上述的讨论可以让大家明白行为主义者必须对神经系统引起关注,而不仅仅把它看做是整个人体的某一组成部分。
构成人体的不同类型的细胞和组织
人体是由什么构成的?如今几乎每个人都知道,人体是由细胞(cells)和细胞所产生的物质构成的。但是,细胞又是什么呢?细胞是构成生命物质的微小单位——大多数细胞只有在高倍显微镜下才能看见。它通常由细胞核包裹着。每个细胞作为一个单位,一般都含有一团细胞质(pro-toplasm)(一种非常复杂的化学物质),其中可以观察到许多不同类型的微粒(可能是细胞赖以为食或分泌的贮存物)。每个细胞含有一颗(或多颗)小型的椭圆状核。核里含有一个称做染色物质(chromatin material)[这是一种具有独特染色性质的物质,某些色素(dyes)是从它们中间提取的]的网络组织(network)。在某种程度上,细胞核管辖着整个细胞的活动。许多细胞在有机体的整个存活期中有着它们的独特表现。有些细胞则很快被它们的派生物(outgrowths)、突起(processes)或它们自己的分泌物所遮掩。
如果你在化学、物理学、生理学方面的知识技能已经达到了足够的水平,那么现在让你来构造一个人体,你会采用哪些不同种类的细胞?你会将这些细胞编成哪些种类的模式[基础组织(elementary tissues)]?
研究发现,有四种不同类型的细胞和它们的产物构成了人体四种基本的组织。这四种基本的组织经过不同的组合,形成了人体的各个器官,例如,皮肤、心脏、肺、大脑、肌肉、胃、腺体,等等。
(1)人体表层和所有开放部位的细胞:首先,你会需要一些细胞来组成覆盖于整个人体的表层膜——构成皮肤的表层。在有些部位,你需要更改这一组织中的细胞,以便构成手指、脚趾、头发和牙齿。在另一些部位,比如,眼球的水晶体(角膜),你需要更改这一组织中的细胞,以便它们能透光。然后,你需要一些细胞来构成所有的内管(inside tubes)和内腔,例如,整个消化道——嘴、舌、胃、小肠、大肠;你需要细胞来构成血管和脑内的通道(脑室和脊椎)。你还需要将这些组织组合成我们称为腺体的结构,并加以更改,以便它们能分泌体液——例如,眼泪、汗水、唾液和另外十几种人体所需排泄或分泌的体液和化学物质。让我们把上述用途的细胞命名为“上皮细胞”(epithelial cells),它们构成“上皮组织”。我们进一步来看看,我们将需要一些高度特殊的上皮细胞,来为我们每个感觉器官配置敏感的成分。图3-1表示的是几个单一的上皮细胞,图3-2是由它们构成的腺体。
图3-1两种类型的上皮细胞
图3-2上皮细胞组成一个小型腺体
(2)为支持和联结人体各部分而构成的组织细胞:你不能只用一种类型的细胞和由这类细胞构成的组织来构造人体。你需要坚固的组织来联结人体各部分。你需要有高度弹性的腱(tendons)来维系肌肉。你需要牢固的软骨来构成你的鼻子,使你的鼻孔张开。当你的婴儿还处在胚胎期(子宫内)时,你需要一个强健的框架(framework),它能够存放矿物盐(mineral salts)以形成骨骼[在这些寄存物形成骨骼后,原先的结缔组织(connective tissue)的框架就消失了]。你需要坚韧的纤维“外套”[骨膜(periosteum)]包裹骨头,在骨骼连接处安上缓冲物(buffers)。你需要非常坚韧牢固的纤维[白色的纤维软骨(fibro-cartilage)]来维系可以移动的骨头。所有这些支持联结的框架是由结缔组织细胞构成的。这些组织本身被称做结缔组织(软骨和骨骼、肌腱、纤维、网眼状结构)。图3 - 3所示是两个构成骨骼结构的结缔组织细胞。
图3-3 结缔组织细胞
(3)形成肌肉组织的细胞:我们需要为自己构造能自由行动的人体;有心跳、能呼吸;我们的胃能收缩和扩张,我们的血管能伸展和收缩——换言之,我们需要为整个人体和许多中空的内部器官的形状和大小的变化(例如,胃必须在大小方面有相当大的变化;血管也必须在大小方面有一定的变化)提供运动能力。若要体现所有不同的人体肌肉功能,我们需要两种肌肉细胞和两种组织。
