2.2　课后习题详解

一、概念题

1．神经系统

答：神经系统是有机体的重要组成部分，众多有组织的神经细胞（神经元）的集合体。调节人和动物体内各种器官活动以适应内外环境变化的全部神经装置的总称。人体神经系统包含约10～10个神经元以及为数更多的神经胶质细胞。庞大的神经细胞数量以及神经细胞之间的复杂组织联系使神经系统具有复杂的功能。它由中枢神经系统和周围神经系统组成。中枢神经系统由脑和脊髓组成；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。通过分布于身体各部分的许多感受器和感觉神经，获得机体内外环境变化的信息；通过中枢神经系统的调节，使机体适应内外环境的变化。

2．中枢神经系统

答：中枢神经系统（central nervous system，简称CNS）是人体神经系统的最主体部分，包括脑和脊髓，其主要功能是传递、储存和加工信息，并能调节学习记忆、注意和思维等高级心理功能及一切重要的生命活动，支配与控制人的全部行为。中枢神经系统在动物进化过程中产生，并不断发展和完善，在人类身上高度发达。

3．周围神经系统

答：周围神经系统是神经系统的组成部分。周围神经系统从中枢神经系统发出，导向人体各部分，可分为躯体神经系统和自主神经系统。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。根据其发出部位和分布不同，通常包括三部分：①脊神经，主要分布于躯干和四肢；②脑神经，主要分布于头部；③内脏神经，分布于内脏、心血管和腺体。

4．神经元

答：神经元（neuron）即神经细胞，是神经系统结构和功能的基本单位。可分为细胞体和突起两部分。细胞体由细胞膜、细胞质和细胞核组成。其中典型的细胞体，直径一般小于100微米，其结构只有在显微镜下才能看清楚。突起分为树突和轴突两种，是细胞质的线状延伸物。存在于中枢神经系统和神经节内，通过细胞突起，与其他神经元或效应器官相接触。每一个都有其特殊功能，不但能接受信息，还能储存和传递信息，能把信息传递到其他神经元或肌肉和腺体等效应器官。其形态很多：按突起，习惯上常分为单极神经元、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。

5．全或无定律

答：全或无定律是神经电活动特征，指刺激达到一定强度，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的现象。神经元具有两个最主要的特性，即兴奋性和传导性。神经元的兴奋性具有一种很特殊的现象，当刺激强度未达到某一阈限值时，神经冲动不会发生，而当刺激强度达到该值时，神经冲动发生并能瞬时达到最大强度，此后刺激强度即使再继续加强或减弱，已诱发的冲动强度也不再发生变化。这种现象称为全或无定律。

6．突触

答：突触（synapse）是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。由突触前成分、突触后成分和其间的突触间隙组成。突触的作用在于传递不同神经元之间的神经冲动。

7．裂脑

答：裂脑（split brain）是指切断大脑两半球之间的连结以研究人与动物行为的一种技术。高等动物和人类大脑两半球之间由胼胝体、海马联合、前联合和后联合等联合纤维连结。主要连结部为胼胝体，约有2.4亿条神经纤维连结两半球的相应皮质区。切断这些联合纤维，左右两半球各自对于对侧半球进行的活动全无所知，形成裂脑。临床上为治疗顽固性癫痫发作而切断两半球的部分联合纤维，使癫痫病灶的放电不传向对侧半球。美国神经心理学家斯佩里及其同事研究表明，大脑两半球功能高度专门化，并存在不对称性。绝大多数人的左半球为数字、分析、言语功能的优势半球。右半球保留程度不等的言语功能，在其他非词语活动均优于左半球。还发现经裂脑手术，裂脑者仍可保持行为的统一。

