皮层下中枢课件.ppt

1、我们如何我们如何认识世认识世 界界？我们的我们的知识知识又是怎样得到的？又是怎样得到的？这一切均始于我们的这一切均始于我们的感觉感觉！8/5/20222第一节 感觉的生理基础一、感觉概述 （一）感觉感觉是人脑对直接作用直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性个别属性的反映反映。苹果的颜色：红色 苹果的形状：圆形苹果的味道：甜的 苹果的香味：苹果味这些个别属性通过感觉器官作用于人脑，在人脑中引起的这些个别属性通过感觉器官作用于人脑，在人脑中引起的心理活动就是心理活动就是感觉感觉。客观事物客观事物属性属性形状、形状、颜色颜色大小大小滋味滋味气味气味质地质地重量重量温度温度感官感官眼眼舌舌鼻鼻皮肤皮肤

2、脑脑视觉视觉味觉味觉肤觉肤觉知觉知觉8/5/20224 根据感觉器官接受的刺激来源于体内还是体外可以分为外部感觉和内部感觉。外部感觉又可以分为视觉、听觉、嗅觉、味觉和皮肤觉。内部感觉可以分为平衡觉、内脏感觉、深部感觉。一、感觉概述感觉种类感觉种类感受器感受器适宜刺激适宜刺激感觉现象感觉现象 外外部部感感觉觉视觉视觉visual ense视网膜上的视杆与视锥视网膜上的视杆与视锥细胞细胞波长为波长为380780毫微米毫微米的可见光的可见光色调、明度、饱和色调、明度、饱和度度听觉听觉auditory ense耳蜗基底膜的毛细胞耳蜗基底膜的毛细胞频率为频率为2020000赫赫的声波的声波响度、音高、音

3、色响度、音高、音色嗅觉嗅觉Sense of smell鼻腔内嗅细胞（鼻粘膜鼻腔内嗅细胞（鼻粘膜内的神经末稍）内的神经末稍）能溶解的、有气味能溶解的、有气味的气体分子的气体分子气味气味味觉味觉sense of taste舌头上的味蕾舌头上的味蕾能溶于水的化学物能溶于水的化学物质质甜、酸、苦、咸甜、酸、苦、咸皮肤觉皮肤觉skin sense皮肤上的神经末梢皮肤上的神经末梢机械能、热能机械能、热能触压觉、痛觉、温觉、触压觉、痛觉、温觉、冷觉冷觉内内部部感感觉觉运动觉运动觉kinesthesis肌肉、肌腱中的神经末肌肉、肌腱中的神经末梢梢自身运动和位置状自身运动和位置状态刺激态刺激肌肉、骨骼的位置肌肉

4、、骨骼的位置和运动感觉和运动感觉平衡觉平衡觉equilibratory内耳前庭器官的毛细胞内耳前庭器官的毛细胞自身位置依重力方自身位置依重力方向变化的刺激向变化的刺激躯体、头部的位置变化躯体、头部的位置变化和运动感觉和运动感觉内脏感觉内脏感觉各内脏器官内壁上的神各内脏器官内壁上的神经末梢经末梢内脏中的物理、化内脏中的物理、化学刺激学刺激饥、渴、饱、便意、恶饥、渴、饱、便意、恶心、疼痛等心、疼痛等一、感觉概述8/5/20226（二）感受器的生理特性感受性：对刺激的感受能力称为感受性，感受性反映了对刺激的敏感度。感觉阈限：能够引起感觉的刺激范围称为感觉阈限。感受性与感觉阈限在数值上是反比关系。绝对

5、感觉阈限与绝对感受性刚刚能够引起感觉的最小刺激量叫绝对感觉阈限；相应感受器觉察这种最小刺激的能力叫绝对感受性。一、感觉概述8/5/20227感觉的适应 由于刺激物对感受器的持续作用而使感受性发生变化的现象叫感觉的适应。明适应 从黑暗的到光线明亮，开始时感到刺眼，过一会儿就适应了。暗适应 从明亮处到黑暗处，刚开始看不到事物，过了一会儿就看到了。触压觉适应很明显。实验证明，只要经过3秒钟左右，触压觉的感受性就下降到约为原始值的25%。一、感觉概述8/5/20228感受器的换能作用 将作用于它们的各种形式的刺激的能量最后转换为传入神经的电活动，这种能量转换过程称为感受器的换能作用。一、感觉概述人类重

