第2章 心理活动的生理基础
2.1 复习笔记
一、神经细胞的信息传递功能
(一)神经系统的基本单位——神经元
1.神经元
(1)定义
神经元是构成神经系统的基本单位。神经元不仅是神经系统的结构单位,也是功能单位。它不同于身体细胞的功能主要在于它可被输入刺激所激活,引起神经冲动,进行冲动传导,在心理上就是信息传递。
(2)组成
神经元由胞体和突起组成。突起又称为神经纤维,分为树突和轴突。一个神经元只有一个轴突,但是可以有多个树突。
①胞体
胞体是神经细胞的主体,每个神经细胞有一个核及其周围的细胞质。
②树突
树突是由胞体外层表面向外延伸的无数呈树枝状的细小分支,它们接受来自其他神经细胞的冲动。
③轴突
轴突是由胞体向外延伸的一根长支,其长度可短至1毫米的几分之一,也可长至1米,这取决于它们的位置和功能,它们传导神经冲动。轴突的外周包着由髓磷脂组成的髓鞘,以防止神经冲动在并行的神经纤维之间扩散,故而起着绝缘的作用。神经冲动总是从一个神经元的轴突向另一个神经元的树突或胞体传导。
(3)类型
①传入神经元
传入神经元是从外周向中枢传导神经冲动的神经元,它们分布于身体各组织、器官,接受各种刺激信息。这类神经元又称为感觉神经元、内导神经元。
②传出神经元
传出神经元是从神经系统各中枢向外周传导神经冲动的神经元,它们将神经冲动传递到肌肉和腺体等效应器官,引起运动或分泌反应。这类神经元也称为运动神经元、外导神经元。
③联络神经元
联络神经元介于上述两种神经元之间,其功能是连接传入和传出神经元,起联系的作用,也称中间神经元。它们分布于脊髓、脑,特别是大脑皮层。它们组成复杂的神经网络,不但起着连接的作用,而且起着在脑各个层级上的分析与综合作用。
2.神经
由许多平行的神经纤维聚集成一束,便构成一根神经,神经是神经纤维的集合。神经没有传导方向之分。在同一根神经里,既可有传入神经元,又可有传出神经元。神经系统主要以神经而不是以单个神经元的形式分布于全身,构成神经网络。
(二)神经冲动的传导——信息传递
1.神经冲动传导的含义
神经细胞主要有两种功能,即冲动和传导。神经细胞受到刺激就产生兴奋,这种兴奋性表现为神经冲动。神经冲动沿着神经元的轴突向邻近的下一个或一些神经元传递,这就是神经冲动的传导。
2.神经冲动的传导过程
(1)静息电位。神经传导是一种电化学过程。当神经元在静息状态下,钾离子的浓度在膜内比在膜外大30倍,而钠离子浓度膜外比膜内大10倍。为维持它们的浓度,膜内外电位差允许钾离子透入膜内,而不允许钠离子渗入。于是形成了膜内负电荷、膜外正电荷的电位差,这就是膜的极化现象,这种电位差称为静息电位。但实际上它不是静息的,而是处于瞬息间即放电的准备状态。
(2)动作电位。当神经元胞体和树突受到足够强的刺激时,细胞膜的电离子通透性发生改变,钠离子迅速进入膜内,使膜内负电位消失,即去极化过程,形成了膜内为正、膜外为负的变化。神经元便由相对的静息状态进入活动状态,形成了神经冲动,称为动作电位。
(3)神经冲动。动作电位的持续时间很短,大约为1毫秒,但由于神经冲动沿着轴突一节一节地跳跃式传导,膜上电位差的变化是连续进行的,于是就形成了电脉冲,这就是神经冲动。正是这种神经冲动负载着有关刺激的信息。神经元还具有对神经冲动的整合作用,它能使传递来的兴奋被加强或被抑制。
3.神经冲动传导的特点
(1)遵守全或无法则。刺激达到一定的强度,神经元则产生一个完全的反应,达不到一定的强度则不反应,它并不随刺激的强弱而改变。
(2)单个神经纤维是双向传导,而在神经系统内是单向传导。
(3)神经纤维具有相对不疲劳性,以每秒50~100次连续电刺激刺激神经9~12小时,神经纤维依然保持传导能力。
(三)神经元之间的联系——突触传递
1.突触含义
突触神经元之间或神经元与效应器细胞之间传递信息的结构,即一个神经元的突起与另一神经元或肌肉细胞、腺体细胞发生接触并进行信息传递的部位。神经元的这种联系方式叫做突触传递,它使神经冲动在神经元之间传导。
2.突触结构
(1)突触小体
神经元轴突末梢膨大呈球形者为突触小体(即终球或终扣),单个神经元的神经冲动传导到这里停止,在这里神经冲动的电传导将以化学传导的方式传递给下一个神经元。突触小体内有许多囊泡和线粒体,内含神经化学递质和合成这些递质的酶。
(2)突触间隙
突触间隙指突触小体与另一个神经元的树突或胞体之间的微小的物理间隙。
(3)突触前膜和突触后膜
在突触间隙两边的细胞各有一层膜,突触小体这一方的膜称为突触前膜;另一边树突或胞体的膜称为突触后膜。后膜里含有特殊的化学物质,称为受体。受体专门对前膜中的神经化学递质起反应。在突触间隙部位,神经冲动是以神经化学递质为媒介而勾通的。
3.突触传递
(1)突触传递是通过神经化学递质和电变化变化两个过程完成的。当神经冲动传至轴突末梢时,膜的离子通渗性发生变化,大量的钙离子进入突触小体,使囊泡向突触前膜移动并与之接触。这时储存于囊泡中的神经递质被释放出来而进入突触间隙,并作用于突触后膜,与突触后膜的受体相结合。于是又引起突触后膜电位发生变化,产生突触后电位。