8．脑电图

答：脑电图（简称EEG）是指在头皮表面记录到的自发节律性电活动。这种自发电位主要是由皮质大量神经组织的突触后电位同步总和形成的。人脑只要没有死亡就会不断地产生EEG。健康成年人在清醒状态下，头皮表面记录的EEG为数微伏至75微伏左右，但在病理状态下（如癫痫发作时）可达1毫伏以上。EEG的测量方法是将许多平头的金属电极放置在头皮上的各个部位，电极把探测到的脑电活动送入脑电图仪，再由脑电图仪将这些微弱的脑波信号放大并记录下来。

9．事件相关电位

答：事件相关电位（简称ERP），指的是当外加一种特定的刺激作用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺激或撤销刺激时，在脑区引起的电位变化。由计算机的叠加平均技术在诱发脑电位上的应用而产生。20世纪60年代初开始用于心理学问题的研究，是心理生理学的重要研究方法。在某些条件下，大脑可以在无意识状态下自动加工产生，有时甚至可以在规律性刺激突然消失时出现。为一些困难的心理学课题，如非注意、非随意注意、感觉记忆、无意识记忆等的认知原理的研究提供了条件，也为一些脑功能疾患的诊断提供了客观指标。ERP的研究已经深入到心理学、生理学、医学、神经科学、人工智能等多个领域，发现许多与认知过程密切相关的成分。

10．功能磁共振成像

答：功能磁共振成像（简称fMRI）是MRI的一种运用和深入发展，主要是用MRI的方法研究人脑和神经系统的功能，通过磁共振信号的测定来反映血氧饱和度及血流量，间接反映脑的能量消耗，在一定程度上能够反映神经元的活动，间接达到功能成像的目的。这种技术的显著优点是：信号直接来自脑组织功能性的变化，无须注入造影剂、同位素或者其他物质，是无创伤的方法；实验准备时间短，同一被试可以反复参加实验；可以进行单被试分析；可以同时提供结构像和功能像；空间分辨率非常高，可以达到1立方毫米。但是，fMRI最大的局限性在于时间分辨率较低。原因在于认知过程所引起的血流量变化通常需要数秒后才能达到高峰，而认知过程往往能够非常迅速完成。

11．内分泌系统

答：内分泌系统（endocrine system）是机体内对行为起重要调节作用的一个重要系统。它由全身不同部位的多种内分泌腺体和组织细胞组成。内分泌腺所分泌的物质称为激素。在作用方式上。神经系统一般是通过神经纤维上传导的去极化波来实现其调节功能，而内分泌系统则是通过血液运输使激素作用于某些细胞组织来实现其调节功能的。这两个调节系统在结构和机能上是密切联系的：①几乎所有的内分泌腺都直接或间接地受到神经系统的控制；②激素也影响着神经系统的功能，因为激素是经过血液传布到全身各处，脑中也有血管，因而它也能传布到脑中对神经细胞产生兴奋和抑制作用。

12．激素

答：激素（hormone）是指内分泌腺所分泌的物质。与唾液腺、胰腺等外分泌腺不同，激素不是通过特殊的分泌管道分泌出来，而是由腺细胞直接释放进入血液或淋巴液，然后再运输到全身各处的器官组织，从而对人体的许多重要生理机能起调节作用。激素影响着神经系统的功能，因为激素是经过血液传布到全身各处，脑中也有血管，因而它能传布到脑中对神经细胞产生兴奋和抑制作用。

13．遗传

答：遗传（heredity）是指生物前后代特征上（包括生理的和行为的）的相似性。像身高、体重、肤色和头发的颜色等身体特征是遗传的。人类体细胞（精子和卵子例外）中有46个染色体，其中一半（精子）来自父亲，另一半（卵子）来自母亲。染色体的主要成分是由复杂的遗传物质脱氧核糖核酸（DNA）组成。DNA是遗传信息的保存者和传递者，构成DNA的单位称为基因，因此基因乃是携带遗传信息的最基本单位。

14．基因型

答：基因型（genotype）是指个体的整个遗传禀赋，又称“遗传型”。与“表现型”相对。表现型是指在特定的环境中具有一定基因型的个体遗传得以实现的程度。遗传对行为的影响总是离不开环境的。基因型是包含在染色体中的遗传信息，规定个体对环境因素所发生的特定反应方式。同一基因型的个体在不同的环境条件下，可能产生不同的表现型。

