高级心理过程的脑基础

关于高级心理过程的脑基础概述所谓高级心理过程，是指对复杂事物的认知或理解，或进行思维的过程，以及人类用语言来表达的各种意识活动。人类的思维似乎离不开语言。虽然两者并不一定是同一神经过程。语言的本质是用符号性质的词和由词组成的句子，来传递关于具体事物和一个人自己的思想和愿望的信息。人类的语言还可以声音信号的形式转变为用视觉可以接收的文字形式，使人类传递信息的能力超越了空间和时间的限制，因而出现了人类独有的文化。人类的文化环境又使人类的适应行为再也不能离开语言。第2页,共57页，2024年2月25日，星期天概述在进行思维时，也就是加工或处理语言信息。脑的加工语言符号的系统。巴莆洛夫称之为第二信号系统。这个系统使得人类的思维活动不仅更有系统性，而且可以摆脱或超越现实的刺激物的限制，使得人能进行抽象的思维，形成多种概念。所以，要讲高级心理过程的脑机制，首先要了解语言的脑机制。返回第3页,共57页，2024年2月25日，星期天第一节人类的语言一语言在非人类中的表现二人类语言的进化三人类脑损伤和语言障碍第4页,共57页，2024年2月25日，星期天一语言在非人类中的表现（一）鸟鸣和人言的比较1一种鸟的歌声纵然有音节和句子，但变化是极其有限的，能传达的不外乎是一些具有直接的生物意义的信息，如报警，招引异性，声明占有领地，示威或准备进攻入侵者的信号。这是无法和人类的丰富语言相比拟的。2有的鸟虽然能学舌，但它们就象一架能收能放的录音机一样，它们不能自己创造新的歌曲。人类能学习各种语言，能创造词汇和语句来表达新颖的思想。3从发声的机制上看，鸟类是用鸣管唱歌的，人类是用声带发音的。鸣管的控制中枢在上纹状体，声带的控制中枢在大脑皮层。第5页,共57页，2024年2月25日，星期天一语言在非人类中的表现（二）人类以下灵长目动物的发声1它们能发出多种音声，音调上变化也是多样的，其中也包括着母音和子音，研究发现它们的声带近似于婴儿声带的样子。2各种叫声，传达的只是生物学意义的信息。3它们的鸣叫可以不要大脑皮层，去皮层无明显影响。4大多数动物都是在情绪状态下才发音的，人经常说话，在情绪状态下可以故意不说话。第6页,共57页，2024年2月25日，星期天一语言在非人类中的表现（三）关于猩猩学习人类语言问题1教黑猩猩说话，不成功（因它不具备说话所要求的发音器官）2训练黑猩猩学习手语，而且似乎能自发地把学会的手势编成句子3教黑猩猩认识代表事物的符号，能表示简单的句子。4教黑猩猩使用计算机语言的实验，它很容易学会使用许多的词（按适当的键要求某种东西），并且能把这些词串起来组成新的有意思的句子。第7页,共57页，2024年2月25日，星期天一语言在非人类中的表现对于黑猩猩习得的这些技能是否可以称为语言，仍有不同的看法，认为手势可能只起模仿，它不能表达自己内在的思维过程。返回第8页,共57页，2024年2月25日，星期天二人类语言的进化上面研究表明，黑猩猩和其他动物有一定的语言能力。那么人类的语言能力是从祖先那里进化而来的。口语能力可能从早期的手势语进化而来，然后伴之以发声，现代人类虽然以语言交际为主，手势仍然是重要的交流手段。由于声音通信比手势通信更有效，因此声音通信就取得了优势地位。随之而来的是人的发声器官和脑的控制发声的部分，收听和分析语言部分也发达起来。第9页,共57页，2024年2月25日，星期天二人类语言的进化假如人类的语言是从已存在于其他语言的语言雏形进化而来的。那么问题是：人类为什么要进化语言？当然答案很明显，语言非常有用。但语言如此重要，为什么其他动物不进化语言？如果通过训练，鹦鹉能获得一些语言。为什么野生的鹦鹉没有这种能力？