1、 通过挖掘的距今通过挖掘的距今70007000年的头颅骨发现年的头颅骨发现,当时人们已经懂得在头颅骨上钻孔当时人们已经懂得在头颅骨上钻孔(环钻术环钻术),),而且显示病人在而且显示病人在术后有一段时间的存活术后有一段时间的存活,原因是头颅上有术后愈合的痕迹。原因是头颅上有术后愈合的痕迹。公元前公元前4 4世纪世纪,HippocratesHippocrates（公元前（公元前460-397460-397）认为：脑不仅参与了对环境的感知，而且是智慧的发）认为：脑不仅参与了对环境的感知，而且是智慧的发祥地。祥地。人类应该知道，因为有了脑，我们才有了乐趣、欣喜、欢笑和运动，才有了悲痛、哀伤、绝望和无人
2、类应该知道，因为有了脑，我们才有了乐趣、欣喜、欢笑和运动，才有了悲痛、哀伤、绝望和无尽的忧思。因为有了脑，我们才以一种独特的方式拥有了智慧、获得了知识；我们才看得见、听得到；尽的忧思。因为有了脑，我们才以一种独特的方式拥有了智慧、获得了知识；我们才看得见、听得到；我们才懂得了美和丑、善和恶；我们才感受到甜美与无味我们才懂得了美和丑、善和恶；我们才感受到甜美与无味同样因为有了脑，我们才会发狂和神智昏同样因为有了脑，我们才会发狂和神智昏迷，才会被畏惧和恐怖所侵扰迷，才会被畏惧和恐怖所侵扰我们之所以会经受这些折磨，是因为脑有了病恙我们之所以会经受这些折磨，是因为脑有了病恙因为这样一个原因为这样一个原
3、因，我认为，脑在一个人的机体中行使了至高无上的权力。因，我认为，脑在一个人的机体中行使了至高无上的权力。HippocratesHippocrates,On the Sacred Disease,On the Sacred Disease（论神圣的疾病）（论神圣的疾病）但是其后著名的古希腊哲学家亚里士多德（公元前但是其后著名的古希腊哲学家亚里士多德（公元前384-397）笃信心是智力的中心。亚里士多德认为脑）笃信心是智力的中心。亚里士多德认为脑只是一个散热器，它把被心脏加热的血液冷却！事实上，对于我们现在归诸于脑的所有功能，古希腊人都把只是一个散热器，它把被心脏加热的血液冷却！事实上，对于我们现
4、在归诸于脑的所有功能，古希腊人都把它们定位于心或肺（古代中国，人们也认为心是灵魂的中心，它们定位于心或肺（古代中国，人们也认为心是灵魂的中心，灵枢灵枢.本神本神中有中有“心藏神心藏神”一说，一说，“心主神心主神明明”）。）。古希腊人的这个离奇推论，即正常精神活动与脑无关，终于因为阿尔克迈翁（古希腊人的这个离奇推论，即正常精神活动与脑无关，终于因为阿尔克迈翁（Alcmaeon）的一个伟大）的一个伟大发现而发生改变。阿尔克迈翁发现，确实有连接从眼导向脑。他断定，这个区域就是思维的发生地。发现而发生改变。阿尔克迈翁发现，确实有连接从眼导向脑。他断定，这个区域就是思维的发生地。公元公元1世纪，希腊医生
5、盖伦（公元世纪，希腊医生盖伦（公元130-200）通过解剖绵羊发现了大脑与小脑。大脑质地软，位于头颅的）通过解剖绵羊发现了大脑与小脑。大脑质地软，位于头颅的前部；小脑质地较硬，位于头颅的后部。根据大脑与小脑的结构不同，盖伦推测大脑是感觉的接受区，而小前部；小脑质地较硬，位于头颅的后部。根据大脑与小脑的结构不同，盖伦推测大脑是感觉的接受区，而小脑是控制肌肉运动的命令中枢。盖伦推断的依据是：形成记忆的关键是将感知脑是控制肌肉运动的命令中枢。盖伦推断的依据是：形成记忆的关键是将感知“刻印刻印”到脑上，而这一过程到脑上，而这一过程只能够发生在软绵绵的大脑上。盖伦在解剖羊脑时发现了只能够发生在软绵绵的大
6、脑上。盖伦在解剖羊脑时发现了“脑室脑室”的结构，里面充满了液体（脑脊液），在的结构，里面充满了液体（脑脊液），在盖伦看来，这符合当时的理论：机体的功能有赖于盖伦看来，这符合当时的理论：机体的功能有赖于4种重要的液体以及其平衡。感知被大脑多记录，运动被大种重要的液体以及其平衡。感知被大脑多记录，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而实现的（当时人们认为神经是中空的管道）。脑所启动，都是由体液通过神经到达脑室和离开脑室而实现的（当时人们认为神经是中空的管道）。18世纪初，佛洛昂（世纪初，佛洛昂（Flourens）通过摘除脑的不同部位来研究脑的功能分区，他发现，并不是脑的功能）通过
