生理学 第二章 心理的神经生理机制ppt课件

1、2021年12月16日星期四122021年12月16日星期四 本章重点问题：本章重点问题：神经原的构造神经原的构造神经激动的传导？神经激动的传导？神经系统的根本构成神经系统的根本构成 大脑构造与功能？大脑构造与功能？脑功能的几种实际？脑功能的几种实际？ 32021年12月16日星期四 第一节 神经元一、神经元一、神经元Neuron)Neuron) 定义：定义： Waldeyer,1891 Waldeyer,1891神经元神经元( (神经细神经细胞胞) )是神经系统构造和机能的单位，它的根是神经系统构造和机能的单位，它的根本作用是接受、加工和传送信息。本作用是接受、加工和传送信息。 42021年

2、12月16日星期四一构造胞体Cell body ：由细胞膜、细胞核、细胞质组成，在这里进展着维持生命的各种代谢活动. 树突Dendrites ：较短，担任接受刺激，并把刺激传向胞体。轴突 Axon )：较长，每个神经元只需一个轴突。作用是传导刺激到它联络的各种细胞52021年12月16日星期四62021年12月16日星期四(二)、神经元的分类 按照功能来分类：1、内导神经元觉得神经元：2、外导神经元运动神经元：3、中间神经元：介于前两者之间，起联络作用。 72021年12月16日星期四二、神经激动的传导二、神经激动的传导 一、几个重要概念1、神经激动Neuron impulse :当任何一种刺

3、激作用于神经元时，神经元就会由比较静息的形状转化为比较活泼的形状。2、神经激动的电传导 82021年12月16日星期四92021年12月16日星期四3 3、神经激动的化学传导、神经激动的化学传导 神经元和神神经元和神经元之间的激动经元之间的激动的传导靠突触。的传导靠突触。102021年12月16日星期四人脑是由大量的神经元组成的。神经元之间衔接和传导都是非常复杂，脑的活动实践上就是一系列神经元之间信息的相互传导。112021年12月16日星期四第二节第二节 神经系统神经系统 122021年12月16日星期四 大脑 脑 间脑 脑干 中枢神经系统 小脑 神经系统 脊髓 脑神经 躯体神经 周围神经系

4、统 脊神经 交感. 植物性神经 副交感. 132021年12月16日星期四142021年12月16日星期四152021年12月16日星期四162021年12月16日星期四172021年12月16日星期四n构造：脊髓、脑干、间脑、小脑、边缘系统、大脑n机能：整合和调谐全身的功能，加工全部传入的神经信息，向身体的不同部位发出指令。182021年12月16日星期四192021年12月16日星期四202021年12月16日星期四212021年12月16日星期四222021年12月16日星期四n脑干构造：脑干上承大脑半球，下连脊髓，呈不规那么的柱状型。n延脑medulla)：“生命中枢，它支配呼吸、排泄

5、、吞咽、肠胃等活动。n桥脑(pnos)：位于中脑和延髓之间。是中枢和周围神经传送信息的必经之地。脑桥传送身体运动的信息,对留意、睡眠具有调理的作用。n中脑(midbrain)：中脑中存在着视觉和听觉的反射中枢。n网状构造 ：脑干中神经纤维纵横交错，呈网状。上行激活系统和下行激活系统。上行系统维持大脑皮层的觉悟形状；下行系统能加强或者减弱肌肉的活动。 232021年12月16日星期四脑干的功能：是维持个体生命，心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理活动 242021年12月16日星期四三小脑：三小脑：(The Cerebellum)(The Cerebellum)n小脑的构造：脑干之后，由左右两

6、半球构小脑的构造：脑干之后，由左右两半球构成，灰质在外部白质在内部。成，灰质在外部白质在内部。n小脑的功能：小脑的功能：n与大脑皮质运动区共同控制肌肉运动，调与大脑皮质运动区共同控制肌肉运动，调理身体姿态与身体平衡。理身体姿态与身体平衡。n在控制身体运动的运动技艺的学习方面，在控制身体运动的运动技艺的学习方面，有一定的作用。有一定的作用。252021年12月16日星期四 四间脑： 丘脑(thalamus)：皮层下高级的觉得中枢，除嗅觉外的各种觉得的中继站。 下丘脑(hypothalamus)： 调理植物性神经系统的主要中枢。主管内分泌系统，维持新陈代谢，调理体温，与饥饿、渴等有关。 26202

