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文檔簡介
1、生理心理學(三版)心理學的學科分支基礎心理學:普通心理學、實驗心理學、認知心理學、發(fā)展心理學、社會心理學、人格心理學、變態(tài)心理、生理心理學、心理生理學、神經(jīng)心理學 、心理學史應用心理學: 臨床心理學、心理咨詢、心理治療 教育心理學、心理測量學、管理心理學、市場和消費心理學、老年心理學 等等生理心理學第1章1 節(jié)學科性質及其科學與社會價值心身關系心物關系心腦關系什么是心理學?心理學是研究意識的科學(1870s):內(nèi)省法心理學是研究行為的科學(1920s):S-R法心理學是研究人腦認知加工過程的科學(1960s)心理學是研究人腦兩類信息加工過程的科學(1980s):外顯加工與內(nèi)隱加工心理、行為:腦
2、外顯的意識加工過程的表達 腦內(nèi)隱的無意識加工過程的表達 動機、目標導向和執(zhí)行監(jiān)控過程構造學派和機能學派心理、精神、心態(tài)等詞義,包含下列四個方面內(nèi)容認知過程:知覺、注意、記憶、語言思維情感過程:本能、需求 、情緒、情感、心境意志過程:動機、意向、意志、執(zhí)行監(jiān)控人格:性格、智能、價值觀、處世哲學(價值取向)意識流:心理功能的動態(tài)變化過程 認知科學及其分支學科1973-1977年之間的新興學科,認知科學是研究智能實體與其環(huán)境相互作用,產(chǎn)生智能原理的科學。人類、動物和智能機都是智能實體。心理學、認知心理學、 心理生理學、神經(jīng)心理學、心理語言學;生理心理學、動物心理學和比較心理學;計算機科學、人工智能學
3、、人工神經(jīng)網(wǎng)絡的研究計算認知科學和哲學對人類智能的理解IQ, Spearman,1904 g 因子, 能力測驗EQ, Bar On 2003,情商測驗, Empathy 2005TOM , 心理理論能力, TOMM (2005-2007人類文明和民族文化的發(fā)展 人類學 古人類學 民族學(2016)心理學的發(fā)展歷程心理學是研究意識的科學(1870s):內(nèi)省法德國海德堡大學關于感官生理學的研究,馮特(Wundt, 1874):Physiological Psychology, 由Titchener 1910 翻譯成英文;1879年萊比錫大學心理學是研究行為的科學 華生(Watson,1913)采用
4、S-R的測量法心理學是研究人腦認知加工過程的科學(1967)心理學是研究人腦兩類信息加工過程的科學(1980s):外顯加工與內(nèi)隱加工生理心理學的相關學科分支生理心理學:1874年之前至今心理生理學:1960s-生物心理學:1970s-神經(jīng)心理學: 1970s-認知神經(jīng)科學 1995-人類神經(jīng)科學 2005-生理心理學第1章2節(jié)生理心理學的基本理論腦功能原理腦機能定位論與等位論的統(tǒng)一性原理 經(jīng)典特異神經(jīng)通路和非特異彌散網(wǎng)絡共同作用的功能原理數(shù)字信號處理和模擬信號處理機制并存的腦網(wǎng)絡原理多重信息加工過程和多重信息流并存的腦功能原理神經(jīng)信息與遺傳信息的關聯(lián)性原理腦功能的系統(tǒng)(模塊)性、層次性和包容性
5、原理:動物性本能模塊、人類種屬的本能模塊、個體習慣化模塊、個體社會意識模塊。作為腦的高級運動形式,心理活動不僅是腦對外間世界的反射(Reflection)活動,也是體內(nèi)環(huán)境和腦動態(tài)信息加工過程的映射(Mapping)活動,制約著心身、心物和心腦關系中多層次性的和遺傳保守性的物質運動過程。人腦實現(xiàn)反射和映射活動時,通過多重信息加工過程和多重信息流并存的組合方式,實施著數(shù)字信號處理和模擬信號處理的機制,構成一個動態(tài)時變的超立方功能體。定位性是相對的、時變性是絕對的,瞬息萬變的。對于本能行為和自動化的行為及其相應的無意識活動而言,腦功能的定位性在一定條件下是主導的;對于耗費心神的意識活動而言,腦功能
6、系統(tǒng)的多維度時變性是主導的。從三維立體的動物腦到六維超立體的人腦 兩側化(Lateralization)頭側化(Encephalization) 皮層化(Corticolization )額側化(Frontalization) 內(nèi)外側化(Media-lateralization)背腹側化(Dorsa-ventralization)腦功能的兩側化和頭側化腦功能的皮層化額側化2022/8/29內(nèi)、外 側化。背-腹側化背側通路直接參與面向目標的動作規(guī)劃和執(zhí)行;腹側通路負責規(guī)劃和執(zhí)行中前后環(huán)節(jié)關聯(lián)信息的加工和執(zhí)行監(jiān)控人類額葉功能有背側腹側梯度,簡稱為背側通路和腹側通路時變的腦功能模塊 與動物本能行為相
7、關的腦功能模塊 飲食、防御、睡眠和性行為人類種屬特異的本能行為模塊 低層次的語言和意識個體習得的習慣性行為模 職業(yè)技能、個人偏好 高級意識活動模塊 意識的清晰性、覺知性、層次性和復雜性 行為類型的層次性社會行為:行為能力、責任能力、職業(yè)活動、社會活動、社會交際習得性行為:認知學習、聯(lián)想學習、獎勵學習習慣性行為:知覺-反應,生活習慣(習性),職業(yè)習慣,運動技能等本能行為:飲食、防御、睡眠、性行為、 人類物種特異性本能:意識和語言生理心理學第1章2 節(jié)生理心理學的方法學有創(chuàng)性方法可逆性干預法無創(chuàng)性方法有創(chuàng)性研究對動物實施的刺激、損傷法神經(jīng)心理學的臨床觀察腦外科手術中的研究方法通夠過硬膜下電極陣列對
8、病人皮層電圖的研究TMS原理儀器的結構和組成發(fā)展歷程機器類型和功能治療作用經(jīng)顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)原理:在于利用脈沖磁場對頭皮和顱骨的穿透力,通過頭皮外的磁力線圈產(chǎn)生的脈沖磁刺激,作用于大腦皮層對其產(chǎn)生局部刺激作用。瞬時脈沖磁場強度至少到達1T(1000高斯)以上,否則磁脈沖無法穿透頭皮和顱骨,刺激達不到腦組織刺激波形:正弦波磁場,或脈沖式磁場刺激線圈和立體定位功能刺激線圈8字形H字形儀器類型sTMS 單脈沖經(jīng)顱磁刺激pTMS 對(雙)脈沖經(jīng)顱磁刺激, rTMS重復脈沖經(jīng)顱磁刺激, cTMS波形可控脈沖經(jīng)顱磁刺激,dTMS深部經(jīng)顱
