2普通心理学第二章生理基础

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•第二章心理的生理基础•第一节神经系统的基本单位•一、神经元的构造与功能•人类的脑,系由一百二十亿个以上的特殊细胞所构成。•神经细胞是构成神经的基本单位,特称之为神经元(neuron)。神经元的主要构造,包括细胞体(cellbody)、树突(dendrites)与轴突(axon)三部分(见图2-1)。•图2-1神经元略图•树突是从细胞体周围发出的分支,多而短,呈树枝状,故名。它接收由其他神经元传来的神经冲动并将其传到细胞体。•轴突是从细胞体发出的一根较长的分支。•轴突的功能是将神经冲动由胞体传给其他神经元或肌肉与腺体。•一个神经元通常有多个树突,但只有一个轴突。•从细胞体发出的这两种分支,通常称为神经纤维(nervefiber)。•轴突的周围包以髓鞘(myelinsheath),具绝缘作用,以防止神经冲动向周围扩散。•轴突的末端有分支状的小突起,称为神经末梢(terminalbutton)。终纽的功能是将神经冲动传至另一神经元。•神经元的神经纤维长短不一,视其邻近之其他神经元的距离而定。•在脑中的神经元密集,故其纤维甚短,长度仅及几千分之一英寸,下肢部位激经元稀疏,其纤维之长度,可能长达二至三英尺。•神经元按性质不同分为三类:(1)感觉神经元(sensoryneuron),其功能是将感受器(receptor)收受刺激后所引起之神经冲动,传入中枢神经系统。•感受器是指各种感觉器官。•(2)运动神经元(motorneuron),其功能是将中枢神经系统发出的神经冲动、传出至反应器(effector)。•反应器是指肌肉与腺体,是负责动作反应的器官。•(3)中间神经元(interneuron),是介于感觉神经元与运动神经元之间的一种神经元,其功能是在传导神经冲动。中间神经元只存在于脑与脊髓中,又称联络神经元(connectneuron)。•二、突触的传导功能•神经元具有两个最主要的特性,即兴奋性与传导性。前一特性,指由感受器或另一神经元传来神经冲动之后,立即会引起神经元的兴奋;•后一特性,指将神经冲动迅速传至相邻的另一神经元,以完成其神经传导功能。•神经元之间的传导功能,在性质上有点像电流的传导,惟其间所生的作用,却与电流不同。电流靠接触传导,而相邻两神经元之间,事实上并不连接;•其间有一小的空隙,叫做突触(synapse)。在神经冲动的传导上,突触的功能是极为重要的。•神经元的细胞体与轴突,在传导神经冲动时,只能将之传送至末梢,而末梢与另一神经元的传导,则是靠突触部分所发生的极为复杂的生理化学作用。•对突触的特殊功能最简单的解释是:突触是介于末梢与另一神经元细胞体之间的一个小空隙。•末梢内的细胞质中含有极复杂的化学物质。当神经冲动传到末梢时,细胞质中的化学物质即产生变化,•导致末梢的外膜移动,最后使其表面的小泡破裂,而将神经传导的化学物质,注入突触空隙中,引起一种放电作用,从而激动另一神经元的兴奋,立即连续传导神经冲动。•图2-2神经元之间的突触关系•神经元的兴奋性具有一种很特殊现象,即当刺激强度未达到某一程度时,即无神经冲动发生。但当刺激强度达于某种程度而能引起冲动时,该神经冲动立即达到最大强度;•此后刺激的强度纵使再继续加强或减弱,对已引起之冲动强度不再发生影响。此种现象称为“全或无定律”(all-or-nonelaw)。•第二节神经系统•一、神经系统的构造•在人体的整个神经系统(nervoussystem)中,按其不同部位及功能,分为两大系统,一为中枢神经系统(centralnervoussystem),•一为周围神经系统(peripheralnervoussystem)。在两大系统中,又各自包括多种名称,•图2-3即表示其间的层次关系。•在整个神经系统中,中枢神经系统中的大脑皮质部分,在心理学的研究上,具有特别重要性。•因此,该部分将特别另辟一节,详加说明。本节内只说明中枢神经系统的其他部分,以及周围神经的组织与功能。