第二章 心理的神经生理机制

1、神经元有各种不同的形态神经元有各种不同的形态 神经冲动的传递神经冲动的传递 神经元是通过接收和传递神经冲动来进神经元是通过接收和传递神经冲动来进行交往的。行交往的。什么叫神经冲动什么叫神经冲动神经冲动性是神经和其他兴奋组织神经冲动性是神经和其他兴奋组织( (如肌肉、腺如肌肉、腺体体) )的重要特性。当任何一种刺激的重要特性。当任何一种刺激( (机械的、热机械的、热的、化学的或电的的、化学的或电的) )作用于神经时，神经元就会作用于神经时，神经元就会由比较静息的状态转化为比较活动的状态，这由比较静息的状态转化为比较活动的状态，这就是神经冲动就是神经冲动(nerve impulse)(nerve

2、impulse)。神经冲动的化学传导神经冲动的化学传导 一个神经元不能单独执行神经系统的一个神经元不能单独执行神经系统的机能。各个神经元必须互相联系，构成简单或机能。各个神经元必须互相联系，构成简单或复杂的神经通道，才能传导信息。复杂的神经通道，才能传导信息。 ( (一一) )突触的结构突触的结构 突触具有特殊的细微结构。突触具有特殊的细微结构。 在电子显微镜下进行观察，可以看到突触在电子显微镜下进行观察，可以看到突触包含三个部分，即突触前成分、突触间隙和突包含三个部分，即突触前成分、突触间隙和突触后成分触后成分( (下图下图) )。 神经冲动的化学传导神经冲动的化学传导 神经冲动在突触间的传

3、递，是借助于神经递质神经冲动在突触间的传递，是借助于神经递质(neuro-trans-mitters)(neuro-trans-mitters)来完成的。来完成的。 当神经冲动到达轴突末梢时，有些突触小泡突然当神经冲动到达轴突末梢时，有些突触小泡突然破裂，并通过突触前膜的张口处将存储的神经递质释放破裂，并通过突触前膜的张口处将存储的神经递质释放出来。当这种神经递质经过突触间隙后，就迅速作用于出来。当这种神经递质经过突触间隙后，就迅速作用于突 触 后 膜 ， 并 激 发 突 触 后 神 经 元 内 的 分 子 受 体突 触 后 膜 ， 并 激 发 突 触 后 神 经 元 内 的 分 子 受 体(

4、receptors)(receptors)(另一种化学物质另一种化学物质) )，从而打开或关掉膜内，从而打开或关掉膜内的某些离子通道，改变了膜的通透性，并引起突触后神的某些离子通道，改变了膜的通透性，并引起突触后神经元的电位变化，实现神经兴奋的传递。经元的电位变化，实现神经兴奋的传递。 这种以这种以。( (二二) )神经冲动的电传导神经冲动的电传导 神经冲动的电传导是指神经冲动在同一神经冲动的电传导是指神经冲动在同一细胞内的传导。细胞内的传导。 神经冲动沿着神经的运动，跟电流在导线神经冲动沿着神经的运动，跟电流在导线内的运动不同。内的运动不同。 神经冲动的传导服从于全或无法则。神经冲动的传导服

5、从于全或无法则。 神经元反应的强弱并不随外界刺激的强弱神经元反应的强弱并不随外界刺激的强弱而改变。这种特性使信息在传递途中不会变得越而改变。这种特性使信息在传递途中不会变得越来越微弱。来越微弱。 当神经受到刺激时，情况又怎样呢当神经受到刺激时，情况又怎样呢? ? 这时细胞膜的通透性迅速发生变化，钠离这时细胞膜的通透性迅速发生变化，钠离子通道临时打开，带正电荷的钠离子被泵入细胞子通道临时打开，带正电荷的钠离子被泵入细胞膜内部，使膜内正电荷迅速上升，并高于膜外电膜内部，使膜内正电荷迅速上升，并高于膜外电位。位。 这一电位变化过程叫动作电位。对动作电这一电位变化过程叫动作电位。对动作电位来说，钠离子

6、的快速运动作用特别大。位来说，钠离子的快速运动作用特别大。 动作电位是神经受刺激时的电位变化。它动作电位是神经受刺激时的电位变化。它代表着神经兴奋的状态。代表着神经兴奋的状态。 第三节第三节 神经系统神经系统 神经系统指由神经元构成的一个异常复杂神经系统指由神经元构成的一个异常复杂的机能系统。的机能系统。 由于结构和机能不同，可以将神经系统分由于结构和机能不同，可以将神经系统分成中枢神经系统成中枢神经系统(central nervous system)(central nervous system)和和周围神经系统周围神经系统(peripheral nervous system)(periph

