心理的生理机制

第二章心理的生理机制第一节神经系统的基本单位第二节神经系统第三节大脑半球的构造与功能第四节有关脑的各种学说第五节内分泌系统当前1页，总共74页。1第一节神经系统的基本单位一、神经元（构造与功能）和神经胶质细胞1.神经元（neuron）(1)神经元的构成神经元：神经细胞，是构成神经的基本单位。神经元包括：细胞体（cellbody）、树状突（dentrites）、轴突（axon）三部分。树状突：从细胞周围发出的分支，多而短呈树枝状。轴突：从细胞体发出一条较长的分支。当前2页，总共74页。2神经纤维（nervefiber）：包括树状突和轴突。细胞体与轴突的主要功能是：与其它神经元合作接受并传导神经冲动(neuralimpulse)。神经冲动：是指由刺激引起的沿神经系统传导的电位活动。髓鞘（myelinsheath）包在轴突的周围，有绝缘作用，以防止神经冲动向周围扩散。终纽(terminalbutton)：轴突的末端的分支状的小突起；其功能是将神经冲动传至另一神经元。当前3页，总共74页。3当前4页，总共74页。4当前5页，总共74页。5（2）神经元的分类神经元按突起的数目可分为：①单极神经元，即只有一个胞突，仅见于胚胎时期。

②双极神经元，由胞体发出一个轴突、一个树突。如耳蜗神经节神经元。③多极神经元，由胞体发出一个轴突和多个树突。中枢内的神经元多属此类。当前6页，总共74页。6神经元按性质（功能）的不同分为三类：①感觉神经元（sensoryneuron）：功能是将感受器（receptor）接受刺激后引起的神经冲动，传入中枢神经系统；感受器是指各种感觉器官。②运动神经元（motorneuron）：其功能是将中枢神经系统发出的神经冲动，传至反应器；反应器(effector)是指肌肉与腺体，是负责动作反应的器官。③中间神经元(interneuron)：介于感觉神经元与运动神经元之间的一种神经元；其功能是传导神经冲动。中间神经元只存在于脑与脊髓中，亦称联结神经元（connectneuron）。当前7页，总共74页。7当前8页，总共74页。82.神经胶质细胞

在神经元与神经元之间存在大量的神经胶质细胞，其数量远远多于神经元。它们的功能是：①为神经元的生长提供支持（线路）；②在神经元周围形成髓鞘（绝缘），使冲动得以快速传递；③给神经元输送营养，清除神经元间过多的神经递质。当前9页，总共74页。9二、神经兴奋及其传导（一）神经兴奋（神经冲动）1.几个重要概念（1）神经冲动（nerveimpulse）：任何刺激作用于神经，神经元就会由比较

