导论

　　生理心理学是心理学科学体系中的重要基础理论学科之一，它以心身关系为自己的基本命题，力图阐明各种心理活动的生理机制。

　　脑形态学是神经解剖学、神经组织学、神经组织化学、神经细胞学和超显微结构学的统称。

　　一、神经解剖学知识（重点掌握）（填空）、（选择）、（名词解释）

　　神经解剖将神经系统分为两大部分：即中枢神经系统和外周神经系统。

　　中枢神经系统由颅腔里的脑和椎管内的脊髓组成。颅腔里的脑又可分为大脑、小脑、间脑、中脑、桥脑和延脑六个脑区。椎管内的脊髓分31节。

　　外周神经系统是中枢发出的纤维，由12对脑神经和31对脊神经组成，它们分别传递躯干、头、面部的感觉与运动信息。在脑、脊神经中都有支配内脏运动的纤维，分布于内脏、心血管和腺体，称之为植物神经。

　　根据植物神经的中枢部位、形态特点，可将其分为交感神经和副交感神经，在功能上彼此拮抗，共同调节和支配内脏活动。

　　神经组织学根据脑与脊髓内的细胞聚集和纤维排列将其分为灰质、白质、神经核和纤维束。灰质和神经核是由神经细胞体和神经细胞树突组成。白质和纤维束是由神经细胞的轴突（神经纤维）组成。

　　在大脑中，灰质分布在表层，称为大脑皮层；白质在深部，称为髓质。在脊髓中正好相反，灰质在内，白质在外。根据大脑皮层细胞层次不同，可将皮层分为古皮层、旧皮层和占大脑皮层90％左右的新皮层。

　　根据解剖部位从前向后，又可将大脑皮层分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶。颞叶以听觉功能为主。枕叶以视觉功能为主。顶叶为躯体感觉的高级中枢。额叶以躯体的运动功能为主。

　　边缘叶：包括胼胝体下回、扣带回、海马回及其海马回深部的海马结构。

　　边缘系统：边缘叶及皮层下一些脑结构，如丘脑、乳头体、中脑被盖等，共同构成边缘系统，具有内脏脑之称，是内脏功能和机体内环境的高级调节控制中枢，也是情绪、情感的调节中枢。

　　在大脑髓质（白质）深部有一些神经核团，称基底神经节，包括尾状核、豆状核、杏仁核和屏状核。尾状核与豆状核组成纹状体，对机体的运动功能具有调节作用。

　　间脑位于大脑与中脑之间，被大脑两半球所遮盖，由丘脑、上丘脑、下丘脑和底丘脑四大部分组成。

　　丘脑是皮层下除嗅觉外所有感觉的重要整合中枢。它将传入的信息进行选择和整合后，再投射到大脑皮层的特定部位。上丘脑参与嗅觉和某些激素的调节功能。下丘脑是神经内分泌和内脏功能的调节中枢。底丘脑是锥体外系的组成部分，调节肌张力，使运动功能得以正常进行。

　　中脑、桥脑和延脑统称脑干，它的腹侧由脊髓与大脑之间的上下行纤维组成，传递神经信息。其中最大的一束是下行纤维－皮质脊髓束，又称锥体束。它主要控制骨骼肌的随意运动。脑干的背侧面上下排列着12对脑神经核。中脑的背侧有4个凸出，称四叠体，由一对上丘和一对下丘组成，分别对视、听信息进行加工。脑干的背腹之间称被盖，由纵横交错的神经纤维和散在纤维中的许多大小不一、形态各异的神经细胞组成，即脑干网状结构，其上下行纤维弥散性投射，调节脑结构的兴奋性水平。

　　小脑位于桥脑与延脑的背侧，其结构与大脑相似，外层是灰质，内层是白质，在白质的深部也有4对核，称之为中央核。主要功能是调节肌肉的紧张度，以便维持姿势和平衡，顺利完成随意运动。

　　二、神经细胞的基本知识

　　在细胞学与超显微结构学水平上，神经组织由两类细胞组成，即神经元（神经细胞）和神经胶质细胞，两者的数目大体相等。神经胶质细胞构成神经系统框架，并对神经元发挥组织营养的功能，不直接参与神经信息的传递。

　　神经元由胞体、轴突和树突组成。神经元之间发生关系的微细结构，称为突触。突触由突触前神经末梢－终扣、突触后膜和两者之间大约20－50纳米的突触间隙所组成。突触前兴奋的神经冲动并不能跳越突触间隙直接传向突触后成分，绝大多数情况下要通过化学传递机制，才能完成信息传递过程，突触根据功能可分兴奋和抑制性突触。

　　（一）整体水平的神经生理学概念

　　（选择）经典神经生理学通过实验分析的方法证明，脑活动是反射性的，每种反射活动的结构基础称为该反射的反射弧。是由传入、传出和中枢3个部分组成。机体的先天本能行为以遗传上确定的反射弧为基础，是同一种属共存的特异非条件反射活动。与此不同，后天习得行为是建立在先天本能行为基础上，由暂时联系的机制而形成的条件反射。

　　无论是非条件反射还是条件反射活动，在神经系统内都有兴奋和抑制两种神经过程，按一定的规律发生运动，即扩散与集中和相互诱导的运动规律。

　　抑制分为非条件抑制和条件抑制两大类。

　　超限抑制：任一刺激强度过大，不但不会引起兴奋过程，相反会引起抑制。

　　外抑制：当机体进行某项活动，周围出现异常可怕的声音时，总会情不自禁地怔一下，停止正在进行的活动，这种现象就是外抑制。简言之，现时活动以外的新异刺激所引起的抑制过程就是外抑制。