7、eral nervous system)两部分。两部分。一、周围神经系统一、周围神经系统 周围神经系统通常由三部分组成：周围神经系统通常由三部分组成： 脊神经；脊神经；脑神经；脑神经；植物性神经。植物性神经。神经系统神经系统中枢神经系统中枢神经系统周围神经系统周围神经系统躯体神经系统躯体神经系统植物性神经系统植物性神经系统脑脑脊髓脊髓小脑小脑脑干脑干间脑间脑大脑皮层大脑皮层延脑延脑脑桥脑桥中脑中脑(一)脊神经 脊神经发自脊髓，穿椎间孔外出，共31对。依脊柱走向，它分为颈神经8对，胸神经12对，腰神经5对，骶神经5对，尾神经1对。 脊神经具有四种不同的机能成分： 一般躯体感觉纤维：分布于皮肤、骨

8、骼肌、腱和关节。 一般内脏感觉纤维：分布于内脏、心血管和腺体。 一般躯体运动纤维：支配骨骼肌的运动。 一般内脏运动纤维：支配平滑肌、心肌和腺体。 (二)脑神经 由脑部发出，共12对，按顺序为：1.嗅神经；2.视神经；3.动眼神经；4.滑车神经；5.三叉神经；6.外展神经；7.面神经；8.听神经；9.舌咽神经；10.迷走神经；11.副神经；12.舌下神经。 ( (三三) )植物性神经植物性神经1919世纪德国学者莱尔最先提出世纪德国学者莱尔最先提出“植物性神经系统植物性神经系统”这个名词。以后英国科学家兰格莱将植物性神经这个名词。以后英国科学家兰格莱将植物性神经系统分成交感神经和副交感神经两个部

9、分。系统分成交感神经和副交感神经两个部分。 交感神经和副交感神经在机能上具有拮抗性交感神经和副交感神经在机能上具有拮抗性质。一般讲，人们把交感神经看成机体应付紧急质。一般讲，人们把交感神经看成机体应付紧急情况的机构。情况的机构。 副交感神经的作用则相反，它起着平衡作用，副交感神经的作用则相反，它起着平衡作用，抑制体内各器官的过度兴奋，使它们获得必要的抑制体内各器官的过度兴奋，使它们获得必要的休息。休息。二、中枢神经系统二、中枢神经系统 中枢神经系统包括脊髓与脑。脑在颅腔内，脊髓中枢神经系统包括脊髓与脑。脑在颅腔内，脊髓在脊柱中。两者通常以椎体交叉的最下端和第一颈神经在脊柱中。两者通常以椎体交叉

10、的最下端和第一颈神经的最上端为界。的最上端为界。 ( (一一) )脊髓脊髓 脊髓脊髓(spinal cord)(spinal cord)是中枢神经系统的低级部位，是中枢神经系统的低级部位，位于脊椎管内位于脊椎管内, ,略呈圆柱形，前后稍扁。它上接延髓，略呈圆柱形，前后稍扁。它上接延髓，下端终止于一根细长的终丝。下端终止于一根细长的终丝。 脊髓表面以前后两条纵沟分成对称的两半。从横脊髓表面以前后两条纵沟分成对称的两半。从横切面看，脊髓中央是呈切面看，脊髓中央是呈“H”H”形的灰质，它的主要成分形的灰质，它的主要成分是神经元的胞体和纵横交织的神经纤维；灰质的外面为是神经元的胞体和纵横交织的神经纤维

11、；灰质的外面为白质，由纵行排列的神经束组成。白质，由纵行排列的神经束组成。 三、大脑的结构和机能三、大脑的结构和机能( (一一) )大脑的结构大脑的结构 人的大脑分左右两半球，体积占中枢神经系统人的大脑分左右两半球，体积占中枢神经系统总体积的一半以上，重量约为脑的总重量的总体积的一半以上，重量约为脑的总重量的6060左右。左右。 大脑半球的表面布满深浅不同的沟或裂。沟裂间隆起大脑半球的表面布满深浅不同的沟或裂。沟裂间隆起的部分称为脑回的部分称为脑回(gyrus)(gyrus)。有三条大的沟裂，即中央。有三条大的沟裂，即中央沟沟(central sulcus)(central sulcus)、外