9、磁刺激等.無創(chuàng)性腦成像法PETMEGfMRI磁共振成像技術的發(fā)展靜息態(tài)功能性磁共振成像(R-fMRI)張力彌散成像技術(DTI)生理心理學第 2章 神經(jīng)系統(tǒng)的結構和功能基礎從心臟的功能(心理)到腦的功能(15-16世紀以前)從精靈原子說和顱相說到反射論(17-18世紀),高級神經(jīng)活動生理學與中樞神經(jīng)系統(tǒng)生理學 (19-20世紀初): 生命中樞、運動中樞、感覺中樞、語言中樞、行為中樞網(wǎng)狀非特異系統(tǒng)理論和中央腦系統(tǒng)學說(1950s)神經(jīng)生物學(1970s): 腦化學通路,神經(jīng)細胞與生物活性分子的功能探索認知神經(jīng)科學(1990s):并行分布式信息加工腦連接組(Connectome, 2010)腦活動
10、圖(BAM,2013)2章節(jié)1 神經(jīng)形態(tài)學神經(jīng)解剖學:CNS/PNS,腦分區(qū),神經(jīng)核團,神經(jīng)通路,功能系統(tǒng)等神經(jīng)組織學:灰/白質,水平分層(6/3層),垂直排列(功能柱/超柱)白質分布(淺/深層)神經(jīng)細胞學:神經(jīng)元/膠質細胞,分類,基本結構一、神經(jīng)細胞學神經(jīng)元:胞體、軸突、樹突.突觸:髓鞘:神經(jīng)纖維膠質細胞:神經(jīng)元的結構與功能 樹突和軸突神經(jīng)末梢,終扣或突觸小體 突觸(synapse):由突觸前膜、突觸后膜和突觸間隙(20-50納米)三個部分組成突觸傳遞:單向傳遞 、突觸延擱 、總和效應 、藥物敏感性 神經(jīng)元與突觸傳遞示意圖膠質細胞膠質細胞二、神經(jīng)組織學灰/白質:腦和脊髓排列關系相反水平分層:
11、新皮層6層、古舊皮層3層垂直排列(功能柱/超柱)腦白質分布(淺/深層)和散在的神經(jīng)核團大腦新皮層細胞六層分布 大腦皮層的柱狀結構模式圖兩半球間的白質 長距離纖維聯(lián)系三、 中樞神經(jīng)系統(tǒng)腦大腦:大腦皮層 、髓質、基底神經(jīng)節(jié)間腦 :丘腦、上丘腦、下丘腦、底丘腦腦干 :中腦、橋腦、延腦小腦 :灰質、白質、深部核脊髓白質:脊髓傳導束灰質:感覺神經(jīng)元,運動神經(jīng)元2022/8/29腦功能基本功能:代謝功能維持自身正常活動、維持機體統(tǒng)一協(xié)調(diào), 對外界刺激產(chǎn)生感覺-運動功能神經(jīng)信息的產(chǎn)生、傳遞和加工(電學機制和化學機制)高級功能:認知、動機、情感和意志行為以及人格中樞神經(jīng)系統(tǒng)各部大腦皮層背外側面:額、顳、頂、枕
12、葉內(nèi)側面:邊緣葉(limbic lobe),底面:嗅皮層大腦皮層的分區(qū)皮層功能區(qū)感覺:枕葉視、顳葉聽、中央后回體覺 運動:中央前回、輔助運動區(qū)、額葉眼區(qū)語言:Broca區(qū)、 Wernicke區(qū)感覺 3級分布 :脊髓或腦干,丘腦,皮層運動 2級分布 :上、下兩級前額葉:背外側、腹內(nèi)側、內(nèi)側大腦皮層的解剖分區(qū)2022/8/29大腦外側面腦矢狀正中切面大腦內(nèi)側面(矢狀正中切面)邊緣系統(tǒng)大腦半球髓質 投射纖維:內(nèi)囊 聯(lián)絡纖維: 前后各腦區(qū)之間的聯(lián)系連合纖維:胼胝體,前連合和海馬連合。基底神經(jīng)節(jié),包括尾狀核、豆狀核、杏仁核和屏狀核。尾狀核與豆狀核組成紋狀體。尾狀核和殼核又稱新紋狀體。 基底神經(jīng)節(jié)間腦丘腦
13、: 感覺中繼核:外側膝狀體、內(nèi)側膝狀體和腹后核 皮層中繼核:前核、腹外核和部分腹前核 聯(lián)絡核:背內(nèi)側核、背外側核,后外側核和枕核 2022/8/29間腦和腦干腦干 腹側多為白質,由脊髓與大腦之間的纖維背側多為灰質,上下排列著12對腦神經(jīng)核、四疊體、藍斑、縫際核被蓋,腦干網(wǎng)狀結構脊髓灰質: 前角、后角、外側角白質:上行、下行傳導束中央管:腦脊液脊髓節(jié)模式圖四、外周神經(jīng)系統(tǒng)腦神經(jīng): 12對顱神經(jīng)脊神經(jīng): 31對脊神經(jīng)交感神經(jīng):胸、 腰段脊髓側角副交感神經(jīng):頸、骶段和迷走神經(jīng)12對腦神經(jīng)脊神經(jīng)自主(植物)神經(jīng)系統(tǒng)生理心理學第2章2節(jié) 神經(jīng)生物學基礎經(jīng)典神經(jīng)生理學電生理學腦電活動及其功能意義腦功能的神
14、經(jīng)生物學基礎謝靈頓的脊髓神經(jīng)生理學貓股四頭肌的反射活動分析脊髓運動神經(jīng)中樞的聚合和發(fā)散效應 中樞興奮和抑制過程及其運動規(guī)律巴甫洛夫的經(jīng)典條件反射理論狗的條件反射模型基本神經(jīng)過程:興奮與抑制條件反射與非條件反射發(fā)射弧暫時聯(lián)系暫時聯(lián)系接通機制細胞電生理學和神經(jīng)信息論 單位發(fā)放:“全或無”的規(guī)律,閾值,調(diào)頻式或數(shù)字式編碼,級量反應:突觸后電位、后電位、感受器電位兩類反應特性: 時間、空間、傳導性、總和性典型動作電位示意圖動作電位 去極化過程:反極化或超射 : 復極化:后超級化:突觸后電位級量反應突觸后電位、后電位、感受器電位調(diào)幅式編碼(模擬計算)時間和空間總和,不能長距離傳遞緩慢(數(shù)十或數(shù)百毫秒)腦
15、電活動及其功能意義腦電圖(Electroencephalogram , EEG ) 平均誘發(fā)電位(Averaged evoked potentials, AEP) 腦干聽覺誘發(fā)反應 事件相關電位腦電圖 EEGa波 8-13 Hz波 14-30 Hz 波 4-7 Hz波 0.5-3.5 HzEEG中度異常平均誘發(fā)電位時間鎖定的疊加 :信/噪比一組復合波 ,分三段:早成分(I波、II等);中成分(N0、Na、Nb或Pa、Pb波) 、晚成分(P100波等)事件相關電位 :平均誘發(fā)電位組成波示意圖神經(jīng)遞質神經(jīng)遞質:神經(jīng)細胞間神經(jīng)信息傳遞所中介的化學物質,統(tǒng)稱 neurotransmitters。神經(jīng)遞
