脑结构和功能

脑结构及其功能大脑是人体最复杂、重要的器官，他的很多结构和功能还鲜为人知，被称为人体的黑箱。随着技术的进步，尤其是功能磁共振的应用，越来越多的大脑的奥秘被人们认知，但现在还是有许多地方不清楚。如：意识是如何产生的？人有没有灵魂？大脑的功能是什么？以往人们以及中医等将大脑的许多功能归于心，于是有“心理”这一名词。实际上心理学研究的内容是大脑的功能。应该是“脑理”才对，不过人们已经习惯了称为“心理”了。其实脑和心的是相关的。大脑通过神经和体液支配心脏的活动是不言而喻的，反之，心脏对脑的功能也有影响，如心脏能分泌一种激素叫心钠素，能影响大脑的功能。大脑是神经系统的高级部位，随着动物由低级逐渐向高级进化演变，脑也逐渐发达复杂。因此，脑的结构特征是由尾侧向颅侧发展，新旧结构并存，互相制约，新结构控制旧结构。视频脑的进化•中枢神经系统•周围神经系统（脑神经、脊神经、植物性神经）（脑、脊髓）第三节神经系统P63-85一、周围神经系统ThePeripheralNervousSystem(PNS)•（一）脊神经：发自脊髓，穿椎间孔外出，共31对。其中颈神经8对、胸神经12对、腰神经5对、骶神经5对、尾神经1对。•（二）脑神经：由脑部发出，共12对。•（三）植物性神经二、中枢神经系统TheCentralNervousSystem(CNS)•（一）脊髓•（二）脑干•（三）间脑•（四）小脑•（五）边缘系统•（六）大脑•1、大脑的结构•2、大脑皮层（CerebralCortex）的分区及机能•3、大脑两半球的一侧优势I、大脑的结构（一）脊髓（spinalcoyd）1、脊髓是中枢神经系统最低级的中枢。2、脊髓的主要作用（1）冲动传导：脊髓是脑和周围神经的桥梁。（2）简单反射。脑部透视图（1）（二）脑干：延脑、桥脑、中脑脑干背侧面图脑干腹侧面图（三）间脑间脑包括丘脑和下丘脑丘脑是上传信息的中继站，是除嗅觉之外的各种感觉的皮层下中枢下丘脑是调节交感神经和副交感神经的主要皮层下中枢，控制内分泌腺的活动下丘脑有快乐中枢和痛苦中枢。（四）小脑：维持身体的平衡，调节精细的动作小脑上面观看小脑下面观看（五）边缘系统：原始的核心脑组织功能：与人和动物的本能、记忆和情绪活动有关海马回边缘叶—扣带回，海马旁回，海马，齿状回等围绕胼胝体的大脑结构。边缘系统--边缘叶+杏仁体、隔核、下丘脑、丘脑前核群等皮质下结构。双侧杏仁核损伤病人的情绪识别三、脑的结构和机能大脑皮质脑回2、大脑半球外侧面上的沟和回中央沟外侧沟顶枕裂三条主要的沟、裂将大脑分为五个叶额叶顶叶枕叶颞叶顶枕颞叶分界顶叶颞叶枕叶额叶1、大脑半球的分叶中央沟枕叶和外侧沟的连线顶枕裂外侧沟外侧沟岛叶岛叶脑回中央前沟额上沟额下沟额上回额中回额下回中央前回中央后沟中央后回顶内沟缘上回角回颞上沟颞下沟2、大脑半球外侧面上的沟和回中央沟外侧沟顶枕裂脑回中央前沟额上沟额下沟额上回额中回额下回中央前回中央后沟中央后回顶内沟缘上回角回颞上沟颞下沟2、大脑半球外侧面上的沟和回中央沟外侧沟顶枕裂中央沟中央前回中央后回顶内沟顶上小叶顶下小叶缘上回顶枕裂角回枕极小脑颞中回颞上沟颞上回颞极外侧裂额下回额下沟额极额中回额上沟额上回Broca区内侧面中央旁小叶胼胝体距状沟楔叶舌回胼胝体沟海马沟扣带沟边缘支钩海马旁回3、大脑半球内侧面上的沟和回透明隔室间孔前连合终板视交叉漏斗海马齿状回穹窿乳头体顶枕裂大脑结构与功能3、大脑皮质的主要机能定位（一）、躯体运动区（1）第一躯体运动皮质--Brodmann4区（中央前回和旁中央小叶一部）特点-锥体细胞多，其中特大者称为Betz巨锥体细胞。此区构成皮质脊髓束的30%-对侧支配头面部、躯体及四肢的运动。-倒置管理：此区与人体各部呈倒置关系，身体不同部位在皮质代表区的范围大小和运动的精细复杂程度有关。（二）、躯体感觉区（1）第一躯体感觉区Brodmann3,1,2区，中央后回和旁中央小叶后部。接受对侧躯干四肢的痛、温、触压觉。