生理心理学专业知识专家讲座

生理心理学

第一章:导论第二章:神经细胞和神经冲动第三章:体内信息交流第四章:心理活动神经形态学基础第五章:视觉生理机制第六章:非视觉感觉系统第七章:运动和意志行为第八章：本能与动机生理心理学基础第九章：注意神经生物学基础第十章：情绪生理心理学第十一章：学习神经生物学机制第十二章：记忆生理心理学机制第十三章:言语与思维脑机制第十四章人格生理心理学主讲:高晓彩

教授Physiopsychology生理心理学专业知识专家讲座第1页第一章导论

一.生理心理学研究对象及其发展趋势二.生理心理学研究方法和技术三.脑结构和功效关系几个假设

生理心理学专业知识专家讲座第2页第一节生理心理学研究对象及其发展趋势一、生理心理研究对象

生理心理学（biologicalpsychology）是研究人类或动物行为、经验和心理活动进化、发育和生理机制一门学科。主要致力于心理和行为神经机制（尤其是脑机制）研究。二、生理心理学学科性质1、传统观点：受早期方法限制，认为生理心理学是心理学与生理学之间交叉边缘学科。采取“以方法为中心”研究思绪。2、新理论：伴随新技术产生，认为生理心理学是心理学、神经科学和信息科学之间交叉学科。采取“以问题为中心”研究思绪：广泛采专心理学、神经科学和信息科学先进方法，围绕“脑功效与结构关系”这一主题，从分子、细胞、脑区或整个大脑神经网络各个层次，开展心理活动生理机制研究。生理心理学专业知识专家讲座第3页三、脑研究历史回顾以技术方法发展为导向，人类对心、脑关系认识，大致分为6个相正确历史时期，提出了6种主要理论：(一)自然哲学理论：从自然哲学角度，即物质与精神关系角度，试图对心、脑关系进行解释。虽受当初自然科学不发达限制，理论比较浅薄，但反应了生理心理学理论萌芽。中国哲学：公元前三世纪在中国古代医书中就明确记载:“心者，五脏六腑之大主也，精神之所舍也”。西方哲学：公元前七世纪前后，以古希腊哲学家为主要代表，提出了心、脑表层关系。如德漠克利特(A.DemocrituS)把心理活动与呼吸功效加以类比，提出精灵原子假说；莱布尼兹(S·Leib-niZ)提出心身平行论；笛卡尔(R.Descare)提出了心身交互论。(二)脑机能定位理论：是19世纪乃至本世纪前20年脑研究工作主流及普通观点，认为人各种心理活动是由不一样脑中枢（或脑机能区）所控制。其实质是从器官水平上研究心脑关系。主要源于19世纪中叶生理学试验研究：1811年，贝尔(C·Bell)将脑分为大脑、小脑，又将脊髓分为背根和腹根；德.雷莫德发觉了神经冲动电现象1866年，布罗卡(P·BroCa)发觉了位于额叶“言语运动中枢”；1874年，维尔尼克(K.WerniCke)发觉了语言感觉区生理心理学专业知识专家讲座第4页(三)经典神经生理学理论19世纪末到20世纪初，英国生理学家谢灵顿(C·S·Sherrington)和俄国生理学家巴甫洛(I·P·Pavlov)，建立了生理学试验分析法，以反射论为指导，研究了中枢神经系统功效，提出了脑特异性机能系统理论，其研究结果形成了神经生理学经典理论。