(a)横纹肌或骨骼肌细胞和横纹状肌肉组织:横纹肌细胞的直径平均为1/500英寸,一般长度为一英寸或更长一些。这些细胞的长度是一致的,没有分支(branching)。[1]细胞由纵贯整个细胞的黑白相间的条纹构
成,从而使细胞有了这样的名称——横纹细胞。像其他细胞一样,肌肉细胞也有细胞核——通常有几个细胞核。覆盖于每个细胞表面的是一层坚韧的结缔组织膜。一般情况下,由成百上千个这样的细胞构成一条肌肉(横纹肌组织)。作为一个整体,肌肉也有结缔组织的保护鞘包裹[称为肌外膜(epimysium)]。肌肉之间交叉纵横着血管。在人体中,手臂的二头肌、大腿和躯干的肌肉、舌头、控制眼睛的六大肌肉等大肌肉的构成情况就是这样的,当我们进行快速运动或大幅度运动时,横纹肌就会发挥作用。图3-4所示是两个横纹肌细胞和运动神经纤维在其中的分布。
图3-4 两个横纹肌细胞的部分图示(其中可见运动神经末梢)
(b)非横纹肌或平滑肌细胞(unstriped or smooth muscle cells)和平滑肌组织:构成非横纹的平滑肌细胞是细长的,就像头发丝的形状。请看图3 - 5,这些细胞组织成层(layers),构成肌肉层(muscular coats)。非横纹肌组织构成胃、肠、膀胱、性器官、眼球的虹膜(控制瞳孔的开合)、通向腺体的导管管壁,以及动脉和静脉的主要肌肉层。
图3-5 具有神经纤维的平滑肌细胞 (中间暗色部分为细胞核)
(4)神经细胞和神经组织:我们还需要另外一类细胞和这类细胞构成的组织,以便我们人体更加完善。人类(与所有其他高等脊椎动物一样)必须能够对刺激作出迅速而又复杂的反应。我们知道,刺激只有作用于相应的器官才会有效。我们知道,动物必须用横纹肌或非横纹肌,腺体,或者肌肉与腺体的结合来作出反应。通常,敏感的刺激点与反应发生点会有一段距离。比如,我们走路时也会有荆棘刺到脚上。这时,我们会立即停下,弯下腰用手抓住荆棘把它拉出来。如果我们没有特异的高度发展的神经细胞及其反应过程,这一反应就不可能发生——也即从脚上的皮肤传递到脊髓,从脊髓上行到大脑,再从大脑返回到脊髓,从脊髓传递到躯干肌肉、手和手指,形成一条神经通路。神经细胞及其反应过程只是用肌肉快速联结感官的身体结构。
就一般的身体构造来看,神经细胞与人体的其他细胞并没有什么不同。每个神经细胞含有一个细胞体及其旁枝或突起——有时这些突起的数量很少,有时则很多。让我们以脊髓(所谓低级运动神经)(见图3 - 6)上的某个细胞为例,它有一个内含细胞核的细胞体。在细胞体四周,我们可以发现有许多短小的旁枝从主体四周密密匝匝地生出来。我们把这些旁枝称做树突(dendrites),因为它们看起来就像树干上的枝枝丫丫。从细胞体上的某处会有一条细长的纤维延伸出来,所涉距离或长或短(有短到零点几英寸的,也有长到几英尺的)。这一细长的旁枝称做轴突(axis-cylinder)。在轴突上往往还会长出一些旁枝,称做侧突(collaterals)。在整个轴突(包括它的侧突)表面有一层脂肪保护层[称做髓鞘(medullary sheath)](轴突的细节参见图3-7),而树突上是没有这种脂肪层的。以上所描述的是细胞及其突起,它们通常称做神经原(neurone)。这些细胞有多种形状,有些只有一个突起,例如,脊髓的传入神经原(afferent neurons)(这些细胞有着通过脊髓联系感官的作用——其细节可参见图3-8)。神经原是一切神经组织的基本单位(unit)。正如我们所发现的那样,神经原构成了大脑和脊髓。
图3-6 一种类型的神经原——低级运动神经原
图3-7 部分神经纤维示意图
图3-8 一种称做感觉或传入神经原的神经细胞