6、要感觉的绝对阈限 视觉：晴朗夜空30英里以外的烛光听觉：安静房间20英尺以外手表的滴答声味觉：两加仑水加入一茶匙糖后有甜感嗅觉：一滴香水弥散三居室触觉：一片蜜蜂翅膀从一公分外落在面颊 二、感觉系统的组成及功能感觉的产生是分析器产生的结果。分析器是感觉器官、传入神经和大脑皮层的感觉中枢组成的统一的形态机能结构整体。从信息加工的角度看，感觉主要是大脑皮层感觉中枢对由感觉器官提供的各种信息加工的过程和结果。外界输入的外界输入的物理能量物理能量和化学能量和化学能量感官的感官的换能作用换能作用神经系统神经系统能够接受的能够接受的神经能或神经能或神经冲动神经冲动感觉的编码二、感觉系统的组成及功能感觉的产生

7、，必须具有分析器所有部分的完整性：l 首先，感受器能把外界刺激的物理能量转化为神经冲动，故又把它称为“换能器换能器”，即将感觉器官接收的各种适宜刺激，转换为生理电能生理电能。l 其次，传入神经把神经冲动通过神经系统传递至大脑皮层，并在复杂的神经网络的传递中，对传入的信息在不同阶段上进行有选择的加工有选择的加工。l 最后，在大脑皮层的感觉中枢区域，传入的刺激信息被加刺激信息被加工工为人们所体验到的具有各种不同性质和强度等维量的感觉。二、感觉系统的组成及功能感觉的产生 1特异性感觉系统 1）特点：点对点的感觉(投射)关系；与皮层第细胞形成突触；倒置分布；投射面积与外周感受野有关。2）功能：产生特定

8、感觉；激发皮层发出冲动，引发相应的反应（骨骼肌活动、内脏反应和情绪反应）。2非特异性投射系统 1）特点：弥漫性投射到大脑皮层的广泛区域，非点对点的投射关系；与各皮层细胞形成突触；引起锥体细胞去极化作用弱。2）功能：改变大脑皮层兴奋状态，维持觉醒。二、感觉系统的组成及功能听觉嗅觉语言运动控制中央沟触觉和压觉味觉视觉面部识别二、感觉系统的组成及功能三、视觉三、视觉 380-760nm 380-760nm 人类可见光波人类可见光波 颜色 由三个知觉维度决定：色调 波长 饱和度 光的强度 亮度 相对纯度三、视觉三、视觉（一）视觉系统的基本构成 视觉系统：由眼、视神经、视束、皮层下中枢、视皮层组成，实现

9、着视觉信息的产生、传递、加工等三种过程。眼的基本功能：将外部世界千变万化的视觉刺激转换为视觉信息，这种基本功能的实现，依靠两种生理机制，即眼的眼的折光成像机制折光成像机制和光感受机制光感受机制。使外部世界在视网膜上形成上下颠倒左右相反的像 眼内折光装置：角膜 晶状体 玻璃体 瞳孔。（一）视觉系统的基本构成为保证视网膜上清晰成像，瞳孔大小瞳孔大小与晶状体曲率的变化起着重要作用。瞳孔的光反射、调节反射是实现折光成像这种功能的生理基础。瞳孔反射（光反射）：在黑暗中瞳孔扩大光照时瞳孔缩小的反应。调节反射：视轴、晶体曲率和瞳孔同时变化的反射活动就是调节反射，是保证外界景物在视网膜上清晰成像的重要生理机制

10、。（一）视觉系统的基本构成（二）视网膜与视觉信息的产生（二）视网膜与视觉信息的产生光生物化学反应主要发生在视杆细胞之中，是产生明暗视觉信息的基础；颜色视觉的光生物化学基础在于视锥细胞内的视蛋白结构不同。（二）视网膜与视觉信息的产生（二）视网膜与视觉信息的产生 视网膜分为内、外两层 外层（色素上皮层色素上皮层）：由色素细胞组成，由此产生和储存一些光化学物质 内层（神经层神经层）：由5种神经细胞组成，从外向内依次为视感受细胞(视杆细胞和视锥细胞)、水平细胞、双极细胞、无足细胞和神经节细胞。视网膜细胞联系的一般规律：在视网膜周边区：几个视感受细胞1个双极细胞、几个双 极细胞1个神经节细胞视敏度较差视

