第二章 科學的心理觀
心理是腦的機能
心理是客觀現實的反映
人的心理的基本特征
人們的心理現象是豐富多彩的。究竟什么是心理?心理是如何產生的?不同觀點的人有著不同的回答。主觀唯心主義者認為心理是一種主觀存在;客觀唯心主義者則說心理是一種"絕對精神";機械唯物主義者認為心理是由物質派生的......這些理解都是錯誤的。只有辯證唯物主義者才科學地揭示了心理的實質:心理是腦的機能,人的心理是人腦對客觀現實主觀、能動的反映。
第一節 心理是腦的機能
一、腦是心理活動的器官
產生心理活動的器官究竟是什么?人們并不是一開始就十分清楚的。歷史上,相當長一個時期,人們曾經認為心臟是產生心理活動的器官。西方有人認為心臟產生心理如同膽囊分泌膽汁;同樣,漢語中也保留著這種錯誤認識的痕跡:與精神活動有關的字大都帶有"心"字部首;成語"義憤填膺""眉頭一皺,計上心來"等都反映了這種認識的痕跡;至今我們思考問題時還常說"用心想一想"。
隨著時代的進步,經驗的積累,尤其是近代科學的發展,人們逐漸認識到產生心理活動的器官是腦,而心臟與心理活動并無特別直接的關系。我國清代醫生王清任早在1830年就指出腦與心理的關系。30年后,俄國生理學家謝切諾夫在其著作《腦的反射》一書中,把腦的全部活動解釋為對事物的"反射"。以后,著名生理學家巴甫洛夫提出的高級神經活動學說,進一步科學地揭示了心理活動的腦機制。
其實,常識也告訴人們大腦是心理活動的器官。人們在睡眠或酒精中毒狀態下,心臟活動與清醒時并無多大差別,但精神狀態、心理活動卻與清醒時大不一樣。臨床又發現,精神病人的心理活動與正常人相比,差別很大,而他們的心臟機能卻與正常人相同;一個心臟機能正常的人,如果大腦受到損傷,心理活動就會部分或全部喪失,比如"植物人"就是這樣。
物種進化的歷史和個體發育的進程,也表明心理活動與神經系統尤其是大腦有著直接的關系。動物的心理發展水平是與其神經系統的發展水平相適應的。從單細胞動物到人類,神經系統的進化從無到有,從簡單到復雜,心理發展的水平也從低級到高級。單細胞動物沒有神經系統,因而只能對生存具有直接意義的事物產生有限的感應。無脊椎動物開始出現了神經系統,但由于沒有腦,所以不能對刺激物的屬性進行分析,其心理也只能停留在極其原始、簡單的感覺階段。脊椎動物的神經系統進一步發達,原始的腦開始形成,爬行動物又有了大腦皮層,這就具備了心理活動的最高調節機構,因而就有了穩定的知覺。靈長類動物的大腦接近人腦的水平,所以對事物有了原始的概括能力,能進行簡單的思維。到了人類,大腦結構更加復雜,其機能高度完善,所以人類成了地球上最聰明的主宰者。就人類個體的發育而言,心理水平的發展也是與腦的發育緊密相聯的。嬰幼兒的大腦雖然在形態、結構上與成人差不多,但由于重量輕、細胞分支少等原因,其心理活動要比成人簡單得多。
以上事實和越來越多的研究表明,腦是心理活動的器官,人類一切心理活動的產生和發展都依存于大腦。正如恩格斯所說:"我們的意識和思維,不論看起來是多么超感覺的,它總是物質的、肉體的器官,即人腦的產物。"列寧也下過同樣的結論:"心理的東西、意識等是物質的最高產物,是叫作人腦的這樣一塊特別復雜的物質的機能。"
二、人的神經系統及其功能
人的神經系統是由無數個神經元構成的,神經系統的最高部位是大腦皮層。
(一)神經元及突觸傳遞
神經元又叫神經細胞,是神經系統的基本結構和功能單位。神經元的大小、形狀和類型是復雜多樣的,但每個神經元的結構都是共同的,即由胞體和突起兩部分構成。由胞體發出的突起有樹突和軸突兩種。樹突一般較短,分枝較多,能接受刺激,并把沖動傳向胞體。每個神經元有一個軸突,而且較長,其外圍包有一層髓鞘,以保護軸突并防止沖動的擴散。其末端的分枝叫神經末梢。軸突就是神經纖維,許多神經纖維聚集成束,構成分布于全身的神經,能將沖動從胞體傳出。如圖2-1所示。
