第二章 心理活動的生理基礎

第一節 神經系統的構造及功能

一、神經系統的基本結構

（一）神經元的結構

神經系統和機體的其他器官一樣，是由細胞組成的。神經細胞又稱為神經元，神經元是神經系統的基本結構單位和功能單位。它由細胞體、樹突和軸突三部分組成（如圖2-1）。

神經元具有接受刺激、傳遞信息和整合信息的功能。細胞體接受信息，對信息進行整合，并產生神經沖動。軸突負責把細胞體發出的信息傳遞到其他神經元。樹突的主要功能是從其他神經元處接受信息。所謂接受刺激就是把刺激的物理、化學能量轉化為神經能，即神經沖動；傳遞信息就是沿著神經纖維傳遞神經沖動，或從感覺器官傳至中樞，或從神經中樞傳至效應器官；整合信息就是對信息進行分析和綜合。

（二）神經元的種類

神經元分為感覺神經元、運動神經元和中間神經元三種。感覺神經元又稱為傳入神經元，其功能是將連接在皮膚、肌肉、關節等感覺器官和內臟器官上的感受器接受的刺激信息經神經沖動傳到中樞神經系統。運動神經元又稱為傳出神經元，其功能是將中樞神經系統加工后發出的神經沖動傳至肌肉、關節、腺體等效應器。中間神經元又稱為聯絡神經元，它們只存在于腦和脊髓之中，將來自感覺神經元的神經沖動傳遞給其他中間神經元或運動神經元，其主要功能是聯結傳入神經元和傳出神經元的神經沖動。

（三）神經元之間的聯系——突觸

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

二、外周神經系統及其功能

許多神經元的軸突聚集在一起組成神經纖維，構成一根神經。神經系統就是由遍布全身的神經組成的。外周神經系統是聯系感覺輸入和運動輸出的神經機構，它包括由腦神經和脊神經組成的軀體神經系統及自主神經系統。

腦神經有12對，即嗅神經、視神經、動眼神經、滑車神經、三叉神經、外展神經、面神經、聽神經、舌咽神經、迷走神經、副神經和舌下神經。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。

脊神經有31對，均由脊椎兩側的椎間孔中發出，分為前、后兩支，分管頸部以下身體相關部位的感覺和運動。

自主神經系統由交感神經和副交感神經組成，分布于心臟、呼吸器官、血管、胃腸平滑肌和腺體等內臟器官，調節、支配內臟器官的活動。自主神經系統一般不受意識的支配，經特殊訓練，意識或意念可在一定程度上調節自主神經系統的活動。交感和副交感神經系統的活動具有拮抗作用。交感神經系統的功能在于喚醒有機體，調動有機體的能量；副交感神經系統的功能則在于使有機體恢復或維持安靜狀態，使有機體儲備能量，維持有機體的機能平衡。人在情緒狀態下會有明顯的生理變化，因此，自主神經系統的活動與情緒有密切的關系。

三、中樞神經系統及其功能

大量的神經細胞集中的地方稱作神經中樞。中樞神經系統包括脊髓和大腦（圖2-3所示）。

（一）脊髓

脊髓由外周神經系統的脊神經胞體和神經纖維構成，是中樞神經系統最低級的中樞。它能向大腦傳送神經沖動，或者把大腦發出的神經沖動傳遞到效應器官；也能完成一些簡單的反射。

（二）腦干

腦干位于顱腔內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、體溫調節等生理活動的主要機構。

延腦緊接脊髓，是上下行神經纖維的通道。但是，從身體兩側來的神經纖維，經延腦的椎體交叉向對側傳導，使大腦兩半球與身體兩側成為對側傳導和對側支配的狀況。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，是神經纖維上下行的通道，也是聯系大腦與小腦，以及兩個小腦半球之間神經纖維的通道。

中腦在腦橋之上，是上下行神經纖維的通道，也是瞳孔反射和眼動的中樞。

腦干網狀結構是許多散在的神經核團和上、下行神經纖維交織構成的一個神經網絡結構，貫穿于腦干的大部分區域。它是調節睡眠與覺醒的神經結構，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，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。

丘腦是網狀結構最高部位的終端，在控制睡眠和覺醒中起重要作用。此外，丘腦還是大腦皮質下感覺的較高級中樞，除嗅神經外，其他感覺神經都要在丘腦換一個神經元才能到達大腦皮層。

下丘腦是調節自主神經系統活動的直接中樞，對調節內臟器官和內分泌系統的活動，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、調節肌肉緊張度、實現隨意和不隨意運動的機構。

邊緣系統是由大腦皮層底部向內翻卷而形成的。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。它調節著腦干和下丘腦的功能，是支配動物本能行為、調節內臟器官活動、整合情緒體驗的重要機構。邊緣系統的海馬結構是短時記憶的機構。

四、大腦皮層的結構與功能

（一）大腦的結構

大腦由左右兩個半球組成，其外層是密集的神經細胞體，即大腦皮層；其內部是髓鞘化了的神經纖維，稱為大腦白質。

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，大腦左右兩側的裂縫叫外側裂。溝是由大腦皮層的褶皺形成，褶皺增大了大腦皮層的面積，在有限的顱腔內可以容納更多的神經細胞。

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；外側裂之下是顳葉。大腦皮層不同腦區位置（如圖2-4所示）。

（二）大腦皮層

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

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

軀體感覺區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，叫作機體感覺區。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上。

視覺區位于腦后部的枕葉，它專門處理由視網膜傳遞的視覺信息。從兩個眼睛傳遞的信息都會到達大腦兩半球的枕葉，但需要經過視覺交叉，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，枕葉對經視覺神經交叉的信息整合后產生視覺。

聽覺區位于大腦外側裂下部兩側的顳葉，專門處理由耳朵傳遞的聲音信息。大腦皮層顳葉區接受來自雙耳的信息，與視覺區一樣，大腦皮層顳葉得到的信息，主要來自頭部另一側的耳，因此帶有雙側性。如果聽覺區受損，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構基本上是對稱的，但其功能又是不對稱的，這種不對稱性叫作“單側化”（如圖2-6所示）。

大腦兩半球的分工和生活中用手的習慣有關，慣用右手的人，左半球言語功能占優勢，和言語有關的，像概念形成、邏輯推理、數學運算這些活動，左半球也占優勢；右半球是不需要語言參加的空間知覺和形象思維，像音樂、美術能力，情緒的表達和識別能力等占優勢。左利手的人，有的和右利手的人相反，有的則沒有單側化的現象。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年法國外科醫生布洛卡發現，大腦左半球額葉受損傷導致了運動性失語癥，即患者雖然發音器官并沒有毛病，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。布洛卡的發現已經證明了左半球的言語優勢，為紀念布洛卡的發現，人們把左半球主管言語的區域叫作布洛卡區。20世紀60年代美國神經心理學家斯佩里（R.Spery）所做的“割裂腦”實驗，即在切斷胼胝體（聯結左右兩個半球的一束橫行的神經纖維），把兩個半球分裂開的右利手病人身上做的實驗證明，他們在手術前都能用左手和右手寫字和畫畫，但在手術后，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，所以這一實驗結果進一步證明了這樣的結論，即對于右利手的人來說，他的左半球言語功能占優勢，右半球空間知覺占優勢。