12、侧裂和顶枕裂，这些沟裂将、外侧裂和顶枕裂，这些沟裂将半球分成额叶、顶叶、枕叶和颞叶几个区域。半球分成额叶、顶叶、枕叶和颞叶几个区域。 在每一叶内，一些较细小的沟裂又将大脑表面分在每一叶内，一些较细小的沟裂又将大脑表面分成许多回。如额叶的额上回、额中回、额下回、中央成许多回。如额叶的额上回、额中回、额下回、中央前回；颞叶的颞上回、颞中回和颞下回；顶叶的中央前回；颞叶的颞上回、颞中回和颞下回；顶叶的中央后回等后回等 。第四节第四节 脑功能的各种学说脑功能的各种学说一、定位说一、定位说 脑功能的定位说（开始于加尔和斯柏兹姆脑功能的定位说（开始于加尔和斯柏兹姆) )提出提出的颅相说。加尔检查了颅骨的外

13、部特征，并将这些的颅相说。加尔检查了颅骨的外部特征，并将这些特征与行为的某些方面联系起来。特征与行为的某些方面联系起来。 颅骨突出表示下面的皮层发育完好，有很好的颅骨突出表示下面的皮层发育完好，有很好的能力；而颅骨凹陷表示下面的皮层发育不足，能力能力；而颅骨凹陷表示下面的皮层发育不足，能力下降。下降。 加尔进行了上千次的观察；提出了加尔进行了上千次的观察；提出了2727种重要的种重要的官能官能(faculties)(faculties)，如聪明、探究精神、忠实、竞争，如聪明、探究精神、忠实、竞争性、自爱、好色等。性、自爱、好色等。 每种官能都有对应的颅骨特征和位置。每种官能都有对应的颅骨特征和

14、位置。 二、整体说二、整体说 在定位说风行的时候，另一些学者提出在定位说风行的时候，另一些学者提出了脑功能的整体说了脑功能的整体说(wholistic theory)(wholistic theory)。 1919世纪中叶，弗罗伦斯用鸡和鸽子等动世纪中叶，弗罗伦斯用鸡和鸽子等动物进行了一系列实验。物进行了一系列实验。 2020世纪中叶，整体说重新引起人们的注世纪中叶，整体说重新引起人们的注意。最著名的代表人物是拉什利。意。最著名的代表人物是拉什利。 2020世纪初，拉什利采取脑毁损技术用白世纪初，拉什利采取脑毁损技术用白鼠进行了一系列走迷宫的实验。结果发现，在鼠进行了一系列走迷宫的实验。结果发

15、现，在大脑损伤之后，动物习惯形成出现很大障碍，大脑损伤之后，动物习惯形成出现很大障碍，这种障碍与脑损伤的部位无关，而与损伤面积这种障碍与脑损伤的部位无关，而与损伤面积的大小有密切关系。的大小有密切关系。三、机能系统学说三、机能系统学说 第二次世界大战期间，鲁利亚及其同事们对因第二次世界大战期间，鲁利亚及其同事们对因战争而造成大脑损伤的病人，进行了机能恢复的工作。战争而造成大脑损伤的病人，进行了机能恢复的工作。 根据大量的临床观察和对病人的训练，鲁利亚根据大量的临床观察和对病人的训练，鲁利亚批评了关于大脑机能狭隘定位的错误理论，指出传统批评了关于大脑机能狭隘定位的错误理论，指出传统的理论把人的心

16、理活动分析为某些分割的机能，并且的理论把人的心理活动分析为某些分割的机能，并且把这些机能与大脑某一严格限定的部位联系起来。把这些机能与大脑某一严格限定的部位联系起来。 鲁利亚从脑损伤的病人身上看到，脑的一定部鲁利亚从脑损伤的病人身上看到，脑的一定部位的损伤，往往不是导致某一孤立的心理机能的丧失，位的损伤，往往不是导致某一孤立的心理机能的丧失，而是引起某种综合症，即引起一系列过程的障碍。可而是引起某种综合症，即引起一系列过程的障碍。可见，某种心理机能的障碍，除受脑的损伤部位的直接见，某种心理机能的障碍，除受脑的损伤部位的直接影响外，还受其他脑区的影响。影响外，还受其他脑区的影响。 四、模块说四、

