1、脑的奥秘脑的奥秘 肖肖 飞飞(Fei Xiao)(Department of Phamacology，School of Medicine, ) “ 人类应该知道，因为有了脑，我们才有乐趣、欣喜、欢笑人类应该知道，因为有了脑，我们才有乐趣、欣喜、欢笑和运动，才有了悲痛、哀伤、绝望和无尽的忧思。因为有了和运动，才有了悲痛、哀伤、绝望和无尽的忧思。因为有了脑，我们才以一种独特方式拥有了智慧、获得了知识；我才脑，我们才以一种独特方式拥有了智慧、获得了知识；我才看得见、听得到；我们才懂得了美与丑、善与恶；我们才感看得见、听得到；我们才懂得了美与丑、善与恶；我们才感受到甜美与无味受到甜美与无味同样，因为
2、有了脑，我们才会发狂和神同样，因为有了脑，我们才会发狂和神智昏迷，才会被畏惧和恐惧所侵扰智昏迷，才会被畏惧和恐惧所侵扰我们之所以会经受这我们之所以会经受这些折磨，是因为脑有了病恙些折磨，是因为脑有了病恙由于这样一切原因，我认为，由于这样一切原因，我认为，脑对人有最大的影响脑对人有最大的影响。” 希波克拉底希波克拉底论神圣的疾病论神圣的疾病 脑比天恢弘，若将两相并，脑比天恢弘，若将两相并， 脑中有天空，君亦在其中脑中有天空，君亦在其中。 迪金森迪金森 “人只不过是一根芦苇，是自然界最脆弱的东西；但人只不过是一根芦苇，是自然界最脆弱的东西；但他是一根能思想的芦苇他是一根能思想的芦苇 。 用不着整个
3、宇宙都拿起武器来才能毁灭他；一口气、一用不着整个宇宙都拿起武器来才能毁灭他；一口气、一滴水就足以致他死命了。滴水就足以致他死命了。 然而，纵使宇宙毁灭了他，人却仍然要比致他于死命的然而，纵使宇宙毁灭了他，人却仍然要比致他于死命的东西更高贵得多；因为他知道自己要死亡，以及宇宙对他东西更高贵得多；因为他知道自己要死亡，以及宇宙对他所具有的优势，而宇宙对此却是一无所知。因而，我们全所具有的优势，而宇宙对此却是一无所知。因而，我们全部的尊严就在于思想部的尊严就在于思想”。 帕斯卡尔帕斯卡尔思想录思想录开设本课的目的开设本课的目的1、脑的工作原理和相关疾病。脑的工作原理和相关疾病。 我们的一生我们的一生
4、事业，生活，家庭，爱情或者影响着自事业，生活，家庭，爱情或者影响着自己的快乐幸福和悲伤痛苦，都与大脑思维有着直接的关系。己的快乐幸福和悲伤痛苦，都与大脑思维有着直接的关系。脑是如何认识世界，如何才能发挥每个人脑的最大潜力。脑是如何认识世界，如何才能发挥每个人脑的最大潜力。 脑有关的疾病是如何发生的？如何才能减少这些疾病的发生。脑有关的疾病是如何发生的？如何才能减少这些疾病的发生。2、爱护脑，善用脑，开发潜能，获得健康幸福。、爱护脑，善用脑，开发潜能，获得健康幸福。 从学习基本知识到脑活动的基本规律，最后要应用于实从学习基本知识到脑活动的基本规律，最后要应用于实际生活。切实养成良好用脑习惯，不断
5、完善大脑，最终获得际生活。切实养成良好用脑习惯，不断完善大脑，最终获得健康幸福人生。健康幸福人生。课程的讲述模式课程的讲述模式课程是综合医学、神经科学、心理学的研究成果来讲述。课程是综合医学、神经科学、心理学的研究成果来讲述。 1、脑的基本知识、脑的基本知识 正常脑功能的研究进展。正常脑功能的研究进展。 相关疾病的研究进展。相关疾病的研究进展。2、大脑活动的基本规律、大脑活动的基本规律 引申出的一些基本规律和规则。引申出的一些基本规律和规则。3、脑知识的应用、脑知识的应用 知识应用到自己的生活中去知识应用到自己的生活中去。4、科普片（、科普片（10部）部）讲课模式范例讲课模式范例1、基本知识、
6、基本知识比如，大脑皮质被划分为比如，大脑皮质被划分为5个主要的叶个主要的叶额叶和前额叶额叶和前额叶 计划和判断、理智和人格计划和判断、理智和人格颞叶颞叶 记忆和情绪稳定性记忆和情绪稳定性顶叶顶叶 部分感觉、运动和方向感部分感觉、运动和方向感枕叶枕叶 视觉视觉小脑小脑 协调和速度协调和速度 大脑深层（质质下面）也有一些重要的结构大脑深层（质质下面）也有一些重要的结构扣带前回扣带前回 变速杆、思维的灵活性、适应性变速杆、思维的灵活性、适应性基底神经节基底神经节 焦虑中心焦虑中心边缘系统边缘系统 情绪中心情绪中心腹侧被盖区腹侧被盖区 奖赏系统：产生多巴胺，与显著度有关奖赏系统：产生多巴胺，与显著度有
