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神经系统是心理活动的主要物质基础。人的一切心理活动，都要通过神经系统的活动来实现。
一、神经元
神经系统内有大量的神经元，即神经细胞。神经元的总数，随着科学技术的进步，表述得愈来愈正确。美国耶鲁大学史蒂文斯（C·F·Scevens）教授指出：“人脑被认为是由1011个神经原组合而成，与我们银河系中的星星数大致相同。”①神经原是一种特殊类型的细胞，其形态与其它组织的细胞很不相同，一个典型的神经原由细胞体、轴突和树突三部分所组成。胞体大小不一，直径在4～150微米之间。树突是从细胞体延伸出来的管状的延伸物，它们常常在细胞体附近广泛地分枝，扩大接受面积。轴突也是管状的延伸物，但它一般比树突细而长，长度可以从几微米到1米左右，轴突通常又称神经纤维，神经纤维末端分布于其它组织中，并形成各种神经末梢；许多平行的神经纤维聚集成束，成为分布于全身的神经（图3—1）。神经纤维的传导速度大致每秒在3～120米之间。
神经原具有接受刺激、传递信息和整合信息的机能。通常，通过树突及胞体接受传来的信息，胞体对信息进行整合，然后通过轴突将信息传给另一个神经元或效应器①。
不同神经元之间的联系是通过突触进行的，信息通过突触从一个神经元传至另一个神经元。突触是控制信息传递的关键部位，它决定着信息传递的方向、范围和作用。据研究结果表明：突触绝大部分分布在神经元的树突和胞体上，其中尤以树突为多。据估计，人类大脑皮层每个神经元平均有30000个突触，这样就构成了极端复杂的网络系统。
关于突触传递过程，过去曾有两种看法。一种认为，突触传递与神经纤维的传导相似，通过局部电流作用而传递，称电性传递；另一种认为，突触传递要通过化学性的中介物质（递质）的作用，称化学性传递。经过长期争论，现在证实在人类的神经系统内这两种形式的传递都存在，人体内存在有两种不同传递过程的突触，即化学性突触和电性突触。
通常所说的突触是指化学性突触，哺乳动物的中枢神经系统内的突触，绝大多数也是化学性突触。在电子显微镜下可以看到，化学性突触一般由突触前成分、突触间隙和突触后成分三个部分所构成。
突触前成分是神经末梢上一个特化了的部分，轴突末梢形成许多球形小体，小体直接进入突触联接的部分的质膜叫做突触前膜，小体原浆中含有大量突触小泡，直径为200～800①，小泡内含有特殊的化学物质，称为递质。突触前膜外面是突触间隙，宽约200～500，是突触前成分和突触后成分之间的区域。突触后膜是突触后细胞质膜特化的区域，含有特殊的分子受体（图3—2）。
化学性传递要经历两个阶段：（1）化学递质的释放，（2）递质对后膜的作用。
当神经冲动到达轴突球状末端时，其膜上离子通道发生变化，大量的钙离子涌入胞内，突触小泡就在钙离子的作用下同突触前膜接触并将递质释放到突触间隙中，递质通过突触间隙作用于后膜上的受体，改变了后膜的通透性，从而使后膜内外的离子浓度发生变化，出现兴奋性突触后电位（EPSP）或抑制性突触后电位（IPSP），这种电位达到一定程度，便使突触后神经元产生可传播的神经冲动或抑制。
除上述的化学性突触外，人体内还有电性突触，这种突触的间隙很窄（约20左右），称缝隙连接。两个神经元的突触膜相贴很紧，以致一个神经元的电变化可以直接引起另一个神经元的电变化，传递速度很快，一般可以逆转（图3一3）。
神经元间的突触联系大致有如下几种：
轴突——胞体型；
轴突——树突型；
轴突——轴突型（图3一4）。
近年来又发现其它类型的突触，例如，树突——树突型，树突——胞体型，树突——轴突型，胞体——树突型，胞体——胞体型，胞体——轴突型。①
二、中枢神经系统和周围神经系统
人的神经系统可分为中枢神经系统和周围神经系统两部分，中枢神经系统包括脑和脊髓，周围神经系统包括脑神经、脊神经和植物性神经。周围神经系统分布于全身，把脑和脊髓与全身其它器官联系起来。（图3—5）。
（一）中枢神经系统
脊髓是中枢神经系统的最低部位，它的基本机能是进行简单反射活动（如排泄、膝跳反射等）和传导冲动。
人脑包括延脑、脑桥、中脑、间脑、小脑和大脑六个部分
通常把延脑、脑桥和中脑合称脑干。
延脑为脑干的最下部，是脑的最后部分。脑桥在延脑的上方，中脑又在脑桥的上方（图3—6）。脑干既是大脑、小脑与脊髓相联系的重要通路，又是许多重要脏器的神经中枢，例如，呼吸、心跳、吞咽、唾液分泌、呕吐、喷嚏，咳嗽以及与视、听有关，与调节运动、维持姿势的反射活动有关的重要生理活动中枢，就在延脑、脑桥和中脑里。
间脑位于中脑上方，大部分被大脑所覆盖，被称为“在脑的中间”。间脑主要包括丘脑和下丘脑。丘脑是人体传入冲动的转换站，来自全身的各个感觉器官的传入纤维，除嗅觉外均在丘脑交换神经原，然后再传至大脑，丘脑对传入的神经冲动进行加工选择，所以丘脑是皮层下感觉中枢。下丘脑的机能非常复杂，功能是多方面的，它是植物性神经系统皮层下中枢，调节内脏活动，也是调节内分泌活动的主要环节。下丘脑有些核团具有分泌激素的功能。下丘脑的一些部位与觉醒和睡眠的节律有关。如用电刺激猫的下丘脑前部，猫即呈睡眠状态，停止刺激下丘脑的前部，而刺激下丘脑的后部，猫即呈觉醒状态，研究表明，下丘脑在情绪反应中占重要地位。近年来的许多研究表明，下丘脑、丘脑和大脑皮层之间形成很多回路，它们同大脑作为一个整体，互相促进，互相抑制，共同调节着各种心理活动。
在脑干中网状结构占很大的比例。网状结构就是脑干中央部分的神经结构，由灰质和白质相混杂而成，其中神经纤维交错成网，神经核团散在其中。它和中枢神经系统的各个部分都有双向的联系，所以影响范围很广，功能也很复杂。它对躯体运动和内脏活动起调节作用，也影响着大脑皮层的活动。研究表明，网状结构中存在着两个相互对立的调节兴奋和抑制的系统，即脑干网状结构激活系统和脑干网状结构抑制系统，由这两个系统一起构成了脑干网状结构调节系统，它们参与调节和控制意识活动的水平（图3一7）。
人类小脑有两个发达的半球，浅表为皮层，位于大脑的后下方和脑桥的背侧。它有维持身体平衡、调节肌肉紧张和协调人的随意运动的机能。小脑发生疾病时，闭眼直立时站不稳，走路时歪斜易倒，运动不准确、不协调，不能完成精巧的动作。
在大脑半球内恻面有一个穹窿形的脑回，因其位置在大脑与间脑交接处的边缘称边缘叶。边缘叶与有关的皮层和皮层下结构构成一个统一的机能系统，称边缘系统。它的功能是：（1）控制情绪的发生和表现（2）参与调节控制与个体生存和种族延续有关的功能，如进食、饮水和性行为等。（3）参与学习和记忆活动。近年来国内外的一些研究表明，边缘系统还与视觉和听觉等活动有关（图3一8）。
