第三讲认知的生物学基础脑

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1、脑的奥秘脑的奥秘 眼见为实？眼见为实？a.桌子的大小形状是否一样桌子的大小形状是否一样?yes or notb.右边的线条是螺旋形的吗右边的线条是螺旋形的吗?yes or not 为什么要来上课？为什么要来上课？1、兴趣。、兴趣。“知之者不如好知者，好知者不如乐知者知之者不如好知者，好知者不如乐知者”孔子孔子2、知识。、知识。“知识就是力量知识就是力量”培根培根3、思维。、思维。“学而不思则罔，思而不学则殆学而不思则罔，思而不学则殆”孔子孔子4、应用。、应用。“理论联系实际，具体问题具体分析理论联系实际，具体问题具体分析”马克思哲学马克思哲学5、学习方法。、学习方法。“循序渐进，持之以恒循序渐

2、进，持之以恒”孟子孟子引言引言 “人类应该知道，因为有了脑，我们才有乐趣、欣喜、欢笑人类应该知道，因为有了脑，我们才有乐趣、欣喜、欢笑和运动，才有了悲痛、哀伤、绝望和无尽的忧思。因为有了和运动，才有了悲痛、哀伤、绝望和无尽的忧思。因为有了脑，我们才以一种独特方式拥有了智慧、获得了知识；我才脑，我们才以一种独特方式拥有了智慧、获得了知识；我才看得见、听得到；我们才懂得了美与丑、善与恶；我们才感看得见、听得到；我们才懂得了美与丑、善与恶；我们才感受到甜美与无味受到甜美与无味同样，因为有了脑，我们才会发狂和神同样，因为有了脑，我们才会发狂和神智昏迷，才会被畏惧和恐惧所侵扰智昏迷，才会被畏惧和恐惧所侵

3、扰我们之所以会经受这我们之所以会经受这些折磨，是因为脑有了病恙些折磨，是因为脑有了病恙由于这样一切原因，我认为，由于这样一切原因，我认为，脑在一个人的机体中行使了至高无上的权力脑在一个人的机体中行使了至高无上的权力。”希波克拉底希波克拉底论神圣的疾病论神圣的疾病脑的样子（侧面照）脑的样子（侧面照）位于颅骨内，重约位于颅骨内，重约3斤。斤。处理各种信息适应环境。处理各种信息适应环境。我们的视觉、听觉、触觉等各种感觉最我们的视觉、听觉、触觉等各种感觉最终都要传入脑中进行处理。终都要传入脑中进行处理。脑脑(brain)成了信息中枢，对接受的各种信息作出成了信息中枢，对接受的各种信息作出适当的反应。适

4、当的反应。人类所独有的更高级认知。人类所独有的更高级认知。我们的意识、思维、情感、和记忆都由我们的意识、思维、情感、和记忆都由它产生和保持。它产生和保持。脑中有什么？脑中有什么？人脑中有人脑中有1000亿个这样的亿个这样的 神经细胞神经细胞（神经元神经元,neuron 1011 个）。个）。神经元的独特之处在于有如此众多连神经元的独特之处在于有如此众多连接，以进行信息的传递（接，以进行信息的传递（电信息和化电信息和化学信息学信息）。神经元与神经元之间的连）。神经元与神经元之间的连接有一千千亿（接有一千千亿（1014）个。）个。处理信息的能力神经元不同于人体其处理信息的能力神经元不同于人体其它器

5、官的独特功能，每个人的差异就它器官的独特功能，每个人的差异就在于连接的不同。令人惊奇的是，连在于连接的不同。令人惊奇的是，连接具有可塑性（接具有可塑性（plasticity），每天每天动态的信息变化就能改变这些连接。动态的信息变化就能改变这些连接。大脑是自然界最复杂和精密的器官。大脑是自然界最复杂和精密的器官。神经元连接形成通路神经元连接形成通路最简单神经反射（最简单神经反射（reflex)信息从感觉信息从感觉sensory神经元（神经元（红线条表示红线条表示）传递到脊髓）传递到脊髓spinal cord，一一部分上传到脑，另一部分又通过运动部分上传到脑，另一部分又通过运动motor神经元（神