静息的状态转化为较活动的状态。（2）静息电位(restingpotential)：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。当前10页，总共74页。10当前11页，总共74页。11（3）静息电位的产生：细胞膜对膜内外Na+离子的通透性不同，静息状态下，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。（4）极化状态：在静息状态时，细胞膜内外两侧分为两极的这种状态称为极化状态。当前12页，总共74页。12（5）动作电位（activepotential）：神经受到刺激时，膜的通透性发生变化，Na+通道打开，Na+进入膜内，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。（6）去极化当神经受到刺激时，细胞膜的通透性迅速变化，钠离子比钾离子和氯离子更易通过细胞膜。于是钠离子内流，使膜内电位迅速上升并高过膜外电位，解除了细胞膜静息时的极化状态，这一过程称为“去极化”。当前13页，总共74页。13当前14页，总共74页。14（7）复极去极化只是一瞬间的过程，在此之后，细胞膜对钠离子的通透性开始下降，而对钾离子的通透性增强，细胞膜又迅速恢复原来的极化状态，这叫“复极”。当前15页，总共74页。152.神经兴奋的过程（1）Na+、K+通道均关闭，此时处于静息状态，为内负外正的极化状态。电位变化如下图。当前16页，总共74页。16（2）神经受到刺激后，Na+通道开放，Na+内流，内外电位差开始变小。K+通道开始开放，某一时刻，电位翻转，变为内正外负。当前17页，总共74页。17（3）Na+通道逐渐关闭，K+通道逐渐至完全开放，K+外流，当外流的离子所带电荷多于内流量时，电位达到峰值，此后开始内流量就少于外流。当前18页，总共74页。18（4）Na+通道关闭，K+通道逐渐至完全关闭。此时已经没有Na+内流，K+外流也逐渐减少，直到完全关闭，外流停止，重新恢复原来状态（复极）。当前19页，总共74页。19（二）神经兴奋的电传导当动作电位产生时，神经纤维受刺激的局部就出现电位变化，膜内为正电位，膜外为负电位，但邻近未受刺激的部位仍处于极化状态，即膜内为负膜外为正。这样，膜内外受刺激部位与未受刺激部位都存在电位差，于是已兴奋的神经段与未兴奋的神经段之间因电位差的存在而发生电荷移动，形成局部电流。局部电流又使邻近未兴奋段的神经膜内电位升高而膜外电位降低，即产生去极化。这种作用反复进行下去，就使兴奋很快传遍整个神经纤维。这就是神经兴奋的传导。神经兴奋的传导也叫电传导，是生物电的传导，它与一般的电流传导不同。神经兴奋传导的最大速度不过每秒120米，慢的每秒只有几米，而电流传导速度每秒可达30万公里。当前20页，总共74页。20当前21页，总共74页。21神经兴奋传导的特点：(1)遵守全或无法则。“全或无”法则是指每个神经元都有一个刺激阈限，对阈限以下的刺激不发生反应；对阈限以上的刺激，不论其强弱均给出同样高度（幅值）的神经脉冲发放。(2)兴奋在单个神经纤维上是双向传导，在神经系统内是单向传导。(3)神经纤维具有相对不疲劳性，以每秒50次～100次的连续电刺激作用于神经9小时～12小时，神经纤维仍然保持传导能力。(4)多条神经纤维同时传导不同兴奋，可互不干扰，具有绝缘性，这对准确传递信息意义重大。当前22页，总共74页。22(三)神经元之间的化学传导1.突触（synapse）－信息传递和整合的关键部位神经元与神经元之间的接触部位就称为突触。由突触前膜、突触间隙和突触后膜成分组成。当前23页，总共74页。23突触(synapse)包括突触前膜、突触间隙与突触后膜三部分。突触前神经元轴突末端形成许多膨大的小体，称突触小体，内含大量的突触小泡和线粒体，突触小泡内含有能在突触前膜与后膜之间进行传递的物质，即神经递质(neuro-transmitter)。线粒体内含有合成递质的酶，为合成新递质提供所需要的能量ATP。突触前膜就是指突触小体的前端膜(靠突触间隙的那一部分细胞膜)。突触后膜是突触后神经元与突触前膜相对应的那部分细胞膜，突触后膜上面有许多突触受体(receptors)。突触间隙是指突触前膜与突触后膜之间的空隙，宽约20nm～30nm。当前24页，总共74页。242.突触的联系方式常见的有三类：轴突——胞体型、轴突——树突型、轴突——轴突型。近年来又发现了其它类型的突触，如树突——树突型、树突——胞体型、树突——轴突型、胞体——树突型、胞体——轴突型、胞体——胞体型。由此可见，一个神经元可以以突触的形式与许多神经元发生联系，影响许多神经元的活动，也可接受许多神经元的影响，因此，突触是信息传递和整合的关键部位。当前25页，总共74页。253.突触传递信息的方式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。当前26页，总共74页。26当前27页，总共74页。274.两种突触兴奋性突触：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(如乙酰胆碱、去甲肾上腺素、5—羟色胺等)。这些递质可使突触后神经元产生兴奋。抑制性突触：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(如多巴胺、甘氨酸等)。这些递质不易使突触后神经元发生兴奋，表现出抑制性的效应。当前28页，总共74页。28三、神经网络（回路）1.含义：神经元通过突触联结形成的微回路，是大脑处理信息的场所。2.神经元连接方式(P50)：a.一一对应连接b.发散式c.聚合式d.环式3.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