树突起着收容站的作用,接受各种神经冲动。神经冲动经过细胞体进入轴突和侧突。一个神经原的轴突末梢与另一个神经原的树突相接触。由此,神经冲动从一个细胞体通向轴突,并由轴突传递至下一个神经原的树突。所以,在神经系统中总是存在着趋性传导(forward conduc-tion)。
人体的主要器官
上述这些基本的组织组合在一起构成了各种人体器官。到目前为止,我们仅仅谈论了细胞及其由细胞构成的基本组织。现在,我们必须探讨由这些组织组成器官的问题。鉴于我们的目的,我们只考虑:(1)感觉器官(sense organs)——由于感觉器官,各种刺激才能在人体上产生它们的效应;(2)反应器官(reacting organs)——整个肌肉系统和腺体系统;(3)神经的或传导的器官,也即联结感觉器官和反应器官的器官——它们是大脑、脊髓和外周神经(peripheral nerves)。所谓外周神经,我们意指从感觉器官到达大脑和脊髓,以及从大脑和脊髓直接到达横纹肌和间接到达平滑肌与腺体的神经,它们分布在身体四周。
你们关于基本组织的研究已经为你们了解这些器官开辟了通途。它们是由你们已经研究过的四类细胞及其组织的结合所构成的。例如,在肌肉系统中,你们会发现包含着每一种肌肉细胞的结缔组织,你们会发现上皮组织和神经组织。让我们花些时间来探讨一下每类器官的一般特征。
器官或构造的一般分类:让我们先把我们最需研究的器官分一下类:
1. 感觉器官——各种刺激能在人体上产生其效应的器官。
2. 反应器官——它由下述三个部分组成:(1)使骨骼(和心脏)运动的横纹肌系统;(2)内脏(viscera)的非横纹肌系统;(3)腺体。
3. 神经系统——它联结着感觉器官和反应器官。它由大脑、脊髓和外周神经(围绕着从感觉器官到大脑和脊髓,并从大脑和脊髓到肌肉和腺体的神经)所组成。
感觉器官的概况为:一个感觉器官的一般活动情况可以说相当简单,而且几乎划一。当然,所有的感觉器官都包含使它们得以构成的结缔组织——为它们提供滋养的血管,协调它们接受刺激的横纹肌纤维和非横纹肌纤维。所有这些,除了肌肉和腱中的感觉神经末梢,都包含上皮组织。所有这些都包含神经组织。
感觉器官中的上皮细胞是最令人惊讶的结构,也是整个人体中最有趣的结构。一般来说,它们只对某种形式的刺激具有感受性[选择性感受(selectively sensitive)]。例如,在眼中有两类上皮元素(elements)对光具有感受性,它们是视杆细胞(rods)和视锥细胞(cones),如图3 - 9所示。视神经的联结成分终端于视杆和视锥。在耳中,有一组独特的上皮细胞一(1)一种细胞纵贯内耳的骨腔(bony cavity),称做基底膜纤维(basilar membrane fibre);(2)在此上面有一对细胞,它们构成弓形,称做科蒂氏弓(arches of Corti);(3)在科蒂氏弓的另一面有着一组上皮细胞,称做毛发细胞(hair cells),里外成排。围绕着这些毛发细胞的是神经元素的终端(听觉神经)。当某种波长的音调发出声响时,这组结构作为一个整体而振动(现在就想探讨听觉功能的理论尚非上策)。肌梭(muscle spindles)(肌肉中的感觉器官,见图3-10)只在肌肉被运动神经压缩或拉长时才会起作用;只有与液体(有味道的物质)接触时,味蕾才会起作用;只有在气味颗粒传入时,嗅觉细胞才起作用;半规管(semicircular canals)只有在头部运动时才会干扰内耳的液体;皮肤细胞则是选择性地对某些类型的刺激发生感应——有些是由轻触引起的,有些是由尖厉的刺、割、电击(这时,神经末梢当然也有可能直接受到刺激)引起的,有些是由热的物体引起的,有些是由冷的物体引起的,还有可能是由光线照射(称为“痒”等等)引起的。
图3-9 眼睛中的上皮细胞和神经元素
图3-10 横纹肌细胞中的感觉神经末梢
让我们将上述情况合理归纳一下:
