心理的神经生理基础PPT课件.ppt

第二章心理的神经生理机制 一 脑的进化二 神经系统发育水平与心理发展阶段的关系三 神经系统的微观结构和机能四 神经系统的宏观结构和机能五 脑机能的各种学说六 内分泌腺和神经 体液调节七 反射 1 心理的实质 心理活动与脑的关系一些前科学理解 灵魂说 心脏说 脑髓说 颅相学 科学的证据 布洛卡 威尔尼克 斯佩里 心理活动与客观现实的关系狼孩 猪孩等例证总之 心理是脑的机能 是脑对客观现实的主观 能动的反映 2 第一节 脑的进化 无脊椎动物神经系统的发育肠腔动物网状神经系统 环节动物梯形神经系统 节肢动物索状神经系统 可编辑 3 第一节 脑的进化 脊椎动物的神经系统进化脑进化的特点脑的相对大小的变化脑指数 脑的实际大小与预期的脑的大小的比值 考虑体重与脑重的关系 的增加 皮层相对大小的变化皮层指数 新皮层的实际大小与一种典型的哺乳类动物新皮层的期望大小的比值 的增加 皮层内部结构的变化皮层机能的增加 可编辑 4 反映形式的进化 反映是任何物质形态固有的特性物质形态 低级 高级 反映形式 低级 高级 无生命物质的反映形式 机械的 物理的 化学的 有生命物质的反映形式 生物的 向光性 保护色 动物心理的反映形式 感应性 生命产生的标志 感应性 是指生物以自己的活动或状态的变化对外界的影响作出反应 以维持新陈代谢正常进行的能力 草履虫的 温度向性 光亮 人类心理的高级反映形式 意识 可编辑 5 第二节神经元 一 神经元 神经元定义 即神经细胞 是神经系统结构和机能的基本单位作用 接收 处理和传递信息结构 胞体 树突 轴突分类 按突起数目 单极 双极 多极按功能 内导 感觉 外导 运动 中间 联络 中间神经元形成微回路 是脑进行信息加工的主要场所 6 1 神经元 可编辑 7 作用神经元之间的沟通 生长线路 成熟支架神经元的绝缘层 髓鞘 神经纤维髓鞘化是行为分化的重要条件给神经元输送营养 消除过多的神经递质 2 神经胶质细胞 8 神经胶质细胞 可编辑 9 神经冲动的传递什么是神经冲动神经元由比较静息的状态转化为比较活动的状态的过程静息状态也存在放电静息电位与动作电位神经冲动的传导电传导是神经冲动在同一细胞内的传导神经冲动传递速度为每小时3 2公里到320公里局部回路 局部电流化学传导是神经冲动在神经元之间的传导 在突触间借助神经递质完成突触 前膜 后膜 间隙是脑内神经元信号传递的主要方式 10 补充 神经冲动的形成过程 极化 静息电位 膜电位 神经细胞在静息状态时 膜的内外存在着电位差 外正内负 去极化 神经纤维受到刺激后 兴奋部位的膜外电位降低 膜内电位升高 膜内外的电位差减少反极化 去极化进一步发展 出现了膜电位的逆转 即内正外负 为反极化 复极化 膜内电位迅速回降并恢复静息水平 恢复原来的极化状态 可编辑 11 补充 神经冲动的传导过程 神经冲动的化学传导是在突触间借助于神经递质来完成的 突触 神经元之间是通过一个神经元的轴突末梢与另一个神经元的树突 轴树突触 或胞体 轴胞突触 相联系 接触 的 神经递质 neuro transmitters 起传递作用的中介物质 神经元的这种联系方式叫作突触传递 它使神经冲动在神经元之间传导 改变脑功能的药物都可以看成是通过干扰神经递质系统而起作用 可编辑 12 神经系统的宏观结构和机能 1周围神经系统 1 躯体神经脑神经共12对 分布在头面部脊神经共31对 主要分布在躯干和四肢它们的主要功能是在神经反射活动中 一方面通过传入神经纤维把来自感受器的信息传向中枢神经系统 另一方面通过传出神经把中枢神经系统的指令传向效应器官 从而导致骨骼肌肉的运动躯体神经系统受意识的控制 可编辑 13 神经系统的宏观结构和机能 2 植物性神经 交感神经 副交感神经 植物性神经系统的活动与情绪有密切的关系 植物性神经分布于心脏 呼吸器官 血管 胃肠平滑肌和腺体等 它也包含感觉 传入 神经和运动神经 它传入内脏器官的运动变化信息 对机体内的环境起着重要的调节作用 传出神经 保持相对平衡和有节律性的内脏器官的活动 交感神经可以提高机体的唤醒水平以适应环境的变化副交感神经可以使机体得以恢复或维持安静状态 两者具有拮抗的作用 相互交替处于主导地位 植物性神经通常不受意识的支配 但经过训练可以在一定程度上进行调节 可编辑 14 