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1、1,第3章 心理活动的生理基础,2,曾经的颅像学,颅相学phrenology,3,盖吉的遭遇（1848）,4,盖吉的变化,身体上左眼失明，左脸麻痹运动和言语无恙心理上“理性和动物性之间的界限遭到破坏”,5,神经元（neuron）,神经系统的基本结构和功能单位大小、形状、化学成分和功能各异哺乳动物200多种神经元脑内一千亿到一万亿个神经元,6,神经元的结构,胞体（soma）包括细胞核和细胞质整合从树突接受的刺激或直接接收刺激树突（dendrites）接收从感受器或从其它神经元发出的刺激轴突（axon）将胞体接受的刺激传递出去末端膨大终球/终扣,7,神经元的功能分类,感觉神经元从感受器细胞将信息传
2、向CNS运动神经元从CNS将信息传递到肌肉和腺体中间神经元分布于脑和脊髓（CNS）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,突触前囊泡内含神经递质突触前膜突触间隙突触后突触后膜受体,9,神经递质,存在于脑、脊髓、外周神经和某些腺体中脑内有60多种神经递质与不同受体结合可产生不同效果影响行为,10,乙酰胆碱（Ach）,老年人发病率较高的阿尔茨海默病（Alzheimer disease）分泌乙酰胆碱的神经元退行性变化有的药物（毒扁豆碱）可以提高突触处乙酰胆碱的活动提高学习和记忆在神经和肌肉结点上引起肌肉收缩箭毒占用乙酰胆碱受体，引起呼吸肌肉麻痹重症肌无力,Boto
3、x：肉毒杆菌毒素,11,12,去甲肾上腺素,与情感障碍（例如抑郁症）有关增加其含量的药物可以提高精神状态，减轻抑郁,13,多巴胺,精神分裂症病人脑内多巴胺含量过高服用降低脑内多巴胺的药物可以减轻症状但是会引起帕金森氏症,14,内啡肽,吗啡：可以改善情绪和减轻疼痛的鸦片能够被脑中与情绪和疼痛有关的位置上的受体所接受内啡肽：脑中含有的与吗啡相似的神经递质能够减轻疼痛和改善情绪药物成瘾大量注射鸦片类药物后，脑停止产生内啡肽停药带来痛苦，直到脑重新产生内啡肽或继续服药,15,研究脑的方法,对脑的干预脑损伤病人：盖吉、Tan损伤脑局部区域的组织：切除、切断联系、损毁（热/冷/电）直接刺激脑记录脑活动脑电
4、图（EEG）磁共振成像（MRI）功能性磁共振成像（fMRI）,16,神经系统,由大量神经细胞（神经元）组成分为两个部分中枢神经系统（central nervous system,CNS）外周神经系统（peripheral nervous system,PNS）,17,中枢神经系统,脑（brain）位于颅骨内，人的脑重大约是体重的1/45脊髓（spinal cord）位于脊柱的椎管内脑发出和接收神经信息通过脊髓来实现协调身体左右侧活动、负责简单运动反射受损导致截瘫,18,脑重占体重的比例,恐龙：1/100000鲸鱼：1/10000大象：1/600人类：1/45老鼠：1/40一种美洲小长尾猴：1/
5、25,19,脑根据位置的划分,脑干延脑、脑桥、中脑间脑丘脑、下丘脑小脑协助大脑维持身体平衡和协调动作大脑皮层,20,延脑/延髓（medulla）,位于脊髓最上端呼吸、血压和心跳的调节中枢损伤是致命的神经在延脑处交叉身体左侧与脑右侧相连身体右侧与脑左侧相连,21,脑干网状结构,贯穿脑干大部分区域唤醒大脑皮层注意新刺激，保持警觉大面积损伤会导致昏迷,22,丘脑（thalamus）,感觉信息进入大脑皮层的中继站视觉、听觉、味觉等皮层下的感觉中枢外侧膝状体视中继内侧膝状体听中继,23,下丘脑（hypothalamus）,调节动机行为摄食、饮水、性唤醒“快乐中枢”或“奖励中枢”维持身体内部平衡/内稳态监
6、控能量和体温，并激发人体做出反应调节内分泌系统的活动,24,边缘系统（limbic system）,包括海马、杏仁核、下丘脑等海马（hippocampus）外显记忆获得病人H.M杏仁核（amygdala）情绪控制和情绪记忆形成攻击和恐惧面孔识别,25,大脑（cerebellum）,占脑总重的2/3外表面是0.1英寸厚（约0.25厘米）的薄层，即大脑皮层（cerebral cortex）褶皱很多，只有约1/3看得到人与动物分为左右对称的两个半球，两半球之间由胼胝体（corpus callosum）相连,26,大脑皮层,包括很多沟（裂）和回（sulcus、fissure、gyrus）三条大的沟（裂
7、）中间沟外侧裂顶枕裂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,27,大脑皮层结构分区,额叶运动控制和进行认知活动（计划、决策、目标设定等）人格顶叶负责触觉、痛觉、温度觉枕叶视觉颞叶听觉,28,大脑皮层功能分区,感觉区躯体感觉皮层（位于中央后回）视皮层、听皮层运动区躯体运动皮层（位于中央前回）语言区联络区3/4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,感觉区对侧投射躯体感觉区倒立分布，头面部感觉区正立分布投射区域的大小据器官的精细和复杂程度而定运动区与感觉区类似,30,语言区,失语症（aphasia）左额叶的布罗卡区受损：组织词汇很困难左颞叶的威尔尼克
8、区受损：理解能力受损朗读涉及的区域和联系书面文字在视觉区登记角回将视觉表征转换为听觉编码威尔尼克区解释听觉编码传到布洛卡区布洛卡区控制运动皮层，读出单词,31,脑的可塑性（plasticity）,脑在结构和功能上可以修改自身以适应改变了的环境通过结构功能上的重组来消除脑损伤影响聋人、盲人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一处脑区受损，其它区域可能重组以弥补切除儿童的一半大脑半球？,32,大脑两个半球是一样的吗？,Broca对失语症患者（例如Tan）的解剖发现均为左半球损伤右半球损伤没有类似障碍大部分人（约90）的左半球负责言语功能,33,割裂脑（s