实际上，为什么不是所有动物都至少有些简单的语言？理由是所有的动物缺乏相应的生物物质基础，所以它们不可能掌握语言。语言进化是脑进化的结果呢，还是互不关联？第10页,共57页，2024年2月25日，星期天二人类语言的进化（一）语言是智力发展的产物1支持语言进化是脑进化结果的依据是：人脑进化了，变大了，有了更高的智商。当脑和智力充分发达时，语言就自然产生了。语言是人类智力的重要部分，因此语言与智力关系密切。第11页,共57页，2024年2月25日，星期天二人类语言的进化2语言假设为全脑进化的一个产物的疑问？脑与智力之间的关系仍不清楚如果把语言作为智力发展的产物，由于人的语言能力最发达。那么，人类的智商也应该是最高的，但人脑的指标并不是最高的。A人脑并不是最大的。大象比人重4倍，鲸鱼脑2倍于大象，它们没有语言。B智力也不完全依赖于脑重/体重比率。最高的属松鼠猴5%，人为2%，象鼻鱼为3%。第12页,共57页，2024年2月25日，星期天二人类语言的进化3语言障碍可见于脑的大小和智力均正常的人。1998年曾报道一个家族病例，有20-30个成员，3代，有16个人有严重的语言缺陷，说明控制脑发育的某些基因会明显影响语言而不损害智力的其他方面。4关于Williams综合征本病的特征是智力迟钝，但能熟练应用语言。原因是第7染色体上的几个基因缺陷。第13页,共57页，2024年2月25日，星期天二人类语言的进化（二）语言是特殊的单元1语言是相对独立的进化单元，并不是智力进化的必然产物。这种观点认为：儿童天生有一种加工语言符号的装置（称语言的获得性装置）以讲话的形式从其他或人那里接受最初的语言资料，然后经过复杂的过程，由语言获得装置构成了输入语言的语法。第14页,共57页，2024年2月25日，星期天二人类语言的进化语法不是在输入时给予的，也不是通过想象的方式从输出中产生，而是由儿童具有的天赋的因素中解决。大多数儿童都有语言能力，双亲聋，有听力孩子也有语言能力。聋儿也很快学会书面语言，不教也会自己创造手势。第15页,共57页，2024年2月25日，星期天二人类语言的进化2语言学习的关键期（1）观察人们学习第二语言是否越年轻越好。一致的结果是：成人词汇记忆比儿童好，但儿童更容易掌握发音和语法。年龄越早越好，但没有一个确切的年龄分界线。（2）狼孩或猪孩的研究显示错过语言学习关键期，语言能力受到损害（3）对聋儿的研究孩子越早学习手势语，他们将会越有技能。第16页,共57页，2024年2月25日，星期天二人类语言的进化大多数的研究认为：人类在特殊的进化了的物质基础使得人类很容易学习语言，这种物质基础是什么现在还不完全清楚。它应该不是孤立的脑单元，因为脑的大部分结构都参与语言的形成，加工和输出，而不仅仅是1-2个脑区参与。回到开始讲的问题，人类为什么会进化语言，而其他动物没有？迄今为止的研究还无法回答这个问题，但语言很可能不是智力进化的产物。事实上，情况很可能相反，是由于语言的进化促进了智力的发展。在人与人之间，人际交往，促进了语言的形成，而语言的改善，又促进了智力的发育。所以，智力发展成为语言进化的产物。返回第17页,共57页，2024年2月25日，星期天三人类脑损伤和语言障碍我们对语言的脑机制的认识大多来自因脑损伤而产生的各种语言障碍。有90-95%以上的患失语症的病人都有脑损伤，而且损伤部位都在左半球。只有5-10%失语症患者的脑损伤在右半球。