课件：普通心理学二心理的神经生理机制.ppt

,第二章 心理的神经生理机制,“盖奇再也不是原来的盖奇了”,某男子在走路途中听到“救命”的呼喊声，立即奔向出事地点。只见被冰层覆盖着的池塘中央，两个不慎掉进冰窟的小男孩正在水中挣扎。他甩掉大衣，跃入冰水中，把一个头顶尚露在水面的孩子托上水面，又一头潜入水中，划动着寻找另一个。他终于抓到了，再用力把他也托上冰面,首先，小孩的呼叫声传入男子的耳朵，声音刺激转化为神经信号，经中枢神经 大脑听觉区，与记忆中的信息相比较，呼救的含义被整合，激起救人的意念，驱策救人的动机。,其次，大脑运动区发出信号，通过外导神经对骨骼肌的支配，发生运动反应，跑向水塘,第三，小孩在水中的挣扎引的刺激转化为神经信号，经中枢神经的大脑视觉区，大脑经过整合分析，告诉该男子必须下水才能救出孩子，使他做出决定跳下水去救人,第四，脑的支配运动的部位与肢体间的内导、外导的不断协调，使他不断地改变着身体的运动，以实现他抓住、托起小孩、把他们送上冰面的目的,第五，由于情况紧急，诱发了紧迫感，激活了一些内分泌腺、心血管系统和代谢过程，为该男子的行为提供能量。,本章内容 第一节 神经系统的进化 第二节 神经元 第三节 神经系统 第四节 脑功能的各种学说 第五节 内分泌腺和神经体液调节,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、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 二、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。,三、无脊椎动物的神经系统,四、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。,五、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。 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。,（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？,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信息。,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,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、神经冲动的专递,（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。,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。,1.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。,2.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。,常见的神经递质,乙酰胆碱 多巴胺 去甲肾上腺素 5-羟色胺 吗啡 胃肠肽,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,三、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）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,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、消化、体温、睡眠等与生命相关的活动与脑干有关。,2019/8/26,51,可编辑,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）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）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。,（五）边缘系统： 在大脑内侧面最深处的边缘。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、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。 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。,人类的大脑皮层联合区面积占总面积的4/5左右。,3. 联合区:,功能？,它们负责解释、整合来自其它部分的信息，因此和各种高级的心理功能有关。,感觉联合区： 邻近感觉区的脑区。受损后，产生失认症。不能认识区分物体形状。 运动联合区： 运动区的前方，负责精细的运动和活动的协调。受损后，精细活动受损。 前额联合区（前额叶）： 位于运动区和运动联合区的前方。