人的大脑左右两半球特别发达，是中枢神经系统中的最大的结构，重约1400克，上面观略呈卵圆形。它的表面有一层起伏不平的灰色层称大脑皮层。大脑皮层是脑的最重要部分，是心理活动的最重要的器官，大脑皮层是一层薄的神经元组织，其展开面积约有2200平方厘米，有1／3露在表面，2／3在沟裂的底壁上，皮层厚度为1．3～4．5毫米之间，分成六层。皮层浅部（第1—4层）的主要机能是对刺激进行精细的分析、综合，神经细胞在这几层大量集中，对氧和血液的需要也最多。大脑病变、衰老也首先从这几层开始。皮层深部（第5、6层）的机能比较低级，主要是接受和传递来自上面几层的信息。大脑皮层分成六层，是皮层构造的基本形式，但皮层不同部位各层的厚薄，各种神经原的分布，纤维的疏密都有差异。一些学者根据皮层这些不同特点，并参考功能方面的资料把大脑分成若干区，其中以勃路德曼（Brodmann）的分区，较为合理（图3—9）。
大脑半球表面的重要沟、裂有大脑外侧裂、顶枕裂、中央沟，据此将大脑分成若干叶。中央沟前方是高度发展的额叶①，中央沟后方至顶枕裂间为顶叶，顶枕裂以后的较小部分为枕叶，大脑外侧裂下方为颞叶，岛叶深藏在大脑外侧裂里。此外有人还将胼胝体周围部分称为边缘叶（图3—10和图3—11）。
大脑各部分互相配合形成一个整体，同时，各个部分在功能上又有不同的分工，形成了许多重要的中枢，但这些中枢只是执行这种功能的核心部分，皮层其它区域也分散有类似的功能。如中央前回（4区）主要管理全身骨骼肌的运动，而称为运动区；但也接受部分感觉冲动；中央后回主要掌管全身感觉，但也可产生少量运动。并且其一中枢的损伤并不会使人永远完全丧失该中枢所具有的机能，经过治疗和锻炼，常常由于其它区域的代偿作用而恢复到一定程度。因此，大脑皮层上的重要中枢在功能上是相对的，而不是绝对的（图3—12）。
皮层的主要机能区有：
①运动中枢（第一运动区）位于额叶中央前回（4区）。运动皮层定位有下列特征：对侧交叉调节，即一侧运动皮层支配另一侧躯体肌肉，但头面部肌肉的支配是双侧的；具有精细的机能定位，即一定的区域支配一定部位的肌肉，总的安排呈倒置分布，但头面部区域内部的安排是正立的；身体不同部位在皮层的代表区，其大小与运动的精细复杂的程度有关，大拇指所占的区域特别大；刺激引起的肌肉运动简单，主要是少数个别肌肉收缩，甚至只引起某块肌肉的一部分收缩，不发生肌肉群的协同性收缩。
人类还有第二运动区①和补充运动区②。
②躯体感觉中枢位于中央后回（3—1—2）是躯体感觉的主要投射区，叫第一感觉中枢。对大脑皮层诱发电位的引导研究表明，身体各部在感觉中枢上的投影和运动中枢相似（图3—12）。
此外，还有第二躯体感觉中枢③。
③视觉中枢位于枕叶，相当于17区。
④听觉中枢位于颞叶的颞横回（41、42区）。
⑤嗅觉中枢在海马回沟附近。
⑥运动性语言中枢在额叶额下回后方（44区）紧靠中央前回的下部。如果这一区受损伤，病人说话时会出现不同程度的障碍，以至丧失说话能力，称为运动性失语症。
⑦听觉性语言中枢位于颞叶的颞上回的后方。它能调整自己的语言和理解别人的语言，当中枢受伤后，病人虽能讲话，但言语混乱而割裂；能听到别人讲话，但不能理解讲话的意思。因此这种病人，与人谈话时常常答非所问，称为感觉性失语症。
⑧视觉性语言中枢（阅读中枢）位于39区。这一区受损伤，病人不能理解过去已知的文字符号，阅读发生障碍，此称为视觉性失语症。
⑨书写中枢紧靠中央前回管理上肢特别是手的运动区。该区损伤则书写、绘画等精细运动发生障碍，此称为失写症。
这些语言中枢开始在两半球都有基础，以后在一侧半球发展起来，这样就形成了语言的优势半球。优势半球主要是在后天生活实践中逐渐形成的，大部分善于用右手的人，左半球是语言的优势半球。新的材料表明：有关语言中枢在顶、颞、额叶内侧面等部位也有。大脑右半球更多地参与情感信息的处理。宾夕法尼亚大学心理学系鲁宾C·格尔（Ruber C.Gur）等研究表明，通常左侧脸比右侧脸表达更多的感情。空间知觉主要是大脑右半球的功能。
大脑皮层上除了特异性的感觉区和运动区外，还有更广大的区域称为联合区，随着动物进化，联合区在皮层上所占的比例越来越大。人类联合区在皮层上所占的比例比其他动物都大。人类联合区包括：①前额区；②顶—颞—前枕区；③颞区。这些部位功能复杂，还不十分清楚。美国麻省理工学院纳旦（Walle J．H·Nauta）教授等指出：“视区、听区和躯体感觉区仅仅体现感觉加工过程的皮层第一级……加工的更高阶段大概是在皮层联合区中实现的。”①
近年来对大脑皮层的进一步研究表明，皮层细胞的纵向柱状排列，是大脑皮层基本的机能单位，大脑皮层可以按机能划分为细胞柱。这些细胞柱的横切面可以是圆形或多边形，也有一些是不规则的。感觉皮层的基本机能单位是感觉柱（sensory column），每一个感觉柱内的许多神经元，只对一种刺激发生反应。一个柱内神经细胞兴奋的同时，周围柱内的神经细胞发生抑制。运动皮层的基本机能单位是运动柱（motor column），同一个运动柱内的神经元与同一个关节的运动有关，控制着同一个关节的许多肌肉。
（二）周围神经系统
周围神经系统由脑神经、脊神经和植物性神经组成。
脑神经有12对，从脑发出主要分布于头、面部。它与头、面部的运动和感觉有关。
脊神经有31对，从脊髓两侧发出分布于躯体和四肢。它与躯体感觉和身体运动有关。
植物性神经系统也叫自主神经系统，从脑与脊髓发出，广泛地分布于内脏、心血管和腺体，主管内脏、血管和腺体的运动。植物性神经系统又分交感神经和副交感神经两种，它们的作用是互相拮抗的。植物性神经系统的皮层下中枢在下丘脑，因此一般不受人的意志的控制。但经过一定的训练，人也可能有意识地控制自己的内脏、血管和脉膊的活动。
周围神经系统是中枢神经系统和有机体的感受器和效应器相联系的机构。
三、反射和反射弧
神经系统的基本活动方式是反射。在中枢神经系统参与下，机体对内外环境刺激所发生的规律性反应称为反射。例如，机械刺激角膜就引起眨眼。
十七世纪，法国哲学家笛卡尔借用了物理光学中“反射”一词，表示刺激与机体反应间的必然因果关系。十九世纪初，谢灵顿等人详细地研究了由神经系统低级部位参与实现的反射活动，並认为所有的非随意动作都是反射，而随意动作则不属于反射。1863年俄国生理学家谢切诺夫提出随意动作也是反射活动。苏联生理学家巴甫洛夫发展了反射的概念，並把反射区分为非条件反射和条件反射。
实现反射活动的神经结构叫反射弧。从刺激到反应通常包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分（图3—14）。整个反射活动中，神经中枢是最关键的环节。神经中枢是指在中枢神经内与某一种反射活动有关的神经细胞群。
当刺激作用于感受器时，感受器发生兴奋；兴奋以神经冲动的方式经传入神经传到神经中枢；中枢对传入的信息进行整合处理，产生兴奋过程；中枢的兴奋过程沿着传出神经到达效应器；效应器发生相应的活动（肌肉收缩或腺体分泌）。以膝反射为例，以小槌扣打膝盖下面的髌韧带，这个刺激引起有关的感受器兴奋，兴奋沿传入神经元传到脊髓（神经中枢），脊髓中的兴奋过程通过传出神经元传到效应器（腿部肌肉）引起肌肉收缩，使小腿前伸，这就是通过反射弧而实现的反射活动。
近年来，许多科学工作者提出，可以用反射环或反射圈的图式来代替反射弧。应该考虑行为效果对神经中枢的反馈作用，在大多数效应器内有各种感受器，能够感知行为的变化情况，并将信息送回到神经中枢，使中枢能更好地调节活动。这样，有机体的反射活动才能连续进行，更好地适应并改造环境。反馈有正反馈和负反馈两类：反馈信息的效果加强中枢活动，称为正反馈；反射信息的效果抑制中枢活动，称为负反馈。
