蘿卜家園生理心理學PPT課件

1、第一章 導論 一. 生理心理學的研究對象及其發(fā)展趨勢 二. 生理心理學的研究方法和技術 三. 腦結構和功能關系的幾種假設 第1頁/共27頁第一節(jié) 生理心理學的研究對象及其發(fā)展趨勢 一、生理心理的研究對象 生理心理學（biological psychology）是研究人類或動物的行為、經驗和心理活動的進化、發(fā)育和生理機制的一門學科。主要致力于心理和行為的神經機制（特別是腦機制）研究。二、生理心理學的學科性質 1、 傳統(tǒng)觀點：受早期方法的限制，認為生理心理學是心理學與生理學之間交叉的邊緣學科。 采用“以方法為中心”的研究思路。2、新的理論：隨著新技術的產生，認為生理心理學是心理學、神經科學和信息科

2、學之間的交叉學科。 采用“以問題為中心”的研究思路：廣泛采用心理學、神經科學和信息科學的先進方法，圍繞“腦功能與結構的關系”這一主題，從分子、細胞、腦區(qū)或整個大腦的神經網絡的各個層次，開展心理活動的生理機制研究。第2頁/共27頁 三、腦研究的歷史回顧 以技術方法的發(fā)展為導向，人類對心、腦關系的認識，大體分為6個相對的歷史時期，提出了6種主要的理論： (一)自然哲學理論： 從自然哲學的角度，即物質與精神的關系角度，試圖對心、腦關系進行解釋。雖受當時自然科學不發(fā)達的限制，理論比較膚淺，但反映了生理心理學理論的萌芽。 中國哲學：公元前三世紀在中國古代醫(yī)書中就明確記載:“心者，五臟六腑之大主也，精神之

3、所舍也”。 西方哲學：公元前七世紀前后，以古希臘哲學家為主要代表，提出了心、腦的表層關系。如德漠克利特()把心理活動與呼吸功能加以類比，提出精靈原子的假說；萊布尼茲(SLeib-niZ)提出心身平行論；笛卡爾()提出了心身交互論。 (二)腦機能定位理論： 是19世紀乃至本世紀前20年腦研究工作的主流及一般觀點，認為人的各種心理活動是由不同腦中樞（或腦機能區(qū)）所控制。其實質是從器官水平上研究心腦關系。 主要源于19世紀中葉生理學的實驗研究： 1811年，貝爾(CBell)將腦分為大腦、小腦，又將脊髓分為背根和腹根；德.雷莫德發(fā)現(xiàn)了神經沖動的電現(xiàn)象 1866年，布羅卡(PBroCa)發(fā)現(xiàn)了位于額葉

4、的“言語運動中樞”； 1874年，維爾尼克()發(fā)現(xiàn)了語言感覺區(qū) 第3頁/共27頁 (三)經典神經生理學理論 19世紀末到20世紀初，英國的生理學家謝靈頓(CSSherrington)和俄國生理學家巴甫洛(IPPavlov)，建立了生理學實驗分析法，以反射論為指導，研究了中樞神經系統(tǒng)的功能，提出了腦特異性機能系統(tǒng)的理論，其研究成果形成了神經生理學的經典理論 。 (四)細胞神經生理學理論 起源于1922年厄蘭格(JErlanger)和加塞(HSGaSSer)將陰極射線示波器應用于神經生理學研究。主要利用核團電極、細胞內、外電極刺激法記錄神經細胞的電活動，研究神經沖動在神經細胞間的電傳導關系，在腦特

5、異性機能系統(tǒng)觀點基礎上，增添了對網狀非特異系統(tǒng)的認識。 (五)化學通路學說 起源于60年代熒光組織化學和熒光生物化學技術在研究腦內單胺類物質的作用方面的研究。在經胞神經生物學關于突觸間電傳導觀點的基礎上，增添了化學遞質傳導，提出了電-化學傳導模式。 (六)當代神經科學的崛起 起源于20世紀70年代中期神經免疫技術、單克隆技術、CT、ERP、NMR等技術的興起，使分子水平的神經科學從單胺類小分子的研究進入到中分子多膚和大分子的受體蛋白質的研究，從突觸前的遞質研究推進到突觸后的受體和離子通道的研究，從而形成了當代由多學科相交叉或組成的神經科學。第4頁/共27頁 四、當代主流與發(fā)展趨勢 1、心理生理