•二、中枢神经系统•中枢神经系统,包括脑(brain)与脊髓(spinalcord)两部分。•在中枢神经系统内,由神经元的细胞体聚集而成的神经组织,呈灰色,称为灰质(graymatter);由神经元的神经纤维(轴突)聚集而成的神经组织,呈白色,称为白质(whitematter)。•中枢神经系统中所包括的脑与脊髓两部分,•见图2-3所示。•接下来先说明人类脑部各种神经构造及其功能。但其中有关大脑皮质部分,则留待第三节再详加说明。•(一)脑的构造与功能•按图2-3所示,人脑的构造,主要包括脑干、小脑与前脑三部分;而每一部分又各自包括不同的构造。•各部分的名称及相关位置,可参照图2-3与图2-4,以下分述该三部分的主要功能。•1.脑干(brainstem)脑干上承大脑半球,下连脊髓,呈不规则的柱状形。•经由脊髓而传至脑的神经冲动,呈交叉方式进行:来自脊髓右边者,先传至脑干之左边,然后再传送入大脑;来自脊髓左边者,先传至脑干之右边,然后再传送大脑。•脑干之功能主要是维持个体生命,举凡心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理运作,均与脑干的功能有关。脑干部位包括以下四个重要构造(见图2-3与图2-4)。•(1)延脑(medulla)延脑居于脑的最下部位,与脊髓相连;其主要功能为控制呼吸、心跳、消化等。•(2)脑桥(pons)脑桥位居中脑与延脑之间。脑桥的白质神经纤维,通到小脑皮质,可将神经冲动自小脑一半球传至另一半球,使之发挥协调身体两侧肌肉活动之功能。这就是它被称其为脑桥的由来。•(3)中脑(midbrain)中脑位于脑桥之上,恰好是整个脑的中点,故名。中脑是视觉与听觉的反射中枢,举凡瞳孔、眼球、肌肉、虹彩以及毛状肌等活动,均受中脑的控制。•(4)网状系统(reticularsystem)网状系统居于脑干之中央,系由许多错综复杂的神经元集合而成的网状结构,故名。网状系统的主要功能为控制觉醒、注意、睡眠等不同层次的意识状态。•2.小脑(cerebellum)小脑为脑的第二大部分,位于大脑及枕叶的下方,恰在脑干之后。小脑由左右两半球所构成,且灰质在外部,白质在内部。在功能方面,小脑和大脑皮质运动区共同控制肌肉的运动,藉以调节姿势与身体的平衡。•3.前脑(forebrain)前脑属脑的最高层部分,也是人脑中最复杂最重要的神经中枢。前脑又分、下视丘、边缘系统、大脑皮质四部分。•除大脑皮质部分留待下节说明之外,其他三部分的构造与功能简述于后(见图2-4)。•图2-4脑部透视略图•(1)丘脑(thalamus)丘脑呈卵圆形,由白质神经纤维构成,左右各一,位于胼胝体的下方(见图2-4)。从脊髓、脑干、小脑传导来的神经冲动,都先终止于丘脑,经丘脑再传送至大脑皮质的相关区域。故而丘脑是感觉神经的重要传递站。此外,丘脑尚具有控制情绪的功能。•(2)下丘脑(hypothalamus)下丘脑位于丘脑之下,体积虽小,而功能极大。•下丘脑是自主神经系统的主要管制中枢,它直接与大脑中各区相连接,又与脑垂体及延脑相连。•下丘脑的主要功能是管制内分泌系统、维持新陈代谢正常、调节体温,并与生理活动中饥饿、渴、性等生理性动机有密切的关系。•(3)边缘系统(limbicsystem)边缘系统的位置不十分确定,一般学者认为包括丘脑、下丘脑以及中脑等在内的部分,都称为边缘系统。•边缘系统的主要功能为管制嗅觉、内脏、自主神经、内分泌、性、摄食、学习、记忆等。•按图2-4所示,边缘系统有两个神经组织,即杏仁核与海马,前者关系情绪的表现,后者与记忆有关。•(二)脊髓的构造与功能•脊髓位于脊椎骨连成的脊柱管内。脊髓是由许多神经元聚集而成的柱状构造,包括灰质和白质两种神经纤维。•在神经传导上,脊髓具有两种功能:一是提供躯体与脑部之间神经双向传导的通路,一是作为脊髓反射的反射中枢。•就第一种功能而言,感受器接受外界刺激,引起感觉神经元的兴奋,产生神经冲动之后,先传至脊髓,•而后由脊髓的中间神经元传至大脑,最后再由大脑传回,再经脊髓而由运动神经元传至反应器(肌肉或腺体),而表现出反应。