心理的神经生理机制1

第一节神经系统的进化前言1、反映是物质形态固有的特性2、反应是一切生物的基本特性3、感受性——动物心理的反应形式一、神经系统的起源

达尔文天才地提出了“物竞天择，适者生存”的进化论思想，开辟了人类自身研究的全新视角。考古学的推算为其理论提供了支持：7亿年前出现了脑细胞，3亿年前出现了第一个脑。第一个人类脑出现在300~400万年前，现代人脑出现在10~20万年前。神经系统和脑的进化为心理现象的产生准备了物质基础。

二、神经系统的进化和脑的产生1.神经系统的最初形态：原始多细胞动物的网状神经系统——无突触连接、无神经节、无中枢，神经兴奋传导任意方向，一点刺激可引起全身性反应。2.无脊椎动物的心理发展——感觉阶段。头、腹神经节，“发头现象”为脑出现的准备。3.低等脊椎动物的心理发展——知觉阶段。脑开始出现。4.哺乳动物心理的发展——思维的萌芽阶段。大脑半球开始出现沟回。5.灵长目动物的心理发展——具体思维萌芽阶段。大脑外形、细微结构和机能接近人脑。三、脑的进化方向（一）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预期的脑大小是指哺乳动物脑大小的平均值。脑指数说明脑的进化水平，但不能说明同一物种内行为与智力的差异。常见的几个物种脑的大小的比较物种脑容积（毫升）脑指数鼠2.30.40猫

25.31.01罗猴106.42.09猩猩440.02.48人1350.06.30（二）皮层相对容积和面积的变化皮层指数：新皮层的实际容积与一种典型哺乳动物新皮层的期望大小的比值。人类进化过程中的新皮层容积和面积的增加较其他动物明显多。新皮层：是由端脑泡的假分层上皮演发而成。在人的大脑半球上方，是具有6层结构的新皮层，它占据成年人整个大脑皮层表面的94％，亦被称为均匀皮层。半球其余表面结构包括古皮层及旧皮层，在神经系统发生中出现较早，这些部分统称为非均匀皮层，将来发展成为边缘系统的主要部分。

（三）皮层内部结构的变化脊椎动物的大脑皮层可以区分为不同的区域，分别执行听觉、视觉、运动等不同功能。在不同的进化阶梯上，皮层区的发展水平有显著的差别。例如，松鼠有4个视觉区，猫有12个视觉区，枭猴有14个视觉区。人的视觉区的真正数量现在还不是很清楚，但可能有20个左右。也就是说，人类皮层的生长不仅变现为数量的增加，而且表现为功能的增加。

四、人类文化与脑的进化人类心理起源的两种对立观：二元论：认为心理是独立与物质世界之外的精神世界，把灵魂看成是世界的本原。由此，心理是不可捉摸的，一切存在都是灵魂的产物。乔治·贝克莱（1685—1753）：“存在就是被感知”；陆九渊(1139年～1192年

：“宇宙便是吾心，吾心便是宇宙。”一元论：认为精神世界是物质世界的派生，把灵魂看成是物质世界发展的结果，是物质发展的最高阶段。由此，心理是身体的一种机能，由外界事物的作用而产生。进化心理学进化心理学认为，人类的心理（Mind）就是一整套信息处理的装置，这些装置是由自然选择而形成的，其目的是处理我们祖先在狩猎等生存过程中所遇到的适应问题。它是一种综合了生物学、心理学和社会科学的研究思想。进化心理学是心理学家试图运用达尔文的“自然选择”理论，来解释人类现在的心理要求和生理需要，是进化论生物学和认知心理学的结合体。进化心理学把人类的心理属性看作是进化的结果。也就是说，人类所拥有的许多心理属性是在漫长的岁月中被选择出来的，而最早形成的一些心理行为还会在现在发挥着影响。

第二节神经元一、神经元的结构与类型(一)神经元的结构神经元，又称神经组织，是构成神经系统结构和功能的基本单位。神经元是具有长突起的细胞，它由细胞体（胞体）和细胞突起（突起）构成。胞体与突起结构图

(二)神经元的分类1、根据神经元突起的数目划分假单极神经元：胞体近似圆形，发出一个突起，在离胞体不远处分成两支，一支树突分布到皮肤、肌肉或内脏，另一支轴突进入脊髓或脑。双极神经元：胞体近似梭形，有一个树突和一个轴突，分布在视网膜和前庭神经节。