7、关 （去做某件事有多重要）（去做某件事有多重要）2、基本规律和规则、基本规律和规则 符合健康、平衡的大脑的运行规律符合健康、平衡的大脑的运行规律1、大脑一直在进化，大脑一直在进化， 每个大脑都不同每个大脑都不同 。 03 脑的进化与结构脑的进化与结构2、脑喜欢多重感觉的世界。、脑喜欢多重感觉的世界。 04 感觉综合感觉综合3、越运动，大脑越聪明。、越运动，大脑越聪明。 05 运动运动 4、压力会损伤你的大脑。、压力会损伤你的大脑。 06 脑的适应功能、需要和动机脑的适应功能、需要和动机5、激情燃烧的生活，避免情绪的失调。、激情燃烧的生活，避免情绪的失调。 07 情绪情绪6、睡得好，大脑才会转得
8、好。睡得好，大脑才会转得好。 08 脑的节律脑的节律-睡眠与觉醒睡眠与觉醒7、短时记忆取决于最初几秒，、短时记忆取决于最初几秒， 长期记忆取决于有规律的重复。长期记忆取决于有规律的重复。09 学习与记忆学习与记忆 实际案例分析：实际案例分析：1848年年9月月13日，铁路工人盖奇用孔洞中日，铁路工人盖奇用孔洞中塞满黑色火药，放入引信线，填上沙子塞满黑色火药，放入引信线，填上沙子，然后用铁棍夯实。，然后用铁棍夯实。 这次炸药爆炸却发这次炸药爆炸却发生了不幸的意外，爆炸时铁棍穿过他的生了不幸的意外，爆炸时铁棍穿过他的左下巴，整个穿透了他的头部。左下巴，整个穿透了他的头部。令人惊讶的是在床上躺了几周
9、后，盖奇令人惊讶的是在床上躺了几周后，盖奇完全恢复了伤口的感染也消退了。完全恢复了伤口的感染也消退了。你推测下觉得这个人会有什么改变？你推测下觉得这个人会有什么改变？3、知识的应用：不同脑区的功能、知识的应用：不同脑区的功能提示：损伤的部分是额叶和前额叶提示：损伤的部分是额叶和前额叶基本日常生活没问题，可以走路、说话，做简单算术。基本日常生活没问题，可以走路、说话，做简单算术。 但是人们开始注意到了他的改变。他经常忘记了一些社会但是人们开始注意到了他的改变。他经常忘记了一些社会禁忌，由此导致了行为举止异常。以前，菲尼亚斯是个愿禁忌，由此导致了行为举止异常。以前，菲尼亚斯是个愿意合作而友善的人，
10、而现在他却变得专横、优柔寡断、傲意合作而友善的人，而现在他却变得专横、优柔寡断、傲慢、顽固、对旁人漠不关心。慢、顽固、对旁人漠不关心。事故事故12年后，在一次狂欢节的怪诞秀上，他将铁棍再次插年后，在一次狂欢节的怪诞秀上，他将铁棍再次插入已经愈合的颅洞里，悲剧性的死在有病态嗜好的旁观者入已经愈合的颅洞里，悲剧性的死在有病态嗜好的旁观者面前。面前。3、知识的应用：如何拥有一个健康、平衡的大脑。、知识的应用：如何拥有一个健康、平衡的大脑。 “播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。将收获一种性格；
11、播下一种性格，你将收获一种命运。” 威廉威廉.詹姆士詹姆士常见的对大脑产生危害的的一些不良习惯常见的对大脑产生危害的的一些不良习惯 1、配餐不良。、配餐不良。 2、缺乏锻炼。、缺乏锻炼。 3、睡眠不好。、睡眠不好。 4、过度沉溺于电脑、手机中。、过度沉溺于电脑、手机中。 5、不良嗜好、药物滥用。吸烟和过度饮酒、吸毒等。、不良嗜好、药物滥用。吸烟和过度饮酒、吸毒等。 6、长期应激，处于高度紧张的压力中。、长期应激，处于高度紧张的压力中。 7、消极思想、长期忧虑或愤怒。、消极思想、长期忧虑或愤怒。 8、置身于大脑受外伤的风险中。、置身于大脑受外伤的风险中。 第一次第一次 神经科学导论神经科学导论、
12、脑的基本要素、脑的基本要素 尽在脑中寻尽在脑中寻 第二次第二次 神经元电信号传导、神经元之间神经元电信号传导、神经元之间化学信号传递化学信号传递 大脑与感官大脑与感官 第三次第三次 脑的进化和结构脑的进化和结构 脑的进化脑的进化 第四次第四次 感觉感觉 思想之窗思想之窗 第五次第五次 运动运动 大脑神经大脑神经 第六次第六次 脑的适应功能、需要和动机脑的适应功能、需要和动机 万物之首万物之首 第七次第七次 情绪情绪 情感澎湃情感澎湃 第八次第八次 脑的节律脑的节律睡眠和觉醒睡眠和觉醒 最终的谜团最终的谜团 第九次第九次 学习与记忆学习与记忆 思想培训思想培训 第十次第十次 思维思维 大脑迷思大
13、脑迷思 第十一次第十一次 复习答疑复习答疑 第十二次第十二次 考试（开卷）考试（开卷） 课程设置：课程设置：教学参考书教学参考书： Mark F. B编，王建军译编，王建军译 神经科学神经科学探索脑探索脑 John G. N编，杨雄里译编，杨雄里译 神经生物学神经生物学从神经元到脑从神经元到脑 Nei R. C编，苏彦捷译编，苏彦捷译 生理心理学生理心理学第六版第六版 戴维戴维 迈尔斯迈尔斯 著，黄希庭译著，黄希庭译 心理学心理学第九版第九版 雅顿著，黄延峰译雅顿著，黄延峰译 重塑你的大脑重塑你的大脑 陈宜张陈宜张 脑的奥秘脑的奥秘 盖博盖博 像达芬奇那样思考像达芬奇那样思考 讲义（下载）讲义
