心理活动的生理基础讲义.ppt

心理的生理基礎 吳慧珠 提要問題 n行為與心理歷程既為心理學研究的主 題，行為表現與心理活動中，會發生 什麼樣的生理作用？ n個體的一切身心活動均神經系統有關 ，人類的神經系統包括哪些重要的構 造與功能？ n大腦分左半與右半兩個半球，兩半球 之構造與功能有何異同？ n大腦皮質部與行為及心理歷程的關係最 密切，皮質部在分區專司上有何特殊功 能？ n各種內分泌線在心理活動上，分別發生 什麼作用？ n心理遺傳學研究何種議題？以何種方法 探究此一議題？有何重要發現？ 前言 n神學論時代： n人的身體組織肉體是心靈靈魂 的容器。 n肉體指是心靈的工具，人類的性格、 動機、情緒都受心靈控制。 n猶如車子與駕駛者。 n科學論時代： n人的行為、任之能力、性格均受生理條 件影響。 n人類的心靈是一連串神經生理反應的產 物。 n人類是萬物之靈的關鍵？ n運動、循環系統不如老虎。 n生殖系統不如鮭魚， n消化系統不如牛羊。 n可是人類的神經系統，尤其是大腦是最 進化的。 神經系統的基本單位 n神經元的構造與功能 n神經元(neuron)： n構成神經的基本單位。神經系統約由 約一萬億個神經元組成。 n神經元的主要構造： n細胞體，樹狀突和軸突。 n細胞體與軸突的主要功能是與其他神經 元合作，接受並傳導神經衝動。 n神經傳導素：當神經衝動傳至軸突末端 時，引起它釋放的某些化學物質。 n常見的神經傳導素：以醯膽鹼 (Acetylcholine, Ach)，正腎上腺素 (norepinephrine, NE ) n以醯膽鹼(Acetylcholine, Ach)： n與新記憶形成有密切關係，愛滋海默氏 症(老人癡呆症)，是由於病人腦中的 Ach細胞退化，使得Ach的合成量減少 ，而產生記憶與真功能破壞。 n腦中的正腎上腺素(norepinephrine, NE)的作用量與個體情緒有關。古柯鹼 和安非他命等禁藥服用之後會產生亢奮 的情緒，是因為他們能減緩NE被分解 再吸收的時間。鋰鹽能加速NE的分解 與再吸收的速度，會產生抑鬱的情緒。 n精神分裂症的病人是因為腦中產生待太 多的多巴胺神經傳導素所致，會產 生幻覺、幻想、思考混亂等。 n腦內啡：使人產生愉悅情緒，強烈抑制 疼痛感覺。如戰場上受傷，運動中受傷 。 神經元的種類 n王小花正認真的聽老師講解有趣的心理 生理學知識時，有一隻蚊子飛到她那蘋 果般的臉頰，正在像吸血鬼似的吸她的 血，這時 n反應一她很小心的舉起右手，啪的 一聲，朝自己的臉頰打下去！所有的睡 覺的同學都被吵省了！ n反應二她輕輕的右手，搧了幾下， 蚊子很配合的飛走了！不一會兒，它停 留在老師的臉上 解釋： 感覺、分析決策、反應三階段 n王小花正認真的聽老師講解有趣的心 理生理學知識時，有一隻蚊子飛到她那 蘋果般的臉頰，正在像吸血鬼似的吸她 的血 n【感覺階段：個體的感官受器將接受到 的物理刺激轉換為神經衝動，在經由感 覺神經元傳入脊髓及大腦】 n【分析決策：根據過去的經驗，用手打 蚊子比用腳打或用臉撞桌子有效，因而 用手輕輕拍臉的指令】 n這時她很小心的舉起右手，啪的一聲， 朝自己的臉頰打下去【反應】！ n所有的睡覺的同學都被吵省了！ 神經元 類 別 描述功能分佈 感覺神 經 元 將感官受器的的神經衝動傳入 至脊髓及腦。 感覺訊息 的傳 遞 感官附近 中介神 經 元 接受感覺神經元或其他中介神 經元的神經衝動，並經結 果處理傳遞至運動神經元 或中介神經元上。 分析、決 策與 思考 脊髓與腦 運動神 經 元 將脊髓與腦的神經衝動傳出至 肌肉纖維或相關的線體。 運動訊息 的傳 遞 隨意肌肉及內 分泌線體 與大腦及 脊髓間。 