多级神经元：胞体呈多边形，有一个轴突和许多树突，分布最广，脑和脊髓灰质的神经元一般是这类。2、根据神经元的功能划分感觉神经元：也称传入神经元（afferentneuron）是传导感觉冲动的神经元，胞体在脑、脊神经节内，多为假单极神经元。运动神经元：也称传出神经元（efferentneuro），是传导运动冲动的神经元，多为多极神经元。胞体位于中枢神经系统的灰质和植物神经节内，其突起构成传出神经纤维。中间神经元：也称联合神经元（associationneuron）是在神经元之间起联络作用的神经元，是多极神经元。人类神经系统中，最多的神经元，构成中枢神经系统内的复杂网络。胞体位于中枢神经系统的灰质内，其突起一般也位于灰质。3、神经元的功能神经元的功能总体来说是：受到刺激后能产生兴奋，并且传导兴奋。人的神经系统由140亿—160亿个神经元组成。胞体：整合信息树突：接受信息轴突（神经纤维）：传递信息神经：是多个神经纤维组成的束。

(三)神经胶质细胞神经胶质细胞(neuroglialcell)又称胶质细胞(glialcell)，是神经组织中除神经元以外的另一大类细胞，其数量为神经元的10-50倍，而总体积与神经元的总体积相差无几(神经元约占45％，神经胶质细胞约占50％)。胶质细胞没有传导能力，但对神经元的正常活动与物质代谢都有重要作用。在常规的神经组织切片中，通常神经胶质细胞的体积比神经元小。

神经胶质细胞的功能1.框架、支持作用；2.修复、再生作用；3.免疫应答；4.物质代谢和营养中心；5.绝缘-髓鞘化；6.稳定细胞外的K+浓度；7.参与某些递质的生物活性物质的代谢；8.增强突触形成与强化突触传递。

二、神经冲动的传导（一）神经冲动传导的本质神经纤维膜所产生锋电位的依次传递。静息电位：是指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。电位差存在于安静细胞膜的两侧，简称静息电位或膜电位。哺乳动物神经细胞的静息电位为-70mV。动作电位：可兴奋组织或细胞受到阈上刺激时，在静息电位基础上发生的快速、可逆转、可传播的细胞膜两侧的电变化。动作电位的主要成份是峰电位。去极化：一般细胞的内部以细胞膜为界，内部具负电性，这种极性程度的减弱称为去极化。锋电位：在刺激后几乎立即出现，潜伏期不超过0.06毫秒。并服从全或无定律和非递减性传导的电位。

（二）神经冲动传导的过程当神经纤维某一部分受刺激而兴奋时，这部分膜外电位暂时较负，膜内电位较正，而邻近处于静息状态的膜则仍是外正内负。这样，在兴奋部位与未兴奋部位之间存在着电位差，出现局部电流。此电流方向在膜外是由未兴奋部位流向兴奋部位；在膜内是由兴奋部位流向未兴奋部位，形成局部回路。这一局部电流，降低了邻近静息部分的膜电位，使它发生去极化，出现锋电位。紧接着，这个新的兴奋部位又可通过局部电流再刺激它相邻部位的膜，产生锋电位。依次进行，就是冲动的传导。（见下图）

A：静息电位；B：去极化与锋电位；C：动作电位与神经传导神经传导示意图

三、神经冲动的化学传导（一）突触的结构

(二)神经冲动的化学传导神经冲动在突触间的传递，是借助于神经递质来完成的。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(主要是大分子蛋白质，专一接受细胞外特定信号的化学物质)，从而打开或关掉膜内的某些离于通道，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。四、神经回路（一）反射弧1、概念：反射就是有机体借助于神经系统对刺激作出及时适当的反应。执行反射的全部结构称为反射弧。

2．反射弧一般包括五个部分：（1）感受器（2）感觉神经元（传入神经元）（3）联络神经元（4）运动神经元（传出神经元）、（5）效应器（二）反馈一次反射活动（即效应过程）并不意味着反射活动的简单终结。在通常情况下，反应的结果和反应动作本身又构成刺激，并引起一定的神经冲动，再沿传入神经返回传导到中枢，这个过程叫返回传入或反馈，这是有机体行为中普遍存在的事实。反馈，制约并调节整个反射活动，第一，它是机体维持内环境稳态的一个重要方式；第二，使人的行为活动更加精确、系统与完善。反馈联系也是反射弧的一个环节。

（二）神经网络

1．辐散式联系：一个神经元的轴突末梢分支与许多神经元建立突触联系。2．聚合式联系：多神经元都通过其轴突末梢，共同与同一个神经元建立突触联系。3．环式联系：兴奋通过中间神经元的环状接替联系。第三节神经系统

