第2章　心理的生物基礎(chǔ)

2.1　復(fù)習(xí)筆記

一、神經(jīng)系統(tǒng)與神經(jīng)元

神經(jīng)系統(tǒng)是由巨量神經(jīng)細(xì)胞形成的神經(jīng)組織與結(jié)構(gòu)的總稱，可分為中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)。

（一）中樞神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和機(jī)能

中樞神經(jīng)系統(tǒng)是人體神經(jīng)系統(tǒng)的最主體部分，包括腦和脊髓，其主要功能是傳遞、儲(chǔ)存和加工信息，產(chǎn)生各種心理活動(dòng)，支配與控制人的全部行為。

1．腦

人類的腦是由約140億個(gè)腦細(xì)胞構(gòu)成的重約1400克的海綿狀神經(jīng)組織。腦（brain）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要部分，在構(gòu)造上，按部位的不同分為前腦、中腦和后腦三大部分，分別具有不同的功能。

（1）后腦

后腦位居腦的后下部，其中包括延腦、腦橋和小腦三部分。

（2）中腦

中腦位于腦橋之上，恰好處在整個(gè)腦的中間。中腦是視覺和聽覺的反射中樞。在中腦的中心有一個(gè)網(wǎng)狀的神經(jīng)組織，稱為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的主要功能是控制覺醒、注意、睡眠等意識(shí)狀態(tài)。中腦與后腦的腦橋和延腦合在一起，稱為腦干。腦干是生命中樞。

（3）前腦

前腦是腦的最復(fù)雜部分，也是最重要的部分。前腦主要包括大腦皮質(zhì)、邊緣系統(tǒng)、丘腦、下丘腦和腦垂體五部分。

2．脊髓

脊髓上接腦部，外連周圍神經(jīng)，31對(duì)脊神經(jīng)分布于它的兩側(cè)。

（二）周圍神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和機(jī)能

周圍神經(jīng)系統(tǒng)從中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)出，導(dǎo)向人體各部分，可分為軀體神經(jīng)系統(tǒng)和自主神經(jīng)系統(tǒng)。

1．軀體神經(jīng)系統(tǒng)

軀體神經(jīng)系統(tǒng)包括腦神經(jīng)和脊神經(jīng)。腦神經(jīng)共12對(duì)，主要分布于頭面部；脊神經(jīng)共31對(duì)，主要分布于軀干和四肢。它們起著使中樞神經(jīng)系統(tǒng)與外部世界相聯(lián)系的作用。

2．自主神經(jīng)系統(tǒng)

自主神經(jīng)系統(tǒng)分布于內(nèi)臟器官、心血管、腺體及其他平滑肌。它包含感覺（傳入）神經(jīng)纖維和運(yùn)動(dòng)（傳出）神經(jīng)纖維。自主神經(jīng)系統(tǒng)可分為交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)。

（三）神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和機(jī)能

神經(jīng)元即神經(jīng)細(xì)胞，是神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。神經(jīng)系統(tǒng)主要由神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)組成。神經(jīng)元具有兩個(gè)最主要的特性，即興奮性和傳導(dǎo)性。神經(jīng)元的功能表現(xiàn)多種多樣，歸納起來(lái)可分為三類：

1．感覺神經(jīng)元（傳入神經(jīng)元），其樹突的末端分布于身體的外周部，接受來(lái)自體內(nèi)外的刺激，將興奮傳至脊髓和腦。

2．運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元（傳出神經(jīng)元），其軸突達(dá)于肌肉和腺體。運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的興奮可引起它們的活動(dòng)。

3．聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元（中間神經(jīng)元），介于上述兩種神經(jīng)元之間，把它們聯(lián)系起來(lái)或組成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，起著神經(jīng)元之間機(jī)能聯(lián)系的作用，多存在于腦和脊髓里。

二、腦的三大機(jī)能系統(tǒng)

人腦是一個(gè)極其復(fù)雜的機(jī)能系統(tǒng)，主要包括感覺機(jī)能系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)機(jī)能系統(tǒng)、聯(lián)絡(luò)機(jī)能系統(tǒng)。

（一）感覺機(jī)能系統(tǒng)

外界刺激經(jīng)過(guò)感受器時(shí)，觸發(fā)的神經(jīng)沖動(dòng)由感覺神經(jīng)傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，再分別經(jīng)特異投射系統(tǒng)和非特異投射系統(tǒng)達(dá)到大腦皮質(zhì)，進(jìn)而在大腦皮質(zhì)發(fā)生加工，產(chǎn)生感覺。

