高级功能参考资料

第六节大脑的高级功能,相对于神经系统的感觉功能和运动功能而言；高级功能表现：条件反射、语言机能、觉醒与睡眠、学习与记忆、思维、意识、情感等高级功能活动的部位：大脑皮质,1,神经系统高级机能的研究方法：,条件反射法：巴甫洛夫综合法：电生理学方法、神经化学方法、形态学方法、药理学方法（微电极技术、脑内注射法、微电泳法、同位素示踪法、免疫细胞化学法、放射免疫法等）从分子、细胞和整体水平进行综合研究,2,三、条件反射学说（一）条件反射与非条件反射（二）条件反射的建立1.食物分泌性条件反射2.操作式条件反射3.防御性条件反射,3,非条件反射和条件反射比较,物种共有,多为维持生命的本能活动,各级中枢均可完成,刺激性质为非条件刺激,反射弧较简单、固定、数量有限,先天就有,无需后天训练,非条件反射条件反射,在非条件反射基础上经后天训练获得,反射弧较复杂、易变、数量无限,刺激性质为条件刺激,需要高级中枢参与,能更高度地精确适应内外环境的变化,个体特有,4,1.食物分泌性条件反射,条件反射建立的基础：无关刺激（铃声）与非条件刺激（食物）反复结合（强化），不断强化无关刺激形成，也就是说，在非条件反射的基础上形成的。任何非条件反射都能在其基础上形成条件反射。大脑两半球是形成条件反射的主要器官。,5,（三）经典条件反射的形成,唾液分泌,食物中枢兴奋,听觉中枢兴奋,当仅给唾液分泌。此时，无关刺激则变成条件刺激。,非条件刺激(食物),无关刺激(铃声),先后二者反复结合,暂时联系,无关刺激与非条件刺激在时间上的多次结合的过程称条件反射的强化。,条件反射建立后，若反复只给条件刺激而不给非条件刺激进行强化，条件反射会逐渐减弱最终到消失，称为条件反射的消退。,6,条件反射形成的机制：暂时神经联系的接通,7,研究动物反射的方法，原则上也可用于研究人类的条件反射活动。此外，人类还可以应用词语强化建立条件反射。,3.人类的条件反射,两种信号系统说：在人类，可以用具体的信号来形成条件反射。此外，抽象的词语也可以代替具体的信号而引起条件反射。巴浦洛夫提出人脑功能有两个信号系统第一信号：现实的具体信号（如声、光、嗅、味、触等）。第二信号：相应的语词是第一信号的信号。第一信号系统：对第一信号发生反应的功能大脑皮层系统第二信号系统：对第二信号发生反应的大脑皮层功能系统动物只有第一信号系统，第二信号系统是人类区别于动物的主要特征。人类条件反射的特征：不仅能形成第一信号的条件反射，还能形成第二信号的条件反射。,8,动物的神经型,根据大脑皮层兴奋过程和抑制过程的强度、均衡性及灵活性，可将皮质的机能活动分为若干类型，简称为神经型（nervoustype）。基本神经型强度：强型（兴奋与抑制过程均很强）、弱型（相反）；强型中，兴奋和抑制度的平衡程度，分为均衡型和不均衡型；均衡型中，兴奋和抑制转化的难易程度，分灵活型和惰性型。由此决定动物高级神经活动和行为的特征：1.兴奋型强而不均衡动物有易兴奋而不可抑制的特性2.活泼型强而均衡的灵活型动物有活泼好动的特性3.安静型强而均衡的惰性动物安静而有节制4.抑制型弱型胆小畏缩，易发生消极防御反应的动物。,9,（五）、人类高级神经活动的特征1.大脑皮层与语言活动的关系,10,7语言中枢,人类大脑皮质与动物的本质区别是能进行思维、意识等高级神经活动，并用语言进行表达，因此人的大脑皮质还存在特有的语言中枢。