《脑与认知科学概论（第2版）》课件ch2 脑科学基础知识20220212.ppt

1、2.1 脑的基本构造2.1.1.脑的组成：脑的组成：脑和脊髓一样，是中枢神经系统的一部分。脑又由端脑（大脑和基底神经节）、间脑、中脑、脑桥、延髓和小脑构成。1.各部分基本功能如下：部位部位功能功能脊髓脊髓中枢神经系统的最尾侧部。控制四肢及躯干运动，接受由四中枢神经系统的最尾侧部。控制四肢及躯干运动，接受由四肢及躯干皮肤、关节及肌肉传肢及躯干皮肤、关节及肌肉传入入的感觉信息并进行加工的感觉信息并进行加工延髓延髓直接位于脊髓上方内有许多与生命相关的自主性中枢，包直接位于脊髓上方内有许多与生命相关的自主性中枢，包括消化括消化、呼吸及心率控制呼吸及心率控制脑桥脑桥位于延髓上方，把有关运动的信息传向小脑

2、位于延髓上方，把有关运动的信息传向小脑小脑小脑位于脑桥后方，有三对小脑脚与脑干相连，调制运动的力量位于脑桥后方，有三对小脑脚与脑干相连，调制运动的力量与范围，并与运动技巧的学习有关与范围，并与运动技巧的学习有关中脑中脑位于脑桥的嘴侧。控制许多感觉及运动功能，包括眼球运动位于脑桥的嘴侧。控制许多感觉及运动功能，包括眼球运动及视、听反射的协调及视、听反射的协调间脑间脑位于中脑的嘴侧，包括丘脑及下丘脑两部分。丘脑加工从脑位于中脑的嘴侧，包括丘脑及下丘脑两部分。丘脑加工从脑的其他部分进的其他部分进入入大脑皮层的信息；下丘脑调节自主性、内分大脑皮层的信息；下丘脑调节自主性、内分泌及内脏功能泌及内脏功能大

3、脑大脑包括大脑皮层及三个深位置的结构：基底神经节参与运动调包括大脑皮层及三个深位置的结构：基底神经节参与运动调节；海马参与记忆储存的某些方面；杏仁核群协调与情绪有节；海马参与记忆储存的某些方面；杏仁核群协调与情绪有关的各种自主性及内分泌反应，它也是恐惧性条件反射的中关的各种自主性及内分泌反应，它也是恐惧性条件反射的中枢之一枢之一2.脑的结构2.1 脑的基本构造2.1 脑的基本构造2.1.2人脑的三位一体学说人脑的三位一体学说 人脑的三位一体学说，即人脑的三位一体学说，即大大脑有三个部分：古脑有三个部分：古脑，也叫做爬行脑；旧脑，也叫做哺乳脑；最后脑，也叫做爬行脑；旧脑，也叫做哺乳脑；最后一个是

4、新脑，也就是大脑的新皮层一个是新脑，也就是大脑的新皮层，这三个这三个大大脑脑部分部分一个覆盖着着一个，在进化的阶梯上逐步形一个覆盖着着一个，在进化的阶梯上逐步形成，并且后来的掌管它前面的。成，并且后来的掌管它前面的。2.1 脑的基本构造2.1 脑的基本构造 项目项目左左 脑脑右右 脑脑功能功能控制身体右侧活动控制身体右侧活动控制身体左侧活动控制身体左侧活动控制右部视觉控制右部视觉控制左部视觉控制左部视觉相继处理输入的信息相继处理输入的信息同时处理输入的信息同时处理输入的信息感觉局部感觉局部感觉整体感觉整体感觉时间感觉时间感觉空间感觉空间主司言语技能主司言语技能主司形象化技能主司形象化技能逻辑分

5、析逻辑分析直觉和动觉直觉和动觉思思 维维知觉和表象知觉和表象积极的技术积极的技术公式化公式化视觉化视觉化消极习惯消极习惯紊紊 乱乱空空 想想2.1.3 左脑与右脑左脑与右脑1.左右脑的结构与功能2.左脑与右脑的区别与联系 左半脑主要具有语言、分析、计算、抽象、逻辑、对时间感觉等思维功能；右半脑具有表象、综合、直观、音乐、对空间知觉和理解等思维功能。在思考方式上，左半球是垂直的、连续的、因果式的；右半球是并行的、发散的、整体式的。大脑左右半球的分工并不是那么泾渭分明，功能的单侧化只具有相对的意义，左右半球既有相对的分工，又有密切的协作，人的许多重要的心理功能都需要左右半球的密切协作才能完成。2.