14、（下载）：登陆学校登陆学校脑的奥秘脑的奥秘课程中心课程中心 教学资源中下载教学资源中下载 学生提问学生提问： 人脑的三种状态疾病脑疾病脑健康脑健康脑亚健康脑亚健康脑 长时负荷工作，睡眠不足、长时负荷工作，睡眠不足、 精神压力、不良心理应激等，引精神压力、不良心理应激等，引起的神经衰弱、心理情绪问题，起的神经衰弱、心理情绪问题，还没产生明显的疾病症状机体没还没产生明显的疾病症状机体没有器质病变。有器质病变。 如，多数为情绪心理问题，如焦如，多数为情绪心理问题，如焦虑、抑郁、易冲动等虑、抑郁、易冲动等 脑的组织结构产生了相应脑的组织结构产生了相应的的病理病理变化，相应功能受损变化，相应功能受损,
15、,产生相应临床表现。产生相应临床表现。 如，脑外伤，中风，痴呆，如，脑外伤，中风，痴呆，精神分裂、抑郁症等精神分裂、抑郁症等 正常脑的组织结构产生了正常脑的组织结构产生了相应正常的功能。如相应正常的功能。如具有正常的心理精神活动表现在下几个方面具有正常的心理精神活动表现在下几个方面1 1、认知：、认知：它包括感觉、知觉、记忆、思维等心理现象。它包括感觉、知觉、记忆、思维等心理现象。 2 2、情绪、情感：、情绪、情感：伴随认知和意志过程产生的、对外界事物的伴随认知和意志过程产生的、对外界事物的态度和内心的体验。态度和内心的体验。3 3、意志和行为：、意志和行为：是人的思维决策见之于行动的过程，表
16、现了是人的思维决策见之于行动的过程，表现了心理对行为的支配。心理对行为的支配。4 4、能力和人格：、能力和人格：顺利、有效地完成某种活动所必须具备的心顺利、有效地完成某种活动所必须具备的心理条件。理条件。正常的脑功能（健康脑）正常的脑功能（健康脑）心理精神活动健康的标志是：心理精神活动健康的标志是： 1、身体、认知、情绪、意志行为十分协调；、身体、认知、情绪、意志行为十分协调； 2、很好的适应环境，人际关系中彼此能谦让；、很好的适应环境，人际关系中彼此能谦让； 3、有幸福感；、有幸福感； 4、职业工作中，能充分发挥自己的能力，过着有效、职业工作中，能充分发挥自己的能力，过着有效率的生活。率的生
17、活。 第三届国际心理卫生大会第三届国际心理卫生大会 脑功能不正常（脑功能不正常（abnormal)脑有关的障碍和疾病脑有关的障碍和疾病类型类型具体种类具体种类治疗治疗脑器质性疾病脑器质性疾病疾病脑疾病脑肉眼和显微镜下肉眼和显微镜下能看到明显的病能看到明显的病理性变化。也伴理性变化。也伴有功能和行为的有功能和行为的变化。变化。脑外伤脑外伤神经外科神经外科（手术治疗）（手术治疗）神经内科治疗神经内科治疗（药物治疗）（药物治疗）戒毒所戒毒所脑部肿瘤、炎症脑部肿瘤、炎症脑血管疾病脑血管疾病神经退行疾病：神经退行疾病：阿尔茨海默病、帕金森病阿尔茨海默病、帕金森病药物成瘾、吸毒药物成瘾、吸毒脑功能性疾病脑
18、功能性疾病亚健康脑亚健康脑显微镜下看不到显微镜下看不到明显的病理性变明显的病理性变化。主要是心理化。主要是心理功能的异常。功能的异常。 （知、情、意）（知、情、意）一般心理问题：一般心理问题：现实刺激，常形冲突现实刺激，常形冲突心理咨询心理咨询（交谈，行为矫正（交谈，行为矫正为主的心理治疗）为主的心理治疗）严重心理问题：严重心理问题：比一般更严重比一般更严重神经症性疾病神经症性疾病焦虑症、强迫症、恐惧症焦虑症、强迫症、恐惧症精神病性疾病精神病性疾病精神分裂、心境障碍（抑郁或燥狂）精神分裂、心境障碍（抑郁或燥狂）精神科精神科( (药物治疗）药物治疗）人格障碍人格障碍（偏执型、分裂型、反社会型）（
19、偏执型、分裂型、反社会型）脑的样子（侧面照）脑的样子（侧面照）位于颅骨内，重约位于颅骨内，重约3斤。斤。处理各种信息适应环境。处理各种信息适应环境。我们的视觉、听觉、触觉等各种感觉最我们的视觉、听觉、触觉等各种感觉最终都要传入脑中进行处理。终都要传入脑中进行处理。脑脑(brain)成成了信息中枢，对接受的各种信息作出适了信息中枢，对接受的各种信息作出适当的反应。当的反应。人类所独有的更高级认知。人类所独有的更高级认知。我们的意识、思维、情感、和记忆都由我们的意识、思维、情感、和记忆都由它产生和保持。它产生和保持。脑中有什么？脑中有什么？ 人脑中有人脑中有1000亿个这样的亿个这样的 神经细胞神