16、質大都是相對分子量較小的簡單分子,包括膽堿類、單胺類、氨基酸類和多肽類等三十多種物質。合成與轉運:神經(jīng)遞質大多在神經(jīng)元胞體內(nèi)合成,沿細胞內(nèi)的微管和微絲滾動式傳輸?shù)缴窠?jīng)末梢,存貯與釋放:存貯在末梢內(nèi)的一些囊泡中,當神經(jīng)沖動傳至末梢時,引起膜的去極化并伴隨大量鈉和鈣離子流入末梢內(nèi),促使存貯神經(jīng)遞質的囊泡膜與突觸前膜融合,隨后裂開,將囊泡內(nèi)的大量神經(jīng)遞質釋放到突觸間隙。在突觸間隙的神經(jīng)遞質有四種不同的命運:與受體結合、被再攝取、降解、成為調(diào)質化學通路膽堿能通路:乙酰膽堿傳遞信息單胺能通路 多巴胺、5-羥色胺、 去甲腎上腺素傳遞信息,氨基酸能通路:甘氨酸、 - 氨基丁酸傳遞信息,阿片肽能通路: 腦啡肽
17、、內(nèi)啡肽、強啡肽傳遞信息神經(jīng)信息的化學傳遞2022/8/29逆信使:腺苷(adenosine)、一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)受體是細胞膜上的特殊蛋白分子:可以識別和選擇性地與某些物質發(fā)生特異性受體結合反應,產(chǎn)生相應的生物效應,由幾個亞基組成的生物信息大分子受體的配基或配體能:與受體蛋白結合的物質,如神經(jīng)遞質、調(diào)質、激素和藥物等的統(tǒng)稱受體分類:G-蛋白依存性受體家族、配體門控受體、電壓門控受體和自感受體細胞內(nèi)信號轉導系統(tǒng)細胞內(nèi)信號轉導系統(tǒng):由細胞內(nèi)第二、三信使和蛋白激酶形成的數(shù)十種活性分子組成蛋白激酶: 由多個亞基組成,其中兩個激活亞基可以進入細胞核內(nèi),激活基因調(diào)節(jié)蛋白促發(fā)基因表達,是長時
18、記憶形成的重要環(huán)節(jié)。2022/8/29Molecular Mechanism of LTP生理心理學 2章節(jié)3 遺傳信息和神經(jīng)信息蛋白質和核酸神經(jīng)分子遺傳學神經(jīng)分子進化論心理、行為和人格的遺傳問題腦蛋白質與核酸腦蛋白質轉換的速度: 半周期為13.741天,也就是說,幾乎平均每個月,腦內(nèi)的蛋白質都更新一次核酸:由核糖(五碳糖)、磷酸和嘌呤堿或嘧啶堿組成,可分成兩大類核酸,即脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。氨基酸肽鍵與多肽鏈蛋白質的四級結構DNA的分子結構由單核苷酸組成的雙螺旋體每個單核苷酸都是由脫氧核糖、磷酸、嘌呤或嘧啶堿組成。組成DNA的嘌呤和嘧啶堿有4種,所以形成了4種主要的脫氧
19、單核苷酸:鳥嘌呤脫氧核苷酸(G)、胞嘧啶脫氧核苷酸(C)腺嘌呤脫氧核苷酸(A)、胸腺嘧啶脫氧核苷酸(T)。 雙螺旋結構 4種堿基形成的4種脫氧單核苷酸兩條多核苷酸鏈 靠其堿基之間的氫鍵連成方向相反的兩條多核苷酸鏈,以磷酸-脫氧核糖作為骨架,圍繞著同一軸心,形成向右旋轉的雙螺旋。右旋DNA,根據(jù)其與水結合的差異,又可分為A-DNA和B-DNA。在右旋DNA的結構中,每10個脫氧單核苷酸構成螺旋的一周。 螺旋距為34埃(1010米)。 脫氧核糖核蛋白(DNP)4種脫氧單核苷酸在DNA分子的螺旋結構中的排列順序就是遺傳密碼,如TAGC等,DNA在細胞內(nèi)多與組蛋白結合成脫氧核糖核蛋白(DNP),以核蛋
20、白的形式存在。DNP主要存在于細胞核,是核仁與核染色體的主要成分。核染色體在細胞有絲分裂中發(fā)生復雜變化DNA傳遞著遺傳密碼,而遺傳密碼的轉錄和翻譯決定著蛋白質的結構與特性,從而影響著機體代謝的主要方面。核仁DNA是蛋白質合成的密碼模板,控制著蛋白質的合成。DNA的結構TCGA兩類堿基(嘌呤、嘧啶)RNA的分子結構RNA分子:核糖的第二位碳原子上比DNA多一個氧原子RNA分子: 沒有DNA中的胸腺嘧啶(T),取代它的是尿嘧啶(U)。在腦內(nèi)RNA的四種單核苷酸中,鳥嘌呤苷酸(G)的含量最高,是腦內(nèi)RNA與其它器官RNA的不同之所在。3種RNA分子核蛋白體RNA (rRNA) :是蛋白質合成的舞臺,
21、主要是在細胞核仁內(nèi)合成的,其合成速度較慢,大約3天才能完成,每周都有新合成的rRNA取代原來的rRNA。信使RNA (mRNA): 是蛋白質合成的密碼,這種密碼是由其分子中3個核苷酸的連接順序形成的“三聯(lián)體”,故又稱三聯(lián)體密碼。 轉移RNA(tRNA): tRNA在蛋白質合成中是活性氨基酸的載體,根據(jù)與mRNA三聯(lián)體密碼堿基對應的原則,把氨基酸轉運到合成蛋白質的舞臺上,從而為合成蛋白質作好準備。神經(jīng)分子遺傳學研究基因控制的神經(jīng)生物學過程:包括發(fā)育過程中神經(jīng)元數(shù)量的基因調(diào)控,突觸形成的調(diào)控,各類神經(jīng)遞質生物合成過程的調(diào)控,受體蛋白和離子通道蛋白生物合成的基因調(diào)控。種屬特異性:這些蛋白分子生物合成
22、所制約的神經(jīng)元、突觸形態(tài)及其神經(jīng)信息傳遞功能,都由種屬特異性的遺傳基因調(diào)控機制所決定。五個分子遺傳學環(huán)節(jié):這個機制大體由五個分子遺傳學環(huán)節(jié)組成分子遺傳學環(huán)節(jié)基因組控制: DNA排列順序的控制,主要發(fā)生在胚胎期或發(fā)育早期轉錄控制:由DNA模板轉錄為mRNA過程的控制,腦內(nèi)存在125萬種轉錄方式,是其他器官的3-5倍之多。轉錄后修飾:經(jīng)轉錄為mRNA以后,神經(jīng)細胞內(nèi)經(jīng)過不同的轉錄后修飾,才能具有生物活性。翻譯控制:將遺傳信息由mRNA翻譯并導致多肽鏈的合成過程稱為翻譯翻譯后修飾:根據(jù)mRNA遺傳信息而合成的蛋白質或多肽,必須經(jīng)過一定的剪裁和修飾,才能成為具有特定生物活性的蛋白質或多肽分子神經(jīng)分子進
23、化論研究腦內(nèi)蛋白質和特殊生物活性分子的系統(tǒng)發(fā)生和種屬差異及其進化方式點突變(point mutation) :DNA分子中某一對堿基發(fā)生變化的遺傳變異現(xiàn)象染色體突變(chromosomal mutations):發(fā)生在有絲分裂的基因復制過程躍變基因(jumping genes) :無論點突變或染色體突變,最終都會導致遺傳基因躍變。 行為遺傳學和腦影像遺傳學行為遺傳學:Fuller and Thompsons 1960 專著行為遺傳學 學會:1972 成立人格的遺傳因素:超過85,000對單卵雙生兒, 100,000對雙卵雙生兒和 45,000 對普通非孿生. 解釋大 5人格的遺傳因素建立環(huán)境-