(2)突触后电位有两种类型,即兴奋性突触后电位(EPSP)和抑制性突触后电位(IPSP)。这是由轴突末梢所释放的神经递质不同,以及这些递质与突触后膜的不同受体相结合来决定的。EPSP沿着轴突传导去影响其他神经元,这就是神经冲动的传导。IPSP使突触后膜的兴奋性降低,因而出现抑制效应。
(3)突触中包含的主要神经递质:
①肾上腺素和去甲肾上腺素,既是内分泌素,又是神经递质;它们既是兴奋性的,又是抑制性的。
②乙酰胆碱(Ach)既在中枢神经系统引起兴奋,又在心脏和某些自主神经系统方面引起抑制。乙酰胆碱作为神经肌肉系统的神经递质,能引起肌肉收缩,而当另一些物质,如箭毒,占据了接受细胞受体的位置时,就会阻止Ach活动,从而引起暂时性运动瘫痪。如果不及时解除箭毒的作用,它会使胸腔无法扩张进行呼吸而导致死亡。
突触传递这一神经细胞的工作方式,对心理活动的影响,不但是重要的,而且是很直接的。已有的研究表明,神经递质对人的记忆和情绪有着明显的影响。
二、外周神经系统与心理
(一)神经系统的进化与功能
1.从进化的观点看,神经系统经历了漫长的由简单到复杂的发展过程,它最初从局部的、自发性结构向中枢控制机构演变。人类个体的发育过程似乎在重复着种族的演化。
2.在进化中较早形成的中枢成为低级中枢,较晚形成的中枢成为高级中枢。比如,人类大脑皮层的四个脑叶中,最早出现的枕叶与人类的视觉密切相关,而最后出现的额叶则负责人类特有的机能——言语。对婴儿脑电的研究表明,在人类个体的发育过程中,也表现出了相应的过程,在大脑皮层的四个脑叶中枕叶最先成熟,而额叶的成熟则较晚。
3.脑的高级部位对低级部位的控制,降低了低级部位原有的独立功能,使低级部位失去某些自发性。
4.成长的人类个体的脑和神经系统具有极其复杂的结构和机能。人类大脑与高级思维和意识密切相关,但并不能脱离脑低级部位的作用。
(二)外周神经系统
外周神经系统是联系感觉输入和运动输出的机构,它包括从外周感觉器官内导到中枢的神经组织和从中枢外导到效应器官的神经组织。从结构上看,外周神经系统包括由脑神经和脊神经组成的躯体神经系统和由交感神经与副交感神经组成的自主神经系统。
1.躯体神经系统
躯体神经系统把来自眼、耳、舌、鼻以及皮肤、肌肉、关节等外部刺激的信息传到中枢神经系统,使人觉知光亮、声音、疼痛、压力、温度等变化,又把在中枢产生的神经冲动输送到运动器和效应器,从而产生感官的和肢体的运动反应以及腺体的分泌反应。
(1)脑神经
脑神经共12对,由脑的左右两侧对称地向外周延伸。它们的大部分分布于面部的肌肉、粘膜、腺体等部位。其中只有一对,即第10对,分布于内脏器官。从脑神经的机能来看,可分为感觉神经、运动神经与混合神经。12对脑神经都有确定的编号:
①嗅神经:嗅神经自脑的前下部发出,分布于鼻粘膜,主管嗅觉;
②视神经:视神经由间脑底部发出,其末端发散而成为眼睛的视网膜,主管视觉;
③动眼神经:动眼神经由中脑发出,分布于眼球的肌肉内,控制眼球的运动;
④滑车神经:滑车神经由中脑发出,分布于眼球周围的肌肉中,也负责控制眼球的运动;
⑤三叉神经:三叉神经由脑桥发出,因每侧皆有3个分支而得名。它分布于颜面、颌等部位,主管面部、牙齿、鼻腔、角膜、头皮、口唇和咀嚼肌的运动和感觉;
⑥外展神经:外展神经发自桥脑,分布于眼球的肌肉中,主管眼球向外侧旋转的运动;
⑦面神经:面神经分布于面部肌肉、舌部和泪腺、唾液腺,主管面部肌肉运动和部分味觉,并支配眼泪和唾液的分泌;
⑧位听神经:位听神经也叫听神经,发自脑桥和延髓之间,分布于内耳,主管听觉与身体平衡觉;
⑨舌咽神经:舌咽神经自延髓发出,分布于舌、咽等处,主管味觉、咽头肌肉运动,也支配唾液腺的分泌;
⑩迷走神经:迷走神经发自延髓,分布于头、颈、胸、腹等广大部位,它有调节内脏、血管及腺体等机能的作用;
⑪副神经:副神经发自延髓,分布于颈部、胸部肌肉中,主管咽部和肩部的运动;
⑫舌下神经:舌下神经从延髓发出,分布于舌的肌肉中,主管舌肌运动。
这12对脑神经中,第1,2,8对是感觉神经,主管感觉活动;第3,4,11,12对是运动神经,主管有关的运动活动;第5,7,9,10对则是混合神经,兼有感觉、运动两类机能。上列12对脑神经的分布给人以清晰的印象,即由脑所整合的心理活动,其来自感官的和发至运动器官和腺体的信息,是经过外周神经系统,尤其是经过脑神经的通路输送的,它们为人的高级思维的产生和发出指令传递信息。
(2)脊神经
脊神经是自脊髓通过脊椎椎管发出的神经。每个脊椎分节都向两侧发出一对神经,共31对。脊神经主管颈部以下的身体感觉和运动。脊神经按脊椎的分段可分为:颈神经8对,胸神经12对,腰神经5对,骶神经5对,尾神经1对。
脊神经自脊髓发出后总是向下行。因此,任何一节脊髓受损伤,这节脊髓和这一节以下的神经组织将丧失其功能,但是只有这一节以下的神经所引起的感觉和运动能力受到损害,而受损的这一节本身所支配的感觉和运动能力仍然保存,因为这些能力是由来自上面的神经承担的。
(二)自主神经系统
