2.2　課后習題詳解

一、概念題

1．神經系統

答：神經系統是有機體的重要組成部分，眾多有組織的神經細胞（神經元）的集合體。調節人和動物體內各種器官活動以適應內外環境變化的全部神經裝置的總稱。人體神經系統包含約10～10個神經元以及為數更多的神經膠質細胞。龐大的神經細胞數量以及神經細胞之間的復雜組織聯系使神經系統具有復雜的功能。它由中樞神經系統和周圍神經系統組成。中樞神經系統由腦和脊髓組成；周圍神經系統由軀體神經系統和植物性神經系統組成，其中，軀體神經系統又可分為腦神經和脊神經，植物性神經系統又可分為交感神經系統和副交感神經系統。通過分布于身體各部分的許多感受器和感覺神經，獲得機體內外環境變化的信息；通過中樞神經系統的調節，使機體適應內外環境的變化。

2．中樞神經系統

答：中樞神經系統（central nervous system，簡稱CNS）是人體神經系統的最主體部分，包括腦和脊髓，其主要功能是傳遞、儲存和加工信息，并能調節學習記憶、注意和思維等高級心理功能及一切重要的生命活動，支配與控制人的全部行為。中樞神經系統在動物進化過程中產生，并不斷發展和完善，在人類身上高度發達。

3．周圍神經系統

答：周圍神經系統是神經系統的組成部分。周圍神經系統從中樞神經系統發出，導向人體各部分，可分為軀體神經系統和自主神經系統。周圍神經系統擔負著與身體各部分的聯絡工作，起傳入和傳出信息的作用。根據其發出部位和分布不同，通常包括三部分：①脊神經，主要分布于軀干和四肢；②腦神經，主要分布于頭部；③內臟神經，分布于內臟、心血管和腺體。

4．神經元

答：神經元（neuron）即神經細胞，是神經系統結構和功能的基本單位。可分為細胞體和突起兩部分。細胞體由細胞膜、細胞質和細胞核組成。其中典型的細胞體，直徑一般小于100微米，其結構只有在顯微鏡下才能看清楚。突起分為樹突和軸突兩種，是細胞質的線狀延伸物。存在于中樞神經系統和神經節內，通過細胞突起，與其他神經元或效應器官相接觸。每一個都有其特殊功能，不但能接受信息，還能儲存和傳遞信息，能把信息傳遞到其他神經元或肌肉和腺體等效應器官。其形態很多：按突起，習慣上常分為單極神經元、雙極神經元和多極神經元；按功能，可分為感覺神經元、中間神經元和運動神經元。

5．全或無定律

答：全或無定律是神經電活動特征，指刺激達到一定強度，神經元則產生一個完全的反應，達不到一定的強度則不反應的現象。神經元具有兩個最主要的特性，即興奮性和傳導性。神經元的興奮性具有一種很特殊的現象，當刺激強度未達到某一閾限值時，神經沖動不會發生，而當刺激強度達到該值時，神經沖動發生并能瞬時達到最大強度，此后刺激強度即使再繼續加強或減弱，已誘發的沖動強度也不再發生變化。這種現象稱為全或無定律。

6．突觸

答：突觸（synapse）是神經元之間或神經元與效應器細胞之間傳遞信息的結構。即一個神經元的突起與另一神經元或肌肉細胞、腺體細胞發生接觸并進行信息傳遞的部位。由突觸前成分、突觸后成分和其間的突觸間隙組成。突觸的作用在于傳遞不同神經元之間的神經沖動。

7．裂腦

答：裂腦（split brain）是指切斷大腦兩半球之間的連結以研究人與動物行為的一種技術。高等動物和人類大腦兩半球之間由胼胝體、海馬聯合、前聯合和后聯合等聯合纖維連結。主要連結部為胼胝體，約有2.4億條神經纖維連結兩半球的相應皮質區。切斷這些聯合纖維，左右兩半球各自對于對側半球進行的活動全無所知，形成裂腦。臨床上為治療頑固性癲癇發作而切斷兩半球的部分聯合纖維，使癲癇病灶的放電不傳向對側半球。美國神經心理學家斯佩里及其同事研究表明，大腦兩半球功能高度專門化，并存在不對稱性。絕大多數人的左半球為數字、分析、言語功能的優勢半球。右半球保留程度不等的言語功能，在其他非詞語活動均優于左半球。還發現經裂腦手術，裂腦者仍可保持行為的統一。