24、腦-基因相互作用的理論和研究方法學生理心理學第3章 神經(jīng)系統(tǒng)的感覺運動功能 感覺功能:特化的10種感覺,內(nèi)隱與外顯的感覺,3級中樞對特化的感受器調(diào)運動功能:內(nèi)隱的姿勢、平衡和體位保持,快速反應,習慣運動;2級中樞,兩個系統(tǒng)協(xié)調(diào)反應,對特化的效應器控制網(wǎng)狀非特異系統(tǒng):提供適宜的喚醒水平2022/8/29感覺-運動反應視覺信息加工的時程生理心理學第3章1節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的感覺功能特化的10種感受器,閾值,適應性內(nèi)隱與外顯的感覺,3級中樞對特化的感受器調(diào)節(jié)折光成像(1)眼內(nèi)肌肉:睫狀肌、瞳孔擴約肌和瞳孔擴大肌,改變晶狀體曲率和瞳孔變化,本體感受器,中樞:上丘和頂蓋前區(qū),瞳孔反射(pupillary re
25、flex) :視網(wǎng)膜光感受細胞-上丘和頂蓋前區(qū) 自主神經(jīng)節(jié)-瞳孔收縮或散大瞳孔-皮膚反射(pupillary skin reflex):皮膚痛覺感受器-痛覺通路-中腦導水管腹側-睫狀神經(jīng)節(jié)(自主神經(jīng)節(jié))-瞳孔散大折光成像(2)眼外肌:3對眼外肌肉由動眼神經(jīng)、外展神經(jīng)和滑車神經(jīng)支配,控制眼球隨意運動。 調(diào)節(jié)反射:由不隨意性反射活動和隨意性運動反應兩成分組成。支配視軸、晶狀體曲率和瞳孔變化。視軸、晶體曲率和瞳孔同時變化的反射活動就是調(diào)節(jié)反射,是保證外界景物在視網(wǎng)膜上清晰成像的重要生理機制。光感受器視網(wǎng)膜上的兩種光感受器:視錐細胞(色覺)和視桿細胞(光覺 )三種視蛋白:視錐細胞內(nèi)蘭紫色視錐細胞 (4
26、20 nm), 綠色視錐細胞(530 nm),紅色視錐細胞( 560 nm)視桿細胞與光覺視桿細胞的光分解反應:視紫紅質由視蛋白和視黃醛組成,11-順視黃醛(折疊結合式)變成全反視黃醛(與視蛋白分離)光生化效應的放大反應: 二級放大,累計放大5萬倍視桿細胞的光生物物理反應:超極化電位變化;但不是線性變化, A =K log I/I0 (mV)僅僅中等強度光才符合視網(wǎng)膜上的五種細胞垂直傳遞信息:光感受細胞-雙極細胞-神經(jīng)節(jié)細胞水平側抑制信息: 水平細胞 無足細胞感受單位:一個神經(jīng)節(jié)細胞及其與之相連的全部視網(wǎng)膜細胞,感受器電位和神經(jīng)節(jié)細胞的動作電位視網(wǎng)膜神經(jīng)元聯(lián)系示圖 視中樞神經(jīng)元的感受野感受單位
27、大的神經(jīng)節(jié)細胞(周邊)感受野大;水平傳遞的作用產(chǎn)生側抑制,同心圓式的感受野,開中心型與閉中心型外側膝狀體神經(jīng)元感受野也是同心圓視皮層神經(jīng)元感受野:簡單型(IV層,邊界線感知)、復雜型(II、III、V和VI 層,邊角和運動感知)和超復雜型視皮層上的功能柱方位柱 1 mm眼優(yōu)勢柱 0.5 mm顏色柱 0.1-0.15 mm空間頻率柱 視網(wǎng)膜中央50范圍上,17區(qū)皮層,敏感0.3-2.2周/度視角,18區(qū)皮層0.1-0.5周/度。視覺傳導通路 神經(jīng)節(jié)細胞感受野刺激及其單位發(fā)放 開中心細胞激活程度與光、暗對比度的關系圖 二、 聽覺物理聲學:物體振動和聲波參數(shù)之間關系心理聲學:聲波參數(shù)和與人類聽覺的關
28、系聽覺生理學:生理參數(shù)的改變聽覺心理學:聽學的生理心理機制言語聲音頻譜圖 物理聲學和心理聲學參數(shù)頻率(Hz),音高(pitch), 20Hz-16000Hz ,400-1000Hz最適波段,言語聲頻 1000Hz, 60 phon,波幅或聲壓 N/m2,人耳覺察的最小聲壓210-5 N/m2L=20log p/p0 聲壓和閾值之比的對數(shù)單位:分貝dB 音強或響度loudness, 差別閾限 phon復合聲聲譜(spectrum) ,音色trembre 耳的聲學結構外耳:耳廓和外耳道,聚音和聲波傳導中耳:鼓膜-鼓室(聽骨)-卵圓窗,耳咽管內(nèi)耳:前庭、耳蝸和三半規(guī)管 聽覺和平衡覺感受器 耳蝸:2.
29、5 圈管狀,由前庭階、中階(耳蝸管流動著內(nèi)淋巴)和鼓室階,外淋巴的震動通過前庭膜和基膜傳遞給內(nèi)淋巴,基膜上分布著3400內(nèi)毛細胞,12000外毛細胞,通過支持細胞固著于基膜。纖毛上覆蓋著蓋膜位聽器模式圖 聽覺通路螺旋神經(jīng)節(jié):雙極細胞,外周支與內(nèi)耳毛細胞相聯(lián)系,中樞支到延腦耳蝸神經(jīng)核耳蝸神經(jīng)核:較多纖維止于同側上橄欖體和斜方體,再到下丘,少量纖維止于對策下丘;下丘上傳信息到聽神經(jīng)內(nèi)95%纖維來自于與內(nèi)毛細胞相連的雙極細胞(1對1);5%的纖維來自于與外毛細胞相連的雙極細胞(多對1)。內(nèi)側膝狀體顳葉聽皮層41,21,22,42區(qū)音高的聽覺理論共振假說:基膜和毛細胞振動頻率不同,由于基膜寬窄不同,底
30、部窄頂部寬;實際上內(nèi)外淋巴振動是整體不是分離的。位置理論:整體振動中,基膜不同位置的最大敏感振動頻率不同頻率理論與齊射理論:神經(jīng)元發(fā)放頻率不同,不同神經(jīng)元發(fā)放頻率的混合,解釋不了對5000Hz以上聲波的感覺。行波說:不同頻率的行波引起最大興奮的的神經(jīng)細胞在耳蝸內(nèi)分工編碼。較好解釋高頻聲音,200Hz 低頻未發(fā)現(xiàn)行波敏感細胞;但有頂部基膜與聲波的同步化振動。V字形皮層反應曲線,音高-音強坐標,顳橫回內(nèi)側對應耳蝸基部高音敏感區(qū),外側對應耳蝸頂部低音敏感區(qū)。音強的神經(jīng)編碼級量反應:包括毛細胞外周支感受器去極化-140 - -160mV的電位,毛細胞中樞支釋放遞質在雙極細胞突觸后電位;但還受橄欖核下行
