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生物心理学|脑区与功能定位

完整内容整理

这部分主要回答两个问题:

  1. 脑的不同部分分别做什么?
  2. 我们怎么知道不同脑区分别和哪些心理功能有关?

一、大脑不同部位具有功能分化

脑的不同区域不是“做同一件事”,而是:

不同脑区有不同功能。

这叫:

  • 功能分化
  • 或功能定位(functional specialization / localization of function)

这也是为什么:

  • 不同脑区受损会有不同症状
  • 看 fMRI、PET 等脑成像时,可以通过活动位置推测人在做什么

二、并不是所有行为都需要高级脑区

严格来说,讨论“脑”时,有时还要把**脊髓(spinal cord)**的一部分算进去。
因为并不是所有活动都需要高级脑区参与。

例如:

  • 新生儿吸吮
  • 遇痛缩手/缩肢反射
  • 呕吐

这些更接近:

  • 反射
  • 自动化生理反应

所以:

某些基本生存反应依赖脑干或脊髓机制,
但复杂心理活动主要还是聚焦大脑。

三、皮层下结构负责很多基础功能

“皮层下”意思是位于大脑皮层下面,更靠近脑的内部中央区域。

1. 延髓(medulla)

负责:

  • 心率
  • 血压
  • 吞咽
  • 一些基本生命维持功能

2. 小脑(cerebellum)

主要参与:

  • 身体平衡
  • 肌肉协调
  • 动作的精细控制

3. 下丘脑(hypothalamus)

主要和以下内容有关:

  • 进食
  • 性行为
  • 口渴
  • 食欲
  • 一些内脏性欲求和驱力

四、与“人类独特心理功能”最相关的是大脑皮层

对于课程中最关心的那些能力,比如:

  • 推理
  • 语言
  • 复杂知觉
  • 抽象思维

最关键的区域是:

大脑皮层(cerebral cortex)

它位于脑最外层,表面高度皱褶。虽然厚度只有几毫米,但它是复杂心理活动的重要基础。

五、大脑皮层的进化程度与复杂心理能力有关

  • 鱼几乎没有大脑皮层
  • 爬行动物和鸟类有少量
  • 灵长类,尤其人类,大脑皮层非常发达

这说明:

更复杂的认知和心理功能,与更发达的大脑皮层有关。

六、大脑皮层分为左右半球

大脑皮层有两个主要半球:

  • 左半球
  • 右半球

这为后面学习:

  • 左右半球功能差异
  • 半球分工
  • 胼胝体连接
  • 侧化(lateralization) 做铺垫。

七、大脑皮层又可分成不同脑叶

从前往后大致可分为:

  • 额叶(frontal lobe)
  • 顶叶(parietal lobe)
  • 枕叶(occipital lobe)
  • 颞叶(temporal lobe)

八、大脑皮层存在“拓扑图谱”

皮层中存在某些“地图”,满足:

身体或外界中彼此相邻的部位,在脑中也呈现相邻表示。

这叫:

  • 拓扑图谱
  • topographical map

1. 运动皮层有身体动作地图

刺激不同位置,会引起不同身体部位抽动。

2. 初级躯体感觉区也有身体感觉地图

刺激某些位置,人会感觉到特定身体部位的触觉等体验。

3. 枕叶有视觉地图,颞叶有听觉地图

这说明不同感觉系统在脑中也有相对有序的空间表示。

九、脑中的“身体地图”不是按身体真实大小分配

脑区代表大小不等于身体部位真实大小,而更取决于:

  • 这个部位有多少感觉精细度
  • 或有多少运动控制需求

所以:

  • 手指
  • 嘴唇
  • 舌头

在脑中的代表区可能很大。

这对应经典概念:

  • 感觉小人(sensory homunculus)
  • 运动小人(motor homunculus)

十、我们如何知道不同脑区做什么

主要有两类方法:

方法一:脑成像技术

例如:

  • MRI / fMRI
  • PET

通过观察人在进行不同任务时,哪些脑区更活跃,从而推测这些脑区与哪些功能有关。

方法二:自然实验 / 脑损伤研究

有些人因为:

  • 肿瘤
  • 中风
  • 创伤
  • 事故 导致某些脑区受损。

研究者就可以问:

哪个脑区受损,导致了哪类功能障碍?

十一、脑损伤导致的典型障碍

1. 失用症(Apraxia)

动作组织障碍
患者并不是瘫痪,而是不能把基本动作协调成有目的的复杂行为。

2. 失认症(Agnosia)

知觉识别障碍
患者并不是看不见,而是能感觉到刺激,却不能识别它是什么。

3. 面孔失认(Prosopagnosia)

是一种特殊失认症,表现为:

不能识别人的脸,尤其认不出“这是谁”。

4. 感觉忽略 / 单侧空间忽略

患者会忽略世界的一侧,常见是左侧忽略。

5. 失语症(Aphasia)

语言障碍
包括:

  • 表达性失语(布洛卡失语)
  • 接受性失语

6. 某些脑损伤会影响道德感、自我控制和社会行为

特别是与额叶相关的损伤,可能导致:

  • 道德判断受损
  • 冲动增加
  • 自我控制下降
  • 人格风格改变

十二、这对二元论意味着什么

如果心灵完全独立于大脑,那就很难解释:

  • 为什么脑损伤会改变语言
  • 改变知觉
  • 改变行动组织
  • 改变人格和道德判断

所以这一整组发现对严格心身二元论构成了强挑战。

补充知识点

  • 功能定位不是“每个功能只在一个点上”,而是“某些脑区对某些功能特别重要”。
  • 更现代的观点通常强调:复杂功能依赖脑区与脑网络共同完成。

关键词

  • 功能定位
  • 延髓
  • 小脑
  • 下丘脑
  • 大脑皮层
  • 拓扑图谱
  • 感觉小人
  • 失用症
  • 失认症
  • 失语症

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