一、心理活動(dòng)是大腦的功能

在人類漫長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中，人們由于受到科學(xué)技術(shù)水平的限制，對(duì)于人體的結(jié)構(gòu)和功能無(wú)法科學(xué)地理解，曾把一些心理現(xiàn)象，如記憶、思維、夢(mèng)等均歸結(jié)于“靈魂”的作用。認(rèn)為人在出生以后身體中就存在著靈魂，它控制著人的心理活動(dòng)，睡眠時(shí)暫時(shí)離開(kāi)人體，當(dāng)它回來(lái)時(shí)，人就覺(jué)醒。人死后靈魂就永遠(yuǎn)離開(kāi)了人體。古希臘的柏拉圖（Plato，公元前427－347年）認(rèn)為人的身體形成之前就有了靈魂，是神將理念載于靈魂，放在身體里。理念（指心理活動(dòng)）不是事物的映像，而是事物的根源。我國(guó)宋朝朱熹說(shuō)：“心者，人之神明，所以具眾理而應(yīng)萬(wàn)事者也”，明代王守仁認(rèn)為“天下無(wú)心外之物”，這里的“心”都是指靈魂。在古代相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，人們一直把心臟當(dāng)作心理器官，認(rèn)為心理是心臟的功能。孟子曾說(shuō)過(guò)“心之官則思”。隨著醫(yī)學(xué)，尤其是解剖生理學(xué)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到心理不是心臟的功能，而與腦的活動(dòng)密切相關(guān)。

杰出的解剖學(xué)家和生理學(xué)家Magoun發(fā)表的《覺(jué)醒的腦》一書(shū)，是在最新的解剖學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)資料的基礎(chǔ)上研究腦的一個(gè)嘗試，他把大腦看作是一個(gè)具有獨(dú)立地保證覺(jué)醒和積極狀態(tài)能力的系統(tǒng)，而這種狀態(tài)是生物全部行為的條件。Magoun的著作概括了一些卓越研究者的成果。隨著它的出現(xiàn)，人和動(dòng)物的大腦就不再被認(rèn)為是被動(dòng)反應(yīng)的器官，而是把它作為一個(gè)自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)認(rèn)識(shí)。

Magoun對(duì)人的具體的心理活動(dòng)的基本形式并沒(méi)有進(jìn)行分析，認(rèn)識(shí)活動(dòng)、言語(yǔ)和交際的機(jī)制，行為的計(jì)劃和程序形成的機(jī)制，調(diào)節(jié)和控制的機(jī)制等均未加探討。對(duì)于這些問(wèn)題的分析、研究是現(xiàn)代科學(xué)心理學(xué)，它描述人的活動(dòng)的結(jié)構(gòu)，分析知覺(jué)、記憶、思維和言語(yǔ)、運(yùn)動(dòng)和行動(dòng)，以及它們?cè)趥€(gè)體發(fā)育形成過(guò)程中的功能結(jié)構(gòu)。

神經(jīng)學(xué)和神經(jīng)外科學(xué)在臨床工作的實(shí)踐中積累了大量的資料，研究了大腦在局部損傷時(shí)，行為的最復(fù)雜的形式是怎樣遭到破壞的，從而逐步形成了神經(jīng)心理學(xué)。如1861年法國(guó)外科醫(yī)生布洛卡（Broca）發(fā)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)言語(yǔ)中樞；1874年俄國(guó)解剖學(xué)家貝茲發(fā)現(xiàn)支配軀體運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞。神經(jīng)心理學(xué)把大腦與心理活動(dòng)的關(guān)系作為研究目標(biāo)，逐步探明了心理活動(dòng)的生理基礎(chǔ)。至今已有大量的事實(shí)證明大腦是直接產(chǎn)生心理活動(dòng)的器官。

二、心理器官——大腦的進(jìn)化

在進(jìn)化的不同階段上，動(dòng)物機(jī)體與環(huán)境的關(guān)系和它的行為都是由神經(jīng)系統(tǒng)的不同器官來(lái)調(diào)節(jié)的，因而，人腦是長(zhǎng)期歷史發(fā)展的產(chǎn)物。