第18页,共57页，2024年2月25日，星期天三人类脑损伤和语言障碍（一）失语症的类型和损伤部位的关系1布洛卡氏失语症（1）损伤部位在额下回（2）病人吐字非常困难，说动词比说名词更难，而且勉强说出的话也常常有文法上的错误（3）但这种病人还能写字，还能听懂别人的话，也能阅读（4）常伴右侧瘫，损伤的部位常较大第19页,共57页，2024年2月25日，星期天三人类脑损伤和语言障碍（5）电刺激该区，可使正说话的病人立即停止说话（6）此区是控制舌和面肌运动的皮质第20页,共57页，2024年2月25日，星期天三人类脑损伤和语言障碍2韦尼克氏失语症（1）损伤在颞叶和顶叶交界的地方，即颞上回的后上方。（2）表现：说话不困难，但语言杂乱无章，没有任何意思，也听不懂别人的话，也看不懂文字。（3）它邻接一级听觉皮层，听觉皮层的输出传至此区。在此可能进行某种语言的分析。第21页,共57页，2024年2月25日，星期天三人类脑损伤和语言障碍3传导性失语症（1）这种病的特点是能听懂别人的话，但不能重复别人的话。（2）这种病人说话时发音往往不正确，也不能朗读。（3）损伤了韦尼氏区和布洛卡氏之间的神经联系。第22页,共57页，2024年2月25日，星期天三人类脑损伤和语言障碍4聋哑人的失语症口语和手势语的神经机制是相似的，在这两类病人中，大脑皮质的损伤都是影响了按照一定规则组织和分析符号信息的机制。第23页,共57页，2024年2月25日，星期天三人类脑损伤和语言障碍5会两种语言的失语症大致有一半是两种语言有同样的障碍，恢复时也同样恢复。这似乎说明，两种语言在脑中是由一个系统组织的。6不能阅读症左半球局部结构的不正常能产生阅读困难。第24页,共57页，2024年2月25日，星期天三人类脑损伤和语言障碍（二）脑的电刺激所产生的言语障碍第一个系统，在刺激时制止说话，妨碍了整个面部的运动，它被认为是皮质控制说话的最终的运动通路，处于额叶皮层的前运动区的下部。第二系统被刺激时，改变了面部运动的正常模式，妨害了音位的辨别（如不能辨别p，b，d，st等等）。这个系统包含有额叶，颞叶和顶叶皮质下部的许多地点。第三系统被刺激时含引起记忆的错误，它处于那些在刺激时妨碍音位辨别的地点的周围。另外还有其他一些散在的皮质点刺激时会产生阅读的错误。第25页,共57页，2024年2月25日，星期天三人类脑损伤和语言障碍（三）失语症的康复1康复因素预测（1）一般脑外伤（如头部受重击）后的失语症较易康复。（2）左利手者的失语症比右利手者的易康复。2康复时间：伤后三个月开始康复。一般最后残余的是不能说物名。幼年儿童康复比较完全。这可能是语言功能从左半球向右半球的转移。第26页,共57页，2024年2月25日，星期天三人类脑损伤和语言障碍3从治疗的实践中，认识到脑组织和功能失可变的。（1）听觉刺激，并重复。（2）有旋律的朗读治疗。返回第27页,共57页，2024年2月25日，星期天第二节大脑两半球的功能不对称性绪论一新裂脑的研究二正常人左右大脑半球信息加工的不同三关于两半球功能差别的解剖和生理学的研究第28页,共57页，2024年2月25日，星期天绪论人的两侧大脑半球的功能是有分工的。大脑左半球控制右侧身体的运动和感觉。右半球与身体左侧的皮肤感觉器和肌肉组织联系，而面部和躯干的肌肉受两半球控制。左右大脑半球通胼胝体，前联合，海马联合等交换信息。大多数人的左半球为语言优势半球，而右半球的功能在空间操作能力方面占优势。这种在两半球的分工被称为侧向化。第29页,共57页，2024年2月25日，星期天绪论通过胼胝体的连接，每一个半球都接受来自两侧身体的信息，在日常工作中他们是相互协作的,因此掩盖了他们各自的工作特点和各自的特殊贡献。所以，只有在胼胝体（或一侧半球）损伤后，即割断它们的工作联系的情况下，我们才能看到侧向化的效果。返回第30页,共57页，2024年2月25日，星期天一新裂脑的研究