11、敏度较差 在视网膜中央凹部:每个视锥细胞1个双极细胞1个神经节细胞相联系中央凹视敏度最高中央凹视敏度最高。视敏度视敏度指视觉系统分辨最小物体或物体细节的能力。由视感受细胞、双极细胞和神经节细胞形成神经信息传递的垂直联系；由水平细胞和无足细胞在垂直联系之间进行横向联系，1个神经节细胞及与其相互联系的全部其他视网膜细胞，构成视觉的最基本结构与功能单位，称之为视感受单视感受单位位。（二）视网膜与视觉信息的产生（二）视网膜与视觉信息的产生（三）视觉信息的传递（三）视觉信息的传递1、视觉信息在视网膜中的传递2、视觉信息的传导通路光线光线眼的屈光系统折射眼的屈光系统折射聚集于视网膜聚集于视网膜感光细胞：视

12、锥、视杆细胞感光细胞：视锥、视杆细胞双极细胞双极细胞节细胞节细胞轴突会聚轴突会聚视神经视神经视交叉视交叉鼻侧纤维交叉颞侧纤维不交叉视束视束外侧膝状体外侧膝状体发出纤维发出纤维视放射视放射初级视觉中枢（初级视觉中枢（V1）：）：次级视皮层（次级视皮层（V2V3V4）距状沟两侧的皮质距状沟两侧的皮质 周围突周围突中枢突中枢突第第 一级一级 神神 经经 元元第第 二二 级级 神神 经经 元元第第 三三 级级 神神 经经 元元（皮层下中枢）（皮层下中枢）外侧漆状体结构图2、视觉信息的传导通路初级视觉通路图 （人脑水平切面示意图）（纹状皮层）神经节细胞（低级中枢）视神经 外侧膝状体（皮层下中枢）视放射投

13、射 大脑等级视皮层（V1、2、3、4）（V1）与简单视感觉有关（V2）与图形或客体轮廓或运动感知有关（V4）主要与颜色觉有关，颞上钩深部与 人物面孔识别功能有关。2、视觉信息的传导通路（四）视觉信息的皮层加工1、背侧通路-空间知觉 识别物体位于哪里（where）V1 V2V3 颞上钩颞中回（MT区）颞上钩内沿（MST区）颞上钩底（FST区）顶叶下顶区和顶内沟外侧神经元（空间知觉和物体运动知觉中枢），形成复杂的综合知觉。2、腹侧通路-物体知觉 识别某物体是什么(what)（V1 V2 V3 V4 颞下回IT区：TEO区、TE区)外纹状皮层的亚区都向下颞叶传送信息-物体知觉。与颜色、朝向和运动有关

14、的亚区经V5向顶叶传递信息，参与知觉空间。（四）视觉信息的皮层加工四、听觉 声波是听觉的刺激，它是由物体振动所产生的。人耳所能接受的振动频率为16-20000赫兹。低于16赫兹的振动叫次声，高于20000赫兹的振动叫超声波，它们都是人耳所不能接受的。因此162万赫兹的声波是听觉的适宜刺激。声波的物理性质包括频率、振幅和波形。l 频率指发声物体每秒振动的次数，单位是赫兹。它决定着音调的高低。l 振幅指振动物体偏离起始位置的大小。发声体振幅大，对空气压力大，听到的声音就强；振幅小，压力小，听到的声音就弱。它决定着响度。l 声波最简单的形状是正弦波。由正弦波得到的声音叫纯音，决定音色。在日常生活中，

15、人们听到的大部分声音不是纯音，而是复合音。它决定音色。四、听觉（一）听觉系统的组成(一一)耳的构造和功能：耳的构造和功能：耳朵是人的听觉器官。它由外耳、中耳、内耳朵是人的听觉器官。它由外耳、中耳、内耳三部分组成。外耳包括耳廓和外耳道。耳廓的耳三部分组成。外耳包括耳廓和外耳道。耳廓的功能主要是收集声音和辨认声源，外耳道起到声功能主要是收集声音和辨认声源，外耳道起到声音传导和共鸣的作用。音传导和共鸣的作用。中耳由鼓膜、三块听小骨、卵圆窗和正圆窗中耳由鼓膜、三块听小骨、卵圆窗和正圆窗组成。组成。当声音从外耳道传至鼓膜时，引起骨膜的当声音从外耳道传至鼓膜时，引起骨膜的机械振动，鼓膜的运动带动三块听小骨