15．表现型

答：表现型（phenotype）是指在特定的环境中具有一定基因型的个体遗传得以实现的程度，有机体可被观察到的结构和功能方面的特性。如形态和行为方面的特征基因型和环境交互作用的产物，亦即特定的基因型在一定环境条件下的表现。基因型是指个体的整个遗传禀赋。表现型是个体在发育期在环境因素的影响下形成的特定表现形式。同种个体在不同的生存环境中会表现出不同的适应行为特性，且进化越是高等，环境的影响越明显。

16．选择性繁殖

答：选择性繁殖（selective breeding）是对动物特性遗传的一种研究方法，即让具有某种高水平特性的动物和低水平特性的动物分栏交配以考察行为特性遗传的情况。科学家们已采用选择性繁殖技术来证明了大量行为特征的遗传性。如果某些特质是受遗传影响的，就应该能够以选择性繁殖得到明显的改变；反之，则可以断定它们主要是受环境因素的影响。由于伦理的限制，选择性繁殖的方法不能用于人类本身。

17．双生子研究

答：双生子研究（twin study）是一种好的方法。双生子可分为同卵双生和异卵双生。同卵双生是由同一受精卵发育而成，具有相同基因型；异卵双生是由两个不同的卵子和两个不同的精子结合而成的两个受精卵发育而成，其基因型不同。异卵双生子的相似性与其同胞兄弟姊妹相同。由于理论上双生子有着最为接近的后天环境，同卵双生子和异卵双生子在行为相似性上的差异可以证明行为的遗传性。

二、问答题

1．试用表列出神经系统各部及其主要机能。

答：

2．说明各大脑皮质投射区的主要特点。

答：外界刺激经过感受器时，触发的神经冲动由感觉神经传入中枢神经系统，特异投射系统将来自感受器的冲动传向大脑皮质的特定区域，从而引起特定的感觉。大脑皮质的感觉代表区有以下几种：

（1）体表感觉代表区

体表感觉主要指皮肤上的触、冷、温、痛等感觉。其大脑皮质代表区在中央后回。这一区域的感觉投射有如下特点：

①感觉传入的皮质投射是交叉的，即一侧的躯体感觉投射到对侧的大脑皮质的相应代表区；

②感觉传入的皮质投射是倒置的，即下肢的感觉投射于这一区域的顶部；上肢的感觉投射于这一区域的中部；头颈部的感觉投射于这一区域的下部；

③大脑皮质代表区的大小与身体不同部位的感觉灵敏度有关。这种结构特点有利于人进行精细的感觉分析，它是人类长期进化的结果。

（2）本体感觉代表区

本体感觉指肌肉、关节的运动和位置感觉。中央前回是运动区，也是本体感觉的投射区。刺激中央前回也会引致病人企图发动肢体运动的主观感觉。

（3）视觉代表区

视觉代表区在枕叶距状裂两侧。刺激该区域，可以使患者产生简单的主观光感觉，但不能引起完善的视觉形象。

（4）听觉代表区

听觉代表区在颞叶的颞横回。听觉冲动的投射是双侧性的，即一侧皮质代表区与两侧耳的感受器都有关。因此，一侧颞叶皮质受损害并不影响听觉，只有左右两侧听觉代表区同时受损害，才产生完全的耳聋。

（5）嗅觉和味觉代表区

一般认为，嗅觉冲动主要投射于海马回沟和海马回前部一带，味觉冲动投射于中央后回的头面部感觉投射区的下侧。

（6）内脏感觉代表区

一般认为内脏感觉代表区在边缘叶。大脑半球内侧面皮质与间脑交接处的边缘及胼胝体旁的环周结构，称为边缘叶。它与附近的皮质以及有关的皮质下结构，在结构与功能上相互间有密切的联系，构成一个统一的功能系统，称为边缘系统。边缘系统不仅与内脏有关，还与嗅觉、情绪、记忆等心理活动有关。