在動(dòng)物界發(fā)展的最初水平上（例如腔腸動(dòng)物），它的運(yùn)動(dòng)和接受信息是靠彌散的或網(wǎng)狀的神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這個(gè)階段，沒(méi)有加工信息和調(diào)節(jié)動(dòng)物行為的統(tǒng)一中樞。在進(jìn)化的過(guò)程中，一些復(fù)雜的感覺(jué)器官集中起來(lái)，神經(jīng)系統(tǒng)趨向于集中，并且向頭一端發(fā)展，開(kāi)始形成了神經(jīng)節(jié)，由神經(jīng)節(jié)接受信息，予以加工，并把興奮傳到通向動(dòng)物運(yùn)動(dòng)器官的輸出通道上去。

在進(jìn)化的早期階段（例如蠕蟲(chóng)），頭部神經(jīng)節(jié)只有比較簡(jiǎn)單的功能，在進(jìn)化的過(guò)程中，隨著感受器的分化，頭部神經(jīng)節(jié)獲得了越來(lái)越復(fù)雜的功能組織，其中分出了單獨(dú)對(duì)嗅覺(jué)刺激、視覺(jué)刺激和化學(xué)觸覺(jué)刺激起反應(yīng)的神經(jīng)元、中間神經(jīng)元、聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元和具有運(yùn)動(dòng)功能的神經(jīng)元，昆蟲(chóng)（例如蜜蜂）的頭部神經(jīng)節(jié)，已經(jīng)成為執(zhí)行先天性（本能的）行為的完善器官。

在脊椎動(dòng)物（如魚(yú)和兩棲動(dòng)物）進(jìn)化的早期階段，它只有較小的行為變異性，主要的行為形式是由最簡(jiǎn)單的“靈腦”和中腦器官來(lái)實(shí)現(xiàn)的。隨著進(jìn)一步的發(fā)展，為了適應(yīng)較復(fù)雜的環(huán)境，產(chǎn)生了相應(yīng)較復(fù)雜的神經(jīng)器官。在鳥(niǎo)類，間腦器官（下丘，皮質(zhì)下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)節(jié)）占據(jù)了主導(dǎo)地位。這些神經(jīng)器官構(gòu)成丘腦－紋狀體系統(tǒng)，保證了實(shí)現(xiàn)較高水平的行為。

至于哺乳動(dòng)物，丘腦－紋狀體系統(tǒng)的主導(dǎo)地位讓位給了大腦皮質(zhì)，使個(gè)體變異性行為更大、更具多樣化。大腦皮質(zhì)能接受和分析來(lái)自外部環(huán)境的信息，并對(duì)它進(jìn)行加工，形成新的聯(lián)系和保存它們的痕跡。它們能夠以復(fù)雜的個(gè)體變異性行為來(lái)代替先天性行為程序，不僅保證了條件反射的形成，而且也保證了更加復(fù)雜的個(gè)體行為程序的形成（如圖2－1，圖2－2）。

圖2－1　前腦器官相互關(guān)系的進(jìn)化（據(jù)Monakow）

圖2－2　在進(jìn)化階梯的順序階段上大腦半球容量的發(fā)展

隨著高等脊椎動(dòng)物的進(jìn)化，大腦的作用越來(lái)越大。進(jìn)化發(fā)展到人類階段，不但有自然環(huán)境的影響，還有社會(huì)歷史條件的影響，使人產(chǎn)生了語(yǔ)言，這時(shí)，大腦達(dá)到了高度的發(fā)展，保證人的行為形式，這種形式按其復(fù)雜程度來(lái)說(shuō)是動(dòng)物無(wú)與倫比的。表2－1為腦的進(jìn)化在各個(gè)階段的變化。表中所列指標(biāo)是通過(guò)特定公式求得的腦的重量與身體重量的比例。Haug指數(shù)公式為K＝E／0．56P。E為腦的重量，P為身體的重量，0．56是通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得的指數(shù)。由表2－1中的數(shù)字可見(jiàn)，人腦重與體重的比例是黑猩猩的1倍，是獼猴的1倍多，遠(yuǎn)大于其他動(dòng)物。Я．Я．Ρогинский的指數(shù)公式為K＝E2／P。

