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1、1第第3章章 心理活动的生理基心理活动的生理基础础2曾经的颅像学曾经的颅像学颅相学颅相学phrenology3盖吉的遭遇（盖吉的遭遇（1848）4盖吉的变化盖吉的变化l身体上身体上l左眼失明，左脸麻痹左眼失明，左脸麻痹l运动和言语无恙运动和言语无恙l心理上心理上l“理性和动物性之间的界限遭到破坏理性和动物性之间的界限遭到破坏”6神经元的结构神经元的结构l胞体（胞体（soma）l包括细胞核和细胞质包括细胞核和细胞质l整合从树突接受的刺激或直接接收刺激整合从树突接受的刺激或直接接收刺激l树突（树突（dendrites）l接收从感受器或从其它神经元发出的刺激接收从感受器或从其它神经元发出的刺激l轴突
2、（轴突（axon）l将胞体接受的刺激传递出去将胞体接受的刺激传递出去l末端膨大末端膨大终球终球/终扣终扣7神经元的功能分类神经元的功能分类l感觉神经元感觉神经元l从感受器细胞将信息传向从感受器细胞将信息传向CNSl运动神经元运动神经元l从从CNS将信息传递到肌肉和腺体将信息传递到肌肉和腺体l中间神经元中间神经元l分布于脑和脊髓（分布于脑和脊髓（CNS）l从感觉神经元将信息传递给中间神经元或运动神经元从感觉神经元将信息传递给中间神经元或运动神经元8突触：神经元之间的联系突触：神经元之间的联系l突触前突触前l囊泡囊泡l内含神经递质内含神经递质l突触前膜突触前膜l突触间隙突触间隙l突触后突触后l突触
3、后膜突触后膜l受体受体10乙酰胆碱（乙酰胆碱（Ach）l老年人发病率较高的阿尔茨海默病（老年人发病率较高的阿尔茨海默病（Alzheimer disease）l分泌乙酰胆碱的神经元退行性变化分泌乙酰胆碱的神经元退行性变化l有的药物（毒扁豆碱）可以提高突触处乙酰胆碱的活有的药物（毒扁豆碱）可以提高突触处乙酰胆碱的活动动l提高学习和记忆提高学习和记忆l在神经和肌肉结点上引起肌肉收缩在神经和肌肉结点上引起肌肉收缩l箭毒占用乙酰胆碱受体，引起呼吸肌肉麻痹箭毒占用乙酰胆碱受体，引起呼吸肌肉麻痹l重症肌无力重症肌无力Botox：肉毒杆菌毒素：肉毒杆菌毒素1113多巴胺多巴胺l精神分裂症病人脑内多巴胺含量过高
4、精神分裂症病人脑内多巴胺含量过高l服用降低脑内多巴胺的药物可以减轻症状服用降低脑内多巴胺的药物可以减轻症状l但是但是l会引起帕金森氏症会引起帕金森氏症15研究脑的方法研究脑的方法l对脑的干预对脑的干预l脑损伤病人：盖吉、脑损伤病人：盖吉、Tanl损伤脑局部区域的组织：切除、切断联系、损毁（热损伤脑局部区域的组织：切除、切断联系、损毁（热/冷冷/电）电）l直接刺激脑直接刺激脑l记录脑活动记录脑活动l脑电图（脑电图（EEG）l磁共振成像（磁共振成像（MRI）l功能性磁共振成像（功能性磁共振成像（fMRI）16神经系统神经系统l由大量神经细胞（神经元）组成由大量神经细胞（神经元）组成l分为两个部分分