自主神经系统的神经冲动起源于下丘脑,其中枢级神经元分别位于中脑、延髓和脊髓。自主神经分布于心脏、呼吸器官、血管、胃肠平滑肌和腺体等,调节、支配全部内脏器官的活动。一般自主神经系统不受意识的支配,它可在无意识的情况下实现其支配和调节的机能。但在特殊训练的情况下(比如练习瑜伽),意识或意念在一定程度上可以调节自主神经系统的活动。自主神经系统包括交感神经与副交感神经这两个相对独立又相互影响的部分。
1.交感神经系统
交感神经中枢级神经元位于脊椎胸、腰段。由脊髓发出的交感神经元到达交感链,在这里交换神经元,新发出的神经元纤维分别延伸至心脏、血管、气管和肺、胃肠消化器官以及肾和肾上腺、生殖器官等部位。
2.副交感神经系统
副交感神经中枢级神经元分别位于中脑和脊椎骶段两部位。中脑部位的副交感神经元纤维随着脑神经,如动眼神经、面神经、咽神经、迷走神经和副神经延伸至相应器官,引起诸如唾液分胃肠蠕动、胃液分泌和胃肠血流量等。还有延伸至眼部的神经,节瞳孔的收缩与舒张。脊椎骶部的副交感神经延伸至结肠、膀胱外生殖器,调节这些器官的活动。
3.主要功能
交感神经系统与副交感神经系统的活动有拮抗作用。交感系的功能在于唤醒有机体,调动机体能量,使机体处于激活状;而副交感系的功能则在于使有机体恢复或维持安静状态。交感神经与副交感神经活动的拮抗表现为,在不同时刻或不同情况下,哪个系统的活动处于支配地位。在正常情况下,它们是相互替换着处于主导地位的。这有助于使有机体处于正常的生理节律和生理平衡的状态中,但在环境因素变化的情况下,有时两个系统也可能同时被激活。
4.自主神经系统与情绪的关系
自主神经系统的活动与情绪有密切的关系。人在情绪状态中,常常伴有明显的、甚至可被主体意识到的自主神经系统的反应。例如在愤怒情绪状态下,交感系统被激活,这时,一方面心脏血管系统活动被激发;另一方面消化系统活动被抑制。
三、中枢神经系统与心理
(一)脊髓
1.脊神经
外周神经系统的脊神经(共31对)胞体和神经纤维构成脊髓,也就是从身体躯干和四肢延伸到脑的神经和由脑发出到达身体各部位的神经,进出于脊椎椎管内并集合在一起,组成脊髓。脊髓是中枢神经系统最低级的中枢,能完成一些简单的反射,也能向脑的高级中枢传送神经冲动,形成复杂的反射。
2.反射
(1)反射的概念
反射指机体对内在或外在刺激有规律的反应,可分为先天性反射和后天习得性反射两种,通常称为非条件反射和条件反射。反射是神经活动的基本方式。
(2)反射弧
实现反射活动的神经结构称为反射弧,它是反射活动的基础,包括五个基本环节:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
(3)反射的过程
当刺激作用于感受器时,感受器产生兴奋,兴奋以神经冲动的形式由传入神经传至神经中枢,中枢对传入的信息进行整合加工后,再由传出神经传至效应器,支配调节效应器的活动。
当神经冲动传至效应器引起其活动后,反射并不就此停止。效应器的反应动作又成为机体的新刺激,引起一定的神经冲动,并传向中枢,这个过程称为反馈。所以反射的结构不仅是一段弧,且是一个环,这样机体的活动才准确、完整。另一方面,反射弧的传入、传出神经并非是单一的神经通路。人类复杂的活动都依赖反射弧复杂的传导通路。
(二)脑干——网状结构
1.脑干
脊髓从脊椎椎管上行进入颅骨,扩展而形成脑干,包括延髓、脑桥和中脑3结构。从人类的进化历程上看,脑干是脑的最古老部位,是维持生命的基本活动、整合诸如呼吸、心率、体温等生理活动的主要机构。
2.网状结构
(1)概念
网状结构是本世纪50年代由林斯里所提出的。网状结构或者网状组织是指一个贯穿在脑干的大部分区域的结构,这一结构由许多分散的神经核团和上行、下行神经纤维交织构成一个神经网络。
(2)网状结构的主要机能
网状结构的主要机能是调节睡眠与觉醒。它使有机体在一定的刺激条件下,保持一定的唤醒水平和清醒状态,维持注意并激活情绪。网状结构的神经组织经过上行和下行激活系统的整合活动,对丘脑系统和大脑皮层的激活起着提供兴奋来源和协调的作用。
(三)丘脑和下丘脑
1.丘脑
(1)概念
丘脑是在脑干之上、大脑两半球中央底部、左右两侧的两个对称的神经细胞核团。丘脑是网状结构最高部位的终端,来自网状结构的神经激活从丘脑向大脑广泛地扩散,并具有一定的整合作用。
(2)功能
丘脑在控制睡眠与觉醒中起重要作用。丘脑激活被唤醒时,情绪阈限明显下降,有机体的情绪性明显提高,情绪行为模式明显改变。丘脑和下丘脑被认为是重要的整合生命活动的结构。
2.下丘脑
(1)概念
下丘脑位于丘脑下部,是比丘脑在体积上小得多,但功能十分复杂的结构。
(2)功能
①下丘脑调节有机体的基本生理需要和过程,保持体温、心率、血压等生理平衡,发动和制止动物的取食、饮水和繁衍、争斗行为。
②下丘脑是情绪的重要中枢,它不仅由于从网状结构传递的兴奋而激活情绪,
③通过微电极技术已发现下丘脑有专门的发动“快乐”和“痛苦”的不同部位。
④下丘脑还是调节自主神经系统的直接中枢。
(四)边缘系统
1.概念
边缘系统是由边缘叶及其周围相连接的结构组成的。边缘叶是大脑皮层在进化中早先发展的古老结构,它位于前脑底部,是由于大脑皮层面积的扩展而逐渐向内卷折而形成的皮层内边界。它覆盖在脑干、间脑之上,从内面延伸到大脑的整个区域。边缘叶与其下面连接的皮层下细胞核团,包括杏仁核、下丘脑、脑垂体等,总称边缘系统。边缘系统是在大脑皮质极大扩展后形成的。