6、经元（绿线条表示绿线条表示）支配）支配肌肉的收缩。肌肉的收缩。踩到钉子有什么反应？如何发生的？踩到钉子有什么反应？如何发生的？神经通路上信息的流动被破坏神经通路上信息的流动被破坏破伤风、蜘蛛和蛇使人中毒的共同之处破伤风、蜘蛛和蛇使人中毒的共同之处 q神经与神经细胞之间，以及神经与神经与神经细胞之间，以及神经与肌肉连接之间都需要特殊的化学物质肌肉连接之间都需要特殊的化学物质（神经递质神经递质,neurotransmitter）的释的释放来达到信息传递的作用。放来达到信息传递的作用。q破伤风、蜘蛛和蛇产生的神经毒素破伤风、蜘蛛和蛇产生的神经毒素进入血液后，通过血液循环，到达神进入血液后，通过血液循

7、环，到达神经与肌肉连接处（经与肌肉连接处（神经肌接头神经肌接头）。）。q神经毒素通过抑制神经递质的释放，神经毒素通过抑制神经递质的释放，达到阻碍神经与肌肉的信息传递，达达到阻碍神经与肌肉的信息传递，达到呼吸肌麻痹，呼吸衰竭。到呼吸肌麻痹，呼吸衰竭。神经与肌肉的连接处q中风（中风（stroke）：脑血管损害导致了脑功能的脑血管损害导致了脑功能的损伤。在美国，中风在致死性疾病中位居第三，损伤。在美国，中风在致死性疾病中位居第三，每年约有每年约有10万中风患者存活下来，但他们却终万中风患者存活下来，但他们却终身丧失劳动力。身丧失劳动力。q神经细胞需要血管供血以提供细胞所需的氧、神经细胞需要血管供血以

8、提供细胞所需的氧、葡萄糖、氨基酸等营养物质。脑只占体重葡萄糖、氨基酸等营养物质。脑只占体重2.5%，却占心脏输血的，却占心脏输血的20%！q脑对氧很敏感，缺氧三分钟，神经细胞便发脑对氧很敏感，缺氧三分钟，神经细胞便发生不可逆的死亡，而其它器官细胞还能耐受。生不可逆的死亡，而其它器官细胞还能耐受。脑功能不正常（脑功能不正常（abnormal)脑有关的疾病脑有关的疾病脑外伤脑外伤（cerebral trauma）头部外伤可造成脑内出血，血块压迫大脑，颅内高压（头头部外伤可造成脑内出血，血块压迫大脑，颅内高压（头痛、呕吐、视乳头水肿三主征），形成脑疝。痛、呕吐、视乳头水肿三主征），形成脑疝。若抢救不

9、及时，压迫脑干（心跳和呼吸中枢），造成心脏若抢救不及时，压迫脑干（心跳和呼吸中枢），造成心脏呼吸停止。呼吸停止。脑部脑部CT 脑疝脑疝神经退行性疾病（神经退行性疾病（degenerative disease)神经元不明原因的进行性死亡神经元不明原因的进行性死亡q生活条件及医疗水平的改善，生命延长，人生活条件及医疗水平的改善，生命延长，人口老龄化带来新的问题。口老龄化带来新的问题。q神经退行疾病的发病率显著提高，如神经退行疾病的发病率显著提高，如老年性老年性痴呆痴呆(Alzheirmers disease)，帕金森氏病帕金森氏病(Parkinsons disease)，严重的影响了人严重的影响了

10、人类生活质量。类生活质量。q老年性痴呆损害患者的记忆功能，（遗忘），老年性痴呆损害患者的记忆功能，（遗忘），而帕金森氏病则引运动麻痹（运动不能）。而帕金森氏病则引运动麻痹（运动不能）。治疗中的老年痴呆患者青年人居多的脑疾病青年人居多的脑疾病精神分裂症、抑郁症精神分裂症、抑郁症两者均为思维和情绪的疾病。两者均为思维和情绪的疾病。精神分裂症（精神分裂症（schizophrenia）是一种严重的性格疾病，表现出妄想是一种严重的性格疾病，表现出妄想(delusion)，幻觉（幻觉（hallucination，illusion）和异常行为。多在青和异常行为。多在青春期和成年早期发病，而且缠病终身。春期和