当适当的刺激作用于相应的感官时,会发生什么呢?上皮细胞会发生某种物理和化学的变化。让我们把这些构成感官的细胞看做是物理一化学的制造工厂。在你的亲身经历中,有许多简单的事情可以使你对这个问题看得更加清晰:当光线照射在胶卷平面上时,它(银盐)就会变黑。当你取掉钢琴的制音器,演唱中度C调时,无须你按键,中度C调弦就开始发出乐声[所谓共振(sympathetic)]。
在感官中,由刺激引起的这一物理一化学过程会引发下一个过程的活动。在与上皮细胞有联系的神经末梢中,它建立起一种神经冲动;这一神经冲动经过一系列神经原的传导,到达中枢神经系统(大脑和脊髓),然后由大脑和脊髓到达肌肉或腺体。
我们已经讨论了刺激在人体上产生其效应的器官(感觉器官或感受器)。现在,让我们回到肌肉和腺体器官,它们对感官的活动作出相应的反应。然后,我们在介绍完人体反应器官[肌肉和腺体——所谓效应器官(effector organs)]之后,我们将回到神经系统的讨论,因为神经系统在感觉器官和效应器官之间架起了联系的桥梁。
反应器官——肌肉和腺体
引言:我将试着把反应的重要器官按序排列。它们是:(1)横纹的或骨骼的肌肉系统;(2)非横纹的肌肉系统;(3)腺体系统。如果没有这些结构,人体将不可能做任何事情——甚至不可能满足自身的需要。
骨骼肌:横纹肌或骨骼肌系统构成了我们人体的主体部分。剥去手臂、大腿或躯干上的皮肤,你马上可以看到一层层的横纹肌。肌肉的排列错综复杂,看上去显得杂乱无章,然而系统中的每一块肌肉都有其特定的任务。你已经习惯于称它们为“随意肌”(voluntary muscles)——受你的“意愿”支配,但是,如果你研究一下它们的活动,就很快会发现,你想做的是举起手臂,弯曲手指,跳跃,奔跑或弯腰。现在,当那些动作出现时,整个肌肉系统就会发生反应。肌肉总是成群运作的。例如,你也许会伸手去拉下窗帘。你认为要完成这一动作需要手臂和手指的参与,但是实际上,人体全身的肌肉都会参与活动。在你从事这一简单动作之前,整个身体必须呈现一种新的状态或姿势。接下来,你弯腰去拾地上的一枚针,这时人体的每一块肌肉又会迅速发生变化。
若要详尽论述骨骼肌,还必须提到与之联系密切的人体骨骼。在我们的人体中,大约有200块骨头。有些骨头彼此紧密相连,固定不动——例如,头盖骨。另外一些骨头构成能进行少许运动的半运动(semi-mo-bile)状态,例如,内含脊髓的脊椎骨和肋骨。还有一些骨头,像肘关节、膝关节、肩关节、髋关节等,它们可以朝一个方向或几个方向灵活运动。我们的横纹肌通过结缔组织(以上我们已作过论述)与这些骨头相连。大多数肌肉一端连接着骨头,另一端(直接或通过肌腱)连接着相邻的骨头。我们的有些运动需要整个身体慢慢伸直,例如,当我们站在足球上时,我们需要挺直身子。有些弧形运动需要很大的速度,例如,拳击中手臂的运动。
如果我们朝着一个特定的方向运动我们的肢体——例如,弯曲肘关节,那么这个活动所需的每一块肌肉或肌肉群(屈肌)会相应地有与之相反的肌肉(伸肌)作伸展手臂或使手臂伸直的运动。通常肌肉在接受来自大脑或脊髓的运动冲动时,会保持一定程度的肌紧张。可以用这样的事实证明:当腹部的静态肌肉被切断,断开的肌肉会向两端收缩。肌肉及其对抗肌(antagonist)的紧张使我们的动作匀称精细、自然流畅。当来自大脑或脊髓的运动神经冲动使我们举起手臂,这时屈肌会发生收缩;但与此同时,对抗肌则出现紧张减轻的情况。当特定的肌肉收缩发生时,肌肉会逐渐恢复其正常的大小和形状(放松状态)。
当我们的肌肉像一架机器那样运作时,它的效率如何呢?——认真
的测试表明,当肌肉系统像一架机器那样进行运作时,它的效率相当于蒸汽机。由卡耐基学院营养实验室(Nutrition Laboratory of the Carnegie Institution)测定的净功率(net efficiency)为略高于21%,而一架蒸汽机的净功率在15%~25%之间。