3．说明脑的运动机能系统的主要特点。

答：脑的运动机能系统的主要特点如下：

（1）大脑皮质运动区

人的一切随意活动是由大脑皮质调节的。中央前回是躯体运动的皮质代表区。大脑皮质运动区的机能特征有以下几点：

①对侧支配，即一侧运动区主要支配对侧躯体肌肉，但对少数肌肉是双侧支配的；②具有精细的定位，一定的区域支配身体一定部位的肌肉。支配下肢的区域位于中央前回的顶部，支配头面部的区域分布于接近外侧裂部分，支配上肢的区域则位于以上两部位之间。总的说来，近似倒立分布。③身体不同部位在大脑皮质的代表区的大小和运动的精细复杂程度有关。运动精细复杂的部位，所占的皮质代表区大。④刺激该区引起的肌肉运动，主要是少数个别肌肉的收缩，甚至只引起某块肌肉的一部分发生收缩，不发生肌肉群的协同收缩。

（2）锥体系统和锥体外系统

大脑皮质控制人的随意活动。其神经冲动是经锥体系统和锥体外系统下传完成的。

①锥体系统

锥体系统主要是由大脑皮质中央前回的大锥体细胞发出的神经纤维组成。锥体系统的机能主要是控制支配各种随意活动，控制技巧性的活动。锥体系统的纤维除主要来自中央前回外，还来自被称为感觉区的中央后回以及前额区等皮质广泛区域。因此，大脑皮质对随意活动的调节不是局限于某一特定的狭小范围，而与皮质的其他部位有联系。对有目的、有计划的行为调节，前额区的控制是必不可少的。

②锥体外系统

大脑皮质除运动区外，还有一些其他区域参与肌肉活动的协调。这些区域统称为锥体外区。由锥体外区下行的传导系统称为锥体外系统。锥体外系统并不直接支配随意运动，它的主要功能是调节肌肉的紧张度，保持身体的姿势，使动作协调。

人的一切随意运动都是经锥体系统和锥体外系统的协同活动完成的。大脑皮质相当广泛的区域都与随意运动有关。由于随意运动是为满足个体的需要和保证种系生存而进行的，因此，行为动作必然受从周围环境和体内环境传入信息的控制和影响。

4．说明大脑皮质联络区的主要特点。

答：在大脑皮质，除了特异感觉投射区和运动区之外，还有更广大的区域，这些区域一般称为联络区。主要包括以下几种：

（1）感觉联络区

各感觉投射区的神经元严格保持着模式特异性，其邻近区域有大量的短轴突联络神经元。它们与各感觉区的特异神经元有着广泛的联系，其功能是组织进入感觉区的神经冲动，以便获得更精确的信息。这些区域称为感觉联络区。因此，感觉投射区所承担的工作仅是接收信息。

①人习得的经验以及必要时唤起经验等，都不是视觉区本身的机能，而是视觉区邻近的视觉联络区的机能。如果视觉联络区受损害，虽然患者不会全盲，却影响对物体意义的认知和远近距离的判断，产生视而不见的现象。

②在听觉区附近是听觉联络区。它负责听觉刺激意义的学习、习得经验的储存以及唤起经验赋予听觉刺激以意义等。如果听觉联络区受损伤，就失去对外部声音刺激的理解和判断。这时虽有声音刺激感觉，但不能判断是一种什么样的声音，会产生听而不闻的现象。

③体表感觉区附近是体表感觉联络区。其功能为辅助体表感觉区，以获得对外界刺激所产生的触觉、温觉、痛觉和动觉等的更精确的理解。如果体表感觉联络区受损坏，人就不能理解体表感觉的意义。

