第二节 心理活动的生理基础
【考查要点】
1.神经元的结构和功能;
2.丘脑、下丘脑以及大脑单侧化;
【内容详解】
第一单元 神经系统的构造及功能
神经系统由两大部分组成,大量神经细胞体集中的地方称中枢神经系统,包括脊髓和脑。把中枢神经系统和各个感觉器官、运动器官以及内脏系统联系起来的一根根神经,组成了外周神经系统,或称周围神经系统。
一、神经元及其功能
神经系统和机体的其他器官一样,都是由细胞组成的。
1.定义:组成神经系统的细胞称神经元。神经元是神经系统的基本结构单位和功能单位。
2.结构:如图2.1所示神经元由细胞体、树突和轴突三部分组成。
图2.1 神经元
神经元的细胞体(包括细胞核和细胞质)和树突是灰色的,轴突外部有一层白色的薄膜包围着,这层薄膜叫髓鞘,起着绝缘的作用,使轴突之间的电位变化不致相互干扰。
3.功能:神经元具有接受刺激(信息)、传递信息和整合信息的功能。
(1)树突——接受外界刺激,将外界刺激的物理、化学等的能量转化为神经冲动,或者接受前一个神经元传来的神经冲动,再将神经冲动传至细胞体。
(2)轴突——将神经冲动从细胞体传到其他神经元。
(3)突触——前一个神经元和后一个神经元彼此接触的部位。前一个神经元的神经冲动传到突触,会引起突触间隙化学物质,即神经递质的变化,神经递质的变化将神经冲动传至下一个神经元。
4.种类
神经元包括:
(1)感觉神经元:又叫传入神经元,它把神经冲动从感觉器官传至中枢神经;
(2)运动神经元:又叫传出神经元,它把神经中枢发出的指令传至效应器官;
(3)中间神经元:在感觉神经元和运动神经元之间起联络作用的联络神经元。
5.反射活动:
感觉器官(称做感受器)接受外界刺激,产生神经冲动,神经冲动沿感觉神经传至神经中枢,神经中枢再发出指令,经运动神经传至运动器官(称做效应器),对外界刺激做出回答性反应,构成了一个反射活动。如下:
外界刺激→感觉器官(感受器)→神经冲动→感觉神经→神经中枢→运动神经→运动器官(效应器)→回答性反应
二、外周神经系统及其功能
许多神经元的轴突聚集在一起组成神经纤维,构成一根神经。外周神经系统就是由遍布全身的神经组成的,它是联系感觉输入和运动输出的神经机构。
1.12对脑神经和31对脊神经
从解剖上看,外周神经系统包括12对脑神经和31对脊神经。
12对脑神经有嗅神经、视神经、动眼神经、滑车神经、三叉神经、外展神经、面神经、位听神经、舌咽神经、迷走神经、副神经和舌下神经。
其中有感觉的,如主管嗅觉、视觉的嗅神经、视神经;主管听觉与身体平衡感觉的位听神经。有运动的,如主管眼球运动的动眼神经、滑车神经和外展神经;主管咽部和肩部运动的副神经;主管舌肌运动的舌下神经。也有兼有感觉、运动机能的混合神经。如主管面部、牙齿、鼻腔、角膜、头皮、口唇和咀嚼肌感觉和运动的三叉神经:主管面部肌肉运动和部分味觉,并支配眼泪和唾液分泌的面神经;主管味觉、咽头肌肉运动和唾液腺分泌的舌咽神经,以及调节内脏、血管及腺体等机能的迷走神经等。
31对脊神经均由脊椎两侧的椎间孔发出,分为前、后两支,分管颈部以下身体相关部位的感觉和运动。包括颈神经8对,胸神经12对,腰神经5对,骶神经5对和尾神经1对。脊神经从脊髓发出后总是向下行的,所以任何一节脊髓受到损伤,这节以下的神经所引起的感觉和所支配的运动将受到损伤。
2.躯体神经系统和自主神经系统
从功能上划分,又可以将外周神经系统分为躯体神经系统和自主神经系统。
躯体神经是到达各个感觉器官和运动器官的神经,中枢神经系统通过它们,支配着感觉器官和运动器官,由此,我们可以分辨感觉和支配运动器官的运动。
自主神经又叫植物神经,是支配内脏器官的神经。分布于心脏、血管、呼吸器官、胃肠平滑肌和腺体等内脏器官。
根据植物神经的中枢部位和形态特点,可将自主神经系统分为交感神经和副交感神经。它们两者的活动具有拮抗作用。
(1)交感神经的功能在于唤醒有机体,调动有机体的能量;
(2)副交感神经的功能则在于使有机体恢复或维持安静的状态,使有机体储备能量,维持有机体的机能平衡。
自主神经一般不受意识支配,经特殊训练,意识或意念可在一定程度上调节自主神经的活动。人在情绪状态下会有明显的生理变化,因此,自主神经的活动与情绪有密切的关系。
