《心理学导论》(黄希庭)第三章 心理的生物基础

第三章心理的生物基础第一节第二节第三节第四节第五节第六节习题〖导学提示〗心理的产生，有其生物基础。

要理解心理和行为的生物基础，就必须要懂得脑的结构和机能，了解脑和内分泌系统对行为的控制以及遗传对行为的影响。

本章先重点讨论脑的结构和机能、脑对行为的控制，然后讨论内分泌系统和遗传因素对行为的影响。

心理的产生，有其生物基础。

要理解心理和行为的生物基础，就必须要懂得脑的结构和机能，了解脑和内分泌系统对行为的控制以及遗传对行为的影响。

本章先重点讨论脑的结构和机能、脑对行为的控制，然后讨论内分泌系统和遗传因素对行为的影响。

人脑是人类长期进化过程的产物。

人生焉的时候就具有控制行为的脑中枢（例如新生儿生来就有调节吸吮活动的中枢）。

这些神经联系是先天遗传的、固定的。

但是，通过社会实践人脑还会产生新的神经联系，人脑的结构和机能在社会实践中不断变化发展。

因此个体在心理和行为上的差异固然有遗传上的原因，但更方根的是取决于众找社会实践以及在社会实践中学到了什么。

第一节神经系统的主要结构和机能Top人的神经系统可分为中枢神经系统和周围神经系统。

中枢神经系统由脑和脊髓组成。

其主要功能是传递、储存和加工信息，产生各种心理活动，控制人的全部行为，从眨眼到解决复杂的符号逻辑问题。

周围神经系统从中枢神经系统发出，导向人体各部分，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。

周围神经系统由神经和神经节组成。

一、周围神经系统的种类和机能周围神经系统可分为躯体神经系统和植物性神经系统。

躯体神经系统包括脑神经和脊神经。

脑神经共12对，主要分布于头面部；脊神经共31对，主要分布于躯干和四肢。

它们的主要功能是在神经活动的反射过程中，一方面，通过传入神经纤维把来自感受器的信息传向中枢神经系统。

另一方面通过传出神经纤维把中枢神经系统的命令传向效应器官，从而导致骨骼肌的运动，它们起着使中枢神经系统与外部世界相联系的作用。

通常认为，躯体神经系统是受意识调节控制的。

植物性神经系统分布于内脏器官、心血管、腺体及其他平滑肌。

它也包含感觉（传入）神经纤维和运动（传出）神经纤维。

植物性传入纤维传导体内脏器的运动变化信息，这种刺激的感受对机体内环境的调节起着重要作用。

而分布于各脏器的传出神经纤维，在正常情况时候它们保持相对平衡和有节律性的内脏活动，如呼吸、心跳、消化、排泄、分泌等，以调节机体的新陈代谢；当环境发生紧急变化时，促使机体发生应付紧急情况的一系列内脏活动。

内脏活动一般不由意识直接控制，并且也不在意识上发生清晰的感觉。

因而，植物性神经系统也叫“自主神经系统”。

植物性神经系统可分为交感神经系统和副交感神经系统。

这两类神经都几乎向所有的腺体和内脏发放神经冲动。

交感神经的功能主要表现在当机体应付紧急情况时产生兴奋以适应环境的变化，如心跳加快，冠状血管血流量增加，血压增高，血糖升高，呼吸加深变快，瞳孔扩大，消化减慢等一系列反应。