6、1 脑的基本构造3.左右脑协调工作的机理(1)左、右脑沟通的桥梁胼胝体 胼胝体是由2亿条左右神经纤维组成的“束”，大脑皮层的每一部位都有神经纤维进入胼胝体，以每秒40亿个神经冲动的速度在两半球之间传递信息。这就使得两半球总是息息相通、高度统一协调，构成了一个统一的控制系统。创造活动正是在这个统一的控制系统的基础上实现的。2.1 脑的基本构造(2)左脑与右脑的功能差别 近来的脑科学研究成果证明右半球在很多方面明显优于左半球。人类许多较高级的认知功能，如具体思维能力、空间认知能力以及对复杂关系的理解能力等，都集中在右半球。右半球与人类的创造活动也有密切联系，因为在创造过程中起重要作用的想象、直觉和

7、整体综合等都是右半球的功能。科学家指出，强调右半球的功能，决不是贬低左半球的作用。事实上，在人类的一切活动中，只有大脑左右两半球的功能平衡发展，人的创造力才能得到最好的发挥。实践证明，许多具有高度创造才能的人，不仅大脑左半球发达，右半球也特别发达，而且两者的活动十分和谐。这使得他们既善于抽象分析，又善于具体综合，并具有丰富的想象力。2.1 脑的基本构造2.1.4 男脑与女脑男脑与女脑1.男脑与女脑的区别 男脑与女脑在生理构造上的区别表现在如下几个部位：1.胼胝体 2.前联合 3.颞平面。男女行为相区别的几个常见的表现模式：女人更爱动脑筋 女人更易动感情 女人天生会说话 女人一路看风景 女人记性

8、特别好 女脑老化比较慢 2.1 脑的基本构造1.脑的微观世界 神经细胞由细胞体和细胞体发出的轴突和树突两部分组成。树突短而多，与树枝相似，故名树突；轴突长而似轴，故名轴突。树突与细胞体一起组成细胞的感觉区，接收其他神经元或感觉细胞从四面八方传来的冲动。轴突及其末梢则负责向其他神经元或肌肉等发送神经冲动。2.2 脑的工作原理2.脑的神经活动 科学家认为，人的所有活动，从某种意义上讲，其本质都是脑工作的结果。人的感觉、情感、动作，包括不能意识和控制的体内活动，都受头脑中的电化学、生物活动所左右。脑神经通过电脉冲神经兴奋传递信息。2.2 脑的工作原理 神经系统（nervous system）是机体内

9、起主导作用的系统，它在维持机体内环境稳态、保持机体完整统一性及其与外环境的协调平衡中起着主导作用。神经系统是由神经细胞和神经胶质所组成。（1）神经细胞 神经细胞又称为神经元（Neuron），因为它是人脑信息处理的基本功能单位。神经元具有独特的构造，它分为胞体和突起两部分，突起又分轴突和树突两种。2.3神经系统概述 (2)神经网络 脑的机能并不取决于脑细胞的绝对数量，而是与脑细胞之间建立起来的网络的复杂性密切相关。神经网络是脑的功能系统的框架，正是由于神经系统的复杂，使得人类的各种高级心理活动成为可能。而神经网络形成的物质基础是突触，突触是具有强大的可增长性的。2.3神经系统概述2.3神经系统概

10、述 （3）神经系统 神经系统由中枢神经系统和周围神经系统两部分组成。脑和脊髓构成中枢神经系统，脑神经、脊神经和内脏神经系统（自主神经系统）组成周围神经系统。2.4 脑科学的研究技术1.脑科学的研究手段脑科学的研究手段 1.脑电图与脑功能成像技术 2.功能性磁共振成像技术（fMRI）3.正电子发射断层摄影术(PET)4.弥散张量成像（DTI）5.经颅磁刺激技术（TMS）6.脑研究的新技术 2.事件相关脑电位技术事件相关脑电位技术 ERP：凡是外加一种特定的刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在给予刺激或撤消刺激时，在脑区所引起的电位变化。ERP主要包含外源性成分和内源性成分。外源性成分是人脑对刺

11、激产生的早成分，受刺激物理特性(强度、类型、频率等)的影响；内源性成分与人们的知觉或认知心理加工过程有关，与人们的注意、记忆、智能等加工过程密切相关，不受刺激的物理特性的影响。内源性成分为研究人类认知过程的大脑神经系统活动机制提供了有效的理论依据。2.4 脑科学的研究技术ERP的研究已经深入到心理学、生理学、医学、神经科学、人工智能等多个领域，发现了许多与认知活动过程密切相关的成分。ERP的提取原理ERP的应用2.4 脑科学的研究技术本章小结 本章主要介绍了脑的基本构造，包括大脑的组成及人脑三位一体学说，介绍了左右脑的联系及其协调工作的机理，以及男脑与女脑的区别。然后对大脑的工作原理和神经系统的基本构造进行了论述。最后介绍了现阶段脑科学的基本研究手段。通过本章的学习，可以掌握基本的脑科学基础知识。习题与思考 2-1.大脑的每个半球以几条主要沟为界分为哪几个叶，各部分具有怎样的功能？2-2.神经元由哪些部分构成？2-3.简述大脑半球的五个功能区的功能 2-4.简述人脑的三个组成部分及其功能 2-5.试列举几个女脑区别于男脑的最重要的模式。2-6.试列举几种脑科学研究的基本手段，并简述其原理。