（2）运动联络区

在运动区附近是运动联络区。它虽能直接支配某一部分肌肉的收缩，但人的运动是有意义的。运动的组织与意义性，则是在“出口”之前经由运动前区赋予的。例如，写字时所需要的手指和手臂肌肉的运动，是人对这种运动方式和程序经过多次练习而习得的。这种经验包括手指和手臂运动的方式与文字意义的关系。学习、保持及运用这种经验等，是与控制手指和手臂运动区有关的运动联络区的功能。如果这一运动联络区受损坏，病人虽仍能握笔做书写状运动，但不能写出他以前所熟悉的文字。

（3）前额联络区

在每一大脑半球额叶的最前端，各有一广大区域，称为前额联络区。前额联络区在人形成意向、运筹规划、调节和监督自己的行动使之与目的、计划相适应起决定性的作用。正常的动物为实现某一目的，能抑制对不重要的、附加刺激物的反应。而该区损坏的狗，对任何无关刺激都作出反应。例如，偶尔看到一片落叶，它便去捕捉它，咀嚼后又吐出来，有目的指向的行为遭到严重破坏。此类实验不能用于人类，但在病例中曾有学者发现，前额区受伤害者虽仍能表现简单的智能活动，但不能从事综合性与推理性的思考活动。

5．讨论大脑两半球的机能分工与协作。

答：大脑由左右两半球组成，两者之间由胼胝体联系。由于大脑两半球机能分工造成的不对称性，传统观念有优势半球和劣势半球之分。然而，现代脑科学研究表明，两侧大脑半球不是优势与劣势关系，而是机能上的分工与协作关系，具体如下：

（1）人的左侧大脑半球是控制抽象概括思维，这种思维必须借助于语言或其他符号系统（如文字）才能完成。幼儿的语言、数学等智力活动的发展是由左半球控制。大多数正常人（右利手者）的大脑左半球具有语言优势功能，即听、说、读、写的语言功能高度发展，能进行数学运算、抽象思维、推理和分析等功能，并形成人的心理和意识。它控制着人们的说话、阅读、写作、计算、语言回忆和时间感觉等活动。

大脑右半球属于非语言优势功能，即各种感知尤其是空间知觉高度发展，能进行形象思维（包括想象）、感知音乐旋律，进行模仿，以及整体性、综合性功能，富有创造力。它控制着人们的想象、直觉、理解、做梦、形象记忆及情感、意志等活动，亦能形成心理和意识。

实验证明，在大脑两半球活动中，总是以一定的转换节律分工协作，共同反应客观事物。最新的研究结果表明，在丧失左半球的情况下，右半球具有补偿左半球某些功能的能力。

右脑半球还与人的创造性活动有密切联系，因为在创造性活动过程中，重要的是直观、想象、综合、下意识的灵感等这些右半球的机能。有人对具有创造才能的人进行观察，发现他们不但左半球发达，而且右半球也发达，所以右半球的重要作用是不可忽视的。

（2）许多教育家认为，现在学校教育太倾向于左半球，只注重语言、数学以及抽象逻辑思维的培养和训练，忽视了音乐、美术、体育、图形的辨别等形象思维能力和直观能力的培养和训练，致使左脑用得多，右脑未开发，两半球发展失去了平衡，这样，就妨碍了智力的全面发展。音乐和美术方面的训练有助于提高儿童阅读理解、写作表达和数学运算的能力。艺术方面的训练可以对孩子其他方面的学习起到有力的推动作用。

根据两者的分工和特长，有人将左半脑比作“语言脑”、“理性脑”、“数学脑”，而把右半脑比作“模拟脑”、“创造性脑”、“艺术脑”。如果左右两半脑均衡发展，脑功能必将发挥巨大潜力。

6．说明人体主要的内分泌腺及其机能。

答：内分泌系统是机体内对行为起重要调节作用的是一个重要系统。它由全身不同部位的多种内分泌腺体和组织细胞组成。内分泌腺所分泌的物质称为激素。与唾液腺、胰腺等外分泌腺不同，激素不是通过特殊的分泌管道分泌出来，而是由腺细胞直接释放进入血液或淋巴液，然后再运输到全身各处的器官组织，从而对人体的许多重要生理机能起调节作用。现在为学界所公认的内分泌腺有：脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰岛、肾上腺（包括皮质和髓质）和性腺（睾丸和卵巢）。具体如下：