20、经细胞（神经元神经元,neuron 1011 个）。个）。 神经元的独特之处在于有如此众多连神经元的独特之处在于有如此众多连接，以进行信息的传递（接，以进行信息的传递（电信息和化电信息和化学信息学信息）。神经元与神经元之间的连）。神经元与神经元之间的连接有一千千亿（接有一千千亿（1014 ）个。）个。 处理信息的能力神经元不同于人体其处理信息的能力神经元不同于人体其它器官的独特功能，每个人的差异就它器官的独特功能，每个人的差异就在于连接的不同。令人惊奇的是，连在于连接的不同。令人惊奇的是，连接具有可塑性（接具有可塑性（plasticity），每天，每天动态的信息变化就能改变这些连接。动态的信息
21、变化就能改变这些连接。 大脑是自然界最复杂和精密的器官。大脑是自然界最复杂和精密的器官。神经元连接形成通路神经元连接形成通路最简单神经反射（最简单神经反射（reflex) 信息从感觉信息从感觉sensory神经元（神经元（红线条表示红线条表示）传递到脊髓）传递到脊髓spinal cord，一，一部分上传到脑，另一部分又通过运动部分上传到脑，另一部分又通过运动motor神经元（神经元（绿线条表示绿线条表示）支配）支配肌肉的收缩。肌肉的收缩。踩到钉子有什么反应？如何发生的？踩到钉子有什么反应？如何发生的？神经通路上信息的流动被破坏神经通路上信息的流动被破坏破伤风、蜘蛛和蛇使人中毒的共同之处破伤风、
22、蜘蛛和蛇使人中毒的共同之处 q神经与神经细胞之间，以及神经与神经与神经细胞之间，以及神经与肌肉连接之间都需要特殊的化学物质肌肉连接之间都需要特殊的化学物质（神经递质神经递质,neurotransmitter）的释放）的释放来达到信息传递的作用。来达到信息传递的作用。q破伤风、蜘蛛和蛇产生的神经毒素破伤风、蜘蛛和蛇产生的神经毒素进入血液后，通过血液循环，到达神进入血液后，通过血液循环，到达神经与肌肉连接处（经与肌肉连接处（神经肌接头神经肌接头）。）。q神经毒素通过抑制神经递质的释放，神经毒素通过抑制神经递质的释放，达到阻碍神经与肌肉的信息传递，达达到阻碍神经与肌肉的信息传递，达到呼吸肌麻痹，呼吸
23、衰竭。到呼吸肌麻痹，呼吸衰竭。神经与肌肉的连接处q中风（中风（stroke）：脑血管损害导致了脑功能脑血管损害导致了脑功能的损伤。在美国，中风在致死性疾病中位居第的损伤。在美国，中风在致死性疾病中位居第三，每年约有三，每年约有10万中风患者存活下来，但他们万中风患者存活下来，但他们却终身丧失劳动力。却终身丧失劳动力。q神经细胞需要血管供血以提供细胞所需的氧、神经细胞需要血管供血以提供细胞所需的氧、葡萄糖、氨基酸等营养物质。脑只占体重葡萄糖、氨基酸等营养物质。脑只占体重2.5%，却占心脏输血的却占心脏输血的20%！q脑对氧很敏感，缺氧三分钟，神经细胞便发脑对氧很敏感，缺氧三分钟，神经细胞便发生不
24、可逆的死亡，而其它器官细胞还能耐受。生不可逆的死亡，而其它器官细胞还能耐受。中风（中风（stroke）:脑血管意外脑血管意外中风脑血管破裂或堵塞 影像学检查能明显看到缺血后引起的异常图像改变（与左侧对比），在病理切片中出现由于缺氧引起的局部神经细胞坏死。患者出现相应脑功能受损的临床症状（如瘫痪、失语等）。 CT影像学影像学（水平断面）（水平断面）脑外伤脑外伤（cerebral trauma） 头部外伤可造成脑内出血，血块压迫大脑，颅内高压头部外伤可造成脑内出血，血块压迫大脑，颅内高压（头痛、呕吐、视乳头水肿三主征），形成脑疝。（头痛、呕吐、视乳头水肿三主征），形成脑疝。若抢救不及时，压迫脑干（
25、心跳和呼吸中枢），造成心若抢救不及时，压迫脑干（心跳和呼吸中枢），造成心脏呼吸停止。脏呼吸停止。脑部脑部CT 脑疝脑疝神经退行性疾病（神经退行性疾病（degenerative disease)神经元不明原因的进行性死亡神经元不明原因的进行性死亡q 生活条件及医疗水平的改善，生命延长，生活条件及医疗水平的改善，生命延长，人口老龄化带来新的问题。人口老龄化带来新的问题。q 神经退行疾病的发病率显著提高，如老年神经退行疾病的发病率显著提高，如老年性痴呆性痴呆(Alzheirmers disease) ，帕金森氏病帕金森氏病(Parkinsons disease)，严重的影响了人类，严重的影响了人类生