突觸的傳導功能 n兩神經元之間並不接觸，其中有一小 空隙叫做突觸（synapse）。當神經 衝動傳至神經元的末端（terminal buttons），胞質中的化學物質發生變 化，其表面的小泡破裂，將神經傳導 的化學物質注入突觸空隙中，引起放 電作用，激動另一神經元，再傳遞神 經衝動。 神經系統的組織架構 n神經系統分類的第一層是將神經系統 分成 n中樞神經系統（central nervous system; CNS）與 n週邊神經系統（peripheral nervous system; PNS）。 n分類的第二層， n中樞神經系統可再分成腦與脊髓，週邊 神經系統可再分成體感覺神經系統（ somatic nervous system）與 n自律神經系統（autonomic nervous system; ANS）。 n分類的第三層，腦可分成前腦（forebrain） 、中腦（midbrain）與後腦（hindbrain）， 脊隨則可分成胸（thoracic）、腹（lumbar） 、薦（sacral）三段， n自律神經系統則可分成交感神經系統（ sympathetic nervous system）、副交感神經 系統（parasympathetic nervous system）與 腸胃神經系統（eteric nervous system）。 神 經 系 統 中 樞 神 經 系 統 腦(Brain)前腦 基底核（Basal Ganglia）：掌管運動訊息的傳輸與調節。 大腦皮質（Cerebral cortex ）：紀錄感覺，發動隨意動作、思考、決策、計畫等 高等認知中心。 胼胝體（Corpus Callosum）：連結溝通左右辦腦皮質的訊息。 視丘（Thalamus）：感覺運動神經系統與大腦皮質的中途站。 下視丘（Hypothalamus）：控制吃喝、攻擊、性慾、體溫維持等動機。 邊緣系統（Limbic System）：掌管情緒及動機。主要有海馬回（Hippocampus） 和杏仁核（Amygdala） 中腦 網狀結構：控制身體的激發水準與睡眠（Reticular formation）（extending from the medulla to the pons and the midbrain）, also called Reticular Activation System, RAS（ 網狀激發系統） 後腦 延腦（Medulla）：控制呼吸、心跳、消化等維生功能 橋腦（Pons）：脊髓與腦部訊息的中繼站。 小腦（Cerebellum）：控制平衡身體及協調動作。 脊髓 在腦及身體間傳遞訊息 產生脊髓反射 週 邊 神 經 系 統 體感覺神經 系感覺神經 系統 將感覺系統的訊息傳至中樞神經系統 運動神經 系統 將中樞神經系統的指令傳至隨意肌，產生動作。 自主神經系 統 交感神經 系統 史內臟及線體動員，以應付緊急狀態與壓力。 副交感神 經系統 使內臟及線體執行消化及復原工作。 週邊神經系統 n體神經系統 感覺神經系統 運動神經系統 n自主神經系統 交感神經系統：警戒狀態 副交感神經系統：放鬆狀態 n健康狀態：兩種神經平衡 n疾病狀態：長時間在壓力之下，使交感 神經耗竭能量，內臟與免疫系統沒有休 息機會，導致胃潰瘍、高血壓、糖尿病 等慢性疾病。 