fā)生作用的，學(xué)習(xí)活動的效率與大腦損傷的面積有關(guān)，與損傷的特定部位無關(guān)。第76頁/共84頁三、TheoryofThreefunctionalsystem

(三個機能系統(tǒng)學(xué)說)魯利亞提出。腦的一定部位損傷，不是導(dǎo)致某一孤立的心理機能喪失，而是導(dǎo)致一系列心理過程的障礙。提出大腦