6、學(Psychophysiology)： 以人類被試為實驗對象，在無損傷性情況下測定一些生理功能參數（如心率、血壓、脈搏波、血容積、呼吸、皮膚電阻、大腦電活動、腦磁圖、腦區(qū)域性糖代謝率和血流量等）。屬于在整體水平上研究心理活動的腦機制。 2、生理心理學(Physiopsychology)：以動物為材料，采用損傷法從整體、細胞和分子水平研究心理活動的腦機制。 3、神經心理學(Neuropsychology)：以腦器質性損傷的病人為主要研究對象，采用神經心理測驗和認知實驗分析技術，對腦功能進行定性與定位的研究。 4、神經行為學(Neuroethology)：以動物為材料，研究動物生態(tài)行為的規(guī)律及其

7、與腦功能間的制約關系。 5 5、認知心理生理學(Cognitive psychophysiology)、認知神經心理學(Cognitive neuropsychology)、認知神經生物學(Cognitive neurobiology)分別以正常人類、損傷病人和高等靈長類或哺乳類動物為主要對象，研究認知過程的腦機制，是認知神經科學的幾個重要研究領域。它們與生理心理學的千絲萬縷關系，構成了當代生理心理學的主要發(fā)展趨勢。第5頁/共27頁第二節(jié) 生理心理學的研究方法和技術 一、神經解剖學技術 以死腦為材料，研究腦結構以及神經元間的關系。 （一）組織化學法：包括固定（用甲醛液終組織的自身分解）、切片（

8、冰凍或石蠟切片1080m）、染色、電鏡觀察。 *以il1rapl1分子研究為例。 （二）神經通路追蹤法：包括潰變軸突的研究（破壞神經細胞或切斷軸突數日后，動物處死對腦切片用Nauta-Gygax染色觀察軸突去向）、氨基酸自體放射攝影術、辣根過氧化酶追蹤法。 二、腦損傷法 利用天然或實驗的方法，造成動物腦損傷，然后觀察其功能障礙，推測腦結構與功能的關系。包括橫斷損傷法、吸出操作法、電解損傷法（局部腦通電）、神經化學損傷法、冰凍法、擴布性阻抑法（腦局部區(qū)域電活動抑制）等。 三、刺激法 在不損傷人或動物腦的情況下，研究大腦在受到刺激時的功能改變。包括電刺激法（用無傷害性電流刺激腦的特定部位，觀察心理

9、行為的變化或記錄其他腦部位的誘發(fā)電位）、化學刺激法（腦局部注射神經遞質等激動劑）。第6頁/共27頁 四、電記錄法 將生物細胞活動時伴隨的微弱電流放大后，輸入陰極射線示波器或各種記錄儀，研究大腦神經元的電活動。 單個神經元微電極法 整群神經細胞大電極記錄整群神經細胞放電的場電位變化，即腦電圖法（EEG） 主體從事特定認知任務時多個腦電信號疊加，即平均誘發(fā)電位得到的事件相關電位法（event related potential，ERP）。 五、生物化學分析法 用分子生物學方法分析動物在完成一項心理活動（認知任務）后，腦內蛋白質、神經遞質以及核酸等生化物質的變化。 *動物學習訓練斷頭取腦組織化學法分

10、析蛋白質、RNA含量的變化。 六、腦成像技術 腦結構成像：CT（computerized tomography，CT） MRI（magnetic resonance imagige，MRI ） 腦功能成像：PET葡萄糖代謝能量（耗糖量）測定 fMRI腦活動時的耗氧量測定 七、行為學研究 包括行為的量化和行為性質的觀察與分析。 *以大鼠主動回避訓練為例第7頁/共27頁第三節(jié) 腦結構與功能關系的幾種假設 一、定位學說與整體學說的對立 與腦機能定位學說相對立，19世紀中葉弗洛倫斯（Flourens）提出了腦功能整體觀點。20世紀中葉拉施里（Lashley）將其完善后提出了腦等勢學說，提出均勢活動原理

11、和總體活動原理。 二、功能系統(tǒng)學說 Luria對腦損傷患者研究后，認為腦是一個復雜的動態(tài)功能系統(tǒng)，提出了腦由3個相互獨立又相互聯(lián)系的功能系統(tǒng)構成： （一）第一功能系統(tǒng)動力系統(tǒng) 負責調節(jié)激活與維持覺醒狀態(tài)。由腦干網狀結構和邊緣系統(tǒng)等組成。 （二）第二功能系統(tǒng)信息接受、加工和存儲系統(tǒng) 位于大腦皮層后部，包括枕葉、顳葉和頂葉及相應的皮層下組織。接受來自體內、外和各種刺激，并對其進行加工和存儲。 （三）第三功能系統(tǒng)行為調節(jié)系統(tǒng) 包括額葉的廣大腦區(qū)，負責編制行為程序、調節(jié)和控制行為。 三、模塊學說 20世80年代中期，基于對腦皮層功能柱的研究成果，由Fodor提出了模塊學說。第8頁/共27頁第二章 神經

