第二章-心理神经生理机制-20131009

提纲

神经系统的进化神经元神经系统脑功能的各种学说内分泌腺和神经-体液调节第一页，共76页。第一节神经系统的进化神经系统的起源无脊椎动物的神经系统低等脊椎动物的神经系统（哺乳动物以下）高等脊椎动物的神经系统（哺乳动物）总结第二页，共76页。神经系统的起源人脑是自然界长期进化的产物。单细胞动物：没有专门的神经系统、感应器、效应器，由一个细胞执行各功能。其细胞结构有内浆和外浆之分，是神经元和神经系统产生的前奏。第三页，共76页。神经系统的进化

多细胞动物：各细胞逐渐分化，形成专门的运动器官和感觉器官。其网状神经系统无中枢，以泛化的方式对外界刺激进行反应。具有了高等动物的反射弧的雏形，是神经系统的最初形态。第四页，共76页。无脊椎动物的神经系统

不同发展阶段，神经系统具不同的发展水平无脊椎动物：环节动物（蚯蚓、沙蚕）：链状神经系统头部神经节发达，为脑的产生准备了条件。节肢动物（蜈蚣、各种昆虫）：节状神经系统

头部神经节是脑的雏形比环节动物的行为更复杂。发头现象的出现为脑的产生准备了条件。第五页，共76页。低等脊椎动物的神经系统

具有管状神经系统，面积和空间有所增加。鱼类:脑体积小；可对各属性作综合反映，但本能行为占主导。两栖类（青蛙）：大脑分为两半球，出现原脑皮质；视觉比鱼类发达，可辨别物体的运动和形状。爬行类（蛇、龟）：出现大脑皮层；初步具有较高级的分析综合能力。第六页，共76页。低等脊椎动物的神经系统鸟类：大脑进一步发展，视丘、小脑尤为发达，视觉敏锐，可辨别事物的色、形、飞行方向都具有管状神经系统，形成了中枢神经和脑。脑成为有机体一切活动的最高调节者和指挥者。第七页，共76页。高等脊椎动物的神经系统

哺乳动物。大脑皮层高度发展，大脑半球开始出现了沟回，各部位机能日趋分化。类人猿已达到动物心理发展的最高水平，不仅有感觉、知觉、各种情绪反应，还可以解决一些问题，达到了思维的萌芽阶段。第八页，共76页。脑的进化脑的相对大小的变化（EQ）脑指数：脑的实际大小与预期大小的比值。皮层相对容积和面积的变化（CQ）皮层指数：新皮层的实际容积与期望大小的比值。皮层内部结构的变化数量与功能的增加第九页，共76页。脑的进化

第十页，共76页。人类文化与脑的进化脑的进化为人类文化的产生奠定了物质基础。人脑创造文化，又在文化的影响和熏陶下得到发展。语言和脑的关系脑功能和结构的变化第十一页，共76页。总结从以上内容可以看出，动物从低级向高级进化，大脑日益复杂、完善，其心理水平也不断提高，心理水平受神经系统（尤其是脑）发展水平的制约，神经系统越复杂，心理水平越高。第十二页，共76页。第二节神经元

神经元与神经胶质细胞神经冲动的传递神经回路第十三页，共76页。神经元神经元即神经细胞，是神经系统最基本的结构与功能单位，所以又称神经元（neuron）。神经系统的一切机能都是通过神经元实现的。人脑内大约有100亿个神经元，神经元在形态、大小、化学成分和功能类型上各异，但是在结构上大致相同，都是由细胞体（soma）、轴突（axon）和树突（dentrite）组成。第十四页，共76页。神经元的功能多数情况下，树突接受其他神经元或感受器传来的信息，并将信息传至细胞体。细胞体聚合多个树突分支传入的神经信息，再经过细胞质内的信号传导，通过轴突传出整合后的神经信息至下一个神经元。神经元之间没有实质性的联系，神经信息的传递通过突触来完成。第十五页，共76页。神经元的分类按功能可分为三类感觉神经元，又称传入神经元，将感受器传来的信息，传向中枢神经系统。运动神经元，又称传出神经元，将中枢神经系统的信息传给肌肉和腺体。中间神经元：位于其他两种神经元中间，加工和传递信息。将从感觉神经元中获得的信息，传给其他中间神经元或者运动神经元；占神经元总数的99%以上。第十六页，共76页。三种神经元的关系第十七页，共76页。胶质细胞数量是神经元的十倍作用：支持、修复绝缘输送营养、保护第十八页，共76页。二、神经冲动的传递

