- 就這樣讀懂心理學
- 璞玉英華科普小分隊編著
- 6058字
- 2022-08-17 15:32:27
第三章
身心關系:大腦是一切心理和行為的源泉

1861年,法國一位年輕的外科醫生保羅·布洛卡向一位剛轉院來的病人詢問病情,病人只是喃喃地發出“坦”(tan)的聲音。但他能理解別人說的話,也能通過手勢交流。病人去世后,布洛卡在解剖其腦部時發現,大腦左前側有一塊雞蛋大小的區域嚴重受損,幾乎沒有任何組織。布洛卡認為,正是這個區域受損導致了病人的語言功能障礙。該區域由此被命名為“布洛卡區”。
此后,生理學家通過研究,進一步確定了大腦皮質上負責運動和感覺的區域,以及與思維決策和高級精神活動相關的區域。心理是神經系統的功能,更確切地說,是腦的功能;我們的所感所知所想都是復雜神經活動的產物。因此,了解當代心理學,先要從生物學的視角切入。
那么,行為與心理過程是如何在生物基礎上產生的?為什么說心理是腦的功能?

一、神經元:心理與行為的起點
心理與行為最主要的物質基礎是神經系統。構成神經系統的最基本單元是神經元(也叫神經細胞)。神經元負責執行信息加工任務,是人類所有思想、情感和行為的起點。
1 神經元的結構和功能——“樹突聆聽,軸突講話”
神經元由細胞體、樹突和軸突組成,它的基本功能是接收和傳導刺激。

有的神經元軸突很長,從脊髓出發到達腳趾的軸突的長度甚至超過了一米!軸突纖維束組成“神經”,像電纜一樣連接大腦、脊髓、身體感受器、肌肉和腺體。
補充
人體神經系統中,除了神經元,還存在大量的膠質細胞,數量是神經元的10~50倍。膠質細胞的作用是提供營養、清潔死亡的神經元、形成髓鞘維持絕緣、引導神經連接等。
2 神經元如何進行信息交流
神經的信息交流過程是一種“神經元電化學活動”,它包含神經元內部的信息傳導,以及不同神經元之間的信息傳遞。這是一個涉及化學、物理學和生物學的復雜過程。
◆ 神經元內部的信息傳導——電信號
神經元細胞膜內外存在著離子濃度差異。當神經元受到外界感覺信號刺激,或者受到鄰近神經元釋放的化學信息刺激時,電荷就會發生逆轉,產生神經沖動,信息便經過軸突進行傳導。電信號的傳輸速度快且穩定。
◆ 神經元之間的信息傳遞——化學信號
在電子顯微鏡問世之前,科學家曾以為一個神經元的軸突分支與另一個神經元的樹突融合在一起,進行信息傳遞。電子顯微鏡卻清晰顯現了神經元之間有個小間隙,稱為“突觸”,它是神經元之間傳遞信息的關鍵接口。

神經元的軸突末端是膨大的球狀結構,里面聚集了很多小囊泡,囊泡里含有傳遞信息的化學物質,稱為“神經遞質”。神經遞質流經突觸間隙,傳到另一個神經元,稱為突觸傳遞,過程如下:

與電信號傳遞方式相比,突觸之間的化學信號傳遞顯得速度較慢,但是它大幅度提高了神經通信的復雜性,造就了人腦極高的計算力和學習潛能。
目前已經發現了60多種神經遞質,它們對人的思維、情感與行為產生了不同的影響。大腦中神經遞質的不平衡會引發身心失調。以下列舉了三種重要神經遞質的主要作用:

此外,重要的神經遞質還有谷氨酸、去甲腎上腺素、內啡肽和γ-氨基丁酸等。
二、神經系統:人體的主導系統
心理活動與行為的產生,需要數百萬神經元在復雜的神經網絡中協同工作。神經系統就像人體的信息化部隊和司令,負責人體各個系統的調控,實現人體與環境的交互協調。
神經系統分為兩個部分:中樞神經系統與外周神經系統。

1 中樞神經系統
中樞神經系統由腦和脊髓構成,負責對信息的統合、計算和反應規劃,并做出復雜決策,如同司令部。脊髓像一條電纜,把大腦和外周神經系統連接起來。它還負責產生無須大腦控制的簡單快速的反射,如膝跳反射等。
2 外周神經系統
外周神經系統包括分布于人體各處的軀體神經系統和自主神經系統。軀體神經系統如同通信兵,應對外部信息的傳入和傳出;自主神經系統如同負責基本管理工作的排長、連長,維持身體內部無須中樞參與的基本功能。
◆ 軀體神經系統
分為感覺神經系統和運動神經系統兩部分。
感覺神經系統(傳入系統)
負責把外界信息傳入大腦,例如,你看見了桌上的一瓶水,這瓶水的圖像就由感覺神經系統傳入了大腦。