7、1年12月16日星期四五边缘系统：构造：在大脑内侧面最深处的边缘。包括扣带回、海马回、海马沟、杏仁核，附近的大脑皮层以及下丘脑 等组织。272021年12月16日星期四n边缘系统各部分的功能n下丘脑n由几个神经核团和更小的神经元组成n调解动机行为：摄食、引水、体温调理、性唤起。n维持身体内部的平衡 n调理内分泌系统的活动n海马n边缘系统中最大的脑构造n在外显记忆获得中具有重要作用Eichenbaum, 2019;Squire,1992 .例：H.M海马切除病例n杏仁核 n在心情控制和心情记忆构成中具有一定作用。例：一项PET研讨中，要求被试判别要挟词和中性词的书写颜色，结果阐明，要挟词比中性词

8、显著地激活了双侧杏仁核。Isenberg，2019。研讨阐明，杏仁核参与了对令人不愉快的词汇的评价。Tabert，2019。282021年12月16日星期四n科學家曾猜測哺乳動物大腦中具有兩套決策系統，它們用不同的速度應對不同的狀況。英國科學家近日的研讨援助了這一觀點，並認為古老、快速但不怎麼精確的大腦區域。產生的進化壓力幫助构成了進化史上新近构成的反應慢但更加精確的大腦皮層。相關論文發表在英國(Proceedings of the Royal Society B)上。 核磁共振成像掃描顯示，皮層下區和外皮層均參與了決策。那麼為什麼大腦需求這兩套決策系統？更古老的皮層下系統能否是多餘的？假设真

9、是多餘的，那麼將來人類的大腦能否會因它的萎縮而變小？ 研讨人員建立了模擬理論模型，其中令皮層下系統進行快速但模糊的反應，而外皮層系統廣泛搜集資訊，速度較慢。 結果顯示，當威脅水準高的時候(比如遭到危險動物的攻擊)，擁有雖然不精確但快速的反應系統是非常有用的；而當處理不常出現的狀況或具有許多相互矛盾線索的複雜情節時(如社交情境)，外皮層系統就會顯得更為有用。 Trimmer總結說：“隨著生活越來越複雜，決策之前搜集資訊的益處對早期大腦產生了一種進化壓力，這能够就導致了哺乳動物中外皮層的快速构成。所以，假设人類生活的世界繼續充滿野獸和飛馳的汽車等危險的話，保管皮層下系統就依然有進化益處，它在將來人

10、類的大腦中就不太能够萎縮。 292021年12月16日星期四三、大脑的构造与机能一、大脑的构造构造： 大脑半球是由外表的灰质和深部的白质组成。 功能：大脑是中枢神经系统的最高级部分占脑总分量的2/3，是各种心思活动的中枢，调理高级的认知功能和心情功能。不同的区域出现功能的专门化，302021年12月16日星期四n大脑皮层构造：4.5-1.5毫米 厚度的薄组织，分六层；2200平方厘米，数十亿神经细胞组成。n左右两半球：中间由较厚的神经纤维联络起来。n胼胝体：联络两半球的神经纤维2亿条。在两半球之间传送信息。n皮层的沟、回：中央沟、大脑外侧裂、顶枕裂； 中央前回、中央后回.312021年12月1

11、6日星期四n皮层的四个分区：皮层的四个分区：n额叶：位于外侧裂之额叶：位于外侧裂之上和中央沟之间。上和中央沟之间。n顶叶：中央沟之后。顶叶：中央沟之后。n颞叶：外侧裂下部。颞叶：外侧裂下部。n枕叶枕叶322021年12月16日星期四二大脑皮层的分区及机能 觉得区 1初级觉得区：包括视觉区、听觉区和机体觉得区。是接受和加工外界信息的区域。 视觉区：枕叶内，17区。接受眼睛输入的神经激动，产生初级方式的视觉。例如，光的觉察。 听觉区：颞叶内，41、42区。产生初级方式的听觉。 332021年12月16日星期四n机体觉得区：n位于中央后回。接受皮肤、内脏等器官的觉得刺激，产生温度、疼痛等不同的觉得。