17、模块说 模块说模块说(module theory)(module theory)是是2020世纪世纪8080年代中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期在认知科学和认知神经科学中出现的一种重要理论。论。 这种学说认为，人脑在结构和功能上是由高这种学说认为，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而巧妙的结合，是实现复杂而精细的认知功能的基础。础。 认知神经科学的许多新的研究成果，都支持认知神经科学的许多新的研究成果，都支持了模块学说。了模块学说。高级神经活动的基本过

18、程和基本规律高级神经活动的基本过程和基本规律基本过程：兴奋过程、抑制过程基本过程：兴奋过程、抑制过程基本规律：兴奋与抑制过程的扩散与集中基本规律：兴奋与抑制过程的扩散与集中兴奋与抑制过程的相互诱导兴奋与抑制过程的相互诱导反射的具体程序反射的具体程序是：是：客观客观刺激刺激感觉器官感觉器官中枢神经系统中枢神经系统（脑或脊髓）（脑或脊髓）效应器官效应器官感觉神经感觉神经运动神经运动神经客观客观刺激刺激感觉器官感觉器官中枢神经系统中枢神经系统（脑或脊髓）（脑或脊髓）效应器官效应器官感觉神经感觉神经运动神经运动神经反馈反馈反应反应美国心理学家斯金纳（美国心理学家斯金纳（BFSkinne）把一只饿鼠放把

19、一只饿鼠放入实验箱内，当它偶然踩在杠杆上时即喂食以强化这一动入实验箱内，当它偶然踩在杠杆上时即喂食以强化这一动作，经多次重复，鼠即会自动踩杠杆而得食。在此基础上作，经多次重复，鼠即会自动踩杠杆而得食。在此基础上还可以进一步训练动物只对某一个特定信号，如灯光、铃还可以进一步训练动物只对某一个特定信号，如灯光、铃声出现后，作出踩杠杆的动作，才给以食物强化，这类必声出现后，作出踩杠杆的动作，才给以食物强化，这类必须通过自己某种活动（操作）才能得到强化所形成的条件须通过自己某种活动（操作）才能得到强化所形成的条件反射，称为操作性条件反射或工具性条件反射。反射，称为操作性条件反射或工具性条件反射。操作性

20、条件反射和经典性条件反射的基本原理是相同的操作性条件反射和经典性条件反射的基本原理是相同的，它们都以强化和神经系统的正常活动为基本条件，但它们，它们都以强化和神经系统的正常活动为基本条件，但它们之间也有不同之处。在形成操作性条件反射过程中，动物可之间也有不同之处。在形成操作性条件反射过程中，动物可以自由地活动，它通过主动操作来达到一定的目的；但在形以自由地活动，它通过主动操作来达到一定的目的；但在形成经典性条件反射时，动物往往被束缚着，是被动地接受刺成经典性条件反射时，动物往往被束缚着，是被动地接受刺激。另外，在操作性条件反射中强化只同反应（操作）有关激。另外，在操作性条件反射中强化只同反应（

21、操作）有关，并出现在反应之后；而在经典性条件反射中，强化是同刺，并出现在反应之后；而在经典性条件反射中，强化是同刺激有关，而且出现在反应之前。在现实生活中，往往在一个激有关，而且出现在反应之前。在现实生活中，往往在一个复杂的反射活动中，既包含有经典性条件反射，也包含有操复杂的反射活动中，既包含有经典性条件反射，也包含有操作性条件反射。作性条件反射。两种条件反射的异同点：两种条件反射的异同点：在日常生活中，如果一个人比较稳定地从事某一活在日常生活中，如果一个人比较稳定地从事某一活动，客观刺激的系统经常按照一定前后和强弱作用于有动，客观刺激的系统经常按照一定前后和强弱作用于有机体。由于大脑皮层有系

22、统性活动的机能，能够把这些机体。由于大脑皮层有系统性活动的机能，能够把这些刺激有规律地协调成为一个条件反射链索系统，只要有刺激有规律地协调成为一个条件反射链索系统，只要有关刺激一旦出现，人们就表现出一系列的自动化的动作关刺激一旦出现，人们就表现出一系列的自动化的动作反应，这就是动力定型（简称动型）。反应，这就是动力定型（简称动型）。动力定型的特点是当它已经形成后，一旦有关刺激物动力定型的特点是当它已经形成后，一旦有关刺激物作用于有机体，条件反射的链索系统就自动地出现。所以作用于有机体，条件反射的链索系统就自动地出现。所以动力定型又称自动化了的条件反射系统。动力定型形成后动力定型又称自动化了的条