每個神經元在結構上是獨立的。一個神經元的末梢與另一個神經元的胞體或樹突相接觸,接觸的部位叫突觸。突觸由突觸前膜、突觸后膜和突觸間隙構成。突觸前膜即前一個神經元末梢膨大部分的底端,內有許多含化學遞質的小泡。突觸后膜即后一個神經元含有分子受體的部位。突觸間隙即前后膜之間寬約200埃(1埃=0.1納米)的部位。神經元之間的突觸聯系密如蛛網,遍布全身。據研究,人的大腦皮層中的每個神經元的突觸聯系大約有3萬個,神經網絡系統極其復雜。神經元的功能是接受刺激、產生沖動、傳導沖動。其傳導沖動功能的實現是依靠突觸傳遞來完成的。當神經沖動沿著軸突傳到末端時,前膜內的小泡便會穿破前膜釋放一定的化學遞質而通過間隙,作用于后膜的分子受體,當其能量達到一定程度時,后一個神經元便會產生同樣的神經沖動,依次傳遞,直至中樞。
(二)神經系統及其功能
由神經元構成的神經系統可分為周圍神經系統和中樞神經系統。
1. 周圍神經系統
周圍神經系統由12對腦神經、31對脊神經和植物性神經組成。腦神經由腦發出,主要分布于頭、面部,與頭、面部的感覺和運動有關。脊神經由脊髓兩側發出,分布于軀體和四肢,與軀體感覺和四肢運動有關。植物性神經又分交感神經和副交感神經,廣泛地分布于內臟、心血管和腺體,調控內臟、心血管和腺體的活動。
周圍神經系統是中樞神經系統聯系感受器和效應器的紐帶,它使腦和脊髓與全身其他器官聯系在一起,起著傳入和傳出神經沖動的作用。
2. 中樞神經系統
中樞神經系統是人體的最高"司令部",有低級中樞和高級中樞之分。
(1) 低級中樞。低級中樞包括脊髓、腦干、間腦和小腦四部分。
脊髓是中樞神經系統的最低部位,呈索狀,位于脊椎管內。它的基本功能是傳導沖動和控制軀體與內臟簡單的本能反射,如膝跳、排泄等。
腦干由延腦、橋腦和中腦組成。它既是大腦、小腦聯系脊髓的通道,又是許多內臟器官活動和視、聽定向活動的中樞部位。呼吸、心跳、吞咽、嘔吐、噴嚏以及視、聽覺探究反射都受腦干的調控,這一部位受到損害,生命將受到威脅,故而腦干有"活命中樞"之稱。
間腦由丘腦和下丘腦組成,被大腦所覆蓋。它是大腦皮層下的感覺中樞,是除嗅覺神經沖動外,一切感覺神經沖動的轉換站,所以是大腦皮層產生興奮的最直接的來源。下丘腦是植物性神經系統的較高級中樞,又是情緒反應的較高級協調單位。
小腦位于大腦的后下方,腦干的背側面,由兩半球組成。其主要功能是協調隨意動作、調節肌肉活動、保持軀體平衡。
此外,在腦干中央和丘腦底部這一廣大區域,神經纖維縱橫交織,并有許多神經細胞散在其中,稱作網狀結構。它的功能十分特殊,既可以下行調節軀體感覺和運動以及內臟活動,又可以上行激活皮層神經元,以使大腦皮層處于覺醒狀態,并使之保持警戒水平。這一區域受到損傷的人或動物,就會陷入昏睡狀態。
(2) 高級中樞。中樞神經系統的高級部位是大腦,其中最高級的部位是大腦皮層。
人的大腦由對稱的左右兩半球構成,狀如合拳,左右半球由胼胝體聯結。其深部為大量的神經纖維和腦漿。成人腦重平均約為1400克,占整個神經系統重量的98%,是身體重量的1/50。
覆蓋于整個大腦表面的一層叫大腦皮層,是人類心理最直接、最高級的物質基礎。皮層的表面積約為2200平方厘米,厚度平均為2.5毫米。大腦皮層是神經元最集中的地方,約有140億個神經元分六層規律地排列著。大腦皮層的表面有許多皺褶,凸起的部分叫回,約有1/3,凹陷的部分叫溝或裂,約有2/3。比較重要的溝裂有中央溝、大腦外側裂和頂枕裂,它們把大腦皮層分為額葉、頂葉、枕葉和顳葉四個機能各不相同的區域。如圖2-2所示。
額葉是在進化過程中形成最晚的部分,然而卻是最發達的部分,約占皮層表面積的29%。額葉的中央前回是軀體運動的中樞,同時參與行為的動機、計劃以及個性表現等高級意識活動。頂葉的中央后回是軀體的感覺中樞。枕葉主管視覺。顳葉則主管聽覺和嗅覺。此外,在勞動過程中,人類出現了語言,大腦皮層相應地出現了言語運動中樞、言語聽覺中樞和言語視覺中樞。大腦皮層特定的神經中樞專司一定的生理和心理活動的現象,叫作機能定位。
圖2-2 大腦半球的分葉(外側面)