31、抑制性調(diào)節(jié)調(diào)頻式編碼:耳蝸螺旋神經(jīng)節(jié)雙極以上的神經(jīng)元細胞分工編碼: 引起每個聽覺神經(jīng)元單位發(fā)放頻率改變的聲刺激的音高范圍稱反應區(qū),由低級中樞到高級中樞神經(jīng)元的反應區(qū)變小,說明細胞分工編碼逐漸代替調(diào)頻編碼 在聽皮層前后方向上依次排列音強逐漸增高的反應細胞音色的神經(jīng)編碼傅氏變換編碼特征提取功能柱聲源空間定位的神經(jīng)編碼鎖相-時差編碼: 左右半球聽皮層對應的神經(jīng)元,對同相位聲波產(chǎn)生同步性單位發(fā)放的機制,稱神經(jīng)元發(fā)放的鎖相機制,因為同步增加單位發(fā)放頻率,只發(fā)生在聲波周期的一定時相。聽覺神經(jīng)元的時差閾0.03ms,所以,相位差超過該閾值,就會產(chǎn)生聲源定位感內(nèi)側上橄欖核:對近距離低頻聲源進行鎖相-時差的定位
32、中樞:雙耳強度差效應:高頻聲音三 、味覺與嗅覺味覺感受器實現(xiàn)細胞分工編碼:甜、咸、苦、酸等4種基本味覺,舌尖甜、咸味覺,兩側舌邊酸、咸味覺,舌后苦味味蕾:含平均為50個味覺感受細胞,主要分布于舌的乳頭 味覺通路不是一對一聯(lián)系:味覺細胞可以與數(shù)個神經(jīng)纖維聯(lián)系,反之,每根神經(jīng)纖維也可能與數(shù)個味覺感受細胞聯(lián)系舌前面2/3區(qū)域:形成味神經(jīng)加入第七對腦神經(jīng)(面神經(jīng))達腦干孤束核舌后1/3區(qū)域 中的味覺感受細胞聯(lián)系的神經(jīng)纖維的細胞體位于巖神經(jīng)節(jié),由此再發(fā)出的味覺傳入纖維加入第九對腦神經(jīng)(舌咽神經(jīng)),止于孤束核舌根及會厭等處味覺感受細胞聯(lián)系的纖維經(jīng)結狀神經(jīng)節(jié)后加入第十對腦神經(jīng)(迷走神經(jīng)),也止于孤束核。 孤
33、束核-橋腦味覺區(qū) -前島葉皮質味覺信息加工感受器電位:去極化電位、超極化電位和超極化-去極化位相性感受器電位,取決于4種基本味刺激呈現(xiàn)的組合方式可能有化學傳遞? 前島葉:神經(jīng)元對甜味刺激發(fā)生反應的細胞分布在一端;對酸和苦味發(fā)生反應的細胞分布在另一端;對咸味發(fā)生反應的細胞則隨機分布在各處 嗅覺感受器與嗅覺通路嗅感受細胞:鼻腔黏膜上皮,外端膨大成為有纖毛的嗅泡,中樞突組成嗅絲,穿過篩孔嗅球:僧帽細胞發(fā)出二級纖維構成嗅束前梨狀區(qū)和杏仁核的內(nèi)側部以及海馬回和鉤回皮層:下行聯(lián)系:嗅皮層發(fā)出下行性纖維與丘腦的味覺區(qū),下行性纖維與下丘腦聯(lián)系。嗅覺信息加工感受器電位:嗅黏膜 神經(jīng)沖動:嗅球為自發(fā)性電活動 70
34、100Hz嗅球前部對水溶物質的氣味感受性強,嗅球后部對脂溶性物質的氣味強外激素(pheromone) 四、軀體感覺淺感覺:包括觸覺、壓覺、振動覺、溫度感覺等深感覺:對關節(jié)、肢體位置、運動及受力作用的感覺內(nèi)臟感覺:分布在臟器、血管壁之中,受到牽拉或觸壓就會引起痛覺信息加工:對刺激模式進行細胞分工編碼,而這些細胞又以不同空間對應關系分布著;對于刺激強度則以神經(jīng)元單位發(fā)放頻率的改變進行編碼脊髓節(jié)段性對應:與體表節(jié)段間的良好對應關系 與皮層拓撲對應性:感受野與功能柱:淺感覺及其上行通路感受器:壓覺感受器、觸覺感受器、振動覺感受器、游離神經(jīng)末梢(溫度覺和痛覺)脊髓神經(jīng)節(jié)-脊髓感覺中樞 脊髓丘腦前束和側束
35、-脊髓丘系-丘腦腹后外側核和后核-內(nèi)囊-皮層上 2/3部 顱神經(jīng)節(jié)-三叉神經(jīng)感覺核 -丘腦腹后內(nèi)側核 -內(nèi)囊- 中央后回的下1/3部 軀體淺感覺與深感覺傳入通路 頭部深感覺和淺感覺傳入通路 深感覺及其傳導通路本體感受器:包括關節(jié)感受器、肌梭感受器、腱感受器、前庭感受器、皮膚中一些感受小體和游離神經(jīng)末梢,分別形成位置覺、動覺和受力作用的感覺 脊髓后柱核 -交叉到對側沿薄束和楔束-內(nèi)側丘系-丘腦腹后核-內(nèi)囊-中央后回 三叉神經(jīng)傳入三叉神經(jīng)節(jié)-三叉神經(jīng)中腦核-交叉至對側形成三叉丘系-丘腦-內(nèi)囊-中央后回 檢測肌張力的功能柱、關節(jié)狀態(tài)功能柱 肌梭的結構及其感覺和運動神經(jīng)纖維 內(nèi)臟感覺與痛覺: 感受器:
36、各種內(nèi)臟都存在著機械、溫度、化學感受器和游離神經(jīng)末梢,自主神經(jīng):內(nèi)臟交感神經(jīng)中也有半數(shù)纖維是傳入性的,副交感性盆神經(jīng)中至少有30的纖維是傳入性,其中迷走神經(jīng) 80%-90的纖維具有傳入功能延腦、下丘腦:呼吸中樞、血壓調(diào)節(jié)中樞、滲透壓調(diào)節(jié)中樞、化學感受中樞、飽食中樞、饑餓中樞、渴中樞等邊緣皮層:內(nèi)側前額葉:痛覺 痛覺:不僅包含感覺成分,還包含有情感成分、植物性成分和運動成分疼痛感的適應性較差:敏感反應疼痛感的性質多樣性:體表疼痛、深部疼痛和內(nèi)臟疼痛等;投射性痛、牽涉性痛;刺痛、鈍痛或灼燒樣痛、痙攣性疼痛和陣發(fā)性疼痛內(nèi)臟性疼痛:局部性壓痛、投射痛和牽涉痛 痛覺理論 強度理論:齊射引起的超常性高頻神
37、經(jīng)沖動 模式理論:特殊模式的神經(jīng)沖動 專一性理論:III類和類纖維纖維是多模有害刺激感受器(polymodal nociceptors) 閘門學說:脊神經(jīng)節(jié)-脊髓感覺神經(jīng)元-對側脊髓側索-脊髓丘腦束-丘腦的后腹外側核- 3區(qū)皮層。帶狀皰疹的病毒使粗纖維大量受損,從而導致閘門開放引起疼痛,皮膚的振動和觸摸引起粗纖維的興奮,從而使閘門關閉出現(xiàn)鎮(zhèn)痛效果。 神經(jīng)生物學理論:丘腦旁束核和板內(nèi)核是痛覺的重要中樞,中腦水管周圍灰質,阿片肽與5-羥色胺生理心理學第3章2節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的運動功能效應器脊髓的運動功能錐體系和錐體外系的運動功能一、效應器效應器:由肌肉、腺體和神經(jīng)效應器接點所組成橫紋肌:橫橋的方向變化
