腦的高級(jí)功能

1、四、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)功能,人腦不僅是產(chǎn)生感覺(jué)、調(diào)節(jié)軀體運(yùn)動(dòng)和內(nèi)臟活動(dòng)的高級(jí)部位，而且還有更為復(fù)雜的高級(jí)功能學(xué)習(xí)、記憶睡眠和覺(jué)醒語(yǔ)言、思維,,這些高級(jí)功能主要屬于大腦皮層的活動(dòng)。條件反射是大腦皮層活動(dòng)的基本形式。大腦活動(dòng)時(shí)伴有的生物電變化，是研究大腦皮層功能活動(dòng)的重要指標(biāo)之一。,,一、學(xué)習(xí)與記憶學(xué)習(xí)是指通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)接受外界環(huán)境信息而影響自身行為的過(guò)程。 記憶是指將學(xué)習(xí)獲得的信息貯存和提取再現(xiàn)的神經(jīng)過(guò)程。,,根據(jù)刺激和反應(yīng)的關(guān)系

2、學(xué)習(xí)可分為 （一）非聯(lián)合型學(xué)習(xí)(nonassociactive learning) 指不需要在刺激和反應(yīng)之間形成某種明確的聯(lián)系。不同形式的刺激使突觸發(fā)生習(xí)慣化和敏感化的可塑性改變屬于此型。,,習(xí)慣化是指當(dāng)一個(gè)不產(chǎn)生傷害性效應(yīng)的刺激重復(fù)作用時(shí)，對(duì)該刺激的反射性行為反應(yīng)逐漸減小的過(guò)程。,,例如，對(duì)一個(gè)有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)的強(qiáng)噪音，人們不再產(chǎn)生對(duì)它的反應(yīng)。習(xí)慣化是當(dāng)新異的引導(dǎo)刺激反復(fù)使用后，行為反應(yīng)強(qiáng)度的下降。當(dāng)動(dòng)物面臨一個(gè)新的刺激時(shí)，它首

3、先是以一系列反射作出反應(yīng)。隨著刺激的的重復(fù)，如果不給予獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰，動(dòng)物的反應(yīng)下降最后消失。習(xí)慣化可能是最普遍的學(xué)習(xí)形式。通過(guò)習(xí)慣化，動(dòng)物和人類(lèi)學(xué)會(huì)忽視那些已經(jīng)喪失了新奇性或無(wú)意義的刺激，而將注意力轉(zhuǎn)向更重要的刺激。,,敏感化是由于傷害性刺激的存在而使動(dòng)物對(duì)原有的刺激的反應(yīng)產(chǎn)生持續(xù)的增強(qiáng)。,,例如，?！耙怀馍咭В昱戮K”形象的說(shuō)明了這種學(xué)習(xí)類(lèi)型．,,（二）聯(lián)合型學(xué)習(xí)(associactive learning) 兩種不同類(lèi)型的刺

4、激按照正確的順序成對(duì)出現(xiàn)，使前一種刺激成為預(yù)示后一種刺激即將發(fā)生的信號(hào)。最后在腦內(nèi)逐漸形成聯(lián)系。如經(jīng)典條件反射和操作式條件反射。,,1經(jīng)典條件反射：是動(dòng)物和人后天獲得的，是個(gè)體生活過(guò)程中適應(yīng)環(huán)境變化并經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)學(xué)會(huì)的反射。其神經(jīng)聯(lián)系是暫時(shí)的。,,（１）、經(jīng)典條件反射的建立,,,,,,,,,１條件反射的形成,,唾液分泌,食物中樞興奮,聽(tīng)覺(jué)中樞興奮,當(dāng)僅給①→唾液分泌。此時(shí)，無(wú)關(guān)刺激則變成條件刺激。,②非條件刺激(食物),①無(wú) 關(guān) 刺 激(鈴

5、聲),先①后②二者反復(fù)結(jié)合,暫時(shí)聯(lián)系,,,,,無(wú)關(guān)刺激與非條件刺激在時(shí)間上的多次結(jié)合的過(guò)程稱(chēng)條件反射的強(qiáng)化。,條件反射建立后，若反復(fù)只給條件刺激而不給非條件刺激進(jìn)行強(qiáng)化，條件反射會(huì)逐漸減弱最終到消失，稱(chēng)為條件反射的消退。,,,,2、操作條件反射：斯金納箱是為動(dòng)物學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)記錄裝置。它是一大約0.3米見(jiàn)方的箱子，內(nèi)有杠桿和與食物儲(chǔ)存器相連接的食物盤(pán)。在箱內(nèi)的白鼠按壓杠桿杠桿，就有一粒食物丸滾入食物盤(pán)，便獲得食物。一只餓鼠進(jìn)入箱內(nèi)，開(kāi)始

