人脑结构最深层称脑干的结构主要与自主过程,如心率、呼吸、吞咽和消化等功能有关。边缘系统,它与动机、情感和记忆过程有关。大脑及其表层即大脑皮层整合感觉信息,协调你的运动,促成抽象思维和推理。
(1)脑干、丘脑和小脑
脑干(brain stem),综合调节机体内部状态的脑结构。延髓(medulla)位于脊髓的最上端,是呼吸、血压和心搏调节中枢。
桥脑(pons)提供传入纤维到其他脑干结构和小脑之中。网状结构(reticular formation)它唤醒大脑皮层去注意新刺激;甚至在睡眠中也保持警觉。
丘脑(thalamus)的长纤维束、传往的感觉信息可通过丘脑到达大脑皮层适当区,并在那里进一步加工。
小脑(cerebellum)调协着身体的运动,控制姿势并维持平衡。
脑干、丘脑和小脑:主要与其他基本生命过程有关,包括呼吸、脉博、唤醒、运动、平衡和感觉信息的简单加工。
(2)边缘系统
与动机、情绪状态和记忆过程相关。它也参与体温、血压和血糖水平的调节并执行其他体内环境的调节活动。由海马、杏仁核和下丘脑组成。
海马(hippocampus)在外显记忆获得中具有重要作用。外显记忆是一类对提取自己觉知的过程。
海马的损伤并不妨碍获得意识觉知之外的内隐记忆。
杏仁核(amygdala)在情绪控制和情绪记忆形成中具有一定作用。
下丘脑(hypothalamus)调节动机行为,包括摄食、饮水、体温调节和性唤醒。下丘脑维持着身体内部平衡或内稳态。
(3)大脑
大脑(cerebrum)的作用是调节脑的高级认知功能和情绪功能。大脑的外表面由数十亿细胞组成,形成1/10英寸厚度的薄层组织,称为大脑皮层(cerebral cortex)。大脑分成左右对称的两半,称为大脑两半球(cerebral hemispheres)。
胼胝体(corpus callosum),它在两半球之间发送和传递信息。
额叶(frontal lobe)具有运动控制和进行认知活动的功能。
顶叶(parieta lobe)负责触觉、痛觉和温度觉,位于中央沟之后。
枕叶(occipital lobe)是视觉信息到达的部位,位于后头部。
颞叶(temporal lobe)负责听觉过程,位于外侧裂下部,即每个大脑半球的侧面。
身体随意肌首位与中央购置前的额叶运动区皮层(motor cortex)的控制,产生随意动作。脑一侧发出的命令传向身体对侧的肌肉。身体下部如脚趾的肌肉受运动区皮层顶部神经元的控制。身体上部比下部从皮层得到更精细的运动指令。
两半球的大脑皮层均含四叶。
躯体感觉皮层(somatosensory cortex):位于中央沟之后,这一皮层区处理温度、触觉、躯体、位置和疼痛的信息。感觉皮层的上部与身体下部相关,下部皮层与身体上部相关。最大的感觉皮层区与唇、舌、大拇指和食指的感觉相关。右半球感觉皮层接受身体左侧的感觉信息,左半球感觉皮层接受身体右侧的感觉信息。
听皮层(auditory cortex)位于两侧颞叶,每侧半球的听皮层都从两只耳朵接受听觉信息。
视皮层(visual coertex)中最大区接受眼后部视网膜中心区的传入信息,这里传递的视觉细节信息量较大。
大部分皮层的功能与解释和整合信息有关。
联络区皮层(associate cortex)使你将不同感觉模式的信息结合起来,用于筹划对外界刺激做出适当反应。
角回,在那里对词的视觉编码与听觉编码加以比较。
4、半球功能一侧化
当一侧脑半球完成这些功能时具有主要作用,则认为这就是功能一侧化。
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对于多数人,言语是左半球的功能。所以作半球可以把看到的信息表达出来,有半球则不能。(割裂脑实验研究)
加工同样信息时,左半球倾向于分析式风格,一点一点地处理。右半球倾向于全息式风格,从整体模式上处理信息。
左利手者语言优势半球为右侧或者均衡地存在于两半球。
男性大脑最大的激活区位于左半球,而女性大脑激活区大都位于左、右两半球。
5、内分泌系统
内分泌系统(endocrine system),辅助神经系统的工作。