38、使肌球蛋白與肌動朊相對位置變化,造成肌肉的收縮運平滑肌:自發(fā)性節(jié)律運動的單一單位平滑肌,多單位平滑肌,分布在大動脈、毛囊和眼的瞳孔散大肌、括約肌等心肌: 肌纖維較短而多分支,自發(fā)的節(jié)律收縮,主要是交感神經(jīng)調(diào)節(jié)著心肌節(jié)律收縮和肌張力變化。神經(jīng)肌肉接點與接點傳遞接點:神經(jīng)末梢興奮時終板釋放神經(jīng)遞質乙酰膽堿,擴散到間隙后的肌膜上與受體結合產(chǎn)生終板電位(end plate potential,EPP);肌纖維膜的去極化使膜上的鈣離子通道門開放,因而鈣離子大量進入肌纖維的細胞質內(nèi),啟動了能量供給機制 運動單位:大單位、小單位和中單位 神經(jīng)效應器接點:一個效應器細胞只接受一個神經(jīng)元的無髓鞘神經(jīng)纖維,卻可能
39、有兩類神經(jīng)遞質中的一種-乙酰膽堿或去甲腎上腺素,其效應決定于受體:N型受體和M型膽堿能受體或型受體和型NE受體肌梭與小運動神經(jīng)元:肉長度變化的感受器與運動N 二、脊髓的運動功能下運動神經(jīng)元損傷:軟癱單突觸反射:膝跳反射,感受器是肌梭,脊髓神經(jīng)節(jié)感覺神經(jīng)元和脊髓大運動神經(jīng)元(-神經(jīng)元)間的突觸聯(lián)系就是該反射的中樞 二突觸反射:腱反射,腱器官,交互抑制 多突觸反射:屈反射,生物學保護意義外,屈反射還是節(jié)律性步行運動的基礎 ,興奮的空間總和和時間總和機制 最后共同公路:各種感覺神經(jīng)傳入的神經(jīng)沖動,還接受脊髓中間神經(jīng)元以及腦高位中樞發(fā)出的神經(jīng)沖動:聚合、發(fā)散、閉鎖、易化和分數(shù)化等 三、錐體系和錐體外系
40、的運動功能錐體系的隨意運動功能:皮層4區(qū)的上運動神經(jīng)元因腦血管意外而受損傷,就會出現(xiàn)上運動神經(jīng)元障礙,表現(xiàn)為四肢僵硬的硬癱;如果脊髓的下動運神經(jīng)元受損就會出現(xiàn)軟癱,肌肉松軟無力。 錐體外系的非隨意調(diào)節(jié)功能:基底神經(jīng)節(jié),發(fā)出下行性運動神經(jīng)纖維與間腦、中腦、腦干、小腦和脊髓中的運動神經(jīng)核的聯(lián)系對肌肉張力、運動協(xié)調(diào)性、平衡性和適度性的調(diào)控功能 皮質脊髓束傳導通路 錐體外系 四、運動功能的節(jié)段性控制脊髓動物:脫離腦的控制脊髓的運動功能亢進腦干動物 :去大腦動物,出現(xiàn)去大腦強直,頸緊張反射和迷路反射 去皮層動物:兩側內(nèi)囊切斷大腦皮層與間腦和基底神經(jīng)節(jié)間的聯(lián)系,動物會出現(xiàn)兩上肢屈曲,下肢強直的狀態(tài),稱去大
41、腦皮層性強直 腦對運動功能的控制經(jīng)典傳出功能的調(diào)節(jié):錐體系和錐體外系非特異傳出系統(tǒng):網(wǎng)狀興奮和抑制系統(tǒng)內(nèi)側前腦的傳出功能:執(zhí)行監(jiān)控生理心理學 第4章 知覺的生理心理學基礎失認癥知覺的皮層結構基礎知覺通路和信息流 知覺及其基本特性對客體或內(nèi)外世界各種屬性所構成的整體反應(bottom-up信息流)在以往經(jīng)驗的基礎之上在注意和意識指引之下產(chǎn)生的( Top-down信息流)現(xiàn)實客體和主觀經(jīng)驗間的循環(huán)信息流 (Concurrent Stream) 生理心理學第4章1節(jié) 失認癥(Agnosia)視覺失認癥: V2-V4區(qū)、顳葉皮層和頂顳聯(lián)絡區(qū)面孔失認癥(1947):枕-顳間皮層區(qū)聽覺失認癥:顳葉42和2
42、2區(qū)嗓音失認癥:兩側42和22同時受損體覺失認癥:3-1-2區(qū)正常,但它們與記憶中樞見得聯(lián)絡受損生理心理學第4章2節(jié) 知覺的皮層結構基礎超柱:由方位柱、顏色柱、左眼優(yōu)勢柱和右眼優(yōu)勢柱組成。1960s模式感知細胞(Polymodal Neuron):顳下回、顳上溝、頂葉5、7區(qū)、額葉8、9和46區(qū)(1970s)。人腦皮層的特異性知覺區(qū)一、超柱 1 方位柱, 2.顏色柱, 3.左眼優(yōu)勢柱, 4.右眼優(yōu)勢柱二、圖p99, 顳下回、顳上溝、頂葉5、7區(qū)、額葉8、9和46區(qū)三、皮層知覺區(qū)(fMRI的發(fā)現(xiàn)) FFA (Fusiform Face Area,1995)梭狀回面孔識別區(qū)PPA (Parahip
43、pocampal Place Area,2000)旁海馬回地址識別區(qū)LOC (Lateral Occipital Complex, 2001) 外側枕復合區(qū)物體形狀識別區(qū)EBA ( Extrastriatal Body Area,2000)紋區(qū)外視皮層身體識別區(qū)生理心理學第4章2節(jié)知覺通路和信息流 底-頂加工的信息流自上而下加工的信息流循環(huán)信息流一、底-頂加工的信息流皮層下知覺通路皮層初級知覺通路皮層高級知覺通路皮層高級知覺通路背側(Where) 通路: V1-V2-V5- 頂葉皮層腹側(What)通路:V1-V2- V4-顳葉皮層2022/8/29視覺的背腹系統(tǒng)背側和腹側知覺通路二、自上而下
44、加工的信息流短距反饋聯(lián)系:V2區(qū)反饋至V1區(qū)的自上而下的信息流 中距反饋聯(lián)系:跨過三個區(qū)以上的是中距離的自上而下的信息流 長距反饋聯(lián)系:知覺想象,初級視皮層也是必要的參與者 三、循環(huán)信息流前向信息流(feedforward):100ms,無意識的知覺過程,并且是前注意水平的信息流 反饋信息流(feedback): 100-150ms,各層次視知覺皮層之間的循環(huán)信息流,參與現(xiàn)實物體的模糊性覺知,無意識的知覺。 循環(huán)信息流(recurrent):200-300ms,知覺覺知和注意,以及主體意識知覺的生理基礎;大范圍循環(huán)信息流是產(chǎn)生意識知覺的基礎,與記憶網(wǎng)絡間存在著復雜的信息流 前向與后向循環(huán)信息流
45、生理心理學第4章4節(jié)面孔知覺認知心理學研究心理生理學研究生理心理學研究 認知科學腦科學認知心理學的面孔左構臉和右構臉正位臉與倒置臉正常臉與重組臉熟悉臉與陌生臉 7種編碼:圖形碼、結構碼、身份碼、姓名碼、表情碼、面部言語碼和視覺語義碼; 心理生理學研究面孔與非面孔刺激:ERPs差異主要反映在潛伏期為250毫秒以前的成分,大體在140-240毫秒之間身份、職業(yè)匹配:兩半球廣泛性不匹配負波,潛伏期約450毫秒熟悉的正面臉較陌生臉:引出較高幅值的P3波N170: 隨刺激面孔復雜性和信息量增多,人類被試ERPs潛伏期發(fā)生顯著變化記錄ERPs發(fā)現(xiàn)在兩側顳葉(T5、T6區(qū))有潛伏期為172毫秒的負波(稱為N