8．腦電圖

答：腦電圖（簡稱EEG）是指在頭皮表面記錄到的自發節律性電活動。這種自發電位主要是由皮質大量神經組織的突觸后電位同步總和形成的。人腦只要沒有死亡就會不斷地產生EEG。健康成年人在清醒狀態下，頭皮表面記錄的EEG為數微伏至75微伏左右，但在病理狀態下（如癲癇發作時）可達1毫伏以上。EEG的測量方法是將許多平頭的金屬電極放置在頭皮上的各個部位，電極把探測到的腦電活動送入腦電圖儀，再由腦電圖儀將這些微弱的腦波信號放大并記錄下來。

9．事件相關電位

答：事件相關電位（簡稱ERP），指的是當外加一種特定的刺激作用于感覺系統或腦的某一部位，在給予刺激或撤銷刺激時，在腦區引起的電位變化。由計算機的疊加平均技術在誘發腦電位上的應用而產生。20世紀60年代初開始用于心理學問題的研究，是心理生理學的重要研究方法。在某些條件下，大腦可以在無意識狀態下自動加工產生，有時甚至可以在規律性刺激突然消失時出現。為一些困難的心理學課題，如非注意、非隨意注意、感覺記憶、無意識記憶等的認知原理的研究提供了條件，也為一些腦功能疾患的診斷提供了客觀指標。ERP的研究已經深入到心理學、生理學、醫學、神經科學、人工智能等多個領域，發現許多與認知過程密切相關的成分。

10．功能磁共振成像

答：功能磁共振成像（簡稱fMRI）是MRI的一種運用和深入發展，主要是用MRI的方法研究人腦和神經系統的功能，通過磁共振信號的測定來反映血氧飽和度及血流量，間接反映腦的能量消耗，在一定程度上能夠反映神經元的活動，間接達到功能成像的目的。這種技術的顯著優點是：信號直接來自腦組織功能性的變化，無須注入造影劑、同位素或者其他物質，是無創傷的方法；實驗準備時間短，同一被試可以反復參加實驗；可以進行單被試分析；可以同時提供結構像和功能像；空間分辨率非常高，可以達到1立方毫米。但是，fMRI最大的局限性在于時間分辨率較低。原因在于認知過程所引起的血流量變化通常需要數秒后才能達到高峰，而認知過程往往能夠非常迅速完成。

11．內分泌系統

答：內分泌系統（endocrine system）是機體內對行為起重要調節作用的一個重要系統。它由全身不同部位的多種內分泌腺體和組織細胞組成。內分泌腺所分泌的物質稱為激素。在作用方式上。神經系統一般是通過神經纖維上傳導的去極化波來實現其調節功能，而內分泌系統則是通過血液運輸使激素作用于某些細胞組織來實現其調節功能的。這兩個調節系統在結構和機能上是密切聯系的：①幾乎所有的內分泌腺都直接或間接地受到神經系統的控制；②激素也影響著神經系統的功能，因為激素是經過血液傳布到全身各處，腦中也有血管，因而它也能傳布到腦中對神經細胞產生興奮和抑制作用。

12．激素

答：激素（hormone）是指內分泌腺所分泌的物質。與唾液腺、胰腺等外分泌腺不同，激素不是通過特殊的分泌管道分泌出來，而是由腺細胞直接釋放進入血液或淋巴液，然后再運輸到全身各處的器官組織，從而對人體的許多重要生理機能起調節作用。激素影響著神經系統的功能，因為激素是經過血液傳布到全身各處，腦中也有血管，因而它能傳布到腦中對神經細胞產生興奮和抑制作用。

13．遺傳

答：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。像身高、體重、膚色和頭發的顏色等身體特征是遺傳的。人類體細胞（精子和卵子例外）中有46個染色體，其中一半（精子）來自父親，另一半（卵子）來自母親。染色體的主要成分是由復雜的遺傳物質脫氧核糖核酸（DNA）組成。DNA是遺傳信息的保存者和傳遞者，構成DNA的單位稱為基因，因此基因乃是攜帶遺傳信息的最基本單位。