運動神經系統(傳出系統)
負責把大腦的指令傳給肌肉,例如,大腦向手上的肌肉發送指令,你就拿起這瓶水喝了。

◆ 自主神經系統
自主的意思是“自我調節”,獨立于意識的控制。自主神經系統控制內臟器官和腺體,負責維持人體的基本生命過程,如消化、呼吸和心跳等。它由兩個功能相反的部分組成:
交感神經系統
“喚醒”人體并消耗能量。遇到威脅時,交感神經使人心跳加快、血壓升高,處于興奮或緊張狀態,隨時準備行動。
例如,遇到危險時,交感神經系統被激活,人就會有“戰斗或逃跑”的反應,表現為手心出汗、呼吸和心跳加速等。

副交感神經系統
抑制體內器官的過度興奮,使人平靜下來并保持能量,維持安靜狀態下心率、血糖等的生理平衡。
例如,人在休息時,副交感神經系統占優勢,消化管運動加強、消化腺分泌增多,有利于消化吸收。

三、內分泌系統:人體的另一個通信和調節系統
神經系統是在人體內快速傳遞信息的通信系統。此外,體內還有一個較慢發揮作用的內分泌系統。這兩大通信系統互相影響:神經系統指揮內分泌系統,內分泌系統繼而影響神經系統;它們之間的協作由大腦調節。
1 內分泌系統通過激素傳遞信息
內分泌腺分泌另一種形式的化學遞質——激素,通過血液循環與身體各部分進行通信。內分泌腺的活動會影響一個人的心境、行為與人格等。
有些激素的化學成分與神經遞質相同,但由于激素在血液循環系統中留存的時間較長,所以內分泌系統的信息通常比神經系統的信息更持久。比如,當你被激怒后,即使接受了道歉,憤怒的情緒可能也無法快速平息,這是因為調節情緒的激素還在體內起作用。

2 主要的內分泌腺體
腦垂體是主宰腺體,既分泌激素直接作用于人體,也激發其他腺體產生激素。腦垂體受到大腦中的下丘腦控制。
其他腺體分泌的激素,在不同方面影響身體功能、行為和情緒。例如,甲狀腺素控制新陳代謝;腎上腺素加速身體反應、為身體提供更多能量;性激素促進性成熟。

提示
去甲腎上腺素和內啡肽等化學信號分子,既是神經遞質也是激素,區別在于其產生效用的系統和作用的方式不同。當它們參與神經細胞間的局部通信時,是神經遞質;當它們在內分泌系統中產生,并通過血液循環影響身體其他組織時,則是激素。
四、腦的結構與功能
腦是中樞神經系統最重要的結構,被嚴嚴實實地包裹在堅硬的顱骨內,漂浮在起緩沖、保護作用的腦脊液之中。成人的大腦約重1.4千克,是體重的3%,但其耗氧量和能量消耗卻占到了全身的20%。
腦是我們所有思想和行動的源泉,正如神經科學家所說,“心理就是大腦的所作所為”。
我們先簡要了解腦的結構,再看看左、右腦半球各自的功能側重,最后探討腦的可塑性問題。
1 腦的結構
從下而上,腦可以分成三部分:后腦、中腦和前腦。相應地,它們的功能從簡單到復雜。
人類大腦是由許多形成于進化過程中不同時間段的組件組成的。人類保留了早期版本大腦中工作得最好的那部分,然后在進化的過程中又一點一點地加入新的部分,直到形成我們現在的大腦。
——丹尼爾·夏克特等著,《心理學》(第三版)

提示
劃分后腦、中腦和前腦,是為了便于了解腦的結構和功能,但它們是交互作用、互相依存的,無法獨立存在。隨著科學家對腦的深入研究,人類對腦各部分的功能和連接網絡的認識還在不斷發展,刷新著以前的認識。
◆ 后腦:控制機體生命的基本功能
腦和脊髓構成中樞神經系統,脊髓的上端與腦的后下部相連。后腦由延髓、小腦和腦橋組成,控制生命體的基本功能——呼吸、睡眠與覺醒、運動與平衡等。
◆ 中腦:視覺和聽覺反射
后腦的上面是中腦。中腦的體積較小,是負責視覺和聽覺反射的低級中樞,使機體在面對環境中的刺激源時,能夠進行方向定位。
◆ 前腦:控制復雜、高級的功能
前腦可以分成端腦和間腦兩個部分。