当前29页，总共74页。29第二节神经系统一、神经系统的构成

大脑间脑中脑脑脑干脑桥中枢神经系统延脑小脑神经系统脊髓脑神经躯体神经周围神经系统脊神经交感神经内脏神经副交感神经当前30页，总共74页。30当前31页，总共74页。31二、中枢神经系统中枢神经系统包括：脑（brain）和脊髓（spinalcord）。灰质（graymatter）：由神经元的细胞体聚集而成的神经组织，呈灰色。白质（whitematter）：由神经元的神经纤维（轴突）聚集而成的神经组织，呈白色。当前32页，总共74页。32(一)脑的构造与功能1.脑干（brainstem）：包括延脑、脑桥和中脑；脑干上承大脑半球，下连脊髓，呈不规则的柱状形。经由脊髓传至脑的神经冲动呈交叉方式进行：来自脊髓右边的，先传至脑干的左边，然后再传入大脑；来自脊髓左边的，先传至脑干的右边，然后再传入大脑。脑干的功能：主要在于维持个体生命，凡是心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理活动，均与脑干的功能有关。延脑(medulla)位于脑的最下部位与脊髓相连；主要功能是控制呼吸、心跳、消化等。当前33页，总共74页。33小脑延脑脑桥网状结构中脑丘脑下丘脑脑垂体大脑侧裂边缘系统当前34页，总共74页。34脑桥(pons)位于中脑和延脑之间；脑桥的白质神经纤维遇到小脑皮质，将神经冲动从小脑一半球传至另一半球，使之发挥协调身体两侧肌肉运动的功能；再者脑桥对人的睡眠具有一定的控制和调节作用。中脑(midbrain)位于小脑和脑桥之间；中脑是视觉和听觉的反射中枢，凡是瞳孔、眼球、肌肉、彩虹以及毛状肌等活动，均受中脑控制。网状系统(reticularsystem)位于脑干的中央，由许多错综复杂的神经元集合呈网状结构；其主要功能为控制觉醒、注意、睡眠等不同层次的心理状态。当前35页，总共74页。352.小脑(cerebellum)

位于延髓与脑桥的背侧。在两侧膨隆起来成为小脑两半球；小脑表面覆盖一层灰质；内部是白质，为小脑髓质。小脑和大脑皮质的运动区共同控制肌肉的运动，维持身体的平衡与动作协调。当前36页，总共74页。36当前37页，总共74页。373.间脑(

forebrain)是脑的最高层部分，大部分被大脑覆盖；也是人脑中最复杂的神经中枢。间脑包括视丘、下视丘、边缘系统、大脑皮质四部分。视丘（丘脑thalamus）呈卵圆形，由白质神经纤维构成，左右各一，位于胼胝体的下方。由脊髓、脑干、小脑传来的神经冲动，都先中止于视丘，然后经视丘在传至大脑皮质的相关区域；视丘是感觉神经重要的中转站；具有控制情绪的功能。下视丘（下丘脑hypothalamus）位于视丘之下，体积小，功能大。下视丘是自主神经系统的主要管制中枢，直接与大脑各区相连接，又与脑垂体和延脑相连。其主要功能是管制内分泌系统维持正常的新陈代谢、调节体温，并与生理活动中肌饿、渴、性等生理现象有密切联系。当前38页，总共74页。38边缘系统(limbicsystem)

边缘系统的位置不十分确定，一般认为视丘、下视丘、中脑等的部分即称边缘系统。主要功能是管制嗅觉、内脏、自主神经、内分泌、性、摄食、学习、记忆等。边缘系统有两个神经组织即杏仁核（和情绪表现关联）和海马（与记忆有关）。当前39页，总共74页。39(二)脊髓的构造与功能(图P53)脊髓(spinalcord)

