外观
生物心理学|神经元与大脑
完整内容整理
这段内容主要在讲:
心理活动的生物学基础:思想、意识、情绪、决策等,最终都与大脑和神经元活动有关。
一、心理活动的物质基础是大脑
思想、意识、情绪、决策、疼痛、激情这些心理现象的物质基础都指向大脑(brain)。
大脑是已知宇宙中最复杂的机制之一。虽然外表看起来像“灰红色的肉”,但它却产生了我们的心理生活。
这构成了一个哲学和科学上的重大问题:
一个肉质器官,如何产生意识与心灵?
二、神经元(neuron)是大脑信息处理的基本单位
神经科学之所以叫 neuroscience,是因为:
神经元是思想和行为生物基础中的关键单位。
神经元的结构
一个典型神经元主要包括:
1. 树突(dendrites)
- 接收其他神经元传来的信号
- 信号可以是兴奋性,也可以是抑制性
2. 细胞体(cell body)
- 对传入的正负信号进行整合
- 如果兴奋累积达到阈值,就会触发神经元放电
3. 轴突(axon)
- 将神经冲动传输出去
- 比树突长得多
4. 髓鞘(myelin sheath)
- 包裹在轴突外面
- 类似绝缘层
- 有助于提高神经传导效率
神经元的核心工作就是:
接收信息、整合信息、传递信息。
三、神经元数量极其庞大,连接极其复杂
- 大脑中有数十亿甚至上百亿级别的神经元
- 每个神经元会和成千上万个其他神经元连接
正是这种超高复杂度,使得大脑成为极其复杂的信息处理系统。
四、神经元有三种主要类型
1. 感觉神经元(sensory neurons)
- 从外部环境接收信息
2. 运动神经元(motor neurons)
- 从脑或脊髓向肌肉发送指令
3. 中间神经元(interneurons)
- 在神经元之间进行连接和整合
- 是大脑内部复杂加工的重要组成部分
你可以把它们理解成:
- 感觉神经元:输入
- 中间神经元:加工
- 运动神经元:输出
五、神经元的放电是“全或无”的
神经元不会“半放电”,而是:
要么放电,要么不放电。
这叫做全或无原则(all-or-nothing)。
为什么我们的感觉却是连续的?
虽然单个神经元是全或无,但强度信息可以通过两种方式编码:
- 更多神经元参与放电
- 单个神经元放电频率更高
所以:
连续的主观体验,是由大量“全或无”的神经元以数量和频率方式共同编码出来的。
六、神经元之间通过突触通信
神经元彼此并不是直接“贴在一起”的。
它们之间存在一个微小间隙,叫:
- 突触(synapse)
当前一个神经元放电后,轴突末端会释放化学物质,跨越突触间隙,影响下一个神经元。
这些化学物质就是:
- 神经递质(neurotransmitters)
七、神经递质决定神经元之间的化学通信
不同神经元释放不同神经递质,这些神经递质会对下一个神经元产生不同作用。
两类基本作用
1. 兴奋性作用
- 提高目标神经元放电概率
2. 抑制性作用
- 降低目标神经元放电概率
大脑不是简单的“越活跃越好”,而是需要兴奋和抑制之间的平衡。
八、药物通过影响神经递质而影响心理和行为
药物会通过改变神经递质系统来影响:
- 情绪
- 兴奋水平
- 注意
- 行为控制
- 感觉
- 意识状态
两种基本方式
1. 拮抗剂(antagonists)
- 降低某种神经递质作用
2. 激动剂(agonists)
- 增加某种神经递质作用
材料中提到的例子
- 箭毒(curare):阻断运动神经作用,导致瘫痪
- 酒精(alcohol):总体抑制,但先抑制抑制系统
- 安非他命(amphetamines):提高警觉和兴奋
- 可卡因(cocaine):增强某些递质系统活性
- Prozac:与血清素系统有关
- L-Dopa:与多巴胺系统有关
九、心理活动来自神经网络,而不是单个神经元
单个神经元很重要,但真正产生复杂心理功能的是:
神经元形成的簇、网络、回路。
这些网络可以完成:
- 面孔识别
- 直立行走
- 语言理解
- 数学计算
- 悲伤体验
- 恋爱体验
十、计算神经科学的基本问题
它关心:
- 神经元是怎样连接起来完成复杂功能的?
- 大脑怎样通过网络实现识别、学习、推理等能力?
十一、大脑不像普通电脑那样工作
材料强调,大脑和普通计算机虽然都能处理信息,但结构和工作方式不同。
1. 大脑抗损伤能力强
功能分布式,不像电脑拔掉一个芯片就全坏。
2. 大脑生物传导速度较慢
但仍能快速完成复杂任务。
3. 更依赖并行处理
所以大脑更像:
大规模并行系统
十二、心理学里常用“功能层面”解释,但默认其最终可归结为神经系统
实际教学和研究中,心理学不会总是直接用神经元解释一切。
例如讲:
- 语言学习
- 面孔识别
- 决策
- 情绪
往往会用更高层次的功能概念解释。
但这段材料背后的假设是:
这些高层心理功能,原则上最终都能归结为神经网络活动;
神经网络活动又最终可以归结为具体神经元行为。
补充知识点
- 现代神经科学还会进一步讨论胶质细胞、突触可塑性、脑区分工与网络整合。
- 但入门时先抓住:神经元是基本单位,复杂心理功能来自网络协同。
关键词
- 大脑
- 神经元
- 树突
- 细胞体
- 轴突
- 髓鞘
- 突触
- 神经递质
- 全或无
- 神经网络