1．特異投射系統(tǒng)和非特異投射系統(tǒng)

感受器發(fā)出的神經(jīng)沖動(dòng)通過(guò)兩條作用不同的神經(jīng)通路傳入大腦皮質(zhì)，一條是特異性投射系統(tǒng)，另一條是非特異性投射系統(tǒng)。

（1）特異性投射系統(tǒng)

特異性投射系統(tǒng)是指各類感受器以特異的傳入路徑將神經(jīng)沖動(dòng)傳送至大腦皮質(zhì)的特定投射區(qū)的一種傳入系統(tǒng)。它們的作用是引起特定的感覺。

（2）非特異性投射系統(tǒng)

非特異性投射系統(tǒng)是指特異性傳入系統(tǒng)神經(jīng)束經(jīng)過(guò)腦干時(shí)，發(fā)出側(cè)支，與腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的神經(jīng)元建立突觸聯(lián)系，然后經(jīng)丘腦內(nèi)側(cè)部彌散性地投射到大腦皮質(zhì)的廣泛區(qū)域，不產(chǎn)生特定感覺的一種傳入系統(tǒng)。

2．大腦皮質(zhì)的感覺代表區(qū)

特異投射系統(tǒng)將來(lái)自感受器的沖動(dòng)傳向大腦皮質(zhì)的特定區(qū)域，從而引起特定的感覺。現(xiàn)已探明大腦皮質(zhì)的感覺代表區(qū)有以下幾種：

（1）體表感覺代表區(qū)

體表感覺主要指皮膚上的觸、冷、溫、痛等感覺。其大腦皮質(zhì)代表區(qū)在中央后回。

（2）本體感覺代表區(qū)

本體感覺指肌肉、關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)和位置感覺。中央前回是運(yùn)動(dòng)區(qū)，也是本體感覺的投射區(qū)。刺激中央前回也會(huì)引致病人企圖發(fā)動(dòng)肢體運(yùn)動(dòng)的主觀感覺。

（3）視覺代表區(qū)

視覺代表區(qū)在枕葉距狀裂兩側(cè)。刺激該區(qū)域，可以使患者產(chǎn)生簡(jiǎn)單的主觀光感覺，但不能引起完善的視覺形象。

（4）聽覺代表區(qū)

聽覺代表區(qū)在顳葉的顳橫回。電刺激該區(qū)可以使患者產(chǎn)生鈴聲樣或風(fēng)吹樣的主觀音覺。

（5）嗅覺和味覺代表區(qū)

一般認(rèn)為，嗅覺沖動(dòng)主要投射于海馬回溝和海馬回前部一帶，味覺沖動(dòng)投射于中央后回的頭面部感覺投射區(qū)的下側(cè)。

（6）內(nèi)臟感覺代表區(qū)

一般認(rèn)為內(nèi)臟感覺代表區(qū)在邊緣葉。

（二）運(yùn)動(dòng)機(jī)能系統(tǒng)

1．大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)

人的一切隨意活動(dòng)是由大腦皮質(zhì)調(diào)節(jié)的。中央前回是軀體運(yùn)動(dòng)的皮質(zhì)代表區(qū)。

2．錐體系統(tǒng)和錐體外系統(tǒng)

大腦皮質(zhì)控制人的隨意活動(dòng)。其神經(jīng)沖動(dòng)是經(jīng)錐體系統(tǒng)和錐體外系統(tǒng)下傳完成的。

（1）錐體系統(tǒng)

錐體系統(tǒng)主要是由大腦皮質(zhì)中央前回的大錐體細(xì)胞發(fā)出的神經(jīng)纖維組成。錐體系統(tǒng)的機(jī)能主要是控制支配各種隨意活動(dòng)，控制技巧性的活動(dòng)。

（2）錐體外系統(tǒng)

大腦皮質(zhì)除運(yùn)動(dòng)區(qū)外，還有一些其他區(qū)域參與肌肉活動(dòng)的協(xié)調(diào)。這些區(qū)域統(tǒng)稱為錐體外區(qū)。由錐體外區(qū)下行的傳導(dǎo)系統(tǒng)稱為錐體外系統(tǒng)。錐體外系統(tǒng)并不直接支配隨意運(yùn)動(dòng)，它的主要功能是調(diào)節(jié)肌肉的緊張度，保持身體的姿勢(shì)，使動(dòng)作協(xié)調(diào)。