提示
我們的日常語言對“腦”和“大腦”一般不做明確區分,但在解剖學中,“腦”指的是顱腔內的所有組織,而“大腦”指的是位于端腦、負責高級認知功能的結構,是腦的最主要部分。
大腦中的細胞體密集地聚集在大腦表層,看起來顏色深,叫作腦灰質;而神經纖維聚集在大腦內部,由于包裹軸突的髓鞘富含脂肪,所以看起來顏色淺,叫作腦白質。我們重點來看最為高級復雜的大腦皮質,也就是灰質部分。
大腦皮質位于腦的表面,厚度有2~4毫米,由密集的神經元構成,具有典型的溝回結構——下凹的部分稱為溝,凸起的部分稱為回。溝回結構復雜的折疊增加了大腦皮質的面積:如果把大腦皮質展開,足有4張A4紙那么大。更大的面積和復雜的空間結構增強了腦內神經活動的復雜性,也賦予了人類獨特的心智能力。
每個大腦半球的皮質都被劃分成四大區域,從后往前分別是:枕葉、頂葉、顳葉和額葉。

大腦皮質中25%的區域有明確的功能。如上圖所示,頂葉和額葉上各有一條相鄰的軀體感覺皮質和運動皮質,對應了軀體的特定部位;枕葉和顳葉上分別有初級視覺皮質和初級聽覺皮質。
其余75%的大腦皮質都屬于“聯合皮質”。四個腦葉中都有聯合皮質,它不執行單一功能,而是將獲得的信息整合起來,產生整體的理解和意義。
人腦的前額葉皮質(額葉的前端)很大,占據了大腦皮質的三分之一。它與許多高級認知功能密切相關,如注意力調控、工作記憶、推理與決策等。
2 大腦左右半球的功能側重
大腦縱向分為左右兩個半球,由胼胝體連接。胼胝體是由兩億多條神經組成的神經纖維束,讓兩個半球互相通信。
研究發現,特定任務的加工更偏向于一側大腦(稱為“偏側性”),例如:左腦通常更擅長語言加工任務,如說話、閱讀和寫作;右腦則擅長視覺—空間任務、音樂和情緒感知任務等。
提示
左右腦功能各有側重,往往會被通俗理論過分簡化為“理性腦”和“感性腦”。實際上,兩個半球通過胼胝體實現了豐富的跨半球信息溝通。大多數任務都需要兩個半腦一起參與,它們會根據自身專長交換信息,高效執行認知功能。
3 大腦的可塑性
大腦并非像電腦硬件那樣固定不變,而是具有可塑性,能夠為適應環境而調整結構和功能。大腦的可塑性主要體現在兩個方面。
◆ 經驗對大腦的實質性改變
研究發現,鋼琴演奏家的大腦中,與手指對應的軀體感覺皮質區域較大;出租車司機經常需要用到腦中的海馬體進行空間導航,所以他們的海馬體比較發達。
◆ 腦區功能可能會重新進行分配
大腦會適應環境中輸入信息的變化。例如,盲人腦中原本用于處理視覺信息的皮質雖然在視覺方面用不上了,但會被重新分配去處理聽覺信息,這就是盲人聽覺分辨力高于普通人的原因。此外,對受損腦區的研究發現,大腦會調用其他多余的區域,對受損區域進行補償。
你知道嗎?
“我們只使用了腦的10%”,這是真的嗎?
這句話可謂心理花園中最頑固的野草之一。不少人相信人腦有90%的潛能未被開發的說法,但這是完全錯誤的。
人腦中所有神經元和突觸都參與了人的心智活動,你的潛能取決于你如何訓練你的腦去完成特定的任務,無從定量。學習過程就是經驗對于神經連接的強化和調整,比如學了開車的人就會有一些神經元被訓練參與駕駛相關的心智活動,僅此而已。哪怕是參加“超級大腦”競賽的人,也并不真的擁有超越人類的大腦,只是在特定任務中被訓練得很熟練罷了。
幾乎所有現代心理學家都承認,一切心智活動的本質都是神經活動。如今在所有心理學的子領域,都有研究者試圖將其研究的主題與神經活動或是腦定位相聯系。認知神經科學是科學心理學中濃墨重彩的一個分支。但必須承認,腦和腦中的神經是如此復雜,我們對它們仍然知之甚少。
我們試圖理解腦,希望有一天能夠直接閱讀和解碼腦的活動,通過腦機接口來實現腦和外部設備的信息交換。我們甚至幻想有一天能夠通過直接刺激腦來產生神經活動,進而形成人造的主觀體驗,因此有了《黑客帝國》《超體》等科幻作品。我們對腦的探索雖然才剛剛起步,但的確在一步步接近這些夢想。
書籍推薦
《大腦的故事》
這是一本腦科學的入門科普讀物,作者是全世界頂級的腦科學家。這本書通過許多生動有趣的實驗和研究,向我們展示了腦科學領域的前沿成果,從腦科學的視角探索感知覺、記憶、意識等領域,并且帶我們一起展望未來的前景:隨著科學技術的發展,人類能否擺脫生物性的神經系統,跳出生命周期的演化程序?