激素(hormones)影响身体的生长。
* 它们启动、维持和终止性特征和副性征;
* 影响唤醒和觉知的水平;
* 作为情绪变化的基础,调节代谢以及身体利用其能量储存的速率;
* 内分泌系统帮助机体战胜感染和疾病,促进要体的生存。促进物种生存和延续发展。
激素对身体化学调节程序的作用,只能在遗传上早已确定的反应部位上发生。
下丘脑是内分泌系统和中枢神经系统间的中转站。
脑垂体(pituitary)它产生约10种不同的激素,进一步影响其它内分泌腺以及影响生长的激素。没有这种生长激素会导致侏儒症,它的过量造成巨人症。
男性脑垂体分泌的促性腺激素,刺激睾丸分泌睾丸酮(testosterone),由睾丸酮刺激精子的产生。脑垂体也促进雄性副性征的发育,增加雄性个体的攻击性和性欲望。雌性的脑垂体激素刺激雌性激素(estrogen)的产生,雌激素是雌性激素链反应的基础,它促使女人的卵巢释放孕激素使雌性个体怀孕。
脑垂由下丘脑控制。
三、神经系统的活动
1、神经元
神经元(neuron)是这样一种细胞,它能接收、加工或传递信息到体内其他细胞。
初级视皮层主动地参与了视觉表象的形成。
接收传入信号的部分是一些树突(dentrites),是接受从感受器或其他神经元发出的刺激。胞体(soma),以维持细胞的生命。从树突接受的刺激被称为轴突(axon)的纤维将所接受的刺激传递出去。
终扣(terminal buttons),神经元能刺激附近的腺体、肌肉或其他神经元。神经元一般只沿一个方向传递信息:从树突通过胞体沿轴突传到终扣。
感觉神经元(sensory neurons)从感受器细胞,将信息传向中枢神经系统。运动神经元(motor neurons)从中枢神经系统将信息携带到肌肉和腺体。脑内的大部分神经元是中间神经元(interneurons),它们从感觉神经元将信息传递到其他中间神经元或运动神经元。
胶质细胞(glial cells):
* 它们是支持神经元分布的网架。
* 帮助新生的神经元找到自己在脑内的适当位置。是脑内环境清理作用。
* 绝缘作用,胶质细胞形成一层绝缘外套称之为髓鞘(myelin sheath),增加了神经信号传导速度。
* 是保护脑使血液内的有害物质无法到达脑细胞的精细结构,星形胶质细胞(astrocytes),构成了血一脑屏障(blood…brain barrier)。
* 通过其影响神经冲动传递所必需的离子浓度,而对神经信息交流产生更重要的作用。
2、动作电位
神经元内液对于外液而言,具有相对的负电压70毫伏,这一轻微的极化电位称之为静息电位(resting potential),它提供了神经细胞产生动作电位的背景。
离子通道(ion channels):离子通道是细胞膜上可兴奋的部分,它能选择性地允许一定离子流入和流出。抑制性传入引起离子通道努力工作,以维持细胞内的负电荷,因此使细胞难于发放。兴奋性传入引起离子通道的变化,允许钠离子流入细胞内,导致细胞发放。
动作电位(action potential):当兴奋性传入对于抑制性传入足够强而达到去极化,当细胞内从…70毫伏变到…55毫伏时,动作电位就开始了。神经元内部对外部变为相对正电位,说明神经元完全去极化了。
动作电位遵从全或无规律(all…or…none law):动作电位的大小不受阈上刺激强度变化的影响,一旦兴奋性传入总和达到阈值,动作电位就会产生,如果未达到阈值水平,就没有动作电位出现。动作电位大小沿轴突全长传播时并不减弱。
朗飞氏节(Nodes of Ranvier):由髓鞘轴突的神经元内,动作电位从一个节向下一个节跳跃式传递,这样既节省时间,又节省在轴突上个电离子通道开、闭所需的能量。
多结节硬化症(multiple sclerosis ; MS)是一种由于髓鞘退化而引起的严重障碍;复视、颤抖,甚至麻痹。
电位传过一个轴突节段后,神经元的这部分就进入不应期(refractory period)
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