7、摘除脑的不同部位来研究脑的功能分区，他发现，并不是脑的功能特异性地受到损害，而是所有功能都足见减弱。特异性地受到损害，而是所有功能都足见减弱。到了到了18世纪，人类关于脑的认识可概括为世纪，人类关于脑的认识可概括为4个方面：个方面：1 损害脑会干扰感觉、运动和思维功能，甚至导致死亡；损害脑会干扰感觉、运动和思维功能，甚至导致死亡；2 脑通过神经与身体其他部位通信；脑通过神经与身体其他部位通信；3 脑由具有不同特征的各部分组成，它们具有不同的功能；脑由具有不同特征的各部分组成，它们具有不同的功能；4 脑象一台机器一样工作，遵循自然法则。脑象一台机器一样工作，遵循自然法则。19 19世纪人类关于脑
8、的知识的突破体现在世纪人类关于脑的知识的突破体现在4 4个方面：个方面：1 1 神经是神经是“电线电线”而不是而不是“水管水管”；2 2 不同功能定位不同功能定位在脑的不同部位；在脑的不同部位；3 3 神经系统是进化的产物；神经系统是进化的产物；4 4 神经元是脑的基本结构和功能单位。神经元是脑的基本结构和功能单位。18591859年，英国博物学家达尔文（年，英国博物学家达尔文（Charles DarwinCharles Darwin）发表）发表物种起源物种起源(On the Origin of SpeciesOn the Origin of Species)，提出了进化论。达尔文认为人类受到
9、惊吓时的反应模式与许多哺乳类动物相似，表明不同的物种起源于相提出了进化论。达尔文认为人类受到惊吓时的反应模式与许多哺乳类动物相似，表明不同的物种起源于相同的祖先，这个祖先具有相同的行为特征。今天我们把许多从不同动物实验中得到的结论适用于人类，就同的祖先，这个祖先具有相同的行为特征。今天我们把许多从不同动物实验中得到的结论适用于人类，就是基于不同物种的神经系统来源于共同的祖先，有着共同机制这一进化论思想。是基于不同物种的神经系统来源于共同的祖先，有着共同机制这一进化论思想。18171817年，年，James ParkinsonJames Parkinson首次报道了帕金森综合症。首次报道了帕金森
10、综合症。18611861年，法国神经学家布罗卡（年，法国神经学家布罗卡（Paul BrocaPaul Broca，1824-18801824-1880）首次证明了语言功能位于额叶的一个局部区）首次证明了语言功能位于额叶的一个局部区域（布罗卡氏区）。域（布罗卡氏区）。19351935年葡萄牙神经病学家莫尼斯提出了脑白质切除术，主要用于处理忧郁、焦虑、恐惧与侵犯等一系年葡萄牙神经病学家莫尼斯提出了脑白质切除术，主要用于处理忧郁、焦虑、恐惧与侵犯等一系列极其强烈而持久的情绪反应。在列极其强烈而持久的情绪反应。在1936-19781936-1978年间，在美国大约有年间，在美国大约有350003500
11、0个病人接受这种外科手术。个病人接受这种外科手术。BrocaBroca（左图）仔细研究了由于脑损伤而失语的（左图）仔细研究了由于脑损伤而失语的病人脑，他确信不同的功能是定位于大脑的不同病人脑，他确信不同的功能是定位于大脑的不同区域上。右图是保存下来的哪个病人的脑，这个区域上。右图是保存下来的哪个病人的脑，这个病人于病人于18611861年去世之前丧失了语言能力。图中圆年去世之前丧失了语言能力。图中圆圈标注的区域为造成其语言功能缺陷的损伤位点。圈标注的区域为造成其语言功能缺陷的损伤位点。感觉神经（传入神经）感觉神经（传入神经）运动神经（传出神经）运动神经（传出神经）延髓延髓脑桥脑桥中脑中脑小脑小
12、脑间脑间脑端脑端脑 神经系统神经系统 中枢神经系统中枢神经系统 外周神经系统外周神经系统 脊髓脊髓脑脑 脑干脑干 位置位置 功能功能 脑神经（脑神经（1212对）对）脊神经（脊神经（3131对）对）躯体运动神经躯体运动神经 植物性神经植物性神经 交感神经交感神经副交感神经副交感神经（自主神经）（自主神经）神经系统疾病神经系统疾病描述描述阿尔茨海默病阿尔茨海默病脑的进行性退变病，患者表现出痴呆，并最终死亡。脑的进行性退变病，患者表现出痴呆，并最终死亡。脑性麻痹脑性麻痹出生时大脑损伤所引起的运动疾病出生时大脑损伤所引起的运动疾病忧郁征忧郁征严重的情绪性疾病，患者表现失眠，厌食和情绪低落。严重的情绪