5、为两个部分l中枢神经系统（中枢神经系统（central nervous system,CNS）l外周神经系统（外周神经系统（peripheral nervous system,PNS）18脑重占体重的比例脑重占体重的比例l恐龙：恐龙：1/100000l鲸鱼：鲸鱼：1/10000l大象：大象：1/600l人类：人类：1/45l老鼠：老鼠：1/40l一种美洲小长尾猴：一种美洲小长尾猴：1/2519脑根据位置的划分脑根据位置的划分l脑干脑干l延脑、脑桥、中脑延脑、脑桥、中脑l间脑间脑l丘脑、下丘脑丘脑、下丘脑l小脑小脑l协助大脑维持身体平衡和协调动作协助大脑维持身体平衡和协调动作l大脑皮层大脑皮层2
6、0延脑延脑/延髓（延髓（medulla）l位于脊髓最上端位于脊髓最上端l呼吸、血压和心跳的调节中枢呼吸、血压和心跳的调节中枢l损伤是致命的损伤是致命的l神经在延脑处交叉神经在延脑处交叉l身体左侧与脑右侧相连身体左侧与脑右侧相连l身体右侧与脑左侧相连身体右侧与脑左侧相连21脑干网状结构脑干网状结构l贯穿脑干大部分区域贯穿脑干大部分区域l唤醒大脑皮层注意新刺激，保持警觉唤醒大脑皮层注意新刺激，保持警觉l大面积损伤会导致昏迷大面积损伤会导致昏迷22丘脑（丘脑（thalamus）l感觉信息进入大脑皮层的中继站感觉信息进入大脑皮层的中继站l视觉、听觉、味觉等视觉、听觉、味觉等l皮层下的感觉中枢皮层下的感
7、觉中枢l外侧膝状体外侧膝状体l视中继视中继l内侧膝状体内侧膝状体l听中继听中继24边缘系统（边缘系统（limbic system）l包括海马、杏仁核、下丘脑等包括海马、杏仁核、下丘脑等l海马（海马（hippocampus）l外显记忆获得外显记忆获得l病人病人H.Ml杏仁核（杏仁核（amygdala）l情绪控制和情绪记忆形成情绪控制和情绪记忆形成l攻击和恐惧攻击和恐惧l面孔识别面孔识别25大脑（大脑（cerebellum）l占脑总重的占脑总重的2/3l外表面是外表面是0.1英寸厚（约英寸厚（约0.25厘米）的薄层，厘米）的薄层，即大脑皮层（即大脑皮层（cerebral cortex）l褶皱很多，
8、只有约褶皱很多，只有约1/3看得到看得到l人与动物人与动物l分为左右对称的两个半球，两半球之间由胼胝分为左右对称的两个半球，两半球之间由胼胝体（体（corpus callosum）相连）相连26大脑皮层大脑皮层l包括很多沟（裂）和回（包括很多沟（裂）和回（sulcus、fissure、gyrus）l三条大的沟（裂）三条大的沟（裂）l中间沟中间沟l外侧裂外侧裂l顶枕裂顶枕裂l这些沟将皮层分为几个区域，每个脑叶又有许这些沟将皮层分为几个区域，每个脑叶又有许多小的沟（裂）回多小的沟（裂）回28大脑皮层功能分区大脑皮层功能分区l感觉区感觉区l躯体感觉皮层（位于中央后回）躯体感觉皮层（位于中央后回）l视
9、皮层、听皮层视皮层、听皮层l运动区运动区l躯体运动皮层（位于中央前回）躯体运动皮层（位于中央前回）l语言区语言区l联络区联络区l3/4的大脑皮层，整合信息并反应、计划、人格的大脑皮层，整合信息并反应、计划、人格29皮层的感觉和运动投射区皮层的感觉和运动投射区l感觉区感觉区l对侧投射对侧投射l躯体感觉区倒立分布，头面部感觉区正立分布躯体感觉区倒立分布，头面部感觉区正立分布l投射区域的大小据器官的精细和复杂程度而定投射区域的大小据器官的精细和复杂程度而定l运动区运动区l与感觉区类似与感觉区类似31脑的可塑性（脑的可塑性（plasticity）l脑在结构和功能上可以修改自身以适应改变了的环境脑在结构
