一、解释概念

（一）脑指数

（二）皮层指数

皮层指数是指新皮层的实际大小与预期脑的大小的比值。皮层指数反映了哺乳动物新皮层的大小，人类新皮层的容积远大于非人类灵长类动物新皮层的容积。和其他动物相比，人类新皮层的容量较大，这使得人类发展出了更为高级的认知能力。

（三）静息电位

它是指神经元在静息状态下，存在于细胞膜内外的电位差。一般而言，细胞膜内为负，细胞膜外为正，膜外电位比膜内电位高70～90mV。

静息电位的产生受两个因素的影响：①细胞膜内外离子分布和浓度不同。从正离子来讲，膜外Na+浓度较高，膜内K+浓度较高。从负离子来看，膜外以Cl-为主，膜内则以大分子有机物为主。②细胞膜在不同的情况下，对不同离子的通透性不同。在静息状态下，细胞膜对K+的通透性较大，对Na+的通透性很小，对膜内大分子有机物则无通透性。

由于细胞膜内外存在着K+浓度上的差别，而且在静息状态下，细胞膜对K+有较大的通透性，对Na+的通透性很差，所以一部分K+外流。膜内带负电荷的大分子有机物，由于电荷异性相吸的作用，也应随K+外流，但因不能透过细胞膜而被阻止在膜内，致使膜外正电荷增多，膜内外之间便形成了电位差，即静息电位。

（四）动作电位

动作电位是指神经元受到刺激时，在静息电位的基础上发生短暂的电位变化。动作电位是神经元兴奋的标志，其产生过程是：当神经元受刺激时，细胞膜对离子的通透性发生了改变，细胞膜对Na+通透性增大，对K+通透性减小，因此Na+迅速向细胞膜内扩散，导致膜内正电荷迅速上升，并高于膜外电位，这一电位变化过程被称为动作电位。

（五）神经冲动传导的“全或无”规则

它是指每个神经元都有一个刺激阈值，对阈值以下的刺激不发生反应，对阈值以上的刺激，不论其强弱均给出同样幅值的神经脉冲的发放，即神经冲动只存在发放或者不发放两种状态，不存在介于两者之间的中间状态。只要有足够强的刺激，神经元就会产生神经冲动。

（六）突触

它是指神经元和神经元之间彼此接触的部位，由突触前成分、突触间隙和突触后成分三部分组成，神经元之间信息的传递可以借助突触实现。

根据接触部位，突触可分为不同的类型：轴突—树突突触，即一个神经元的轴突末梢与另一个神经元的树突相接触；轴突—胞体突触，即一个神经元的轴突末梢与另一个神经元的胞体相接触；轴突—轴突突触，即一个神经元的轴突末梢与另一个神经元的轴突末梢相接触。

（七）神经递质

它是指在突触中传递信息的特定化学物质。当神经元的动作电位到达轴突末梢的突触小体时，突触小体释放神经递质进入突触间隙。有些神经递质很快与突触后神经元树突上特定形状的受体相结合。每种类型的神经递质都有其特定的分子形状，每种受体也有其特定的形状。这就好像一把钥匙开一把锁，一个特定的受体只能被一种特定的神经递质激活。当神经递质在突触后神经元找到了正确的受体位置后，它与受体相结合，从而引发突触后神经元电位的变化。

知识链接

脑内几种重要的化学递质

神经递质：神经递质是神经元间传递信息的化学信使，它对大脑和躯体功能的发挥具有重要的作用，神经递质的缺失或者过量都会引起严重的心理或者行为障碍。

乙酰胆碱：乙酰胆碱在觉知或意识以及记忆中扮演着非常重要的角色。例如，阿尔茨海默病病人脑内乙酰胆碱的含量低于正常人，这说明乙酰胆碱和记忆有关。

多巴胺：影响运动、学习、注意和动机。它通过影响诸如性、吃饭、愉快感或者奖赏感来影响动机。由多巴胺释放引起的愉快感或许在一定类型的药物成瘾方面发挥了一定的作用。

5-羟色胺：这种神经递质在诸如睡眠、觉醒、情绪、饮食和疼痛知觉等方面发挥着重要的作用。脑中缺乏5-羟色胺与心理和行为方面的障碍有关，如抑郁。

内啡肽：内啡肽能够阻断疼痛信息，当它释放时，我们较少感知到疼痛，并有愉快感。内啡肽在饮食和使人快乐方面也发挥着一定的作用。运动锻炼后的快乐感可能与锻炼促进内啡肽的分泌有关。