有明确的定位关系，呈对侧倒置关系。身体各部在此区的范围大小和对感觉的灵敏度有关。（2）第二躯体感觉区中央前、后回的最下端，大脑外侧沟的上壁。（43区）和全身的痛觉信号有关。人体各部在躯体运动区的定位关系（1）対侧倒置（头部除外）（2）范围大小和运动的精细复杂程度成正比（2）运动前区Brodmann6区（4区前方，中央前回上部和额上回后上部）电刺激6区可引起头和躯干转向对侧，四肢屈伸运动。（3）头眼运动区Brodmann8区，额上回和额中回后部。刺激此区引起两眼同侧偏向运动，头转向对侧。（三）、视觉皮质区位置：枕叶的距状沟皮质（17区）特点：一侧视区接受双眼对侧半视野的视觉信息。171919171917（四）、听觉皮质区位置：颞叶的颞横回（41、42）特点：一侧听中枢接受两耳的听觉。以对侧为主。位于颞叶海马旁回的钩处（34）区。（五）、味觉区（六）、嗅觉皮质区：位于嗅区、钩回和海马回的前部（25、28、34和35区的大部分）。每侧皮质均接受双侧嗅神经传入的冲动。癫痫病人在摘除大脑的海马回后，过去记住的东西未受损坏，但新的知识难以形成和记住。被引用最多的典型病例是病人H.M.，他1953年27岁时做手术，是神经科学家BrendaMilner的病人。遗忘症患者即时回忆与正常被试没有差别。在30秒后回忆并且用心算防止复述时，遗忘症患者就有明显差异（Baddeley,1970）。运动员脑受损的逆向性遗忘（Lynch&Yarnell,1973）指出，在向长时记忆转化前，有短时记忆存在。陈述性记忆陈述性记忆海马回受损的选择性影响可以说明：短期记忆向长期记忆的转化；说明性（外显）记忆与非说明性（内隐）记忆之区别。Schacter(1996)的实验分离内隐记忆与海马回：先让被试分辩词的书写中含多少T形笔画，然后在PET扫描期间做补词任务。这样能获得启动效应但海马回不激活。（三）大脑两半球的一侧优势1、从结构上说，人的大脑右半球略大于左半球，但左半球的灰质多于右半球；左半球的颞叶具有明显的不对称性；颞叶的不对称性是和丘脑的不对称性相关的；各种神经递质的分布，左右半球也是不平衡的（Koib＆Whishaw，1996）。2、从功能上说，在正常情况下，大脑两半球是协同活动的。进入大脑任何一侧的信息会迅速地经过胼胝体达到另一侧，作出统一反应。大脑机能一侧化的研究方法大脑机能一侧化的研究，过去主要采用临床观察法。但是在脑损伤时出现的机能障碍，远不是单因素的，所以在观察中看到的很多矛盾现象不好解释。最近二、三十年建立了一些新的技术方法以弥补观察法的不足。其中一些方法是无创性的，可以在正常人中进行，因而有关大脑两半球机能不对称研究的大量资料不仅来自病人，还来自正常人。正常人大脑两半球机能不对称性的研究在正常被试中研究得较多的是视知觉和听知觉。利用速视器半边视野刺激术和同时双听技术，根据被试对到达左或右半球视或听知觉刺激的反应速度和准确性，证明了特定的半球对特定的知觉类型具有优势。例如以视知觉而言，根据许多作者的研究总结，右半球边视野优势(即刺激到达左半球)是各种言语材料；左半边视野优势(即刺激到达右半球)则为点的数目和位置、深度知觉/线条斜度、面部再认和形状再认等材料。以听知觉而言，右耳优势(即刺激到达左半球)为言语材料和人声再认；左耳优势(即刺激到达右半球)为曲调、环境声音、两个卡嗒声的阈限和音高模式。根据Bryden(1973)的看法，在正常人中重复上述一些研究结果有时是很困难的，因为待控制的因素很多。正常人大脑两半球机能不对称性的研究使用一侧电休克的方法发现：一切语言信号的发现和理解都是左半球的功能，当左半球机能被电休克暂时抑制时，语言的知觉严重困难，言语活动下降、语言材料的记忆破坏，表现各种失语症状，对语音的选择性注意被破坏等等。使用这一方法还发现，两侧半球对人的情绪状态起着不同的作用。当右半球机能暂时被抑制时，情绪高涨、欣快、言语增多；而左半球机能暂时被抑制时，则情绪低落、沉默无语、自卑、自罪等。