第二章 心理的神经生理机制

19世纪中叶，弗罗伦斯用鸡和鸽子等动 物进行了一系列实验。
20世纪中叶，整体说重新引起人们的注 意。最著名的代表人物是拉什利。
20世纪初，拉什利采取脑毁损技术用白 鼠进行了一系列走迷宫的实验。结果发现，在 大脑损伤之后，动物习惯形成出现很大障碍， 这种障碍与脑损伤的部位无关，而与损伤面积 的大小有密切关系。
在每一叶内，一些较细小的沟裂又将大脑表面分 成许多回。如额叶的额上回、额中回、额下回、中央 前回；颞叶的颞上回、颞中回和颞下回；顶叶的中央 后回等 。
第四节 脑功能的各种学说
一、定位说
脑功能的定位说（开始于加尔和斯柏兹姆)提出 的颅相说。加尔检查了颅骨的外部特征，并将这些 特征与行为的某些方面联系起来。
二、中枢神经系统
中枢神经系统包括脊髓与脑。脑在颅腔内，脊髓 在脊柱中。两者通常以椎体交叉的最下端和第一颈神经 的最上端为界。
(一)脊髓
脊髓(spinal cord)是中枢神经系统的低级部位， 位于脊椎管内,略呈圆柱形，前后稍扁。它上接延髓， 下端终止于一根细长的终丝。
脊髓表面以前后两条纵沟分成对称的两半。从横 切面看，脊髓中央是呈“H”形的灰质，它的主要成分是 神经元的胞体和纵横交织的神经纤维；灰质的外面为白 质，由纵行排列的神经束组成。
条件反射形成的神经生理机制
•
巴甫洛夫的高级神经活动学
说认为，条件反射是大脑皮层上暂
时神经联系的接通。无条件刺激物
和无关刺激分别在大脑皮层上形成
两个兴奋点 ，其中无条件刺激物
所引起的兴奋灶比较强，而无关刺
激物所引起的兴奋灶比较弱，这两
种刺激物在多次结合的过程中，较
强的兴奋灶吸引较弱的兴奋灶，并
且较弱的兴奋灶通过扩散，最终在
第三节 神经系统
中枢神经系统
脑
脊髓
神经系统
周围神经系统
躯体神经系统
植物性神经系统
小脑
脑干
延脑
脑桥
中脑
间脑
大脑皮层
(一)脊神经
脊神经发自脊髓，穿椎间孔外出，共31 对。依脊柱走向，它分为颈神经8对，胸神经 12对，腰神经5对，骶神经5对，尾神经1对。
脊神经具有四种不同的机能成分：
一般躯体感觉纤维：分布于皮肤、骨骼肌、 腱和关节。
这种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。
(二)神经冲动的电传导
神经冲动的电传导是指神经冲动在同一 细胞内的传导。
神经冲动沿着神经的运动，跟电流在导线 内的运动不同。
神经冲动的传导服从于全或无法则。
神经元反应的强弱并不随外界刺激的强弱 而改变。这种特性使信息在传递途中不会变得越 来越微弱。
• 无条件反射又称为非条件反射,是先天遗传的、 不学而能的、固定下来的反射活动，它是有机 体的本能行为。引起无条件反射的刺激物叫无 条件刺激。无条件反射活动的调节中枢在脊髓 和脑干等低级中枢。
• 无条件反射主要有五种：食物反射、内脏反射、 防御反射、朝向反射、性的反射。
条件反射
• 条件反射是在无条件反射的基础上，通过 后天学习而建立起来的反射。
神经冲动的化学传导
一个神经元不能单独执行神经系统的 机能。各个神经元必须互相联系，构成简单或 复杂的神经通道，才能传导信息。
(一)突触的结构
突触具有特殊的细微结构。
在电子显微镜下进行观察，可以看到突触 包含三个部分，即突触前成分、突触间隙和突 触后成分(下图)。
神经冲动的化学传导
神经冲动在突触间的传递，是借助于神经递质 (neuro-trans-mitters)来完成的。
心理是脑的机能
• 高级神经活动的基本方式——反射
1. 反射的概念 2. 反射弧、反射环 3. 反射的种类：无条件反射、条件反射 4. 条件反射的系统性：动力定型、两种信号系统 ▪ 高级神经活动的基本过程和基本规律
基本过程：兴奋过程、抑制过程
基本规律：兴奋与抑制过程的扩散与集中
兴奋与抑制过程的相互诱导
脊椎动物 管状神经系统 （有了脑，且
有了沟回）
昆虫 鱼、蛙
感觉阶段 知觉阶段
哺乳动物、思维的萌芽阶 灵长类动 段 物
第二节 神经元
• 一、神经元的结构
胞体
神经元
树突
突起
轴突
神经元有各种不同的形态
二、神经元的功能:通过接收和传递神经冲 动来进行交往
• 产生或引起冲动 • 传导兴奋和冲动 • 神经元兴奋和冲动的传导有两种形式：
四、模块说
模块说(module theory)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。
这种学说认为，人脑在结构和功能上是由高 度专门化并相对独立的模块组成的。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成果，都支持 了模块学说。
第二章 心理的神经生理机制
第一节 神经系统的进化
神经系统的形 态
