心理学 第二章心理的神经生理机制.ppt

1,第二章 心理的神经生理机制,本章主要问题:1.脑是如何进化的？2.神经元的构造和功能怎样？3.人的神经系统由哪些部分组成？4.人的大脑的结构和功能怎样？5.关于大脑的功能有哪些理论？6.人的内分泌系统有哪些功能？,2,“盖奇再也不是原来的盖奇了”,3,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？,第一节 神经系统的进化,4,第一节 神经系统的进化,一 神经系统的起源,5,一、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。,6,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,7,三、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。,8,四、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。,9,从低等脊椎动物到高等脊椎动物，脑进化的特点：,（一）脑的相对大小变化 脑指数用来衡量脊椎动物脑的相对大小。脑指数是用脑的大小与体重大小的比值来表示。,10,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,11,（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。,12,若用皮层指数（实际的大小与期望大小比值）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。,13,14,15,（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，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.,16,第二节神经元,一 神经元和神经胶质细胞（一）神经元的结构（二）神经胶质细胞及其功能（支架、恢复、绝缘、营养）,17,(二)、神经元的分类,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。,18,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,如何产生的?,19,二、神经冲动的电传导,（一）、几个重要概念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。,20,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。,Na+,K+,21,3、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。,Na+,K+,22,神经元兴奋通过什么方式传导到该神经元其他的地方？神经元内，冲动传导的方式电传导？,23,（二）、神经冲动的电传导,24,神经冲动电传导的法则,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。,25,三、神经冲动的化学传导,神经元和神经元之间的冲动的传导靠突触。,突触的结构和功能：两个神经元之间有个很小的间隙，有突触小泡，内有神经介质。神经元间的连接都是化学性质的。,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。,26,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。,突触,27,四.神经回路,神经网络的构成：通过突触，经过复杂的链接而形成神经元的联系方式：辐射式、聚合式、链式,28,总 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。人的大脑内有1000亿个神经细胞和其间形成的100兆个突触正在接受和发送着信息。如同一台生物计算机。,29,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,30,大脑 脑 间脑 脑干 中枢神经系统 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.植物性神经 副交感.,31,32,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。,33,（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？,34,1、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：,35,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。,（二）脑干（Brain stem)：,36,网状结构：脑干中神经纤维纵横交错，呈网状。功能：上行激活系统和下行激活系统。上行系统维持大脑皮层的觉醒状态；下行系统能加强或者减弱肌肉的活动。,（三）小脑：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。,37,（四）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。,38,（五）边缘系统(limbic system)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。,39,1、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：rage、fear.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。Isenberg，1999。研究表明，杏仁核参与了对令人不愉快的词汇的评价。Tabert，2001。,边缘系统,40,请回答下列问题,肝脏的疼痛感是通过自主神经系统传递的。副交感神经兴奋会使人的情绪亢奋。自主神经并非完全自主。当一只逃出笼的老虎向你扑来时，你的哪些神经会参与活动并会发出什么样的信息？脊髓的不同部位受损会引起什么症状？延髓的破坏将致人于死地。小脑受损人将不能完成走路、跑步等动作。,41,使大脑保持觉醒状态的是哪个结构？它的损毁会导致昏迷状态。丘脑受损会使听觉、视觉、味觉受损，但不会影响到嗅觉。“快乐中枢”可能在哪个部位？“生命中枢”在哪个部位？海马损伤可能会引起什么样的后果？（H.M,1953）,42,三、大脑的结构与机能,（一）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。