,前额叶的功能： -前额叶与计划、调节控制有关。 -前额叶与注意、记忆、问题解决等有关。 -前额叶与人格有一定的联系。,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。,总结： 大脑皮层的结构和功能。 心理是人脑的功能。 我们之所以能够看、听、体验饥寒冷暖；能够运动；能够注意、记忆、思维都是因为有一个健康的脑。 各部分各司其职联合完成活动。,（三）大脑两半球的一侧优势 大脑分左右半球，每一半球都有感觉区、运动区、视觉、听觉、联合区。 正常情况下，两半球协调活动，一半球的信息通过胼胝体传到另一半球。 但两半球是否具有不同功能？,临床上的证据：,1861年，Broca的发现。中风后的病人。右侧偏瘫，语言障碍。,右脑损伤：39岁教师，中风。康复后情感表达受到损伤。,右脑损伤：对位于身体左侧的事物不关系。,来自割裂脑的证据： 癫痫病发作、切断胼胝体。 Seprry在60年代对裂脑人进行了系列研究。 把不同的物体，呈现在左、右视野，投射到不同半球。,Split Brain,来自正常人的证据,Wada 测验： 给单侧颈动脉注射某种药物，选择性地短暂麻醉脑的左、右球。 左半球产生失语症（2分钟；不能计数 右半球几秒的失语症，能计数。,左半球： 主要负责言语、阅读、书写、数学运算和逻推理等。 右半球： 知觉物体的空间关系、情绪、音乐和艺术欣赏、舞蹈雕塑等。 正常情况下，两半球即分工又联合活动，完成复杂的活动。,问题？,大脑的结构和功能受后天的因素影响吗？,脑的可塑性：,在后天经验的影响下，脑的结构、形态、功能等方面会发生一定的变化。,结构或形态的变化： 老鼠被饲养在不同环境中：1 关在铁丝网笼子里；2 关在不透明的笼子里；3 刺激丰富的笼子里。,结果：丰富环境中的老鼠，大脑皮层更重，灰质厚，皮层在脑中比重大。,启示：优越的生活环境对脑的发育有一定好的作用。,一女婴，因病变，切除了右半球。30岁时表现，复杂图形的知觉、空间关系理解、图形识别、音乐绘画等均正常。,脑具有一定的可塑性，这种可塑性贯穿一生，但年龄小，可塑性越大。,功能的变化：,脑的可塑性的研究对教育有何启示？,思考,第四节 脑功能的学说,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？,一、Localization theory (定位说),各种机能是由大脑的一些特定区域负责的。 -始于加尔的颅相说。“心理表现为许多机能，这些机能在大脑内有其对应的位置”。,真正定位理论的提出始于19世纪60年代失语症的研究。 布洛卡区,威尔尼克区。 视觉中枢、听觉中枢、机体感觉中枢。 20世纪4050年代，得到进一步发展。记忆与颞叶有关；情绪与边缘系统有关 定位理论对脑的功能做出静态的、局部的描述。,二、Wholistic theory(整体说),脑的各种机能是由大脑整体负责。 19世纪中叶，弗罗伦斯发现，切除动物一部分皮层导致的行为损伤，能恢复。 动物行为损伤的程度与切除大脑皮层的大小有关。感觉、知觉在脑中占共同位置。 0世纪中叶，拉什利的研究支持整体说。 均势原理、总体原理,大脑皮层活动的重要原理： 均势原理：皮层各部位几乎以均等的程度对学习、记忆发生作用； 总体活动原理：大脑是以总体发生作用的，学习活动的效率与大脑损伤的面积有关，与损伤的特定部位无关。,三、Theory of Three functional system (三个机能系统学说),鲁利亚提出。 脑的一定部位损伤，不是导致某一孤立的心理机能丧失，而是导致一系列心理过程的障碍。 提出大脑皮层定位是动态的、系统的机能定位说。,脑分成三个互相紧密联系的机能系统： 1.调节激活和维持觉醒状态的激活系统。定位在网状结构和边缘系统。保持大脑皮层的觉醒状态。 2.信息接受、加工和储存的系统。定位在皮层的枕叶、颞叶和顶叶以及相应的皮下组织。作用是接受刺激，对它们进行加工，储存。 一级区是刺激的直接投射区，具有高度特异化的功能。 二级区是对信息进行综合的脑区，位于一级区的附近，对一级区加工过的信息进行综合，反映事物的整体特性。 三级区是对信息进行空间和时间的整合，反映事物之间的关系，位于枕叶、颞叶和顶叶的交界处。,一级区位是初级运动区，大脑的指令，通过这个区域调节身体运动。 二级区位于运动区的前面，实现对运动的组织，制定运动的程序。 三级区位于额叶的前面，主要作用是产生活动的意图，实现对复杂行为的调节和控制。,3.行为调节系统。定位在大脑皮层前部，主要是前额叶。负责编制行为的程序、调节和控制行为的系统。,任何一种心理活动是三个系统相互作用，协调活动的结果，既分工又合作。 丰富了脑功能的理论，很受重视的一种理论。,四、Module theroy（模块说）,20世纪80年代出现的一种新理论。由Gazzaniga(1976)提出。 1 人脑在结构和功能上是由高度专门化并相对独立的功能模块组成的。 2 不同的模块有不同的功能，模块的结合保证着认知功能的完成。 例如模式识别中：面孔识别模块、物体识别模块。 评价：它揭示的是人脑的整体性；