神经系统的宏观结构和机能 2 中枢神经系统 1 脊髓 中枢神经的低级部位 椎管内 扁圆柱 45厘米 30克 重要通路负责本能活动 2 脑脑干 中脑 脑桥 延髓 基本的生命中枢重要通路网状结构小脑负责身体平衡协调肌肉运动大脑 可编辑 15 一 大脑的结构沟裂 中央沟 外侧裂 顶枕裂四叶 额叶 顶叶 枕叶 颞叶灰质 大脑半球表面的大量神经细胞和无髓鞘神经纤维 大脑皮质 六层细胞中颗粒细胞接受感觉信号 锥体细胞传递运动信息白质 大脑半球内面的大量神经纤维的髓质 负责大脑各部分之间及与皮层下组织之间的联系胼胝体 位于大脑半球底部 对两半球的协同活动有重要作用 第三节大脑的结构和功能 16 图示 脑部透视略图 17 大脑功能分区 二 皮层分区及机能初级感觉区 听 枕叶 17区 视 颞横回 41 41区 机体 中央后回 1 2 3区初级运动区 中央前回 4区言语区 言语运动区 言语听觉中枢联合区 具有整合或联合功能的脑区 发展晚 与高级心理功能有密切关系 进化水平越高 面积越大 18 大脑功能分区 19 大脑半球的单侧优势 裂脑人的研究1 1940年 VanWagenen Herren首先在临床上对慢性顽固性癫痫病人使用 2 1961 R W Sperry 1913 1994 割裂脑 大脑两半球存在机能分工 20 裂脑人实验 20世纪60年代 美国加利福尼亚大学生物系教授斯佩里等人 让裂脑人按他的话举手或屈膝 结果 病人的右侧身体服从了命令 而左侧身体却不听指挥 把裂脑人的双眼蒙上以后 用手接触他身体左侧的任何部分 他都说不出被接触的部位 斯佩里将一张年轻女人照片的左半部和一张小孩照片的右半部 拼成一张照片 然后采用一种特殊的方法 使这张照片的左半部正好置于裂脑人的左半视野 右半部置于他的右半视野 要他指出 说出看见了什么 结果 他手指着青年女子的照片 嘴里却说看见了小孩的照片 21 割裂脑的研究 大脑两半球主要通过胼胝体进行神经冲动的相互传递 大脑是作为一个统一的整体进行活动的 割裂脑的研究 提供了在切断胼胝体的情况下 分别对大脑两半球的功能进行研究的重要资料 手术后大脑两半球分割的病人视力 听力 运动能力都正常命名 知觉物体的空间关系 理解语言的能力等出现选择性的障碍说明 两半球可能具有不同的功能 可编辑 22 割裂脑的研究 左半球的相对优势功能 言语 阅读 书写 数学运算 逻辑推理等右半球的相对优势功能 知觉物体的空间关系 情绪 欣赏音乐和艺术两半球机能的分工与协作两半球的功能存在一侧优势 但不是绝对分离的 例如 右半球同样参与语言的加工 在语言理解中有重要的作用人的许多认知功能是左右半球协同活动的结果 可编辑 23 大脑两半球的机能分工 可编辑 24 2019 12 28 25 脑机能的各种学说 定位说整体说机能系统说模块说 可编辑 26 定位说 脑功能定位说始于颅相说 phrenologicaltheory 颅相学根据头部的隆起部位来确定一个人的人格和智力相信脑的不同部位负责不同的心理官能脑功能的定位说真正的定位说始于失语症病人的临床研究波伊劳德 Bouillaud 1825 提出语言定位于大脑额叶 法国医生布洛卡 Broca 1861 提出了脑机能定位的思想 即定位说 localizationism 定位说基本观点 脑的机能由大脑的一些特定区域负责 可编辑 27 整体说 研究方法 脑损伤法弗罗伦斯 Flourens 1794 1867 皮层破坏的区域越大 智力功能的丧失就越严重 美国心理学家拉胥里 Lashley 1929 最早提出了整合论 integrationism 均势原理 大脑皮层的各个部位几乎以均等的程度对学习发生作用总体活动原理 大脑是以整体发生作用的 可编辑 28 整体说 细胞集合 理论整合论得到40年代末出现的 细胞集合 cellassembly 理论的支持 Hebb 1949 细胞集合 理论的观点神经细胞间形成了一个庞大而复杂的神经通路系统 任何一个神经细胞都不能离开细胞群而单独地进行活动 一个神经细胞可以是某条通路上的一个环节 也可以是另一条通路的组成部分 记忆 痕迹 并不依靠某一固定的神经通路 它涉及成千上万甚至上百万神经元的相互联系 可编辑 29 机能系统说 鲁利亚根据对脑损伤病人的研究 把脑分成三个互相紧密联系的机能系统 动力系统 信息处理系统 行为调节系统动力系统 