裂脑人大脑两半球机能不对称性的研究——Sperry的“割裂脑研究”（Split-BrainStudies）1962年一位48岁的美国老兵患了严重的癫痫病，病人尚未从一次抽搐中恢复过来，又一次抽搐便已来临。他的医生作了一次大胆的手术：通过切开胼胝体来割断左、右脑之间的联系，以减轻病人的痛苦。他们把这种手术称为裂脑术。手术的效果很好，不仅减轻了抽搐，甚至病人被完全治愈了。加州理工学院的斯佩里（RogerSperry）教授和他的助手伽赞尼伽以及迈尔斯等人，抓住这个难得的机会，对这位病人作了深入的研究。伽赞尼伽还设计了专门用于测试裂脑人左、右脑之间联系的仪器。结果发现：当把一束光刺激只投射到病人的左视野（即只让右脑看见，而左脑看不见）时，尽管病人用左手按键对刺激作出了反应，可是他却说什么也没看见。由于病人已用左手按键确认，表明他的右脑确已看到了光刺激。但是由于左脑并未看到，所以它控制言语中枢作出否定的回答。这就是裂脑人有两个分离的意识系统被首次发现的过程。以后斯佩里等人又继续对这一现象作了长达5年多的研究，结果都证明了这种奇异状态的存在：“人的大脑两半球被分离之后，每一半球似乎都可以在另一半球的意识范围之外发挥其功能，每一半球都可以学习、记忆、表露情感和执行有计划的行动。”这一重大发现导致斯佩里获得1981年度的诺贝尔医学奖。HemisphericLateralization大脑两半球的一侧优势•裂脑研究说明，两半球可能具有不同的功能。语言功能主要定位在左半球，该半球主要负责言语、阅读、书写、数学运算和逻辑推理等。而知觉物体的空间关系、情绪、欣赏音乐和艺术等则定位于右半球（Gazzaniga，1967）。大脑两半球的机能分化左脑•言语感知•言语表达•语义•符号•计算•逻辑•继时性•线性•理性右脑空间知觉形象操作语调绘画人面想象同时性面性感性大脑两半球功能的一侧化的相对性•应该指出，大脑两半球功能的一侧化，并不是绝对的。近年来的研究发现，右半球在语言理解中同样起着重要作用。在加工复杂程度不同的句子时，右半球上与左半球经典的语言区对应的部位也得到激活，只是激活的强度低于左半球（Just等，1996）。利手问题•问题：–我们为什么惯用一只手？–利手与脑有什么关系？•左利与运动机能•左利与神经症利手是进化的产物•只有人类才有明显的利手–动物观察未发现明显的偏利现象–古人类巳有明显的惯用手迹象，比例与现代人接近利手与遗传•形成左撇子与右撇子的幕后操纵者是基因。•美国的一项研究：–人数：2177（大学一年级）–不问父母情况，左利比例为5%–若将父母左利情况计算在内，则：•父亲左利，子女同为左利的比例为9%•母亲左利，子女同为左利的比例为13%•父母均为左利，子女亦为左利的比例为46%利手与遗传•近来，英国科学家对胎儿的超声波扫描表明，人成为“右撇子”或“左撇子”的倾向，在胎儿发育早期就形成了。•英国贝尔法斯特女王大学的研究人员对1000个胎儿进行了超声波扫描。他们发现，这些胎儿在发育到15周的时候，有90%会吸吮右手大拇指，只有10%吸吮左手大拇指。研究人员对其中75个胎儿进行了跟踪调查，他们中的60个偏好吸吮右手，15个偏好吸吮左手。在这些胎儿出生后成长到10到12岁时，研究人员发现，60个在胎儿阶段吸吮右手的孩子习惯用右手；而在15个吸吮左手的胎儿中，有10个仍旧习惯用左手，另外5个则变成“右撇子”。利手与文化•美国的一项调查：–1932—1970–几十年内美国的左利人数从2%升到10%–为什么？•科学普及的结果：不改手了•中国的一项调查：–八十年代，左手写字的极少—学校强行改正的结果左撇子要不要改过来？•左利的程度–强左利与弱左利–双利•强行改手的某些结果–言语流畅性问题–阅读障碍–其它《左撇子的神奇世界》•近日，一本叫《左撇子的神奇世界》的新书指出，左撇子是一个盛产天才的群体。从拿破仑、克林顿到本·拉登，从牛顿、爱因斯坦到比尔·盖茨，从卓别林、玛丽莲·梦露到赵