•如此,传入复传出,是双向的,是完整的。•再就第二功能而言,如传入的感觉神经元,将神经冲动传入脊髓后,脊髓中的中间神经元不将之传入大脑,直接就回传给运动神经元,而至反应器,就形成反射。•如检查身体时,医师用钝物轻击膝盖下腱部,腿部会出现不能自控的动作,就是反射。此种反射称为膝反射(knee-jerkreflex)。医师检查膝反射,目的在藉此简单测验,以了解受检者的神经功能。•三、周围神经系统•周围神经系统之命名,系因与之相对的中枢神经系统而来。中枢神经系统限于头颅及脊柱之内的神经系统,除此之外,均为周围神经系统。•周围神经系统包括躯体神经系统与自主神经系统两大部分(见图2-3),以下分述两大部分的主要功能。•(一)躯体神经系统•躯体神经系统(somaticnervoussystem),遍布于头、面、躯干及四肢之肌肉内。此类肌肉均属骨骼肌,原因是此类肌肉均附着在骨骼之上。骨骼肌的最大特征,是随个体意志支配的,故而也称随意肌。肌肉之所以能够随意支配,即系周躯体神经系统使然。•躯体神经系统中的神经元有两种,一为感觉神经元,与感受器相连,其功能为将外界刺激所引起之神经冲动,传送至中枢。•另一为运动神经元,与反应器相连,其功能为将中枢向外传导的神经冲动,传送至肌肉,从而表现出行动。•(二)自主神经系统•自主神经系统(autonomicnervoussystem),是由分布于心肌、平滑肌和腺体等内脏器官的运动神经元所构成。•因为此一神经系统的运作不受个体意志所支配,故而称为“自主”或“自律”;意谓按其自身之规律运行。•自主神经系统的功能复杂,最主要的是控制心跳、呼吸,管制所有平滑肌器官的扩张与收缩,以及调节腺体分泌,从而维持身体内一切生理变化的均衡。•自主神经系统,虽在本身运作上能够“自主”,但在整个神经系统上却仍受中枢神经系统的支配;•支配自主神经系统者,就是下丘脑。自主神经系统又分交感神经系统(sympatheticsystem)与副交感神经系统(parasympatheticsystem)两大部分,两者之间,在功能上存在着颉颃作用;•交感神经系统通常在个体紧张而警觉时发生作用,副交感神经系统则常使个体在松弛状态时发生作用。交感与副交感两种神经系统的相对关系(见图2-5)。•图2-5自主神经系统•第三节大脑半球的构造与功能•一、大脑皮质的构造•大脑(cerebrum)是脑的最前的部分(见图2-4)。大脑的表层为大脑皮质(cerebralcortex),由灰质构成;大脑皮质下方大部分则由白质构成。•大脑中间有一裂沟,由前至后将大脑分为左右两个半球,称为大脑半球(cerebralhemisphere)。•此一裂沟,叫做大脑纵裂(longgitudinalfissure)。两个半球之间,由胼胝体(corpuscollosum)连接在一起(见图2-4),使两半球的神经传导,得以互通。•大脑半球的背侧面,各有一条斜向的沟,称为侧裂(lateralfissure)(见图2-6)。侧裂的上方,约当半球的中央处,有一由上走向前下方的脑沟,称为中央沟(centralfissure)。•每一半球又分四个叶(lobe)。在中央沟之前与侧裂之上的部位,称为额叶(frontallobe),为四个脑叶中之最大者,约占大脑半球的三分之一;侧裂以下的部分,称为颞叶(temporallobe);•中央沟之后与侧裂之上的部分,称为顶叶(parietallobe);顶叶与颞叶之后,在小脑之上大脑后端的部分,称为枕叶(occipitallobe)。•以上各脑叶,均向半球的内侧面和底面延伸,而在各脑叶区域内,各有许多小的脑沟,其中蕴藏着各种神经中枢,分担不同的任务,形成了大脑皮质的分区专司功能。•二、大脑半球的分区与联合功能•人类大脑之两半球,在功能划分上,大体上是左半球管制右半身,右半球管制左半身。又每一半球之纵面,在功能上也有层次之分,原则上是上层管制下肢,中层管制躯干,下层管制头部。•如此形成上下倒置左右交叉的微妙构造。在每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