14．基因型

答：基因型（genotype）是指個體的整個遺傳稟賦，又稱“遺傳型”。與“表現型”相對。表現型是指在特定的環境中具有一定基因型的個體遺傳得以實現的程度。遺傳對行為的影響總是離不開環境的。基因型是包含在染色體中的遺傳信息，規定個體對環境因素所發生的特定反應方式。同一基因型的個體在不同的環境條件下，可能產生不同的表現型。

15．表現型

答：表現型（phenotype）是指在特定的環境中具有一定基因型的個體遺傳得以實現的程度，有機體可被觀察到的結構和功能方面的特性。如形態和行為方面的特征基因型和環境交互作用的產物，亦即特定的基因型在一定環境條件下的表現。基因型是指個體的整個遺傳稟賦。表現型是個體在發育期在環境因素的影響下形成的特定表現形式。同種個體在不同的生存環境中會表現出不同的適應行為特性，且進化越是高等，環境的影響越明顯。

16．選擇性繁殖

答：選擇性繁殖（selective breeding）是對動物特性遺傳的一種研究方法，即讓具有某種高水平特性的動物和低水平特性的動物分欄交配以考察行為特性遺傳的情況。科學家們已采用選擇性繁殖技術來證明了大量行為特征的遺傳性。如果某些特質是受遺傳影響的，就應該能夠以選擇性繁殖得到明顯的改變；反之，則可以斷定它們主要是受環境因素的影響。由于倫理的限制，選擇性繁殖的方法不能用于人類本身。

17．雙生子研究

答：雙生子研究（twin study）是一種好的方法。雙生子可分為同卵雙生和異卵雙生。同卵雙生是由同一受精卵發育而成，具有相同基因型；異卵雙生是由兩個不同的卵子和兩個不同的精子結合而成的兩個受精卵發育而成，其基因型不同。異卵雙生子的相似性與其同胞兄弟姊妹相同。由于理論上雙生子有著最為接近的后天環境，同卵雙生子和異卵雙生子在行為相似性上的差異可以證明行為的遺傳性。

二、問答題

1．試用表列出神經系統各部及其主要機能。

答：

2．說明各大腦皮質投射區的主要特點。

答：外界刺激經過感受器時，觸發的神經沖動由感覺神經傳入中樞神經系統，特異投射系統將來自感受器的沖動傳向大腦皮質的特定區域，從而引起特定的感覺。大腦皮質的感覺代表區有以下幾種：

（1）體表感覺代表區

體表感覺主要指皮膚上的觸、冷、溫、痛等感覺。其大腦皮質代表區在中央后回。這一區域的感覺投射有如下特點：

①感覺傳入的皮質投射是交叉的，即一側的軀體感覺投射到對側的大腦皮質的相應代表區；

②感覺傳入的皮質投射是倒置的，即下肢的感覺投射于這一區域的頂部；上肢的感覺投射于這一區域的中部；頭頸部的感覺投射于這一區域的下部；

③大腦皮質代表區的大小與身體不同部位的感覺靈敏度有關。這種結構特點有利于人進行精細的感覺分析，它是人類長期進化的結果。

（2）本體感覺代表區

本體感覺指肌肉、關節的運動和位置感覺。中央前回是運動區，也是本體感覺的投射區。刺激中央前回也會引致病人企圖發動肢體運動的主觀感覺。

（3）視覺代表區

視覺代表區在枕葉距狀裂兩側。刺激該區域，可以使患者產生簡單的主觀光感覺，但不能引起完善的視覺形象。

（4）聽覺代表區

聽覺代表區在顳葉的顳橫回。聽覺沖動的投射是雙側性的，即一側皮質代表區與兩側耳的感受器都有關。因此，一側顳葉皮質受損害并不影響聽覺，只有左右兩側聽覺代表區同時受損害，才產生完全的耳聾。