三、中枢神经系统及其功能
大量的神经细胞集中的地方称作神经中枢。中枢神经系统包括脊髓和脑。脑又由脑干、间脑、小脑和端脑构成。
1.脊髓
脊髓呈柱状,自上而下越来越细,中间是个管;其横切面接近于圆;管周围呈H形的灰质部分称脊髓灰质。脊髓前端主要由大型的运动神经元构成;后端主要由感觉神经元构成;中段前后端之间集中了自主神经元。
灰质的外边是脊髓的白质,由脊神经的神经纤维构成,负责向脑传送神经冲动,或者把脑发出的神经冲动传递到效应器官。
脊髓是中枢神经系统最低级的部位,除传递信息外,也能完成一些简单的反射,如膝跳反射等。
2.脑干
脑干位于颅腔内与脊髓相连接的部位,包括延脑(又叫延髓)、桥脑和中脑三个部分。它是脑的最古老的部位,也是维持生命的基本活动的主要机构。
(1)延脑紧接脊髓,是上下行神经纤维的通道。但是,从身体两侧来的神经纤维,经延脑的椎体交叉向对侧传导,使大脑两半球与身体两侧成为对侧传导和对侧支配的状况。此外,延脑中还有支配呼吸和心跳的中枢。
(2)桥脑在延脑之上,小脑之前,是神经纤维上下行的通道,也是联系大脑与小脑之间神经纤维的通道。
(3)中脑在桥脑之上,是上下行神经纤维的通道,中脑里还有瞳孔反射和眼动的中枢。
(4)脑干网状结构由许多散在于纵横交错的神经网中的大小不等、类型不同的神经元构成,贯穿于脑干的大部分区域。其神经纤维弥散性的投射,调节着脑结构的兴奋性水平,是睡眠与觉醒的神经结构。它使有机体在一定刺激作用下,保持一定的唤醒水平和清醒状态,维持注意并激活情绪。
3.间脑
间脑位于脑干之上,被大脑两半球覆盖着,由丘脑、上丘脑、下丘脑和底丘脑四部分构成。脑干的网状结构也一直延续到间脑。
(1)丘脑:除嗅觉器官以外,其他感觉器官来的神经元都要在丘脑换一个神经元才能到达大脑,因此,丘脑是大脑皮层下除嗅觉外所有感觉的重要中枢,它对传入的信息进行选择和整合,再投射到大脑皮层的特定部位;
(2)上丘脑:参与嗅觉和某些激素的调节;
(3)下丘脑:自主神经系统在大脑皮层下重要的神经中枢,调节着内脏系统的活动;
(4)底丘脑:调节肌张力,使运动能够正常进行。
4.小脑
小脑位于延脑和桥脑的后方,通过三对小脑脚与桥脑和延脑相连;小脑两侧半球又通过其间的环状部化连结成为一个整体。
小脑的结构与脊髓相反:表层是灰质,深层是白质。
其功能是保持身体平衡,调节肌肉紧张度,实现随意和不随意运动。
四、大脑的结构与功能
端脑,也就是平常所说的大脑,覆盖于脑干、间脑和小脑之上,它中间的裂缝称纵裂,纵裂把大脑分为左右两个半球。
1.大脑的组成
(1)胼胝体:纵裂的底上的一个大的横行纤维束,它把大脑两半球连接了起来;
(2)大脑灰质:又称大脑皮质或大脑皮层:大脑外层密集的神经细胞体;
(3)大脑白质:大脑内部髓鞘化了的神经纤维;
(4)基底核:白质内的灰质核团。
大脑灰质的总重量约为600克,占全脑重量约1400克的40%,总面积约为2200平方厘米。大脑皮层的高度发达是人脑的主要特征。
图2.2 大脑左外侧面示意图
2.大脑的沟回
每一侧的大脑半球都可分为三个面:宽广隆起的外侧面,平坦的内侧面和不大规则的下面。大脑半球的外侧面(见图2.2),除明显可见的外侧裂外,还布满了深浅不等的沟。
(1)自半球上缘中点斜跨外侧面的一条沟叫中央沟,它的前边和后边都有一条几乎和它平行的沟,一条叫中央前沟,一条叫中央后沟。
(2)相邻两个沟之间隆起的部分叫大脑的回,中央沟前后的两个回分别叫中央前回和中央后回。
(3)这些沟、回是由于各部分皮质发展的速度不同造成的。发展缓慢的部分陷在深部成为沟;发育快的部分隆起成为回。大脑沟回的形成使得有限的颅腔内容纳了更多的神经细胞。
(4)大脑半球的外侧面以外侧裂、中央沟等为界线可以分为四个叶:
①额叶——外侧裂以上、中央沟之前;
②顶叶——中央沟之后、顶枕沟之前;
③枕叶——顶枕沟之后;
④颞叶——外侧裂之下。
顶枕沟是一条人为划定的界线,大约距枕叶后端的枕极4厘米处。额叶最大,约占半球表面的1/3。
3.大脑皮质的不同区域有不同的机能。
(1)颞叶以听觉功能为主,听觉中枢位于颞上回和颞中回;
(2)枕叶以视觉功能为主,视觉中枢位于枕叶的枕极;
(3)顶叶以躯体感觉的功能为主,中央后回是躯体感觉中枢;
