心理的神经生理机制ppt课件.ppt

,第二章 心理的神经生理机制,本章内容,第一节 脑的进化第二节 神经元第三节 神经系统的结构和功能第四节 脑功能的学说（选学）第五节 脑与心理活动（选学）第六节 脑功能开发（选学）,“盖奇再也不是原来的盖奇了”。,菲尼亚斯盖奇一次不幸的事故揭开了情商的秘密19世纪的一个病历，有一个叫菲尼亚斯盖奇的人，他的大脑额叶受损，这使他不能感觉到任何情感，有启发意义的是，他也因此而不能再做出任何决定。,当时美国正在大规模地发展铁路。菲尼亚斯盖奇（Phineas Gage）是一个铁路班组的工头，他的工作是把甘油炸药注入孔中，在铁轨铺设的沿途炸掉阻塞通道的所有障碍物。为了施加甘油炸药，菲尼亚斯必须使用一根12米长，最粗处达3厘米多的铁夯。,一天，当菲尼亚斯用他的铁夯把甘油炸药填塞到孔中时，一起悲剧性事故发生了。一颗火星意外地点燃了甘油炸药，使它提早爆炸了。虽然这场爆炸非常严重，菲尼亚斯却活了下来，只是受了一点伤。爆炸时，他正保持着头歪向一边的姿势，这样，过早引爆的甘油炸药将铁夯上推，捅穿了他的左侧颅骨。铁棒穿透颅骨直到前脑，严重地损伤了他的前额叶皮层。令人惊异的是，经过短时期的昏迷后，菲尼亚斯似乎并未受到这样一次严重伤害的明显影响。当他的炎症消除后，他的感觉和运动安然无恙，就好像什么事都没发生过一样。,“盖奇再也不是原来的盖奇了”。,但随着时间的推移，人们开始注意到了差异。以前，菲尼亚斯是个愿意合作而友善的人，而现在他却变得专横、优柔寡断、傲慢、顽固、对旁人漠不关心。最终，他离开了在铁路上的工作，到处游荡，最终成为集市上一个行为怪诞的人而了却了他的余生。,盖奇事件反思：前额叶皮层的作用,这个事件后，更多触目惊心的脑损伤病例出现在报道里，它们或多或少地表达了相同的观点：前额叶皮层看来与呼吸、体温调节等基本生存功能或任何一种感觉加工或运动协调并无任何关系，但与我们头脑中最复杂的方面，即我们个性的本质和我们如何作为个体对外部世界作出反应等有关。,本章重点问题：神经冲动的传导？大脑结构和功能如何？有关脑功能的几种理论。,第一节 脑的进化,问题？从进化的角度来看，是否所有的动物都有脑？脑是如何进化来的呢？人脑和动物的脑有何区别？,一、神经系统的发生,原生动物无神经系统 单个细胞组成，由单个细胞执行着各种功能。 多细胞动物网状的神经系统 开始出现神经系统网状神经系统。细胞之间没有突触连接，没有中枢，神经的兴奋向任何方向传导。,环节动物链状神经系统（头部有神经节） 能够对周围的振动和光线作出反映。初步具有了感觉能力。 节肢动物节状神经系统 神经系统由三部分组成头部神经节（脑的雏形）、胸部神经节和腹部神经节。行为比环节动物复杂，能够分辨声音、颜色等。但一些节肢动物不能利用感官的协同活动反应外界事物。,二、无脊椎动物的神经系统,三、低等脊椎动物的神经系统,低等脊椎动物管状神经系统 神经管前端膨大的部分首先形成了脑泡，后来发展出五个独立的脑泡：前脑、间脑、中脑、延脑和小脑 两栖类动物的前脑发展成为两个半球。 爬行类动物开始出现的大脑皮层。,四、高等脊椎动物的神经系统,指哺乳动物神经系统更加完善，大脑半球开始出现了沟、回，扩大了皮层的面积。例如，食肉类、灵长类动物。 行为和心理更加复杂化。,神经系统进化过程,腔肠动物（网状）环节动物（链状）节肢动物（节状）鱼类（背式，脑）爬行动物（大脑皮层）哺乳动物（大脑半球开始出现，沟、回）,从低等脊椎动物到高等脊椎动物，脑进化的三个特点：,（一）脑的相对大小变化 脑指数来衡量脊椎动物脑的相对大小。脑指数是用脑的实际的大小与预期的脑的大小的比值来表示。,物种,脑容积（毫升）,脑指数,鼠猫罗猴猩猩人,2.325.3106.4440.01350.0,0.401.012.092.486.30,常见的几个物种脑的大小的比较,进化特点之一: 脑重占体重的比例增加,（二）皮层相对大小的变化大脑的发展初期与动物嗅觉机能的发展有关,与嗅觉有关的皮层称为旧皮层。后来发展起来的称为新皮层。新皮层到了哺乳动物才得到巨大发展。,若用皮层指数（实际的大小与期望大小比值）的来表示，人类新皮层的容积是非灵长类动物新皮层容积的3.2倍。 