神经系统分为：中枢神经系统周围神经系统神经系统的组成:中枢神经系统周围神经系统脑脊髓脑干小脑前脑延脑脑桥中脑网状系统丘脑下丘脑边缘系统大脑皮质神经系统躯体神经系统自主神经系统脊神经脑神经交感神经系统副交感神经系统间脑杏仁核海马边缘皮层一、周

围

神

经

系

统

（一）概念、种类和功能概念：是指脑和脊髓以外的所有神经结构，包括神经节、神经干、神经丛及神经终末装置。从中枢神经系统发出，导向人体各部分。种类：1、按照位置划分：脑神经（12对）、脊神经（31对）；2、按照功能划分：躯体神经系统和自主神经系统。功能：周围神经系统担负着与身体各部分的联络工作，起传入和传出信息的作用。

二、中枢神经系统神经系统的主要部分。其位置常在动物体的中轴，由明显的脑神经节、神经索或脑和脊髓以及它们之间的连接成分组成。在中枢神经系统内大量神经细胞聚集在一起，有机地构成网络或回路。中枢神经系统是接受全身各处的传入信息，经它整合加工后成为协调的运动性传出，或者储存在中枢神经系统内成为学习、记忆的神经基础。人类的意识、心理、思维活动也是中枢神经系统的功能中枢神经系统的构成（一）脊髓（二）脑干（三）网状结构（四）间脑（五）边缘系统（六）小脑（七）大脑（端脑）脊髓

脊髓位于脊柱内，主要完成低级的神经反射活动并负责传达大脑的各种指令。（brainstem）是位于脊髓和间脑之间的较小部分，位于大脑的下面，脑干的延髓部分下连脊髓。呈不规则的柱状形。脑干自下而上由延髓、脑桥、中脑三部分组成。脑干网状结构也叫做网状系统，位于脑干内部，两耳之间，一种由白质和灰质交织混杂的结构，是一种手指形状的神经元网络，从脊髓向上扩展到丘脑。主要包括延髓的中央部位、桥脑的被盖和中脑部分。当脊髓的感觉输入传导到丘脑时，有些通过网状系统进行传导，这种网状系统会过滤某些输入的刺激并把重要的信息传送到脑的其他区域。此外，网状结构还帮助控制唤醒。

diencephalon位于中脑之上，尾状核和内囊的内侧，间脑一般被分成丘脑、丘脑上部、丘脑下部、丘脑底部和丘脑后部五个部分。两侧丘脑和丘脑下部相互接合，中间夹一矢状腔隙称第三脑室。第三脑室经其两侧的室间孔与侧脑室相通，向下通过脑导水管第三脑室与第四脑室相通。间脑边缘系统边缘系统所包括的大脑部位相当广泛，如梨状皮层、内嗅区、眶回、扣带回、胼胝体下回、海马回、脑岛、颞极、杏仁核群、隔区、视前区、下丘脑、海马以及乳头体都属于边缘系统。边缘系统的主要部分环绕大脑两半球内侧形成一个闭合的环，故此得名。边缘系统内部互相连接与神经系统其他部分也有广泛的联系。它参与感觉、内脏活动的调节并与情绪、行为、学习和记忆等心理活动密切相关。位于大脑半球后方，覆盖在脑桥及延髓之上，横跨在中脑和延髓之间。它由胚胎早期的菱脑分化而来，小脑通过它与大脑、脑干和脊髓之间丰富的传入和传出联系，参与躯体平衡和肌肉张力（肌紧张）的调节，以及随意运动的协调。小脑

三、大脑（端脑）

（一）大脑的结构1（内侧面）（一）大脑的结构2（外侧面）（二）大脑的主要机能分区1.初级感觉区2.初级运动区3.言语区4.联合区运动皮层和感觉皮层示意图（三）大脑的优势半球左右半球结构与功能存在差异。左右半球协同活动。割裂脑实验提供了实证支持。割裂脑的实验研究（斯佩里，Sperry，1974）（四）神经系统的发育1、神经细胞连接的高度准确性2、细胞突触的精简。

第四节脑功能学说一、定位说A：开始于加尔和斯柏兹姆于18C末19C初的颅相说；B：真正定位说的提出始于失语症的研究代表人物：波伊劳德和威尔尼克主要观点：大脑的不同区域分别负责不同的心理机能