位于脊椎骨连成的脊椎管内，是由许多神经元聚集而成的柱状构造，包括灰质和白质两种神经纤维。脊髓具有两种功能：（1）提供躯体与脑部之间神经双向传导的通路；（2）作为脊髓反射的反射中枢。当前40页，总共74页。40就传导而言，感受器接受外界刺激，引起感觉神经元的兴奋，产生神经冲动后，先传至脊髓，而后由脊髓的中间神经元传至大脑，最后由大脑传回，再经脊髓而由运动神经元传至反应器，而产生反应。就反射而言，传入的感觉神经元，将神经冲动传入脊髓后，脊髓的中间神经元将其直接传回运动神经元，到达反应器，形成反射。因此，反应与反射的区别是:反应经过大脑，而反射只经过脊髓。当前41页，总共74页。41三、周围神经系统（一）脊神经脊神经共31对，发自脊髓，由脊髓的前、后根神经纤维组成。脊神经兼有感觉和运动的机能。（二）脑神经脑神经共有12对，其中感觉神经3对，运动神经5对，混合神经4对，大多由脑干发出分布于头面部。它们共同组成躯体神经，主要接受来自皮肤、肌肉、关节等组织的神经冲动，将其传至中枢神经系统产生各种感觉，再将中枢神经冲动送至肌肉等组织，对活动进行反馈调节。当前42页，总共74页。42（三）植物性神经（内脏神经，自主神经）：指控制各种腺体、内脏、和血管的神经系统；主要控制内脏的活动功能；这种神经控制的活动如心跳、呼吸不受意志支配，所以又称自主神经。包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经在机能上有拮抗作用，使得机体有张有弛，保证了机体活动的正常进行。交感神经通常在个体紧张而警觉时发生作用；副交感神经使个体在松弛状态时发挥作用。当前43页，总共74页。43当前44页，总共74页。44第三节大脑半球的构造与功能一、大脑皮层(cerebralcortex)的构造（一）大脑的外部结构三条大而明显的沟裂，即中央沟(centralsulcus)、外侧裂和顶枕裂，这些沟裂将大脑半球分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶等几个区域。在每一叶内，沟裂间隆起的部分称为回(gyrus)。如额叶内有额上回、额中回、额下回、中央前回，顶叶内有中央后回、角回，颞叶内有颞上回、颞中回、颞下回、颞横回等。当前45页，总共74页。45当前46页，总共74页。46每侧大脑半球有三个面，即背外侧面、内侧面和底面，以上各脑叶均向半球内侧面和底面延伸。大脑半球的表面由灰质覆盖着，称大脑皮质或皮层，它的总面积约为2200平方厘米。皮质的厚薄不一，中央前回最厚，约4.5毫米，锯状裂最薄，约1.5毫米。皮质分为旧皮质和新皮质，其中96%为新皮质。新皮质细胞从上到下(或从外到内)分为六层，即分子层、外颗粒层、锥体细胞层、内颗粒层、节细胞层和多型细胞层。其中颗粒细胞接受感觉信号，锥体细胞传出运动信息。当前47页，总共74页。47当前48页，总共74页。48颞叶脑纵裂中央沟枕叶额叶顶叶当前49页，总共74页。49(二)大脑的内部结构大脑半球的内部是由大量神经纤维组成的髓质，其中埋藏着一些灰质核团即基底神经节。髓质内的神经纤维负责大脑回间、叶间、两半球之间以及皮质和皮质下组织间的联系。其中特别重要的联系纤维结构有胼胝体和内囊。胼胝体在脑半球底部，主要传递两半球之间的信息，对两半球的协同活动有重要作用。内囊是大脑皮质与下级中枢信息联系的“交通要道”。当前50页，总共74页。50在大脑内侧面深处的边缘，还有一些结构，它们在结构和功能上密切相关，从而构成一个统一的功能系统，称为边缘系统。边缘系统的位置并不十分确定，一般认为包括由扣带回、海马回和海马沟形成的边缘叶及其附近皮质和皮质下结构,如丘脑、下丘脑、杏仁核、中脑背侧等在内的部分。它的主要功能是调节内脏、内分泌、性、摄食、学习、记忆、情绪等活动。当前51页，总共74页。51边缘系统当前52页，总共74页。52二、大脑半球的分区与联合功能1.运动区(motorarea)

运动区是管制身体运动的神经中枢，在中央沟之前的皮质内，身体内外所有的随意肌的运动均受该中枢支配。运动中枢发出的神经冲动，呈左右交叉、上下倒置的方式进行。如管制足趾与膝盖的部位，位于最上方；管制口部活动的部位位于最下方。2.体觉区(somato-sensoryarea)体觉区是管制身体上各种感觉的神经中枢。热冷压触痛觉均受其管制，体觉位于顶叶的皮质内，隔中央沟与运动区相对。体觉区的功能也是上下颠倒与左右交叉的。当前53页，总共74页。53当前54页，总共74页。543.视觉区(visualarea)视觉区是管制视觉的中枢，位于两半球枕叶的皮质内，交叉控制两只眼睛，其运作方式，甚为特殊。每一眼球内视网膜的左半边，都有视神经通路与左半球的视觉区连接；这表示左半球的视觉区同时管制两只眼睛。同理，右半球的视觉区也管制左右两只眼睛。视网膜是光线刺激的感受器，其功用相当于照相用的软片。视神经是专司传导视觉神经冲动的神经元。视交叉位于丘脑之下，是视神经通路的交汇点。视神经径是两眼视神经冲动汇合后通往神经中枢的通路。当前55页，总共74页。55当前56页，总共74页。564.听觉区(auditoryarea)听觉区是管制两耳听觉的神经中枢；位于两半球的外侧，在颞叶区内。每一半球的听觉区都与两耳的听觉神经相连，每耳因身波刺激产生的神经冲动同样地传入两半球的听觉中枢。因此，如果其中一半球的听觉区受到伤害时，对个体的听觉能力只有轻微的影响。当前57页，总共74页。575.联合区(associationarea)联合区是具有多种功能的神经中枢；每一半球都有三个联合区。感觉联合区