10、和功能上可以修改自身以适应改变了的环境l通过结构功能上的重组来消除脑损伤影响通过结构功能上的重组来消除脑损伤影响l聋人、盲人聋人、盲人l身体一部分被切除后，终止于邻近感觉皮层区域的神身体一部分被切除后，终止于邻近感觉皮层区域的神经纤维可能侵入没有感觉输入的脑组织经纤维可能侵入没有感觉输入的脑组织l一处脑区受损，其它区域可能重组以弥补一处脑区受损，其它区域可能重组以弥补l切除儿童的一半大脑半球？切除儿童的一半大脑半球？32大脑两个半球是一样的吗？大脑两个半球是一样的吗？lBroca对失语症患者（例如对失语症患者（例如Tan）的解剖）的解剖l发现均为左半球损伤发现均为左半球损伤l右半球损伤没有类似
11、障碍右半球损伤没有类似障碍l大部分人（约大部分人（约90）的左半球负责言语功能）的左半球负责言语功能33割裂脑（割裂脑（split-brain）研究）研究l斯佩里（斯佩里（sperry）l两半球功能定位方面的研究两半球功能定位方面的研究l由动物到人由动物到人l加扎尼加（加扎尼加（Gazzaniga）l60年代对癫痫病人进行割裂脑手术年代对癫痫病人进行割裂脑手术l切断胼胝体，减轻癫痫发作切断胼胝体，减轻癫痫发作l分视野呈现技术：使视觉信息分别被呈现给两个半球分视野呈现技术：使视觉信息分别被呈现给两个半球l每只眼右侧视野信息到达左半球，左侧视野信息到达右半球每只眼右侧视野信息到达左半球，左侧视野信
12、息到达右半球34在裂脑人中的发现在裂脑人中的发现l分视野呈现分视野呈现HEART，使，使HE传到右半球，传到右半球，ART传到左半球传到左半球l“你看到的单词是什么？你看到的单词是什么？”vs.“用左手指出你所用左手指出你所看到的单词看到的单词”l裂脑人似乎有两种独立的想法裂脑人似乎有两种独立的想法l意识性的左脑意识性的左脑l右脑指挥左手做出不可思议的举动右脑指挥左手做出不可思议的举动35大脑半球功能偏侧化大脑半球功能偏侧化l左半球左半球l语言、计算、逻辑推理、意识语言、计算、逻辑推理、意识l右半球右半球l空间、图像、识别面孔、觉察和表达情绪空间、图像、识别面孔、觉察和表达情绪36用手习惯与脑
13、用手习惯与脑l约约90的人是右利手，的人是右利手，10为左利手（男性更多）为左利手（男性更多）l95的右利手者：左脑语言加工，左脑略大于右脑的右利手者：左脑语言加工，左脑略大于右脑l1/2左利手者左脑语言加工，左利手者左脑语言加工，1/4用右脑，用右脑，1/4两半球同时两半球同时l右手习惯仅见于人类右手习惯仅见于人类l左利手者左利手者l阅读障碍、过敏、偏头疼等阅读障碍、过敏、偏头疼等l音乐家、数学家、建筑学家、艺术家、职业篮球运动员等音乐家、数学家、建筑学家、艺术家、职业篮球运动员等l随年龄增长，比例大减（随年龄增长，比例大减（10岁岁15，80岁不到岁不到1）37外周神经系统外周神经系统l把
14、感觉器官传入的信息提供给中枢神经系统，把感觉器官传入的信息提供给中枢神经系统，并传递中枢神经系统给器官的指令并传递中枢神经系统给器官的指令l包括包括l躯体神经系统躯体神经系统l自主神经系统自主神经系统38躯体神经系统躯体神经系统l主要控制眼、耳、鼻、舌以及皮肤、肌肉、关主要控制眼、耳、鼻、舌以及皮肤、肌肉、关节等节等l包括包括l脑神经（面神经）脑神经（面神经）l主要分布于头面部，负责头面部的感觉和运动主要分布于头面部，负责头面部的感觉和运动l脊神经脊神经l从脊髓发出，主要负责颈部以下身体感觉和运动从脊髓发出，主要负责颈部以下身体感觉和运动39自主神经系统自主神经系统/植物性神经系统植物性神经系