11、成年早期发病，而且缠病终身。抑郁症（抑郁症（depression）表现为强烈的情绪低落、自卑和负罪感。表现为强烈的情绪低落、自卑和负罪感。在在美国大约有美国大约有1500万人在他们一生中的某个阶段会患上此病。该疾病万人在他们一生中的某个阶段会患上此病。该疾病成为导致自杀的主要原因。成为导致自杀的主要原因。药物滥用导致的脑功能紊乱药物滥用导致的脑功能紊乱日常生活中，大家都在接触对脑有作用的化学物质。日常生活中，大家都在接触对脑有作用的化学物质。抽烟（含抽烟（含烟碱烟碱），喝咖啡（），喝咖啡（咖啡因咖啡因）来提神，或喝酒（）来提神，或喝酒（酒精酒精）来高兴）来高兴或悲伤一下。前两者是属于兴奋剂，能

12、引起神经系统功能增强。而后者是或悲伤一下。前两者是属于兴奋剂，能引起神经系统功能增强。而后者是麻醉剂，抑制大脑的正常功能。麻醉剂，抑制大脑的正常功能。也会用到一些对脑有作用的药品。如：也会用到一些对脑有作用的药品。如：头痛时吃点止痛药，睡不好觉头痛时吃点止痛药，睡不好觉时用安眠药，这些药物同样也可以暂时影响脑的功能，达到缓解症状的目时用安眠药，这些药物同样也可以暂时影响脑的功能，达到缓解症状的目的。的。但另一些精神药物如吗啡（但另一些精神药物如吗啡（morphine)、海洛因海洛因(Heroin)等，为中枢性镇等，为中枢性镇痛药，我们却称之为毒品。可怕的是这类精神药物会引起严重的药物痛药，我们

13、却称之为毒品。可怕的是这类精神药物会引起严重的药物成瘾成瘾（addiction)，患者欲罢不能，导致理知丧失，人格的扭曲，为了能吸食患者欲罢不能，导致理知丧失，人格的扭曲，为了能吸食毒品而不顾一切，违反法律道德，对社会的危害很大毒品而不顾一切，违反法律道德，对社会的危害很大。神经科学导论神经科学导论脑科学的历史及现状脑科学的历史及现状一、古代对脑的认识二、近代对脑的认识三、当今的神经科学古代：“心思”还是“脑思”?西方医学之父的希波克拉底（西方医学之父的希波克拉底（Hippocrates)认为认为:“脑不仅参与对环境的脑不仅参与对环境的感知，而且是智慧的发源地感知，而且是智慧的发源地”。柏拉图

14、柏拉图(Platon)曾提出：人的欲望、思想、智慧是从脑产生的。曾提出：人的欲望、思想、智慧是从脑产生的。Platon的的学生亚里士多德（学生亚里士多德（Aristotle)却相信却相信“心脏是智慧之源心脏是智慧之源”，认为，认为脑只是个散热器，用来平衡体温之用。脑只是个散热器，用来平衡体温之用。无独有偶，这个观点在中国也得到认同。无独有偶，这个观点在中国也得到认同。“心之官则思心之官则思”孟子孟子 “心居中虚，以治五官心居中虚，以治五官”荀子荀子 “心忧炭贱愿天寒心忧炭贱愿天寒”唐唐白居易白居易卖炭翁卖炭翁 “心乐之心乐之”唐唐柳宗元柳宗元至小丘西小石潭记至小丘西小石潭记 心想、心理、心情、

15、言为心声、心不在焉、心地善良、心想、心理、心情、言为心声、心不在焉、心地善良、心烦意乱、心烦意乱、心无二用等等心无二用等等最最有力的证据有力的证据在中国虽然主流观点是心派，但仍有少数人持正确的认识。如秦代医书在中国虽然主流观点是心派，但仍有少数人持正确的认识。如秦代医书皇帝内经皇帝内经素问素问里说里说“头者，精神之府头者，精神之府”。明代李时珍也指出：。明代李时珍也指出：“脑脑为元神之府为元神之府”。两种学说都有支持者，争论持续了一千多年，但谁都拿不出有力的证据。两种学说都有支持者，争论持续了一千多年，但谁都拿不出有力的证据。每个人都希望自已更聪明，根据每个人都希望自已更聪明，根据“吃什么，补

