生理学第十章神经系统25讲解

生理学主讲：李冬青Physiology第十章神经系统第五节脑的高级功能和脑电活动巴甫洛夫

斯金纳人类大脑高度发达，除了在产生感觉、调节躯体运动和内脏活动中发挥重要作用以外，还有更为复杂的高级功能，如完成复杂的学习与记忆、思维与判断、语言、条件反射和睡眠等。条件反射是大脑皮质活动的基本形式回顾与导入学习目标重点难点精讲点拨知识巩固思维导图知识拓展学习目标知识目标1.掌握条件反射的建立；第一、第二信号系统；人类语言中枢及功能2.熟悉：脑电图各波形特征及意义；睡眠时相及其特征能力目标巩固条件反射的建立，制定良好的学习方法，提高学习效率。情感目标利用神经生物学规律，提高人类智力，增强学习记忆。重点难点一、重点1.条件反射2.人类条件反射和两种信号系统二、难点脑电图精讲点拨一、条件反射二、大脑皮质的语言三、学习和记忆四、大脑皮质的电活动五、觉醒与睡眠一、条件反射（一）条件反射的建立1.食物（非条件刺激）↓非条件反射狗唾液腺分泌唾液2.铃声与狗唾液分泌无关铃声是无关刺激3.食物＋铃声↓经过一段时间的训练铃声→狗唾液分泌↓（条件反射）无关刺激→条件刺激铃声＋食物→分泌(多次结合-强化）1.经典条件反射：是无关刺激与非条件刺激在时间上的结合而建立起来的，该过程称为强化。2.操作式条件反射：动物必须完成某运动或操作后才能得到强化。巴甫洛夫

斯金纳非条件反射和条件反射⑥物种共有⑤多为维持生命的本能活动④各级中枢均可完成③刺激性质为非条件刺激②反射弧较简单固定、

数量有限①先天就有

无需后天训练非条件反射

条件反射①在非条件反射基上经后天训练获得②反射弧较复杂、易变、数量无限③刺激性质为条件刺激④需要高级中枢参与⑤高度地精确适应环境的变化⑥个体特有

无关刺激与非条件刺激在时间上的多次结合的过程称条件反射的强化。

条件反射建立后，若反复只给条件刺激而不给非条件刺激进行强化，条件反射会逐渐减弱最终到消失，称为条件反射的消退。

条件反射建立初期，凡近似条件刺激的刺激也具有一定条件刺激的作用，这种现象称为条件反射的泛化。

当条件反射的泛化建立后，若仅在条件刺激时给予食物进行强化，而在近似条件刺激的刺激时不给予食物进行强化，则近似条件刺激的刺激将不具有一定条件刺激的作用，这种现象称为条件反射的分化。（二）人类的条件反射1.第一信号和第一信号系统第一信号以本身的理化性质来发挥刺激作用的具体信号，如灯光、铃声、食物的形状、气味等第一信号系统对第一信号发生反应的大脑皮层功能系统，是人类和动物共有的2.第二信号和第二信号系统第二信号以所代表的含义来发挥刺激作用的抽象信号即语言和文字第二信号系统对第二信号发生反应的大脑皮层功能系统，人类特有的，是人类区别于动物的主要标志天才就是无止境刻苦勤奋的能力－卡莱尔二、语言和其他认知功能1.语言中枢

①语言运动中枢（说话中枢）位于中央前回下部的前方。此区损伤，会引起运动性失语症②语言听觉中枢（听语中枢）位于颞上回后部。此区损伤，引起感觉性失语症③语言书写中枢（书写中枢）位于额中回后部。此区损伤，引起失写症④语言视觉中枢（阅读中枢）位于顶下叶的角回附近，此区损伤会引起失读症Wernicke区Broca区运动皮层