15、统l分布于心脏、呼吸器官、血管、胃肠平滑肌和分布于心脏、呼吸器官、血管、胃肠平滑肌和腺体等，调节和支配内脏器官的活动腺体等，调节和支配内脏器官的活动l包括包括l交感神经系统交感神经系统l应付紧急状况应付紧急状况l副交感神经系统副交感神经系统l非紧急的常规维护非紧急的常规维护40小结：神经系统的构造小结：神经系统的构造神经系统中枢神经系统（脑和脊髓）外周神经系统（脑和脊髓以外的神经）躯体神经系统（感觉和运动神经，随意）自主神经系统（体内系统，非随意过程）交感神经系统（应付麻烦）副交感神经系统（维护身体内环境）脑神经（头面部）脊神经（颈部以下）41内分泌系统内分泌系统l一种腺体网络，制造和分泌被称
16、为激素的化学物质到一种腺体网络，制造和分泌被称为激素的化学物质到血液中，辅助神经系统的工作血液中，辅助神经系统的工作l主要的内分泌腺主要的内分泌腺l甲状腺：调节代谢、生长和发育甲状腺：调节代谢、生长和发育l胰腺：调节葡萄糖代谢胰腺：调节葡萄糖代谢l肾上腺：调节代谢、战斗或逃跑反应、女性性欲肾上腺：调节代谢、战斗或逃跑反应、女性性欲l卵巢：女性性征发育、卵子生成卵巢：女性性征发育、卵子生成l睾丸：男性特征发育、精子生成、男性性欲睾丸：男性特征发育、精子生成、男性性欲l42脑垂体：受下丘脑的控制脑垂体：受下丘脑的控制l产生产生10几种不同的激素几种不同的激素l影响其它内分泌腺，又称影响其它内分泌腺
17、，又称“主腺体主腺体”l分泌促性腺激素分泌促性腺激素l刺激睾丸分泌睾丸酮，睾丸酮刺激精子的产生、增加雄刺激睾丸分泌睾丸酮，睾丸酮刺激精子的产生、增加雄性个体的攻击性和性欲望性个体的攻击性和性欲望l刺激雌性激素的产生，促使卵巢释放孕激素使雌性个体刺激雌性激素的产生，促使卵巢释放孕激素使雌性个体怀孕怀孕l影响生长影响生长l“侏儒症侏儒症”和和”巨人症巨人症”43The end44EEG45Eeg结果结果46MRI设备设备47舒适版舒适版MRI48MRI结果结果49fMRI结果结果50人的神经系统人的神经系统51脊髓切面脊髓切面52脑的结构脑的结构53脑干网状结构脑干网状结构54植入了电极的老鼠植入
18、了电极的老鼠55边缘系统边缘系统56杏仁核与情绪杏仁核与情绪57大脑灰质与白质大脑灰质与白质58大脑皮层展开大脑皮层展开59大脑皮层结构分区大脑皮层结构分区60大脑皮层功能分区大脑皮层功能分区61感觉和运动皮层投射区感觉和运动皮层投射区62与语言有关的脑区与语言有关的脑区1、视觉皮层、视觉皮层2、角回、角回3、威尔尼克区、威尔尼克区4、布洛卡区、布洛卡区5、运动皮层、运动皮层63听、看和读单词时的脑活动听、看和读单词时的脑活动64左右视野视觉神经通路左右视野视觉神经通路65分别呈现在左右视野的猫和花分别呈现在左右视野的猫和花66裂脑病人手眼协调的问题裂脑病人手眼协调的问题67空间任务空间任务6