(四)细胞神经生理学理论起源于1922年厄兰格(J·Erlanger)和加塞(H·S·GaSSer)将阴极射线示波器应用于神经生理学研究。主要利用核团电极、细胞内、外电极刺激法统计神经细胞电活动，研究神经冲动在神经细胞间电传导关系，在脑特异性机能系统观点基础上，增添了对网状非特异系统认识。(五)化学通路学说起源于60年代荧光组织化学和荧光生物化学技术在研究脑内单胺类物质作用方面研究。在经胞神经生物学关于突触间电传导观点基础上，增添了化学递质传导，提出了电-化学传导模式。(六)当代神经科学崛起起源于20世纪70年代中期神经免疫技术、单克隆技术、CT、ERP、NMR等技术兴起，使分子水平神经科学从单胺类小分子研究进入到中分子多肤和大分子受体蛋白质研究，从突触前递质研究推进到突触后受体和离子通道研究，从而形成了当代由多学科相交叉或组成神经科学。生理心理学专业知识专家讲座第5页四、当代主流与发展趋势1、心理生理学(Psychophysiology)：以人类被试为试验对象，在无损伤性情况下测定一些生理功效参数（如心率、血压、脉搏波、血容积、呼吸、皮肤电阻、大脑电活动、脑磁图、脑区域性糖代谢率和血流量等）。属于在整体水平上研究心理活动脑机制。2、生理心理学(Physiopsychology)：以动物为材料，采取损伤法从整体、细胞和分子水平研究心理活动脑机制。3、神经心理学(Neuropsychology)：以脑器质性损伤病人为主要研究对象，采取神经心理测验和认知试验分析技术，对脑功效进行定性与定位研究。4、神经行为学(Neuroethology)：以动物为材料，研究动物生态行为规律及其与脑功效间制约关系。5、认知心理生理学(Cognitivepsychophysiology)、认知神经心理学(Cognitiveneuropsychology)、认知神经生物学(Cognitiveneurobiology)分别以正常人类、损伤病人和高等灵长类或哺乳类动物为主要对象，研究认知过程脑机制，是认知神经科学几个主要研究领域。它们与生理心理学千丝万缕关系，组成了当代生理心理学主要发展趋势。生理心理学专业知识专家讲座第6页第二节生理心理学研究方法和技术

一、神经解剖学技术以死脑为材料，研究脑结构以及神经元间关系。（一）组织化学法：包含固定（用甲醛液终组织本身分解）、切片（冰冻或石蜡切片10~80μm）、染色、电镜观察。**以il1rapl1分子研究为例。（二）神经通路追踪法：包含溃变轴突研究（破坏神经细胞或切断轴突数日后，动物处死对脑切片用Nauta-Gygax染色观察轴突去向）、氨基酸自体放射摄影术、辣根过氧化酶追踪法。二、脑损伤法利用天然或试验方法，造成动物脑损伤，然后观察其功效障碍，推测脑结构与功效关系。包含横断损伤法、吸出操作法、电解损伤法（局部脑通电）、神经化学损伤法、冰冻法、扩布性阻抑法（脑局部区域电活动抑制）等。三、刺激法在不损伤人或动物脑情况下，研究大脑在受到刺激时功效改变。包含电刺激法（用无伤害性电流刺激脑特定部位，观察心理行为改变或统计其它脑部位诱发电位）、化学刺激法（脑局部注射神经递质等激动剂）。生理心理学专业知识专家讲座第7页四、电统计法将生物细胞活动时伴随微弱电流放大后，输入阴极射线示波器或各种统计仪，研究大脑神经元电活动。单个神经元——微电极法整群神经细胞——大电极统计整群神经细胞放电场电位改变，即脑电图法（EEG）主体从事特定认知任务时——多个脑电信号叠加，即平均诱发电位得到事件相关电位法（eventrelatedpotential，ERP）。五、生物化学分析法用分子生物学方法分析动物在完成一项心理活动（认知任务）后，脑内蛋白质、神经递质以及核酸等生化物质改变。**动物学习训练—》断头取脑—》组织化学法分析蛋白质、RNA含量改变。六、脑成像技术脑结组成像：CT（computerizedtomography，CT）

生理心理学图片/MRI.jpg（magneticresonanceimagige，MRI）脑功效成像：PET——葡萄糖代谢能量（耗糖量）测定fMRI——脑活动时耗氧量测定七、行为学研究包含行为量化和行为性质观察与分析。**以大鼠主动回避训练为例生理心理学专业知识专家讲座第8页第三节脑结构与功效关系几个假设一、定位学说与整体学说对立与脑机能定位学说相对立，19世纪中叶弗洛伦斯（Flourens）提出了脑功效整体观点。20世纪中叶拉施里（Lashley）将其完善后提出了脑等势学说，提出均势活动原理和总体活动原理。二、功效系统学说Luria对脑损伤患者研究后，认为脑是一个复杂动态功效系统，提出了脑由3个相互独立又相互联络功效系统组成：（一）第一功效系统——动力系统负责调整激活与维持觉醒状态。由脑干网状结构和边缘系统等组成。（二）第二功效系统——信息接收、加工和存放系统位于大脑皮层后部，包含枕叶、颞叶和顶叶及对应皮层下组织。接收来自体内、外和各种刺激，并对其进行加工和存放。（三）第三功效系统——行为调整系统包含额叶广大脑区，负责编制行为程序、调整和控制行为。三、模块学说20世80年代中期，基于对脑皮层功效柱研究结果，由Fodor提出了模块学说。生理心理学专业知识专家讲座第9页第二章神经细胞和神经冲动