胼胝体离断对总智商和活动影响不大他们仍然能够行走，游泳。用两侧身体执行其他活动，但是他们的协调性差，动作不灵活。用速示实验，让裂脑人注视前方屏幕上快速闪过的字或图片（在屏幕上停留的时间正好足够让他们看清楚但不足以转动眼球）要求被试指出刚才显示的字或图片时，被试只能够用左手指出右半球看到的图片，用右受指出左半球看到的东西。第31页,共57页，2024年2月25日，星期天一新裂脑的研究说明两半球拥有各自的信息，它们不能交流和共享这些信息。被试者能够很容易地命名在右侧视野里出现的目标物。通常是既不能命名也不能描述呈现在左侧视野里出现的目标物，但仍然能用左手正确地指出它。有时被试在作出正确的选择后仍然说“我不知道”。返回第32页,共57页，2024年2月25日，星期天二正常人左右大脑半球信息加工

的不同1两半球的听觉加工的差别右利手的人辨别呈现给右耳的语言刺激比辨别同时呈现给左耳的语言刺激更为精确。研究表明：左半球皮质所表现的，辨别言语声音的优势不是一种对言语本身的特异功能，而是一种对快速变化的声音的特异的敏感能力。第33页,共57页，2024年2月25日，星期天二正常人左右大脑半球信息加工

的不同2两半球视觉加工的差别文字的材料呈现在左视野比较容易认识，即说明左半球在这方面的优越性；而非文字的材料呈现在右视野则比较容易认识，这是右半球的优势。第34页,共57页，2024年2月25日，星期天二正常人左右大脑半球信息加工

的不同3两半球对情绪认识的差别右半球与言语的情绪性内容有关，右半球损害的人说话时很少有语调和表情变化，也不理解其他人通过声音的轻重变化所表达的情绪内涵，通常也不能理解幽默和讽刺。研究提示大脑半球对情绪反应也有分工，高兴情绪主要激活左半球，而恐惧和愤怒主要激活右半球。右半球还在辨别其他的情绪占优势，包括愉快和不愉快。第35页,共57页，2024年2月25日，星期天二正常人左右大脑半球信息加工

的不同4在空间关系方面右半球在理解视觉模式，包括空间关系方面也显示出比左侧半球更擅长。右半球更注意整体模式，而左半球更关注细节。第36页,共57页，2024年2月25日，星期天二正常人左右大脑半球信息加工

的不同5在音乐能力方面右半球在音乐的理解方面更有优势。总之，各方面的研究结果都表明大脑两半球的功能时高度专门化的。其中，左半球的功能具有分析的，抽象的，继时的，理性的和主题的特征。在计算，逻辑，语言等抽象思维方面占优势。而右半球功能具有整体的，具体的，同时的，直观的和同格的特征。在空间知觉，音乐欣赏和绘画等整体知觉和形象思维方面有明显的优势。第37页,共57页，2024年2月25日，星期天二正常人左右大脑半球信息加工

的不同左利手者的问题右手的习惯可能早在史前的人类就已经有了。左手的人视为异常的人，左利手可能与脑损伤有关，与文化和教育有关系。返回第38页,共57页，2024年2月25日，星期天三关于两半球功能差别的解剖

和生理学的研究1解剖及生理原因（1）人体的许多器官左右并不完全对称（2）有65%的大脑皮层的颞平面区，左半球比右半球的大，比例是2：1，11%的人相反。神经元和树突分支也较多，新生儿脑差异也存在。第39页,共57页，2024年2月25日，星期天三关于两半球功能差别的解剖

和生理学的研究（3）动脉造影术

86%的人左边大脑中动脉的血管比右边大，分支也多。（4）CT61%的右利手人中发现，右边的额叶比左边的宽大，40%左利手人中是这样的。（5）血流量测定（语言刺激）左边多第40页,共57页，2024年2月25日，星期天三关于两半球功能差别的解剖

和生理学的研究2大脑两半球功能不对称的根源（1）进化过程中习惯造成的。（2）从说话和语言发生的理论A从说话的运动方面，中线上的这种两侧对抗特性对于说话的精确控制自然是很不利的。由单侧控制发音器官可以避免两侧的对抗性的干扰，从而可以更精确地发音。第41页,共57页，2024年2月25日，星期天三关于两半球功能差别的解剖

和生理学的研究B从认知方面半球功能变化的适应优点是左半球提供分析性质的信息加工，右半球提供整体性的信息加工，这样两半球具有不同的认知方式，可以充分发挥自己的功能专长，可以互相补充，而不至于互相冲突。任何语言的或者认知的反应都由其自己的专职系统来完成。这是脑的最佳工作方式。所以半球的功能转化就在演化中发展起来。第42页,共57页，2024年2月25日，星期天三关于两半球功能差别的解剖