（5）嗅覺和味覺代表區

一般認為，嗅覺沖動主要投射于海馬回溝和海馬回前部一帶，味覺沖動投射于中央后回的頭面部感覺投射區的下側。

（6）內臟感覺代表區

一般認為內臟感覺代表區在邊緣葉。大腦半球內側面皮質與間腦交接處的邊緣及胼胝體旁的環周結構，稱為邊緣葉。它與附近的皮質以及有關的皮質下結構，在結構與功能上相互間有密切的聯系，構成一個統一的功能系統，稱為邊緣系統。邊緣系統不僅與內臟有關，還與嗅覺、情緒、記憶等心理活動有關。

3．說明腦的運動機能系統的主要特點。

答：腦的運動機能系統的主要特點如下：

（1）大腦皮質運動區

人的一切隨意活動是由大腦皮質調節的。中央前回是軀體運動的皮質代表區。大腦皮質運動區的機能特征有以下幾點：

①對側支配，即一側運動區主要支配對側軀體肌肉，但對少數肌肉是雙側支配的；②具有精細的定位，一定的區域支配身體一定部位的肌肉。支配下肢的區域位于中央前回的頂部，支配頭面部的區域分布于接近外側裂部分，支配上肢的區域則位于以上兩部位之間。總的說來，近似倒立分布。③身體不同部位在大腦皮質的代表區的大小和運動的精細復雜程度有關。運動精細復雜的部位，所占的皮質代表區大。④刺激該區引起的肌肉運動，主要是少數個別肌肉的收縮，甚至只引起某塊肌肉的一部分發生收縮，不發生肌肉群的協同收縮。

（2）錐體系統和錐體外系統

大腦皮質控制人的隨意活動。其神經沖動是經錐體系統和錐體外系統下傳完成的。

①錐體系統

錐體系統主要是由大腦皮質中央前回的大錐體細胞發出的神經纖維組成。錐體系統的機能主要是控制支配各種隨意活動，控制技巧性的活動。錐體系統的纖維除主要來自中央前回外，還來自被稱為感覺區的中央后回以及前額區等皮質廣泛區域。因此，大腦皮質對隨意活動的調節不是局限于某一特定的狹小范圍，而與皮質的其他部位有聯系。對有目的、有計劃的行為調節，前額區的控制是必不可少的。

②錐體外系統

大腦皮質除運動區外，還有一些其他區域參與肌肉活動的協調。這些區域統稱為錐體外區。由錐體外區下行的傳導系統稱為錐體外系統。錐體外系統并不直接支配隨意運動，它的主要功能是調節肌肉的緊張度，保持身體的姿勢，使動作協調。

人的一切隨意運動都是經錐體系統和錐體外系統的協同活動完成的。大腦皮質相當廣泛的區域都與隨意運動有關。由于隨意運動是為滿足個體的需要和保證種系生存而進行的，因此，行為動作必然受從周圍環境和體內環境傳入信息的控制和影響。

4．說明大腦皮質聯絡區的主要特點。

答：在大腦皮質，除了特異感覺投射區和運動區之外，還有更廣大的區域，這些區域一般稱為聯絡區。主要包括以下幾種：

（1）感覺聯絡區

各感覺投射區的神經元嚴格保持著模式特異性，其鄰近區域有大量的短軸突聯絡神經元。它們與各感覺區的特異神經元有著廣泛的聯系，其功能是組織進入感覺區的神經沖動，以便獲得更精確的信息。這些區域稱為感覺聯絡區。因此，感覺投射區所承擔的工作僅是接收信息。

①人習得的經驗以及必要時喚起經驗等，都不是視覺區本身的機能，而是視覺區鄰近的視覺聯絡區的機能。如果視覺聯絡區受損害，雖然患者不會全盲，卻影響對物體意義的認知和遠近距離的判斷，產生視而不見的現象。

②在聽覺區附近是聽覺聯絡區。它負責聽覺刺激意義的學習、習得經驗的儲存以及喚起經驗賦予聽覺刺激以意義等。如果聽覺聯絡區受損傷，就失去對外部聲音刺激的理解和判斷。這時雖有聲音刺激感覺，但不能判斷是一種什么樣的聲音，會產生聽而不聞的現象。

③體表感覺區附近是體表感覺聯絡區。其功能為輔助體表感覺區，以獲得對外界刺激所產生的觸覺、溫覺、痛覺和動覺等的更精確的理解。如果體表感覺聯絡區受損壞，人就不能理解體表感覺的意義。

