第二章 心理活動的生理基礎(chǔ)

第一節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的構(gòu)造及功能

一、神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

（一）神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)

神經(jīng)系統(tǒng)和機體的其他器官一樣，是由細(xì)胞組成的。神經(jīng)細(xì)胞又稱為神經(jīng)元，神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位。它由細(xì)胞體、樹突和軸突三部分組成（如圖2-1）。

神經(jīng)元具有接受刺激、傳遞信息和整合信息的功能。細(xì)胞體接受信息，對信息進(jìn)行整合，并產(chǎn)生神經(jīng)沖動。軸突負(fù)責(zé)把細(xì)胞體發(fā)出的信息傳遞到其他神經(jīng)元。樹突的主要功能是從其他神經(jīng)元處接受信息。所謂接受刺激就是把刺激的物理、化學(xué)能量轉(zhuǎn)化為神經(jīng)能，即神經(jīng)沖動；傳遞信息就是沿著神經(jīng)纖維傳遞神經(jīng)沖動，或從感覺器官傳至中樞，或從神經(jīng)中樞傳至效應(yīng)器官；整合信息就是對信息進(jìn)行分析和綜合。

（二）神經(jīng)元的種類

神經(jīng)元分為感覺神經(jīng)元、運動神經(jīng)元和中間神經(jīng)元三種。感覺神經(jīng)元又稱為傳入神經(jīng)元，其功能是將連接在皮膚、肌肉、關(guān)節(jié)等感覺器官和內(nèi)臟器官上的感受器接受的刺激信息經(jīng)神經(jīng)沖動傳到中樞神經(jīng)系統(tǒng)。運動神經(jīng)元又稱為傳出神經(jīng)元，其功能是將中樞神經(jīng)系統(tǒng)加工后發(fā)出的神經(jīng)沖動傳至肌肉、關(guān)節(jié)、腺體等效應(yīng)器。中間神經(jīng)元又稱為聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元，它們只存在于腦和脊髓之中，將來自感覺神經(jīng)元的神經(jīng)沖動傳遞給其他中間神經(jīng)元或運動神經(jīng)元，其主要功能是聯(lián)結(jié)傳入神經(jīng)元和傳出神經(jīng)元的神經(jīng)沖動。

（三）神經(jīng)元之間的聯(lián)系——突觸

神經(jīng)元之間的聯(lián)系是通過突觸進(jìn)行和實現(xiàn)的，突觸是神經(jīng)元之間彼此接觸的部位。它們有三種接觸形式，即軸突與細(xì)胞體、軸突與軸突和軸突與樹突。信息通過突觸，從一個神經(jīng)元傳至另一個神經(jīng)元（如圖2-2所示）。突觸是控制信息傳遞的關(guān)鍵部位，它決定著信息傳遞的方向、范圍和性質(zhì)。

二、外周神經(jīng)系統(tǒng)及其功能

許多神經(jīng)元的軸突聚集在一起組成神經(jīng)纖維，構(gòu)成一根神經(jīng)。神經(jīng)系統(tǒng)就是由遍布全身的神經(jīng)組成的。外周神經(jīng)系統(tǒng)是聯(lián)系感覺輸入和運動輸出的神經(jīng)機構(gòu)，它包括由腦神經(jīng)和脊神經(jīng)組成的軀體神經(jīng)系統(tǒng)及自主神經(jīng)系統(tǒng)。

腦神經(jīng)有12對，即嗅神經(jīng)、視神經(jīng)、動眼神經(jīng)、滑車神經(jīng)、三叉神經(jīng)、外展神經(jīng)、面神經(jīng)、聽神經(jīng)、舌咽神經(jīng)、迷走神經(jīng)、副神經(jīng)和舌下神經(jīng)。其中有感覺的，有運動的，也有兼有感覺、運動機能的混合神經(jīng)。

脊神經(jīng)有31對，均由脊椎兩側(cè)的椎間孔中發(fā)出，分為前、后兩支，分管頸部以下身體相關(guān)部位的感覺和運動。

自主神經(jīng)系統(tǒng)由交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)組成，分布于心臟、呼吸器官、血管、胃腸平滑肌和腺體等內(nèi)臟器官，調(diào)節(jié)、支配內(nèi)臟器官的活動。自主神經(jīng)系統(tǒng)一般不受意識的支配，經(jīng)特殊訓(xùn)練，意識或意念可在一定程度上調(diào)節(jié)自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動。交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動具有拮抗作用。交感神經(jīng)系統(tǒng)的功能在于喚醒有機體，調(diào)動有機體的能量；副交感神經(jīng)系統(tǒng)的功能則在于使有機體恢復(fù)或維持安靜狀態(tài)，使有機體儲備能量，維持有機體的機能平衡。人在情緒狀態(tài)下會有明顯的生理變化，因此，自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動與情緒有密切的關(guān)系。