一、神经系统细胞及功效二、神经冲动生理心理学专业知识专家讲座第10页第一节神经系统细胞与功效一、神经元1、结构图2-1神经元模式图胞体、突起（树突、轴突）2、分类按功效分为：传入神经元（与感受器相连）、中间神经元、传出神经元（与效应器相连）按轴突、树突数目分为：单极、双极、多极神经元按细胞形状分为：锥体细胞、梭形细胞、颗粒细胞、星形细胞等二、神经胶质细胞支持、营养、绝缘和离子代谢作用，也参加脑内免疫反应和神经递质代谢作用。三、神经纤维与神经末梢1、神经纤维：由神经元长轴突及包裹在外和胶质细胞组成。分为有髓神经纤维和无髓神经纤维。2、神经末梢：即周围神经终末部分。分为两类：感觉神经末梢——通常特化为感受器。运动神经末梢——与周围组织共同组成效应器。生理心理学专业知识专家讲座第11页四、突触1、分类按信息传导方式分为化学突触（以神经递质传递）、电突触（无神经总递质）。2、化学突触组成图2-2突触结构模式图前成份：包含突触前膨大和突触前膜，释放神经递质。突触间隙突触后成份：主要指突触后膜，含接收神经递质受体。五、反射弧1、组成：包含感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、效应器5个步骤。2、功效：感受器——换能（外界刺激能量转换为生物能量—神经冲动）；传入神经——上行传导通路中枢神经——信息整合传出神经——下行传导通路生理心理学专业知识专家讲座第12页第二节神经冲动一、神经元静息电位1、定义与特点静息电位：指细胞未受刺激时存在于细胞膜两侧电位差。特点：（1）细胞膜外正、内负（2）神经细胞幅度普通在-70~-90（膜内）2、超极化与去极化超极化：静息电位数值向膜内负值加大方向改变。去极化：静息电位数值向膜内负值减小方向改变。3、静息电位产生机制由膜内外Na、K、Ca、Cl离子浓度不一样所致。生理心理学专业知识专家讲座第13页二、神经元动作电位1、基本概念动作电位：细胞受刺激而兴奋时，在膜两侧所产生快速、可逆、可扩布性电位改变。包括受体与离子通道主要作用。图2-3经典动作电位示意图受体及其分类：指存在于突触前、后膜上大分子跨膜蛋白质。蛋白结构上存在与配基或配体（如神经递质）特异性相结合部位，且结合后能发生蛋白质构像改变。按配体类型分为单胺类、胆碱类、氨基酸类、肤类、激素受体和药品受体等。近年逐步按发生生物效应机制和作用分类，如G-蛋白依存性受体家族、电压门控受体和自感受体等。离子通道：指受体蛋白间间隙结构，又称受体蛋白通道。2、产生机制图2-3动作电位产生与传导机制模式图上升支：受刺激时，受体物质与受体结合，使离子通道开通，Na离子快速进入细胞内，膜内负电位快速消失转为正电位，即去极化，产生动作电位改变。即由Na离子内流所致。下降支：去极化到峰值时，Na离子通道关闭，K离子通透性增大，K外流使膜内电位快速下降，即复极化，直至静息电位水平。由K外流所致。3、动作电位传导：指膜上任何一处产生动作电位沿整个细胞膜扩布，其产生电流称为神经冲动。特点：不衰减、双向性、完整性、绝缘性、相对不疲劳性。生理心理学专业知识专家讲座第14页第三章体内信息交流一、突触传递及特征二、激素与行为生理心理学专业知识专家讲座第15页第一节突触传递及特征一、传递过程电———————》化学———————》电……….（前一级神经元）（突触间隙）（后一级神经元）二、传递特征1、突触延搁：即反射弧传导总速度比兴奋在轴突上传导速度慢。2、时间性总和：短暂时间内重复刺激产生效应有累积作用。**一次轻刺激狗腿不动，快速、连续屡次等强度刺激时狗腿发生弯曲反应。