肌肉所需的营养:营养状况良好的肌肉含有一定数量的由血液循环带来的贮存食物。在血液中,这些食物以血糖(blood sugar)的形式存在着。肌肉组织能将这些血糖转化成糖原[(glycogen),这种糖原称为动物淀粉(animal starch)]。以糖原形式在肌肉中贮存的食物,在肌肉进行运动时,会被逐渐消耗。当原先贮存的食物被完全耗尽时,肌肉就会依赖由进一步的血液循环带来的血糖。无管腺(ductless glands)帮助肌肉增加食物供给,以下我将为大家作介绍。
肌肉产生的废物和疲劳:当肌肉进行工作时,在肌肉内会发生化学变化,结果产生二氧化碳(carbon dioxide)、乳酸(lactic acid)和其他一些酸性物质,还会带来许多“疲劳引起的副产品”。最后,肌肉无法继续工作。这时无管腺会抵消疲劳产生的副产品,以便援助肌肉(并给处在工作状态的肌肉增加血液供应,加速清除疲劳产生的副产品)。肌肉工作中最重要的过程就是消耗所贮食物的过程。
肌紧张——已经收缩的肌肉在短暂休息后可以再次收缩(除非它不再继续工作)。休息为消除疲劳并使血液带来新鲜的营养供给提供了时间。如果肌肉过度运动——过度肌紧张——那么恢复的时间就会很慢。然而,肌肉本身很少会因为过度运动而受到伤害,至少,在恢复能够产生的意义上来说是如此。
练习的效应:肌肉如果不被运用,其作用就会很快消退,甚至发生萎缩。缺乏锻炼意味着缺乏良好的循环,缺乏良好的循环意味着营养供给不足、废物排除不尽。如今,所有卫生学都认识到了为使肌肉保持良好状态而进行运动锻炼的重要性。对于繁忙的人们来说,卫生学家会建议他们进行简单的训练活动:而对于其他人来说,则建议他们加大运动量。有些人具有较多的空闲时间,卫生学家建议他们进行户外运动,而对那些长期使用某些特定的肌肉来从事活动的人们,则建议每天进行一定的活动以锻炼其他一些肌肉。一些社会机构,例如人身保险公司和商业组织,为正规的健美锻炼提供了方便。现在,人们已经达成一种共识:通过锻炼提高肌肉的健康,特别是使体内所有重要的内部器官健康。我们相信,经常性的合理锻炼可以使老人们长期保持青春,使他们比实际年龄看上去年轻;而年轻人则会显得更加青春美丽。
行为主义者特别重视这样的事实:强调运动的作用,能使肌肉柔和滋润,延长生命——总之,使你青春长驻、更加年轻。
平滑肌或非横纹肌系统:平滑肌主要参与人体内部器官的构成——相对于横纹肌来说,你可能不大熟悉。在讨论平滑肌之前,让我们先来看看人体“内脏”(viscera)的示意图——“内脏”是一个在行为主义心理学中应用很广的术语,这一术语之所以应用广泛,是因为我们逐渐认识到内脏器官的变化是引起人体许多主要反应的刺激。我们常常对某种反应无法说出其所以然。这时,引起反应的刺激可能是来自内脏的(形状或大小的变化,或者化学条件的变化)。
让我们在内脏的一般含义上扩大其外延,它包括:嘴、咽喉、食道、胃、小肠、大肠、心脏、肺、膈、动脉和静脉、膀胱、输尿管;性器官;肝脏、脾脏、胰脏、肾脏和人体的所有其他腺体。这样的扩展并不符合严格的科学分类,但是我们需要一个包括我们人体所有内部器官的心理学术语。
除了腺体(我们将在下文中讨论[2])之外,平滑肌组织在以上提及的这些内部器官的构成上占有主要地位。
许多内脏器官是中空的[我们有时称之为中空器官(hollow organs)],这些中空器官一般都是充满的或部分充满的:胃(食物),肺(空气),心脏、动脉和血管(血液),小肠(经过消化处于吸收过程的食物),大肠(排泄前的废物),膀胱(尿和其他一些液体),等等。中空器官的重要性还在于——它们会因为填塞得太满或空空如也而“提出抗议”——它们的内含物不停地运动,不断地改变。因此,它们不断地作出反应,而每个反应又形成一个能引起整个人体作出反应的内脏刺激。让我来具体描述一下。胃壁是由几层平滑肌构成的。