12、n躯干、四肢在体感区的投射关系是左右交叉、上下倒置的。n头部在觉得区的投射是耿直的。身体各部位投射面积的大小取决于它们在机能方面的重要程度。342021年12月16日星期四2初级运动区额叶 n位于中央前回。 支配和调理身体在空间的位置、姿态及身体各部分的运动。n运动区与躯干、四肢运动的关系是左右交叉、上下倒置的。n运动区与头部运动的关系是耿直的。n身体各部位在运动区的投射面积取决于它们在机能方面的重要程度。352021年12月16日星期四3言语区：n布洛卡区：言语运动区。受损会发生运动性失语症。n威尔尼克区：言语了解区。n角回：与词形顺序的编码有关。损伤该区域出现了解书面言语的妨碍。产生视觉失

13、语症。362021年12月16日星期四372021年12月16日星期四4结合区:每个脑区的作用是必要条件但不是充要条件，需求经过结合区将其整合才干对外界刺激做出适当的反响。 构造：人类的大脑皮层结合区面积占总面积的4/5左右。功能：它们担任解释、整合来自其它部分的信息，因 此 和 各 种 高 级 的 心 思 功 能 有 关 。 382021年12月16日星期四p觉得结合区：p 临近觉得区的脑区。受损后，产生失认症。不能认识区分物体外形。p运动结合区：p 运动区的前方，担任精细的运动和活动的协调。受损后，精细活动受损。p前额结合区前额叶：p 位于运动区和运动结合区的前方。p 前额叶与方案、调理控

14、制、留意、记忆、问题处理、人格有一定的联络。 392021年12月16日星期四总结： 我们之所以可以看、听、体验饥冰冷暖；可以运动；可以留意、记忆、思想都是由于有一个安康的脑，各部分各司其职结合完成活动。 所以说人脑是心思的物质根底，心思是人脑的机能。 402021年12月16日星期四三、大脑两半球的一侧优势大脑分左右半球，每一半球都有觉得区、运动区、视觉、听觉、结合区。正常情况下，两半球协调活动，一半球的信息经过胼胝体传到另一半球。那么两半球能否具有不同功能？412021年12月16日星期四n临床上的证据：临床上的证据： n18611861年，年，BrocaBroca的发现。中风后的病人。右

15、侧偏瘫，的发现。中风后的病人。右侧偏瘫，言语妨碍。言语妨碍。n右脑损伤：右脑损伤：3939岁教师，中风。康复后情感表达遭岁教师，中风。康复后情感表达遭到损伤。到损伤。n来自割裂脑的证据：癫痫病发作、切断胼胝体。来自割裂脑的证据：癫痫病发作、切断胼胝体。SeprrySeprry在在6060年代对裂脑人进展了系列研讨。把不同年代对裂脑人进展了系列研讨。把不同的物体，呈如今左、右视野，正常情况下游事业的的物体，呈如今左、右视野，正常情况下游事业的信息到达左半球，作事业的信息到达右半球，经过信息到达左半球，作事业的信息到达右半球，经过胼胝体两半球共享。但裂脑人在左或右侧视野的信胼胝体两半球共享。但裂脑

16、人在左或右侧视野的信息仅停留在右或左半球。息仅停留在右或左半球。422021年12月16日星期四 432021年12月16日星期四来自正常人的证据Wada 检验：给单侧颈动脉注射某种药物，选择性地短暂麻醉脑的左、右球。左半球产生失语症2分钟；不能计数右半球几秒的失语症，能计数。442021年12月16日星期四左半球主要功能：左半球主要功能：主要担任言语、阅读、书主要担任言语、阅读、书写、数学运算和逻推理等。写、数学运算和逻推理等。右半球主要功能：右半球主要功能：知觉物体的空间关系、心知觉物体的空间关系、心情、音乐和艺术欣赏、舞情、音乐和艺术欣赏、舞蹈雕塑等。蹈雕塑等。正常情况下，两半球即分正常

17、情况下，两半球即分工又结合活动，完成复杂工又结合活动，完成复杂的活动。的活动。452021年12月16日星期四问题？问题？大脑的构造和功能受后天的要素影响吗？大脑的构造和功能受后天的要素影响吗？462021年12月16日星期四四脑的可塑性四脑的可塑性脑具有一定的可塑性：在后天阅历的影响下，脑具有一定的可塑性：在后天阅历的影响下，脑的构造、形状、功能等方面会发生一定的脑的构造、形状、功能等方面会发生一定的变化。这种可塑性贯穿终身，但年龄小，可变化。这种可塑性贯穿终身，但年龄小，可塑性越大。塑性越大。构造或形状的变化：突触向靶组织的生长；构造或形状的变化：突触向靶组织的生长；突触的精简突触的精简例