进化之二:大脑新皮层的容积增大。,（三）皮层内部结构和功能的变化,结构上： 小脑：低等动物占比重大；人占的比重小。 新皮层：动物新皮层容积小；人的容积大。,功能上：人脑的功能更复杂。例如，视觉区的数量，松鼠有4个，猫12个，枭猴13个，人至少20个。,人脑和动物脑在结构和功能上存在巨大的差异。,进化之三：结构、功能更复杂.,脑是复杂的系统，它控制着我们的行为。人脑中有大约100亿个神经元。神经元是怎样工作的？,第二节 神经元,一、神经元（Neuron) 神经元就是神经细胞，是神经系统结构和机能的单位，它的基本作用是接受和传送信息。（一）、结构：,神经细胞结构图,胞体：由细胞膜、细胞核、细胞质组成，在这里进行着维持生命的各种代谢活动. 树突：较短，负责接受刺激，并把刺激传向胞体。轴突：较长，每个神经元只有一个轴突。作用是传导刺激到它联系的各种细胞,(二) 分类,按照功能来分类：1、内导神经元（感觉神经元）：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。,神经元是通过接收和传递神经冲动来进行信息交换的。大脑加工的也是这种神经冲动。什么是神经冲动,其如何产生的?,神经元兴奋通过什么方式把冲动传导到该神经元其他的地方以及其他的神经元？神经元内，冲动传导的方式电传导？神经元之间，冲动传导的方式化学传导？,二、神经元内的冲动传递-电传导,（一）概念：神经冲动，静息电位，动作电位1、神经冲动:当任何一种刺激作用于神经元时，神经元就会由比较静息的状态转化为比较活跃的状态。2、静息电位：神经元处于静息状态时，细胞膜内外存在一定的电位差。一般膜内电位低，带负电；膜外电位高，带正电。,静息电位是如何产生？,与神经元细胞膜的通透性有关,细胞膜对不同的离子具有不同的通透性。在静息状态下，细胞膜对K+ 的通透性较大，对 Na+的通透性较差，结果K+外流，致使膜内外出现电位差。膜内比膜外略带负电，出现静息电位。,3、动作电位：神经元受到刺激时，细胞膜的通透性发生变化。它使Na 比K 和Cl 更容易通过。Na进入细胞内部，使膜内正电荷迅速上升，并高于膜外电位。这一电位变化过程叫动作电位。,（二）电传导示意图,（三）电传导的法则,全或无的法则： “全或无”法则是指每个神经元都有一个刺激阈值对阈值以下的刺激不发生反应；对阈值以上的刺激，不论其强弱均给出同样高度（幅值）的神经脉冲发放。,三、神经元之间的冲动传递-化学传导,神经元和神经元之间的冲动的传导靠突触。,（一）、突触的含义和结构一个神经元与另一个神经元彼此接触的部分。 突触前成分：突触小泡(神经递质)，突触前膜。（神经递质神经细胞间神经信息传递所中介的化学物质） 突触间隙：突触后部分：临近神经元的树突末梢或胞体内的一定部位。后膜含有分子受体。,（二）化学传导,神经兴奋在突触间的传递，是借助于化学物质（神经递质）来完成的。兴奋作用在轴突末梢，突触小泡释放神经递质，作用到突触后膜的受体，改变了膜的通透性，引起突触后神经元的电位变化。递质与分子受体的结合具备两个条件：1 不能有其它递质或者化学分子附着到分子受体上2 神经递质的形状必须与分子受体的形状相匹配。,药物为什么会影响人的行为？,兴奋性突触： 抑制性突触：,药物可以模仿、复制、或者阻断神经递质的活动，改变突触状态。,突触,小结,人脑是由大量的神经元组成的。神经元的功能是接受和传导刺激。神经元内的神经冲动主要通过电传导，神经元之间的传导主要通过化学传导。神经元之间连接和传导都是非常复杂，脑的活动实际上就是一系列神经元之间信息的相互传导。,第三节 神经系统的结构和功能,重点是：大脑的结构和功能问题,中枢神经系统,其工作在于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。,中枢神经系统分类,脊髓（锥管内） 灰质（神经元胞体） 白质（神经纤维） 大脑 小脑 脑（颅腔内） 脑干 间脑 边缘系统,（一）脊髓的构造与功能脊髓是将脑和周围神经系统联系起来的神经元干线；灰质是由神经元胞体和神经元树突组成。 