6、時(shí)有點(diǎn)膽怯，經(jīng)過(guò)反復(fù)探索，遲早會(huì)做出按壓杠桿的動(dòng)作，一粒食物丸落入盤(pán)內(nèi)，若干次后，就形成餓鼠按壓操作條件反射取得食物的條件反射，斯金納稱(chēng)此為操作條件反射。,,,,3、人類(lèi)的條件反射的特征； 具體信號(hào)(第一信號(hào)系統(tǒng))→條件反射 抽象信號(hào)(第二信號(hào)系統(tǒng))→條件反射 相信第二信號(hào)系統(tǒng)＞第一信號(hào)系統(tǒng)→主觀(理論脫離實(shí)際)。,,,,人類(lèi)的學(xué)習(xí)形式多為聯(lián)合型學(xué)習(xí)，可依靠文字建立許多聯(lián)系。,,（三）、記憶1、記憶的種類(lèi)：,,刺 激,持續(xù)

7、時(shí)間：∧1秒 感覺(jué)性記憶,持續(xù)時(shí)間：數(shù)秒第一級(jí)記憶,持續(xù)時(shí)間：數(shù)分至數(shù)年 第二級(jí)記憶,持續(xù)時(shí)間：永久第三級(jí)記憶,,長(zhǎng)時(shí)性記憶,短時(shí)性記憶,,,,,復(fù)習(xí)和運(yùn)用,,2、記憶的機(jī)制,,在神經(jīng)生理方面，神經(jīng)元活動(dòng)的后放是感覺(jué)性記憶的基礎(chǔ)。在刺激作用過(guò)去以后，活動(dòng)仍存留一定時(shí)間，這是記憶的最簡(jiǎn)單的形式，感覺(jué)性記憶的機(jī)制可能屬于這一類(lèi)。,,在神經(jīng)生化方面，較長(zhǎng)時(shí)的記憶可能與腦內(nèi)蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。在金魚(yú)建立條件反射的過(guò)程中，如果用嘌呤霉素抑制

8、腦內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，則動(dòng)物不能建立條件反射，學(xué)習(xí)記憶能力發(fā)生明顯障礙。,,在神經(jīng)解剖方面，永久性的記憶可能與新突觸的建立有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中觀察到，生活在復(fù)雜環(huán)境中的大鼠，其大腦皮層較厚，而生活在簡(jiǎn)單環(huán)境中的大鼠，則大腦皮層較薄。這說(shuō)明學(xué)習(xí)記憶活動(dòng)多的大鼠，其大腦皮層發(fā)達(dá)，突觸聯(lián)系也多。,,在學(xué)習(xí)和記憶過(guò)程中可以運(yùn)用關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)或聯(lián)想學(xué)習(xí)來(lái)促進(jìn)突觸的形成，從而提高記憶效果。例如針對(duì)某件事可以問(wèn)自己what、who、where、when、why、how

9、。同時(shí)，應(yīng)注重大腦的輸出，即進(jìn)行創(chuàng)作性的活動(dòng)，例如寫(xiě)作、繪畫(huà)等，這有利于進(jìn)一步促進(jìn)相關(guān)神經(jīng)元間的聯(lián)系。,,二、覺(jué)醒、睡眠 （一）、覺(jué)醒：覺(jué)醒狀態(tài)的維持主要是由于腦干的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的上行激動(dòng)系統(tǒng)緊張性活動(dòng)的結(jié)果。,,行為覺(jué)醒：與黑質(zhì)多巴胺遞質(zhì)系統(tǒng)的功能有關(guān)。 腦電覺(jué)醒：與藍(lán)斑上部去甲腎上腺素遞質(zhì)系統(tǒng)和Ach 為遞質(zhì)的腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動(dòng)系統(tǒng)有關(guān),,（二）、睡眠的時(shí)相： 正相睡眠(慢波睡眠：腦電波呈現(xiàn)同步化慢波時(shí)相)

10、異相睡眠(快波睡眠：腦電波呈現(xiàn)去同步化快波時(shí)相),,（三）大腦皮層的電活動(dòng),,１、自發(fā)腦電活動(dòng)大腦皮層神經(jīng)元具有生物電活動(dòng)，因此大腦皮層經(jīng)常具有持續(xù)的節(jié)律性電位變化，稱(chēng)為皮層自發(fā)腦電活動(dòng)。,,,,２、腦電圖(electroencephalogram， EEG)如果在頭皮上安置引導(dǎo)電極，通過(guò)腦電圖儀可記錄到皮層自發(fā)腦電活動(dòng)的圖形，稱(chēng)為腦電圖。,,,緊張和激動(dòng),清醒和安靜,困倦,睡眠,,當(dāng)大腦皮層神經(jīng)元的活動(dòng)趨向步調(diào)一致時(shí)，則出現(xiàn)低頻率