一、非条件反射
非条件反射（无条件反射）是在种族发展过程中所形成而遗传下来的，其神经联系是固定的。例如，婴儿初生下来受冷空气的刺激就哭；针刺其手，手会缩回；奶头放进嘴里就会吸吮等都属于非条件反射。
引起非条件反射的刺激称非条件刺激，上例中的冷空气、针、奶头等都是非条件刺激。
非条件反射是在种族发展过程中形成的，因此这种反射对每一个个体来说是不学而能的，它的反射弧生来就已经联系好，是一种固定的神经联系。非条件反射活动由低级神经中枢来实现，即它的中枢在脊髓和脑干，这种不随意的快速反应，对有机体适应环境的变化是有益的。在人类和高等动物身上的非条件反射，在一般情况下，受大脑皮层所调节，因此常常是随意的。
非条件反射可以形成连锁反射，即第一个反射的反应可以成为第二个反射的刺激，第二个反射的反应又可成为第三个反射的刺激等等。例如，吞烟和消化过程就是一连串很长的连锁反射。这种复杂的连锁反射经过动物世代的发展遗传固定下来就成为本能。
二、条件反射
条件反射是动物个体生活过程中适应环境的变化，在非条件反射基础上逐渐形成的；其神经联系是暂时的。
巴甫洛夫用狗做实验，当狗吃食物时会引起唾液分泌，这是非条件反射。如果给狗以铃声，则不会引起唾液分泌，但如果每次给狗吃食物以前就出现铃声，这样结合多次之后，铃声一响，狗就会出现唾液分泌。铃声本来与唾液分泌无关（称为无关刺激），由于多次与食物结合，铃声已具有引起唾液分泌的作用，即铃声已成为进食的“信号”了。这时铃声已转化成信号刺激（即条件刺激），这种反射就是条件反射。
可见，形成条件反射的基本条件就是无关刺激与非条件刺激在时间上的结合，这个过程称为强化。要形成条件反射除需要多次强化外，还需要神经系统的正常活动。
在巩固的条件反射基础上建立新的条件反射称为二级条件反射，动物愈高级，建立的条件反射级愈多。人类由于掌握了语言，能形成无数级的条件反射。
巴甫洛夫根据神经系统的实验研究，指出了关于条件反射脑机制的假设，他最后认为暂时神经联系很可能是在皮层内接通的。当动物进食时，味感受器的冲动沿着传入神经输入延脑的唾液中枢，由此产生神经发放，传至唾液腺，引起唾液分泌，这是非条件反射的途经。同时在反射弧的传入途径上有侧支向上，经丘脑到大脑皮层；巴甫洛夫称之为非条件刺激的皮层代表点或兴奋灶。条件反射建立时，中性刺激（例如声音刺激）经上行传导通路到达听觉皮层，即条件刺激兴奋灶，暂时联系的接通就发生在两个兴奋灶之间（图3一15）。但是，条件反射的反射弧究竟在何处形成以及怎样形成的问题，至今尚未解决。很可能在条件反射的形成初期，许多神经结构都参与，只是在条件反射巩固后，反应才变得更为集中，定位更为局限。近年来用神经细胞模型研究接通暂时神经联系的电生理过程，进一步说明暂时神经联系是普遍的神经生理现象。在进化的不同阶梯上，暂时神经联系的接通部位可能不同。猿猴和狗等高等哺乳动物的大脑半球是暂时神经联系接通的主要部位。
巴甫洛夫及其学派所研究的条件反射，称为经典性条件反射。另一种条件反射叫操作性（工具性）条件反射。美国心理学家斯金纳（B·F·Skinne）把一只饿鼠放入实验箱内，当它偶然踩在杠杆上时即喂食以强化这一动作，经多次重复，鼠即会自动踩杠杆而得食。在此基础上还可以进一步训练动物只对某一个特定信号，如灯光、铃声出现后，作出踩杠杆的动作，才给以食物强化，这类必须通过自己某种活动（操作）才能得到强化所形成的条件反射，称为操作性条件反射或工具性条件反射。
操作性条件反射和经典性条件反射的基本原理是相同的，它们都以强化和神经系统的正常活动为基本条件，但它们之间也有不同之处。在形成操作性条件反射过程中，动物可以自由地活动，它通过主动操作来达到一定的目的；但在形成经典性条件反射时，动物往往被束缚着，是被动地接受刺激。另外，在操作性条件反射中强化只同反应（操作）有关，并出现在反应之后；而在经典性条件反射中，强化是同刺激有关，而且出现在反应之前。在现实生活中，往往在一个复杂的反射活动中，既包含有经典性条件反射，也包含有操作性条件反射。
三、两种信号系统
1927年巴甫洛夫提出了两种信号系统的概念。他把用具体事物作为条件刺激所形成的条件反射系统叫做第一信号系统，把用语词作为条件刺激所形成的条件反射系统叫做第二信号系统。如梅子放在嘴里会流口水这主要是非条件反射；吃过梅子的人，只要看到梅子的形状也会流口水，“望梅止渴”，这主要是第一信号系统的活动；掌握了语言的人，不仅看到梅子的形状，就是在讲“梅子”一词时，也会流口水，“谈梅生津”这主要是第二信号系统的活动。
词与具体刺激物密切联系着。任何词都标志着一定的具体事物，并且经过多次重复，才能成为这类事物的信号。同时，词具有概括性，如“铅笔”一词代表所有的铅笔，因此词是一种广阔的、丰富的、概括的刺激物。
词由于与具体刺激相联系，因此可以代替条件刺激发动已有的条件反射。如已形成铃响进教室的条件反射后，告诉他“铃响了”同样会进教室，这时，“铃响了”一词代替了具体的条件刺激物，引起条件反射。
词由于与具体刺激相联系，因此可以代替非条件刺激起作用。人的条件反射可以通过语言来强化、减弱或消退。如，铃一响就对儿童说“走进教室”，以后只要铃一响，儿童就能走进教室。在这个条件反射中，没有非条件刺激出现，它是在词的基础上建立起来的，词代替了非条件刺激的作用。实验表明：词往往比非条件刺激更有力，在词的作用下只要一次结合，就能形成条件反射，教师可通过语言（表扬或批评）来调节学生的行为。词具有社会性，对动物来说建立条件反射必须用具有生物学意义的刺激来强化，而人能在具有社会意义的词的基础上形成条件反射。
掌握了语词的人，纯粹的第一信号系统活动或纯粹的第二信号系统活动几乎是没有的，一般总是两种信号系统的协同活动。第二信号系统的活动经常受到第一信号系统活动的支持，第一信号系统的活动经常受到第二信号系统活动的调节。
两种信号系统的协同活动，是人类活动自觉性的一个必要条件，人们通过自己说出来的词可以对自己随时发出各种信号，命令自己去进行各种活动，正是词的这种作用，才使人的活动能够相对地脱离了客观事物的直接制约，形成心理活动中的有意性和自觉性，以及一切随意运动和行为。
四、动力定型
在日常生活中，如果一个人比较稳定地从事某一活动，客观刺激的系统经常按照一定前后和强弱作用于有机体。由于大脑皮层有系统性活动的机能，能够把这些刺激有规律地协调成为一个条件反射链索系统，这就是动力定型（简称动型）。
动力定型的特点是当它已经形成后，一旦有关刺激物作用于有机体，条件反射的链索系统就自动地出现。所以动力定型又称自动化了的条件反射系统。动力定型形成后可以大大节省我们的脑力和体力上的消耗，减轻我们的负担而提高功效。
人们在生活中养成的习惯、技能以及生活方式等，在生理机制上都是动力定型的建立。
