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脑信息处理机制 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 脑 v大脑皮质功能定位感觉区和运动区 v联络区语言与记忆 v记忆、推理、学习、想象、心理活动 等高级的智慧活动都是依赖于联络区 的 v丘脑：感觉整合中心 v下丘脑：内脏机能的重要控制中心 神经系统神经系统 v边缘系统：脑桥前部、大脑和丘脑的边缘部 分（海马体和杏仁体），控制情绪的功能。 v小脑：调节各肌肉的活动，以保持动物身体 的正常姿势。 v脑桥：联系和整合的环节，呼吸中枢 v延髓：活命中枢，呼吸、心搏、吞咽、咳嗽 、喷嚏、呕吐 神经系统神经系统 小脑的功能 v1、前庭小脑：调整肌紧张，维持身体平衡。 v2、脊髓小脑：控制肌肉的张力和协调。 v3、大脑小脑：影响运动的起始、计划和协调 ，包括确定运动的力量、方向和范围。 神经系统神经系统 视觉信息处理机制 神经系统神经系统 关于视知觉的三条基本的评论 v1欺骗性 v2模棱两可 v3建构过程 神经系统神经系统 欺骗性 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 神经系统神经系统 v视觉形成过程 v 光线角膜瞳孔晶状体（折射光线 ）玻璃体（固定眼球）视网膜（形成物 像）视神经（传导视觉信息）大脑视觉 中枢（形成视觉） 神经系统神经系统 基本的视觉信息 v1、亮度：380780nm,是一种外界辐射的物 理量在我们视觉中反映出来的心理物理量。 v2、形状：由物体在视觉空间上的亮度分布、 颜色分布或运动状态不同而显示出来。对比 度、方位 v3、运动（运动方向和速度）: v4、颜色：主观感觉。 v5、立体（或深度）视觉： 神经系统神经系统 感受野（receptor field） v视通路中任一神经元都有其各自的视野 或在视网膜上有一个代表区域，这个对 应区域就是该细胞的视觉感受野。 v视觉感受野的研究是单细胞视觉功能的 钥匙。 神经系统神经系统 视网膜细胞 v感受器细胞（感光细胞）：视锥细胞，视杆 细胞 ，给出分级的超极化电位，不产生动作 电位 v双极细胞 ：只能给出分级电位，不产生动作 电位 ，同心圆拮抗方式 v神经节细胞(ganglion cell, GC) ：同心圆拮抗 式感受野 神经系统神经系统 500 神经系统神经系统 二、学习与记忆机制 v1、学习与记忆的类型 v2、学习与记忆机制 v（1）海马 v（2）LTP 神经系统神经系统 脑的学习和记忆 v学习：指人或动物通过神经系统接受外界信息 而影响自身行为的过程 v行为学：引起个体对特殊环境条件所产生的适 应性行为的全部过程 v记忆：获得的信息或经验在脑内储存和提取（ 再现）的神经活动过程 v心理学：记忆是一种心理过程，由识记、保持 、再认或回忆所组成 神经系统神经系统 v学习和记忆的基本过程：获得，巩固，再现 v获得：是感知外界事物或接受外界信息（外界信息 ）的阶段，也就是通过感觉系统向脑内输入讯号的 阶段。学习阶段。识记或登录。注意力对获得的信 息影响很大。 v巩固：获得的信息在脑内编码贮存和保持的阶段。 保存时间的长短和巩固程度的强弱与该信息对个体 的意义以及是否反复应用有关。 v再现：将贮存于脑内的信息提取出来使之再现于意 识中的过程。回忆。 神经系统神经系统 学习的类型 v1、简单学习：某种刺激重复作用的结果 v（1）习惯化：在反复刺激的过程中，因刺激而引 起的行为反应减弱。海兔的缩鳃反射 v（2）敏感化：在某种刺激（通常是强刺激）后， 对该种刺激反应明显增强。 