和生理学的研究3有关人类大脑两半球认知功能不同的理论问题我们知道两半球之间虽然在许多功能上有差别。但差别往往是很小的，而且在正常情况下也难以证明哪一个半球更多地参与某一具体工作。人们所经验到的心理的统一性质。即使在割裂脑的病人中，任何一种认知实验所得到的病人的意识的反应都是统一性的。所以要分别地教育每一个半球是不可能的。第43页,共57页，2024年2月25日，星期天三关于两半球功能差别的解剖

和生理学的研究4人类的大脑皮层内语言系统的发育问题语言功能单侧化似乎是遗传因素决定的。在一切文化社会中，儿童语言发展的阶段都有一致的规律。婴儿的吸吮乳实验中，右耳声音变换更能引起吮乳加速的反应。胼胝体的成熟较晚，它的纤维生髓鞘可晚至17-20岁才能全部完成，有人认为语言单侧化的程度与语言发展的早晚有关。如果语言的发展开始在胼胝大部成熟之前，两半球可能都会发展语言功能。第44页,共57页，2024年2月25日，星期天三关于两半球功能差别的解剖

和生理学的研究如果语言发展晚于胼胝的成熟，语言功能就可能只在左半球发展了。这是因为左半球有遗传的优势。当它发展语言功能后，它就通过胼胝体抑制了右半球的这一功能发展，让右半球去专门发展其他功能。女孩的语言发展早（在胼胝体开始工作之前）因此妇女语言的单侧化程度男子差，也就是说妇女的语言功能在两半球皮质上都有，但同时也发现妇女在空间知觉和定向能力方面比男子弱一些。第45页,共57页，2024年2月25日，星期天三关于两半球功能差别的解剖

和生理学的研究这暗示，妇女的右半球虽然参与了一部分语言过程，但是也牺牲了一部分空间认识的能力，这也从反面说明了功能单侧化的重要意义，即两半球各司其职。第46页,共57页，2024年2月25日，星期天三关于两半球功能差别的解剖

和生理学的研究还有一种看法是：两半球在发育速度上是不一样的，而在发育的关键期。雄性激素的存在与否又能影响两半球的组织发育。在没有雄性激素时，左半球就开始发育了，右半球发育晚，在它发育的关键期又有了雄性激素。因此它的组织发育更受雄性激素的影响。女性中雄性激素影响甚少。这可能也是女孩语言发展早和单侧化程度较差的原因之一。返回第47页,共57页，2024年2月25日，星期天第三节联络皮层的高级功能绪论一额叶损伤的后果二顶叶皮质损伤的后果三下颞叶损伤的后果第48页,共57页，2024年2月25日，星期天绪论大脑皮层上有相当大的几个区域在用电刺激时不能引起运动或感觉反应。这些区曾被称为哑区，最大的区域在额叶，顶叶后部，颞叶下部。这些部分损伤往往产生复杂的心理过程的障碍。返回第49页,共57页，2024年2月25日，星期天一额叶损伤的后果1人类的额叶几乎占皮质体积的一半，额叶曾被认为智慧和抽象思维的所在地。2额叶损伤的病人（1）情绪表现十分不稳定：有时很淡漠，甚至对痛刺激也无反应。有时很夸张，很天真，表现为狂欢和得意。有时有不可控制的性欲和性行为。第50页,共57页，2024年2月25日，星期天一额叶损伤的后果（2）认知的改变智力改变不大，在需要注意力集中的工作中，病人表现有易忘症状。另外，病人往往难以变换已学会的工作原则，病人在动作方面有许多变化。自发的活动大为减少，如面部表情十分呆板，头部和手的动作减少，这些病人的日常生活杂乱无章，缺乏一个有次序的行动计划，他们似乎不能根据预见做出有计划的动作。第51页,共57页，2024年2月25日，星期天一额叶损伤的后果3额叶切除对灵长目动物行为的影响（1）切除前额叶，黑猩猩变得非常温顺，但学习延迟反应发生了困难。实验结果提示，前额叶可能与记忆功能有关。进一步实验提示，前额叶的损伤也可能是妨害了它得注意力的集中。（2）损伤额叶的背外侧区额叶的腹侧实验提示：破坏了空间关系的记忆能力。4对丘脑和额叶的单个神经元的电生理的研究。返回