（2）運動聯絡區

在運動區附近是運動聯絡區。它雖能直接支配某一部分肌肉的收縮，但人的運動是有意義的。運動的組織與意義性，則是在“出口”之前經由運動前區賦予的。例如，寫字時所需要的手指和手臂肌肉的運動，是人對這種運動方式和程序經過多次練習而習得的。這種經驗包括手指和手臂運動的方式與文字意義的關系。學習、保持及運用這種經驗等，是與控制手指和手臂運動區有關的運動聯絡區的功能。如果這一運動聯絡區受損壞，病人雖仍能握筆做書寫狀運動，但不能寫出他以前所熟悉的文字。

（3）前額聯絡區

在每一大腦半球額葉的最前端，各有一廣大區域，稱為前額聯絡區。前額聯絡區在人形成意向、運籌規劃、調節和監督自己的行動使之與目的、計劃相適應起決定性的作用。正常的動物為實現某一目的，能抑制對不重要的、附加刺激物的反應。而該區損壞的狗，對任何無關刺激都作出反應。例如，偶爾看到一片落葉，它便去捕捉它，咀嚼后又吐出來，有目的指向的行為遭到嚴重破壞。此類實驗不能用于人類，但在病例中曾有學者發現，前額區受傷害者雖仍能表現簡單的智能活動，但不能從事綜合性與推理性的思考活動。

5．討論大腦兩半球的機能分工與協作。

答：大腦由左右兩半球組成，兩者之間由胼胝體聯系。由于大腦兩半球機能分工造成的不對稱性，傳統觀念有優勢半球和劣勢半球之分。然而，現代腦科學研究表明，兩側大腦半球不是優勢與劣勢關系，而是機能上的分工與協作關系，具體如下：

（1）人的左側大腦半球是控制抽象概括思維，這種思維必須借助于語言或其他符號系統（如文字）才能完成。幼兒的語言、數學等智力活動的發展是由左半球控制。大多數正常人（右利手者）的大腦左半球具有語言優勢功能，即聽、說、讀、寫的語言功能高度發展，能進行數學運算、抽象思維、推理和分析等功能，并形成人的心理和意識。它控制著人們的說話、閱讀、寫作、計算、語言回憶和時間感覺等活動。

大腦右半球屬于非語言優勢功能，即各種感知尤其是空間知覺高度發展，能進行形象思維（包括想象）、感知音樂旋律，進行模仿，以及整體性、綜合性功能，富有創造力。它控制著人們的想象、直覺、理解、做夢、形象記憶及情感、意志等活動，亦能形成心理和意識。

實驗證明，在大腦兩半球活動中，總是以一定的轉換節律分工協作，共同反應客觀事物。最新的研究結果表明，在喪失左半球的情況下，右半球具有補償左半球某些功能的能力。

右腦半球還與人的創造性活動有密切聯系，因為在創造性活動過程中，重要的是直觀、想象、綜合、下意識的靈感等這些右半球的機能。有人對具有創造才能的人進行觀察，發現他們不但左半球發達，而且右半球也發達，所以右半球的重要作用是不可忽視的。

（2）許多教育家認為，現在學校教育太傾向于左半球，只注重語言、數學以及抽象邏輯思維的培養和訓練，忽視了音樂、美術、體育、圖形的辨別等形象思維能力和直觀能力的培養和訓練，致使左腦用得多，右腦未開發，兩半球發展失去了平衡，這樣，就妨礙了智力的全面發展。音樂和美術方面的訓練有助于提高兒童閱讀理解、寫作表達和數學運算的能力。藝術方面的訓練可以對孩子其他方面的學習起到有力的推動作用。

根據兩者的分工和特長，有人將左半腦比作“語言腦”、“理性腦”、“數學腦”，而把右半腦比作“模擬腦”、“創造性腦”、“藝術腦”。如果左右兩半腦均衡發展，腦功能必將發揮巨大潛力。

6．說明人體主要的內分泌腺及其機能。

答：內分泌系統是機體內對行為起重要調節作用的是一個重要系統。它由全身不同部位的多種內分泌腺體和組織細胞組成。內分泌腺所分泌的物質稱為激素。與唾液腺、胰腺等外分泌腺不同，激素不是通過特殊的分泌管道分泌出來，而是由腺細胞直接釋放進入血液或淋巴液，然后再運輸到全身各處的器官組織，從而對人體的許多重要生理機能起調節作用。現在為學界所公認的內分泌腺有：腦垂體、甲狀腺、甲狀旁腺、胰島、腎上腺（包括皮質和髓質）和性腺（睪丸和卵巢）。具體如下：