动力定型具有稳定性，它是按固定程序进行活动的模式；但也具有灵活性，即它是综合的衍射模式，在条件改变时，能使动力定型更适合于客观条件的要求。一般地说，习惯一类的动力定型，稳定性较大，灵活性较小。技能一类的动力定型则灵活性比较大。动力定型在一定条件下形成，也可以在新的条件下加以改造或发展。
导（发生在同一部位上）。
例如，由睡眠到觉醒；小孩临睡前的“闹觉”均是正诱导现象。专心于某一工作，对周围事物“视而不见、听而不闻”；由觉醒到睡眠均是负诱导现象。
大脑皮层的神经原具有生物电活动，如果把电极放在头上，并输入到一高灵敏度的放大器中进行放大，可在记录仪上显示出大脑的电活动。被记录到的脑电活动的图形称为脑电图（EEG）。
脑电波很不规则，通常根据其颇率、振幅不同，一般把正常的脑电图区分为四种基本波形（图3—16）。
?α波：比较稳定频率8～13次／秒，振幅为20～100微伏。在枕叶及顶叶后部记录到的α波最为显著。α波在清醒安静闭目时即出现，睁眼、思考问题或接受其他刺激时，α波消失，出现快波，这一现象称为α波阻断。如果又安静闭目，则α波又重新出现。一般认为，α波是大脑皮层处于清醒安静状态时电活动的主要表现。
β波：频率14～30次／秒，振幅为5～20微伏。安静闭目时在额叶最明显，如被试睁眼视物，或突然听到声音，或进行思维活动时，在皮层其它部位也出现β波，所以β波出现，一般认为是大脑皮层兴奋的表现。
θ波：频率4～7次／秒，振幅约100～150微伏。在困倦时，一般即能见到。成年人在情绪活动时，也可能出现θ波。
δ波：频率1～3．5次／秒，振幅20～200微伏。成人在清醒状态下基本没有δ波，在睡眠时才出现。在深度麻醉、缺氧时也可出现。成人在清醒时如果出现δ波，可能智力发育不良，或大脑有器质性病态。
θ波和δ波都是高振幅的慢波。婴幼儿的脑电频率比成年人低，婴儿时常见到特有的δ波，幼儿时常见到θ波。随年龄的增长，脑电波逐渐加快，到10岁后才出现明确的α节律。
可将正常脑电图的基本波形的基本波形的频率和振幅列表如下：
脑电图的波形随不同生理情况而变化，当有许多神经原的电活动趋于步调一致时，就出现低频率、高振幅的波形，这种现象称为同步化。如α波就是一种同步化波。当神经原活动不大一致时，就表现为高频率、低振幅的波形，称去同步化。如α波阻断而出现β波，就是一种去同步化，一般认为，当脑电波由高振幅的慢波转为低振幅的快波时，表示兴奋过程的增强。反之，由低振幅的快波转为高振幅的慢波，就表示抑制过程的发展。
脑电图的研究，对于研究心理活动的生理机制有一定意义，人们发现在注意、兴趣、思维、情绪活动时，在脑电图中都有所反映。
人体内有两种调节机制：神经调节和体液调节。神经调节是通过神经冲动的传导和传递来实现的，这种调节机制的特点是：作用快而精确，范围比较局限。体液调节是通过内分泌腺分泌激素来实现的。内分泌腺没有导管由腺细胞将分泌的激素直接释放入血，然后，通过血液循环运送到全身，对不同的器官选择性地发生作用。体液调节的特点是：作用范围较弥散，作用较慢而持久。人体内，神经调节与体液调节是密切联系的，内分泌机能受神经系统的控制，而激素也影响神经系统的功能，在中枢神经系统的主导作用下，通过上述两种调节机制，使机体的生命得以正常进行。
人体主要的内分泌腺有：脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胸腺、胰岛、肾上腺和性腺等（图3一17）。下丘脑的某些神经细胞、肾脏和消化管粘膜上的某些特殊细胞也具有内分泌的功能。它们之间相互联系、相互制约共同组成了内分泌系统。激素（Hormone）是具有高效能的生物活性物质，在血液中的浓度极微，但对生理和心理活动有重大影响。据现代科学研究表明：激素的作用不仅是刺激（兴奋），有些激素具有明显的抑制作用；同一种激素在不同条件下，可以表现刺激作用，也可以表现抑制作用。
一、脑垂体
位于下丘脑的下方，大小如豌豆，约重0．6克，脑垂体结构复杂，分泌的激素最多，作用广泛，并且能够调节其它内分泌腺的活动，所以它是人体内最重要的内分泌腺。分为腺垂体和神经垂体两大部分。
神经垂体不是分泌细胞，它贮存和释放由下丘脑某些神经细胞所分泌的抗利尿素和催产素。抗利尿素对血压和水分代谢起调节作用。近年研究表明，抗利尿素还有增进记忆和改善记忆功能障碍的作用。
腺垂体分泌多种促激素，如促甲状腺素和促肾上腺皮质素分别调节甲状腺和肾上腺皮质的分泌功能；卵泡刺激素，黄体生成素调节性腺的功能；生长素能促进全身的生长；生乳素促进乳汁的生成和分泌，等等。幼年时，生长素分泌不足，生长停滞，身体变得异常矮小，但智力尚正常，称为“侏儒症”；如果生长素分泌过多，可以长成二米以上的巨人，称为“巨人症”；青年期后，如生长素分泌过多，则造成“肢端肥大症”。
二、肾上腺
肾上腺有两个，共约重10～15克，分别位于左右肾脏的上方，分为内外两层，内层是肾上腺髓质，外层为肾上腺皮质。
肾上腺皮质可分泌的具有生物活性的物质多达50多种，按其功能，可分为三大类：盐皮质激素，参与机体钠、钾代谢的调节；糖皮质激素，与机体的糖代谢有关；性激素。
肾上腺髓质释放的激素有肾上腺素与去甲肾上腺素。在应急状态（例如，情绪激动、疼痛、肌肉运动、低血糖、过冷或过热）时，分泌量大增，有时甚至可以达到基础分泌量的100倍左右，使心率、心缩力、心输出量大为增加，肌肉内的血液量增加；肝糖元和脂肪的分解加速，以提供机体更多的能量。研究表明：人在恐惧害怕时，肾上腺素分泌增加；人在发怒时，去甲肾上腺素分泌增加。
三、甲状腺
甲状腺是人体最大的内分泌腺，重20～30克，位于气管上端的两侧，左右各一，分泌甲状腺素。幼年时，甲状腺机能不足的人，身体异常矮小、智力低下（只有4～5岁儿童的智力），称为“呆小症”。疾病发生愈早，对智力影响愈大。先天无甲状腺的人，可成为矮小的白痴；成年甲状腺机能不足的人，基础代谢下降、记忆减退、思维缓慢、精力不足和嗜眠。甲状腺机能亢进的人，出现多食、基础代谢增高、甲状腺肿大、中枢神经系统兴奋性增高、心动过速、情绪容易激动、精神紧张、失眠、脾气急燥、反射过敏、体重减轻等现象。
四、性腺
男子为睾丸，女子为卵巢。睾丸分泌雄性素，具有使生殖器发育，精子成熟，性冲动和促进男性第二性征的发育等功能。卵巢分泌雌性素，具有使生殖器成熟，子宫粘膜周围周期性变化（月经）和促进女性第二性征的发育等功能。
五、甲状旁腺
分泌甲状旁腺素，调节机体血钙浓度等。
六、胰岛
胰岛为胰腺内具有内分泌机能的细胞，分泌胰岛素，起调节体内糖、蛋白质和脂肪代谢，维持血糖正常水平的作用。
七、胸腺
分泌胸腺素，与机体的免疫机能有密切关系。近年的研究表明，胸腺素与衰老有关。
思考题
1．神经元的结构与机能是怎样的？
2．突触的结构与机能是怎样的？
3．什么是反射和条件反射？并说明条件反射形成的基本条件。
4．中枢神经系统由哪几个部分所构成？它们与心理活动有什么关系？
5．怎样理解“机能定位”？在大脑皮层上有哪些主要的机能区？
6．人体有哪几个主要的内分泌腺？它们与心理活动有什么关系？
（叶奕乾）
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第三章心理的生理基础