16、，把声音机械振动，鼓膜的运动带动三块听小骨，把声音传至卵圆窗，引起内耳淋巴液的振动。声音经过传至卵圆窗，引起内耳淋巴液的振动。声音经过中耳的传音装置，其声压大约提高中耳的传音装置，其声压大约提高20-3020-30倍。声音倍。声音的这条传导途径称为生理性传导。的这条传导途径称为生理性传导。（一）听觉系统的组成内耳由前庭器官和耳蜗组成内耳由前庭器官和耳蜗组成 耳蜗是人耳的听觉器官耳蜗分三部分：鼓阶、中阶和前庭阶。鼓阶与中阶以基底膜分开。基底膜在靠近卵圆窗的一端最狭窄，在蜗顶一端最宽。基底膜上的柯蒂氏器包含着大量支持细胞和毛细胞，后者是听觉的感受器。毛细胞的细毛突入由耳蜗液所充满的中间阶内。声音经

17、过镫骨的运动产生压力波，引起耳蜗液的振动，由此带动基底膜的运动，并使毛细胞兴奋，产生动作电位，从而实现能量的转换。（二）内耳与听觉信息的产生（二）内耳与听觉信息的产生（三）听觉信息的传递 听骨链 卵圆窗 前庭阶外 淋巴液振动声波 外耳道 鼓膜（气传导）鼓室空气振动 圆窗膜 鼓阶 外淋巴液振动声波 颅骨 颞骨 耳蜗内淋巴（骨传导）（三）听觉信息的传递 听神经耳蜗核上橄榄核群（或者外侧丘系）中脑背侧的下丘内侧膝状体颞叶 （三）听觉信息的传递 20世纪40年代，著名生理学家冯贝克亚西(Von Bekesy)发展了赫尔姆霍茨的共鸣说的合理部分，提出了新的位置理论-行波理论。观点：贝克亚西认为，声波传到

18、人耳，将引起整个基底膜的振动。振动从耳蜗底部开始，逐渐向蜗顶推进，振动的幅度也随着逐渐增高。振动运行到基底膜的某一部位，振幅达到最大值。然后停止前进而消失。随着外来声音频率的不同，基底膜最大振幅所在的部位也不同。声音频率低，最大振幅接近蜗顶；频率高，最大振幅接近蜗底(即镫骨处)。从而实现了对不同频率的分析。（四）听觉信息的加工（四）听觉信息的加工（五）声源的空间定位 声源方位的判定需要两耳同时发挥作用。从声源发出的声波传入两耳，通过两侧耳蜗的感受，分别产生两侧耳蜗神经上的输入信息，由中枢进行分析综合，依靠两侧大脑皮质听区的协同工作，才能辨别声源方向。判定声源方向的依据 一侧声源发出的声波到达两

19、耳时的声波强度和时相的差别。五、其他感觉（一）味觉（一）味觉（二）嗅觉（二）嗅觉（三）痛觉（三）痛觉l 味觉的适宜刺激是溶于水的化学物质。l 味觉的感受器是分布在舌面各种乳突内的味蕾。l 人的味觉有甜、苦、酸、咸四种，负责它们的味蕾在舌面的分布是不一样的。舌尖对甜味最敏感，舌中、舌的两侧和舌后分别对咸、酸和苦最敏感。因此，尝甜味通常用舌尖，而吃药时，喉头对苦味的感受很久才消失。l 温 度 对 味 觉 感 受 性 和 感 觉 阈 限 有 明 显 的 影 响。味觉的适应和对比作用都很明显。厨师做菜越做越咸，是味觉适应的结果。(一一)味觉味觉l 嗅觉是由有气味的气体物质引起的。这种物质作用于鼻腔上部

20、粘膜中的嗅细胞，产生神经兴奋，到达嗅球，与僧帽细胞形成突触联系，后者的轴突经嗅束传至嗅觉的皮层部位杏仁核和边缘皮层，然后到达下丘脑、海马和眶额皮层等区域因而产生嗅觉。l 嗅觉感受性受许多因素的影响。首先，对不同性质的刺激物有不同的感受性。其次，它和环境因素、机体状态有关。例如，温度太高、太低，空气中的湿度太小，人患有鼻炎、感冒等疾病，都会影响嗅觉的感受性。最后，适应会使嗅觉感受性明显下降。(二二)嗅觉嗅觉 当两种嗅觉刺激同时呈现时，可能产生的嗅觉有以下六种：在大多数的情况下，两种气味相混合产生具有两种气味的单一的气味，并出现某些新的特性；两种气味同样存在，先是一种，然后是另一种；两种气味交替出