但是,大腦皮層的機能定位并不是絕對的,只是相對而言的。各機能定位區只是實現某種功能的核心部分,其他區域在實現某種功能時也起一定作用,彼此并不孤立,它們之間有一定的代償作用。同時,某一區域的功能受到損傷時,也會影響到其他區域的功能。大腦皮層上有明顯機能定位的區域只是一小部分,大部分區域并沒有明顯的機能定位。蘇聯生理心理學家魯利亞(1913-1994)把大腦皮層機能定位區域連同無明顯定位的區域劃作三個機能聯合區。認為人的心理活動的進行,尤其是較復雜的心理活動產生,總是三個機能聯合區協同活動的結果。
盡管整個大腦皮層對心理活動具有整體整合的功能,但左右兩個半球在功能上的分工還是比較明顯的。美國加利福尼亞理工學院的羅杰·斯佩里經過實驗研究指出,左半球支配著理解力,說、寫、計算等都由左半球調節;右半球支配著想象力,音樂、繪畫、知覺空間等都由右半球分管。
總之,作為心理活動器官的大腦,結構高度完善,功能十分精細,它的重量雖然僅占體重的2%,卻需要占有全身供氧量的20%,供血量的16%。假如大腦供血中斷半分鐘,腦細胞的活力就會受到明顯的影響,持續到5分鐘,腦細胞就會死亡。要使心理活動正常進行,首先就必須保持一個健康的大腦。
專欄2.1 斯佩里對裂腦人的研究
大腦由兩個結構和功能上不完全對稱的大腦半球組成,它們由大量神經纖維組成的胼胝體連成一個整體。在治療癲癇病人時,神經科大夫猜測癲癇病人發病時的癥狀,可能是由于病灶引起大腦兩個半球一起大量放電所致,所以他們在外科手術中切斷癲癇病人的胼胝體聯合纖維,手術后發現了意想不到的有趣現象。美國神經心理學家斯佩里(R.Sperry)因其在這方面的卓越研究獲得了諾貝爾獎。
他研究第二次世界大戰中因腦部受傷而退役的老兵約翰。約翰因腦傷而患癲癇,且非常嚴重,醫生不得不切斷他的胼胝體。手術后約翰比以前安靜多了,但由于大腦兩半球失去了聯系,因此似乎有了兩個腦,各自處于獨立狀態,在一個人身上形成了"兩個意識中心",就像兩個人一樣。例如,有一天早上穿衣服,他一只手把褲子往上提,而另一只手卻往下扯,甚至把褲子撕成兩半。
在另一個實驗中,他讓裂腦人坐在椅子上,右手放在桌下,左手放在桌上。兩眼正視前方印有文字或圖畫的屏幕。實驗者在屏幕左側映出螺帽(nut)一詞,只見裂腦人很快地用左手在一堆物件中正確地挑出螺帽來,但問他左手抓住的是什么,他卻答不上來。又在屏幕左側映出書(book)一詞,裂腦人的左手能正確地寫出這個單詞,當問他左手寫的是什么時,他竟回答是杯子(cup)。實驗者又將帽帶(hatband)分成兩部分,在左邊屏幕上映出(hat),在右邊屏幕上映出帶子(band),結果,裂腦人只能說出他看到了帶子(band)。實驗證明了人腦的左右兩半球具有不同的功能:左半球具有語言、分析、計算等功能,右半球具有音樂、繪畫、綜合、空間想象等功能。人腦的兩半球的相互配合是通過胼胝體來實現的,一旦胼胝體被切斷,兩半球的信息就無法溝通,因而會出現只能寫出左邊屏幕映出的詞而說不出這個詞的自相矛盾的有趣現象。
斯佩里的研究不僅對癲癇病人有明顯的療效,最重要的是成功地揭示了大腦兩半球的秘密,修正了多年來一直以為左半球是優勢半球,右半球是從屬的劣勢的觀點,更有力地證明了心理是腦的機能的觀點。
專欄2.2 人類的大腦
人類的智力產生是否是由于我們比其他動物擁有更多的腦量?如果只是像看甜瓜似的用尺寸的大小來衡量大腦,那就有可能產生誤導。大腦只有外面的那一層(大腦皮層)明顯地與形成的新聯想有關,而大腦實體的大部分是絕緣物質,他們將連接大腦各部分的"導線"包裹起來:絕緣越好,信號傳遞越快。隨著動物年齡越來越長,導線越來越長,這就需要更好的絕緣來加速信號的傳遞,并保持較短的反應時間。
甜橙皮只是甜橙的一部分,而人的大腦皮層甚至比甜橙皮還要薄,大約只有2毫米,僅相當于兩枚10美分硬幣的厚度。人的大腦皮層布滿了皺褶,但是如果把它剝離下來并將它展平,它的面積相當于4張打印紙。黑猩猩的大腦皮層只有一張打印紙那么大;猴子的大腦皮層像明信片那么大;老鼠的大腦皮層只有郵票那么大。
(資料來源:威廉·卡爾文著. 楊雄里、梁培基譯. 大腦如何思維. 上海:上海科學技術出版社,1996)