46、170) N170成分,是識別面孔時梭狀回激活而產(chǎn)生的 整體加工理論與專家理論 整體加工理論:正常人面孔刺激誘發(fā)的N170幅值顯著高于房屋圖片刺激; 面孔倒置效應作為其整體加工優(yōu)勢的證據(jù) N170潛伏期延長幅值增高(先天的專家理論:面孔知覺的整體加工優(yōu)勢和梭狀回面孔識別區(qū)都是后天習得性增強或募集的結果,面孔整體加工優(yōu)勢是后天經(jīng)驗積累的專家效應。先天性白內(nèi)瘴的病兒,從出生到2-6月齡進行的白內(nèi)障手術,治療之前未能獲得對面孔知覺的經(jīng)驗,手術以后經(jīng)過多年正常面孔認知的經(jīng)驗積累,但仍不能對面孔整體的結構特性形成正常知覺,只能識別面孔組成成分的局部特性 生理心理學 第5章 注意的生理心理學基礎非隨意注意
47、選擇注意注意網(wǎng)絡和信息流兒童注意缺陷注意及其功能定義:注意是心理活動的指向性、選擇性、集中性和保持的復雜過程,包括非隨意注意、選擇注意或集中注意以及注意的維持與調(diào)節(jié)過程 功能:主要功能是對意識的導向、警覺的維持和執(zhí)行控制,以便更好地實現(xiàn)知覺、工作記憶、思考或動作的執(zhí)行任務當代認識:注意是一種復雜的認知過程,由一些基本腦網(wǎng)絡為基礎,涵蓋了由底至頂、自上而下的信息流和循環(huán)信息流以及大范圍信息交流的多層次信息加工機制,并且與感知覺、記憶、意識、情感和動作執(zhí)行等腦網(wǎng)絡密切相關 生理心理學第5章1節(jié) 非隨意注意非隨意注意與朝向反射理論神經(jīng)活動模式匹配理論一、非隨意注意與朝向反射理論外部刺激的新異性:不尋
48、常性、意外性和突然性朝向反應:是非隨意注意的生理基礎巴甫洛夫:腦內(nèi)發(fā)展的外抑制是朝向反射形成的機制,而主動性內(nèi)抑制過程-消退抑制的產(chǎn)生,引起朝向反射的消退外周生理指標:皮膚電反應、血管運動反應是靈敏指標。重復刺激時,首先消退的是皮膚電反應,隨后消退的是血管運動反應 P3a波:是新異性引發(fā)朝向反射的腦中樞生理指標。 神經(jīng)活動模式匹配理論索科洛夫(Sokolov,1963):新刺激作用下形成的新異刺激模式與神經(jīng)系統(tǒng)的活動模式之間不匹配頂負波:不匹配負波(mismatch negativity, MMN) : 生理心理學第5 章2節(jié) 選擇注意早選擇和晚選擇的經(jīng)典理論多環(huán)節(jié)上的選擇 選擇性注意的心理資
49、源分配理論 一、早選擇和晚選擇的經(jīng)典理論早選擇模型和晚選擇模型 :注意選擇,是在大量刺激感知過程的早期,還是產(chǎn)生明確知覺對刺激給出反應的選擇丘腦網(wǎng)狀核閘門學說:丘腦網(wǎng)狀核在選擇注意過程中,對干擾項的抑制發(fā)揮重要作用;注意的前運動中樞理論:猴的選擇性視覺注意實驗在取食運動反應中 6區(qū)等前運動中樞反應增強效應,就是選擇注意的基礎。 二、 多環(huán)節(jié)上的選擇選擇注意是多個腦區(qū)參與的復雜動態(tài)機制:包括感覺傳入環(huán)節(jié)、運動傳出環(huán)節(jié)、復雜腦高級中樞,并且與知覺、記憶和意識密切相關的選擇特征整合理論:在刺激呈現(xiàn)的幾百毫秒內(nèi),選擇注意對潛在靶子的強化和對潛在干擾的抑制是同時進行的,這就是選擇注意的特征整合理論 注意
50、約定理論:選擇注意的作用在于把知覺信息與工作記憶約定起來;選擇性注意和工作記憶之間存在著重疊的共同腦機制,源自前額葉和頂葉的自上而下的信息流在選擇注意和工作記憶之間連接起來。注意的情感偏置論:選擇性注意制約于主體的情感狀態(tài),在由底至頂?shù)淖⒁膺x擇中,刺激物屬性的突顯性受到主體情感的影響 注意的保持和調(diào)節(jié)注意過程:三階段, 非隨意-隨意-保持和調(diào)節(jié) 三功能網(wǎng)絡 定向、執(zhí)行和警覺網(wǎng)絡注意過程的多重動態(tài)信息流 較高層次的額葉眼區(qū)(FEF)為代表,以初級視皮層(V1)作為初級視中樞的代表,發(fā)現(xiàn)兩者間不僅存在著由底至頂(Bottom-up)的信息流和自上而下(Top-down)的信息,以及循環(huán)信息流(co
51、ncurrent),還存在著FEF和V1區(qū)之間的大范圍信息交流的機制。 三、選擇性注意的心理資源分配理論 心理資源分配與腦事件相關電位 N1波及其晚慢電位:與被試非隨意朝向反射有關,不受 選擇注意的影響,說明它是一個自動加工過程; N2波成分:非隨意注意,具有 N2成分具有通道特異性, CNV波(N400): 伴隨負慢電變化 ,也稱期待波 生理心理學第5章3節(jié) 注意的腦網(wǎng)絡和信息流注意的功能網(wǎng)絡和功能系統(tǒng)背、腹側注意系統(tǒng)多重信息流背、腹側注意系統(tǒng)背側額-頂葉皮層注意系統(tǒng):對注意目標的刺激特性和反應動作進行認知選擇,動態(tài)關注刺激-反應間的關系 ;背側額-頂葉皮層注意系統(tǒng)不但實現(xiàn)自上而下(Top-
52、down)的全方位的注意認知選擇,還實現(xiàn)著由底至頂(Bottom-up)的注意空間特性和物體屬性的檢測,主要運行自上而下(Top-Down )信息流,執(zhí)行自上而下的注意控制右半球腹側額-頂注意網(wǎng)絡:不斷地實時監(jiān)測注意集、反應集和任務集的變化,背、腹側注意系統(tǒng)多重信息流FEF與V1區(qū):在眼動的多級中樞調(diào)節(jié)中,以較高層次的額葉眼區(qū)(FEF)為代表,以初級視皮層(V1)作為初級視中樞的代表,發(fā)現(xiàn)兩者間不僅存在著由底至頂(Bottom-up)的信息流和自上而下(Top-down)的信息流,以及循環(huán)信息流(concurrent),還存在著FEF和V1區(qū)之間的大范圍信息交流的機制。時程:外界多種刺激40m
