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第一节
随着尖端科技的发明，生理心理学采用脑影像技术，以正常人为研究对象，获得不少突破性成果。脑波仪可记录大脑皮质的电子活动（脑电波），根据脑电波的频率和振幅，可推断受测者的意识状态和心理活动，也可作为测谎器的参数。比较受测者在白天和刚睡眠后再认信息时的脑电位差异，可推断睡眠与记忆的关系（Mograss，et al.,2008）。生理心理学家又利用电刺激，通过立体定向技术精确定位后，刺激大脑的特定区域，探讨脑部深层结构的功能；也可用药物刺激神经元，然后观察行为的改变，从而确定行为的生理历程，归纳脑的功能和机制。
最近心理学家更利用脑影像技术，包括计算机断层扫描、磁力共振影像技术，显示脑结构和神经元的活动，大大促进了脑功能的研究。穿颅磁力刺激技术则利用穿透的磁力深入皮质，暂时抑制脑皮质特定区域的活动，使该区失去功能，仿真脑损伤，在控制实验条件下观察行为所受的影响，从而推断脑的功能。
神经系统主要由脑、脊髄以及遍布全身的神经纤维所组成，分周缘神经系统和中枢神经系统两部分（见图2—1），在结构和功能上，二者关系密切。
图2—1人类神经系统
周缘神经系统伸展至身体周缘区域，在刺激与反应之间起中介作用。感觉器官接收信息后，经周缘神经系统转送到中枢神经系统，大脑根据信息把行动的指示通过周缘神经系统，传至肌肉作适当反应，同时也传达信息至相关腺体，调节生理历程，应对情境需求。周缘神经系统又分躯体与自律神经系统。
（1）躯体神经系统：受意志支配，联于骨骼肌（如头、脸、躯干、四肢的肌肉）和感觉器官，将外界刺激、皮肤和肌肉关节的活动信息，通过感觉神经元传送到大脑，同时又借助运动神经元将大脑的信息回馈给肌肉和感官，表现为行动。
（2）自律神经系统：由分布于心肌、平滑肌、腺体的神经元构成，按自身的规律运作，但仍受下丘脑调节。自律神经系统又分交感和副交感神经系统，它们支配内脏器官的活动。
交感神经的机能在于动员身体能量应对紧急情况，例如加速心搏，升高血压，停止消化活动等。而副交感神经则促进体能的恢复，保存能量，制衡交感神经活动，例如缓和心搏，降低血压，促进消化系统的活动等（见表2—1和图2—2）。
表2—1交感和副交感神经对各器官产生的作用器官
图2—2交感和副交感神经支配的内脏器官
中枢神经系统包括脑与脊髓，脊髓的神经向外伸展呈干线状，由大脑底部一直向下伸展至腰下部，将大脑的指令传向运动神经元。脊髓若受损伤，则大脑的运动信息因受阻断而导致瘫痪。除身体活动的协调外，语言、记忆、计划、创造、梦境等历程都是大脑的功能。大脑的发育主要是脑细胞轴突的范围和密度增加（见图2—3）。大脑可分为后脑、中脑、前脑三个部分，前脑是人类和低等动物分野的重要结构。
图2—3大脑皮质神经网络的发展
资料来源：Myers,2004.
后脑的脑干调节呼吸、循环、消化、排泄、体温、激素的分泌。后脑包括小脑和脑干下的延脑和脑桥。延脑又称生命中枢，与脊髓相连，主管呼吸、血压、心搏等活动，同时参与肠胃蠕动、唾液和汗液的分泌。脑桥纤维呈弓形横行围绕于脑干前面，是大脑皮质到小脑的通道，与小脑共同负责身体姿势和体觉信息，协调由大脑传来的神经冲动。
脑桥背部较小的区域为神经纤维和细胞体交织而成的网状结构，向上伸入中脑，向下扩展至延脑，其部分区域具有促动作用，称为网状促动系统，与警戒、觉醒状态有关。若受损伤，将出现嗜睡、昏睡甚至失去反应能力的意识障碍。
小脑位于大脑后下方，维持身体平衡，并辅助大脑协调身体的运动，小脑若受损伤，身体很难保持直立姿势，步行也有困难。近期研究证实，小脑也负责眼睑经典条件作用（见第三章“学习历程”第二节）。
中脑是介于前脑与后脑之间的脑干部分，范围狭小，负责体觉和运动机能，传递视听信息。中脑含部分网状结构，调节醒觉和睡眠周期。由中脑投射至大脑上方的是含多巴胺的神经网络，由奖励性质的刺激所激活（见第八章“动机”第二节）。多巴胺合成若有欠缺，可导致帕金森症。
前脑的重要结构是整合感觉信息的丘脑。除嗅觉外，其他感觉信息都经丘脑转送到大脑皮质，故丘脑是信息的中转站。下丘脑位于脑底部，丘脑的腹方，体积小于1cm 3 ，重量仅占脑的0.3%，却控制了内脏器官与腺体的活动，接收来自体内生理变化的信息，是皮质下调节交感和副交感神经活动的中枢，维持体温和各种液体浓度的均衡，监察脑血供应，储存营养，支配延续生存的饮食、睡眠、交配、哺育等行为。下丘脑又与脑垂体紧密联系，调节多种激素和新陈代谢的历程。下丘脑损伤会造成痴肥、不育、体温失常、食量改变、体格畸形、情绪障碍、生理驱力变异等障碍。
前脑的边缘系统是一个相当复杂的神经网络，包括丘脑和下丘脑的部分区域、海马、杏仁体、隔核、乳头体、穹窿、扣带回、齿状回等结构（见图2—4）。边缘系统参与调节体温、血压、血糖，以及情绪、动机、记忆等心理历程。
图2—4边缘系统的主要结构
边缘系统的结构各有不同的机能。例如，海马有巩固和储存记忆的功能，并且联系皮质各个部位的记忆；杏仁体与条件恐惧反应的学习有关，也是调节愤怒情绪的脑区；而扣带回前部则与恐惧情绪和社交活动的情绪表达有关。
1954年奥尔兹和米尔纳以电极植入老鼠边缘系统的下丘脑区域，发现老鼠为了得到该区的电刺激作用，可持续压杆15～20小时，直至筋疲力尽。后来证实下丘脑含多巴胺的神经网络若受激活，便会产生愉悦情绪，而奥尔兹和米尔纳电刺激所激活的正是这个以多巴胺作为传递媒介的神经回路，称为中缘多巴胺系统。鸦片或兴奋剂的愉悦效果也是激活了这个多巴胺系统而起作用的。除下丘脑外，边缘系统及其临近部位受电刺激也会带来愉悦感觉，故所谓的快乐中枢并不是一个解剖结构，而是一个释放多巴胺的神经回路。
前脑皮质下的另一组重要的组织为基底节，它位于两脑半球较前方的基底部分，在丘脑的侧面。基底节与额叶、丘脑以及中脑互通信息，参与行为顺序运作的功能，对记忆和情绪表达也起重要作用。基底节的退化病变导致多巴胺水平下降，运动失调，是帕金森症的成因之一。