v2、联合型学习： v（1）经典的条件反射：指一个条件刺激和一个非 条件刺激所分别引起的两种行为反应之间可建立起联系 v（2）操作式条件反射：包含着反应与刺激联系的 形成。让动物操作物体来学习解决问题，并得到奖赏或避 开惩罚 神经系统神经系统 记忆 v瞬时记忆：当外界的刺激作用于人们的感觉系 统，其信息会保持很短的时间 v短期记忆（几分钟） v长期记忆（数分钟，几年） v心理学： v形象记忆以事物形象为内容的记忆 v逻辑记忆关于事物的意义、性质、变化规 律等内容 v情感记忆涉及某些情感体验及情绪变化为 内容的记忆 v运动记忆技巧和技能性的操作和运动或习 惯化动作等方面。 神经系统神经系统 多重记忆系统 v1、陈述性记忆,外显性记忆 （explicit memory） v进入意识系统，比较具体，可以清楚的描述 v涉及边缘系统的脑结构，依赖于大脑皮层和某些特 异性脑区 v需要Hebb突触模式，即突触前神经元与突触后神经 元同时兴奋的联合机制 神经系统神经系统 v2、程序性记忆,内隐式记忆（implicit memory） v没有意识成分参与，只涉及刺激顺序的相互关系， 贮存各个事物之间相关联的信息，只有通过顺序性 的操作过程才体现出来。运动技巧。基底神经节为 主要环节 v只需即或与该项学习记忆有关的感觉系统和运动系 统 v只需突触前易化作用机制，即突触前神经元和有关 的调制神经元的联合机制 神经系统神经系统 工作记忆（working memory） v属程序性记忆、短时记忆 v是一短暂时刻的知觉，是一系列操作过程 中的前后连接关系，后一项活动需要前项 活动为参照。 v对脑高级功能的意义，通常是在过去的经 历与当前的行动之间提供时间和空间的连 续性，对于思维运算、下棋、弹钢琴以及 无准备的即席演讲等都是十分重要的。 神经系统神经系统 v脑是怎样进行记忆的？记忆的物质基础是什 么？信息是通过什么方式写入，又以什么方 式回忆和重现？ v海马 v齿状回被认为可能是脑信息的存储载体。 神经系统神经系统 v海马LTP可能是学习记忆的分子基础 v长时程增强效应（LTP）。1983年发现 NMDA（N甲基D门冬氨酸）受体通道 复合体在LTP过程中起重要作用，进一步深 化了对LTP在大脑学习记忆中作用的理解。 神经系统神经系统 vLTP定义：给突触前纤维一个短暂的高频刺 激后，突触传递效率和强度增加几倍且能持 续数小时至几天保持这种增强的现象。 vLTP有三个基本特征： 协同性（Cooperativity）：诱导LTP需要很多纤 维同时被激活 联合性（Associativity）：有关的纤维和突触后 神经元需要以联合的形式一起活动 特异性（Input-Specificity）：所诱导的LTP对被 激活的通路是特异的，在其他通路上不产生LTP 。 神经系统神经系统 vLTP的时程和分类： v时程： vPTP强直后增强，一般5分钟后衰减 vSTP短时程增强，持续半小时左右。 vLTP长时程增强，持续一小时以上 神经系统神经系统 学习和记忆过程的调制 v胆碱能受体阻断剂：阻断学习 v胆碱酯酶抑制剂：增强学习 v肾上腺素：增强记忆 v全身注射肾上腺素受体激动剂或阿片受体拮 抗剂和GABA受体拮抗剂均能增强记忆保持 。 神经系统神经系统 促智药物（nootropic drugs） v促智药对实验动物和人体具有行为促进效应 和某些生理生化效应而没有其他精神药物（ 如安眠药、镇静药）的副作用。 v包括胆碱能药物、钙拮抗剂、神经肽、神经 营养因子等。 神经系统神经系统 vCa2+起着多功能信使的作用，水平过高和过 低都会影响动物的记忆保持能力。小鼠实验 证明海马内合适的Ca2+浓度是维持记忆功能 的必要条件。 v各主要脑区细胞内Ca2+浓度升高是脑老化的 重要特征之一，钙通道拮抗剂能有效的阻断 细胞外Ca2+内流及抑制细胞内钙