一般认为语言中枢在一侧半球发展起来，即善用右手者在左侧半球；善用左手者其语言区也在左侧半球，只有一部分人在右半球。因此、左半球被认为是语言区的”优势半球”，包括说话、听话、书写和阅读4个语言区（图10一41），临床观察证明，9O以上的失语症都是左侧大脑半球受伤的结果。,11,图,1、左半球：语言（陈述性）、分析、推理、写作、计算等功能优势，称理性脑。2、右半球：语言（情感性）、直觉思维、形象感知、记忆、立体、空间、音乐旋律、绘画等功能优势，称感性脑。,12,右利者：优势半球在左侧,双侧大脑皮层都有可能成为语言活动中枢。,左利者：优势半球在右侧,大脑皮层功能的一侧优势,13,（1）运动性语言中枢此区受损，产生运动性失语症，即丧失了讲话能力，但仍能发音。（2）听性语言中枢此区受损，患者虽听党正常。但听不懂别人讲话的意思，也不能理解自己讲话的意义，称感觉性失语症。,14,（3）书写中枢此区受损，虽然手的运动正常，但不能写出正确的文字，称失写症。(4)视觉性语言中枢：此区受损，视觉、语言功能正常,却看不懂文字含义,15,病名损伤部位症状,失读症角回视觉、语言功能正常,却看不懂文字含义失写症额中回后部能听懂语言、看懂文字、会讲话，却不会书写感觉失语症颞上回后部会讲话、会书写、能看懂文字，却听不懂谈话运动失语症布洛卡三角能看懂文字、听懂语言,却不会讲话,皮层语言代表区,（阅读中枢）,（书写中枢）,（听话中枢）,（说话中枢）,16,四、觉醒与睡眠,17,二.觉醒与睡眠重要的昼夜生物节律,18,人类一生中三分之一时间在睡眠中度过睡眠是一种昼夜节律生物现象睡眠是一种行为和意识受抑制的状态睡眠出现做梦等脑活动现象,睡眠（Sleep）,睡眠是对环境的认知并起反应的能力消失的一种复杂、可逆、循环的生理和行为过程。,剥夺睡眠将出现：免疫力情绪变化，易激怒注意力，运动技巧能力等,19,（一）觉醒状态的维持觉醒与脑干网状结构上行激动系统的活动有关。,20,睡眠两种时相及其生物学意义：,慢波睡眠（slowwavesleep，SWS）,生物学意义：利于促进生长，促进体力恢复,21,异相睡眠(paradoxicalsleep,PS),脑电波呈现去同步化快波又称快波睡眠（fastwavesleep，FWS）,或快速眼球运动睡眠（REM）。,生物学意义1.促进脑内蛋白质合成加快，有益于幼儿神经系统的发育成熟，促进建立新的突触联系和促进学习记忆，异相睡眠促进精力的恢复。2.做梦,22,睡眠过程中两个时相相互交替，先进入慢波睡眠，持续80-120分后转入异相睡眠，维持20-30分，又转为慢波睡眠。整个睡眠过程中这样反复转4-5次。,23,24,睡眠时间：新生儿18-20h儿童12-14h成人7-9h老年5-7h,睡眠的机制：睡眠不是脑活动的简单抑制，而是一个主动过程。目前认为脑干尾端存在能引起睡眠和脑电波同步化的中枢，其上行通路（上行抑制系统）作用于大脑皮层，与脑干上行激动系统的作用相对抗，从而调节睡眠与觉醒的相互转化。,25,学习与记忆学习记忆是脑的高级功能之一。学习通过神经系统不断接受环境的变化而获得经验的过程；记忆将获得的经验储存一定时期并能随时提取的能力。条件反射就是一种最简单的学习和记忆过程。,26,刺激,持续时间：1秒感觉性记忆,持续时间：数秒第一级记忆,持续时间：数分至数年第二级记忆,持续时间：永久（？）