11、高振幅的波形，這種現(xiàn)象稱(chēng)為同步化，表示大腦皮層處于抑制狀態(tài)，α波是一種同步化波。當(dāng)大腦皮層神經(jīng)元的活動(dòng)不一致時(shí)，則出現(xiàn)高頻率低振幅的波形，這種改變稱(chēng)為去同步化，表示大腦皮層興奮過(guò)程增強(qiáng)。β波是一種去同步化波形。,,多種身心疾病時(shí)，腦電節(jié)律發(fā)生紊亂。失眠、焦慮、緊張、疼痛等各種負(fù)性事件可使腦電α波減少；癲癇發(fā)作時(shí)則出現(xiàn)病理性棘波和棘滿(mǎn)復(fù)合波；兒童多動(dòng)癥時(shí)腦電θ波活動(dòng)增加，β波活動(dòng)減少。,,３、腦電波的形成機(jī)制由于腦電波的周期較長(zhǎng)，比動(dòng)

12、作電位的波形慢的多，而與突觸后電位接近，因此，腦電波是由皮質(zhì)神經(jīng)元的許多突觸后電位的總和所形成，而不是神經(jīng)元所發(fā)生的動(dòng)作電位的總和。,,睡眠的時(shí)相轉(zhuǎn)換：由淺睡(慢波睡眠)→深睡 (快波睡眠)→淺睡。每晚可重復(fù)4～5次的周期 性過(guò)程。,,,睡眠的兩種時(shí)相,慢波睡眠,快波睡眠,,,①EEG為同步化慢波 ②感覺(jué)功能暫時(shí)減退 ③肌緊張減退 ④自主神經(jīng)功能改變，呼 吸、血壓、心率、體溫、 尿量、代謝率等↓ ⑤生長(zhǎng)素分泌↑

13、,①EEG為去同步化快波； ②感覺(jué)進(jìn)一步減退，喚醒 閾高； ③肌緊張進(jìn)一步減退； ④眼球快速運(yùn)動(dòng)，軀體抽 動(dòng)、血壓、心率↑、呼吸 加快切不規(guī)則； ⑤腦內(nèi)蛋白質(zhì)合成加快,,,,,,睡眠的機(jī)制：睡眠不是腦活動(dòng)的簡(jiǎn)單抑制，而是一個(gè)主動(dòng)過(guò)程。目前認(rèn)為腦干的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中存在能引起睡眠和腦電波同步化的中樞，其上行通路（上行抑制系統(tǒng)）作用于大腦皮層，與腦干上行激動(dòng)系統(tǒng)的作用相對(duì)抗，從而調(diào)節(jié)睡眠與覺(jué)醒的相互轉(zhuǎn)化。,,大腦皮層

14、的語(yǔ)言功能,,１大腦皮層的語(yǔ)言中樞人類(lèi)大腦皮層一定區(qū)域的損傷，會(huì)引起聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)不同語(yǔ)言功能的障礙。由此確定了大腦皮層中有關(guān)語(yǔ)言活動(dòng)的代表區(qū)。,,,寫(xiě),讀,,,說(shuō),聽(tīng),,語(yǔ)言中樞的特定功能區(qū)，分為以下幾部分：運(yùn)動(dòng)性語(yǔ)言中樞（說(shuō)話(huà)中樞），緊靠中央前回下部，額下回后1／3處，又稱(chēng)Broca氏回。能分析綜合與語(yǔ)言有關(guān)肌肉性刺激。此處受損，病人與發(fā)音有關(guān)的肌肉雖未癱瘓，卻喪失了說(shuō)話(huà)的能力，臨床上稱(chēng)運(yùn)動(dòng)性失語(yǔ)癥。,,聽(tīng)性語(yǔ)言中樞，位于顳上回

15、后部，能調(diào)整自己的語(yǔ)言和理解別人的語(yǔ)言，此處受損，患者能講話(huà)，但混亂而割裂；能聽(tīng)到別人講話(huà)，但不能理解講話(huà)的意思，對(duì)別人的問(wèn)話(huà)常所答非所問(wèn)，臨床上稱(chēng)為感覺(jué)性失語(yǔ)癥。,,視運(yùn)動(dòng)性語(yǔ)言中樞（書(shū)寫(xiě)中樞），位于額中回的后部，此處受損，雖然其他的運(yùn)動(dòng)功能仍然保存，但寫(xiě)字、繪畫(huà)等精細(xì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生障礙，臨床上稱(chēng)為失寫(xiě)癥。,,視性語(yǔ)言中樞（閱讀中樞），位于頂下葉的角回，靠近視中樞。此中樞受損時(shí)，患者視覺(jué)無(wú)障礙，但原來(lái)識(shí)字的人變?yōu)椴荒荛喿x，失去對(duì)文字符號(hào)的理