第一节神经系统
神经系统是心理活动的主要物质基础。人的一切心理活动，都要通过神经系统的活动来实现。
一、神经元
神经系统内有大量的神经元，即神经细胞。神经元的总数，随着科学技术的进步，表述得愈来愈正确。美国耶鲁大学史蒂文斯（C·F·Scevens）教授指出：“人脑被认为是由1011个神经原组合而成，与我们银河系中的星星数大致相同。”①神经原是一种特殊类型的细胞，其形态与其它组织的细胞很不相同，一个典型的神经原由细胞体、轴突和树突三部分所组成。胞体大小不一，直径在4～150微米之间。树突是从细胞体延伸出来的管状的延伸物，它们常常在细胞体附近广泛地分枝，扩大接受面积。轴突也是管状的延伸物，但它一般比树突细而长，长度可以从几微米到1米左右，轴突通常又称神经纤维，神经纤维末端分布于其它组织中，并形成各种神经末梢；许多平行的神经纤维聚集成束，成为分布于全身的神经（图3—1）。神经纤维的传导速度大致每秒在3～120米之间。
神经原具有接受刺激、传递信息和整合信息的机能。通常，通过树突及胞体接受传来的信息，胞体对信息进行整合，然后通过轴突将信息传给另一个神经元或效应器①。
不同神经元之间的联系是通过突触进行的，信息通过突触从一个神经元传至另一个神经元。突触是控制信息传递的关键部位，它决定着信息传递的方向、范围和作用。据研究结果表明：突触绝大部分分布在神经元的树突和胞体上，其中尤以树突为多。据估计，人类大脑皮层每个神经元平均有30000个突触，这样就构成了极端复杂的网络系统。
关于突触传递过程，过去曾有两种看法。一种认为，突触传递与神经纤维的传导相似，通过局部电流作用而传递，称电性传递；另一种认为，突触传递要通过化学性的中介物质（递质）的作用，称化学性传递。经过长期争论，现在证实在人类的神经系统内这两种形式的传递都存在，人体内存在有两种不同传递过程的突触，即化学性突触和电性突触。
通常所说的突触是指化学性突触，哺乳动物的中枢神经系统内的突触，绝大多数也是化学性突触。在电子显微镜下可以看到，化学性突触一般由突触前成分、突触间隙和突触后成分三个部分所构成。
突触前成分是神经末梢上一个特化了的部分，轴突末梢形成许多球形小体，小体直接进入突触联接的部分的质膜叫做突触前膜，小体原浆中含有大量突触小泡，直径为200～800①，小泡内含有特殊的化学物质，称为递质。突触前膜外面是突触间隙，宽约200～500，是突触前成分和突触后成分之间的区域。突触后膜是突触后细胞质膜特化的区域，含有特殊的分子受体（图3—2）。
化学性传递要经历两个阶段：（1）化学递质的释放，（2）递质对后膜的作用。
当神经冲动到达轴突球状末端时，其膜上离子通道发生变化，大量的钙离子涌入胞内，突触小泡就在钙离子的作用下同突触前膜接触并将递质释放到突触间隙中，递质通过突触间隙作用于后膜上的受体，改变了后膜的通透性，从而使后膜内外的离子浓度发生变化，出现兴奋性突触后电位（EPSP）或抑制性突触后电位（IPSP），这种电位达到一定程度，便使突触后神经元产生可传播的神经冲动或抑制。
除上述的化学性突触外，人体内还有电性突触，这种突触的间隙很窄（约20左右），称缝隙连接。两个神经元的突触膜相贴很紧，以致一个神经元的电变化可以直接引起另一个神经元的电变化，传递速度很快，一般可以逆转（图3一3）。
神经元间的突触联系大致有如下几种：
轴突——胞体型；
轴突——树突型；
轴突——轴突型（图3一4）。
近年来又发现其它类型的突触，例如，树突——树突型，树突——胞体型，树突——轴突型，胞体——树突型，胞体——胞体型，胞体——轴突型。①
二、中枢神经系统和周围神经系统
人的神经系统可分为中枢神经系统和周围神经系统两部分，中枢神经系统包括脑和脊髓，周围神经系统包括脑神经、脊神经和植物性神经。周围神经系统分布于全身，把脑和脊髓与全身其它器官联系起来。（图3—5）。
（一）中枢神经系统
脊髓是中枢神经系统的最低部位，它的基本机能是进行简单反射活动（如排泄、膝跳反射等）和传导冲动。
人脑包括延脑、脑桥、中脑、间脑、小脑和大脑六个部分
通常把延脑、脑桥和中脑合称脑干。
延脑为脑干的最下部，是脑的最后部分。脑桥在延脑的上方，中脑又在脑桥的上方（图3—6）。脑干既是大脑、小脑与脊髓相联系的重要通路，又是许多重要脏器的神经中枢，例如，呼吸、心跳、吞咽、唾液分泌、呕吐、喷嚏，咳嗽以及与视、听有关，与调节运动、维持姿势的反射活动有关的重要生理活动中枢，就在延脑、脑桥和中脑里。
间脑位于中脑上方，大部分被大脑所覆盖，被称为“在脑的中间”。间脑主要包括丘脑和下丘脑。丘脑是人体传入冲动的转换站，来自全身的各个感觉器官的传入纤维，除嗅觉外均在丘脑交换神经原，然后再传至大脑，丘脑对传入的神经冲动进行加工选择，所以丘脑是皮层下感觉中枢。下丘脑的机能非常复杂，功能是多方面的，它是植物性神经系统皮层下中枢，调节内脏活动，也是调节内分泌活动的主要环节。下丘脑有些核团具有分泌激素的功能。下丘脑的一些部位与觉醒和睡眠的节律有关。如用电刺激猫的下丘脑前部，猫即呈睡眠状态，停止刺激下丘脑的前部，而刺激下丘脑的后部，猫即呈觉醒状态，研究表明，下丘脑在情绪反应中占重要地位。近年来的许多研究表明，下丘脑、丘脑和大脑皮层之间形成很多回路，它们同大脑作为一个整体，互相促进，互相抑制，共同调节着各种心理活动。
在脑干中网状结构占很大的比例。网状结构就是脑干中央部分的神经结构，由灰质和白质相混杂而成，其中神经纤维交错成网，神经核团散在其中。它和中枢神经系统的各个部分都有双向的联系，所以影响范围很广，功能也很复杂。它对躯体运动和内脏活动起调节作用，也影响着大脑皮层的活动。研究表明，网状结构中存在着两个相互对立的调节兴奋和抑制的系统，即脑干网状结构激活系统和脑干网状结构抑制系统，由这两个系统一起构成了脑干网状结构调节系统，它们参与调节和控制意识活动的水平（图3一7）。
人类小脑有两个发达的半球，浅表为皮层，位于大脑的后下方和脑桥的背侧。它有维持身体平衡、调节肌肉紧张和协调人的随意运动的机能。小脑发生疾病时，闭眼直立时站不稳，走路时歪斜易倒，运动不准确、不协调，不能完成精巧的动作。
在大脑半球内恻面有一个穹窿形的脑回，因其位置在大脑与间脑交接处的边缘称边缘叶。边缘叶与有关的皮层和皮层下结构构成一个统一的机能系统，称边缘系统。它的功能是：（1）控制情绪的发生和表现（2）参与调节控制与个体生存和种族延续有关的功能，如进食、饮水和性行为等。（3）参与学习和记忆活动。近年来国内外的一些研究表明，边缘系统还与视觉和听觉等活动有关（图3一8）。
人的大脑左右两半球特别发达，是中枢神经系统中的最大的结构，重约1400克，上面观略呈卵圆形。它的表面有一层起伏不平的灰色层称大脑皮层。大脑皮层是脑的最重要部分，是心理活动的最重要的器官，大脑皮层是一层薄的神经元组织，其展开面积约有2200平方厘米，有1／3露在表面，2／3在沟裂的底壁上，皮层厚度为1．3～4．5毫米之间，分成六层。皮层浅部（第1—4层）的主要机能是对刺激进行精细的分析、综合，神经细胞在这几层大量集中，对氧和血液的需要也最多。大脑病变、衰老也首先从这几层开始。皮层深部（第5、6层）的机能比较低级，主要是接受和传递来自上面几层的信息。大脑皮层分成六层，是皮层构造的基本形式，但皮层不同部位各层的厚薄，各种神经原的分布，纤维的疏密都有差异。一些学者根据皮层这些不同特点，并参考功能方面的资料把大脑分成若干区，其中以勃路德曼（Brodmann）的分区，较为合理（图3—9）。