三、中樞神經(jīng)系統(tǒng)及其功能

大量的神經(jīng)細(xì)胞集中的地方稱作神經(jīng)中樞。中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括脊髓和大腦（圖2-3所示）。

（一）脊髓

脊髓由外周神經(jīng)系統(tǒng)的脊神經(jīng)胞體和神經(jīng)纖維構(gòu)成，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最低級的中樞。它能向大腦傳送神經(jīng)沖動，或者把大腦發(fā)出的神經(jīng)沖動傳遞到效應(yīng)器官；也能完成一些簡單的反射。

（二）腦干

腦干位于顱腔內(nèi)與脊髓相連接的部位，包括延腦、腦橋和中腦三部分。它是腦的最古老的部位，也是維持生命的基本活動，如呼吸、心跳、體溫調(diào)節(jié)等生理活動的主要機構(gòu)。

延腦緊接脊髓，是上下行神經(jīng)纖維的通道。但是，從身體兩側(cè)來的神經(jīng)纖維，經(jīng)延腦的椎體交叉向?qū)?cè)傳導(dǎo)，使大腦兩半球與身體兩側(cè)成為對側(cè)傳導(dǎo)和對側(cè)支配的狀況。此外，延腦中還有支配呼吸和心跳的中樞。

腦橋在延腦之上，小腦之前，是神經(jīng)纖維上下行的通道，也是聯(lián)系大腦與小腦，以及兩個小腦半球之間神經(jīng)纖維的通道。

中腦在腦橋之上，是上下行神經(jīng)纖維的通道，也是瞳孔反射和眼動的中樞。

腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是許多散在的神經(jīng)核團(tuán)和上、下行神經(jīng)纖維交織構(gòu)成的一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，貫穿于腦干的大部分區(qū)域。它是調(diào)節(jié)睡眠與覺醒的神經(jīng)結(jié)構(gòu)，使有機體在一定刺激作用下，保持一定的喚醒水平和清醒狀態(tài)，維持注意并激活情緒。

（三）間腦

間腦位于腦干之上，包括丘腦和下丘腦。

丘腦是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)最高部位的終端，在控制睡眠和覺醒中起重要作用。此外，丘腦還是大腦皮質(zhì)下感覺的較高級中樞，除嗅神經(jīng)外，其他感覺神經(jīng)都要在丘腦換一個神經(jīng)元才能到達(dá)大腦皮層。

下丘腦是調(diào)節(jié)自主神經(jīng)系統(tǒng)活動的直接中樞，對調(diào)節(jié)內(nèi)臟器官和內(nèi)分泌系統(tǒng)的活動，激活情緒起著重要的作用。

（四）小腦

小腦位于延腦和腦橋的后方，是保持身體平衡、調(diào)節(jié)肌肉緊張度、實現(xiàn)隨意和不隨意運動的機構(gòu)。

邊緣系統(tǒng)是由大腦皮層底部向內(nèi)翻卷而形成的。它由覆蓋在腦干和間腦之上，并延伸到整個大腦皮層里面的邊緣葉，以及連接在邊緣葉下邊的杏仁核、下丘腦、腦下垂體組成。它調(diào)節(jié)著腦干和下丘腦的功能，是支配動物本能行為、調(diào)節(jié)內(nèi)臟器官活動、整合情緒體驗的重要機構(gòu)。邊緣系統(tǒng)的海馬結(jié)構(gòu)是短時記憶的機構(gòu)。

四、大腦皮層的結(jié)構(gòu)與功能

（一）大腦的結(jié)構(gòu)

大腦由左右兩個半球組成，其外層是密集的神經(jīng)細(xì)胞體，即大腦皮層；其內(nèi)部是髓鞘化了的神經(jīng)纖維，稱為大腦白質(zhì)。

從表面來看，大腦有幾個裂縫，也有許多溝。把兩半球分開的裂縫叫中央裂，大腦和小腦之間的裂縫叫橫裂，大腦左右兩側(cè)的裂縫叫外側(cè)裂。溝是由大腦皮層的褶皺形成，褶皺增大了大腦皮層的面積，在有限的顱腔內(nèi)可以容納更多的神經(jīng)細(xì)胞。

以溝和裂為界線，可把大腦皮層分為額葉、頂葉、枕葉和顳葉四個部分。外側(cè)裂以上，中央溝以前是額葉；中央溝之后，枕頂溝之前是頂葉；枕頂溝之后是枕葉；外側(cè)裂之下是顳葉。大腦皮層不同腦區(qū)位置（如圖2-4所示）。