2.功能
(1)边缘系统是有机体适应环境的高级中枢。它通过下丘脑调节内脏和骨骼反应,调节情绪行为和情绪体验,尤其情绪体验被认为是整个边缘系统的整合结果。
(2)属于边缘系统的海马结构,对记忆有特殊的作用。当代研究认为,海马是短时记忆的机构。海马部位受损伤,记忆中不再能储存新的信息,但仍能记得受损伤以前的事,即存在顺行性遗忘。
四、神经系统的结构与功能(三)——大脑皮层与心理
(一)大脑皮层的结构与功能
1.大脑皮层的外观形态分布与功能分工
(1)大脑皮层的外观
从外观上看,大脑由左、右两个大致对称的半球构成,这两个半球的外层就是大脑皮层。
人类大脑皮层的皱折形成了许多沟回和裂,照这些沟和裂,可把大脑皮层分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶。
(2)大脑的功能分工
大脑皮层不同的区域有不同的机能,大致相应地分为3类机能区:皮层感觉区、皮层运动区和皮层联合区。皮层感觉区又可分为躯体感觉区、视觉区和听觉区。
①视觉区
皮层视觉区位于枕叶,是视觉的最高中枢。视觉神经从视网膜上行进入脑,通向低级中枢——外侧膝状体。在上行途中,双眼视神经的一部分投射于同侧外侧膝状体,另一部分交叉到对边外侧膝状体,最后投射到皮层枕叶。由于视交叉是不完全的交叉,因此视觉信息向脑内传递带有双侧性。
②听觉区
皮层听觉区位于颞上回,是听觉的最高中枢。听觉神经从听觉感受器——内耳柯蒂氏器上行进入听觉低级中枢——内侧膝状体,最后投射到皮层颞叶,听觉信息向脑内传递也带有双侧性。
③躯体感觉区
a.躯体感觉区位于顶叶中央沟后面的中央后回。主管着热、冷、触、痛、本体觉等所有来自躯体的感觉。
b.躯体特定部位的感觉在躯体感觉区有一定的机能定位,其定位有如下特点:颈部以下躯体感觉有对侧性,即左(右)侧躯体信息投射在右(左)侧皮层;整个躯体感觉的机能定位呈倒立分布,即来自躯体上部的信息投射到躯体感觉区下部,来自躯体下部的信息投射到感觉区上部;皮层投射区域的大小,不以躯体器官的大小而定,而是以器官感觉的精细和复杂程度而定。如手和口部感觉精细,内涵丰富,在皮层上占有极大的投射区。
④皮层运动区
皮层运动区位于中央沟前面的中央前回。这部位含有大量的锥体细胞,故又称锥体区。皮层运动区的机能定位与躯体感觉区相似,即头面部运动由本侧皮层支配,头部以下躯体运动由对侧皮层支配;皮层运动区的机能定位呈倒立分布,运动区上部支配躯体下部运动,运动区下部支配身体上部运动;同时,动作越精细,越复杂,在皮层的投射区越大。
⑤皮层联合区
a.皮层联合区是指大脑皮层中起着联络、综合作用的结构和机能系统。它是大脑皮层执行高级心理功能的部位。在种系进化的水平上越高,联合区在皮层上占的比例越大。在人类,除上述感觉区和运动区以外的区域,均为联合区,它占据整个皮层的一大半位置。
b.联合区的主要功能是整合来自各感觉通道的信息,对输入的信息进行分析、加工和储存。它支配、组织人的言语和思维,规划人的目的行为,调整意志活动,确保人的主动而有条理的行动。因此,它是整合、支配人的高级心理活动、进行复杂信息加工的神经结构。
2.大脑皮层的三级区结构与功能
大脑皮层是由6层神经细胞组成的,在功能上,它们被分为3个级区:初级区、次级区和联络区。
(1)初级区
初级区主要指皮层第4层(感觉性内导层)和第5层(运动性外导层)大锥体细胞密集的部位。它直接接受皮层下中枢的传入纤维和向皮层下部发出的纤维,与感受器和效应器之间有着直接的功能定位关系。这些部位的神经细胞具有高度的特异性,分别从视、听、肌肉等外周感受器与枕叶、颞叶、中央后回和中央前回联系起来。这种联系是由定位和功能相同的神经细胞聚集在一起,形成垂直于皮层表面的柱状结构,从而区分出投射性的皮层视觉区、听觉区、躯体感觉区和运动区,实现着初级的感觉性和运动性信息传递。整个初级区属于较简单的“投射”皮层结构。
(2)次级区
次级区主要占据着皮层结构比较复杂的第2、3层组织。这些部位由短纤维神经细胞所组成。它们大部分同外周感官没有直接联系。次级区的主要功能是对外周输入的信息进行初步加工,它们还接受来自脑深部传导的冲动。次级区是在种系演化晚期阶段和人类中发展的,其功能是对所接受信息进行分析与整合,在复杂的心理活动中起作用。次级区属于“投射一联络”皮层结构。
(3)联络区
①联络区是指位于皮层各感觉区之间和重叠部位。它所包含的皮层区域完全是由皮层的上层细胞所组成,与外周感官无直接联系。联络区在皮层上构成两大区域:其一分布于脑后部两侧枕叶、顶叶和颞叶之间的结合部位,是各感觉区的皮层重叠部分,下顶区是它的基本组成部位。其二位于皮层运动区前上方,它在人的行为的复杂程序序列中起作用,它同皮层所有其余部分均有联系。
②联络区对心理的高级功能,诸如词义、语法、逻辑、抽象数量系统,综合空间标志的整合,以及经验的保存起作用;它协调各感觉区之间的活动,进行皮层最复杂的整合功能,被称为“保存信息、接受加工”的联络区。