,43,44,45,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？,46,（二）大脑皮层的分区及机能,布鲁德曼（Brodmann，1909），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。,47,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置的。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。,48,49,2、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置的。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。,50,51,3.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，受损会引起听觉性失语。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。,52,53,54,4.联合区:,人类的大脑皮层联合区面积占总面积的4/5左右。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。,55,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。,56,57,当你要说出一个书面词汇时，你的脑内发生什么变化？,视网膜,视觉联络区,丘脑,颞页后的角回,（对词的字母顺序和形状编码，再与词的听觉编码比较，找到合适的编码后）,维尼克区,布洛卡区,运动皮层,唇、舌、喉夹肌,读出这个词,58,大脑的左右两半球有什么不同吗？,（三）大脑两半球的一侧优势,近30年来，有关割裂脑（split-brain）的研究，为认识大脑两半球的功能提供了重要的资料。,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。,59,割裂脑人：两个指挥中心，常会出现冲突。“左手纠正右手”人的左半球更倾向于做出冒险性的决定；右半球更倾向于使用谨慎的认知模式。女人说话时左右脑都激活，男人说话时只激活左脑。左利手与右利手：很多伟大的艺术家都是左利手者，达芬奇、米开朗基罗、毕加索。,你相信吗？,60,61,62,对裂脑病人的测试,63,大脑永远是以一个完整的系统的方式工作的，而不是一个个“部分”的独立活动。,（四）大脑的潜能,大脑的冗余性、可塑性、脑功能恢复的潜力,大脑中大量的冗余信息就好象一个文件在计算机任何地方都存着备份。这也是许多脑损伤发生之后大脑能够神奇地进行信息恢复的原因。,64,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。,65,一女婴，因病变，切除了右半球。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，但年龄越小，可塑性越大。,脑功能恢复的潜力,66,思考题：假如你的脑被移植到另一个人身上，而他的脑被移植到你的身上，此时你会认为哪一个人是你？大脑的结构和功能受后天的因素影响吗？脑的可塑性的研究对教育有何启示？,67,第四节 脑功能的各种学说,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？,68,加尔和斯柏兹姆提出颅相说,这种观点将人的心理官能同颅骨特征并进而同皮层部位联系起来，推动了脑功能定位的研究，有积极意义。真正的定位说开始于对失语症病人的研究，如布洛卡区和威尔尼克区的发现。潘菲尔德用电刺激法研究脑，发现记忆与颞叶有关。情绪与边缘系统有关。定位理论对脑的功能做出静态的、局部的描述。,一、定位说,69,弗罗伦斯（1794-1867）用鸡和鸽子做研究，发现切除一小部分皮层后，动物能康复。从而否认定位说。但人脑与动物脑有很大的不同。拉什利（K.S.Lashley，1890-1958）采用脑损毁技术对白鼠进行了一系列走迷宫的实验。发现动物行为障碍与脑损伤的部位无关，与损伤大小呈反比。,二、整体说,70,均势原理：皮层各部位几乎以均等的程度对学习、记忆发生作用；总体活动原理：大脑是以总体发生作用的，学习活动的效率与大脑损伤的面积有关，与损伤的特定部位无关。,71,二战期间，鲁利亚（1902-1977）和同事对战争导致的大量脑损伤病人进行了机能恢复的工作。某些部位损伤后，与之相联系的基本生理机能难恢复，复杂的机能可以得到恢复。如，枕叶损伤引起的阅读障碍可通过触摸和描绘而恢复。人脑不是一个被动反应的器官，而是一个复杂的动态机能系统，是一个高度完善的自我调节系统。他把脑分为三个紧密联系的机能系统。,三、机能系统说,72,1.动力系统：即调节激活与维持觉醒状态的机能系统。2.信息加工系统：即接受、加工和储存信息的系统。3.行为调节系统：即编制行为程序、调节和控制行为的系统。,三、机能系统说,73,四 模块说Fodor（1983）提出认知功能的模块性（modularity）的概念。他认为，人脑在结构上和功能上都是由高度专门化并相对独立的模块（module）组成，这些模块的复杂而巧妙的结合，是实现复杂精细的认知功能的基础。,脑的整体理论必须是整合性的，它必须在所有层次上对脑的功能给出完备的描述。,74,总 结 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。,75,第五节 内分泌系统和神经体液调节,由内分泌腺生成并分泌的生理活性物质叫激素或荷尔蒙（hormone）。内分泌系统对人类行为的影响主要包括下述方面：（1）人的身体的发育；（2）人体的新陈代谢；（3）人的心理发展；（4）第二性征和性心理的发展；（5）人的情绪。,76,一.内分泌腺,分泌物由腺体细胞直接渗入血液或淋巴从而影响有机体内其它细胞功能的腺体,常见内分泌腺,甲状腺肾上腺脑垂体性腺,77,激素是如何影响人的行为的？,脑垂体：分泌生长激素，失调会导致侏儒和巨人症或肢端肥大症。由下丘脑控制。它还影响其它内分泌腺，因此被称为主腺体。甲状腺：调整新陈代射。失调会导致甲亢或智力落后肾上腺：分泌肾上腺素，应激状态或生气、愤怒时。性腺：分泌性激素，促进第二性症的发育。大多类固醇类药物属睾丸激素。,78,二.神经体液调节,神经系统通过内分泌腺分泌的激素来影响各种效应器官的活动,THE END!,79,80,大脑结构,81,突触及突触传导,突触结构：突触前成份；突触间成份；突触后成份电子显微镜下的突触结构,82,83,人体内的激素腺体,84,神经元结构图,