19、8大脑两半球的功能偏侧化大脑两半球的功能偏侧化69那一个更快乐那一个更快乐70婴儿显示的大脑侧化婴儿显示的大脑侧化71脊神经脊神经72自主神经系统自主神经系统交感神经系统副交感神经系统泪腺抑制瞳孔收缩唾液增加心跳变缓气管收缩胃的消化功能增加肠消化功能增加膀胱收缩泪腺兴奋瞳孔扩张唾液抑制出汗心跳加速气管扩张胃的消化功能降低肾上腺素分泌肠消化功能降低膀胱收缩的抑制73神经元的主要结构神经元的主要结构74两种不同的神经元两种不同的神经元75三类神经元一起工作的痛收缩反三类神经元一起工作的痛收缩反射射76动作电位动作电位77突触传递突触传递78突触简图突触简图79神经整合神经整合80人体主要的内分泌腺
20、人体主要的内分泌腺81神经胶质细胞（神经胶质细胞（glia）l散布于神经元网络之间散布于神经元网络之间l510倍倍l功能功能l支持神经元分布的网架支持神经元分布的网架l脊椎动物中脊椎动物中l清理脑内环境清理脑内环境l形成髓鞘形成髓鞘l阻止血液里的有害物质阻止血液里的有害物质l82动作电位的化学基础动作电位的化学基础l细胞膜内外的液体包含多种离子细胞膜内外的液体包含多种离子l钠、钾、钙、氯钠、钾、钙、氯l离子通道选择性地允许一定离子进出离子通道选择性地允许一定离子进出l神经元不活动（处于静息状态）时神经元不活动（处于静息状态）时l膜内相比膜外有膜内相比膜外有-70mV的电位差：静息电位的电位差：
21、静息电位l也叫极化现象也叫极化现象83动作电位动作电位l神经元收到刺激时，膜的通透性发生变化神经元收到刺激时，膜的通透性发生变化l钠离子大量流入细胞膜内钠离子大量流入细胞膜内l膜内变为正电位，约膜内变为正电位，约40mVl也叫去极化也叫去极化l动作电位沿轴突传递下去动作电位沿轴突传递下去l最快最快200米米/秒，最慢秒，最慢10厘米厘米/秒秒l在有髓鞘的轴突上是跳跃性传导在有髓鞘的轴突上是跳跃性传导84动作电位的特点动作电位的特点l全或无规则（全或无规则（all-or-none law）l一旦刺激传入达到阈值，动作电位就会产生，不受阈上刺激一旦刺激传入达到阈值，动作电位就会产生，不受阈上刺激强
22、度的影响；而不到阈值就没有动作电位产生强度的影响；而不到阈值就没有动作电位产生l保证动作电位大小沿轴突传递时不减弱保证动作电位大小沿轴突传递时不减弱l不应期不应期l绝对不应期和相对不应期绝对不应期和相对不应期l神经元必须复位并等待刺激超过阈值神经元必须复位并等待刺激超过阈值l保证动作电位不能反向传播保证动作电位不能反向传播85突触传递突触传递l冲动传至轴突末梢冲动传至轴突末梢l膜通渗性变化，钙离子进入前膜内膜通渗性变化，钙离子进入前膜内l囊泡与突触前膜接触，释放神经递质进入突触囊泡与突触前膜接触，释放神经递质进入突触间隙间隙l神经递质跨过间隙与突触后膜的受体结合神经递质跨过间隙与突触后膜的受体结合l后膜通透性变化，引发突触后电位后膜通透性变化，引发突触后电位86突触后电位突触后电位l由神经递质和受体的不同结合决定突触后电位由神经递质和受体的不同结合决定突触后电位l兴奋性突触后电位（兴奋性突触后电位（EPSP）l去极化去极化l抑制性突触后电位（抑制性突触后电位（IPSP）l超极化，兴奋性降低超极化，兴奋性降低l神经元整合与成千上万个神经元之间突触的信息，决神经元整合与成千上万个神经元之间突触的信息，决定是否发出另一个动作电位定是否发出另一个动作电位