16、什么吃什么，补什么”的简单思维，的简单思维，狐狸狐狸(心）和猴子（脑）开始遭殃。心）和猴子（脑）开始遭殃。这种混乱情况最终由古罗马的医生盖伦（这种混乱情况最终由古罗马的医生盖伦（Galen)用最为有力的实验所证用最为有力的实验所证实。他分别对动物的心脏和脑的进行夹捏刺激，发现夹捏心脏表现为呼实。他分别对动物的心脏和脑的进行夹捏刺激，发现夹捏心脏表现为呼吸急促，四肢挣扎等；而夹捏脑却出现感觉丧失，很快昏迷，进入无意吸急促，四肢挣扎等；而夹捏脑却出现感觉丧失，很快昏迷，进入无意识状态，失去了全身各种有意识的活动。因此，识状态，失去了全身各种有意识的活动。因此，结论再简单不过了，结论再简单不过了，感

17、感觉思维和随意运动都是由脑产生的！觉思维和随意运动都是由脑产生的！盖论观点：大脑是感觉接收装置，小脑则支配肌肉。盖论观点：大脑是感觉接收装置，小脑则支配肌肉。他是怎么得出这个结论的？他是怎么得出这个结论的？希腊医师盖伦接受了希腊医师盖伦接受了Hippocrates的的关于脑功能的观点，还对动物的脑进关于脑功能的观点，还对动物的脑进行了大量而细致的解剖。行了大量而细致的解剖。现象：现象：大脑较为松软，而小脑较为坚硬大脑较为松软，而小脑较为坚硬结论结论：大脑很可能是感觉接收装置，小脑则一定是支配肌肉：大脑很可能是感觉接收装置，小脑则一定是支配肌肉依据依据：“结构结构-功能相关性功能相关性”形成记忆

18、的关键是将感知形成记忆的关键是将感知“刻印刻印”（imprint)于脑，这一过程自然只能发于脑，这一过程自然只能发生在面团般松软的大脑上。生在面团般松软的大脑上。错误的依据中得出正确的一般性结论。错误的依据中得出正确的一般性结论。图片图片那么脑如何来感知环境并支配躯体运动的呢？那么脑如何来感知环境并支配躯体运动的呢？Galen将羊脑将羊脑切开，发现脑是空的，空心的腔室内有液体，这些腔室被称切开，发现脑是空的，空心的腔室内有液体，这些腔室被称作作脑室脑室(类似于心脏的心室类似于心脏的心室)在在Galen看来看来,这一发现极好的吻合了当时流行的理论这一发现极好的吻合了当时流行的理论:机体的功能有赖

19、于机体的功能有赖于4种重要体液的平衡。种重要体液的平衡。“血气方刚者是由具有潮湿和温暖这种基本性质的血液控制着；在冷血气方刚者是由具有潮湿和温暖这种基本性质的血液控制着；在冷静沉着者的身上，是潮湿和寒冷的粘液控制着人体的灵魂特质；忧郁的静沉着者的身上，是潮湿和寒冷的粘液控制着人体的灵魂特质；忧郁的人是处在干而冷的黑胆汁的影响之下；易怒者是受了干而热的黄胆汁的人是处在干而冷的黑胆汁的影响之下；易怒者是受了干而热的黄胆汁的作用作用”。性情急躁、动作迅猛的性情急躁、动作迅猛的胆汁质胆汁质；性情活跃、动作灵敏的；性情活跃、动作灵敏的多血质多血质；性情沉静、动作迟缓的性情沉静、动作迟缓的粘液质粘液质；性

20、情跪弱、动作迟纯的；性情跪弱、动作迟纯的抑郁质抑郁质；这四种这四种性格直到现在也是人类性格的重要分类方法之一性格直到现在也是人类性格的重要分类方法之一。感知被大脑所记录，运动被大脑所启动，都是由体液通过神经到达脑室感知被大脑所记录，运动被大脑所启动，都是由体液通过神经到达脑室和离开脑室流动而实现的，认为神经是一种类似于血管的中空管道。和离开脑室流动而实现的，认为神经是一种类似于血管的中空管道。Galen有关脑的观点延续了将近有关脑的观点延续了将近1500年！年！图片图片神经系统已经可以完整的剥离出来，它的大体解剖也因此获得了更为神经系统已经可以完整的剥离出来，它的大体解剖也因此获得了更为细致的