13、性疾病，患者表现失眠，厌食和情绪低落。癫痫癫痫表现为周期性脑电活动的紊乱，从而可引起抽搐，意识丧失和感知紊乱。表现为周期性脑电活动的紊乱，从而可引起抽搐，意识丧失和感知紊乱。多发性硬化多发性硬化影响神经传导的进行性疾病，患者表现为软弱、行动失调和语言障碍。影响神经传导的进行性疾病，患者表现为软弱、行动失调和语言障碍。帕金森综合症帕金森综合症脑的进行性疾病，导致随意运动发起困难。脑的进行性疾病，导致随意运动发起困难。精神分裂症精神分裂症表现为错觉、幻觉和奇怪行为的严重精神疾病。表现为错觉、幻觉和奇怪行为的严重精神疾病。脊髓损伤脊髓损伤脊髓受损引起的感觉和运动丧失。脊髓受损引起的感觉和运动丧失。中
14、风中风由于血液供应不足引起的脑损伤，通常导致永久性感觉，运动或认知障碍。由于血液供应不足引起的脑损伤，通常导致永久性感觉，运动或认知障碍。一些主要的神经系统疾病一些主要的神经系统疾病1 胼胝体胼胝体2 透明隔透明隔3 穹窿穹窿4 胼胝体膝胼胝体膝7 前连合前连合9 下丘脑下丘脑10 视交叉视交叉11 视神经视神经12 嗅球嗅球13 动眼神经动眼神经14 脑桥脑桥15延髓延髓16 脊髓脊髓18 丘脑丘脑20松果体松果体21 四叠体四叠体22 大脑导水管大脑导水管24 第四脑室第四脑室26小脑蚓部小脑蚓部27 小脑半球小脑半球30 中央管中央管 一般说来，动物越高等，脑就越大。人脑的重量可以体高一
15、般说来，动物越高等，脑就越大。人脑的重量可以体高8.58.5克来估算，平均为克来估算，平均为14001400克，包含克，包含1 1万亿（万亿（10101212）个神经细胞。）个神经细胞。但是脑的重量、体积和脑重与体重之比都不能作为衡量动物和人智力高低的指标。但是脑的重量、体积和脑重与体重之比都不能作为衡量动物和人智力高低的指标。大象脑重大象脑重80008000克，为人类大脑的克，为人类大脑的5 5倍；倍；人脑占身体重量人脑占身体重量2.33%2.33%，大象仅为，大象仅为0.2%0.2%，鼩鼱为，鼩鼱为3.33%3.33%；只有大脑皮质才是神经系统的最高级中枢，是包括智力、记忆在内的一切高级精
16、神活只有大脑皮质才是神经系统的最高级中枢，是包括智力、记忆在内的一切高级精神活动的物质基础。动的物质基础。1900 1900年，由于拉蒙年，由于拉蒙-卡哈尔的观察，才确定了神经细胞是神经系统和脑的卡哈尔的观察，才确定了神经细胞是神经系统和脑的基本结构和功能单位，神经元学说就此诞生。基本结构和功能单位，神经元学说就此诞生。（somasoma，来源于希腊语，来源于希腊语“身体身体”）（dendrites，来源于希腊语，来源于希腊语“树树”）1839 1839年，德国动物学家年，德国动物学家Theodor SchwannTheodor Schwann提出了细胞概念，认为一切组织均由被提出了细胞概念，
17、认为一切组织均由被称为细胞的显微单位所构成。称为细胞的显微单位所构成。德国解剖学家德国解剖学家Otto DeitersOtto Deiters的这幅发表于的这幅发表于18651865年的图描绘了一个神经细胞及其年的图描绘了一个神经细胞及其表面许多被称为神经突的投射。在相当长的一段时间里，不同神经元的轴突被认为表面许多被称为神经突的投射。在相当长的一段时间里，不同神经元的轴突被认为可能象血管一样彼此融合在一起。现在我们知道神经元是一些相互独立的实体，彼可能象血管一样彼此融合在一起。现在我们知道神经元是一些相互独立的实体，彼此间靠化学信息来进行通讯。值得注意的是这幅图比此间靠化学信息来进行通讯。值
18、得注意的是这幅图比 神经元的工作方式是神经动作电位。动作电位可沿神经细胞膜传导，神经元的工作方式是神经动作电位。动作电位可沿神经细胞膜传导，速度可以高达速度可以高达352公里公里/小时。小时。传导：神经冲动沿神经纤维传播的过程传导：神经冲动沿神经纤维传播的过程 意大利生理学家，意大利生理学家，路易吉路易吉.伽伐尼（伽伐尼（Luigi Galvani）最先证明自脊髓伸出的神经活动与电）最先证明自脊髓伸出的神经活动与电有密切关系。有密切关系。路易吉路易吉.伽伐尼在一次雷雨中把青蛙的腿放在一块金属板上。伽伐尼在一次雷雨中把青蛙的腿放在一块金属板上。令人惊讶的是，蛙腿随着雷鸣电闪而抽搐。但是令人惊讶的
19、是，蛙腿随着雷鸣电闪而抽搐。但是伽伐尼错误地推论伽伐尼错误地推论所有的电都处于活组织中。所有的电都处于活组织中。关于神经元的联系方式，高尔基认为，所有的神经元是联关于神经元的联系方式，高尔基认为，所有的神经元是联结在一起的；但是西班牙组织学家拉蒙结在一起的；但是西班牙组织学家拉蒙.卡赫卡赫（Ramony CajalRamony Cajal，提出神经元是神经结构的基本单位，提出神经元是神经结构的基本单位，19061906年获得诺贝尔医学与年获得诺贝尔医学与生理学奖）生理学奖）相信，在神经元之间有一个间隙。这个问题一直到相信，在神经元之间有一个间隙。这个问题一直到20世纪世纪50年代发明了电子显微