12、細胞和神經沖動 一、神經系統(tǒng)細胞及功能 二、神經沖動第9頁/共27頁第一節(jié) 神經系統(tǒng)細胞與功能 一、神經元 1、結構 圖2-1 神經元模式圖 胞體、 突起（樹突、軸突） 2、分類 按功能分為：傳入神經元（與感受器相連）、中間神經元、傳出神經元（與效應器相連） 按軸突、樹突數目分為：單極、雙極、多極神經元 按細胞形狀分為：錐體細胞、梭形細胞、顆粒細胞、星形細胞等 二、神經膠質細胞 支持、營養(yǎng)、絕緣和離子代謝作用，也參與腦內免疫反應和神經遞質代謝作用。 三、神經纖維與神經末梢 1、神經纖維：由神經元的長軸突及包裹在外和膠質細胞構成。分為有髓神經纖維和無髓神經纖維。 2、神經末梢：即周圍神經的終末部

13、分。分為兩類： 感覺神經末梢通常特化為感受器。 運動神經末梢與周圍組織共同構成效應器。第10頁/共27頁 四、突觸 1、分類 按信息傳導方式分為化學突觸（以神經遞質傳遞）、電突觸（無神經總遞質）。 2、化學突觸的構成 圖2-2 突觸結構模式圖 前成份：包括突觸前膨大和突觸前膜，釋放神經遞質。 突觸間隙 突觸后成份：主要指突觸后膜，含接受神經遞質的受體。 五、反射弧 1、構成：包括感受器、傳入神經、中樞神經、傳出神經、效應器5個環(huán)節(jié)。 2、功能： 感受器換能（外界刺激能量轉換為生物能量神經沖動）； 傳入神經上行傳導通路 中樞神經信息整合 傳出神經下行傳導通路第11頁/共27頁第二節(jié) 神經沖動 一

14、、神經元的靜息電位 1、定義與特點 靜息電位：指細胞未受刺激時存在于細胞膜兩側的電位差。 特點： （1）細胞膜外正、內負 （2）神經細胞的幅度一般在-70-90（膜內） 2、超極化與去極化 超極化：靜息電位的數值向膜內負值加大的方向變化。 去極化：靜息電位的數值向膜內負值減小的方向變化。 3、靜息電位產生機制 由膜內外Na、K、Ca、Cl離子濃度不同所致。第12頁/共27頁 二、神經元的動作電位 1、基本概念 動作電位：細胞受刺激而興奮時，在膜兩側所產生的快速、可逆、可擴布性的電位變化。涉及受體與離子通道的重要作用。 圖2-3 典型動作電位示意圖 受體及其分類：指存在于突觸前、后膜上的大分子跨

15、膜蛋白質。蛋白結構上存在與配基或配體（如神經遞質）特異性相結合的部位，且結合后能發(fā)生蛋白質構像變化。 按配體類型分為單胺類、膽堿類、氨基酸類、膚類、激素受體和藥物受體等。近年逐漸按發(fā)生的生物效應機制和作用分類，如G-蛋白依存性受體家族、電壓門控受體和自感受體等。 離子通道：指受體蛋白間的間隙結構，又稱受體蛋白通道。 2、產生機制 圖2-3動作電位產生與傳導機制模式圖 上升支：受刺激時，受體物質與受體結合，使離子通道開通，Na離子快速進入細胞內，膜內負電位快速消失轉為正電位，即去極化，產生動作電位的變化。即由Na離子內流所致。 下降支：去極化到峰值時， Na離子通道關閉，K離子的通透性增大，K外

16、流使膜內電位快速下降，即復極化，直至靜息電位水平。由K外流所致。 3、動作電位的傳導：指膜上任何一處產生的動作電位沿整個細胞膜的擴布，其產生的電流稱為神經沖動。 特點：不衰減、雙向性、完整性、絕緣性、相對不疲勞性。第13頁/共27頁第三章 體內的信息交流 一、突觸傳遞及特征 二、激素與行為第14頁/共27頁第一節(jié) 突觸傳遞及特征 一、傳遞過程 電化學電. （前一級神經元） （突觸間隙） （后一級神經元） 二、傳遞特征 1、突觸延擱：即反射弧傳導的總速度比興奮在軸突上的傳導速度慢。 2、時間性總和：短暫時間內的重復刺激產生的效應有累積作用。 *一次輕的刺激狗腿不動，快速、連續(xù)多次等強度刺激時狗腿