3、空间性总和：不一样区域数个突触传入可对神经元产生累积作用。**一处轻刺激狗腿不动，两处施以等强度刺激时狗腿发生弯曲反应。三、突触处化学传递（一）化学传递过程大致分为5个步骤：递质合成——运输到轴突末梢——释放到突触间隙——与突触后膜结合产生突触后电位——递质与受体分离而失活或再摄取。生理心理学专业知识专家讲座第16页(二)神经递质及其类型1、神经递质：指由突触前神经元合成在末梢处释放，经间隙扩散，特异性与突触后神经元受体结合，引发信息传递一些化学物质。2、类型：依据其生理功效可分为兴奋性和抑制性神经递质:兴奋性递质:乙酰胆碱、肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺、5-HT抑制性递质:γ-氨基丁酸、甘氨酸、谷氨酸3、三类神经递质系统（1）胆碱递质（Ach）系统：胆碱能神经元在中枢分布极为广泛，主要有脊髓前角运动神经元、丘脑后部腹侧特异性感觉投射神经元等都是胆碱能神经元，脑干网状结构上行激动系统各个步骤、纹状体、边缘系统梨状区、杏仁核、海马等部位都含有ACh。（2）去甲肾上腺素（NE）递质系统：主要由脑桥中蓝斑核分泌。（3）多巴胺递质系统：主要由脑干（间脑）黑质制造，沿黑质-纹状体投射系统分布在不一样脑区，贮存于纹状体，其中以尾状核中含量最多；中脑部分多巴胺神经元位于中脑脚；丘脑结节-漏斗部分多巴胺能神经元位于下丘脑弓状核。生理心理学专业知识专家讲座第17页第二节激素与行为一、激素及其分泌器官1、定义：指由内分泌腺或散在内分泌细胞分泌、能传递信息、高效能化学物质。*神经递质直接递送到下一级神经元就能发挥作用，激素需经过血液循环转运到受体靶细胞。2、分泌器官内分泌腺：垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰岛、性腺等散在分布内分泌细胞：存在于消化道黏膜、心、肾等内膜上。中枢神经系统（尤其是下丘脑）兼有内分泌功效神经元。二、激素作用1、调整蛋白质、糖和脂肪等物质代谢过程，维持体内代谢稳态。2、促进细胞分裂与分化，确保组织与器官正常发育。3、影响中枢神经与植物性神经发育及其活动，与学习、记忆以及行为相关。4、促进生殖器官发育与成熟。5、与神经系统亲密配合使机体更加好适应环境改变。生理心理学专业知识专家讲座第18页三、下丘脑、腺垂体、神经垂体及其功效下丘脑内分泌功效：下丘脑基底部存在“促垂体区”，分泌促垂体释放激素或抑制激素；脑垂体中腺垂体：在下丘脑作用下释放促其它分泌腺激素；下丘脑延伸部分神经垂体：不能合成激素，但存放与释放下丘脑分泌部分激素。四、激素释放控制中枢神经系统分泌脑激素，再由脑激素控制其它腺体激素分泌。控制主要线路：下丘脑—垂体—甲状腺轴下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴下丘脑—垂体—性腺轴**以甲状腺激素（T3、T4）合成为例下丘脑分泌促甲状腺素释放激素（TRH）——》由腺垂体分泌促甲状腺（激）素（TSH）——》甲状腺分泌甲状腺（激）素（T4、T3）生理心理学专业知识专家讲座第19页第四章心理活动神经形态学基础一、脊椎动物神经系统组成二、大脑皮层结构生理心理学专业知识专家讲座第20页第一节脊椎动物神经系统组成一、周围神经系统1、脑（颅）神经（12对）胞体位于脑干部位，神经未稍终止于头面部。分类：Ⅰ嗅、Ⅱ视、Ⅲ动眼，Ⅳ滑、Ⅴ叉、Ⅵ外展；Ⅶ面、Ⅷ听、Ⅸ舌咽，X迷走神经、XI副神经、XII舌下神经图4-1部分脑神经