大脑半球表面的重要沟、裂有大脑外侧裂、顶枕裂、中央沟，据此将大脑分成若干叶。中央沟前方是高度发展的额叶①，中央沟后方至顶枕裂间为顶叶，顶枕裂以后的较小部分为枕叶，大脑外侧裂下方为颞叶，岛叶深藏在大脑外侧裂里。此外有人还将胼胝体周围部分称为边缘叶（图3—10和图3—11）。
大脑各部分互相配合形成一个整体，同时，各个部分在功能上又有不同的分工，形成了许多重要的中枢，但这些中枢只是执行这种功能的核心部分，皮层其它区域也分散有类似的功能。如中央前回（4区）主要管理全身骨骼肌的运动，而称为运动区；但也接受部分感觉冲动；中央后回主要掌管全身感觉，但也可产生少量运动。并且其一中枢的损伤并不会使人永远完全丧失该中枢所具有的机能，经过治疗和锻炼，常常由于其它区域的代偿作用而恢复到一定程度。因此，大脑皮层上的重要中枢在功能上是相对的，而不是绝对的（图3—12）。
皮层的主要机能区有：
①运动中枢（第一运动区）位于额叶中央前回（4区）。运动皮层定位有下列特征：对侧交叉调节，即一侧运动皮层支配另一侧躯体肌肉，但头面部肌肉的支配是双侧的；具有精细的机能定位，即一定的区域支配一定部位的肌肉，总的安排呈倒置分布，但头面部区域内部的安排是正立的；身体不同部位在皮层的代表区，其大小与运动的精细复杂的程度有关，大拇指所占的区域特别大；刺激引起的肌肉运动简单，主要是少数个别肌肉收缩，甚至只引起某块肌肉的一部分收缩，不发生肌肉群的协同性收缩。
人类还有第二运动区①和补充运动区②。
②躯体感觉中枢位于中央后回（3—1—2）是躯体感觉的主要投射区，叫第一感觉中枢。对大脑皮层诱发电位的引导研究表明，身体各部在感觉中枢上的投影和运动中枢相似（图3—12）。
此外，还有第二躯体感觉中枢③。
③视觉中枢位于枕叶，相当于17区。
④听觉中枢位于颞叶的颞横回（41、42区）。
⑤嗅觉中枢在海马回沟附近。
⑥运动性语言中枢在额叶额下回后方（44区）紧靠中央前回的下部。如果这一区受损伤，病人说话时会出现不同程度的障碍，以至丧失说话能力，称为运动性失语症。
⑦听觉性语言中枢位于颞叶的颞上回的后方。它能调整自己的语言和理解别人的语言，当中枢受伤后，病人虽能讲话，但言语混乱而割裂；能听到别人讲话，但不能理解讲话的意思。因此这种病人，与人谈话时常常答非所问，称为感觉性失语症。
⑧视觉性语言中枢（阅读中枢）位于39区。这一区受损伤，病人不能理解过去已知的文字符号，阅读发生障碍，此称为视觉性失语症。
⑨书写中枢紧靠中央前回管理上肢特别是手的运动区。该区损伤则书写、绘画等精细运动发生障碍，此称为失写症。
这些语言中枢开始在两半球都有基础，以后在一侧半球发展起来，这样就形成了语言的优势半球。优势半球主要是在后天生活实践中逐渐形成的，大部分善于用右手的人，左半球是语言的优势半球。新的材料表明：有关语言中枢在顶、颞、额叶内侧面等部位也有。大脑右半球更多地参与情感信息的处理。宾夕法尼亚大学心理学系鲁宾C·格尔（Ruber C.Gur）等研究表明，通常左侧脸比右侧脸表达更多的感情。空间知觉主要是大脑右半球的功能。
大脑皮层上除了特异性的感觉区和运动区外，还有更广大的区域称为联合区，随着动物进化，联合区在皮层上所占的比例越来越大。人类联合区在皮层上所占的比例比其他动物都大。人类联合区包括：①前额区；②顶—颞—前枕区；③颞区。这些部位功能复杂，还不十分清楚。美国麻省理工学院纳旦（Walle J．H·Nauta）教授等指出：“视区、听区和躯体感觉区仅仅体现感觉加工过程的皮层第一级……加工的更高阶段大概是在皮层联合区中实现的。”①
近年来对大脑皮层的进一步研究表明，皮层细胞的纵向柱状排列，是大脑皮层基本的机能单位，大脑皮层可以按机能划分为细胞柱。这些细胞柱的横切面可以是圆形或多边形，也有一些是不规则的。感觉皮层的基本机能单位是感觉柱（sensory column），每一个感觉柱内的许多神经元，只对一种刺激发生反应。一个柱内神经细胞兴奋的同时，周围柱内的神经细胞发生抑制。运动皮层的基本机能单位是运动柱（motor column），同一个运动柱内的神经元与同一个关节的运动有关，控制着同一个关节的许多肌肉。
（二）周围神经系统
周围神经系统由脑神经、脊神经和植物性神经组成。
脑神经有12对，从脑发出主要分布于头、面部。它与头、面部的运动和感觉有关。
脊神经有31对，从脊髓两侧发出分布于躯体和四肢。它与躯体感觉和身体运动有关。
植物性神经系统也叫自主神经系统，从脑与脊髓发出，广泛地分布于内脏、心血管和腺体，主管内脏、血管和腺体的运动。植物性神经系统又分交感神经和副交感神经两种，它们的作用是互相拮抗的。植物性神经系统的皮层下中枢在下丘脑，因此一般不受人的意志的控制。但经过一定的训练，人也可能有意识地控制自己的内脏、血管和脉膊的活动。
周围神经系统是中枢神经系统和有机体的感受器和效应器相联系的机构。
三、反射和反射弧
神经系统的基本活动方式是反射。在中枢神经系统参与下，机体对内外环境刺激所发生的规律性反应称为反射。例如，机械刺激角膜就引起眨眼。
十七世纪，法国哲学家笛卡尔借用了物理光学中“反射”一词，表示刺激与机体反应间的必然因果关系。十九世纪初，谢灵顿等人详细地研究了由神经系统低级部位参与实现的反射活动，並认为所有的非随意动作都是反射，而随意动作则不属于反射。1863年俄国生理学家谢切诺夫提出随意动作也是反射活动。苏联生理学家巴甫洛夫发展了反射的概念，並把反射区分为非条件反射和条件反射。
实现反射活动的神经结构叫反射弧。从刺激到反应通常包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分（图3—14）。整个反射活动中，神经中枢是最关键的环节。神经中枢是指在中枢神经内与某一种反射活动有关的神经细胞群。
当刺激作用于感受器时，感受器发生兴奋；兴奋以神经冲动的方式经传入神经传到神经中枢；中枢对传入的信息进行整合处理，产生兴奋过程；中枢的兴奋过程沿着传出神经到达效应器；效应器发生相应的活动（肌肉收缩或腺体分泌）。以膝反射为例，以小槌扣打膝盖下面的髌韧带，这个刺激引起有关的感受器兴奋，兴奋沿传入神经元传到脊髓（神经中枢），脊髓中的兴奋过程通过传出神经元传到效应器（腿部肌肉）引起肌肉收缩，使小腿前伸，这就是通过反射弧而实现的反射活动。
近年来，许多科学工作者提出，可以用反射环或反射圈的图式来代替反射弧。应该考虑行为效果对神经中枢的反馈作用，在大多数效应器内有各种感受器，能够感知行为的变化情况，并将信息送回到神经中枢，使中枢能更好地调节活动。这样，有机体的反射活动才能连续进行，更好地适应并改造环境。反馈有正反馈和负反馈两类：反馈信息的效果加强中枢活动，称为正反馈；反射信息的效果抑制中枢活动，称为负反馈。