20、镜后才明确地解决了。年代发明了电子显微镜后才明确地解决了。突触：是使冲动从一个神经元传到另一个神经元（或肌细胞）的特殊结构。突触：是使冲动从一个神经元传到另一个神经元（或肌细胞）的特殊结构。突触由Charles Scott Sherrington（1857-1952）命名 在人体的大脑皮层，假如你用每秒一个的速度数其神经元之间的在人体的大脑皮层，假如你用每秒一个的速度数其神经元之间的突触连接，它将花去你三千二百万年的时间。人类大脑拥有几千万亿突触连接，它将花去你三千二百万年的时间。人类大脑拥有几千万亿个神经突触，大约是神经元数量的几百万倍。个神经突触，大约是神经元数量的几百万倍。突触传递：突触
21、传递：神经冲动跨神经元传播的过程，大部分神经突触的传递需要一种被称为神经冲动跨神经元传播的过程，大部分神经突触的传递需要一种被称为“神经递质神经递质”的化学物质的帮的化学物质的帮助。助。神经电冲动是怎样通过突触间隙？早在神经电冲动是怎样通过突触间隙？早在19世纪，法国人克劳世纪，法国人克劳.巴纳尔认为：化学物质通过某种方式干扰巴纳尔认为：化学物质通过某种方式干扰体内的神经活动。同时他提出了箭毒的作用原理。体内的神经活动。同时他提出了箭毒的作用原理。1929年，奥地利生理学家奥托年，奥地利生理学家奥托.勒维（勒维（Otto Loewi，1936年获得诺贝尔生理学与医学奖）证明化学物质年获得诺贝尔
22、生理学与医学奖）证明化学物质是神经元信息联系的关键物质（被是神经元信息联系的关键物质（被Loewi发现的化学物质为发现的化学物质为ACh，乙酰胆碱）。，乙酰胆碱）。1973年，美国的药理学家珀特（年，美国的药理学家珀特（C.B.Pett）在脑内发现吗啡受体）在脑内发现吗啡受体 勒维的实验：第一步把动物的心脏游离，并浸浴在生理溶液中。第二步，刺激与心脏相连的迷走神经，勒维的实验：第一步把动物的心脏游离，并浸浴在生理溶液中。第二步，刺激与心脏相连的迷走神经，使心脏活动变慢。第三步，把浸浴心脏的生理溶液用来浸浴第二个游离的心脏，结果使该心脏的心跳活动变使心脏活动变慢。第三步，把浸浴心脏的生理溶液用来
23、浸浴第二个游离的心脏，结果使该心脏的心跳活动变慢。现在知道第一心脏被刺激后释放的化学物质是乙酰胆碱，它同样能使第二个心脏心跳频率变慢。慢。现在知道第一心脏被刺激后释放的化学物质是乙酰胆碱，它同样能使第二个心脏心跳频率变慢。尼古丁（乙酰胆碱）、吗啡（脑啡肽、强啡肽、内啡肽）尼古丁（乙酰胆碱）、吗啡（脑啡肽、强啡肽、内啡肽）可卡因、苯丙胺（针对去甲肾上腺素的回收）可卡因、苯丙胺（针对去甲肾上腺素的回收）致幻剂、致幻剂、MDMA（5-HT）大脑神经元之间存在突触是实现化学信息传递，构成思维与大脑神经元之间存在突触是实现化学信息传递，构成思维与记忆活动的基础，一个典型的神经元会有记忆活动的基础，一个典
24、型的神经元会有500050001000010000个突触，个突触，能够接受来自于大约能够接受来自于大约10001000个其他神经元的信息（神经元间的突触个其他神经元的信息（神经元间的突触达达10001000万亿万亿1 1亿亿亿亿），大脑皮层复杂的神经网络以及信息在神），大脑皮层复杂的神经网络以及信息在神经线路上的传递，实现了大脑的高级精神活动。经线路上的传递，实现了大脑的高级精神活动。反射：指在中枢神经系统的参与下机体对内外反射：指在中枢神经系统的参与下机体对内外 环境刺激所作出的规律性应答。环境刺激所作出的规律性应答。反射弧：是反射活动的基础，由感受器、传入反射弧：是反射活动的基础，由感受器
25、、传入 神经、反射中枢、传出神经和效应器组成。神经、反射中枢、传出神经和效应器组成。左上图是一种被称为左上图是一种被称为“膝跳反射膝跳反射”的反射弧路径图，在该反射中，的反射弧路径图，在该反射中，敲击髌骨下的肌腱，正常人体会作出迅速的、适度的抬腿反应，敲击髌骨下的肌腱，正常人体会作出迅速的、适度的抬腿反应，“膝跳反射膝跳反射”在医学检查中用于检测病人脊髓是否受损。在医学检查中用于检测病人脊髓是否受损。左下图是一种防御性反射活动的反射弧，当受试者皮肤被刺激致痛左下图是一种防御性反射活动的反射弧，当受试者皮肤被刺激致痛时，人体会迅速作出反射，例如迅速把手缩回。该反射的反射时极时，人体会迅速作出反射