大脑皮质分层结构是长期进化的产物,三级区结构的发展在不同类动物中有不同的发展等级。人脑的功能作用,不是由相对分开的区域所完成,整个皮层结构是协同整合的机能系统。
3.鲁利亚的机能系统学说
鲁利亚认为,脑是一个动态的结构,是一个复杂的动态机能系统。在机能系统的个别环节受到损伤时,高级心理机能确实会受到影响。从这个意义上看,大脑皮层的机能定位是一种动态的和系统的机能定位。鲁利亚把脑分成三个互相紧密联系的机能系统:
(1)调节觉醒、紧张状态机能系统
这一机能系统即调节激活与维持觉醒状态的机能系统,也叫动力系统。由脑干网状结构和边缘系统等组成。它的基本功能是保持大脑皮层的一般觉醒状态,提高它的兴奋性和感觉性,并实现对行为的自我调节。
(2)接受加工、保存信息机能系统
这一机能系统是信息接受、加工和储存的系统。它位于大脑皮层的后部,包括皮层的枕叶、颞叶和顶叶以及相应的皮层下组织。它的基本作用是接受来自内、外部的各种刺激(包括听觉、视觉、一般机体感觉),对它们进行加工(分析与综合),并把它们保存下来。
(3)调节复杂活动机能系统
这一机能系统也叫行为调节系统,是编制行为程序、调节和控制行为的系统。它包括额叶的广大脑区。当这些脑区受到破坏时,患者将产生不同形式的行为障碍。例如,有的研究证明,前额皮层受到损伤的病人,将丧失计划与组织行动的能力,不能将行为的结果与原有计划、目的进行对照,也不能矫正自己的行为。
人的心理是在大脑皮质的3个级区和脑的3个机能系统的协同活动中实现的。外界信息在皮层初级区向次级区、联络区传递,特别是在其中的高级区进行加工。信息的传递过程,第一机能系统保证皮层紧张度,第二机能系统进行分析与整合,第三机能系统保证有意识的、有目的的探索活动。
(二)大脑两半球功能差异
大脑两半球似乎是完全对称的,但实际上在大小和重量上、尤其在功能上是有差异的。这种大脑两半球功能不对称性称为“单侧化”,主要表现在左、右两半球在实现语言、逻辑、数学和空间认知、雕刻、音乐等方面功能的差异。
1.单侧化的证据和实验研究
①布罗卡区的发现
布罗卡(Broca,又译为布洛卡)发现大脑左半球额叶受损伤导致运动性失语症。对于右利手者,左半球为言语优势半球。右利手者在右半球受损伤时,他们的空间和形象认知方面产生障碍,尤其在空间定向和对复杂图形的知觉中,只能知觉局部细节而不能把握整体。有的患者不能识别人的面孔,有的患者不能确定地图坐标,这些不正常现象在右半球受损伤中常见。但是,这种现象在左利手患者中有时并不十分清楚。
②斯佩里的裂脑人研究
为了防止癫痫发作的严重情况,斯佩里切断了联结两个半球的胼胝体,这使两个半球变成了两个分别独立进行机能活动的组织,并由此进行了一系列关于两半球功能差异的研究。
2.大脑两半球功能差异性
①左半球支配着言语表达能力,数学运算以及连续的分析综合思维活动,并符合逻辑;右半球能理解简单的语言,但是右半球不能理解抽象的语言形式和进行抽象思维。语言功能方面,对右利手者,左半球为优势半球,右半球为非优势半球。
②许多研究也证明了右半球有着它的特殊功能。右半球支配着空间方位定向和图形认知。还有些研究者认为右半球比左半球更多地支配情绪和梦,从而把与情绪活动密切联系的艺术才能归结为右半球优势。
③两个半球的专门化在个体发展中有一个明显的发展过程,而且它是随着个体掌握语言和言语能力完善化而显示。在儿童时期,左半球受损伤,右半球代偿语言功能将没有多大困难。然而,成年人左半球受损伤,随其受损程度,语言缺陷将是不可避免的和无可取代的。
五、内分泌系统与心理
内分泌系统是由许多内分泌腺体所组成,它包括垂体腺、甲状腺、胸腺、胰腺、肾上腺、生殖腺等。内分泌腺不同于外部腺体,它们是无管腺体,其分泌物——称为激素,直接进入血液或淋巴,并带到全身。与神经系统有密切的联系,它们作为体内组织的一部分,和其他内脏器官一样,受自主神经系统的支配;同时有些腺体则形成统一的自行维持的系统,它们之间又有互相支配的关系。内分泌系统对人体生长、生理平衡维持和某些心理活动有重要的作用:在个体发育、性别形成、性和母性行为以及在情绪和应激状态中,是重要的调节机制。
(一)垂体腺
1.概念
垂体腺也称脑垂体,位于丘脑下部,是两个分开而又紧密靠着的腺体,称为垂体前叶和垂体后叶。
2.功能
(1)垂体后叶完全为下丘脑所控制,它所产生的抗利尿激素控制尿的分泌速度和分泌量;它还间接控制血压,并影响分娩和乳汁分泌。由于下丘脑的作用,在一定的情绪影响下,排尿、血压均可引起变化,分娩和排乳也受情绪的影响。
(2)垂体前叶产生多种激素,也由下丘脑控制。垂体前叶释放的一种激素有直接效应,它直接影响身体生长的速度和持续时间,如果分泌过少会引起侏儒症,分泌过多则引起巨人症。
(二)肾上腺
肾上腺位于肾脏的上部,由肾上腺髓质和肾上腺皮质的两个腺体组成。肾上腺对有机体的应激状态、行为和情绪有重要的影响。
1.肾上腺髓质
肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素。
(1)肾上腺素