表2－1　在種族發(fā)生的循序漸進(jìn)的各個(gè)階段腦的相對(duì)重量的變化

人腦不但在重量上大大超過(guò)了各種動(dòng)物，而且在神經(jīng)纖維與神經(jīng)細(xì)胞突觸的數(shù)量上也大大地超過(guò)了其他動(dòng)物（表2-2）。如表2-2中的數(shù)字表明，如果家鼠的一根視神經(jīng)纖維中與10個(gè)皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞相接觸，那么在獼猴，則增加到145個(gè)，而在人則增加到了500個(gè)；在聽(tīng)區(qū)中也發(fā)現(xiàn)有類似的增加。

表2-2　在進(jìn)化的循序漸進(jìn)的各個(gè)階段腦的各個(gè)組織中一根神經(jīng)纖維與神經(jīng)元相聯(lián)系的比例

更為重要的是，在進(jìn)化過(guò)程中，與皮質(zhì)下組織相比較，大腦皮質(zhì)的比重在不斷增加。到人類，大腦兩半球，尤其是皮質(zhì)的容量和重量都得到了巨大的增加。大腦兩半球的發(fā)展，首先帶來(lái)的是皮質(zhì)新區(qū)的增長(zhǎng)，它組成了皮質(zhì)的主要部分（表2-3），而在低等動(dòng)物才剛剛顯現(xiàn)出來(lái)。由于人的大腦得到了高度發(fā)展，保證了復(fù)雜心理活動(dòng)的實(shí)現(xiàn)。

表2-3　在種族發(fā)生循序漸進(jìn)的各個(gè)階段大腦皮質(zhì)不同結(jié)構(gòu)的相對(duì)變化（百分比）

（引自：и．н．Φилимонов，1949）

三、大腦皮質(zhì)的功能區(qū)

從感受器到大腦皮質(zhì)的一連串結(jié)構(gòu)稱為分析器，每個(gè)分析器由3部分組成：①外周感受部分，即感受器；②中間傳導(dǎo)部分，即傳入神經(jīng)通路與其皮質(zhì)下神經(jīng)中樞；③腦終端的皮質(zhì)部分。分析器3部分的共同活動(dòng)才實(shí)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)的感覺(jué)功能。

分析器的腦終端部分可劃分為2個(gè)不同的結(jié)構(gòu)，即一級(jí)區(qū)和二級(jí)區(qū)：如中央后回（3－1－2區(qū)）是全身體表感覺(jué)的主要投射區(qū)域之一，稱為第一感覺(jué)區(qū)。在貓、猴等動(dòng)物，以及人還發(fā)現(xiàn)有第二感覺(jué)區(qū)。體表感覺(jué)在第二感覺(jué)區(qū)內(nèi)的投射也有一定的空間分布，但有較大程度的重疊。第一感覺(jué)區(qū)代表軀體的對(duì)側(cè)體表，而第二感覺(jué)區(qū)則代表雙側(cè)體表。此外，第一和第二感覺(jué)區(qū)之間還存在著廣泛的相互聯(lián)系。各分析器的外周交錯(cuò)區(qū)是三級(jí)區(qū)，也是聯(lián)合區(qū)。一級(jí)區(qū)又稱初級(jí)投射區(qū)，接受外周感受器傳入的刺激，把它作為簡(jiǎn)單的組成成分來(lái)感受，這種感覺(jué)具有模式特異性，例如每個(gè)特殊區(qū)對(duì)高度分化的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或體感信息發(fā)生反應(yīng)。它們?cè)诮馄噬弦灿幸欢ǖ呐帕?，按刺激的特性系統(tǒng)而規(guī)則地在皮質(zhì)上定位，例如，特定的音調(diào)投射到聽(tīng)皮質(zhì)的特定區(qū)。這種投射是按照功能原則組織的，即功能系統(tǒng)的意義越大，它在大腦皮質(zhì)第一級(jí)區(qū)中的投射所占的區(qū)域就越大；器官被使用得越多，它在腦皮質(zhì)中的代表區(qū)也越大。

每個(gè)一級(jí)區(qū)主要由僅對(duì)特定感覺(jué)模式發(fā)生反應(yīng)的細(xì)胞組成，但也有少數(shù)細(xì)胞對(duì)其他刺激模式發(fā)生反應(yīng)，這可能與皮質(zhì)要保持覺(jué)醒或警戒的最佳狀態(tài)有關(guān)。