18、：老鼠被豢养在不同环境中：例：老鼠被豢养在不同环境中：1关在铁关在铁丝网笼子里；丝网笼子里；2关在不透明的笼子里；关在不透明的笼子里；3刺激刺激丰富的笼子里。结果：丰富环境中的老鼠，丰富的笼子里。结果：丰富环境中的老鼠，大脑皮层更重，灰质厚，皮层在脑中比艰苦。大脑皮层更重，灰质厚，皮层在脑中比艰苦。启示：优越的生活环境对脑的发育有一定好启示：优越的生活环境对脑的发育有一定好的作用。的作用。472021年12月16日星期四功能的变化：一女婴，因病变，切除了右半球。30岁时表现，复杂图形的知觉、空间关系了解、图形识别、音乐绘画等均正常。482021年12月16日星期四第四节 脑功能的学说 主要问题

19、：脑是整体发扬作用？还是不同区域担任不同的功能？还是即分工又协作？492021年12月16日星期四一、定位说(Localization theory) n中心思想：各种机能是由大脑的一些特定区域担任的。定位实际对脑的功能做出静态的、部分的描画。 n始于加尔和斯柏滋姆的颅相说1758-1828。“心思表现为许多机能，这些机能在大脑内有其对应的位置。502021年12月16日星期四真正定位实际的提出始于19世纪60年代失语症的研讨。1825波劳尔提出言语定位于大脑额叶1861布洛卡区,1847威尔尼克区。20世纪4050年代潘菲尔德发现记忆与颞叶有关；其他研讨发现心情与边缘系统有关 512021年

20、12月16日星期四二、整体说(Wholistic theory)n 脑的各种机能是由大脑整体担任。n19世纪中叶，弗罗伦斯发现，切除动物一部分皮层导致的行为损伤，能恢复。n动物行为损伤的程度与切除大脑皮层的大小有关。觉得、知觉在脑中占共同位置。n0世纪中叶，拉什利的脑损毁研讨支持整体说。n均势原理：皮层各部位几乎以均等的程度对学习、记忆发生作用；n总体活动原理：大脑是以总体发生作用的，学习活动的效率与大脑损伤的面积有关，与损伤的特定部位无关。522021年12月16日星期四三、三个机能系统学说(Theory of Three functional system )n鲁利亚1902-1977提出

21、。n脑的一定部位损伤，不是导致某一孤立的心思机能丧失，而是导致一系列心思过程的妨碍。n提出大脑皮层定位是动态的、系统的机能，个别环境遭到损伤，高级心思机能会遭到影响。n532021年12月16日星期四n脑分成三个相互严密联络的机能系统：n第一机能系统 调理激活和维持觉悟形状的激活系统。定位在网状构造和边缘系统。坚持大脑皮层的觉悟形状。n第二机能系统：信息接受、加工和储存的系统。定位在皮层的枕叶、颞叶和顶叶以及相应的皮下组织。作用是接受刺激，对它们进展加工，储存。n一级区是刺激的直接投射区，具有高度特异化的功能。n二级区是对信息进展综合的脑区，位于一级区的附近，对一级区加工过的信息进展综合，反映

22、事物的整体特性。n三级区是对信息进展空间和时间的整合，反映事物之间的关系，位于枕叶、颞叶和顶叶的交界处。542021年12月16日星期四u第三机能系统：行为调理系统。定位在大脑皮层前第三机能系统：行为调理系统。定位在大脑皮层前部，主要是前额叶。担任编制行为的程序、调理和部，主要是前额叶。担任编制行为的程序、调理和控制行为的系统控制行为的系统u一级区位是初级运动区，大脑的指令，经过这个区一级区位是初级运动区，大脑的指令，经过这个区域调理身体运动。域调理身体运动。u二级区位于运动区的前面，实现对运动的组织，制二级区位于运动区的前面，实现对运动的组织，制定运动的程序。定运动的程序。u三级区位于额叶的