肾上腺素与自主神经系统中的交感系统的活动紧密联系,它能激活有机体使之处于准备应急的状态,引起出汗、心率加速、外周血管舒张、胃肠血管收缩等与交感系统活动类似的现象。肾上腺素还作用于网状结构的某些部位,从而激活交感系统,再次激活肾上腺分泌,由此形成一个维持生理激活的循环,这就是为什么在刺激因素消失后,情绪激动状态会持续存在一段时间而不能立刻消失的原因。
(2)去甲肾上腺素
由于去甲肾上腺素是交感系统中的神经递质,它直接促进交感系统的活动。肾上腺髓质的活动是受交感系统控制的,在交感系统与肾上腺髓质之间有着互相协调的相互作用。
2.肾上腺皮质
肾上腺皮质分泌肾上腺类固醇,它直接受垂体腺的调节。垂体腺前叶分泌的激素之一为促肾上腺皮质激素(ACTH),在环境刺激因素的作用下,通过促肾上腺皮质激素的分泌控制肾上腺皮质活动;肾上腺皮质分泌的肾上腺类固醇在血液中的含量又能反馈到神经中枢和垂体,从而调节垂体腺的ACTH分泌。肾上腺类固醇的分泌影响有机体生理效应,又通过中枢神经影响有机体的行为和情绪行为。然而通过“垂体腺——肾上腺”这一循环系统的自动调节,使肾上腺皮质分泌维持恒定。特别由于肾上腺类固醇的分泌水平有每日周期,因此,有机体生物钟也在发挥着维持生理平衡的作用。
肾上腺对心理一情绪的影响,一般来说,情绪影响生理过程,其中包括对内分泌的影响;反过来,生理变化,特别是内分泌的变化又影响情绪。
2.2 考研真题及强化习题详解
一、单项选择题
1.右图为大脑半球分区结构图,其中①②③④四个区域分别代表的是( )。[统考2010研]
A.额叶 顶叶 枕叶 颞叶
B.枕叶 额叶 颞叶 顶叶
C.顶叶 颞叶 枕叶 额叶
D.颞叶 顶叶 额叶 枕叶
【答案】A
【解析】①对应的是额叶;②对应的是顶叶;③对应的是枕叶;④对应的是颞叶。
2.当看到雄伟壮观的国家体育场“鸟巢”时,你的大脑皮层接收的是( )。[统考2010研]
A.眼睛传来的光波
B.感觉通道里传来的神经冲动
C.“鸟巢”的形象
D.感觉通道里传来的电磁波
【答案】B
【解析】大脑皮层不是接受外界直接作用的物理刺激,而是接受各种感觉通道里传来的神经冲动。
3.神经元结构中具有信息整合功能的部位是( )。[统考2009研]
A.树突
B.胞体
C.突触
D.轴突
【答案】B
【解析】神经元由胞体和突起构成。胞体包含神经元的细胞核,其主要功能是整合来自突起的信息;突起包括树突和轴突。轴突的主要功能是将信息从胞体向外传至其他神经元;树突的主要功能是接受来自其他细胞的信息。
4.某患者能说话,能理解口头言语,能看到字形,却不能理解书面语言。其病变发生的区域通常是( )。[统考2009研]
A.布洛卡区
B.中央后回
C.角回
D.艾克斯勒区
【答案】C
【解析】与言语相关的四个重要的脑区是布洛卡区、威尔尼克区、角回和艾克斯勒区。布洛卡区是言语运动中枢,该区域受到损伤会造成表达性失语症;威尔尼克区是言语听觉中枢,该区域受到损伤会造成接受性失语症;角回是言语视觉中枢,该区域受损会造成失读症;艾克斯勒区是言语书写中枢,该区域受损会造成失写症。题中描述的情况是失读症,因此,病变发生在角回。
5.人体的躯体感觉中枢位于( )。[统考2009研]
A.额叶
B.颞叶
C.枕叶
D.顶叶
【答案】D
【解析】人的大脑皮层根据中央沟和外侧裂,可以分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶。躯体感觉中枢位于大脑皮质的中央后回,所以在顶叶;躯体运动中枢位于中央前回,主要是额区,额叶还是重要的言语中枢;枕叶主要是视觉中枢;颞叶主要是听觉中枢。
6.通过裂脑人研究来揭示大脑两半球功能单侧化的科学家是( )。[统考2008研]
A.布洛卡(P.Broca)
B.拉什利(K.S.Lashley)
C.斯佩里(R.Sperry)
D.威尔尼克(C.Wernicke)
【答案】C
【答案】斯佩里通过对切断了胼胝体的癫痫病人所进行的裂脑人的研究,揭示了大脑两半球功能的单侧化,并因此获得的诺贝尔生物学奖;布洛卡发现了言语运动中枢,即布洛卡区。拉什利通过脑皮层局部切除的研究,提出了脑功能的“整体说”,认为学习活动与大脑具体的部位关系不大,与切除的面积密切相关;威尔尼克通过对接受性失语症患者的研究,发现了言语理解中枢,即威尔尼克区。
7.有关大脑两半球功能单侧化的研究表明,大多数人的言语活动中枢在( )。[统考2007研]
A.杏仁核
B.边缘系统
C.大脑左半球
D.大脑右半球
【答案】C
【解析】研究表明,大脑左右半球的功能按不同方式加工语言信息。说话、写作、言语理解等言语活动主要是由大脑左半球来控制与调节,如果大脑左半球受损,言语能力将随受损的不同程度而受到影响。边缘系统是由下丘脑、海马、杏仁核组成。在边缘系统中,海马在外显记忆或长时记忆中起着重要作用。杏仁核在情绪控制和情绪记忆的形成方面具有一定作用。
8.根据拉什利(K.S.Lashley)的脑功能“整体说”,学习活动的效率与大脑受损伤的面积及部位之间的关系是( )。[统考2007研]
A.与面积大小成反比,与部位无关
B.与面积大小成正比,与部位无关
C.与面积大小成反比,与部位有关
D.与面积大小成正比,与部位有关
【答案】A