当食物处于胃囊中时,胃壁是正常舒展的,肌肉也是舒展的。几小时之后,体内的食物开始进入小肠,这时胃就空了。于是,胃立即开始有节奏地收缩。这种有节奏的收缩作用[称为饥收缩(hunger contractions)]会使我们去寻找食物——有人甚至会因为饥饿而去偷盗、杀人。图3-11所示的是整个消化系统——嘴、胃、大肠和小肠。图3-12所示的是胃的一个横截剖面图。在膀胱和结肠中,情况则恰巧相反。当这些中空器官装得太满时,器官壁会膨胀,产生强有力的刺激,从而带来明显的反应——使我们去找地方排泄。输精管的膨胀会引起男性的性行为。[3]
图3-11 消化系统示意图
图3-12 胃的横截剖面图
心颤、心悸、心动过速等会导致一些明显的症状——缺氧、发热、发冷等等,也会导致我们膈和肺的活动发生显著变化。
我认为,有关平滑肌器官我们已经谈了很多。我们知道,在这些器官中,每秒钟都会发生数千次的反应,而内脏的每次反应都会作为一种刺激(因为内脏也与感官结构相连)唤起一般的身体活动——例如,它们能唤起横纹肌的运动。
我们的“环境”——我们的刺激世界——不仅有外部的对象,包括视觉的物体、听觉的物体和嗅觉的物体,而且还有内部的对象——饥收缩、膀胱膨胀、心悸、急促呼吸、肌肉变化等等。[4]
你们也许会认为我已经偏离了主题——我们讨论的是平滑肌。我已经有意地避免赘述。关于平滑肌是如何参与所有这些器官活动的,对我们来说实在是一个很大的主题,很难用简短的篇幅叙述清楚。但愿我已经就平滑肌在人体中的作用或多或少给予大家简洁而又如实的叙述。我还想补充一点——我们发现皮肤中有平滑肌——这就是皮肤起“鸡皮疙瘩”的原因;眼睛中有平滑肌,可以改变瞳孔的直径;甚至在人类的毛发中也有平滑肌。此外,在人体的其他许多部位也有平滑肌存在。
从生理学上说,平滑肌与横纹肌在许多特征上存在不同之处。但主要事实是相似的,都有收缩、舒展、潜伏期和恢复现象。
在下面一讲中,我们将讨论大家都感兴趣的问题——腺体的结构。
巴甫洛夫的讲座很受欢迎。
威廉。冯特(Wilhelm Wundt)在讲课。
[1]在我们的心脏,有着稍微不同的横纹肌。个别细胞较短,并呈现出相互联系的分支。由于这类肌肉仅仅在心脏里被发现,而且它们主司心脏的节律,所以我们不准备进一步去讨论它。我在各次讲座中也许经常会提到横纹肌,但仅指上述(a)提及的内容。
[2]请不要忘记,在内脏里我们还有结缔组织、上皮组织和神经组织。平滑肌组织至少在数量上决定了这些器官。
[3]在女性身上,看来没有导致性活动的压力,或者说缺乏这方面的压力。但是,我们知道,在某些雌性哺乳类动物身上,有着季节性发情;在人类女性身上,有着每月一次的月经。也许,女性在怀孕时,会现某些腺体的分泌(可能是无管腺的分泌)。怀孕在平滑肌内产生周期性或节律性的变化,而这些变化可能充当着性活动的刺激。我提出这些事实用以表明,在女性身上,对性活动的无条件刺激要比男性少得多。从生理学角度看,也许这是解释男女之间性水平差异的一个理由。这种差异过去尚未探明,现在也不是十分清楚。
[4]这些有力的内脏刺激被许多心理学家称做“内驱力”(drives)。为了使其更具戏剧性,它会成为活力论(vitalistic)。哥伦比亚大学(Columbia University)的伍德沃斯(R. S. Woodworth)教授在这方面犯有特别的过失。
第四讲 人体(Ⅱ)
人体各部分的结合及其运作:
腺体在日常行为中所起的作用
本讲的内容可以部分解释下面一些为什么:为什么心理病理上的行为障碍是由于长期处于一连串不幸的条件刺激侵袭的环境中造成的;为什么我们一旦脱离这种环境就会重新恢复健康。有时,我们通过言语組织将旧环境带入新环境中去。当我们到了一个新环境,要用新的语言和建立新的活动时,最好的方法就是通过废弃(disuse)来消除旧环境中显著的活动,使旧的演员失去其支配作用。许多年轻的精神病患者和许多年轻的罪犯通过这种方法得以治疗和改造——甚至当我们为希冀之事缺乏明确的计划而盲目工作时,也可以采用这种方法。我认为,沿着这些线索更加明确地进行研究工作,目前已经成为可能,尤其是在儿童领域中——困难儿童、低龄犯罪者。