位置图主要颅神经功效：（1）动眼、滑车与展神经支配眼肌运动；（2）三叉神经：由三叉神经节分出三个周围支—眼神经、上颌神经（上颌部感觉）、下颌神经（下颌部感觉与运动）组成，眼神经主干又分为腭神经、泪腺神经、睫状神经，与眼部反射相关；（3）迷走神经：由延髓外侧沟发出各种运动和感觉纤维组成纤维束，终止于大部分内脏器官，支配其感觉与运动。（4）副神经支配胸锁乳突肌和斜方肌。生理心理学专业知识专家讲座第21页2、脊神经(31对)

C8→T12→L5→S5→Co1图4-231对脊神经胞体位于脊髓前角、后角，分别形成前根、后根，两根再集束成为脊神经。终止于躯干和四肢，参于其感觉（后根）和运动（前根）。3、植物性神经（内脏神经、自主神经）分类：交感神经、副交感神经图4-3植物神经系统分布示意图（下载）交感神经：由脊髓第1胸节（T1）至第2腰节（L2）脊髓交感核发出，终止于内脏器官。兴奋时内脏活动加强。副交感神经：由脑干部脑副交感神经核（动眼副核、上涎核、下涎核、迷走神经背侧运动核）发出，终止于内脏器官。兴奋时内脏活动减弱（抑制）。

生理心理学专业知识专家讲座第22页二、中枢神经系统包含脊髓和脑（一）脊髓

图4-3脊髓解剖结构图1、图21、灰质：脊髓神经元分布位前角（柱）：含支配横纹肌运动神经元（α神经元），发出轴突（纤维）组成脊神经前根。后角（柱）：含接收躯体感觉信息感觉神经元。2、白质：脊髓纤维（脊髓神经元轴突）分布位（1）主要上行束：薄束和楔束（位于后索）：分别上行到延髓薄束核与楔束核，进而在脑干部形成内侧丘系，感觉躯体关节、肌肉等深部位置觉、振动、运动等信息（与躯体深感觉相关）。脊髓丘脑束（位于侧索和前索）：分为脊髓丘脑侧束、脊髓丘脑前束，上行到脑干部后合并为脊髓丘系，直接投射到丘脑。感觉躯体浅表部轻触压觉、温度觉等（与躯体浅感觉相关）。（2）主要下行束：皮质脊髓束或锥体束：自中央前回发出，沿延髓部锥体束（交叉或不交叉）下行至脊髓前角，控制躯体运动。生理心理学专业知识专家讲座第23页（二）脑分为脑干（延髓、脑桥、中脑）、小脑、间脑、大脑（端脑）图4-4脑解剖图1、脑干图4-5脑干结构图1、图2（1）延髓主要神经核团迷走神经背侧运动核：副交感神经节前神经元；舌下神经核：第XII对颅神经（舌下神经）元；耳蜗核：听觉传导第二级神经元；薄束核与楔束核：躯体深感觉传导第二级神经元；下橄榄核：孤束核：与味觉传导和内脏感觉相关。（2）脑桥主要神经核团三叉神经感觉核：与头面部深感觉与浅感觉相关，包含三叉神经感觉主核、三叉神经脊髓束核、三叉神经中脑核、三叉神经运动核；蓝斑核：分泌去甲肾上腺素神经递质。生理心理学专业知识专家讲座第24页（3）中脑主要结构及神经核团四叠体：位于中脑背侧，由2对（4个）突起组成，分别为上丘、下丘，是视（上丘）、听（下丘）运动反射中枢。大脑脚：位于中脑腹侧，是大脑与其它脑区纤维联络集中地方。上丘臂、顶盖前区：上丘臂位于中脑上部水平，连接中脑上丘与间脑外侧膝状体，顶盖前区与上丘臂紧连。二者均与眼光反射相关。动眼神经核和滑车神经核：分别位于中脑四叠体上、下丘被盖部，发出神经纤维至除外直肌以外全部眼肌。红核：位于中脑被盖中