中樞神經系統 n腦的構造與功能 n我們的神經系統是由神經管（neural tube）而成，神經管的大腦部分被粗 分成前腦、中腦與後腦三個部分 前腦（Forebrain） n視丘（thalamus）：位於胼胝體下方 ，是感覺神經的重要傳遞站 n下視丘（hypothalamus）：管制自主 神經系統、內分泌，維持新陳代謝正 常，調節體溫與飢餓、性、渴、痛、 壓力反應等 邊緣系統（limbic system） n掌管學習、情緒及動機 n海馬回（hippocampus）： 學習與記憶，尤其是情節記憶，如出國旅 遊的情節，從單槓上掉下來，海馬回受傷 ，則只能記住受傷前的事情，受傷之後的 事情完全記不住。 n杏仁核（amygdala）： 生氣與攻擊，情緒記憶，容易暴怒或不再 呼！ 一朝被蛇咬，十年怕草繩 n情緒機制的產生，被蛇咬受傷之後，海 馬回紀錄蛇的大概特徵並與杏仁核的恐 懼、害怕情緒結合，所以人們容易根據 片段的和模糊的刺激引發情緒反應。 寧可錯殺一百，不可放過一個 n快速粗略比對原則。 n極端情緒容易誤事。 不怕念起，只怕覺遲 n 人類無法覺知大腦皮質以下的神經反應 ，所以邊緣系統所進行的分析與引發的 反應，無法浮現在意識中。因此很多人 對其在盛怒之下的行為一為所知。 n經由訓練延緩情緒的反應，待訊息傳送 至大腦皮質，經過詳細的推理及評估再 調整其情緒反應。 邊緣系統的典型情緒反應 n主人殺狗的故事 n母難產喪生 n狗保母 n小孩不見了殺狗 n事實真相？ 大腦皮質（cerebral cortex） n接收與處理知覺訊息，思考、計畫和送 出肌體訊息 中腦（midbrain） n視覺與聽覺的反射中樞，瞳孔、眼球、 肌肉等活動均受中腦控制。 網狀系統 n網狀系統（reticular activating system; RAS）：控制覺醒、注意、睡眠等不同 層次的意識狀態 後腦（Hindbrain） n延腦（medulla）（延髓）（medulla oblongata）：控制消化、呼吸、心跳 n腦橋（pons）：將神經衝動由腦的一部 份傳道另一部份，負責顏面神經 n小腦（cerebellum）：控制肌肉運動， 以協調姿勢與平衡身體 脊髓與脊髓反射 n工作：人體訊息傳遞的高速公路，負 責傳送大腦與身體其他器官的訊息。 n脊髓反射：不需大腦介入，先斬後奏 的行為 n膝跳反應：用橡皮槌敲打膝蓋骨，會 自動彈起小腿。 n腳踩到釘子時，在感覺到疼痛之前先 反射性的舉起腳。 大腦半球的構造與功能 n大腦的兩個半球有什麼功能？ n大腦皮質佔人腦的30%，由灰質（ gray matter）構成。其它部分大腦由 白質（white matter）構成，處理訊 息。 n大腦可分為左右兩部份。 n右眼接受的訊息經由後腦的延腦到左腦 。 n左邊接受的訊息則傳到右腦。 n兩腦中則靠胼胝體（corpus callosum） 來聯繫。 n從結構看：腦可分成四個葉 n額葉（frontal lobe） 司抽象思考，肌體 運作 n頂葉（parietal lobe） 司觸覺、肌肉覺 n擷葉（temporal lobe） 司聽覺 n枕葉（occipital lobe） 司視覺 n從功能看：腦可分成三區 n運動區：控制身體600條以上的隨意肌 ，有意識的行動均由此控制。 n感覺區：體覺（如觸覺、痛覺）、視覺 （如產生深度知覺）、聽覺（如語 文 訊息的分析與處理）。 n聯合區：前兩者僅佔五分之一，此區佔 五分之四。整合前兩區的複雜認知功能 ，如記憶、計畫、決策等。聯合各種訊 息，促成有目的的行為，表達有邏輯的 ，推理的思考。 腦側化（hemispheric specialization/lateralization） nRoger Sperry（1964）將貓的胼胝體切 開，發現由視覺傳到一腦的訊息傳不到 另一腦。Roger Sperry因為此類研究而 得到諾貝爾獎。 n以切開胼肢體使癲癇的抽慉不會由一腦 傳到另一腦來治療癲癇病人，也發現切 開胼肢體後，病人有兩腦個別處理不同 訊息的現象。 