波伊劳德：言语定位于大脑额叶，控制是在左半球；布洛卡：运动失语症威尔尼克：听觉性失语症潘菲尔德：记忆和颞叶有关

二、整体说主要观点：大脑是以整体发生作用的，大脑的不同部位对心理功能产生同等重要的影响代表人物：弗洛伦斯、拉什利。弗洛伦斯：局部毁损法：动物可以恢复功能，不存在定位功能，功能的丧失只和皮层切除的大小有关，与特定部位无关。拉什利：脑毁损实验：脑损伤对习惯造成很大影响，且与损伤面积有密切相关。拉什利提出了“均势原理”和“总体活动原理”：学习活动：a、均势作用；b、效果与毁损面积成反比。

三、机能系统学说代表人物：鲁利亚主要观点：A、脑是动态结构、复杂的动态机能系统。B、三个机能系统：动力系统：调节激活和维持觉醒状态。

信息接收加工储存系统。行为调节系统：编制行为程序、调节控制行为。C、个别环节受损，高级心理机能受到影响；D、人的各种行为和心理活动是三者相互作用、协同活动的结果，三个系统又各司其职。。

四、模块说A：认知神经科学中产生B：主要观点：a、人脑在功能和结构上，是由高度专门化——并相互独立的模块组成。b、不同的模块有不同的功能，模块的结合保证认知功能的完成。c、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。五、神经网络学说A、神经科学与认知神经科学的发展观点B、代表人物：格奇温特（NormanGeschwind,1926-1984）主要观点：a、高级复杂的认知活动是由不同脑区协同活动构成的神经网络实现的b、某一脑区可以经由不同的神经网络参与不同的认知活动，并发挥不同的作用。c、不同脑区的动态神经网络构成了各种复杂飞认知活动的神经基础。

第五节高级神经活动的学说一、无条件反射和条件反射无条件反射是遗传的、不学而能的反射，由低级神经中枢控制。最基本的有食物反射、防御反射、性反射等。条件反射是在无条件反射的基础上，经过后天的学习训练而形成的反射。条件反射实验巴甫洛夫的经典性条件反射实验斯金纳的操作性条件反射实验巴甫洛夫巴甫洛夫(IvanP.Pavlov，1849-1936)，前苏联著名生理学家、心理学家。1904年因消化腺生理学研究而荣获诺贝尔生理学奖。巴甫洛夫从研究消化的生理过程中发现条件反射现象，从而开创了条件反射的研究，并建立了高级神经活动的学说。后又提出第二信号系统的概念，用来说明人类的语言功能。

巴甫洛夫的经典条件反射实验巴甫洛夫的经典条件反射原理食物分泌唾液铃声无条件联系条件联系经典条件作用的形成相传徐文长小时侯放荡不羁，他舅舅每次来家里，总是要指责他，甚至会痛骂一顿，时间久了，徐文长感到心理特别不舒服，于是决定教训一下舅舅。每次舅舅进屋与家里人说话时，他就会到后院里，对着舅舅骑的驴子恭恭敬敬地作上一揖，然后用皮鞭痛击驴子。连续几次后，等舅舅骑上驴子准备离开时，徐文长对着舅舅很有礼貌的一揖，然后驴子就暴跳起来，把舅舅摔得鼻青脸肿，舅舅到死都不知道是怎么回事。故事：揖驴1斯金纳箱(Skinnerbox)强化原理暂时神经联系：无关刺激的脑皮层弱兴奋区与无条件刺激的脑皮层强兴奋区建立的联系。强化：无关刺激与无条件刺激的结合过程就是强化强化原理：如果希望某种行为出现与保持，则应紧随该行为之后出现令行为者满意的事件。强化率如果一个操作发生后,接着给予一个强化刺激，那么其强度就增加。斯金纳在研究中发现：个体行为的发生不全是出于应答，有时候，不经意的一种行为出现后，如果能给予一个鼓励性的刺激，这种行为再次发生的概率就会增加。例如：你的伙伴闲来无事，跑来听课，教师讲的内容正好是他感兴趣的，再次来听课的可能性就高了。两种反射实验的区别巴氏：刺激——反应，属于应答反射，被动反应过程，接近律。斯氏：反应——刺激，属于操作反射，主动反应过程，效果率。二、高级神经活动及其规律神经活动的基本过程兴奋：是指神经活动由静息状态或较弱的状态转为活动或较强的状态；抑制：是指神经活动由活动的状态或较强的状态转为静息的状态或较弱的状态。神经活动的基本规律扩散与集中：在刺激物的作用下，兴奋和抑制过程起初虽然发生于大脑皮层一定部位的神经细胞之中，但它们