23、前面，主要作用是产生活动的意三级区位于额叶的前面，主要作用是产生活动的意图，实现对复杂行为的调理和控制。图，实现对复杂行为的调理和控制。552021年12月16日星期四任何一种心思活动是三个系统相互作用，协调活动的结果，既分工又协作。丰富了脑功能的实际，很受注重的一种实际。562021年12月16日星期四四、模块说Module theroyn20世纪80年代在认知科学和认知神经科学忠出现的一种新实际。nGazzaniga(1976)提出。n1 人脑在构造和功能上是由高度专门化并相对独立的功能模块组成的。n2 不同的模块有不同的功能，模块的结合保证着认知功能的完成。n例如方式识别中：面孔识别模块

24、、物体识别模块。n评价：它提示的是人脑的整体性；它不是对脑功能的静态的、部分的描画，而是对脑运转形状的动态的全局性的描画。572021年12月16日星期四总结： 定位说：把脑的机能与脑的某一部位严厉对应起来。 整体说：大脑是一致的机能整体，脑的各种机能是由 大脑整体担任。 机能系统说：任何一种心思活动是三个系统相互作用，协调活动的结果。 模块说：强调不同的模块执行不同的功能，模块的结合保证认知功能的实现。582021年12月16日星期四上圖為大腦細胞的主要路徑，下圖為神經連接最忙碌的集線器(紅色) 人類大腦皮層接線圖592021年12月16日星期四 美國雜誌報道，科學家初次描繪大腦皮層接線圖，

25、從而提示智力人類背後的根本結構。新研讨標誌著人類在了解本身最複雜和最奥秘器官上的一大進步，相關論文發表在6月30日出版的(PLoS Biology)上。 1993年沒有這樣的大腦接線圖， 之後的20年研讨最終直白地提示了人類大腦神經系統線路圖，且根本沒有运用解剖刀。此人類大腦神經系統線路圖阐明我們有一個大腦細胞連接的中心中心，似乎在協調我們思維和行動。 這一高解析度的人類大腦神經系統線路圖來自瑞士和美國研讨人員，它的精細程度無與倫比。該圖反映了人類大腦皮層中負責高等思維的數百萬神經纖維，如何相互連接和“交談。另一張低解析度的人類大腦神經系統線路圖由來自加拿大的研讨小組，它們都是通過利用大腦掃描

26、技術擴散光譜成像(DSI)分別獲得的。這二支小組都是針對大腦皮層，即我們大腦的摺皺外殼，此區域正是构成我們人類物種獨特智慧的地方。相對於身體大小，人類在靈長類動物中具有最大的大腦皮層。 擴散光譜成像能提示神經軸突的主要路徑，神經軸突是傳輸脈衝信號到鄰近神經細胞的長突。這種無創成像技術主要依據水分子在腦組織中的擴散來評估神經纖維連接的軌道。而該技術的高敏感度變種擴散光譜成像(diffusion spectrum imaging，簡稱DSI)，則能夠描画通過某一位置的多重神經纖維的定向性。最新研讨正是將該技術應用於整個人類大腦皮層，才得到了其中數百萬神經纖維的網路地圖。 602021年12月16日

27、星期四n 美國哈佛大學和馬薩諸塞州綜合醫院的神經科學家范威德恩率先繪製擴散光譜成像的高解析度大腦皮層接線圖，他解釋說，其任务原理和墨水玷污他的襯衣差不多：墨水沿著襯衣上的纖維向一個主要方向擴散。“此技術類似于魔棒，能在待試物種、器官或組織上揮動。而這是內在邏輯構成，並以數字三維彩色方式顯示出大腦皮層接線圖來。 進一步的計算分析阐明，人類大腦皮層中存在著對神經連通性起中樞作用的區域，研讨人員笼统地將其稱為大腦的“集線器(hub)。經過利用多位個人的神經軸突圖，科學家能定位大腦區域，甚至可以精確到一個個細胞的連接上。每一支小組發現這些神經“集線器在大腦皮層中集中成簇，設想將此神經“集線器看成是大機場，連接此中心的更遠的連接則能够是小鎮上的機場。 612021年12月16日星期四n令人猎奇的是，此中心區域被發現進行令人猎奇的是，此中心區域被發現進行“熱行新陳代謝，說明此大熱行新陳代謝，說明此大腦區域运用最多的氧氣和葡萄糖，特別是在靜靜地思索的時候。思索腦區域运用最多的氧氣和葡萄糖，特別是在靜靜地思索的時候。思索時大腦的活躍性比休憩時強大約時大腦的活躍性比休憩時強大約40%。而在此之前，沒有人能感知到。而在此之前，沒有人能