作者
【美】大衛·伊格曼(David Eagleman)
出版社
浙江教育出版社
延伸學習
進化與遺傳
進化心理學與行為遺傳學這兩個學科都和心理學的生物學視角密切相關。進化心理學用“自然選擇”法則來理解行為和心理過程的源起,致力于理解人們的相似性;行為遺傳學則分析基因對行為的影響,關注我們的多樣性與差異性。
1.進化在心理學上的應用
達爾文提出的進化機制認為,自然選擇會使最適應環境的個體生存下來并繁衍后代,從而使物種在適應環境的過程中發生改變。進化心理學用適應和進化來解釋心理學的現象。
例如,我們為什么本能地怕蛇而不那么怕電插座?因為祖先具有對蛇的恐懼和警惕以及迅速遠離蛇的能力。具有這種能力的祖先得以生存繁衍,并把這種基因傳給了我們。而電插座直到現代社會才出現,當然無法在遠古的自然選擇中發揮作用。
在情緒、合作、擇偶和交友等很多主題中,我們都能看到進化心理學追本溯源的解釋。但需要注意的是,進化心理學研究的是廣泛存在的共性,而不能解釋具體的個體差異;而且,對數百萬年前的人類先祖進行行為觀察是不可能的,這使得進化原則在心理學上的運用往往停留在理論猜測的階段,仍存在不少爭議,如缺乏實驗基礎、容易被當作萬金油濫用等。
2.遺傳基因與環境的相互作用
雖然人們有很多共同的行為傾向,但在人格、興趣等某些重要方面,又具有各自的獨特性。這些差異在多大程度上是由遺傳基因或者環境所決定的?
人體的每一個細胞核都有控制身體的遺傳密碼,我們的基因一半來自父親,一半來自母親。而基因是否表達出來,則與環境密切相關。在不改變DNA序列的情況下,環境影響有可能對DNA進行化學修飾,從而打開或者關閉DNA。
為了探討基因和環境的影響,科學家經常用同卵雙生子(基因極其相似)和異卵雙生子(有一半基因相同)的數據進行研究。例如,如果異卵雙生子中的一個患有精神分裂癥,則另一個患此病的可能性為27%;而對同一家庭長大的同卵雙生子來說,這個可能性上升到了50%——剩下的50%概率來自環境。
請不要認為天性與教養是對立的,要記住,天性要經由教養才得以實現。
——戴維·邁爾斯,《心理學導論》
因此,基因為某些特征設定了一個可能的范圍,在此范圍內表現出的具體特征是由環境和經歷決定的。
回顧與思考
心理與行為最主要的物質基礎是神經系統。神經系統最基本的構成單元是神經元,它們通過電信號和化學信號傳遞信息。
神經系統分為中樞和外周兩部分,通過調控人體各個系統,使人體成為統一的整體,并與環境交互協調。此外,內分泌系統與神經系統協作,通過分泌激素,對代謝、生長和生殖等進行調節。
腦是中樞神經系統最主要的部分,是心理和行為的源泉。其中大腦皮質負責最為高級復雜的心理功能,賦予人類獨特的心智能力。大腦能夠為適應環境調整其結構和功能,具有一定的可塑性。
請結合本章的內容,思考如下問題:
你是否記得過去的某些時刻,能夠清晰感受到自己生理狀態對心理或精神狀態產生的影響(反之亦然)?結合本章的介紹,這些感受讓你對生理和心理的關系有什么新的理解?
你是否了解過有關大腦可塑性方面的事例?大腦可塑性的研究對你有什么啟發?