副交感神经的作用具有保持身体安静时的生理平衡，如协助营养消化的进行，保存身体的能量，协助生殖活动等。

这两种系统在许多活动中，具有颉抗作用，又是相辅相成的。

例如，交感神经使心搏加快，而副交感神经则使之减慢；性兴奋是副交感神经的作用，而性欲高潮则是交感神经的一种反应。

二、中枢神经系统的主要结构和机能中枢神经系统包括脑和脊髓。

脑又分为延髓、脑桥（背部为小脑）、中脑、间脑和大脑两半球五大部分。

除大脑半球和小脑外，其他部分统称为脑干（图3一1）。

它们在结构和机能上是不可分割的整体，但各个部分又有特定的机能。

脊髓上接脑部，外连周围神经，31对脊神经分布于它的两侧。

脊髓的活动受脑的控制。

来自躯干、四肢的各种感觉信息，通过感觉神经传送至脑，进行高级的分析和综合；脑的活动也要通过运动神经传至效应器。

脊髓本身也可以完成许多反射活动，如牵张反射、膀胱和肛门反射等。

延髓下接脊髓上接脑桥。

来自头部皮肤与肌肉的感觉信息、来自味觉、听觉、平衡觉和躯干的感觉信息要传送到脑必先经过延髓。

延髓还有许多对有机体生命十分重要的中枢，如控制肠胃蠕动、呼吸、心跳以及血管舒缩、唾液分泌、汗腺分泌等的神经中枢。

所以，延髓也有生命中枢之称。

脑桥介于中脑和延髓之间，有许多传递信息的上行和下行传导神经束。

它是维持机体平衡的初级中枢。

中脑连接脑桥与小脑并连于间脑。

它也是上行和下行神经信息的主要通路。

这里有视、听的反射中枢，凡是瞳孔、眼球肌肉、虹膜、睫状肌的调节均受中脑的控制。

小脑的主要机能是调节和校正肌肉的紧张度，以便维持姿势和平衡，顺利完成随意运动。

小脑受损会导致运动失调。

间脑位于大脑两半球之间，连接大脑半球和中脑。

主要包括丘脑和丘脑下部（下丘脑）。

丘脑是皮质下较高的感觉中枢。

除嗅觉外，所有的感觉信息都先传送到丘脑，进行初步的分析综合，再由丘脑传送至大脑皮质的各感觉中枢。

下丘脑是植物性神经系统的主要控制中枢。

它直接与大脑各中枢相联系，又与脑垂体和延髓相联系。

它的主要机能是控制内分泌系统，维持正常的代谢，以及调节饥饿、渴、性等生理活动。

它也是情绪反应的重要中枢。

大脑由对称的左右两个半球所组成。

分隔左右两半球的深沟称为纵裂。

纵裂底部由胼胝体相连。

大脑半球外侧面，由顶端起与纵裂垂直的沟称为中央沟。

在半球外侧面由前下方向后上方斜行的沟称为外侧裂。

半球内侧面的后部有顶枕裂。

中央沟之前为额叶。

中央沟后方，顶枕裂前方，外侧裂上方为顶叶。

外侧裂下方为颞叶。

顶侧裂后方为枕叶。

胼胝体周围为边缘叶。

每叶都包含很多回。

在中央沟的前方有中央前回，后方有中央后回（图3－2）。

大脑半球深部是基底神经节，主要包括尾状核和豆状核，合称为纹状体。

其机能主要是调节肌肉的张力来协调运动。

关于心理活动的脑机制，我们将在本章第三节讨论。

三、心理的脑机制的研究方法关于脑的解剖的许多知识多数是从对脑的解剖并在显微镜下观察脑组织的切片而获得的。

这些方法使我们知道脑的主要结构，神经核的位置以及脑的主要神经通路。

至于行为的脑机制，过去仅仅是通过观察团事故或疾病导致脑损伤对行为的不同影响来获得有限的信息。

这种方法就是通过对病人死后的尸检来确定脑的特定部位与特定行为的关系。

随着科学技术的发展，我们能够研究活着的正常人或伤病员的脑的机能如何影响其行为，如何工作的情况。

现在研究心理和行为的脑机制的方法主要的有以下几种：（一）损毁法和切除法这种方法就是通过切除或损毁动物脑的一定部位特定的神经核，或切断通向该部位的神经通路，然后观察其行为的变化（也包括对那些因负伤、脑溢血、肿瘤或癫痫而使脑的一定部位受损的病人的观察）。