26、活质量。生活质量。q 老年性痴呆损害患者的记忆功能，（遗老年性痴呆损害患者的记忆功能，（遗忘），而帕金森氏病则引运动麻痹（运动忘），而帕金森氏病则引运动麻痹（运动不能）。不能）。治疗中的老年痴呆患者药物滥用导致的脑功能紊乱药物滥用导致的脑功能紊乱日常生活中，大家都在接触对脑有作用的化学物质。日常生活中，大家都在接触对脑有作用的化学物质。 抽烟（含抽烟（含烟碱烟碱），喝咖啡（），喝咖啡（咖啡因咖啡因）来提神，或喝酒（）来提神，或喝酒（酒精酒精）来高兴）来高兴或悲伤一下。前两者是属于兴奋剂，能引起神经系统功能增强。而后者或悲伤一下。前两者是属于兴奋剂，能引起神经系统功能增强。而后者是麻醉剂，抑制大
27、脑的正常功能。是麻醉剂，抑制大脑的正常功能。 也会用到一些对脑有作用的药品。如：也会用到一些对脑有作用的药品。如： 头痛时吃点止痛药，睡不好觉头痛时吃点止痛药，睡不好觉时用安眠药，这些药物同样也可以暂时影响脑的功能，达到缓解症状的时用安眠药，这些药物同样也可以暂时影响脑的功能，达到缓解症状的目的。目的。但另一些精神药物如吗啡（但另一些精神药物如吗啡（morphine)、海洛因、海洛因(Heroin)等，为中枢性镇等，为中枢性镇痛药，我们却称之为毒品。可怕的是这类精神药物会引起严重的药物痛药，我们却称之为毒品。可怕的是这类精神药物会引起严重的药物成成瘾（瘾（addiction)，患者欲罢不能，导
28、致理知丧失，人格的扭曲，为了能吸，患者欲罢不能，导致理知丧失，人格的扭曲，为了能吸食毒品而不顾一切，违反法律道德，对社会的危害很大。食毒品而不顾一切，违反法律道德，对社会的危害很大。青年人居多的脑疾病青年人居多的脑疾病精神分裂症、抑郁症精神分裂症、抑郁症 两者均为思维和情绪的疾病。两者均为思维和情绪的疾病。 精神分裂症（精神分裂症（schizophrenia）是一种严重的性格疾病，表现出妄想是一种严重的性格疾病，表现出妄想(delusion)，幻觉（，幻觉（hallucination，illusion）和异常行为。多在青春）和异常行为。多在青春期和成年早期发病，而且缠病终身。期和成年早期发病，
29、而且缠病终身。 抑郁症（抑郁症（depression）表现为强烈的情绪低落、自卑和负罪感。表现为强烈的情绪低落、自卑和负罪感。 在美国大约有在美国大约有1500万人在他们一生中的某个阶段会患上此病。该万人在他们一生中的某个阶段会患上此病。该疾病成为导致自杀的主要原因。疾病成为导致自杀的主要原因。Fig 1.Age at first sign of psychotic symptoms in schizophrenic patients第一讲第一讲 神经科学导论神经科学导论脑科学的历史及现状脑科学的历史及现状一、古代对脑的认识二、近代对脑的认识三、当今的神经科学古代：“心思”还是“脑思”? Pl
30、aton的学生亚里士多德（的学生亚里士多德（Aristotle)却相信却相信“心脏是智慧之源心脏是智慧之源”，他说，他说，当然脑和知觉一点关系都没有，正确的观点是知觉之所在和源泉都在于当然脑和知觉一点关系都没有，正确的观点是知觉之所在和源泉都在于心区。认为脑只是个散热器，用来平衡体温之用。心区。认为脑只是个散热器，用来平衡体温之用。 “having a broken heart” “memorizing by heart”无独有偶，这个观点在中国也得到认同。无独有偶，这个观点在中国也得到认同。 “心之官则思心之官则思” 孟子孟子 “心居中虚，以治五官心居中虚，以治五官” 荀子荀子 “心忧炭贱愿
31、天寒心忧炭贱愿天寒” 唐唐白居易白居易卖炭翁卖炭翁 “心乐之心乐之” 唐唐柳宗元柳宗元至小丘西小石潭记至小丘西小石潭记 心想、心理、心情、心不在焉、心地善良、心想、心理、心情、心不在焉、心地善良、 心烦意乱、心无二用等等心烦意乱、心无二用等等“请告诉我思想藏身何处？在心底里，还是在头脑里？请告诉我思想藏身何处？在心底里，还是在头脑里？” 莎士比亚，莎士比亚，威尼斯商人威尼斯商人古代：“心思”还是“脑思”?西方医学之父的希波克拉底（西方医学之父的希波克拉底（Hippocrates)认为认为:“脑不脑不仅参与对环境的感知，而且是智慧的发源地仅参与对环境的感知，而且是智慧的发源地”。柏拉图柏拉图(P