无脊椎动物 单细胞动 没有专门的神
物
经系统
多细胞动 网状神经系统 物
环节动物 链状神经系统
举例 变形虫 水母 蚯蚓
心理的种系发 展 刺激的感应性 阶段
简单感觉阶段
节肢动物 节状神经系统
低等脊椎动 脊椎动物 管状神经系统
物
（脊髓和脑）
高等脊椎动 物
两个兴奋灶之间形成了在功能上的
暂时接通，从而无关刺激物变成了
条件刺激物，当它单独作用时，引
起的兴奋可沿暂时神经联系引起无
条件反射皮层区的兴奋，而发生相
应的反射活动。
两种条件反射的异同点：
操作性条件反射和经典性条件反射的基本原理是相同的 ，它们都以强化和神经系统的正常活动为基本条件，但它们 之间也有不同之处。在形成操作性条件反射过程中，动物可 以自由地活动，它通过主动操作来达到一定的目的；但在形 成经典性条件反射时，动物往往被束缚着，是被动地接受刺 激。另外，在操作性条件反射中强化只同反应（操作）有关 ，并出现在反应之后；而在经典性条件反射中，强化是同刺 激有关，而且出现在反应之前。在现实生活中，往往在一个 复杂的反射活动中，既包含有经典性条件反射，也包含有操 作性条件反射。
操作性条件反射
美国心理学家斯金纳（B·F·Skinne）把一只饿鼠放 入实验箱内，当它偶然踩在杠杆上时即喂食以强化这一动 作，经多次重复，鼠即会自动踩杠杆而得食。在此基础上 还可以进一步训练动物只对某一个特定信号，如灯光、铃 声出现后，作出踩杠杆的动作，才给以食物强化，这类必 须通过自己某种活动（操作）才能得到强化所形成的条件 反射，称为操作性条件反射或工具性条件反射。
三、大脑的结构和机能
(一)大脑的结构
人的大脑分左右两半球，体积占中枢神经系统 总体积的一半以上，重量约为脑的总重量的60％左右。 大脑半球的表面布满深浅不同的沟或裂。沟裂间隆起 的部分称为脑回(gyrus)。有三条大的沟裂，即中央 沟(central sulcus)、外侧裂和顶枕裂，这些沟裂将 半球分成额叶、顶叶、枕叶和颞叶几个区域。
• 反射弧的终末环节并不意味着反射活动的结束， 在通常情况下，由效应器官产生的反应动作又 将成为对有机体的一种新鲜刺激，并引起一定 的神经冲动，沿传入神经传导至中枢神经系统， 这样就形成了一个反射“环形”通路。
客观 刺激
感觉神经 中枢神经系统 运动神经（脑或脊髓）Fra bibliotek感觉器官
反馈
效应器官
反应
无条件反射
颅骨突出表示下面的皮层发育完好，有很好的 能力；而颅骨凹陷表示下面的皮层发育不足，能力 下降。
加尔进行了上千次的观察；提出了27种重要的 官能(faculties)，如聪明、探究精神、忠实、竞争 性、自爱、好色等。
每种官能都有对应的颅骨特征和位置。
二、整体说
在定位说风行的时候，另一些学者提出 了脑功能的整体说(wholistic theory)。
一般内脏感觉纤维：分布于内脏、心血管和 腺体。
一般躯体运动纤维：支配骨骼肌的运动。
一般内脏运动纤维：支配平滑肌、心肌和腺
(二)脑神经 由脑部发出，共12对，按顺序为：
1.嗅神经；2.视神经；3.动眼神经； 4.滑车神经；5.三叉神经；6.外展神经； 7.面神经；8.听神经；9.舌咽神经； 10.迷走神经；11.副神经；12.舌下神经。
动力定型
在日常生活中，如果一个人比较稳定地从事某一活 动，客观刺激的系统经常按照一定前后和强弱作用于有 机体。由于大脑皮层有系统性活动的机能，能够把这些 刺激有规律地协调成为一个条件反射链索系统，只要有 关刺激一旦出现，人们就表现出一系列的自动化的动作 反应，这就是动力定型（简称动型）。
动力定型的特点是当它已经形成后，一旦有关刺激物 作用于有机体，条件反射的链索系统就自动地出现。所以 动力定型又称自动化了的条件反射系统。动力定型形成后 可以大大节省我们的脑力和体力上的消耗，减轻我们的负 担而提高功效。
反射的概念
• 反射是有机体通过神经系统对来自内外环 境的刺激所做出的有规律的应答活动。 反射的具体程序是：
客观 刺激
感觉神经 感觉器官
中枢神经系统 （脑或脊髓）
运动神经 效应器官
反射弧
• 感觉器官 • 感觉神经（传入神经） • 中枢神经系统（脑或脊髓） • 运动神经（传出神经） • 效应器官
反射环
当神经受到刺激时，情况又怎样呢?
这时细胞膜的通透性迅速发生变化，钠离 子通道临时打开，带正电荷的钠离子被泵入细胞 膜内部，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。对动作电 位来说，钠离子的快速运动作用特别大。
动作电位是神经受刺激时的电位变化。它 代表着神经兴奋的状态。
第三节 神经系统
三、机能系统学说
第二次世界大战期间，鲁利亚及其同事们对因 战争而造成大脑损伤的病人，进行了机能恢复的工作。