第三级记忆,运用,遗忘（消退和息灭）,遗忘（新信息的代替）,遗忘（前活动性和后活动性干扰）,可能不遗忘,长时性记忆,短时性记忆,人类学习记忆过程通过感官获得的信息很多，但仅有1的信息能被长期储存并记忆。,27,遗忘（amnesia）是指部分或完全失去回忆和再现的能力。遗忘的原因：1.条件刺激长久不予强化、久不复习所引起的消退抑制。2.后来信息的干扰。顺行性遗忘症：不能保留新近获得的信息；多见于慢性酒精中毒，可能与海马功能破坏有关，第一级记忆本转向第二级记忆。逆行性遗忘症：脑机能发生障碍前的一段时期内的记忆丧失；非特异性脑疾患（脑震荡、电击）、麻醉等引起，可能是第二级记忆发生扰乱，第三级记忆不受影响。,28,(五)学习和记忆的机制早年根据巴甫洛夫提出的“暂时性联系接通”的概念，提出脑的不同部位建立了新的功能联系是学习和记忆的神经基础。近来根据对突触的研究提出突触的可塑性变化是学习和记忆的神经基础。突触的可塑性变化包括突触结构可塑性和传递可塑性。目前认为短时性记忆和长时性记忆的神经机制不同。,29,学习和记忆的机制从神经生理学的角度来看，神经元活动的后作用可能是感觉性记忆的基础。在神经系统中，神经元之间形成许多环路联系，环路的连续活动可能是第一级记忆的基础海马环路的活动可能与第一级记忆转入第二级记忆有关。从神经生化的角度来看，长时性记忆可能与脑内的物质代谢有关，特别是与脑内蛋白质的合成有关。从神经解剖学的角度来看，持久性记忆可能与新的突触联系的建立有关。,30,目前已知与记忆功能有密切关系的脑内结构有：大脑皮层联络区、海马及其临近结构、丘脑和脑干网状结构等,31,海马回路,海马穹隆下丘脑乳头体丘脑前核扣带回海马,32,记忆种类,1.感觉性记忆：指感觉经验发生后，感觉信号在脑内的感觉区保留一个短暂时间的这类记忆。2.短期记忆（第一级记忆）：指能储存几秒到一分钟或稍长一些时间的记忆。3.长期记忆（固定记忆和持久记忆）：指能储存几分钟、几小时、几天、几月或几年，甚至终生保留的记忆，包括第二级记忆和第三级记忆。,33,34,大脑的学习结构：信息进入大脑后，如果漆状体判断其为“有价值”，就会释放能提高大脑活性的物质，那一信息便会被自动筑成神经联系；如果漆状体判断其为“无价值”，就不会释放能提高大脑活性的物质，便不会被自动筑成神经联系。超级学习方法的3项原则和要点：学习感兴趣的内容；要从课文整体加以理解；80的原则。,35,短时性记忆可能与神经元生理活动、神经元之间的环路联系、神经递质传递有关。长时性记忆可能与新的突触关系建立有关，并有赖于脑内RNA和新蛋白质的合成。,目前已知与记忆功能有密切关系的脑内结构有大脑皮层联络区、海马及其邻近结构、丘脑和脑干网状结构等。,36,(四)记忆障碍1.顺行性遗忘症：近事遗忘。即不能保留新近获得的信息。2.逆行性遗忘症：往事遗忘。即不能回忆脑功能障碍发生之前的记忆。,37,大脑皮层功能的一侧优势左侧大脑皮层在语言活动功能上占优势的现象称为一侧优势（lateralitycerebraldominance），这种现象反映了人类两侧大脑半球功能是不对称的，这种现象只在人类中存在。由于左侧大脑半球在语言活动功能上占优势，因此一般称左半球为优势半球（dominantcerealhemisphere）或主要半球。习惯使用左手的人，右脑受损，语言功能障碍较轻。语言一侧优势主要在后天生活中