21、现；能同时而分别经验到两种气味；一种气味完全掩蔽了另一种气味；一种气味可能抵消另一种气味。研究不同气体对人体的作用，已广泛应用于各个实践部门中。(二二)嗅觉嗅觉 (三三)痛觉痛觉l引起痛觉的刺激物很多。任何一种刺激当它对有机体具有损伤或破坏作用时，都能引起痛觉。l痛觉的感受器是皮肤下各层中的自由神经末梢。这些纤维穿过脊髓后根到达后角的灰质，在这里交换神经元，然后沿脊髓-丘脑侧束止于丘脑神经核，然后从丘脑发出纤维至大脑皮层。l用猫进行实验表明，切断脊髓-丘脑束，动物便对一般的痛疼刺激不起反应。人的痛觉受许多因素的影响，如人对伤害性刺激的认识等。强烈而持久的注意有时也能减轻或消除疼痛。8/5/20

22、2253第二节 知觉的生理基础1、定义 知觉是人脑对直接作用于感觉器官的当前客观事物的整体属性的反映。感觉是知觉的基础，但知觉并不是感觉的简单相加。知觉对事物的认识包含了三个相互联系的环节：觉察、分辨和确认。1、失认症，及其研究对揭示知觉机制的意义、失认症，及其研究对揭示知觉机制的意义2、知觉的神经基础：、知觉的神经基础：了解：了解：各种失认症与脑结构的关系各种失认症与脑结构的关系知觉的脑结构知觉的脑结构l次级感觉皮层次级感觉皮层l联络区皮层联络区皮层从功能上看，大脑皮层可分为从功能上看，大脑皮层可分为初级感觉皮层初级感觉皮层联络区皮层联络区皮层次级感觉皮层次级感觉皮层大脑皮层大脑皮层概括地说

23、，概括地说，联络区皮层联络区皮层和和次级感觉皮层次级感觉皮层在知觉过程中发挥重要作在知觉过程中发挥重要作用。用。联络区皮层联络区皮层联络区皮层联络区皮层:人类的大脑皮层联合区面积占总面积的人类的大脑皮层联合区面积占总面积的4/54/5左右。左右。功能功能:它们负责解释、整合来自其它部分的信息，它们负责解释、整合来自其它部分的信息，因此和各种高级的心理功能有关。因此和各种高级的心理功能有关。二、知觉的生理基础 失认症：失认症：是一类神经心理障碍，患者意识清晰，注意力适是一类神经心理障碍，患者意识清晰，注意力适度，感觉系统与简单感受功能正常无恙，但却不能通过该度，感觉系统与简单感受功能正常无恙，但

24、却不能通过该感觉系统识别或再认物体，对该物体不能形成正常知觉。感觉系统识别或再认物体，对该物体不能形成正常知觉。这些失认症患者的感官、感觉神经、感觉通路和初级感觉这些失认症患者的感官、感觉神经、感觉通路和初级感觉皮层的结构功能完全正常，但皮层的结构功能完全正常，但次级感觉皮层次级感觉皮层或或联络区皮层联络区皮层存在着局部的器质性损伤。存在着局部的器质性损伤。包括视觉失认症、听觉失认症和躯体失认症。包括视觉失认症、听觉失认症和躯体失认症。重点重点三、失认症（一）视觉失认症1）统觉性失认症（Apperceptive agnosia）2）联想性失认症（Associative agnosia）3）颜色

25、失认症（Color agnosia）4）面孔失认症（Prosopagnosia）病名定义损伤部位词聋有能根据语音形成词语知觉 左颞叶 22 区或 42 区次级听觉受损所致乐音失认症 不能分辨乐音的音调右颞22区、42区次级听皮层受损所致嗓音失认症 陌生人嗓声失认症：对患者来说，所有的陌生人都用一付腔调讲话两侧颞叶次级听皮层(22区、42区)同时损伤熟人嗓音失认症：对熟人嗓音确认能力丧失，但尚能分辨陌生人说话的嗓音差异右半球外侧下顶叶受损所致（二）听觉失认症失认症可以说明哪些问题失认症可以说明哪些问题？失认症是知觉障碍，不是因该感觉系统的损伤，而是由高层次脑中枢间的联络障碍所致。这些失认症患者的感官、感觉神经、感觉通路和初级感觉皮层的结构功能完全正常，但次级感觉皮层或联络区皮层存在着局部的器质性损伤。从而证明知觉是许多脑结构和多种脑中枢共同活动的结果。即使是以其中一种感觉系统为主的知觉，无论是视知觉、听知觉还是躯体知觉，也是这些感觉系统与注意、记忆、语言中枢共同活动的产物。Thank you!