(4)额叶以躯体运动功能为主,中央前回是躯体运动中枢。
(5)前额叶皮层和颞、顶、枕皮层之间的联络区与复杂的知觉、注意和思维过程有关。
(6)大脑的底面与大脑半球内侧缘的皮层——边缘叶,以及皮层下的一些脑结构共同构成边缘系统,是内脏功能和机体内环境的高级调节控制中枢,也是情绪、情感的调节中枢,它与动物的本能活动有关,也参与记忆的活动。
图2.3 大脑皮层躯体感觉和躯体运动区示意图
6.图2.3是大脑皮层躯体感觉中枢和躯体运动中枢的示意图。从图中可以看到,不论感觉和运动,身体各部位在大脑皮层上的代表区域都是倒置的,即脚在上,头在下(面部五官的位置是正的)。而且身体敏感的部位和运动灵敏的部位,因为管这些部位的神经细胞比较多,所以它们在在大脑皮层上所占的区域比较大;迟钝的、活动少的部位,因为管这些部位的神经细胞比较少,所以它们在大脑皮层上所占的区域比较小。
由于延脑的椎体交叉,大脑两半球和身体两侧是对侧传导的关系。
五、大脑两半球功能的不对称性
1.单侧化的定义:大脑两半球的解剖结构基本上是对称的,但其功能又是不对称的,这种功能的不对称性称做“单侧化”。
2.大脑两半球的分工和生活中用手的习惯有关,惯用右手的人,左半球言语功能占优势,和言语有关的,像概念形成、逻辑推理、数学运算这些活动左半球也占优势;右半球占优势的功能是不需要语言参加的空间知觉和形象思维活动,如音乐、美术活动,情绪的表达和识别能力等。
左利手的人,有的和右利手的人相反,有的则没有单侧化的现象。左右手的分工形成以后,右利手的人如果左半球受损伤,言语功能便会发生障碍,而且难以在右半球再建立起言语的中枢。
3.1860年法国外科医生布洛卡(Broca , P.)发现,大脑左半球额叶受损伤导致了运动性失语症,即患者虽然发音器官并没有毛病,却失去了说话的能力。但患者仍保留了听懂别人说话,以及写字和阅读的能力。布洛卡的发现已经证明了,对于右利手的人来说,他们的左半球言语功能占优势,为纪念布洛卡的发现,人们把左半球主管言语表达的区域称做布洛卡区。
4.20世纪60年代,美国神经心理学家罗杰·斯佩里(Spery, R.W.)做了“割裂脑”的实验。割裂脑手术就是切断病人联结左右两个半球的神经纤维束——胼胝体,把两个半球分裂开来。做割裂脑手术的两个病人是右利手,手术前,他们的两只手都能写字和画画,但在手术后,右手只受左半球支配,左手只受右半球支配;右手能写字,左手能画画;右手不再会画画,左手不再会写字了。所以这一实验结果进一步证明,对于右利手的人来说,他的左半球言语功能占优势,右半球空间知觉和形象思维功能占优势。
第二单元 内分泌系统与心理
内分泌系统由垂体腺、肾上腺、甲状腺、胸腺、胰腺、性腺等组成。它受自主神经系统支配,各腺体之间又有互相支配的关系。下边介绍的是和人的心理活动联系最为直接的几种内分泌腺。
一、垂体腺
垂体腺位于丘脑下部,受丘脑控制,由垂体前叶和垂体后叶组成。垂体后叶控制着泌尿、血压,并影响着分娩和乳汁的分泌。垂体前叶直接影响着生长的速度和生长持续的时间,并影响着其他腺体的活动。
二、肾上腺
肾上腺位于肾脏的上部,由肾上腺皮质和肾上腺髓质两个腺体组成。肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素,它们的作用与自主神经系统中交感神经系统活动所引起的现象类似。肾上腺皮质分泌肾上腺类固醇,其分泌受垂体腺的调节,对有机体的生理平衡和情绪行为有重要的影响。
三、甲状腺
甲状腺位于气管下端的两侧,分泌甲状腺素,其功能是促进机体代谢,增进机体的发育。
甲状腺分泌功能亢进或不足都要造成代谢机能的疾病。亢进者饭量剧增却不增加体重,病人过分敏感、紧张,情绪容易激动。分泌不足者精神萎靡、记忆力减退、容易疲劳。儿童期患者发育受到严重影响,表现为呆小症。
四、性腺
男性的性腺是睾丸,女性的性腺是卵巢。睾丸分泌睾丸激素,它刺激精子的产生。卵巢分泌雌性激素和孕激素,分别控制排卵、怀孕和月经周期。性腺还促进第二性征的发育。
【本节小结】
1.神经元的结构、功能即种类;
2.神经系统的种类及其功能;
3.大脑皮层的结构与功能;
4.大脑两半球功能的不对称性;
5.内分泌系统的种类及功能;