26、，例如迅速把手缩回。该反射的反射时极短，目的是尽量避免受到伤害。在反射弧中参与反射活动的神经元短，目的是尽量避免受到伤害。在反射弧中参与反射活动的神经元数量越少，突触越少，突触延搁（神经冲动通过突触传递需要的时数量越少，突触越少，突触延搁（神经冲动通过突触传递需要的时间）越短，反应越快。间）越短，反应越快。特异性投射系统特异性投射系统非特异性投射系统非特异性投射系统感觉感觉 下图显示人体躯体皮肤感觉在大脑皮层的定位及特点。图下图显示人体躯体皮肤感觉在大脑皮层的定位及特点。图1是人体的左侧大脑半球，亮区是中央后回，是右侧躯体皮肤感觉在大是人体的左侧大脑半球，亮区是中央后回，是右侧躯体皮肤感觉在大
27、脑皮层的投射区域，如果该区受损，结果是人体右侧躯体和右上下肢皮肤失去感觉作用，右侧头面部受损程度没有肢体大。图脑皮层的投射区域，如果该区受损，结果是人体右侧躯体和右上下肢皮肤失去感觉作用，右侧头面部受损程度没有肢体大。图2显示的是图显示的是图1中亮区的内部结构。图中亮区的内部结构。图3中大脑结构与图中大脑结构与图2的一致，显示的是右侧头面部与肢体相对应部位的感觉投射区域，从图中的一致，显示的是右侧头面部与肢体相对应部位的感觉投射区域，从图中可知，脚在上躯干和上肢在中间，头面部在下，与身体呈倒立的关系（头面部是正立的）。而且在大脑皮层所占区域的面积大小可知，脚在上躯干和上肢在中间，头面部在下，与
28、身体呈倒立的关系（头面部是正立的）。而且在大脑皮层所占区域的面积大小与感觉的精细程度相关。图与感觉的精细程度相关。图4是把这种关系形象地表现出来。是把这种关系形象地表现出来。图图1 图图2 图图3 图图4中央后回中中央后回中上部、旁中上部、旁中央小叶后部央小叶后部周围突、经脊神经周围突、经脊神经中枢突、经后根中枢突、经后根 脊髓丘脑束脊髓丘脑束丘脑皮质束、经内囊丘脑皮质束、经内囊浅浅 感感 觉觉 传传 导导 通通 路路脑干、四脑干、四肢的皮肤肢的皮肤脊神经节脊神经节后角细胞后角细胞丘脑外侧核丘脑外侧核特异性投射系统特异性投射系统 上左图表示人体脑干左侧的外形，脑干由延髓、脑桥与中脑三部分组成，
29、是大脑、间脑与小脑与躯体上左图表示人体脑干左侧的外形，脑干由延髓、脑桥与中脑三部分组成，是大脑、间脑与小脑与躯体及头面部联系的通道，其中也有重要的调节中枢，例如生命中枢。由躯体与头面部传向大脑皮层的感觉信及头面部联系的通道，其中也有重要的调节中枢，例如生命中枢。由躯体与头面部传向大脑皮层的感觉信息绝大部分都要通过脑干，非特异性感觉投射系统的信息来源与特异性感觉投射系统一样，所不同的是信息绝大部分都要通过脑干，非特异性感觉投射系统的信息来源与特异性感觉投射系统一样，所不同的是信息在通过脑干传向大脑皮层时通过神经通路的分支进入脑干的网状结构，在此经过反反复复的换元，神经息在通过脑干传向大脑皮层时通
30、过神经通路的分支进入脑干的网状结构，在此经过反反复复的换元，神经信息再上行投射到大脑皮层的广泛区域（右图），其特点是失去了准确的来源地定位，目的是保持大脑广信息再上行投射到大脑皮层的广泛区域（右图），其特点是失去了准确的来源地定位，目的是保持大脑广泛区域的同步兴奋，产生觉醒，提高大脑的注意力。由于这样的感觉投射不能产生特定的感觉，因此称为泛区域的同步兴奋，产生觉醒，提高大脑的注意力。由于这样的感觉投射不能产生特定的感觉，因此称为非特异性感觉投射系统。在该投射系统中，同样要经过丘脑，在脑干与丘脑中存在着控制上传大脑皮层信非特异性感觉投射系统。在该投射系统中，同样要经过丘脑，在脑干与丘脑中存在着控
31、制上传大脑皮层信息量的息量的“闸门闸门”，如果闸门开放的太多，信息进入到大脑皮层的量太多，会产生幻觉与妄想的症状。，如果闸门开放的太多，信息进入到大脑皮层的量太多，会产生幻觉与妄想的症状。视觉感受皮层视觉感受皮层位于双侧大脑皮层的枕叶位于双侧大脑皮层的枕叶听觉感受皮层听觉感受皮层位于双侧大脑皮层的颞叶位于双侧大脑皮层的颞叶运动传导路运动传导路 锥体系锥体系锥体外系锥体外系 神经肌肉接头神经肌肉接头 人体的随意运动由大脑躯体运动区发起与支配，位置在大脑皮人体的随意运动由大脑躯体运动区发起与支配，位置在大脑皮层的中央前回（上左图），由下行的运动神经通路把运动信息传到层的中央前回（上左图），由下行的