32、laton) 曾提出：人的欲望、思想、智慧是从脑曾提出：人的欲望、思想、智慧是从脑产生的。产生的。秦代医书秦代医书皇帝内经皇帝内经素问素问里说里说“头者，精神之府头者，精神之府”。明代李时珍也指出：明代李时珍也指出：“脑为元神之府脑为元神之府”。最有力的证据最有力的证据两种学说都有支持者，争论持续了一千多年，但谁都拿不两种学说都有支持者，争论持续了一千多年，但谁都拿不出有力的证据。每个人都希望自已更聪明，根据出有力的证据。每个人都希望自已更聪明，根据“吃什么，吃什么，补什么补什么”的简单思维，狐狸的简单思维，狐狸(心）和猴子（脑）开始遭殃。心）和猴子（脑）开始遭殃。这种混乱情况最终由古罗马的医
33、生盖伦（这种混乱情况最终由古罗马的医生盖伦（Galen)用最为有用最为有力的实验所证实。他分别对动物的心脏和脑的进行夹捏刺力的实验所证实。他分别对动物的心脏和脑的进行夹捏刺激，发现夹捏心脏表现为呼吸急促，四肢挣扎等；而夹捏激，发现夹捏心脏表现为呼吸急促，四肢挣扎等；而夹捏脑却出现感觉丧失，很快昏迷，进入无意识状态，失去了脑却出现感觉丧失，很快昏迷，进入无意识状态，失去了全身各种有意识的活动。因此，全身各种有意识的活动。因此，结论再简单不过了，结论再简单不过了， 感感觉思维和随意运动都是由脑产生的！觉思维和随意运动都是由脑产生的！盖论观点：大脑是感觉接收装置，小脑则支配肌肉。盖论观点：大脑是感觉
34、接收装置，小脑则支配肌肉。他是怎么得出这个结论的？他是怎么得出这个结论的？希腊医师盖伦接受了希腊医师盖伦接受了Hippocrates的关于脑功能的观点，还对动物的脑进的关于脑功能的观点，还对动物的脑进行了大量而细致的解剖。行了大量而细致的解剖。现象：现象：大脑较为松软，而小脑较为坚硬大脑较为松软，而小脑较为坚硬结论结论：大脑很可能是感觉接收装置，小脑则一定是支配肌肉：大脑很可能是感觉接收装置，小脑则一定是支配肌肉依据依据：“结构结构-功能相关性功能相关性” 形成记忆的关键是将感知形成记忆的关键是将感知“刻印刻印”（imprint)于脑，这一过程自然只能发于脑，这一过程自然只能发生在面团般松软的
35、大脑上。生在面团般松软的大脑上。错误的依据中得出正确的一般性结论。错误的依据中得出正确的一般性结论。图片图片羊脑解剖图羊脑解剖图返回返回（大脑）（小脑）（侧面观）（顶面观）（顶面观）那么脑如何来感知环境并支配躯体运动的呢？那么脑如何来感知环境并支配躯体运动的呢？Galen将羊脑切开，发现脑是空的，空心的腔室内有液体，这些腔室被将羊脑切开，发现脑是空的，空心的腔室内有液体，这些腔室被称作称作脑室脑室(类似于心脏的心室类似于心脏的心室)在在Galen看来看来,这一发现极好的吻合了当时流行的理论这一发现极好的吻合了当时流行的理论:机体的功能有赖于机体的功能有赖于4种重要体液的平衡。种重要体液的平衡。
36、 “血气方刚者是由具有潮湿和温暖这种基本性质的血液控制着；在冷血气方刚者是由具有潮湿和温暖这种基本性质的血液控制着；在冷静沉着者的身上，是潮湿和寒冷的粘液控制着人体的灵魂特质；忧郁的静沉着者的身上，是潮湿和寒冷的粘液控制着人体的灵魂特质；忧郁的人是处在干而冷的黑胆汁的影响之下；易怒者是受了干而热的黄胆汁的人是处在干而冷的黑胆汁的影响之下；易怒者是受了干而热的黄胆汁的作用作用”。性情急躁、动作迅猛的性情急躁、动作迅猛的胆汁质胆汁质；性情活跃、动作灵敏的；性情活跃、动作灵敏的多血质多血质；性情沉静、动作迟缓的性情沉静、动作迟缓的粘液质粘液质；性情跪弱、动作迟纯的；性情跪弱、动作迟纯的抑郁质抑郁质；
37、 这四这四种性格直到现在也是人类性格的重要分类方法之一种性格直到现在也是人类性格的重要分类方法之一 。感知被大脑所记录，运动被大脑所启动，都是由体液通过神经到达脑室感知被大脑所记录，运动被大脑所启动，都是由体液通过神经到达脑室和离开脑室流动而实现的，认为神经是一种类似于血管的中空管道。和离开脑室流动而实现的，认为神经是一种类似于血管的中空管道。 Galen有关脑的观点延续了将近有关脑的观点延续了将近1500年！年！ 图片图片图片图片艾森克的人格结构的维度理论 人格有三个维度： 内外向（Extraversion ）： 兴趣的指向 神经质（Neuroticism） ：情绪的稳定性 精神质（Psyc
38、oticism）：自我中心返回返回艾森克（艾森克（Hans J. Eysenck , (19161997） 英国心理学家英国心理学家最近科学家也开始研究人格最近科学家也开始研究人格特质与脑结构之间可能关系特质与脑结构之间可能关系。与某些特定神经递质和脑。与某些特定神经递质和脑区活动有一定联系。区活动有一定联系。如，如，PET扫描显示内向者流入扫描显示内向者流入额叶和丘脑前区的血流量要额叶和丘脑前区的血流量要高于内向者。高于内向者。切开的羊脑并显示出脑室切开的羊脑并显示出脑室返回返回（脑室）神经系统已经可以完整的剥离出来，它的大体解剖也因此获得了更为神经系统已经可以完整的剥离出来，它的大体解剖也