资料来源：帕斯托里诺，多伊尔-波蒂梅洛，2013.

（八）神经回路

神经元和神经元之间通过突触建立了极其复杂的信息传递和加工的神经回路。神经回路是脑内信息处理的基本单位，最简单的神经回路是反射弧。反射弧是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经以及效应器组成的。研究大脑神经细胞回路是如何处理信息的，可以揭示大脑在执行各种认知功能（如知觉、记忆、思维）时，脑内不同的核团如何交流信息。但是脑的神经回路如何处理和加工信息目前还是一个科学之谜。

（九）网状结构

在脑干区域有一种由白质和灰质交织混杂的结构，其中的神经纤维纵横交错呈网状，因此被称为网状结构。网状结构按照功能，可以分为上行激活系统和下行激活系统。上行激活系统负责维持大脑皮层的觉醒状态，下行激活系统能加强或者减弱肌肉的活动。网状结构对睡眠与觉醒，以及躯体运动和内脏活动起着重要的调节作用。

（十）边缘系统

边缘系统在大脑内侧面最深处的边缘，它包括的脑组织相当广泛，如扣带回、海马回、眶回、脑岛、颞极、杏仁核、丘脑、下丘脑以及**体等都属于边缘系统。边缘系统因主要部分环绕在大脑两半球内侧形成一个闭合的环而得名。边缘系统与神经系统其他部分也有广泛的联系。它参与内脏活动的调节并与情绪、学习、记忆以及本能活动等密切相关。

（十一）大脑

大脑是脑中最为复杂的部分。大脑半球的表面由大量的神经细胞、神经纤维网、神经胶质细胞等覆盖着，呈灰色，称为灰质，即大脑皮层。灰质主要用于处理信息。大脑内侧面由大量神经纤维的髓质组成，称为白质。白质主要用于传递信息。大脑负责知觉、计划、决策、语言等高水平的认知活动。人类的大脑皮层高度褶皱，褶皱的结构使大脑皮层的面积更大。人类大脑皮层分为四个叶，即额叶、顶叶、枕叶和颞叶。这四个叶在左右半球呈对称结构，具有不同的功能。

知识链接

人类大脑皮层发育的非同步性

脑的发育是儿童认知发展的基础。大脑由表面的灰质和深部的白质等成分组成，可划分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶等不同的脑区。研究发现，儿童大脑的发育存在非同步性，主要表现在以下一些方面。

首先，大脑发育的非同步性体现在不同的皮层区域上。最先发育成熟的是一些初级皮层区，如枕叶的视觉皮层。而最后成熟的是整合初级皮层功能的高级联合区，如前额叶。大脑的发育成熟遵循着“由后到前”的渐进式发育成熟原则。

其次，大脑发育的非同步性体现在灰质和白质上。研究发现，大脑的灰质体积随着年龄的增长呈现出倒U型的发展轨迹，到青春期的时候体积达到峰值，以后随着年龄的增长呈现缓慢下降的趋势。而白质的体积从儿童期一直到成人初期都是持续增加的，之后，变化的趋势逐渐趋于平稳。灰质体积的下降可能与选择性的突触修剪有关，白质的增加则与髓磷脂的持续生长有关，两者的变化似乎都能提高大脑的工作效率。

最后，基于皮层厚度的定量研究还发现，越是与高级功能（如语言、决策等）相关的脑区，其细胞构筑越复杂，并且具有更为复杂的发育轨迹。例如，对于5～11岁的儿童而言，双侧顶枕叶等脑区的皮层厚度随年龄变薄，但一些语言功能相关脑区的厚度却随着年龄的增加变厚。

研究大脑皮层发育的规律，不仅有助于了解人生发展过程中大脑发展变化的规律，而且有助于了解人类心智的起源、各种脑部疾病的起因，因此对于认识脑和保护脑都具有非常重要的意义。

资料来源：董奇，2012.

