第二章心理的神经生理机制
一、解释概念
(一)脑指数
(二)皮层指数
皮层指数是指新皮层的实际大小与预期脑的大小的比值。皮层指数反映了哺乳动物新皮层的大小,人类新皮层的容积远大于非人类灵长类动物新皮层的容积。和其他动物相比,人类新皮层的容量较大,这使得人类发展出了更为高级的认知能力。
(三)静息电位
它是指神经元在静息状态下,存在于细胞膜内外的电位差。一般而言,细胞膜内为负,细胞膜外为正,膜外电位比膜内电位高70~90mV。
静息电位的产生受两个因素的影响:①细胞膜内外离子分布和浓度不同。从正离子来讲,膜外Na+浓度较高,膜内K+浓度较高。从负离子来看,膜外以Cl-为主,膜内则以大分子有机物为主。②细胞膜在不同的情况下,对不同离子的通透性不同。在静息状态下,细胞膜对K+的通透性较大,对Na+的通透性很小,对膜内大分子有机物则无通透性。
由于细胞膜内外存在着K+浓度上的差别,而且在静息状态下,细胞膜对K+有较大的通透性,对Na+的通透性很差,所以一部分K+外流。膜内带负电荷的大分子有机物,由于电荷异性相吸的作用,也应随K+外流,但因不能透过细胞膜而被阻止在膜内,致使膜外正电荷增多,膜内外之间便形成了电位差,即静息电位。
(四)动作电位
动作电位是指神经元受到刺激时,在静息电位的基础上发生短暂的电位变化。动作电位是神经元兴奋的标志,其产生过程是:当神经元受刺激时,细胞膜对离子的通透性发生了改变,细胞膜对Na+通透性增大,对K+通透性减小,因此Na+迅速向细胞膜内扩散,导致膜内正电荷迅速上升,并高于膜外电位,这一电位变化过程被称为动作电位。
(五)神经冲动传导的“全或无”规则
它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幅值的神经脉冲的发放,即神经冲动只存在发放或者不发放两种状态,不存在介于两者之间的中间状态。只要有足够强的刺激,神经元就会产生神经冲动。
(六)突触
它是指神经元和神经元之间彼此接触的部位,由突触前成分、突触间隙和突触后成分三部分组成,神经元之间信息的传递可以借助突触实现。
根据接触部位,突触可分为不同的类型:轴突—树突突触,即一个神经元的轴突末梢与另一个神经元的树突相接触;轴突—胞体突触,即一个神经元的轴突末梢与另一个神经元的胞体相接触;轴突—轴突突触,即一个神经元的轴突末梢与另一个神经元的轴突末梢相接触。
(七)神经递质
它是指在突触中传递信息的特定化学物质。当神经元的动作电位到达轴突末梢的突触小体时,突触小体释放神经递质进入突触间隙。有些神经递质很快与突触后神经元树突上特定形状的受体相结合。每种类型的神经递质都有其特定的分子形状,每种受体也有其特定的形状。这就好像一把钥匙开一把锁,一个特定的受体只能被一种特定的神经递质激活。当神经递质在突触后神经元找到了正确的受体位置后,它与受体相结合,从而引发突触后神经元电位的变化。
知识链接
脑内几种重要的化学递质
神经递质:神经递质是神经元间传递信息的化学信使,它对大脑和躯体功能的发挥具有重要的作用,神经递质的缺失或者过量都会引起严重的心理或者行为障碍。
乙酰胆碱:乙酰胆碱在觉知或意识以及记忆中扮演着非常重要的角色。例如,阿尔茨海默病病人脑内乙酰胆碱的含量低于正常人,这说明乙酰胆碱和记忆有关。
多巴胺:影响运动、学习、注意和动机。它通过影响诸如性、吃饭、愉快感或者奖赏感来影响动机。由多巴胺释放引起的愉快感或许在一定类型的药物成瘾方面发挥了一定的作用。
5-羟色胺:这种神经递质在诸如睡眠、觉醒、情绪、饮食和疼痛知觉等方面发挥着重要的作用。脑中缺乏5-羟色胺与心理和行为方面的障碍有关,如抑郁。
内啡肽:内啡肽能够阻断疼痛信息,当它释放时,我们较少感知到疼痛,并有愉快感。内啡肽在饮食和使人快乐方面也发挥着一定的作用。运动锻炼后的快乐感可能与锻炼促进内啡肽的分泌有关。
资料来源:帕斯托里诺,多伊尔-波蒂梅洛,2013。
(八)神经回路
神经元和神经元之间通过突触建立了极其复杂的信息传递和加工的神经回路。神经回路是脑内信息处理的基本单位,最简单的神经回路是反射弧。反射弧是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经以及效应器组成的。研究大脑神经细胞回路是如何处理信息的,可以揭示大脑在执行各种认知功能(如知觉、记忆、思维)时,脑内不同的核团如何交流信息。但是脑的神经回路如何处理和加工信息目前还是一个科学之谜。