（1）脑垂体，分泌脑垂体激素，主要机能及对行为的影响是调节其他内分泌腺的激素分泌；

（2）甲状腺，分泌甲状腺素，主要机能及对行为的影响是调节新陈代谢、生长、发育等基本生理过程及影响智力发展水平、情绪兴奋性水平。

（3）甲状旁腺，分泌甲状旁腺素，主要机能及对行为的影响是调节正常血钙水平，维持神经系统正常活动。

（4）胰岛，分泌胰岛素，主要机能及对行为的影响是维持正常血糖水平。

（5）肾上腺，包括皮质和髓质：①皮质分泌肾上腺皮质激素，主要机能及对行为的影响是调节盐和碳水化合物的代谢、第二性征（变声、阴毛）、应激功能；②髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素，主要机能及对行为的影响是情绪状态时，血糖增加，血压升高、心跳加快、加强，瞳孔扩大，紧张感和不安感增加。

（6）性腺，包括睾丸和卵巢：①睾丸分泌雄激素，主要机能及对行为的影响是促进精子生长和男性生殖器的发育，激发并维持男性第二性征；②卵巢分泌雌激素和黄体酮。雌激素的主要机能及对行为的影响是刺激子宫、阴道和乳腺的生长发育，激发和维持女性第二性征；黄体酮的主要机能及对行为的影响是保证受精卵植入、保胎，促进乳腺发育。

7．试述心理脑机制的研究方法。

答：参见本章复习笔记。

8．讨论行为遗传学的研究方法。

答：遗传是指生物前后代特征上（包括生理的和行为的）的相似性。行为遗传学是指综合遗传学和心理学的方法，研究行为特征的遗传，如探讨能力、气质和情绪稳定性在多大程度上是遗传的。行为遗传学的研究方法主要有：

（1）遗传对个体的发展的终生影响，可以用基因型和表现型来表述。个体心理与行为的发展是遗传和环境交互作用的产物。个体有了自我意识之后，像智力、特殊能力、创造力等特性则是遗传、环境和自我意识交互作用的产物。遗传对个体的发展的终生影响，可以用基因型和表现型来表述。基因型是指个体的整个遗传禀赋，表现型则是指在特定的环境中具有一定基因型的个体遗传得以实现的程度。遗传对行为的影响总是离不开环境的。

（2）选择性繁殖是对动物特性遗传的一种研究方法，即让具有某种高水平特性的动物和低水平特性的动物分栏交配以考察行为特性遗传的情况。如果某些特质是受遗传影响的，就应该能够以选择性繁殖得到明显的改变；反之，则可以断定它们主要是受环境因素的影响。由于伦理的限制，选择性繁殖的方法不能用于人类本身。

（3）双生子研究是一种好的方法。双生子可分为同卵双生和异卵双生。同卵双生是由同一受精卵发育而成，具有相同基因型；异卵双生是由两个不同的卵子和两个不同的精子结合而成的两个受精卵发育而成，其基因型不同。异卵双生子的相似性与其同胞兄弟姊妹相同。由于理论上双生子有着最为接近的后天环境，同卵双生子和异卵双生子在行为相似性上的差异可以证明行为的遗传性。

（4）此外，行为遗传学还有家谱分析法、群体调查分析法等方法。家谱分析法就是研究者选出具有欲研究的特征或异常行为的指标，然后调查该个体家族中的直系亲属和旁系亲属，以确定其遗传情况的方法。亲属相关法就是用亲属之间（如亲子、兄妹）特征上的相关程度来分析遗传力的方法。群体调查分析法就是调查某种异常现象在一般群体中的出现率和患者亲属的出现率，测验其显著性，以确定这种异常现象是否与遗传有关的方法。