（十二）割裂脑

为防止癫痫病的恶化，防止病变从脑的一侧蔓延到另一侧，医生切断连接大脑两半球之间的纤维束——胼胝体，从而形成各自进行独立活动的脑。割裂脑技术是研究大脑两半球功能不对称性的一种有效手段，利用这种技术研究者发现了大脑两半球功能的不对称性。

（十三）脑功能定位说

脑功能定位说是有关脑如何发挥其功能的一种理论，主张脑的功能定位在一定的区域，特定的区域完成某种特定的功能，如布洛卡区主管言语运动，威尔尼克区主管口语理解等。脑定位说有一定的合理性，但是定位理论只是对脑的功能做出静态的、局部的描述，因此有其局限性。

（十四）拉什利的总体活动原理和均势原理

拉什利为美国生理心理学家，1929年，他在其专著《大脑机制与智能》中系统地阐述了大脑功能的两大原理：总体活动原理和均势原理。

总体活动原理：拉什利在实验中采用脑损毁技术对白鼠进行了一系列的走迷宫实验。首先他教会动物走迷宫，然后切除动物大脑皮层的不同部位，把它重新放回迷宫中，结果发现白鼠不能完成学会的任务。经过重新训练，白鼠能重新学会走迷宫，但是学习的效率与大脑受损的面积大小成反比，即切除的面积越大，学习的效率越低，这种关系与切除的部位无关。根据实验，拉什利认为，大脑是以整体方式活动的，学习效率与大脑损伤的面积成反比，与损伤部位无关，即学习与记忆不依赖于大脑中特定的部位，而依赖于整个大脑。

均势原理：大脑皮层的不同部分几乎以均等的程度对学习发生作用。大脑的每一个部位都和任何其他部位一样重要。如果把大脑的一些部位切除，其他部位也能够继续它们的功能。

总体活动原理和均势原理对于解释学习与记忆这些复杂活动的脑的机制有一定的启发作用，但是脑的各区域有其特殊的功能，脑不是一块原始的、未分化的组织，因此该理论有很大的局限性。

（十五）脑功能的模块说

脑功能的模块说是20世纪80年代中期在认知科学和认知神经科学中出现的一种重要的理论。其主要观点是，人脑在结构和功能上是由高度专门化并相对独立的功能模块组成的。例如，人脑存在面孔识别模块和物体识别模块。不同的模块有不同的功能，模块的结合保证着认知功能的完成。模块说既强调脑的整体运作特性，同时也强调不同的模块有不同的功能。

（十六）神经网络学说

神经网络学说认为，心理活动是由不同脑区协同活动构成的神经网络实现的，这些脑区经由不同的神经网络参与不同的认知活动，在不同的活动中发挥着不同的作用。例如，阅读的神经网络包括接收到的文字信息经由枕叶传导到角回获得语音信息，然后信息传送到颞上回理解文字的含义，之后信息传导到布洛卡区，最后传导到额叶运动区把文字读出来。由此可以看出，阅读活动是由包括枕叶、颞叶、额叶、顶叶等脑区在内的神经网络协同完成的。

（十七）神经—体液调节

神经—体液调节是指所有内分泌腺的活动都受神经系统的调节与控制，神经系统通过内分泌腺分泌的激素影响各种效应器官的活动。这种调节的方式分为两种，一种通过植物性神经系统直接支配；另外一种通过下丘脑的神经核，先影响脑垂体的活动，然后由脑垂体分泌各种激素，进一步影响其他内分泌腺的活动。