（二）大腦皮層

大腦皮層的不同區(qū)域有不同的機能。大腦大致可分為三個機能區(qū)，即皮層感覺區(qū)、皮層運動區(qū)和皮層聯(lián)合區(qū)。皮層感覺區(qū)又分為視覺區(qū)（枕葉后端）、聽覺區(qū)（顳葉的顳上回）和軀體感覺區(qū)（頂葉的中央后回）。皮層運動區(qū)位于額葉的中央前回。皮層聯(lián)合區(qū)是不直接與感覺過程和運動過程相聯(lián)系，而是起著聯(lián)絡(luò)、綜合作用的結(jié)構(gòu)和機能系統(tǒng)，它在大腦皮層中執(zhí)行著高級的心理功能。

大腦皮層的感覺區(qū)包括軀體感覺中樞、視覺中樞、聽覺中樞、嗅覺中樞和味覺中樞。感覺區(qū)主要接受來自各種感覺器官的神經(jīng)沖動，并對傳遞的信息進(jìn)行整合與加工。（如圖2-5所示）

軀體感覺區(qū)位于中央溝后回的左、右頂葉部位，是軀體感覺的主要投射區(qū)，叫作機體感覺區(qū)。例如，人的觸摸覺、溫度覺、壓覺等軀體感覺都在頂葉的機體感覺區(qū)上。

視覺區(qū)位于腦后部的枕葉，它專門處理由視網(wǎng)膜傳遞的視覺信息。從兩個眼睛傳遞的信息都會到達(dá)大腦兩半球的枕葉，但需要經(jīng)過視覺交叉，即來自雙眼右半邊的信息（視野的左半邊），傳遞到大腦皮層右半部，雙眼左半部的信息（視野的右半邊）則傳遞到大腦皮層的左半部，枕葉對經(jīng)視覺神經(jīng)交叉的信息整合后產(chǎn)生視覺。

聽覺區(qū)位于大腦外側(cè)裂下部兩側(cè)的顳葉，專門處理由耳朵傳遞的聲音信息。大腦皮層顳葉區(qū)接受來自雙耳的信息，與視覺區(qū)一樣，大腦皮層顳葉得到的信息，主要來自頭部另一側(cè)的耳，因此帶有雙側(cè)性。如果聽覺區(qū)受損，即使其他聽覺器官正常，也將造成聽覺喪失。

五、大腦兩半球功能的不對稱性

大腦兩半球的解剖結(jié)構(gòu)基本上是對稱的，但其功能又是不對稱的，這種不對稱性叫作“單側(cè)化”（如圖2-6所示）。

大腦兩半球的分工和生活中用手的習(xí)慣有關(guān)，慣用右手的人，左半球言語功能占優(yōu)勢，和言語有關(guān)的，像概念形成、邏輯推理、數(shù)學(xué)運算這些活動，左半球也占優(yōu)勢；右半球是不需要語言參加的空間知覺和形象思維，像音樂、美術(shù)能力，情緒的表達(dá)和識別能力等占優(yōu)勢。左利手的人，有的和右利手的人相反，有的則沒有單側(cè)化的現(xiàn)象。左右手的分工形成以后，右利手的人如果左半球受損傷，言語功能便會發(fā)生障礙，而且難以在右半球再建立起言語的中樞。

1860年法國外科醫(yī)生布洛卡發(fā)現(xiàn)，大腦左半球額葉受損傷導(dǎo)致了運動性失語癥，即患者雖然發(fā)音器官并沒有毛病，卻失去了說話的能力，但患者仍保留了聽懂別人說話以及寫字和閱讀的能力。布洛卡的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)證明了左半球的言語優(yōu)勢，為紀(jì)念布洛卡的發(fā)現(xiàn)，人們把左半球主管言語的區(qū)域叫作布洛卡區(qū)。20世紀(jì)60年代美國神經(jīng)心理學(xué)家斯佩里（R.Spery）所做的“割裂腦”實驗，即在切斷胼胝體（聯(lián)結(jié)左右兩個半球的一束橫行的神經(jīng)纖維），把兩個半球分裂開的右利手病人身上做的實驗證明，他們在手術(shù)前都能用左手和右手寫字和畫畫，但在手術(shù)后，他們只保留了右手會寫字，左手會畫畫的能力；右手不再會畫畫，左手不會寫字了。因為這時右手只受左半球支配；左手只受右半球支配了，所以這一實驗結(jié)果進(jìn)一步證明了這樣的結(jié)論，即對于右利手的人來說，他的左半球言語功能占優(yōu)勢，右半球空間知覺占優(yōu)勢。