白质是由神经元的轴突组成。脊髓的主要功能有哪些？,脊神经,脊神经发自脊髓，穿椎间孔外出，共31对,1、是躯体与脑部之间神经传导的通路：-来自躯干和四肢的刺激，经过脊髓到达大脑，大脑发出的指令，通过脊髓到达效应器。 2、简单反射中枢：感觉神经元将神经冲动传入脊髓后，中间神经元不把它传入大脑，而直接传给运动神经元，至效应器形成反射。,脊髓的功能：,脑神经,脑神经由脑部发出，共12对大脑脑干小脑间脑边缘系统,植物性神经：副交感系（抑制）和交感系（兴奋）,副交感系（抑制）-眼珠比较小-和交感系（兴奋） -眼珠比较大-,（1）大脑,大脑分为左、右两个半球，由大脑皮层及其覆盖着的边缘系统和基底神经节组成。大脑是中枢神经系统的最高级部分，是各种心理活动的中枢。,延脑（medulla)：“生命中枢”，它支配呼吸、排泄、吞咽、肠胃等活动。桥脑(pnos)：是中枢和周围神经传递信息的必经之地。脑桥传递身体运动的信息,对注意、睡眠具有调节的作用。中脑(midbrain)：中脑中存在着视觉和听觉的反射中枢。 心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等与生命相关的活动与脑干有关。,（2）脑干,与大脑皮质运动区共同控制肌肉运动，调节身体姿势与身体平衡。在控制身体运动的运动技能的学习方面，有一定的作用。,（3）小脑,（4）间脑,丘脑(thalamus)：皮层下高级的感觉中枢，除嗅觉外的各种感觉的中继站。 下丘脑(hypothalamus)： 调节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，调节体温，与饥饿、渴等有关。,（5）边缘系统,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丘脑、丘脑下部等组织。,边缘系统的功能,1、与动物的本能行为有关：2、与记忆有关:3、与情绪有关:杏仁核：一项PET研究中，要求被试判断威胁词和中性词的书写颜色，结果表明，威胁词比中性词显著地激活了双侧杏仁核。研究表明，杏仁核参与了对令人不愉快的词汇的评价。,三、大脑的结构与机能,（一）、大脑的结构 大脑半球是由表面的灰质和深部的白质组成。 大脑是中枢神经系统的最高级部分，是各种心理活动的中枢。,大脑分为左、右两个半球，由大脑皮层及其覆盖着的边缘系统和基底神经节组成大脑皮层覆盖于半球表面，褶皱层叠，它从前到后可分为额叶、顶叶、颞叶和枕叶四个区域。,大脑的结构,皮层的沟、回：-中央沟、大脑外侧裂、顶枕裂； 中央前回、中央后回.皮层的四个分区：额叶、颞叶、顶叶和枕叶。,大脑皮层功能有一个重要的特点：不同的区域出现功能的专门化，那么大脑皮层的不同部位有什么功能呢？,大脑皮层的不同部位与特定功能相连,左半球额叶后下部-运动性言语中枢（布洛卡区）-形成句子左半球颞叶后下部-听觉性言语中枢（温尔尼克区）-理解句子枕叶：视觉皮层（图象的接收和解释，左右交叉）颞叶：听觉皮层（左右交叉）额叶：嗅觉皮层,（二）大脑皮层分区,大脑皮层机能定位： 中央沟前回：运动区 中央沟后回：体觉区 枕叶：视觉区 颞叶：听觉区 颞叶上回后方：听觉性语言区（威尼克区-记忆与理 解） 中央沟前回下部：运动性语言区（布洛卡区-语言表达） 顶枕叶：视觉性语言区,大脑皮层的分区及机能,布鲁德曼，47区。1初级感觉区：包括视觉区、听觉区和机体感觉区。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冲动，产生初级形式的视觉。例如，光的觉察。听觉区：颞叶内，41、42区。产生初级形式的听觉。,机体感觉区,位于中央后回。接受皮肤、内脏等器官的感觉刺激，产生温度、疼痛等不同的感觉。躯干、四肢在体感区的投射关系是左右交叉、上下倒置的。头部在感觉区的投射是正直的。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。,2、初级运动区:,位于中央前回。 支配和调节身体在空间的位置、姿势及身体各部分的运动。 