第二节非条件反射和条件反射
一、非条件反射
非条件反射（无条件反射）是在种族发展过程中所形成而遗传下来的，其神经联系是固定的。例如，婴儿初生下来受冷空气的刺激就哭；针刺其手，手会缩回；奶头放进嘴里就会吸吮等都属于非条件反射。
引起非条件反射的刺激称非条件刺激，上例中的冷空气、针、奶头等都是非条件刺激。
非条件反射是在种族发展过程中形成的，因此这种反射对每一个个体来说是不学而能的，它的反射弧生来就已经联系好，是一种固定的神经联系。非条件反射活动由低级神经中枢来实现，即它的中枢在脊髓和脑干，这种不随意的快速反应，对有机体适应环境的变化是有益的。在人类和高等动物身上的非条件反射，在一般情况下，受大脑皮层所调节，因此常常是随意的。
非条件反射可以形成连锁反射，即第一个反射的反应可以成为第二个反射的刺激，第二个反射的反应又可成为第三个反射的刺激等等。例如，吞烟和消化过程就是一连串很长的连锁反射。这种复杂的连锁反射经过动物世代的发展遗传固定下来就成为本能。
二、条件反射
条件反射是动物个体生活过程中适应环境的变化，在非条件反射基础上逐渐形成的；其神经联系是暂时的。
巴甫洛夫用狗做实验，当狗吃食物时会引起唾液分泌，这是非条件反射。如果给狗以铃声，则不会引起唾液分泌，但如果每次给狗吃食物以前就出现铃声，这样结合多次之后，铃声一响，狗就会出现唾液分泌。铃声本来与唾液分泌无关（称为无关刺激），由于多次与食物结合，铃声已具有引起唾液分泌的作用，即铃声已成为进食的“信号”了。这时铃声已转化成信号刺激（即条件刺激），这种反射就是条件反射。
可见，形成条件反射的基本条件就是无关刺激与非条件刺激在时间上的结合，这个过程称为强化。要形成条件反射除需要多次强化外，还需要神经系统的正常活动。
在巩固的条件反射基础上建立新的条件反射称为二级条件反射，动物愈高级，建立的条件反射级愈多。人类由于掌握了语言，能形成无数级的条件反射。
巴甫洛夫根据神经系统的实验研究，指出了关于条件反射脑机制的假设，他最后认为暂时神经联系很可能是在皮层内接通的。当动物进食时，味感受器的冲动沿着传入神经输入延脑的唾液中枢，由此产生神经发放，传至唾液腺，引起唾液分泌，这是非条件反射的途经。同时在反射弧的传入途径上有侧支向上，经丘脑到大脑皮层；巴甫洛夫称之为非条件刺激的皮层代表点或兴奋灶。条件反射建立时，中性刺激（例如声音刺激）经上行传导通路到达听觉皮层，即条件刺激兴奋灶，暂时联系的接通就发生在两个兴奋灶之间（图3一15）。但是，条件反射的反射弧究竟在何处形成以及怎样形成的问题，至今尚未解决。很可能在条件反射的形成初期，许多神经结构都参与，只是在条件反射巩固后，反应才变得更为集中，定位更为局限。近年来用神经细胞模型研究接通暂时神经联系的电生理过程，进一步说明暂时神经联系是普遍的神经生理现象。在进化的不同阶梯上，暂时神经联系的接通部位可能不同。猿猴和狗等高等哺乳动物的大脑半球是暂时神经联系接通的主要部位。
巴甫洛夫及其学派所研究的条件反射，称为经典性条件反射。另一种条件反射叫操作性（工具性）条件反射。美国心理学家斯金纳（B·F·Skinne）把一只饿鼠放入实验箱内，当它偶然踩在杠杆上时即喂食以强化这一动作，经多次重复，鼠即会自动踩杠杆而得食。在此基础上还可以进一步训练动物只对某一个特定信号，如灯光、铃声出现后，作出踩杠杆的动作，才给以食物强化，这类必须通过自己某种活动（操作）才能得到强化所形成的条件反射，称为操作性条件反射或工具性条件反射。
操作性条件反射和经典性条件反射的基本原理是相同的，它们都以强化和神经系统的正常活动为基本条件，但它们之间也有不同之处。在形成操作性条件反射过程中，动物可以自由地活动，它通过主动操作来达到一定的目的；但在形成经典性条件反射时，动物往往被束缚着，是被动地接受刺激。另外，在操作性条件反射中强化只同反应（操作）有关，并出现在反应之后；而在经典性条件反射中，强化是同刺激有关，而且出现在反应之前。在现实生活中，往往在一个复杂的反射活动中，既包含有经典性条件反射，也包含有操作性条件反射。
三、两种信号系统
1927年巴甫洛夫提出了两种信号系统的概念。他把用具体事物作为条件刺激所形成的条件反射系统叫做第一信号系统，把用语词作为条件刺激所形成的条件反射系统叫做第二信号系统。如梅子放在嘴里会流口水这主要是非条件反射；吃过梅子的人，只要看到梅子的形状也会流口水，“望梅止渴”，这主要是第一信号系统的活动；掌握了语言的人，不仅看到梅子的形状，就是在讲“梅子”一词时，也会流口水，“谈梅生津”这主要是第二信号系统的活动。
词与具体刺激物密切联系着。任何词都标志着一定的具体事物，并且经过多次重复，才能成为这类事物的信号。同时，词具有概括性，如“铅笔”一词代表所有的铅笔，因此词是一种广阔的、丰富的、概括的刺激物。
词由于与具体刺激相联系，因此可以代替条件刺激发动已有的条件反射。如已形成铃响进教室的条件反射后，告诉他“铃响了”同样会进教室，这时，“铃响了”一词代替了具体的条件刺激物，引起条件反射。
词由于与具体刺激相联系，因此可以代替非条件刺激起作用。人的条件反射可以通过语言来强化、减弱或消退。如，铃一响就对儿童说“走进教室”，以后只要铃一响，儿童就能走进教室。在这个条件反射中，没有非条件刺激出现，它是在词的基础上建立起来的，词代替了非条件刺激的作用。实验表明：词往往比非条件刺激更有力，在词的作用下只要一次结合，就能形成条件反射，教师可通过语言（表扬或批评）来调节学生的行为。词具有社会性，对动物来说建立条件反射必须用具有生物学意义的刺激来强化，而人能在具有社会意义的词的基础上形成条件反射。
掌握了语词的人，纯粹的第一信号系统活动或纯粹的第二信号系统活动几乎是没有的，一般总是两种信号系统的协同活动。第二信号系统的活动经常受到第一信号系统活动的支持，第一信号系统的活动经常受到第二信号系统活动的调节。
两种信号系统的协同活动，是人类活动自觉性的一个必要条件，人们通过自己说出来的词可以对自己随时发出各种信号，命令自己去进行各种活动，正是词的这种作用，才使人的活动能够相对地脱离了客观事物的直接制约，形成心理活动中的有意性和自觉性，以及一切随意运动和行为。
四、动力定型
在日常生活中，如果一个人比较稳定地从事某一活动，客观刺激的系统经常按照一定前后和强弱作用于有机体。由于大脑皮层有系统性活动的机能，能够把这些刺激有规律地协调成为一个条件反射链索系统，这就是动力定型（简称动型）。
动力定型的特点是当它已经形成后，一旦有关刺激物作用于有机体，条件反射的链索系统就自动地出现。所以动力定型又称自动化了的条件反射系统。动力定型形成后可以大大节省我们的脑力和体力上的消耗，减轻我们的负担而提高功效。
人们在生活中养成的习惯、技能以及生活方式等，在生理机制上都是动力定型的建立。
动力定型具有稳定性，它是按固定程序进行活动的模式；但也具有灵活性，即它是综合的衍射模式，在条件改变时，能使动力定型更适合于客观条件的要求。一般地说，习惯一类的动力定型，稳定性较大，灵活性较小。技能一类的动力定型则灵活性比较大。动力定型在一定条件下形成，也可以在新的条件下加以改造或发展。