几个重要概念神经冲动：任何刺激作用于神经，神经元就会由比较静息的状态转化为比较活动的状态。静息电位：当神经元处于静息状态时，测量到的神经细胞内外的电位变化。-70毫伏。第十九页，共76页。静息电位的产生静息电位的产生：细胞膜对膜内外离子的通透性不同，静息状下，对K+有较大通透性,对Na+较差，结果K+经通道外流，Na+被挡在膜外，膜内外出现电位差，膜内比膜外略带负电。第二十页，共76页。

静息状态下细胞膜内外主要离子分布及膜对离子通透性第二十一页，共76页。证明静息电位的实验（甲）当A、B电极都位于细胞膜外，无电位改变，证明膜外无电位差。（乙）当A电极位于细胞膜外，B电极插入膜内时，有电位改变，证明膜内、外间有电位差。（丙）当A、B电极都位于细胞膜内，无电位改变，证明膜内无电位差。第二十二页，共76页。动作电位神经受到刺激时，膜的通透性发生变化，Na+通道打开，Na+被泵入膜内，使膜内正电荷迅速上升，并超过膜外，这一电位变化过程即为动作电位。它代表了神经兴奋的状态。第二十三页，共76页。当细胞受到阈刺激或阈上刺激Na＋通道大量开放Na+内流动作电位上升支Na+通道关K+通道激活而开放K＋外流膜内电位恢复到静息电位水平动作电位产生的离子基础第二十四页，共76页。神经冲动的电传导[细胞内部的传导]

动作电位产生时，神经纤维某一局部出现电位变化，膜内由负变正，表面由正变负，而邻近未受刺激的部位，电荷性质与之相反，因此，在膜表面的兴奋部位与静息部位间出现电位差，从而形成由静息部位正电荷向兴奋部位负电荷的电流。同时，膜内产生相反方向的电流，两者构成了一个局部电流。局部电流使邻近未兴奋部位的细胞膜通透性发生变化，产生动作电位，这种作用反复进行下去，实现兴奋传导。第二十五页，共76页。神经冲动的化学传导[神经细胞间的化学传导]有关知识：神经元彼此之间接触的部位称突触，由突触前成分、突触间隙和突触后成分组成。

第二十六页，共76页。传导机制神经冲动到达轴突末梢后，有些突触小泡破裂，并通过突触前膜的张口处将存储的神经递质释放出来。经过突触间隙后，迅速作用于突触后膜，并激发其内部的分子受体，从而改变膜的通透性，引起突触后的神经电位的变化，实现神经兴奋的传递。神经递质在用完后，并未破坏，还可以从受体中排出回到轴突末梢，重新包装成突触小泡，得到重复利用。第二十七页，共76页。突触传递的过程突触前轴突末梢产生动作电位突触小泡中递质释放递质与突触后膜受体结合突触后膜离子通道开放，膜电位发生改变突触前神经元释放神经递质第二十八页，共76页。突触分兴奋性突触和抑制性突触两种。兴奋性突触是指突触前神经元兴奋时，由突触小泡释放出具有兴奋作用的神经递质。抑制性突触是指突触前神经元兴奋时，由突触小泡释放出具有抑制作用的神经递质。咖啡、安眠药第二十九页，共76页。神经回路

神经回路是神经元通过突触联结形成的微回路，是大脑处理信息的基本单位。反射弧：最简单的神经回路感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器神经元连接方式多样发散式聚合式环式连锁式第三十页，共76页。第三十一页，共76页。第三节神经系统

外周神经系统中枢神经系统大脑的结构与机能神经系统的发育第三十二页，共76页。外周神经系统由12对脑神经、31对脊神经以及植物性神经系统组成。在脑、脊神经中都有支配内脏运动的纤维，分布于内脏、心血管和腺体中，称为自主神经或植物神经系统，其作用是维持机体的生命过程。植物性神经（自主神经）系统又分为交感神经与副交感神经。交感神经支配应付紧急情况下的反应，如逃避危险的准备，心率加速、呼吸急促等；当危险过后，副交感神经的兴奋减缓了这些过程。副交感神经维持正常情况下的常规活动，如排除体内废物，通过瞳孔的收缩和流泪来保护视觉系统等。第三十三页，共76页。第三十四页，共76页。脊神经31对第三十五页，共76页。中枢神经系统中枢神经系统是人体神经系统的最主体部分，包括脊髓和脑，其主要功能是传递、储存和加工信息，产生各种心理活动，支配与控制人的全部行为。第三十六页，共76页。中枢神经系统