21、描述。细致的描述。一些科学家展开脑物质构成的更深入研究。一些观察表明脑组织分一些科学家展开脑物质构成的更深入研究。一些观察表明脑组织分 灰灰质质（gray matter)和和白质白质（white matter)。由于白质是躯体神经的由于白质是躯体神经的 延延续性结构，因此认为白质包含有纤维，这些纤维起到向灰质传递续性结构，因此认为白质包含有纤维，这些纤维起到向灰质传递 信息，信息，以及传递灰质发出信息的作用。以及传递灰质发出信息的作用。脑表面观察到广泛存在的隆起（称为脑表面观察到广泛存在的隆起（称为脑回脑回，gyri)以及一些凹槽（称为以及一些凹槽（称为沟沟和和裂裂，sulci和和fissur

22、e)。这一结构使得大脑以这一结构使得大脑以叶叶（lobe)的形式组装起的形式组装起来，成为了不同脑功能定位于不同脑回上这一理论的基础。这一突破来，成为了不同脑功能定位于不同脑回上这一理论的基础。这一突破开创了脑功能定位研究的新时代。开创了脑功能定位研究的新时代。图片图片2图片图片1图片图片3返回返回18世纪的脑研究进展世纪的脑研究进展近代对脑的认识近代对脑的认识 先总结一下，先总结一下，18世纪末人们对神经系统的认识世纪末人们对神经系统的认识脑的损伤可以引起感觉、运动和思维的丧失，甚至导致死亡脑的损伤可以引起感觉、运动和思维的丧失，甚至导致死亡脑通过神经与躯体的肌肉、皮肤、内脏相联脑通过神经与

23、躯体的肌肉、皮肤、内脏相联脑具有可以明确划分的一些部位，这些不同的部位很可能执脑具有可以明确划分的一些部位，这些不同的部位很可能执行了不同的功能行了不同的功能脑像一台机器那样运作，并遵循自然界所有的规律脑像一台机器那样运作，并遵循自然界所有的规律 1.神经神经“电缆电缆”论论2.特定的功能在脑不同部位的定位特定的功能在脑不同部位的定位3.神经系统的进化神经系统的进化4.神经元：脑的基本功能单位神经元：脑的基本功能单位返回返回接下来的接下来的100年里，人类对脑功能的了解超出了此前有记年里，人类对脑功能的了解超出了此前有记载的所有知识的总和，要点有以下四个方面。载的所有知识的总和，要点有以下四个

24、方面。神经神经“电缆电缆”论论意大利的意大利的Luigi Galvani证明证明神经受到电刺激神经受到电刺激时会引起肌肉时会引起肌肉的颤动，同时脑本身也能产生电流。这些发现最终取代了的颤动，同时脑本身也能产生电流。这些发现最终取代了“神经通过液体的流动而与脑相联系神经通过液体的流动而与脑相联系”的观点。产生了新的观点。产生了新观点：神经是一些观点：神经是一些“电缆电缆”，它们将电信号传入传出脑。，它们将电信号传入传出脑。那么引起肌肉运动的信号和来自皮肤的感觉信号是否经过那么引起肌肉运动的信号和来自皮肤的感觉信号是否经过同一根神经电缆进行传导？同一根神经电缆进行传导？这个问题被苏格兰内科医生这个

25、问题被苏格兰内科医生Charles Bell解决了。解决了。Bell推论：推论：每根神经都是许多每根神经都是许多“电缆电缆”的复合体，其中一些纤维将来的复合体，其中一些纤维将来自皮肤的信息传入脑和脊髓，而另一些则将脑和脊髓发出自皮肤的信息传入脑和脊髓，而另一些则将脑和脊髓发出的信息传送到肌肉。但对于每一根感觉和运动纤维而言，的信息传送到肌肉。但对于每一根感觉和运动纤维而言，信息传递则表现出严格的信息传递则表现出严格的单向性单向性。图片图片返回返回特定的功能在脑不同部位的定位特定的功能在脑不同部位的定位早在早在Galen时期，发现大脑与小脑的结构差异，推测小脑支配肌肉运动。时期，发现大脑与小脑的