17、發(fā)生彎曲反應。 3、空間性總和：不同區(qū)域的數個突觸傳入可對神經元產生累積作用。 *一處輕的刺激狗腿不動，兩處施以等強度刺激時狗腿發(fā)生彎曲反應。 三、突觸處化學傳遞 （一）化學傳遞過程 大體分為5個環(huán)節(jié)： 遞質合成運輸到軸突末梢釋放到突觸間隙與突觸后膜結合產生突觸后電位遞質與受體分離而失活或再攝取。第15頁/共27頁 (二)神經遞質及其類型 1、神經遞質：指由突觸前神經元合成在末梢處釋放，經間隙擴散，特異性與突觸后神經元受體結合，引起信息傳遞的一些化學物質。 2、類型： 根據其生理功能可分為興奮性和抑制性神經遞質: 興奮性遞質:乙酰膽堿、腎上腺素、去甲腎上腺素、多巴胺、5-HT 抑制性遞質:-氨

18、基丁酸、甘氨酸、谷氨酸 3、三類神經遞質系統(tǒng) （1）膽堿遞質（Ach）系統(tǒng)：膽堿能神經元在中樞分布極為廣泛，主要有脊髓前角運動神經元、丘腦后部腹側的特異性感覺投射神經元等都是膽堿能神經元，腦干網狀結構上行激動系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)、紋狀體、邊緣系統(tǒng)的梨狀區(qū)、杏仁核、海馬等部位都含有ACh 。 （2）去甲腎上腺素（NE）遞質系統(tǒng)：主要由腦橋中的藍斑核分泌。 （3）多巴胺遞質系統(tǒng)：主要由腦干（間腦）黑質制造，沿黑質-紋狀體投射系統(tǒng)分布在不同的腦區(qū)，貯存于紋狀體，其中以尾狀核中的含量最多；中腦部分的多巴胺神經元位于中腦腳；丘腦結節(jié)-漏斗部分的多巴胺能神經元位于下丘腦弓狀核。 第16頁/共27頁第二節(jié) 激素與

19、行為 一、激素及其分泌器官 1、定義：指由內分泌腺或散在的內分泌細胞分泌的、能傳遞信息的、高效能的化學物質。 *神經遞質直接遞送到下一級神經元就能發(fā)揮作用，激素需通過血液循環(huán)轉運到受體靶細胞。 2、分泌器官 內分泌腺：垂體、甲狀腺、甲狀旁腺、腎上腺、胰島、性腺等 散在分布的內分泌細胞：存在于消化道黏膜、心、腎等內膜上。 中樞神經系統(tǒng)（特別是下丘腦）兼有內分泌功能的神經元。 二、激素的作用 1、調節(jié)蛋白質、糖和脂肪等物質的代謝過程，維持體內代謝的穩(wěn)態(tài)。 2、促進細胞分裂與分化，確保組織與器官的正常發(fā)育。 3、影響中樞神經與植物性神經的發(fā)育及其活動，與學習、記憶以及行為有關。 4、促進生殖器官的發(fā)

20、育與成熟。 5、與神經系統(tǒng)密切配合使機體更好的適應環(huán)境變化。第17頁/共27頁 三、下丘腦、腺垂體、神經垂體及其功能 下丘腦的內分泌功能：下丘腦基底部存在“促垂體區(qū)”，分泌促垂體釋放激素或抑制激素； 腦垂體中的腺垂體：在下丘腦作用下釋放促其他分泌腺激素； 下丘腦延伸部分的神經垂體：不能合成激素，但存儲與釋放下丘腦分泌的部分激素。 四、激素釋放的控制 中樞神經系統(tǒng)分泌腦激素，再由腦激素控制其他腺體激素的分泌。 控制主要線路： 下丘腦垂體甲狀腺軸 下丘腦垂體腎上腺皮質軸 下丘腦垂體性腺軸 *以甲狀腺激素（T3、T4）合成為例 下丘腦分泌促甲狀腺素釋放激素（TRH）由腺垂體分泌促甲狀腺（激）素（TS

21、H）甲狀腺分泌甲狀腺（激）素（T4、T3）第18頁/共27頁第四章 心理活動的神經形態(tài)學基礎 一、脊椎動物神經系統(tǒng)的組成 二、大腦皮層結構第19頁/共27頁第一節(jié) 脊椎動物神經系統(tǒng)的組成 一、周圍神經系統(tǒng) 1、腦（顱）神經（12對） 胞體位于腦干部位，神經未稍終止于頭面部。 分類：嗅、視 、動眼，滑、叉、 外展；面、聽、舌咽，X迷走神經、XI副神經、XII舌下神經 圖4-1 部分腦神經 位置圖 主要顱神經的功能： （1）動眼、滑車與展神經支配眼肌運動； （2）三叉神經：由三叉神經節(jié)分出的三個周圍支眼神經、上頜神經（上頜部感覺）、下頜神經（下頜部感覺與運動）構成，眼神經主干又分為腭神經、淚腺神經

