生理心理学 第二章 注意的神经过程

第二章注意的神经过程注意的主要功能使有机体选择一定的事物作为心理活动的对象并维持下去，它对人的心理活动和行为过程的顺利进行起着保障作用。第一节注意的神经解剖学基础注意是通过一些脑区的神经网络活动来实现的。既不是某一脑区的特性，也不是全部脑区的功能。不同脑区在注意过程中发挥特定的作用。一、警觉网络（一）警觉和注意的关系ParasuramanandDavies的研究实验设计1注意目标出现概率很低的那些令人厌恶的作作业，如监视雷达以发现敌机。2应用警告信号，如把警告用于竞走，以使参赛者迅速准备离开起点。实验结果警觉的提高可以改善对注意目标的觉察速度。警觉的作用在于影响注意系统，从而改善目标的动作速度。注意的警觉状态主要靠网状结构上行激活系统的持续作用来调节。网状结构在中枢神经系统内，神经纤维交织成网状，网眼内含有分散的神经元或边界不甚清晰的核团，这些区域称为网状结构，是神经系统中较古老的结构。网状结构(reticularformation)也叫做网状系统，主要包括延髓的中央部位、脑桥的被盖和中脑部分。当脊髓的感觉输入传导到丘脑时，有些通过网状系统进行传导，这种网状系统会过滤某些输入的刺激并把重要的信息传送到脑的其他区域。此外，网状结构还帮助控制唤醒。网状结构按功能可分成上行系统和下行系统两部分。上行网状结构也叫做上行激活系统，它控制着机体的觉醒或意识状态，对保持大脑皮层的兴奋性，维持注意状态有密切的关系。如果上行网状系统受到破坏，动物将陷入持续的昏迷状态，不能对刺激作出反应。下行网状结构也叫下行激活系统，它对肌肉紧张有易化和抑制两种作用，即加强或者减弱肌肉的活动状态。网状结构上行激活系统为单胺能和胆碱能细胞存在的部位。脑干的脑桥角富含胆碱能神经元；脑桥的蓝斑完全由去甲肾上腺素（NE、NA）神经元组成；中脑缝际核是5-羟色胺(5-HT)能神经元的主要发源处；中脑还有多巴胺(DA)神经元的存在。1.上行去甲肾上腺素（NA）系统的功能DNAB损伤鼠模型在鼠脑内注射6－羟多巴胺（6－OHDA）到蓝斑皮层通路（DNAB），导致NA严重耗竭，使其含量少于对照组的10％。习得条件辨别任务(刺激为a,反应为b；刺激为X,反应为Y.)－－DNAB损伤鼠在完成习得条件辨别任务中有缺陷；－－鼠的巴浦洛夫条件抑制也受影响。实验结论：蓝斑－皮层投射系统的正常功能是保持在高度唤醒水平下注意的选择。操纵人类中枢NA功能也会影响注意：静脉注射氯压定（降压药，兴奋咪唑啉受体，抑制去甲肾上腺素释放产生降压作用）的正常被试，对需要注意参与的作业变差。2.上行DA系统中枢－边缘DA系统能够将动机转化为动作。苯丙胺、可卡因的兴奋作用部分通过此系统起作用。6-OHDA导致的中脑-边缘系统的DA耗竭，可以降低动物的运动性活动。该系统的主要功能在于激活行为反应，以便获得强化物。3.上行5－HT系统的功能研究表明，在某些情况下，对5－HT的操作，影响到与行为抑制相关的过程，尤其是在厌恶背景中。如中枢5,7-双羟色胺耗竭，可明显提高鼠的惩罚反映率。4.上行胆碱能系统的功能研究发现：皮层乙酰胆碱转移酶减少70％的鼠，侦察随机闪光位置的能力明显降低，正确率不足60％，而正常鼠的正确率超过80％。上行胆碱能系统的作用机制----胆碱能投射通过提高新异刺激的作用，帮助了刺激在皮层的加工。小结：蓝斑－皮层NA系统可维持紧张或唤醒状态下辨别能力的保护功能，参与了选择性注意的加工。中脑－边缘DA系统和中脑－纹状体DA系统有助于不同形式的行为激活，在认知或运动传出中起作用。皮层胆碱能系统促进刺激在排除系统的加工，在注意和记忆信息加工中处于基础地位。5-HT能系统有助于行为抑制，与上述三个系统的功能是对立的。二、定向网络主要组成部分是：顶叶、中脑的上丘和丘脑。1.顶叶1941年，Brain报告单侧顶叶损伤的病例。对侧疏忽综合征(1)对侧疏忽综合征主要表现病人不能对出现在脑损伤对侧空间的刺激作出适当的反应。（2）对侧疏忽综合征原因－－对损伤同测线索的过度注意－－注意脑损伤对侧的目标出现了困难（3）对侧疏忽综合征特别与右半球顶叶损伤有关研究发现，右侧顶叶同时主管对身体左右两侧及其对外部空间事物的注意力，而左侧顶叶只管对身体右边的注意。PET研究也证实了这一说法。(4)顶叶皮层存在“注意神经元”猴子的眼球运动是注意行为的主要指标。如猴子注意力集中时，顶叶某些神经元放电会增加且持续。2.中脑上丘上丘及其周围区域的损伤影响视觉定向。进行性麻痹：进行性退变痴呆，典型特征是垂直平面上眼睛运动的明显麻痹。－－上丘及其临近顶盖区机能的退变是其特征。该特点为研究中脑－外侧膝状体通路在视觉调节中的作用提供了极好的被试。3.丘脑枕核丘脑损伤患者以及丘脑枕核被化学损伤的猴子在隐蔽定向上表现出困难。如果在损伤对侧视野的目标周围设置干扰因素，则猴子会出现错误反应。对顶叶、中脑上丘和丘脑枕核的研究意义首先，证实了各解剖区域执行单个认知操作的想法。其次，提示一涉及隐蔽的注意转移的事件顺序的特殊假设：顶叶使注意脱离现在的焦点，然后中脑将注意的指针移向注意目标所在的区域，并且枕核参与对指向区域的输入实施限制。