23、件反射系统。动力定型形成后可以大大节省我们的脑力和体力上的消耗，减轻我们的负可以大大节省我们的脑力和体力上的消耗，减轻我们的负担而提高功效。担而提高功效。1927年巴甫洛夫提出了两种信号系统的概念。他把年巴甫洛夫提出了两种信号系统的概念。他把用具体事物作为条件刺激所形成的条件反射系统叫做第用具体事物作为条件刺激所形成的条件反射系统叫做第一信号系统，把用语词作为条件刺激所形成的条件反射一信号系统，把用语词作为条件刺激所形成的条件反射系统叫做第二信号系统。系统叫做第二信号系统。兴奋过程是跟有机体的某些活动的发兴奋过程是跟有机体的某些活动的发动或加强相联系的。动或加强相联系的。 抑制过程是跟有机体的

24、某些活动的停抑制过程是跟有机体的某些活动的停止或减弱相联系的。止或减弱相联系的。抑制过程可分为抑制过程可分为非条件性抑制非条件性抑制和和条件条件性抑制性抑制两大类两大类非条件性抑制非条件性抑制非条件性抑制是有机体生来就有的先天性抑制。非条非条件性抑制是有机体生来就有的先天性抑制。非条件性抑制包括外抑制和超限抑制两种件性抑制包括外抑制和超限抑制两种1外抑制外抑制额外刺激物出现，对正在进行中的条件反射的抑制称额外刺激物出现，对正在进行中的条件反射的抑制称为外抑制。如突然出现强声，立刻使原来的活动受到抑制为外抑制。如突然出现强声，立刻使原来的活动受到抑制。巴甫洛夫对外抑制的解释是额外刺激的出现引起皮

25、层相。巴甫洛夫对外抑制的解释是额外刺激的出现引起皮层相应部位较强的兴奋时，这个新的兴奋中心增强了它对周围应部位较强的兴奋时，这个新的兴奋中心增强了它对周围皮层区域的抑制，使原来的条件反射被抑制。皮层区域的抑制，使原来的条件反射被抑制。2超限抑制超限抑制当刺激过强、过多或作用时间过久时，神经细胞不但当刺激过强、过多或作用时间过久时，神经细胞不但不能引起兴奋，反而使抑制发展，这叫超限抑制。这时，不能引起兴奋，反而使抑制发展，这叫超限抑制。这时，大脑皮层神经细胞的兴奋性降低或进入抑制状态，借以保大脑皮层神经细胞的兴奋性降低或进入抑制状态，借以保护脑细胞，使其免受损坏，因此超限抑制又叫保护性抑制护脑细

26、胞，使其免受损坏，因此超限抑制又叫保护性抑制。人在过度疲劳时的睡眠，病儿的沉睡，动物的。人在过度疲劳时的睡眠，病儿的沉睡，动物的“假死假死”，都是超限抑制的表现。，都是超限抑制的表现。条件性抑制条件性抑制条件性抑制又称内抑制，它是在后天一定条件下逐渐形条件性抑制又称内抑制，它是在后天一定条件下逐渐形成起来的，主要有消退抑制和分化抑制两种。成起来的，主要有消退抑制和分化抑制两种。1消退抑制消退抑制条件反射由于没有受到强化而发生的抑制，称为消退抑制条件反射由于没有受到强化而发生的抑制，称为消退抑制2分化抑制分化抑制只对条件刺激物加以强化，而对与其类似的刺激物不强只对条件刺激物加以强化，而对与其类似的刺激物不强化，使类似刺激物引起的反应受到抑制，这种抑制称为分化化，使类似刺激物引起的反应受到抑制，这种抑制称为分化抑制。抑制。兴奋和抑制的扩散与集中兴奋和抑制的扩散与集中在刺激物的作用下，兴奋和抑制过程起初虽然发生于在刺激物的作用下，兴奋和抑制过程起初虽然发生于大脑皮层一定部位的神经细胞之中，但它们不是停滞不动大脑皮层一定部位的神经细胞之中，但它们不是停滞不动的，而是要向邻近部位的神经细胞传布，这就是