22、、睫狀神經，與眼部反射有關； （3）迷走神經：由延髓外側溝發(fā)出的多種運動和感覺纖維組成的纖維束，終止于大部分內臟器官，支配其感覺與運動。 （4）副神經支配胸鎖乳突肌和斜方肌。第20頁/共27頁 2、脊神經(31對) C8 T12 L5 S5 Co1 圖4-2 31對脊神經 胞體位于脊髓前角、后角，分別形成前根、后根，兩根再集束成為脊神經。終止于軀干和四肢，參于其感覺（后根）和運動（前根）。 3、植物性神經（內臟神經、自主神經） 分類：交感神經、副交感神經 圖4-3 植物神經系統(tǒng)分布示意圖（下載） 交感神經：由脊髓第1胸節(jié)（T1）至第2腰節(jié)（L2）脊髓交感核發(fā)出，終止于內臟器官。興奮時內臟活動加

23、強。 副交感神經：由腦干部的腦副交感神經核（動眼副核、上涎核、下涎核、迷走神經背側運動核）發(fā)出，終止于內臟器官。興奮時內臟活動減弱（抑制）。 第21頁/共27頁二、中樞神經系統(tǒng) 包括脊髓和腦 （一）脊髓 圖4-3 脊髓解剖結構圖1、圖2 1、灰質：脊髓神經元分布位 前角（柱）：含支配橫紋肌的運動神經元（神經元），發(fā)出的軸突（纖維）構成脊神經前根。 后角（柱）：含接受軀體感覺信息的感覺神經元。 2、白質：脊髓纖維（脊髓神經元軸突）分布位 （1）主要上行束： 薄束和楔束（位于后索）：分別上行到延髓的薄束核與楔束核，進而在腦干部形成內側丘系，感覺軀體關節(jié)、肌肉等深部的位置覺、振動、運動等信息（與軀體

24、深感覺有關）。 脊髓丘腦束（位于側索和前索）：分為脊髓丘腦側束、脊髓丘腦前束，上行到腦干部后合并為脊髓丘系，直接投射到丘腦。感覺軀體淺表部的輕觸壓覺、溫度覺等（與軀體淺感覺有關）。 （2）主要下行束： 皮質脊髓束或錐體束：自中央前回發(fā)出，沿延髓部的錐體束（交叉或不交叉）下行至脊髓前角，控制軀體的運動。第22頁/共27頁 （二）腦 分為腦干（延髓、腦橋、中腦）、小腦、間腦、大腦（端腦） 圖4-4 腦解剖圖 1、腦干 圖4-5 腦干結構圖1、圖2 （1）延髓主要神經核團 迷走神經背側運動核：副交感神經節(jié)前神經元； 舌下神經核：第XII對顱神經（舌下神經）元； 耳蝸核：聽覺傳導的第二級神經元； 薄束

25、核與楔束核：軀體深感覺傳導第二級神經元； 下橄欖核： 孤束核：與味覺傳導和內臟感覺有關。 （2）腦橋主要神經核團 三叉神經感覺核：與頭面部的深感覺與淺感覺有關，包括三叉神經感覺主核、三叉神經脊髓束核、三叉神經中腦核、三叉神經運動核； 藍斑核：分泌去甲腎上腺素神經遞質。第23頁/共27頁 （3）中腦主要結構及神經核團 四疊體：位于中腦背側，由2對（4個）突起構成，分別為上丘、下丘，是視（上丘）、聽（下丘）運動的反射中樞。 大腦腳：位于中腦腹側，是大腦與其他腦區(qū)纖維聯(lián)系集中的地方。 上丘臂、頂蓋前區(qū)：上丘臂位于中腦上部水平，連接中腦上丘與間腦的外側膝狀體，頂蓋前區(qū)與上丘臂緊連。二者均與眼的光反射有關。 動眼神經核和滑車神經核：分別位于中腦四疊體的上、下丘被蓋部，發(fā)出神經纖維至除外直肌以外的所有眼肌。 紅核：位于中腦被蓋中部，與軀體運動控制有關。 黑質：位于中腦底部，其部位的神經元多含有神經黑素。 （4）腦干網狀結構：由延髓、腦橋和中腦中央被蓋區(qū)內的