26、结构差异，推测小脑支配肌肉运动。Bell发现不同功能定位于脊神经根的，推测不同的功能也很可能定位于脑发现不同功能定位于脊神经根的，推测不同的功能也很可能定位于脑的不同部位。他推测运动纤维起源于小脑，感觉纤维最终到达大脑。的不同部位。他推测运动纤维起源于小脑，感觉纤维最终到达大脑。问题是如何去证实呢？问题是如何去证实呢？Gall的的颅相学颅相学(phrenology)：奥地利的医学生奥地利的医学生Gall看到了脑表面的那些看到了脑表面的那些隆起，它们是具有不同的功能呢？隆起，它们是具有不同的功能呢？他坚信颅骨上的隆起反映了脑表面的他坚信颅骨上的隆起反映了脑表面的隆起，因而提出一个人的性格倾向，例

27、如大度性、遮掩性、破坏性等都与隆起，因而提出一个人的性格倾向，例如大度性、遮掩性、破坏性等都与脑的大小相关联脑的大小相关联。Gall搜集并仔细测量了数百个具有不同性格的人的头颅搜集并仔细测量了数百个具有不同性格的人的头颅研究对象中既有天才，研究对象中既有天才，也有具有犯罪倾向的精神病人。也有具有犯罪倾向的精神病人。中国的看相学（面相，手相）。中国的看相学（面相，手相）。“生得身长八尺，两耳垂肩，双手过膝，目能自顾其耳，面如冠玉，唇生得身长八尺，两耳垂肩，双手过膝，目能自顾其耳，面如冠玉，唇若涂脂若涂脂.相者云：此家必出贵人相者云：此家必出贵人”罗贯中罗贯中三国演义三国演义第一回第一回 图片图片

28、特定的功能在脑不同部位的定位特定的功能在脑不同部位的定位法国神经科医生法国神经科医生Broca的发现。的发现。曾遇到这样一个病人，该病人能够理解曾遇到这样一个病人，该病人能够理解别人的言语，但自已却无法说话。当这个病人死后，别人的言语，但自已却无法说话。当这个病人死后，Broca仔细的研究仔细的研究了他的脑子，结果在其左额叶上发现了损伤。根据这一病例以及其他了他的脑子，结果在其左额叶上发现了损伤。根据这一病例以及其他几个类似的病例，几个类似的病例，Broca认为大脑的这一区域具体负责语言的形成。认为大脑的这一区域具体负责语言的形成。很快一些来自动物的实验为脑功能定位学说提供了可靠的支持，法国很

29、快一些来自动物的实验为脑功能定位学说提供了可靠的支持，法国的生理学家的生理学家Flourens通过系统的损毁脑的某一部位，进而决定其功能的通过系统的损毁脑的某一部位，进而决定其功能的方法方法(实验性切除法实验性切除法)，在多种动物上进行了研究，证实小脑确实在运，在多种动物上进行了研究，证实小脑确实在运动的协调方面起作用；德国生理学家动的协调方面起作用；德国生理学家Hermann采用类似的方法证明了采用类似的方法证明了大脑枕叶是视觉功能所必需的。而德国赫茨格用大脑枕叶是视觉功能所必需的。而德国赫茨格用电刺激电刺激狗大脑皮质的狗大脑皮质的方法，发现对侧肢体发生抽动，在大脑上勾画出运动皮质的粗略图。

30、方法，发现对侧肢体发生抽动，在大脑上勾画出运动皮质的粗略图。我们现在知道，大脑有非常明确的分部，而这些不同的部位的执行了我们现在知道，大脑有非常明确的分部，而这些不同的部位的执行了彼此不同的功能。今天脑功能定位图谱，可以与颅相图谱相媲美。彼此不同的功能。今天脑功能定位图谱，可以与颅相图谱相媲美。图片图片返回返回神经系统的进化神经系统的进化1859年，生物学家达尔文（年，生物学家达尔文（darwin）出版了出版了物种起源物种起源一书，明确的阐述了一书，明确的阐述了进化的理论：所有生命物种均起源于共同祖先，物种之间的差异源于进化的理论：所有生命物种均起源于共同祖先，物种之间的差异源于“自然自然选择