53、s已投射到初級視皮層,成為感覺過程的起點;60-80毫秒時,視覺信息可以前饋到紋區(qū)外視皮層,進行無意識知覺的信息加工;約100-150ms時視覺信息已前饋至額葉皮層,出現(xiàn)對刺激的無意識反應; 200-300ms之內(nèi)額葉與視皮層之間相互作用的循環(huán)信息流完全形成,不僅是意識知覺形成的基礎,也是選擇注意和工作記憶的神經(jīng)基礎。猴曲線追蹤過程初級視皮層(V1)和額葉眼區(qū)(FEF)細胞電活動潛伏期的比較 V1 區(qū)和 FEF區(qū) 細胞電活動潛伏期的比較 V1區(qū)潛伏期40-80 ms, FEF區(qū)潛伏期50-90 ms, 顳下回(ITG)的潛伏期80-150 ms。生理心理學第5章4節(jié) 兒童注意缺陷多動障礙(AD
54、HD)始于6-7歲的慢性心理發(fā)展障礙:中國兒童的ADHD患病率為1.3,各地的差異很大,男孩多于女孩。其中患兒的癥狀會持續(xù)到青春期,會持續(xù)終身。分為3種臨床類型:注意缺陷型、多動型和混合型,二、 ADHD的病因曾認為妊娠期、圍產(chǎn)期或新生兒時期輕度腦損傷,5個基因與多巴胺神經(jīng)信息傳遞功能有關, 包括DRD4受體、DRD5受體、多巴胺轉運子DAT1、多巴胺-羥化酶(DH)和SNAP-25基因。另外兩個基因與5-羥色胺轉運子(5-HTT)和受體(5-HTR1B)有關額葉-紋狀體回路和小腦回路功能障礙說 神經(jīng)活動同步化過程減弱,伴隨與ADHD無關的其它腦結構間同步化活動增強,例如額葉-紋狀體回路與枕葉
55、皮層間同步化活動增強三、研究進展前額葉-紋狀體病理模型1990s :外側前額葉、背側前扣帶回、尾狀核和殼核損傷 廣泛性腦功能發(fā)育障礙模型(2010):廣泛性腦功能發(fā)育障礙模型 應包括注意網(wǎng)絡(attention networks)基于獎勵/反饋的信息加工系統(tǒng)( reward/feedback based processing systems)腦預置靜態(tài)網(wǎng)絡(default mode resting state network) ADHD相關的腦結構 生理心理學 第6章 學習及其神經(jīng)生物學基礎學習模式學習的腦網(wǎng)絡基礎大腦皮層在學習中的作用腦可朔性與學習的神經(jīng)生物學基礎學習的分子生物學基礎生理心理
56、學第6章1節(jié) 學習的行為模式聯(lián)想式學習非聯(lián)想式學習監(jiān)督式學習知覺學習 認知學習情緒性學習 一、聯(lián)想式學習嘗試與錯誤學習:桑戴克(Thorndike,EL1911)問題箱,Small,W.S.1899迷宮研究老鼠學習經(jīng)典條件反射:巴甫洛夫(Pavlov, I. P.1906,1927)操作條件反射:斯金納(Skinner,BF1938 二、非聯(lián)想式學習習慣化學習 肯特爾 敏感化學習三、監(jiān)督式學習(Supervasive learning ,SL)瞬眼條件反射序列運動監(jiān)督式學習四、知覺學習(Peceptual learning )物體特征精細差異識別能力的學習:這種學習模式對人類社會生活十分重要,
57、具有很大現(xiàn)實生活意義感覺-感覺學習(sensory-sensory learning), 不需要學習者做外表的行為反應 腦-機接口(Brain Computer Interface, BCI)使知覺學習更受到重視 五、認知學習(Cognitive learning) 頓悟式學習 觀察或模仿 前后關聯(lián)式學習社會學習 六、情緒性學習(Emotional learning)躲避反應(avoidance response)沖突性情緒反應(conflict emotional response)味-厭惡式學習(Taste-aversive learning )生理心理學第6章2節(jié) 學習的腦網(wǎng)絡基礎腦內(nèi)的
58、獎勵/強化系統(tǒng)關于學習行為表達和監(jiān)督的腦結構與功能基礎一、腦內(nèi)的獎勵/強化系統(tǒng)Olds,J.& Milner,P. (1954)自我刺激實驗腦內(nèi)的強化系統(tǒng):中腦腹側被蓋區(qū)(VTA)- 伏隔核(Nacc)多巴胺通路中腦黑質-紋體多巴胺通路:錐體外系運動功能黑質-紋體通路具有和額葉皮層、尾狀核和殼核等結構的雙向聯(lián)系,在生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮較大的學習強化效應 厭惡、逃避和防御系統(tǒng):由中腦腹側被蓋區(qū)的腹側到伏隔核的皮質再到眶額皮層的外側區(qū)中腦-前腦強化/獎勵系統(tǒng)二、學習行為表達和監(jiān)督的腦結構與功能基礎 人類三種不同學習模式:監(jiān)督學習、非監(jiān)督學習和強化學習,發(fā)生關鍵作用的腦結構不同大腦皮層、小腦和基底神經(jīng)節(jié)對
59、不同學習類型的特化三、與學習材料或刺激呈現(xiàn)相關的腦功能基礎知覺學習的刺激特性精細差異和復雜性不同,知覺學習的效應表現(xiàn)為不同腦結構簡單而精細分辨特性的學習,越是以低層次感覺皮層的變化為主;相反復雜而整體性強的特性分辨學習,則高層次知覺皮層區(qū)的變化為主。生理心理第6章3節(jié) 大腦皮層在學習中的作用 前額葉皮層與延緩反應顳頂枕聯(lián)絡區(qū)皮層與延緩不匹配學習前額葉和內(nèi)側額葉皮層與情緒性學習 前額葉聯(lián)絡區(qū)皮層與運動學習行為、復雜時-空間關系的學習有關;顳頂枕聯(lián)絡區(qū)皮層與感覺學習、知覺學習和空間關系的學習有關 一、前額葉皮層與延緩反應雅各布森(Jacobsen,C.F.1939)的延緩反應和交替延緩反應 :是時
60、間-空間相結合的學習模式,雙側前額葉皮層損傷的猴即使是建立1-2秒的延緩反應,也十分困難,因為前額葉皮層損傷引起短時記憶障礙。二、顳頂枕聯(lián)絡區(qū)皮層與延緩不匹配學習顳頂枕聯(lián)絡區(qū):次級視皮層、頂下葉和顳下葉共同與皮層下的杏仁核、海馬形成密切的神經(jīng)聯(lián)系。顳頂枕聯(lián)絡區(qū)參與延緩不匹配學習和視覺鑒別學習三、前額葉和內(nèi)側額葉皮層與情緒性學習自主反應性條件反射:是一類發(fā)生呼吸、心率、血壓、皮膚電等自主神經(jīng)功能變化的學習行為。它以皮層下感覺中樞和內(nèi)側前額葉-邊緣系統(tǒng)為其神經(jīng)網(wǎng)絡基礎。生理心理學第6章4節(jié) 腦可朔性與學習的神經(jīng)生物學基礎學習理論問題:腦結構?突觸和網(wǎng)絡形成?物質基礎?神經(jīng)可朔性就是突觸的可朔性變化
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