32、运动神经通路把运动信息传到骨骼肌（上右图，该通路为锥体系之一，支配头面部骨骼肌的运骨骼肌（上右图，该通路为锥体系之一，支配头面部骨骼肌的运动），对运动的控制除了锥体系外，还需要锥体外系的调节才能使动），对运动的控制除了锥体系外，还需要锥体外系的调节才能使骨骼肌的运动协调和准确。右图显示的是运动神经与骨骼肌的接头，骨骼肌的运动协调和准确。右图显示的是运动神经与骨骼肌的接头，神经信息从此处传递给骨骼肌纤维，如果该处被抑制（例如受筒箭神经信息从此处传递给骨骼肌纤维，如果该处被抑制（例如受筒箭毒作用）骨骼肌就不能收缩而瘫痪。毒作用）骨骼肌就不能收缩而瘫痪。条件反射的建立和消退条件反射的建立和消退 大脑
33、皮层的电活动大脑皮层的电活动 英国生理学家英国生理学家 Richard Richard Caton1875Caton1875年的工作奠定了脑电图年的工作奠定了脑电图（electroencephalogram,EEGelectroencephalogram,EEG）的基础。的基础。CatonCaton利用一种对电压敏利用一种对电压敏感的粗糙装置在狗和兔子的脑表面感的粗糙装置在狗和兔子的脑表面记录到了电活动。记录到了电活动。19291929年，奥地利年，奥地利精神病学家汉斯精神病学家汉斯.贝格尔（贝格尔（Hans Hans BergarBergar）首次对人脑进行电流的首次对人脑进行电流的测定测定
34、这是脑电图（这是脑电图（EEGEEG）的开）的开始，始，BergerBerger发现睡眠与觉醒时发现睡眠与觉醒时EEGEEG有明显的不同。有明显的不同。巴莆洛夫，俄国生理学家，巴莆洛夫，俄国生理学家，19041904年因消化腺的研究获得诺贝尔奖。在大年因消化腺的研究获得诺贝尔奖。在大脑精神活动方面提出了著名的条件反射学说（上图显示巴莆洛夫在著名脑精神活动方面提出了著名的条件反射学说（上图显示巴莆洛夫在著名的条件反射建立实验中的工作情景）。巴莆洛夫在研究人类的高级神经的条件反射建立实验中的工作情景）。巴莆洛夫在研究人类的高级神经活动规律时，把人脑的神经活动归纳为三个功能系统：活动规律时，把人脑的
35、神经活动归纳为三个功能系统：1 1、皮质下系统活、皮质下系统活动，即先天性非条件反射活动，包括本能活动。动，即先天性非条件反射活动，包括本能活动。2 2、第一信号系统活动，、第一信号系统活动，即对现实的具体信号形成的条件反射活动，为动物和人类所共有。即对现实的具体信号形成的条件反射活动，为动物和人类所共有。3 3、第、第二信号系统活动，即对现实的抽象信号语言文字形成的条件反射活动，二信号系统活动，即对现实的抽象信号语言文字形成的条件反射活动，为人类所特有。巴莆洛夫又把人的神经类型分为：艺术型、思维型和中为人类所特有。巴莆洛夫又把人的神经类型分为：艺术型、思维型和中间型。艺术型的人第一信号系统活
36、动比较占优势，也就是形象的情感活间型。艺术型的人第一信号系统活动比较占优势，也就是形象的情感活动占优势；思维型的人则第二信号系统占优势，也就是以抽象的语言思动占优势；思维型的人则第二信号系统占优势，也就是以抽象的语言思维占优势。中间型的人，第一和第二信号系统活动相对平衡。维占优势。中间型的人，第一和第二信号系统活动相对平衡。对于我们的祖先来说，睡眠是一件相对于我们的祖先来说，睡眠是一件相当危险的事情，既然我们每天有当危险的事情，既然我们每天有8小时的小时的睡眠时间出现明显的弱点，说明睡眠一睡眠时间出现明显的弱点，说明睡眠一定有某种益处。现在已经知道的是，在定有某种益处。现在已经知道的是，在睡眠
37、期，脑制造蛋白质的速度远远高于睡眠期，脑制造蛋白质的速度远远高于觉醒期。觉醒期。按照平均一夜睡眠时间按照平均一夜睡眠时间7.5小时计算，人总共需要小时计算，人总共需要1.5-2小时的小时的REM睡眠。当唤醒一个睡眠。当唤醒一个REM睡眠的人时他在下一个睡眠的人时他在下一个睡眠期内会增加其睡眠期内会增加其REM睡眠量。在睡眠量。在REM睡眠中，我们的肌睡眠中，我们的肌肉变得麻痹，这种麻痹状态有其重要性，因为她可以防止睡肉变得麻痹，这种麻痹状态有其重要性，因为她可以防止睡眠者表现出梦境的动作来。眠者表现出梦境的动作来。a这些图象显示脑的这些图象显示脑的3个不同的水平位切面，颜色表示个不同的水平位切