即第一机能系统 是调节激活与维持觉醒状态的机能系统 由脑干网状结构和边缘系统等组成 动力系统的基本功能是 保持大脑皮层的一般觉醒状态提高它的兴奋性和感觉性实现对行为的自我调节 可编辑 30 机能系统说 信息处理系统即第二机能系统 是信息接受 加工和储存的系统 位于大脑皮层的后部 包括皮层的枕叶 颞叶和顶叶以及相应的皮层下组织 信息处理系统的基本功能是 接收来自内 外的各种刺激 包括听觉 视觉 一般机体感觉 对它们进行加工 分析和综合 并把它们保存下来 行为调节系统即第三机能系统 是编制行为程序 调节和控制行为的系统 包括额叶的广大脑区 当这些脑区受到破坏时 患者将产生不同形式的行为障碍 前额皮层受到损伤的病人 将丧失计划与组织行动的能力 不能将行为的结果与原有计划 目的进行对照 也不能矫正自己的行为 可编辑 31 机能系统说 三个机能系统的关系动力系统 即第一机能系统 调节激活与维持觉醒状态信息处理系统 即第二机能系统 信息接受 加工和储存行为调节系统 即第三机能系统 编制行为程序 调节和控制行为鲁利亚认为人的各种行为和心理活动是三个机能系统相互作用 协同活动的结果 鲁利亚关于心理机能定位的研究 丰富和发展了高级神经活动理论 引起了各国心理学家和生理学家的普遍重视 可编辑 32 模块说 模块说 moduletheory 是20世纪80年代中期在认知科学和认知神经科学中出现的一种重要理论 Fodor 1983 基本观点人脑在结构和功能上是由高度专门化并相对独立的模块组成的这些模块复杂而巧妙的结合是实现复杂而精细的认知功能的基础 证据猴子的视觉与31个脑区有关颜色 运动和形状知觉是两个大的功能模块词的命名与广大脑区有关 可编辑 33 脑的高级功能 经典条件反射学说 条件反射Vs 非条件反射 经典条件反射理论 经典条件反射与操作条件反射 大脑皮质的高级活动 34 反射 reflection 与反射弧 1反射 有机体借助神经系统 对内外刺激的规律性的应答 2反射弧 实现反射活动的神经通路刺激 感受器 传入神经 反馈神经中枢 心理活动 反应 效应器 传出神经3反射的复杂性 35 反射的种类 含义与实践价值 无条件反射 UCR 条件反射 CR 经典性条件反射工具性条件反射观察学习 替代强化 36 条件反射Vs 非条件反射 非条件反射 先天所具有反射活动 如防御反射 吸吮反射 吞咽反射 牵张反射 姿势反射 条件反射 通过后天的学习 训练而获得的反射活动 它是反射活动的高级形式 37 条件反射与非条件反射的异同 38 实验 经典条件反射 39 条件反射演示 资料来源 Pavlov sDog nobelprize org Pavlov sDog 40 条件反射建立的过程 41 条件反射的建立与消退 条件反射建立的条件 时序 中性刺激早于非条件反射的时候 它才会成为条件刺激 才能够激发反射 条件反射的消退 条件刺激多次重复出现而不伴随无条件刺激时 原已形成的条件反射就逐渐减弱直至消失 即条件刺激不再引起条件反应 42 两种条件反射 经典条件反射 刺激 刺激联结 S1 RS1 S2然后S2 R作用 预测环境操作性条件反射反应 结果联结 R O R作用 更好地改变行为 适应环境观察学习与替代强化 可编辑 43 条件反射的意义 学习的实质 所有学习得来的行为 只不过 是一长串的条件反射 学习的过程 1 泛化 generalization 指某一条件反射一旦形成后 与条件刺激类似的其他刺激会独自引发条件反应 2 分化 discrimination 对有关的但又不完全一样的刺激给予不同反应泛化趋同 辨别趋异 两者构成准确精密的学习 44 三 大脑皮质的高级功能 一 皮质的分析综合机能 大脑皮质能够综合机体从内 外环境中同时接受的各种刺激 进行分析判断 得出这些刺激与自身活动 生存的关系 从而做出相应的反应 二 大脑皮质的动力定型 大脑皮质对一系列固定形式的刺激 能够形成一整套固定形式反应的现象 称为动力定型 人类习惯的养成 运动技能的熟练等都是动力定型建立的过程 45 友善用脑 劳逸结合 可编辑 重量占体重的2 5 有千亿以上神经细胞 数千米神经网络 血流量占心脏输出量的20 需氧量占全身的20 25 葡萄糖消耗量占全身的65 46 内分泌腺和神经体液调节 内分泌腺的概念内分泌是一种整合性的调