（三）聯(lián)絡(luò)機(jī)能系統(tǒng)

在大腦皮質(zhì)，除了特異感覺投射區(qū)和運(yùn)動(dòng)區(qū)之外，還有更廣大的區(qū)域，這些區(qū)域一般稱為聯(lián)絡(luò)區(qū)。

1．感覺聯(lián)絡(luò)區(qū)

各感覺投射區(qū)的神經(jīng)元嚴(yán)格保持著模式特異性，其鄰近區(qū)域有大量的短軸突聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元。它們與各感覺區(qū)的特異神經(jīng)元有著廣泛的聯(lián)系，其功能是組織進(jìn)入感覺區(qū)的神經(jīng)沖動(dòng)，以便獲得更精確的信息。這些區(qū)域稱為感覺聯(lián)絡(luò)區(qū)。

2．運(yùn)動(dòng)聯(lián)絡(luò)區(qū)

在運(yùn)動(dòng)區(qū)附近是運(yùn)動(dòng)聯(lián)絡(luò)區(qū)。運(yùn)動(dòng)區(qū)是運(yùn)動(dòng)指令下達(dá)的“出口”。它雖能直接支配某一部分肌肉的收縮，但人的運(yùn)動(dòng)是有意義的。

3．前額聯(lián)絡(luò)區(qū)

在每一大腦半球額葉的最前端，各有一廣大區(qū)域，稱為前額聯(lián)絡(luò)區(qū)。前額聯(lián)絡(luò)區(qū)在人形成意向、運(yùn)籌規(guī)劃、調(diào)節(jié)和監(jiān)督自己的行動(dòng)使之與目的、計(jì)劃相適應(yīng)起決定性的作用。

三、腦機(jī)制的研究方法

歷史上最早是從解剖人的尸體和研究腦局部損傷病人來(lái)獲取腦的結(jié)構(gòu)和功能知識(shí)。隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的興起，現(xiàn)在研究心理與行為的腦機(jī)制的比較常見的幾種方法有以下幾種。

（一）刺激法

這種方法就是在動(dòng)物腦內(nèi)埋入微小的電極，通以微電流刺激特定部位的神經(jīng)元活動(dòng)，以觀察其行為反應(yīng)。

（二）損毀法和切除法

這種方法就是通過(guò)切除或損毀動(dòng)物腦的一定部位特定的神經(jīng)核，或切斷通向該部位的神經(jīng)通路，然后觀察其行為的變化（也包括對(duì)那些因負(fù)傷、腦溢血、腫瘤或癲癇而使腦的一定部位受損的病人的觀察）。

（三）腦電圖

在頭皮表面記錄到的自發(fā)節(jié)律性電活動(dòng)，稱為腦電圖（簡(jiǎn)稱EEG）。這種自發(fā)電位主要是由皮質(zhì)大量神經(jīng)組織的突觸后電位同步總和形成的。

（四）微電極記錄法

神經(jīng)心理學(xué)家不僅可以在頭皮上記錄到腦活動(dòng)時(shí)的電位變化，而且還可以使用電極記錄腦內(nèi)大量神經(jīng)元的活動(dòng)情況。

（五）腦成像技術(shù)

1．計(jì)算機(jī)斷層掃描

計(jì)算機(jī)輔助的X射線掃描在對(duì)大腦疾病和損傷的診斷中起著革命性的作用。傳統(tǒng)的X光檢查最多只能產(chǎn)生一幅大腦陰影的圖像，這樣的影像分辨力不高。為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究者設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)斷層掃描（簡(jiǎn)稱CT）。

2．磁共振成像

磁共振成像（簡(jiǎn)稱MRI）是運(yùn)用磁場(chǎng)原理來(lái)產(chǎn)生體內(nèi)活動(dòng)的圖像。在MRI掃描中，由一個(gè)探測(cè)器負(fù)責(zé)記錄身體內(nèi)氫原子對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)的反應(yīng)，之后，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)生一個(gè)三維的大腦或軀體的圖像。體內(nèi)任何一個(gè)兩維平面的物體都能在計(jì)算機(jī)對(duì)MRI數(shù)據(jù)的選擇中被找到并形成一個(gè)圖像，然后在屏幕上顯示出來(lái)。這樣，研究者就仿佛在一個(gè)透明的三維空間中觀察大腦的內(nèi)部狀態(tài)。