导（发生在同一部位上）。
例如，由睡眠到觉醒；小孩临睡前的“闹觉”均是正诱导现象。专心于某一工作，对周围事物“视而不见、听而不闻”；由觉醒到睡眠均是负诱导现象。
第四节大脑皮层的生物电活动
大脑皮层的神经原具有生物电活动，如果把电极放在头上，并输入到一高灵敏度的放大器中进行放大，可在记录仪上显示出大脑的电活动。被记录到的脑电活动的图形称为脑电图（EEG）。
脑电波很不规则，通常根据其颇率、振幅不同，一般把正常的脑电图区分为四种基本波形（图3—16）。
?α波：比较稳定频率8～13次／秒，振幅为20～100微伏。在枕叶及顶叶后部记录到的α波最为显著。α波在清醒安静闭目时即出现，睁眼、思考问题或接受其他刺激时，α波消失，出现快波，这一现象称为α波阻断。如果又安静闭目，则α波又重新出现。一般认为，α波是大脑皮层处于清醒安静状态时电活动的主要表现。
β波：频率14～30次／秒，振幅为5～20微伏。安静闭目时在额叶最明显，如被试睁眼视物，或突然听到声音，或进行思维活动时，在皮层其它部位也出现β波，所以β波出现，一般认为是大脑皮层兴奋的表现。
θ波：频率4～7次／秒，振幅约100～150微伏。在困倦时，一般即能见到。成年人在情绪活动时，也可能出现θ波。
δ波：频率1～3．5次／秒，振幅20～200微伏。成人在清醒状态下基本没有δ波，在睡眠时才出现。在深度麻醉、缺氧时也可出现。成人在清醒时如果出现δ波，可能智力发育不良，或大脑有器质性病态。
θ波和δ波都是高振幅的慢波。婴幼儿的脑电频率比成年人低，婴儿时常见到特有的δ波，幼儿时常见到θ波。随年龄的增长，脑电波逐渐加快，到10岁后才出现明确的α节律。
可将正常脑电图的基本波形的基本波形的频率和振幅列表如下：
脑电图的波形随不同生理情况而变化，当有许多神经原的电活动趋于步调一致时，就出现低频率、高振幅的波形，这种现象称为同步化。如α波就是一种同步化波。当神经原活动不大一致时，就表现为高频率、低振幅的波形，称去同步化。如α波阻断而出现β波，就是一种去同步化，一般认为，当脑电波由高振幅的慢波转为低振幅的快波时，表示兴奋过程的增强。反之，由低振幅的快波转为高振幅的慢波，就表示抑制过程的发展。
脑电图的研究，对于研究心理活动的生理机制有一定意义，人们发现在注意、兴趣、思维、情绪活动时，在脑电图中都有所反映。
第五节 内分泌系统
人体内有两种调节机制：神经调节和体液调节。神经调节是通过神经冲动的传导和传递来实现的，这种调节机制的特点是：作用快而精确，范围比较局限。体液调节是通过内分泌腺分泌激素来实现的。内分泌腺没有导管由腺细胞将分泌的激素直接释放入血，然后，通过血液循环运送到全身，对不同的器官选择性地发生作用。体液调节的特点是：作用范围较弥散，作用较慢而持久。人体内，神经调节与体液调节是密切联系的，内分泌机能受神经系统的控制，而激素也影响神经系统的功能，在中枢神经系统的主导作用下，通过上述两种调节机制，使机体的生命得以正常进行。
人体主要的内分泌腺有：脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胸腺、胰岛、肾上腺和性腺等（图3一17）。下丘脑的某些神经细胞、肾脏和消化管粘膜上的某些特殊细胞也具有内分泌的功能。它们之间相互联系、相互制约共同组成了内分泌系统。激素（Hormone）是具有高效能的生物活性物质，在血液中的浓度极微，但对生理和心理活动有重大影响。据现代科学研究表明：激素的作用不仅是刺激（兴奋），有些激素具有明显的抑制作用；同一种激素在不同条件下，可以表现刺激作用，也可以表现抑制作用。
一、脑垂体
位于下丘脑的下方，大小如豌豆，约重0．6克，脑垂体结构复杂，分泌的激素最多，作用广泛，并且能够调节其它内分泌腺的活动，所以它是人体内最重要的内分泌腺。分为腺垂体和神经垂体两大部分。
神经垂体不是分泌细胞，它贮存和释放由下丘脑某些神经细胞所分泌的抗利尿素和催产素。抗利尿素对血压和水分代谢起调节作用。近年研究表明，抗利尿素还有增进记忆和改善记忆功能障碍的作用。
腺垂体分泌多种促激素，如促甲状腺素和促肾上腺皮质素分别调节甲状腺和肾上腺皮质的分泌功能；卵泡刺激素，黄体生成素调节性腺的功能；生长素能促进全身的生长；生乳素促进乳汁的生成和分泌，等等。幼年时，生长素分泌不足，生长停滞，身体变得异常矮小，但智力尚正常，称为“侏儒症”；如果生长素分泌过多，可以长成二米以上的巨人，称为“巨人症”；青年期后，如生长素分泌过多，则造成“肢端肥大症”。
二、肾上腺
肾上腺有两个，共约重10～15克，分别位于左右肾脏的上方，分为内外两层，内层是肾上腺髓质，外层为肾上腺皮质。
肾上腺皮质可分泌的具有生物活性的物质多达50多种，按其功能，可分为三大类：盐皮质激素，参与机体钠、钾代谢的调节；糖皮质激素，与机体的糖代谢有关；性激素。
肾上腺髓质释放的激素有肾上腺素与去甲肾上腺素。在应急状态（例如，情绪激动、疼痛、肌肉运动、低血糖、过冷或过热）时，分泌量大增，有时甚至可以达到基础分泌量的100倍左右，使心率、心缩力、心输出量大为增加，肌肉内的血液量增加；肝糖元和脂肪的分解加速，以提供机体更多的能量。研究表明：人在恐惧害怕时，肾上腺素分泌增加；人在发怒时，去甲肾上腺素分泌增加。
三、甲状腺
甲状腺是人体最大的内分泌腺，重20～30克，位于气管上端的两侧，左右各一，分泌甲状腺素。幼年时，甲状腺机能不足的人，身体异常矮小、智力低下（只有4～5岁儿童的智力），称为“呆小症”。疾病发生愈早，对智力影响愈大。先天无甲状腺的人，可成为矮小的白痴；成年甲状腺机能不足的人，基础代谢下降、记忆减退、思维缓慢、精力不足和嗜眠。甲状腺机能亢进的人，出现多食、基础代谢增高、甲状腺肿大、中枢神经系统兴奋性增高、心动过速、情绪容易激动、精神紧张、失眠、脾气急燥、反射过敏、体重减轻等现象。
四、性腺
男子为睾丸，女子为卵巢。睾丸分泌雄性素，具有使生殖器发育，精子成熟，性冲动和促进男性第二性征的发育等功能。卵巢分泌雌性素，具有使生殖器成熟，子宫粘膜周围周期性变化（月经）和促进女性第二性征的发育等功能。
五、甲状旁腺
分泌甲状旁腺素，调节机体血钙浓度等。
六、胰岛
胰岛为胰腺内具有内分泌机能的细胞，分泌胰岛素，起调节体内糖、蛋白质和脂肪代谢，维持血糖正常水平的作用。
七、胸腺
分泌胸腺素，与机体的免疫机能有密切关系。近年的研究表明，胸腺素与衰老有关。
思考题
1．神经元的结构与机能是怎样的？
2．突触的结构与机能是怎样的？
3．什么是反射和条件反射？并说明条件反射形成的基本条件。
4．中枢神经系统由哪几个部分所构成？它们与心理活动有什么关系？
5．怎样理解“机能定位”？在大脑皮层上有哪些主要的机能区？
6．人体有哪几个主要的内分泌腺？它们与心理活动有什么关系？
（叶奕乾）
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