9、plit-brain）研究,斯佩里（sperry）两半球功能定位方面的研究由动物到人加扎尼加（Gazzaniga）60年代对癫痫病人进行割裂脑手术切断胼胝体，减轻癫痫发作分视野呈现技术：使视觉信息分别被呈现给两个半球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,34,在裂脑人中的发现,分视野呈现HEART，使HE传到右半球，ART传到左半球“你看到的单词是什么？”vs.“用左手指出你所看到的单词”裂脑人似乎有两种独立的想法意识性的左脑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,左半球语言、计算、逻辑推理、意识右半球空间、图像、识别面孔、觉察和表达情绪,36,用手习惯与脑,
10、约90的人是右利手，10为左利手（男性更多）95的右利手者：左脑语言加工，左脑略大于右脑1/2左利手者左脑语言加工，1/4用右脑，1/4两半球同时右手习惯仅见于人类左利手者阅读障碍、过敏、偏头疼等音乐家、数学家、建筑学家、艺术家、职业篮球运动员等随年龄增长，比例大减（10岁15，80岁不到1）,37,外周神经系统,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包括躯体神经系统自主神经系统,38,躯体神经系统,主要控制眼、耳、鼻、舌以及皮肤、肌肉、关节等包括脑神经（面神经）主要分布于头面部，负责头面部的感觉和运动脊神经从脊髓发出，主要负责颈部以下身体感觉和运动,39,自主
11、神经系统/植物性神经系统,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包括交感神经系统应付紧急状况副交感神经系统非紧急的常规维护,40,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,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主要的内分泌腺甲状腺：调节代谢、生长和发育胰腺：调节葡萄糖代谢肾上腺：调节代谢
12、、战斗或逃跑反应、女性性欲卵巢：女性性征发育、卵子生成睾丸：男性特征发育、精子生成、男性性欲,42,脑垂体：受下丘脑的控制,产生10几种不同的激素影响其它内分泌腺，又称“主腺体”分泌促性腺激素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影响生长“侏儒症”和”巨人症”,43,The end,44,EEG,45,Eeg结果,46,MRI设备,47,舒适版MRI,48,MRI结果,49,fMRI结果,50,人的神经系统,51,脊髓切面,52,脑的结构,53,脑干网状结构,54,植入了电极的老鼠,55,边缘系统,56,杏仁核
13、与情绪,57,大脑灰质与白质,58,大脑皮层展开,59,大脑皮层结构分区,60,大脑皮层功能分区,61,感觉和运动皮层投射区,62,与语言有关的脑区,1、视觉皮层,2、角回,3、威尔尼克区,4、布洛卡区,5、运动皮层,63,听、看和读单词时的脑活动,64,左右视野视觉神经通路,65,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,67,空间任务,68,大脑两半球的功能偏侧化,69,那一个更快乐,70,婴儿显示的大脑侧化,71,脊神经,72,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
14、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,74,两种不同的神经元,75,三类神经元一起工作的痛收缩反射,76,动作电位,77,突触传递,78,突触简图,79,神经整合,80,人体主要的内分泌腺,81,神经胶质细胞（glia）,散布于神经元网络之间510倍功能支持神经元分布的网架脊椎动物中清理脑内环境形成髓鞘阻止血液里的有害物质,82,动作电位的化学基础,细胞膜内外的液体包含多种离子钠、钾、钙、氯离子通道选择性地允许一定离子进出神经元不活动（处于静息状态）时膜内相比膜外有-70mV的电位差：静息电位也叫极化现象,83,动作电位,神经元
15、收到刺激时，膜的通透性发生变化钠离子大量流入细胞膜内膜内变为正电位，约40mV也叫去极化动作电位沿轴突传递下去最快200米/秒，最慢10厘米/秒在有髓鞘的轴突上是跳跃性传导,84,动作电位的特点,全或无规则（all-or-none law）一旦刺激传入达到阈值，动作电位就会产生，不受阈上刺激强度的影响；而不到阈值就没有动作电位产生保证动作电位大小沿轴突传递时不减弱不应期绝对不应期和相对不应期神经元必须复位并等待刺激超过阈值保证动作电位不能反向传播,85,突触传递,冲动传至轴突末梢膜通渗性变化，钙离子进入前膜内囊泡与突触前膜接触，释放神经递质进入突触间隙神经递质跨过间隙与突触后膜的受体结合后膜通透性变化，引发突触后电位,86,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兴奋性突触后电位（EPSP）去极化抑制性突触后电位（IPSP）超极化，兴奋性降低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,