39、因此获得了更为细致的描述。细致的描述。一些科学家展开脑物质构成的更深入研究。一些观察表明脑组织分一些科学家展开脑物质构成的更深入研究。一些观察表明脑组织分 灰质灰质（gray matter)和和白质白质（white matter)。由于白质是躯体神经的。由于白质是躯体神经的 延续性结构，因此认为白质包含有纤维，这些纤维起到向灰质传递延续性结构，因此认为白质包含有纤维，这些纤维起到向灰质传递 信息，以及传递灰质发出信息的作用。信息，以及传递灰质发出信息的作用。脑表面观察到广泛存在的隆起（称为脑表面观察到广泛存在的隆起（称为脑回脑回，gyri) 以及一些凹槽（称为以及一些凹槽（称为沟沟和和裂裂，s
40、ulci和和fissure)。这一结构使得大脑以。这一结构使得大脑以叶叶（lobe)的形式组装起的形式组装起来，成为了不同脑功能定位于不同脑回上这一理论的基础。这一突破来，成为了不同脑功能定位于不同脑回上这一理论的基础。这一突破开创了脑功能定位研究的新时代。开创了脑功能定位研究的新时代。图片图片2图片图片1图片图片3返回返回18世纪的脑研究进展世纪的脑研究进展脑的白质和灰质脑的白质和灰质（白质）（灰质）返回返回神经系统的基本结构神经系统的基本结构神经系统（神经系统（nervous system) 外周神经系统外周神经系统 （Peripheral nervous system,PNS） 躯体运动
41、躯体运动 植物神经植物神经 中枢神经系统中枢神经系统 （Central nervous system,CNS） 脑脑 (Brain) 脊髓脊髓 (Spinal cord)神经系统的基本结构神经系统的基本结构 脑又由三部分组成脑又由三部分组成 1.大脑（大脑（Cerebrum) 端脑（大脑皮质）端脑（大脑皮质） 间脑（丘脑、上、下丘脑、基底节）间脑（丘脑、上、下丘脑、基底节） 2. 脑干脑干 (Brain stem) 中脑中脑 脑桥脑桥 延髓延髓 3.小脑小脑 (Cerebellum)返回返回大脑的五叶大脑的五叶 返回返回（额叶）（枕叶）（顶叶）（颞叶）（小脑）脑干近代对脑的认识近代对脑的认识
42、先总结一下，先总结一下，18世纪末人们对神经系统的认识世纪末人们对神经系统的认识脑的损伤可以引起感觉、运动和思维的丧失，甚至导致死亡脑的损伤可以引起感觉、运动和思维的丧失，甚至导致死亡脑通过神经与躯体的肌肉、皮肤、内脏相联脑通过神经与躯体的肌肉、皮肤、内脏相联脑具有可以明确划分的一些部位，这些不同的部位很可能执脑具有可以明确划分的一些部位，这些不同的部位很可能执行了不同的功能行了不同的功能脑像一台机器那样运作，并遵循自然界所有的规律脑像一台机器那样运作，并遵循自然界所有的规律 1.神经神经“电缆电缆”论论2.特定的功能在脑不同部位的定位特定的功能在脑不同部位的定位3.神经系统的进化神经系统的进
43、化4.神经元：脑的基本功能单位神经元：脑的基本功能单位返回返回接下来的接下来的100年里，人类对脑功能的了解超出了此前有记年里，人类对脑功能的了解超出了此前有记载的所有知识的总和，要点有以下四个方面。载的所有知识的总和，要点有以下四个方面。 神经神经“电缆电缆”论论意大利的意大利的Luigi Galvani证明证明神经受到电刺激神经受到电刺激时会引起肌肉时会引起肌肉的颤动，同时脑本身也能产生电流。这些发现最终取代了的颤动，同时脑本身也能产生电流。这些发现最终取代了“神经通过液体的流动而与脑相联系神经通过液体的流动而与脑相联系”的观点。产生了新的观点。产生了新观点：神经是一些观点：神经是一些“电
44、缆电缆”，它们将电信号传入传出脑。，它们将电信号传入传出脑。那么引起肌肉运动的信号和来自皮肤的感觉信号是否经过那么引起肌肉运动的信号和来自皮肤的感觉信号是否经过同一根神经电缆进行传导？同一根神经电缆进行传导？这个问题被苏格兰内科医生这个问题被苏格兰内科医生Charles Bell解决了。解决了。Bell推论：推论：每根神经都是许多每根神经都是许多“电缆电缆”的复合体，其中一些纤维将来的复合体，其中一些纤维将来自皮肤的信息传入脑和脊髓，而另一些则将脑和脊髓发出自皮肤的信息传入脑和脊髓，而另一些则将脑和脊髓发出的信息传送到肌肉。但对于每一根感觉和运动纤维而言，的信息传送到肌肉。但对于每一根感觉和运