脊髓：在脊管内，上接延髓，下端变为细丝构成：灰质（神经元胞体）、白质（神经纤维）作用：连接脑与周围神经；可调节部分躯体运动，完成简单反射活动脑：脑干：包括延脑、桥脑和中脑；网状系统间脑：包括丘脑、下丘脑小脑：协调大脑维持身体平衡，协调动作边缘系统：与记忆情绪等有关大脑第三十七页，共76页。38脑脑干

间脑小脑大脑延脑桥脑中脑丘脑下丘脑中枢神经系统的最高部位第三十八页，共76页。第三十九页，共76页。脑干：延脑、桥脑和中脑组成。是脑的最古老的部位，也是维持生命活动的基本活动的主要机构,即生命中枢.（1）延脑和有机体的基本生命活动密切相关，支配呼吸、排泄、吞咽、肠胃等活动，是“生命中枢”。（2）桥脑在延脑上方，位于延脑和中脑之间，是中枢神经与周围神经传递信息的必经之地，对人的睡眠具有调节和控制的作用。（3）中脑是发生视、听反射和运动、姿势等反射的皮层下的中枢。（4）脑干网状结构是睡眠和觉醒的神经结构：调节睡眠和觉醒，维持注意，调节肌肉活动。第四十页，共76页。间脑间脑由丘脑和下丘脑组成。丘脑是中继站，除嗅觉外，所有的外界信息都必须通过这里再传导到大脑皮层。下丘脑：是调节自主神经系统活动的中枢，调节内脏器官和内分泌系统的活动，对情绪调节起重要作用。第四十一页，共76页。小脑是保持身体平衡，调节肌肉紧张度，实现随意运动和不随意运动。也参与某些高级认知功能（感觉分辨）。其功能缺陷可能导致口吃、阅读困难。小脑第四十二页，共76页。43边缘系统在发育过程中，前脑不断地向四周发育。在颅骨的限制下，扩展的边缘脑区被卷入内侧，包裹着间脑，并与间脑相联系和融合。这些结构主要包括扣带回、海马回、海马沟、丘脑、丘脑下部、中脑内侧被盖等。边缘系统参与学习记忆、情绪表达、应激反应和对内脏与内分泌活动的调节。第四十三页，共76页。第四十四页，共76页。大脑的结构与机能