（1）腦垂體，分泌腦垂體激素，主要機能及對行為的影響是調節其他內分泌腺的激素分泌；

（2）甲狀腺，分泌甲狀腺素，主要機能及對行為的影響是調節新陳代謝、生長、發育等基本生理過程及影響智力發展水平、情緒興奮性水平。

（3）甲狀旁腺，分泌甲狀旁腺素，主要機能及對行為的影響是調節正常血鈣水平，維持神經系統正常活動。

（4）胰島，分泌胰島素，主要機能及對行為的影響是維持正常血糖水平。

（5）腎上腺，包括皮質和髓質：①皮質分泌腎上腺皮質激素，主要機能及對行為的影響是調節鹽和碳水化合物的代謝、第二性征（變聲、陰毛）、應激功能；②髓質分泌腎上腺素和去甲腎上腺素，主要機能及對行為的影響是情緒狀態時，血糖增加，血壓升高、心跳加快、加強，瞳孔擴大，緊張感和不安感增加。

（6）性腺，包括睪丸和卵巢：①睪丸分泌雄激素，主要機能及對行為的影響是促進精子生長和男性生殖器的發育，激發并維持男性第二性征；②卵巢分泌雌激素和黃體酮。雌激素的主要機能及對行為的影響是刺激子宮、陰道和乳腺的生長發育，激發和維持女性第二性征；黃體酮的主要機能及對行為的影響是保證受精卵植入、保胎，促進乳腺發育。

7．試述心理腦機制的研究方法。

答：參見本章復習筆記。

8．討論行為遺傳學的研究方法。

答：遺傳是指生物前后代特征上（包括生理的和行為的）的相似性。行為遺傳學是指綜合遺傳學和心理學的方法，研究行為特征的遺傳，如探討能力、氣質和情緒穩定性在多大程度上是遺傳的。行為遺傳學的研究方法主要有：

（1）遺傳對個體的發展的終生影響，可以用基因型和表現型來表述。個體心理與行為的發展是遺傳和環境交互作用的產物。個體有了自我意識之后，像智力、特殊能力、創造力等特性則是遺傳、環境和自我意識交互作用的產物。遺傳對個體的發展的終生影響，可以用基因型和表現型來表述。基因型是指個體的整個遺傳稟賦，表現型則是指在特定的環境中具有一定基因型的個體遺傳得以實現的程度。遺傳對行為的影響總是離不開環境的。

（2）選擇性繁殖是對動物特性遺傳的一種研究方法，即讓具有某種高水平特性的動物和低水平特性的動物分欄交配以考察行為特性遺傳的情況。如果某些特質是受遺傳影響的，就應該能夠以選擇性繁殖得到明顯的改變；反之，則可以斷定它們主要是受環境因素的影響。由于倫理的限制，選擇性繁殖的方法不能用于人類本身。

（3）雙生子研究是一種好的方法。雙生子可分為同卵雙生和異卵雙生。同卵雙生是由同一受精卵發育而成，具有相同基因型；異卵雙生是由兩個不同的卵子和兩個不同的精子結合而成的兩個受精卵發育而成，其基因型不同。異卵雙生子的相似性與其同胞兄弟姊妹相同。由于理論上雙生子有著最為接近的后天環境，同卵雙生子和異卵雙生子在行為相似性上的差異可以證明行為的遺傳性。

（4）此外，行為遺傳學還有家譜分析法、群體調查分析法等方法。家譜分析法就是研究者選出具有欲研究的特征或異常行為的指標，然后調查該個體家族中的直系親屬和旁系親屬，以確定其遺傳情況的方法。親屬相關法就是用親屬之間（如親子、兄妹）特征上的相關程度來分析遺傳力的方法。群體調查分析法就是調查某種異常現象在一般群體中的出現率和患者親屬的出現率，測驗其顯著性，以確定這種異常現象是否與遺傳有關的方法。