运动区与躯干、四肢运动的关系是左右交叉、上下倒置的。 运动区与头部运动的关系是正直的。 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。,3. 语言区,布洛卡区：受损会发生运动性失语症。威尔尼克区：与理解口头言语有关。角回：损伤该区域出现理解书面言语的障碍。产生视觉失语症。,在四种状态下脑的区域活动图示,4. 联合区:人类的大脑皮层联合区面积占总面积的4/5左右。,功能？,它们负责解释、整合来自其它部分的信息，因此和各种高级的心理功能有关。,感觉联合区： 邻近感觉区的脑区。受损后，产生失认症。不能认识区分物体形状。运动联合区： 运动区的前方，负责精细的运动和活动的协调。受损后，精细活动受损。前额联合区（前额叶）： 位于运动区和运动联合区的前方。,前额叶的功能： -前额叶与计划、调节控制有关。 -前额叶与注意、记忆、问题解决等有关。 -前额叶与人格有一定的联系。,小结,大脑皮层的结构和功能。心理是人脑的功能。 我们之所以能够看、听、体验饥寒冷暖；能够运动；能够注意、记忆、思维都是因为有一个健康的脑。各部分各司其职联合完成活动。,大脑分左右半球，每一半球都有感觉区、运动区、视觉、听觉、联合区。正常情况下，两半球协调活动，一半球的信息通过胼胝体传到另一半球。但两半球是否具有不同功能？,（三）大脑两半球的一侧优势,割裂脑 案例分析,临床上的证据,1861年，Broca的发现。中风后的病人。右侧偏瘫，语言障碍。,右脑损伤：39岁教师，中风。康复后情感表达受到损伤。,右脑损伤：对位于身体左侧的事物不关系。,来自割裂脑的证据,癫痫病发作、切断胼胝体。Seprry在60年代对裂脑人进行了系列研究。把不同的物体，呈现在左、右视野，投射到不同半球。,来自正常人的证据,Wada 测验：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。,脑两半球功能,左半球：主要负责言语、阅读、书写、数学运算和逻推理等。右半球：知觉物体的空间关系、情绪、音乐和艺术欣赏、舞蹈雕塑等。正常情况下，两半球即分工又联合活动，完成复杂的活动。,问题？,大脑的结构和功能受后天的因素影响吗？,脑的可塑性,在后天经验的影响下，脑的结构、形态、功能等方面会发生一定的变化。,结构或形态的变化： 老鼠被饲养在不同环境中：1 关在铁丝网笼子里；2 关在不透明的笼子里；3 刺激丰富的笼子里。,结果：丰富环境中的老鼠，大脑皮层更重，灰质厚，皮层在脑中比重大。,启示：优越的生活环境对脑的发育有一定好的作用。,功能的变化,一女婴，因病变，切除了脑右半球。30岁时表现：复杂图形的知觉、空间关系理解、图形识别、音乐绘画等均正常。,脑具有一定的可塑性，这种可塑性贯穿一生，但年龄小，可塑性越大。,思考,脑的可塑性的研究对教育有何启示？,第四节 脑功能的学说,主要问题：脑是整体发挥作用？还是不同区域负责不同的功能？还是即分工又合作？,大脑是神经活动的最高级部位，是神经活动的“最高司令部”大脑左右两半球也存在着机能的分工，不同的活动由不同的半球支配一般认为，言语、阅读、书写、数学运算的逻辑推理等由左半球负责；知觉物体的空间关系、情绪、欣赏音乐的艺术等活动由右半球负责大脑具有重新调整的代偿的功能,（一）大脑的功能,脑功能的六大学说,一、定位说二、整体说 三、机能系统说四、模块说五、 颅相说六、泛脑网络论,定位说：把脑的机能与脑的某一部位严格对应起来。整体说：大脑是统一的机能整体，脑的各种机能是由 大脑整体负责。机能系统说：任何一种心理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。颅相说：颅骨外形特征与性格相关泛脑网络论：机能定位既可以是相对隔离的结构，又可以是动态联系的体现,第五节 脑与心理活动,一、脑发展与心理发展（一）脑的进化腔肠动物（网状）环节动物（链状）节肢动物（节状）鱼类（背式，脑）爬行动物（大脑皮层）,人脑的进化,脑量的变化 皮层相对大小及结构的变化 新机能区的出现（二）个体发展 脑重量的增加 脑皮层结构复杂化,二、脑与认知,（一）脑与记忆 登录（注意） 巩固 再现 外显记忆（内侧颞叶） 内隐记忆（杏仁核、小脑） 遗忘症（颞叶中央系统、间脑） 生理性遗忘,（二）脑与创造,1.