【解析】美国心理学家拉什利(K.S.Lashley)的脑功能“整体说”认为,人的学习活动是整个大脑皮层活动的结果,任何学习活动都是一种整合过程,并不存在某个特殊部位的机能,都与大脑皮层的广泛区域相联系。人的学习活动与受到损害的大脑皮层的部位关系不大,而与大脑皮层被损害部位的面积大小有关,被损害的区域越大,对学习活动的影响就越大,学习活动的效率越低。
9.脑内神经元信号传递的主要方式是( )。
A.静息电位
B.以化学物质为媒介的突触传递
C.动作电位
D.服从全或无法则的电传导
【答案】B
【解析】神经冲动在突触间的传递,是借助于神经递质这种化学物质来完成的。以化学物质为媒介的突触传递,是脑内神经元信号传递的主要方式。静息电位指当神经元处于静息状态时测到的电位变化;动作电位是指当受到刺激时,神经元的电位变化;神经冲动的电传导服从全或无法则。
10.中枢神经系统中的高级中枢是( )。
A.脑干
B.间脑
C.小脑
D.大脑
【答案】D
【解析】人类大脑主要包括左、右大脑半球,是中枢神经系统的最高级部分,其中左脑善于语言和逻辑分析;右脑长于非语言的形象思维和直觉,空间想象力极强。
11.下列生理结构中,和情绪关系最小的是( )。
A.外侧膝状体
B.边缘叶
C.扣带回
D.丘脑
【答案】A
【解析】情绪与情感产生的生理反应,涉及广泛的神经结构,如中枢神经系统的脑干、丘脑、杏仁核、下丘脑、前额皮层、边缘系统(扣带回、边缘叶等)。外侧膝状体是视觉信息传递的中继站。
二、多项选择题
1.鲁利亚提出,脑的机能系统包括( )。[统考2008研]
A.动力系统
B.平衡系统
C.调节系统
D.信息接受、加工和存储系统
【答案】ACD
【解析】脑的机能系统说是由前苏联心理学家、神经心理学家创始人鲁利亚提出的。鲁利亚把脑分成三个互相紧密联系的机能系统:①动力系统,是调节激活与维持觉醒状态的机能系统;②信息接受、加工和存储的系统,它的基本作用是接受来自机体内、外的各种刺激,实现对信息的空间和时间整合,并把它们保存下来;③行为调节系统,是编制行为程序、调节和控制行为的系统。
2.下列选项中,对中枢神经系统及其组成结构描述正确的是( )。
A.中枢神经系统主要包括脊髓与脑
B.脊髓是脑和周围神经的桥梁
C.下丘脑是调节交感神经和副交感神经的主要皮下中枢
D.边缘系统特别是海马在记忆功能中有重要作用
【答案】ABCD
3.根据已有研究,可将大脑皮层分成的机能区域包括( )。
A.初级感觉区
B.初级运动区
C.言语区
D.联合区
【答案】ABCD
【解析】根据前人的研究成果,可以将大脑皮层分成不同的机能区域:初级感觉区(视觉区、听觉区、机体感觉区);初级运动区;言语区;联合区(感觉联合区、运动联合区、前额联合区)。
三、名词解释题
1.神经冲动的化学传导[浙大2004研]
答:神经冲动的化学传导是脑内神经信号传递的一种主要形式。其主要过程为:当神经冲动到达轴突末梢时,一些突触小泡突然破裂,并通过突触前膜的张口处将存储的神经递质释放出来,当这种神经递质经过突触间隙后,就迅速作用于突触后膜,并激发突触后神经元内的分子受体(另一种化学物质),从而打开或关掉膜内的某些离子通道,改变了膜的通透性,并引起突触后神经元的电位变化,实现神经兴奋的传递。
2.神经元
答:神经元亦称“神经细胞”,是具有细长突起的细胞,是神经系统的基本结构和功能单位。可以分为胞体、树突和轴突三部分。其基本作用是接受和传递信息。按突起的数目常分为单极神经元、双极神经元和多极神经元;按功能可分为感觉神经元、中间神经元和运动神经元。神经元之间通过接受和传递神经冲动来进行交往,这种传递包括电传导和化学传导。
3.突触
答:突触是指在神经元结构中,一个神经元和另外一个神经元之间接触的部位。其结构包括突触前成分、突触间隙和突触后成分。神经递质在中间释放和传递。这种结构保证了神经冲动从一个神经元传递到相邻的另一个神经元。可将其分为兴奋性突触和抑制性突触。前者是突触前神经元兴奋时,突触小泡释放出具有兴奋作用的神经递质;后者是突触前神经元兴奋时,突触小泡释放出具有抑制的神经递质。
4.神经回路
答:神经回路是指神经元与神经元通过突触建立的联系而构成的极端复杂的信息传递与加工系统,是脑内信息处理的基本单位。最简单的神经回路是反射弧,反射弧一般由感受器、传入神经、神经系统的中枢部位、传出神经和效应器五个基本部分组成。
5.脑功能模块说
答:脑功能模块说是20世纪80年代中期在认知科学和认知神经科学中出现的一种重要理论。该学说认为,人脑在结构和功能上由高度专门化并相对独立的模块组成。这些模块复杂而巧妙的结合,是实现复杂而精细的认知功能的基础。认知神经科学的许多新的研究结果都支持了模块学说。
四、简答题
1.简述神经系统的构成。[武汉大学2006研]
答:神经系统是指由神经元构成的一个异常复杂的机能系统,是机体的重要组成部分,是有组织的神经细胞(神经元)的集合体,是人和动物体内各种器官活动得以适应内外环境变化的全部神经装置的总称。它包括中枢神经系统和周围神经系统两部分。
(1)中枢神经系统