大腦皮質（cerebral cortex）與 臚象學（phrenology） n布洛卡失語症：1986，Broca觀察到左 半腦受傷，有失語（aphasia）的現象 。 n溫尼克失語症：Wernicke（1848-1905 ）也觀察到左腦傷有會說但別人聽不 懂他所說的現象（figure 3-13（c） 。 用力的想？多用腦可消耗體力 ？ n大腦只佔人體重的2.5%， n但用20%循環血液，20%葡萄糖，和 20%氧氣。 檢視腦的結構與功能 n有哪些技術可以檢視腦的結構與功能？ 這些技術是如何做到的？ n你的表現是一大群神經元所造成的，怎 麼知道呢？ 研究腦的行為 n腦活動比平時活躍時，血流量會增加， 受試者在控制的情況下先掃描一次，刺 激後再掃描一次，由電腦產生兩圖案間 的不同腦活動在受控制與被刺激的情況 下的變化。 腦電學（electroencephalograph, EEG） n腦有大量的電流活動因而可測量。但 EEG無法搜尋出單一細胞的活動。補此 不足，研究者在EEG的連續測量中，採 平均誘發電位（evoked response potential）。 電腦斷層（computer assisted tomography, CAT, CT） nXray-based技術。 n看腦中血液流量變化。 核磁共振影像（magnetic resonance imaging, MRI） n因磁場會引出不同身體細胞產生不同的 能量，因而可以記錄的組織。 nFunctional MRI n可更進一步，可觀察到腦的運作變化。 正子放射斷層（positron emission tomography, PET） n給受試者注射具有放射性原子的葡萄糖 ，看腦細胞的活動。 內分泌系統 n內分泌系統有哪些基本的組成？ n它們的功能是什麼？ n內分泌腺（endocrine gland）所分泌 的化學物質是賀爾蒙（hormone）。 賀爾蒙（hormone）促進生長與細胞 的分裂生殖。內分泌腺有 內分泌腺 n腦垂腺（pituitary gland）：由下視丘控 制，它則控制其他內分泌腺。所以又稱 master gland。 n甲狀腺（thyroid gland）：分泌甲狀腺 激素，促進全身細胞氧化作用，增進新 陳代謝速率。 內分泌腺 n副甲狀腺（parathyroid gland） n腎上腺（adrenal gland） n腎上腺皮質（adrenal cortex）：對生存、性 別分辨和繁殖功能有關鍵性作用。 n腎上腺髓質（adrenal medulla）：分泌腎上 腺素，以興奮交感神經，增高血壓，放大瞳 孔，加速心跳，與情緒變化有關。 內分泌腺 n胰腺（pancreas）：分泌胰島素，促進 葡萄糖分解，提供細胞所需能量。 n性腺（sex gland）：男，睪丸（testis ）；女，卵巢（ovary）。 心理遺傳學的研究 n遺傳與行為 達爾文：物競天擇理論 人類進化：直立化直立行走能力，腦 容量擴大，語言出現。 基因、染色體 本尊與分身複製百分之百的你？ n1997年愛丁堡羅司林學院，成功的複製 四隻桃莉羊 n四隻羊的外觀與行為完全不同，身材與 脾氣不同。 n基因相同，母羊卵品質不同、突變 n我天生就笨，我天生就有懶基因？ 社會生物學 n研究遺傳與演化對動物社會行為的影響 n利他行為： n動物不顧一切，冒著生命危險保護子女：個 體基因越相似，越容易發生利他行為。 n犧牲自己，捨己位人：幫助與自己基因相似 的同伴繁殖，等於替自己繁殖 n回報恩情，雙方獲利：見義勇為之後，受助 著會回報恩情。 社會生物學新方向 n男女差異來自後天的社會學習