大脑的结构：分左右两个半球，表面布满沟回，三条大的沟裂（中央沟、外侧裂、顶枕裂）将半球分为额、颞、顶、枕四叶。大脑皮层由灰质组成，含有大量的神经细胞和无髓鞘神经纤维，从外到里分六层。大脑内部是白质，由大量神经纤维的髓质组成，负责联系大脑各部分。第四十五页，共76页。46大脑皮层的分区及机能解剖学分区细胞结构学分区功能分区第四十六页，共76页。47解剖学分区大脑的两个半球主要可以分为四个叶，如果将边缘系统称为边缘叶，就是五个叶。这些区域负责不同的功能，每个叶在解剖结构上都有着与其他叶进行区分的明显标志，比如脑的明显沟裂。第四十七页，共76页。48细胞结构学分区相对于四个或五个叶的划分，大脑皮质可按照多种方式进行更为精细的分区。其中一种标准即为细胞的类型和组织方式，这种分区方法被称为细胞结构学（cytoarchitectonics），细胞结构学关注一个区域内细胞的形态和相对排列方式。其创始人是KorbinianBrodmann。他将大脑皮质大致分为52个区，这些区域的划分是依据细胞形态和组织之间的差异进行的。第四十八页，共76页。49功能分区大脑皮质的各叶在神经加工过程中发挥着多方面的作用，虽然主要的功能系统一般都能够定位在某个脑叶中，但是也有很多系统是跨脑叶的。额叶中的运动区顶叶中的躯体感觉区枕叶中的视觉加工区域颞叶中的听觉加工区域第四十九页，共76页。50大脑：包括左、右大脑半球。第五十页，共76页。51大脑纵裂大脑横裂脑回脑沟第五十一页，共76页。52一、大脑半球的外形和分叶三极：额极枕极颞极三面：背外侧面内侧面基底面第五十二页，共76页。53三条沟：中央沟外侧沟顶枕沟第五十三页，共76页。54五叶额叶顶叶颞叶枕叶岛叶第五十四页，共76页。55二、各叶的沟回额叶中央前沟额上沟额下沟中央前回额上回额中回额下回Frontlobe第五十五页，共76页。56顶叶中央后沟顶内沟中央后回顶上小叶顶下小叶缘上回角回顶叶parietallobe第五十六页，共76页。57颞叶颞上沟颞下沟颞上回颞中回颞下回颞横回Temporallobe第五十七页，共76页。58枕叶和大脑半球内侧面的沟回枕叶顶枕沟距状沟楔回舌回大脑内侧面胼胝体沟扣带沟中央旁沟缘支中央旁小叶扣带回Occipitallobe第五十八页，共76页。大脑的机能分区大脑的机能：根据布罗德曼大脑皮层分区，可将脑分为以下几个机能区。初级感觉区：包括视觉区、听觉区和机体感觉区，负责接收和加工外界信息。（视觉BA17，听觉BA41、42，机体感觉BA1、2、3）第五十九页，共76页。大脑的机能分区初级运动区：发出运动指令，支配调节身体运动。中央前回和旁中央小叶的前部。（BA4）第六十页，共76页。大脑的机能分区联合区：具整合功能，不接受任何感觉系统的直接输入。联合区是大脑皮层进化较晚的脑区，与各种高级心理机能有密切关系。动物的进化水平越高，联合区在皮层上所占的面积越大。感觉联合区：与感觉区临近（BA18、19）运动联合区：运动区前方，前运动区，负责精细运动和活动的协调。（BA6）前额联合区：位于运动区和运动联合区的前方。与注意、记忆、问题解决、行为控制、人格发展有密切关系。语言是联合区的重要功能，例如布罗卡区，威尔尼克区。第六十一页，共76页。大脑两半球的一侧优势在19世纪前，对左右脑之间的差异几乎一无所知。布罗卡的发现-《人是用左脑说话》。形象的描绘：左脑就像个雄辩家，善于语言和逻辑分析；又像一个科学家，长于抽象思维和复杂计算，但刻板，缺少幽默和丰富的情感。右脑就像个艺术家，长于非语言的形象思维和直觉，对音乐、美术、舞蹈等艺术活动有超常的感悟力，空间想像力极强。不擅言辞，但充满激情与创造力，感情丰富、幽默、有人情味。

第六十二页，共76页。大脑两半球的一侧优势结构：人的大脑右半球略大和重于左半球，但左半球的灰质多于右半球；左侧颞平面比右侧颞平面大，赫式回右侧比左侧大；左侧布罗卡区域右侧对应位置的结构也不同；各种神经递质的分布比率左右也不平衡。功能：正常情况下，大脑两半球是协同活动的。割裂脑的研究。第六十三页，共76页。第六十四页，共76页。神经系统的发育和脑的可塑性神经系统的发育有两个特点：神经细胞连接的高度准确性：发育过程中，神经元的轴突向它的靶生长，并以高度精确的方式选择正确的靶位。细胞突触的精简：此现象造成成人的轴突密度少于婴幼儿的轴突密度。第六十五页，共76页。神经系统的发育和脑的可塑性学习训练可以引起神经系统和脑的可塑性变化。这种改变可发生在神经系统的多种水平上，包括分子、突触、皮层、神经网络水平等。学习可引起大脑结构和功能的变化。第六十六页，共76页。第四节脑功能的各种学说

定位说整体说机能系统说模块说神经网络学说第六十七页，共76页。定位说

始于颅相说：观点：每种官能都有对应的颅骨位置和特征评价：不科学，但推动了脑功能定位的研究临床研究和电刺激法研究：确定了布洛卡区、威尔尼克区共同观点：人的各个心理功能都与大脑的特定部位相关第六十八页，共76页。整体说

弗罗伦斯：局部毁损法功能的丧失与皮层切除的面积大小有关，与特定部位无关。拉什利：脑损毁法均势原理：大脑各部位几乎以均等程度发挥作用总体活动原理：大脑总是以总体发挥作用，功能的丧失与损伤面积成正比。第六十九