中枢神经系统由脑和脊髓组成,是神经系统的主要部分。在中枢神经系统内,大量神经细胞聚集在一起,有机地构成网络或回路。中枢神经系统是接受全身各处的传入信息,经它整合加工后成为协调的运动性传出,或者储存在中枢神经系统内成为学习、记忆的神经基础。人类的意识、心理、思维活动也是中枢神经系统的功能。通过中枢神经系统的调节,使机体适应内外环境的变化。
(2)周围神经系统
周围神经系统由躯体神经系统和植物性神经系统组成。其中,躯体神经系统又可分为脑神经和脊神经,植物性神经系统又可分为交感神经系统和副交感神经系统。周围神经系统担负着与身体各部分的联络工作,起传入和传出信息的作用。
2.鲁利亚机能系统学说[浙大2006研]
答:鲁利亚认为,脑是一个动态的结构,是一个复杂的动态机能系统。在机能系统的个别环节受到损伤时,高级心理机能确实会受到影响。大脑皮层的机能定位是一种动态的和系统的机能定位。她把脑分成三个互相联系的机能系统:
(1)第一机能系统是调节激活与维持觉醒状态的机能系统,也称为动力系统。由脑干网状结构和边缘系统等组成,它的基本功能是保持大脑皮层的一般觉醒状态,提高兴奋性和感受性,并实现对行为的自我调节。这一系统并不对某个特定的信息进行加工,但却提供了各种活动的背景。当这个系统受到损伤时,大脑的激活水平或兴奋水平将普遍下降,并影响对外界信息的加工和对行为的调节。
(2)第二机能系统是信息接受、加工和存储的系统。它位于大脑皮层的后部,包括皮层的枕叶、颞叶和顶叶以及相应的皮层下组织。它的基本作用是接受来自机体内外的各种刺激,实现对信息的空间和时间整合,并把它们保存起来。
(3)第三机能系统又称为行为调节系统,是编制行为程序、调节和控制行为的系统。它包括额叶的广大脑区。它的基本作用是产生活动意图,形成行为程序,实现对复杂行为的调节和控制。当这些脑区受到损伤时,将产生不同形式的行为障碍。
鲁利亚认为,人的各种行为和心理活动是三个机能系统相互作用、协同活动的结果。其中每个机能系统又起各自不同的作用。鲁利亚的研究丰富和发展了脑功能的理论,引起了心理学家和生理学家的普遍重视。
3.什么是割裂脑研究?它对揭示左右脑的不同功能有何重要意义?[北师大2002研]
答:(1)割裂脑研究
割裂脑研究是在切断胼胝体的情况下,分别对到脑两半球的功能所进行的研究。由于进入大脑的任何一侧的信息会迅速经过胼胝体传达到另外一侧,经过切断胼胝体手术后大脑两半球分割的病人,视力、听力、运动能力都正常,而命名、知觉物体的空间关系、理解语言的能力都出现选择性的障碍。
(2)割裂脑研究对揭示左右脑不同功能的重要意义
①割裂脑研究表明,大脑两半球可能具有不同的功能。语言功能主要定位在左半球,负责言语、阅读、书写、数学运算和逻辑推理等。而知觉物体的空间关系、情绪、欣赏音乐和艺术等则定位于右半球。大脑两半球的功能存在一侧优势,但不是绝对分离。
②割裂脑研究对揭示大脑两半球功能单侧化优势有很大的意义。它为研究大脑两半球功能单侧化优势提供了实验基础。由于人类的左右两个大脑半球是由胼胝体,前联合和海马联合这三束神经纤维联系起来的,其中胼胝体是最大的联合纤维束,它由大约两亿根神经纤维组成,如果将胼胝体和前联合都切断,联系大脑左右两半球的神经纤维就几乎全部被切断了,使这种大脑为“割裂脑”。由于大脑两半球的分离,所以可以单独研究两半球的功能。因此,在左右脑分离的情况下,能利用实验来揭示左右脑两半球各自的功能,它们的相似性和差异性。
五、论述题
1.试述大脑皮层几个主要的语言区及其语言功能。[北师大2002研]
答:语言具有异常复杂的脑机制,它和大脑不同部位的功能具有密切的联系。研究大脑区域病变或损毁造成的语言功能异常,在一定程度上可以说明语言活动的大脑机制。
(1)布洛卡区及其功能
布洛卡从失语症病人的尸体解剖中发现,病人左额叶部位的组织有严重病变。据此他推测语言运动应该定位在第三额回后部、靠近外侧处的一个小区。这个脑区后来被命名为布洛卡区。布洛卡区病变引起的失语症通常称为动作性失语症或表达性失语症。患有这种语症的病人阅读、理解和书写不受影响,但发音困难,说话缓慢而费力。
(2)威尔尼克及其功能
威尔尼克区损伤引起接收性失语症,这是一种语言失认症。病人说话时,语音与语法均正常,但不能分辨语音和理解语义。接收性失语症的一种较缓的形式称为词盲。这种病人可以听到声音,但不能分辨构成语言的复杂声音模式。与患表达性失语症的病人相反,患有接收性失语症的病人谈吐自由、语流很快,但他们的话语没有意义,几乎不能提供任何的信息。切断或损伤将威尔尼克区与布洛卡区联系起来的神经纤维束——弓形束,也将产生同样的结果。这种病人语言流畅,发音清晰,但理解语义的能力丧失或部分丧失。
(3)角回及其功能
角回位于威尔尼克上方、顶枕叶交界处。角回与单词的视觉记忆有密切关系,它实现了视觉与听觉的跨通道的联合。角回不仅将书面语言转换成口语,也将口语转换成书面语言。当看到一个单词时,词的视觉信号先从视觉初级区到达角回,然后转译成听觉的形式;同样,在听到一个单词时,由威尔尼克区所接受的听觉模式,也将送到角回,再作处理。因此,切除角回将使单词的视觉意象与听觉意象失去联系,并引起阅读障碍。还可能引起听——视的失语症,病人看到的物体和听到的物名声音失去联系,不能正确理解语词意义。