38、面，颜色表示REM睡眠睡眠和觉醒之间脑活动的变化（黄色和红色表示在和觉醒之间脑活动的变化（黄色和红色表示在REM睡眠时神经活睡眠时神经活动更加活跃的区域）。脑切面底部（后面）的黑色楔形区提示纹状动更加活跃的区域）。脑切面底部（后面）的黑色楔形区提示纹状皮层在两种状态下的活跃程度相似。皮层在两种状态下的活跃程度相似。b这这3个脑切面显示个脑切面显示REM睡眠睡眠与非与非REM睡眠之间的差异。在睡眠之间的差异。在REM睡眠期间，纹状皮层的活动较睡眠期间，纹状皮层的活动较弱。弱。4343岁英国人托尼岁英国人托尼.赖特至少连续赖特至少连续1111天不睡觉，创下一项世界记录。天不睡觉，创下一项世界记录。
39、根据觉醒时有没有意识内容活动，可将觉醒分为根据觉醒时有没有意识内容活动，可将觉醒分为意识觉醒意识觉醒（皮质觉醒，（皮质觉醒，由大脑皮质与上行投射系统相互作用下产生）和由大脑皮质与上行投射系统相互作用下产生）和无意识觉醒无意识觉醒（皮质下觉醒，（皮质下觉醒，由丘脑下部生物钟在脑干上行网状激活系统的作用下产生）两种。由丘脑下部生物钟在脑干上行网状激活系统的作用下产生）两种。皮质下觉醒是指觉醒皮质下觉醒是指觉醒/睡眠交替出现的周期（昼夜节律）以及情绪、植物睡眠交替出现的周期（昼夜节律）以及情绪、植物性神经功能和内分泌功能等本能行为。性神经功能和内分泌功能等本能行为。松果体在调节睡眠和觉醒方面是很重要
40、的。松果体在调节睡眠和觉醒方面是很重要的。觉醒状态为主的意识障碍可分为：觉醒状态为主的意识障碍可分为：1 1、嗜睡：表现为持续性、延长性睡眠状态。、嗜睡：表现为持续性、延长性睡眠状态。2 2、昏睡：觉醒水平、意识内容及随意运动明显降低，推动、昏睡：觉醒水平、意识内容及随意运动明显降低，推动 患者肢体不能使其觉醒，但是角膜反射和对光反射存在。患者肢体不能使其觉醒，但是角膜反射和对光反射存在。3 3、意识模糊：表现为觉醒与认识功能方面的障碍，倦睡、眼、意识模糊：表现为觉醒与认识功能方面的障碍，倦睡、眼 球活动减少、注意力不集中、思维迟钝且不清晰。球活动减少、注意力不集中、思维迟钝且不清晰。4 4、
41、昏迷：觉醒状态、意识内容及随意运动严重丧失，角膜反、昏迷：觉醒状态、意识内容及随意运动严重丧失，角膜反 射、吞咽、咳嗽反射、甚至瞳孔对光反射消失。射、吞咽、咳嗽反射、甚至瞳孔对光反射消失。行为行为清醒清醒非非REM睡眠睡眠REM睡眠睡眠EEG低幅，快速低幅，快速高幅，慢速高幅，慢速低幅，快速低幅，快速感知觉感知觉生动，由外部产生生动，由外部产生迟钝或缺失迟钝或缺失生动，由内部产生生动，由内部产生思维思维有逻辑性，进展性有逻辑性，进展性有逻辑性，重复性有逻辑性，重复性生动，无逻辑性，怪异生动，无逻辑性，怪异运动运动连续性。随意控制连续性。随意控制偶发性，非随意性偶发性，非随意性肌肉麻痹；有脑发出
42、运肌肉麻痹；有脑发出运动指令，但无法执行动指令，但无法执行快速眼球运动快速眼球运动常见常见少见少见常见常见 梦游、说梦话与睡眠恐怖现象梦游、说梦话与睡眠恐怖现象 睡眠时我们的内心并不总是平静的，身体也不一定是静止的。在睡眠中说话、行走和尖叫是常见的睡眠时我们的内心并不总是平静的，身体也不一定是静止的。在睡眠中说话、行走和尖叫是常见的事情，而这些想象通常发生在非事情，而这些想象通常发生在非REMREM睡眠阶段（睡眠阶段（REMREM睡眠时身体处于几乎瘫痪状态，此时即使有梦境驱动睡眠时身体处于几乎瘫痪状态，此时即使有梦境驱动也不会说话和走动）。也不会说话和走动）。梦游症（梦游症（somnambul
43、ismsomnambulism）在）在1111岁时最多见，但是很少有人到成年时还有梦游的经历。梦游通常在夜岁时最多见，但是很少有人到成年时还有梦游的经历。梦游通常在夜里非里非REMREM睡眠的第睡眠的第4 4期发生。一个完整的梦游事件包括睁开眼睛并在房间内和屋里屋外走动，甚至还知道期发生。一个完整的梦游事件包括睁开眼睛并在房间内和屋里屋外走动，甚至还知道攀登楼梯和避开物体。但此时的认知功能和判断力严重地削弱。由于梦游者正处于深度慢波睡眠中，他攀登楼梯和避开物体。但此时的认知功能和判断力严重地削弱。由于梦游者正处于深度慢波睡眠中，他们很难被唤醒。最好的处理方法是牵着他们的手回到床上。梦游者通常不
44、记得自己发生的事情。们很难被唤醒。最好的处理方法是牵着他们的手回到床上。梦游者通常不记得自己发生的事情。说梦话（说梦话（somniloguysomniloguy）是几乎每个人都发生过的事情，梦话经常是杂乱无章的或毫无意义的。睡眠）是几乎每个人都发生过的事情，梦话经常是杂乱无章的或毫无意义的。睡眠恐怖（恐怖（sleep terrorssleep terrors）现象是）现象是5-75-7岁儿童最为常见。睡眠中会突然间尖叫起来，与作噩梦不同的是，噩岁儿童最为常见。睡眠中会突然间尖叫起来，与作噩梦不同的是，噩梦是发生在梦是发生在REMREM睡眠中，睡眠恐怖现象是发生在非睡眠中，睡眠恐怖现象是发生在非