45、动纤维而言，信息传递则表现出严格的信息传递则表现出严格的单向性单向性。图片图片返回返回Bell的实验的实验返回返回（脊髓）（腹根）（神经神经）（背根）（脊椎骨）神经纤维神经纤维 （轴突）（轴突）特定的功能在脑不同部位的定位特定的功能在脑不同部位的定位早在早在Galen时期，发现大脑与小脑的结构差异，推测小脑支配肌肉运动。时期，发现大脑与小脑的结构差异，推测小脑支配肌肉运动。 Bell发现不同功能定位于脊神经根的，推测不同的功能也很可能定位于脑发现不同功能定位于脊神经根的，推测不同的功能也很可能定位于脑的不同部位。他推测运动纤维起源于小脑，感觉纤维最终到达大脑。的不同部位。他推测运动纤维起源于小
46、脑，感觉纤维最终到达大脑。 问题是如何去证实呢？问题是如何去证实呢？Gall的颅相学的颅相学 (phrenology)： 奥地利的医学生奥地利的医学生Gall看到了脑表面的那些隆看到了脑表面的那些隆起，它们是具有不同的功能呢？起，它们是具有不同的功能呢？ 他坚信颅骨上的隆起反映了脑表面的隆他坚信颅骨上的隆起反映了脑表面的隆起，因而提出一个人的性格倾向，例如大度性、遮掩性、破坏性等都与起，因而提出一个人的性格倾向，例如大度性、遮掩性、破坏性等都与脑的大小相关联。脑的大小相关联。Gall搜集并仔细测量了数百个具有不同性格的人的头颅搜集并仔细测量了数百个具有不同性格的人的头颅研究对象中既有天才，研究
47、对象中既有天才， 也有具有犯罪倾向的精神病人。也有具有犯罪倾向的精神病人。中国的看相学（面相，手相）。中国的看相学（面相，手相）。 “生得身长八尺，两耳垂肩，双手过膝，目能自顾其耳，面如冠玉，唇生得身长八尺，两耳垂肩，双手过膝，目能自顾其耳，面如冠玉，唇若涂脂若涂脂. . 相者云：此家必出贵人相者云：此家必出贵人” 罗贯中罗贯中三国演义三国演义第一回第一回 图片图片颅相学图谱颅相学图谱返回返回特定的功能在脑不同部位的定位特定的功能在脑不同部位的定位法国神经科医生法国神经科医生Broca的发现。的发现。 曾遇到这样一个病人，该病人能够理曾遇到这样一个病人，该病人能够理解别人的言语，但自已却无法说
48、话。当这个病人死后，解别人的言语，但自已却无法说话。当这个病人死后，Broca仔细的研仔细的研究了他的脑子，结果在其左额叶上发现了损伤。根据这一病例以及其究了他的脑子，结果在其左额叶上发现了损伤。根据这一病例以及其他几个类似的病例，他几个类似的病例，Broca认为大脑的这一区域具体负责语言的形成。认为大脑的这一区域具体负责语言的形成。很快一些来自动物的实验为脑功能定位学说提供了可靠的支持，法国很快一些来自动物的实验为脑功能定位学说提供了可靠的支持，法国的生理学家的生理学家Flourens通过系统的损毁脑的某一部位，进而决定其功能的通过系统的损毁脑的某一部位，进而决定其功能的方法方法(实验性切除
49、法实验性切除法)，在多种动物上进行了研究，证实小脑确实在运动，在多种动物上进行了研究，证实小脑确实在运动的协调方面起作用；德国生理学家的协调方面起作用；德国生理学家Hermann采用类似的方法证明了大采用类似的方法证明了大脑枕叶是视觉功能所必需的。而德国赫茨格用脑枕叶是视觉功能所必需的。而德国赫茨格用电刺激电刺激狗大脑皮质的方狗大脑皮质的方法，发现对侧肢体发生抽动，在大脑上勾画出运动皮质的粗略图。法，发现对侧肢体发生抽动，在大脑上勾画出运动皮质的粗略图。我们现在知道，大脑有非常明确的分部，而这些不同的部位的执行了我们现在知道，大脑有非常明确的分部，而这些不同的部位的执行了彼此不同的功能。今天脑功能定位图谱，可以与颅相图谱相媲美。彼此不同的功能。今天脑功能定位图谱，可以与颅相图谱相媲美。图片图片返回返回Paul Broca(1824-1880)研究脑损伤而失语的病人，研究脑损伤而失语的病人，确信不同功能可能是定位于确信不同功能可能是定位于不同的大脑区域不同的大脑区域失语的病人的脑失语的病人的脑言语运动中枢：布洛卡中枢受损。表达性失语症失说言语听觉中枢：威尔尼克中枢受损。接受性失语症失听视觉性言语中枢：角回受损。失读症失读书写性言语中枢：额中回中央前回受损。失写症失写返回返回神经系统的进化神经系统的进化1859年，生物学家达尔文（年，生物学家达尔文（darwin）出版了出版了物种起源