　　超限抑制和外抑制都是先天的非条件抑制过程；消退抑制、分化抑制、延缓抑制和条件抑制，都是条件抑制，都需个体习得才能建立的抑制过程。

　　脑电图（EEG）：当人们闭目养神，内心十分平静时记录到的EEG多以8-13次／秒的节律变化为主要成分，故将其称为基本节律或α波；如果这时突然受到刺激或内心激动起来，则EEG的α波就会立即消失，为14-30次／秒的快波（β波）所取代；逐渐睡着了，就会发现EEG的α波为4-7次/秒的θ波，甚至0.5-3.5次/秒的δ波所取代。

　　（二）、细胞神经生理学的基本概念

　　利用微电极技术对细胞电活动进行记录，是细胞神经生理学的基本研究方法。资料表明，神经元的兴奋过程，伴随着其单位发放的神经脉冲频率加快；抑制过程为单位发放频率降低。无论频率加快还是减慢，每个脉冲的幅值不变。换言之，神经元对刺激强度是按着“全或无”的规律进行调频式或数字式编码。

　　（名词解释）“全或无”规则是指每个神经元都有一个刺激阈值，对阈值以下的刺激不发生反应；对阈值以上的刺激，不论其强弱均给出同样高度（幅值）的神经脉冲发放。

　　（名词解释）与上述规律相对应的是级量反应，突触后膜上的电位，无论是兴奋性突触后电位（EPSP），还是抑制性突触后电位、神经动作电位或细胞的单位发放后的后电位、感觉器官的感受器电位都是级量反应。在这类反应中，其电位的幅值随阈上刺激强度增大而变高，反应的频率并不发生变化，因为每个级量反应电位幅值缓慢增高后缓慢下降，这一过程可持续几十毫秒，且不能向周围迅速传导出去，只能局限在突触后膜不超过1平方微米的小点上，但其邻近的其他突触后膜也同时发生EPSP，则两个突触后膜上的EPSP却可以总和起来。电子显微镜研究表明，人脑的神经元是一个直径大约50微米的多型细胞，其胞体和树突上密密麻麻地分布着数千个突触，每个突触的后膜位点范围很小，但可以总和起来（空间总和与时间总和）。

　　如果总和的EPSP超过这个神经元的单位发放阈值，就会导致这个神经元全部细胞膜去极化，出现整个细胞为一个单位而产生70－110毫伏的短脉冲，这就是快速的单位发放。可以迅速沿神经元的轴突传递到末梢的突触，经突触的化学传递环节，再引起下一个神经元的突触后电位。神经信息在脑内的传递过程，就是从一个神经元“全或无”的单位发放到下一个神经元突触后电位的级量反应总和后，再出现发放的过程，即“全或无”的变化和“级量反应”不断交替的过程。

　　物质基础：40多年前，细胞电生理学家根据这种过程发生在细胞膜上，就断定细胞膜对细胞内外带电离子的选择通透性，是膜电位形成的物质基础。在静息状态下，细胞膜外钠离子浓度较高，细胞膜内钾离子浓度较高，这类带电离子因膜内-外+的浓度差造成了膜内外大约负70－90毫伏电位差，称之为静息电位（极化现象）。

　　当这个神经元受到刺激从静息状态变为兴奋状态时，细胞膜首先出现去极化过程，即膜内的负电位迅速消失的过程，然而这种过程往往超过零点，使膜内由负电位变为正电位，这个反转过程称为反极化或超射。所以，一个神经元单位发放的神经脉冲迅速上升部分，是由膜的去极化和反极化连续的变化过程。

　　（填空）综上所述，神经元单位发放或神经干上的动作电位，其脉冲的峰电位上升部分与膜的去极化和反极化过程形成，膜处于钠膜状态；峰电位的下降部分与复极化和反超计划过程而形成，此时膜为钾模状态。

　　三、分子神经生物学的基本概念（填空）（名词解释）（选择）

　　分子神经生物学是近20－30年迅速发展起来的研究领域。

　　神经递质：凡是神经细胞间神经信息传递所中介的化学物质，神经递质大都是分子量较小的简单分子，包括胆碱类、单胺类、氨基酸类和多肽类等30多种物质。根据功能可分为兴奋性和抑制性神经递质。

　　（名词解释）神经调质并不直接传递神经信息，而是调节神经信息传递过程的效率和速率，其发生作用的距离比神经递质大，但其化学组成和结构可能与同类神经递质相同，也可能与神经递质完全不同。

　　（名词解释）逆信使：神经信息在细胞间传递过程中，除了这类参与从突触前膜向突触后膜传递信息的递质与受体结外，由突触后释放一种更小的分子，迅速逆向扩散到突触前膜，调节化学传递的过程，将这类小分子物质称为逆信使。已知的逆信使有腺苷和一氧化氮。

　　（名词解释）受体是细胞膜上的特殊蛋白分子，可以识别和选择性地与某些物质发生特异性受体结合反应，产生相应的生物效应。能与受体蛋白结合的物质，如神经递质、调质、激素和药物等，统称为受体的配基或配体。

　　1987年以来，逐渐将受体按其发生的生物效应机制和作用加以分类，如Ｇ－蛋白依存性受体家族、电压门控受体和自感受体等。

　　（选择）神经细胞间信息传递的化学机制并非总是如此复杂，当那些电压门控受体与神经递质结合时，就会直接导致突触后膜的去极化，产生突触后电位。

　　脑重量约占全身体重的2％，但其耗氧量与耗能量却占全身的20％，而且99％利用葡萄糖为能源代谢底物，又不像肝脏、肌肉等其他组织那样，本身不具糖元贮备，主要靠血液供应葡萄糖。