角回病名损伤部位

症状

失读症角回视觉、语言功能正常,却看不懂文字含义

失写症额中回后部能听懂语言、看懂文字、会讲话，却不会书写

感觉失语症颞上回后部会讲话、会书写、能看懂文字，却听不懂谈话

运动失语症

Broca区能看懂文字、听懂语言,却不会讲话

流畅失语症

Wernicke区说话正常或过度，存在杂乱词，不能理解别人

说话正常，能理解别人，但部分词想不起来

（传导性失语）

皮层语言代表区及相应病变

（阅读中枢）（书写中枢）（听话中枢）（说话中枢）二、大脑皮质的语言中枢2.大脑皮质语言功能一侧优势语言活动的中枢往往集中在一侧大脑半球，称为语言中枢的优势半球右利者：优势半球在左侧左利者：优势半球在右侧语言功能：文字的识别、书写、精确计算、理性思考等非语词性认识：音乐欣赏、空间辨别、深度知、触觉等胼胝体是双侧半球交流和沟通的主要通路。一侧优势主要在后天生活、学习中形成，与习惯使用右手密切相关。左利手名人录及相关内容三、学习和记忆学习：机体为适应环境的变化而获得新的行为习惯（或经验）的过程。记忆：学习到的信息贮存和“读出”的神经活动过程。（一）学习的形式

1.非联合型学习：不需要在刺激和反应之间形成某种明确的联系。

2.联合学习：两个事件在时间上很靠近地重复发生，最后在脑内逐渐形成联系。学习形式非联合型学习（简单学习）联合型学习习惯化敏感化经典条件反射操作式条件反射习惯化：当一个不产生伤害性的刺激重复作用时，对该刺激的反射性行为反应逐渐减弱的过程。例如时钟的嘀嗒声，开始引起注意，经历一段时间后，即被忽视。意义：人和动物依靠习惯化可以去除许多无意义的应答。

三、学习和记忆敏感化：是指一个新异的、强烈的伤害性刺激（如夹捏皮肤致痛）可引起对另一个弱刺激（如触摸皮肤）发生增强反应。意义:有助于人和动物注意避开伤害性刺激。三、学习和记忆1.短时性记忆信息贮存不牢固。2.长时性记忆形成痕迹，非常牢固，不易受干扰而发生障碍。3.记忆的四个阶段感觉性记忆第一级记忆第二级记忆第三级记忆

(二)记忆的过程费曼技巧,最牛的记忆力训练法!掌握了绝对好用呐(三)遗忘遗忘：部分或完全失去回忆或再认的能力。原因：①条件刺激久不予以强化，久不复习所引起的消退抑制；②后来信息的干扰。分类：①顺行性遗忘：不能保留新近获得的信息，多见于慢性酒精中毒。②逆行性遗忘：不能回忆脑功能障碍发生之前一段时间内的经历，多见于脑震荡。三、学习和记忆四、大脑皮质电活动1.脑电图：自发脑电活动可用引导电极在头皮表面记录下来，临床上用特殊的电子仪器所描记的自发脑电活动，称为脑电图α波：频率8～13次/S，振幅20～100

v，清醒、安静、闭目时出现β波：频率14～30次/S，振幅5～20

v，睁眼或接受其它刺激时出现

波：频率4～7次/S、振幅100～150

v困倦时出现δ波：频率0.5～3次/S，振幅20～200

v为成人睡眠状态的主要脑电波，清醒状态下几乎没有σ波。

脑电图的测量特征正常人四种基本的脑电波频率/Hz8～1314～300.5～34～7波幅/μV20～1005～2020～200100～150活动困倦睡眠困倦αβδθ