打破心理定势 心理定势：由旧有知识和经验给人们造成的思维和行为上的限制，使人们在头脑中以一种固有的思维和行为方式去认识事物的现象 2.超越线形思维 线形思维寻求连续性和逻辑性，使人们的思想受到它们的约束，不利于创造活动的完成 3.相信直觉 直觉是大脑功能处于最佳状态的时候，形成大脑皮层的优势兴奋中心，使出现的种种自然联想顺利而迅速地接通（三）脑与想象 想象：把原有表象加工改造为新的形象的思维方法。,三、脑与情绪,（一）脑与人的七情六欲中枢神经系统的许多部分都涉及到情绪这些神经结构既调节情绪的面部表现，又使内脏作相应改变强烈的情绪活动对身体会起制约作用，使大脑处于空白状态，甚至引起大脑的死亡（二）快乐中枢与痛苦中枢1954年，美国加州工学院年轻的生物学家欧兹及米勒在老鼠丘脑下部的不同区域进行了一系列实验，证明下丘脑存在“快乐中枢”和“痛苦中枢”,四、脑与行为,（一）脑与性别差异性别差异的基础是两性在脑结构和功能上存在区别：第一，男性和女性在成熟时间上存在差异第二，男女两性在脑结构上存在差异第三，男性和女性在智力方面各有优势与不足第四，大脑左半球受损后，语言机能损失或出现障碍的女性不如男性明显,（二）脑与智商脑的先天结构为天才超人的智慧提供了基本的前提和基础，离开这一前提，天才的智慧就成了无本之木。而后天的学习和训练又塑造和形成了天才独特的脑结构，是其智慧形成的直接物质基础。（三）脑与心身健康脑是心理活动的主要器官，脑结构与功能正常与否直接影响到人的心身活动能否正常运转大脑受到损伤后，人的心理活动就要遭到严重破坏脑畸形造成的相关性疾病种类繁多，如婴儿孤独症脑损伤或脑发育异常所引起的负面作用明显老年性痴呆患者,五、脑与人格,（一）神经活动类型与人的气质 高级神经活动过程（兴奋与抑制）：强度、平衡性、灵活性 建立在神经活动过程的基础之上形成了四种气质类型： 胆汁质：强、不平衡 多血质：强、平衡、灵活 黏液质：强、平衡、不灵活 抑郁质：弱、不平衡 人的气质多为综合类型的，且无好坏之分,（二）脑与千奇百怪的人格无论儿童还是成人，面临不同类型的情感刺激时，额叶的脑电活动表现出不同的特点右额叶电活动较多的人更容易表现出害羞、忧郁等抑制性特点，左额叶电活动较多的人更容易表现出高兴、好奇等非抑制的特点罪犯的大脑皮层及皮层下的某些部位的葡萄糖代谢率比正常人低，说明在某些脑区其活动水平低于常人,盖奇事件后的研究成果,大脑内与人格最为密切相关的部位是额叶额叶受损后，病人一般无法对将来作出计划和安排，很难完成有组织、有目的的复杂任务，难以对自己做出正确的评价，常表现出固执己见和行为不合时宜，有时甚至饮食结构也会发生变化额叶损伤的病人通常表现为两类极端的人格,第六节 脑功能开发,一、 脑的分工与协调（一）大脑两半球的一侧优势（二）关于大脑功能的渐次认识“左脑革命”-石器时代 “电脑革命”-20世纪50年代“右脑革命”-20世纪80-90年代 “全脑革命”-近几年提出全面开发人脑的三层含义：1.以人脑为核心的整个身心功能的全面开发；2.脑各个部分的全面开发3.人脑三个层次水平的全面开发（现有水平、潜能水平和自我调控水平）,二、 脑潜能开发的途径（一）保护和利用大脑1锻炼与大脑促进大脑的发展；是一种积极休息方式；是一种良好而有效的健脑方式；有规律的锻炼,2睡眠与大脑与创造有关；有助于记忆；对学习有重要作用；对大脑有重要的营养作用3营养与大脑早餐要吃饱吃好；注意营养平衡4烟酒与大脑5疾病与大脑6学习、记忆与大脑,（二）脑潜能的开发1大脑潜能的发挥有无限的空间2挖掘大脑潜力应该敞开心灵的大门让心灵沐浴爱的阳光让学习为大脑持续充电利用多种方法和手段开发大脑潜能,总结,脑的进化神经元神经系统的结构和功能脑功能的学说脑与心理活动脑功能开发,1、神经元的主要构造和分类。2、何谓突触，它在神经通信中起到什么作用？3、神经系统的主要结构和功能。4、如何理解脑的功能分区特性？,作业,