3．正電子成像術(shù)

正電子成像術(shù)（簡(jiǎn)稱PET）也許是目前腦成像技術(shù)中應(yīng)用最多的方法之一。當(dāng)含有微量的放射性同位素葡萄糖溶液進(jìn)入血液被大腦吸收后，PET能檢測(cè)到這種溶液發(fā)射的正電子。大腦工作時(shí)必須消耗能量，這樣，PET掃描就能顯示大腦中的哪個(gè)區(qū)域在消耗更多的葡萄糖。能量消耗越多的地方，也是大腦活動(dòng)越多的地方。

（六）經(jīng)顱磁刺激技術(shù)

經(jīng)顱磁技術(shù)（簡(jiǎn)稱FMS）可以看作一種暫時(shí)的、可逆的“虛擬性損毀”。其基本原理：電容器首先儲(chǔ)存大量電荷，然后將電荷輸至感應(yīng)器，感應(yīng)線圈瞬時(shí)會(huì)釋放大量電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁力線以非侵入的方式輕易地穿過(guò)頭皮、顱骨和腦組織，并在腦內(nèi)產(chǎn)生反向感生電流。皮層內(nèi)的電流激活較大的錐體神經(jīng)元，引起軸突內(nèi)的微觀變化，進(jìn)而誘發(fā)電生理和功能變化。

（七）未來(lái)研究手段

隨著研究的逐步深入，現(xiàn)有技術(shù)的局限性越發(fā)明顯。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家為了彌補(bǔ)這些缺陷，已作出很多努力，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的合理結(jié)合，如PET—CT、ERP—fMRI、PET—fMRI及TMS—fMRI等結(jié)合方式有利促進(jìn)了腦機(jī)制的研究；（2）新技術(shù)的開發(fā)利用。

四、內(nèi)分泌系統(tǒng)

內(nèi)分泌系統(tǒng)（endocrine system）是機(jī)體內(nèi)對(duì)行為起重要調(diào)節(jié)作用的是一個(gè)重要系統(tǒng)。它由全身不同部位的多種內(nèi)分泌腺體和組織細(xì)胞組成。

1．在作用方式上，神經(jīng)系統(tǒng)一般是通過(guò)神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的去極化波來(lái)實(shí)現(xiàn)其調(diào)節(jié)功能，而內(nèi)分泌系統(tǒng)則是通過(guò)血液運(yùn)輸使激素作用于某些細(xì)胞組織來(lái)實(shí)現(xiàn)其調(diào)節(jié)功能的。

2．現(xiàn)在為學(xué)界所公認(rèn)的內(nèi)分泌腺有腦垂體、甲狀腺、甲狀旁腺、胰島、腎上腺（包括皮質(zhì)和髓質(zhì)）和性腺（睪丸和卵巢）。

五、遺傳對(duì)行為的影響

遺傳（heredity）是指生物前后代特征上（包括生理的和行為的）的相似性。

（一）遺傳的物質(zhì)載體

人類體細(xì)胞（精子和卵子例外）中有46個(gè)染色體（chromosome），其中一半（精子）來(lái)自父親，另一半（卵子）來(lái)自母親。染色體的主要成分是由復(fù)雜的遺傳物質(zhì)脫氧核糖核酸（DNA）組成。DNA是遺傳信息的保存者和傳遞者，構(gòu)成DNA的單位稱為基因，因此基因（gene）乃是攜帶遺傳信息的最基本單位。基因的一種重要屬性是顯性或隱性，因而有顯性基因和隱性基因之分。性別是由染色體與基因決定的。

（二）行為遺傳學(xué)的研究

個(gè)體心理與行為的發(fā)展是遺傳和環(huán)境交互作用的產(chǎn)物。個(gè)體有了自我意識(shí)之后，像智力、特殊能力、創(chuàng)造力等特性則是遺傳、環(huán)境和自我意識(shí)交互作用的產(chǎn)物。遺傳對(duì)個(gè)體的發(fā)展的終生影響，可以用基因型和表現(xiàn)型來(lái)表述。基因型是指?jìng)€(gè)體的整個(gè)遺傳稟賦，表現(xiàn)型則是指在特定的環(huán)境中具有一定基因型的個(gè)體遺傳得以實(shí)現(xiàn)的程度。遺傳對(duì)行為的影響總是離不開環(huán)境的。此外，行為遺傳學(xué)還有家譜分析法、群體調(diào)查分析法等方法。