与感觉区临近的广大脑区,功能是接受大量的输入信息,提供更高水平的知觉组织.该区受损会引起“不识症”.运动联合区位于运动区的前方,负责精细运动与活动的协调前联合区从额叶一直延伸到运动区的一大片区域,与注意、解决问题和记忆思考有关。当前58页，总共74页。58当前59页，总共74页。59三、大脑两半球的分合功能1.语言区语言区大脑皮质内专管语言活动的神经中枢；语言区均在左半球。布洛卡区大脑左半球额叶靠近侧裂的上方的区域.威尼克区左半球颞叶的部分区域。研究发现：布洛卡区主要管语言的表达；威尼克区主要管语言的记忆与理解。当前60页，总共74页。602.两半球的单侧优势大脑两半球在结构和功能上存在明显差异，在结构上，右半球略大且重于左半球，左半球灰质多余右半球；右半球的颞叶具有明显的不对称性。在正常情况下，大脑两半球的功能是“分工合作”的，在两半球之间由神经纤维构成的胼胝体负责沟通两半球的信息。当前61页，总共74页。613.“割裂脑”（splitbrain）的研究为了阻止癫痫症病人的病进一步恶化，需进行手术切断病人的胼胝体,切除了胼胝体的病人成为裂脑人。这样大脑两半球就被人为的分开了，每个半球都只能对来自身体对侧的刺激作出反应，并调节对侧身体的运动。裂脑人的研究证实，大脑两半球具有不同的功能。左半球主要负责语言、阅读、书写、运算和逻辑推理;右半球主要负责空间关系、情绪、艺术欣赏等.近来的研究发现，大脑功能的单侧化不是绝对的，准确地说大脑两半球分功能是既分工又合作。当前62页，总共74页。62当前63页，总共74页。63第四节有关脑的各种学说一、加尔颅相说(phrenologicaltheory)加尔对颅骨进行观察、分析研究后认为,大脑每一种功能都有相对应的颅骨特征和位置。评价：不科学，但推动了脑功能定位的研究二、脑功能定位说(localizationtheory)波伊劳德将语言定位于大脑额叶；布洛卡对失语症的研究发现其额叶受损；威尔尼克的研究新失语症病人的颞叶受损；潘非尔德的研究认为记忆可能定位于颞叶。由此推出：人的各个心理功能都与大脑的特定部位相关。当前64页，总共74页。64三、整体说（wholistictheory）弗罗伦斯的部分损毁实验认为,功能的丧失与皮层切除的面积大小有关，与特定部位无关。拉什利的脑损毁研究得出两条原理：均势原理：大脑皮层的各个部位几乎是以均等的程度对学习发生作用总体活动原理：大脑是以总体发挥作用的，学习活动的效率与大脑受损伤的面积大小成反比，而与受损伤的部位无关。当前65页，总共74页。65四、鲁利亚的三个机能系统理论鲁利亚认为，脑是一个动态的结构，是一个复杂的动态机能系统。任何一种心理活动都是一种机能系统的产物，不同的机能系统包含许多不同脑区的活动。他把脑分成三个互相联系的机能系统:第一机能系统，即激活与维持觉醒状态的机能系统，也叫动力系统。由脑干网状结构和边缘系统等组成，其基本功能是保持大脑皮质的一般觉醒状态，提高它的兴奋性和感受性，使大脑皮质能够接受信息并实现对行为的自我调节。第二机能系统，是信息接受、加工和储存的系统。在大脑皮质的后部，包括皮质的枕叶、颞叶和顶叶以及相应的皮质下组织。主要功能是接受来自内、外环境的各种刺激，并对它们进行加工(分析、综合)和保存。第二机能系统由许多脑区构成，如视觉区、听觉区、一般躯体感觉区等，每个脑区又可分成一级区、二级区、三级区等不同等级。第三机能系统，也叫行为调节系统，是编制行为程序、调节和控制行