二級(jí)區(qū)與一級(jí)區(qū)鄰近，二級(jí)區(qū)的主要功能是將模式特異性的信息整合成有意義的整體，構(gòu)成某種功能圖像。一般來(lái)說(shuō)，一級(jí)區(qū)可能與感覺(jué)有關(guān)，刺激腦皮質(zhì)的一級(jí)區(qū)能引起病人的最簡(jiǎn)單的感覺(jué)。例如，在手術(shù)臺(tái)上，刺激病人枕葉的極端，病人即主訴他突然開(kāi)始看見(jiàn)閃動(dòng)的光點(diǎn)，帶色彩的球等。二級(jí)區(qū)則與知覺(jué)或認(rèn)識(shí)有關(guān)。例如，當(dāng)刺激枕葉前區(qū)（二級(jí)視覺(jué)皮質(zhì)）時(shí)，可引起復(fù)雜的、已成形的視覺(jué)映像：看見(jiàn)人群、猛獸、蝴蝶、走路或做手勢(shì)的人、飛行中的鳥(niǎo)等；刺激處于顳葉上回和中央中回的聽(tīng)覺(jué)皮質(zhì)二級(jí)區(qū)則能導(dǎo)致出現(xiàn)復(fù)雜的聽(tīng)覺(jué)——音樂(lè)旋律的出現(xiàn)，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致被試者聽(tīng)到單詞、句子、歌曲和音樂(lè)。

三級(jí)區(qū)可整合多種感覺(jué)模式的信息，并把直觀的整合轉(zhuǎn)化到符號(hào)水平上，如詞、邏輯、抽象等系統(tǒng)。這是獲得信息、信息加工和保持信息的功能結(jié)構(gòu)。三級(jí)區(qū)細(xì)胞主要來(lái)自上部皮質(zhì)層，這類皮質(zhì)僅見(jiàn)于人。三級(jí)區(qū)雖然感覺(jué)形態(tài)逐漸減少，但功能特點(diǎn)更加完善，能在各區(qū)功能的組織和整合上，在組成必要的功能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過(guò)程上起關(guān)鍵作用。三級(jí)區(qū)的破壞，便會(huì)引起凌駕于任何單個(gè)模式之上的障礙。

四、腦的三個(gè)基本功能聯(lián)合區(qū)

人的心理過(guò)程是復(fù)雜的功能系統(tǒng)。功能系統(tǒng)是指整套傳入、傳出和中樞結(jié)構(gòu)，而不是特定的細(xì)胞群。它們并不是定位于腦的狹小的、局限性的部位，而是在協(xié)同工作著的腦器官的復(fù)雜組成要素的參與下實(shí)現(xiàn)的。

從功能系統(tǒng)這一觀念出發(fā)，1973年魯利亞提出了3個(gè)基本功能聯(lián)合區(qū)或稱三個(gè)基本腦器官的概念。他認(rèn)為任何一種心理活動(dòng)的實(shí)現(xiàn)都必須要有它們的參與。這3個(gè)區(qū)是：①保證調(diào)節(jié)緊張度或覺(jué)醒狀態(tài)的聯(lián)合區(qū)；②接受、加工和保存來(lái)自外部世界的信息的聯(lián)合區(qū)；③制定程序、調(diào)節(jié)和控制心理活動(dòng)的聯(lián)合區(qū)。這些基本聯(lián)合區(qū)中的每一個(gè)聯(lián)合區(qū)都有著分層次的結(jié)構(gòu)，并且至少是由彼此重疊的3種類型的皮質(zhì)區(qū)組成的：第一級(jí)皮質(zhì)區(qū)（或投射區(qū)），從外周來(lái)的沖動(dòng)到達(dá)這里或是沖動(dòng)由這里走向外周；第二級(jí)皮質(zhì)區(qū)（或投射－聯(lián)絡(luò)區(qū)），在這里對(duì)所接受的信息進(jìn)行加工，或者準(zhǔn)備相應(yīng)的程序；第三級(jí)皮質(zhì)區(qū)（或重疊區(qū)），它是大腦兩半球最后發(fā)展起來(lái)的器官，人的這種器官是保證那些要求腦皮質(zhì)許多區(qū)協(xié)同參與的心理活動(dòng)的最復(fù)雜形式。