45、REMREM睡眠时期。睡眠时期。11感觉器官输入的信息被大脑皮质的各个特化区域接收感觉器官输入的信息被大脑皮质的各个特化区域接收2,2,并保并保存几分之一秒的时间存几分之一秒的时间.33额叶皮质接收了这些信息后额叶皮质接收了这些信息后,使之可供立即使用使之可供立即使用,并协调皮质其并协调皮质其他部位对它的使用他部位对它的使用.4.455几秒之后几秒之后,海马组织和颞叶内侧的其他部位开始对相关事实进海马组织和颞叶内侧的其他部位开始对相关事实进行编码行编码.66海马以及附近区域的活动将短期记忆转换成长期记忆海马以及附近区域的活动将短期记忆转换成长期记忆.皮质受皮质受到刺激时形成的神经连接得到加强到
46、刺激时形成的神经连接得到加强,并与形成时的情绪状态联系起并与形成时的情绪状态联系起来来.海马将记忆加固海马将记忆加固,却不负责保存却不负责保存.记忆一旦经过编码记忆一旦经过编码,就停留在最初就停留在最初感知并处理这条信息的哪个皮质区域感知并处理这条信息的哪个皮质区域7.7.在有需要或者被情绪引在有需要或者被情绪引发的时候发的时候,这段记忆就激活为工作记忆投入使用这段记忆就激活为工作记忆投入使用.8.8大多数人都不记得大多数人都不记得3-43-4岁以前的经历岁以前的经历,这种现象称为童年遗忘这种现象称为童年遗忘.在健康大脑（左图片上端）的下缘两在健康大脑（左图片上端）的下缘两侧可以看见完好无损的
47、颞叶。而在被老年侧可以看见完好无损的颞叶。而在被老年痴呆症摧残的大脑中（图片下端），作为痴呆症摧残的大脑中（图片下端），作为记忆和语言中枢的颞叶已经被毁坏，脑室记忆和语言中枢的颞叶已经被毁坏，脑室因为细胞凋亡而敞开，里面空空如也。因为细胞凋亡而敞开，里面空空如也。目前关于记忆的知识，有很大部分得自于一位大脑受损者（人称目前关于记忆的知识，有很大部分得自于一位大脑受损者（人称HMHM）。由于癫痫症，）。由于癫痫症，HMHM在在19531953年进行了年进行了脑部手术，医生把病人的大部分海马区域以及周围的许多颞叶内侧组织切除，这个手术降低了病人的癫痫发作脑部手术，医生把病人的大部分海马区域以及周围
48、的许多颞叶内侧组织切除，这个手术降低了病人的癫痫发作的频率，但同时也夺走了病人的记忆。的频率，但同时也夺走了病人的记忆。近近5050年来，研究者为年来，研究者为HMHM作了无数次的实验，令他成为脑科学历史上被研究最深的患者。作了无数次的实验，令他成为脑科学历史上被研究最深的患者。19531953年，加拿大蒙特利尔神经研究所的医生年，加拿大蒙特利尔神经研究所的医生Brenda milnerBrenda milner为一名为一名2727岁的癫痫病人岁的癫痫病人H.MH.M施行了双侧海马和内侧颞区（包括杏仁核、海马回）摘除手术，术后发现病人的知觉、施行了双侧海马和内侧颞区（包括杏仁核、海马回）摘除手
49、术，术后发现病人的知觉、智力或性格没有什么影响，但是在记忆方面却只能记住几分钟前的事情，不能形成新的长智力或性格没有什么影响，但是在记忆方面却只能记住几分钟前的事情，不能形成新的长时陈述性记忆，再也不能学习记忆新单词，对前一天医生和他的会面毫无记忆，但对儿童时陈述性记忆，再也不能学习记忆新单词，对前一天医生和他的会面毫无记忆，但对儿童时期的记忆还是完整的（产生部分的逆行性遗忘）。这表明海马在记忆形成过程中起着重时期的记忆还是完整的（产生部分的逆行性遗忘）。这表明海马在记忆形成过程中起着重要的作用。海马受损的病人的记忆缺失是总括性的，会扩展到与记忆有关的所有感觉经验，要的作用。海马受损的病人的记
50、忆缺失是总括性的，会扩展到与记忆有关的所有感觉经验，而且遗忘是顺行性的而且遗忘是顺行性的（顺行性失忆指记不起受损后的事情，逆行性失忆指忘记了受损之前（顺行性失忆指记不起受损后的事情，逆行性失忆指忘记了受损之前的事情），的事情），即不能再形成新的记忆，而海马受损前的记忆还保留。即不能再形成新的记忆，而海马受损前的记忆还保留。与记忆有关的结构还有杏仁核，作用与海马相似。此外，间脑的某些部位与前额叶与记忆有关的结构还有杏仁核，作用与海马相似。此外，间脑的某些部位与前额叶皮层也参与记忆过程。皮层也参与记忆过程。引起病人引起病人H.M.H.M.严重顺行性遗忘的大脑严重顺行性遗忘的大脑损伤（右图）。左：为