31、选择”的过程。的过程。不同物种的神经系统进化源于共同祖先，而且不同的物种的神经系统具有共不同物种的神经系统进化源于共同祖先，而且不同的物种的神经系统具有共同的作用机制，这一思想为将动物实验的结果用于人类提供了理论基础。同的作用机制，这一思想为将动物实验的结果用于人类提供了理论基础。如研究枪乌贼巨大轴突上获得的神经电冲动传导的知识同样适用于人类。大鼠获得重复自我摄取可卡因时，就会表现出明确的成瘾症状，使用这种大鼠模型可以研究成瘾的机制及治疗药物。另一方面，物种间的差异是由于其生活环境差异造成的，某一物种的许多行另一方面，物种间的差异是由于其生活环境差异造成的，某一物种的许多行为性状与该物种的局部

32、生活环境有高度特异性。为性状与该物种的局部生活环境有高度特异性。枝头灵活攀援的猴子具有敏锐的视觉，而习惯在地洞中穿梭的老鼠却具有高度进化的触觉功能。每一物种的脑结构和功能均反应了对环境的适应。图片图片返回返回 恒河猴和大鼠恒河猴和大鼠不同的脑功能特化不同的脑功能特化 返回返回视觉中枢视觉中枢嗅觉中枢嗅觉中枢神经元：脑的基本功能单位神经元：脑的基本功能单位19世纪早期，伴随着显微镜的发明，科学家第一次有机会观察动物组织世纪早期，伴随着显微镜的发明，科学家第一次有机会观察动物组织。1839年德国动物学家施旺提出了已广为人知的年德国动物学家施旺提出了已广为人知的细胞理论细胞理论：一切组织均有被称：一

33、切组织均有被称为细胞的显微单位所构成。为细胞的显微单位所构成。神经系统自然也不例外，构成大脑中的细胞被称为神经细胞，又称神经元。神经系统自然也不例外，构成大脑中的细胞被称为神经细胞，又称神经元。神经元是脑的基本功能单位，脑的一切功能都必需以神经元为基础。神经元是脑的基本功能单位，脑的一切功能都必需以神经元为基础。但由于神经细胞有许多从中心细胞体向外伸展的突起，人们当时无法肯定来但由于神经细胞有许多从中心细胞体向外伸展的突起，人们当时无法肯定来自不同的神经细胞突起是否会融合在一起，如果是那样的话，不同神经细胞自不同的神经细胞突起是否会融合在一起，如果是那样的话，不同神经细胞相互连接的相互连接的“

34、神经网络神经网络”才可能是脑功能的基本单位。才可能是脑功能的基本单位。返回返回当今的神经科学从研究的层次来分从研究的层次来分分子神经科学：脑中最基本在成份分子神经科学：脑中最基本在成份各种分子的功能各种分子的功能 糖、蛋白质、糖、蛋白质、DNA、神经递质神经递质细胞神经科学：由分子组成的神经元是如何行使其功能细胞神经科学：由分子组成的神经元是如何行使其功能系统神经科学：某一共同的功能系统神经科学：某一共同的功能如视觉和运动系统如视觉和运动系统许多神经元许多神经元 构成了复杂的环路。构成了复杂的环路。认知神经科学：神经系统是怎样一起工作，产生协调的行为和认知。认知神经科学：神经系统是怎样一起工作

35、，产生协调的行为和认知。神经科学的终极目标是弄清人类的精神活动神经科学的终极目标是弄清人类的精神活动 如自我意识、思维想象如自我意识、思维想象的神经机制。的神经机制。从研究的领域来分从研究的领域来分临床类：临床类：神经科、精神科、脑外科神经科、精神科、脑外科实验类：神经生物学、发育神经学、神经解剖学、神经化实验类：神经生物学、发育神经学、神经解剖学、神经化学、神经生理学、学、神经生理学、神经药理学神经药理学、神经心理学等、神经心理学等结语结语本讲本讲介绍了神经科学的发展历史，不同时代对神经科学的介绍了神经科学的发展历史，不同时代对神经科学的认识，反应了人们对探索人脑的一种尝试和努力。认识，反应了人们对探索人脑的一种尝试和努力。神经科学的研究目的在于了解神经系统的功能，脑是如何神经科学的研究目的在于了解神经系统的功能，脑是如何工作的？工作的？在了解脑的工作机制的基础上，进一步找到治疗神经系统在了解脑的工作机制的基础上，进一步找到治疗神经系统疾病的有效办法。疾病的有效办法。问题：大脑的基本功能有哪些？脑功能不正常会产生哪些常问题：大脑的基本功能有哪些？脑功能不正常会产生哪些常见的疾病？见的疾病？