不少心理活动的生理机制的知识是用损毁法而获得的。

例如，损毁了枕叶距状裂两侧皮质，虽然动物的视觉器官和视觉神经通路完好，但视觉却完全丧失。

因此，距状裂两侧被认为是视觉投射区。

用外科手术切除脑的某一部位，往往容易引起出血（随后产生瘢痕）并由此而引起其他脑组织的病变。

这会妨碍对受损毁的脑机能进行研究。

近年来，用电极进行电解损毁（通以直流电）或对脑的特定部位进行冷冻等都可以克服这一点。

（二）刺激法这种方法就是在动物脑内埋入微小的电极，通以弱电流刺激特定部位的神经元活动，以观察其行为效应。

也可以在征得患者及其家属同意的前提下，在手术中刺激患者的脑的特定部位以观察其行为反应。

例如，潘菲尔德（W．Penfield）在手术过程中，刺激患者颞叶有关部位，病人报告说：他看到熟悉的人、房屋、狗等或听到单词、句子、歌曲等。

不仅可以用电作为刺激源，也可以用化学物质作为刺激源，例如，在脑的特定部位注入很小量的化学物质。

因为注入化学物质可以引起特定部位神经元的兴奋或抑制，从而可以观察到其行为的变化。

（三）脑电图和事件相关电位大脑皮质某一区域内许多神经元在一定刺激、一定生理生化代谢情况下同步的电活动，可以在脑的内部记录到，可以在脑组织表面记录到，也可以在不暴露脑组织的头皮上通过容积导体记录到。

在大脑皮质表面所记录的“自发”节律性电活动，称为皮质电图（ELOG），在头皮表面记录到的，称为脑电图（EEG）。

脑电图的波形很不规则，通常根据其频率范围不同把脑电图划分为α、β、θ、δ四种基本波形。

α波是每秒8—13次范围内的电活动，振幅范围为50—100微伏。

大脑各区均有α节律活动，不过以顶枕部最为明显。

一般描述的α节律指顶枕部α节律。

大脑两侧的α节律大致同步。

睁眼时发生α阻断现象（消失），但闭眼后又复出现。

在轻睡时α节律逐渐消失，如将其唤醒，即恢复其原来清醒时的α节律。

情绪紧张时α节律也可能消失，或波幅降低。

但过度换气后α节律又可恢复。

因此，α节律可作为意识水平的指标，表示安静、不瞌睡、不作定向思考时的精神状态。

β波是每秒13—30次范围内的电活动，振幅为20—50微伏。

β波以额区中央最明显。

当被试睁眼视物，或听到突然响声，或思考时α波阻断，出现β波。

情绪激动或焦虑状态可使β节律增多。

β节律一般代表大脑皮质的兴奋性。

θ波频率为每秒4—7次，波幅为20—40微伏，是儿童的正常脑电活动，成人在困倦时一般也可见到。

轻睡时α波逐渐消失，θ波首先出现于前额区。

θ节律的出现可视为中枢神经系统抑制的表现。

δ波的频率为每秒0．5—3次电活动，波幅为10—20微伏，为儿童的（正常）主要脑电活动，任何年龄的人睡眠时都有。

成人清醒时出现δ波，表明皮质和皮质下可能病变或智力障碍。

脑电图也能揭示脑如何对特定事件所作出的反应，例如，能够记录到对一个声音或一束光线作出反应时的脑电图的变化。

在头皮上记录到与刺激和反应出现有一定关系的电位变化，称为事件相关电位（event-related potential，简称ERP）。

例如，一种叫P300的ERP被认为与预期或注意一类心理现象相关。

当意外的某种声音出现引起人注意时就能记录到P300的波（参看图6－2）。

尽管神经心理学家至今还搞不清楚P300的神经学基础，但它已成为测量注意和决策的一个重要指标。

（四）单个神经元记录技术神经心理学家不仅可以在头皮上记录到脑活动时的电位变化，而且还可以深入到脑内洞察单个神经元的电活动。

这种方法称为单个神经元记录技术。

实验是这样进行的：用立体定位仪将微电极（直径小于0．1微米）插入脑中非常接近某个神经元的地方，同时给动物的感受器以各种刺激，随后引导出单个神经元的动作电流。

研究表明，神经系统中有许多检察器或觉察器。

例如，枕叶中，有的神经元只对光的开关起反应，有的既对光的开关起反应又对声音刺激起反应，有的则对任何刺激都不起反应。

在颞叶中，有一类神经元只对高音起反应，另一类只对低音起反应，并且这些神经元有严格的布局。

进一步的研究还表明，在皮质中，有的神经元只对直线起反应，或只对曲线起反应，或只对锐角起反应，或只对圆形起反应等。

有的神经元对线条的斜度和厚度起反应，或只对刺激的一定数量起反应。