安静闭眼主反应次反应后发放2.皮层诱发电位指感觉传入系统受刺激时，在皮质上某一局限区域引出的电位变化，由于皮质随时活动并产生自发脑电波，因此诱发电位是出现在自发脑电波的背景之上。1）主反应：先正后负双相波反映皮层大锥体细胞综合电活动兴奋初期2）次反应：主反应之后的持续性须发反应3）后发放：正相周期性电位变化五、觉醒与睡眠（一）觉醒觉醒包括脑电觉醒和行为觉醒脑电觉醒主要表现脑电波呈去同步化快波，对新异刺激无探究行为，与蓝斑上部NE能系统和脑干网状结构胆碱能系统的作用有关，前者为维持性的或紧张性的，后者为时相性的行为觉醒即指一般醒来的状态，对新异刺激有探究行为，与黑质多巴胺能系统的功能有关五、觉醒与睡眠（二）睡眠1.睡眠的主要功能促进精力和体力的恢复。如果睡眠障碍常导致中枢神经系统特别是大脑皮层活动的失常，发生幻觉、记忆力和工作能力下降等。2.睡眠时间依年龄、个体而不同，一般成年人每天需睡眠7～9小时、新生儿需18～20小时、儿童需10～14小时、中小学生需8～10小时、而老年人只需5～7小时慢波睡眠和快波睡眠脑电图五、觉醒与睡眠（二）睡眠3.睡眠的时相

①慢波睡眠（正相睡眠）特点：脑电波显示为同步化慢波意义：垂体前叶生长激素分泌增多，有利于促进生长和体力恢复②快波睡眠（异相睡眠）特点：慢波睡眠之后，脑电波显示去同步化快波，各种感觉功能进一步减退，唤醒阈升高，骨骼肌反射运动及肌紧张进一步减弱，肌肉几乎完全松驰，睡眠更深。异相睡眠期间还可能有间断的阵发性表现，如部分肢体抽动、血压升高、心率加快呼吸快而不规则、眼球快速转动

意义：促进脑内蛋白质的合成，与幼儿神经系统的成熟，增进记忆和促进精力的恢复反应慢波睡眠快波（异相）睡眠(唤醒阈高)

慢波睡眠与快波睡眠的比较脑电图慢波快波感觉↓↓↓肌反射及肌紧张↓↓↓血压心率低而稳升/降呼吸慢而均匀快而不均眼球运动无快速眼运动有快速眼运动做梦少7~10%多80%生长素分泌多少意义有利于生长和体力恢复有利于神经发育在睡眠期间，慢波睡眠与异相睡眠交替出现，成年人睡眠一开始首先进入慢波睡眠，慢波睡眠持续约80~120分钟左右后，转入异相睡眠；异相睡眠持续约20~30分钟左右后，又转入慢波睡眠；以后又转入异相睡眠。整个睡眠期间，这种反复转化约4~5次，越接近睡眠后期，异相睡眠持续时间逐步延长。

慢波睡眠（80~120min）

快波睡眠（20~30min）清醒（二）觉醒与睡眠知识巩固1.下列各项中，属于条件反射的是

A.咀嚼吞咽食物引起胃液分泌

B.叩击股四头肌腱引起小腿前伸

C.异物轻触眼球引起眼睑闭合

D.闻到食物香味而引起唾液分泌

E.强光刺激视网膜引起瞳孔缩小

2.人类与动物在条件反射方面的主要区别是（

）

A.能形成条件反射

B.具有第一信号系统

C.条件反射分化程度

D.条件反射消退程度

E.具有第二信号系统

3.关于条件反射的叙述，下列哪一项是不正确的（

）

A.形成的基本条件是强化B.是后天经过学习训练形成的

C.数量无限D.使机体具有更大的适应性E.不容易消退4.下列描述中，不发生在异相睡眠期的是

A.眼球快速运动B.脑内蛋白质合成加快C.生长素分泌明显升高

D.有利于建立新的突触联系E.脑电图呈现去同步化快波

5.慢波睡眠的特征

A.脑电图呈现去同步化快波B.生长素分泌减少C.多梦

D.心率、呼吸加快，血压升高E.对促进生长，体力恢复有利6.正常人在安静、清醒、闭