华生与罗莉莎
华生与罗莉莎的两个儿子
华生与他的爱马“shadow”
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华生的第二段婚姻虽然短暂,但很幸福。妻子病逝后,他最喜欢在农场与动物为伴。
* * *
作为反应器官(reacting organs)的腺体:你原先也许并不认为腺体像反应器官一样具有特别重要的作用。如果我在你面前剥洋葱或释放催泪性气体,你可能不会逃跑,但你的眼睛却开始掉泪。同样,如果疼痛的刺激十分强烈,眼泪也会掉下来。掉泪的反应可以被条件化——悲伤的消息会引发一连串的眼泪——3岁小孩只要一见到医生就会哭鼻子。这类反应,不管是真是假,确实让我们中的许多人从父母的棍棒底下屡屡得以逃脱,或是填满了乞丐手里的钱钵,或是为政客们赢得了大量的选票。女性的眼泪还不止一次地改变了王国的命运。
如果我把你带到一个闷热的房间里,你的皮肤里的汗腺就开始活动;你的嘴巴开始湿润或干渴;这是由于唾液腺的过度分泌或分泌不足造成的。现在,你至少可以明白腺体是我们行为的器官——它们是重要的反应器官。它们与内脏(viscera)密切相关——形成内脏系统的一个组成部分。它们基本上不是肌肉器官[尽管也存在一定的平滑肌纤维(smooth muscle fibres)]。你们也许还记得,在上一讲里,我已经提到过腺体实际上是由高度特殊化的上皮组织(epithelial tissue)构成的。当它们作出反应时,不会像横纹肌(striped muscles)或平滑肌那样发生收缩,而是分泌液体。
管状腺(duct glands):如果想把每一种腺体具体化,阐述它们的构成情况,以及它们如何起作用,那势必会扯得太远。我们还是把它们划分为管状腺和无管腺(ductless glands)两大类型。管状腺有一根小管从腺体一直通到体外(例如,汗腺)或通到内腔(例如,唾液腺)。它们一般分泌一定数量的这种或那种液体或固体(例如,内耳中的耳垢)。整个消化道排列着一些小腺体——切具有黏液(mucous)的器官,例如,鼻孔、口腔、舌、性器官等等,都因为黏液腺作用而保持湿润。
有许多管状腺有助于我们消化食物。口腔内的唾液腺分泌出唾液,有助于消化过程的开始。胃囊中几种不同类型的腺体有助于消化过程的继续。然后,在小肠内或附近的腺体,分泌出液体来帮助消化过程的完成。在这些腺体中,主要有胰腺(分泌胰液),肠壁上的腺体(图4-1呈示了排列在肠壁上的腺体细胞),肝脏(分泌胆汁)。人体的大腺体之一是分泌尿液的肾脏。
图4-1 上皮细胞组合成肠壁组织
诱发腺体反应的无条件刺激来自感觉器官(sense organ)。换言之,分泌反应(secretion responses)像运动反应(motor responses)被唤起的方式一样(通过感官刺激)被唤起。
通过上述管状腺的简短说明,你们还会坚持腺体分泌与人类高级行为形式没有多大关系的看法吗?你们会同意我关于“低级分泌反应可怕地控制着我们所谓的高级行为形式,尤其是当它们中的一种或几种失调时”的说法吗?有时,唾液腺分泌过度或分泌不足;如当我们着凉时鼻腔中的小黏液腺会过度分泌;消化道分泌失调或分泌不足使喉咙干燥过敏;肾脏过度分泌,膀胱充盈,性器官分泌物过多——所有这些都会改变我们的整个行为。甚至我们的社会行为也与之相关。如果位于内脏各壁腔的腺体出了差错,我们可能会伤害朋友的感情,糟蹋一份好的工作,甚至失业,并且还可能更加糟糕,而我们却无法解释造成这些差错的原因。我将重申我们不能用言语来描述内脏和腺体的反应。
无管腺[有时称做内分泌器官(endocrine organs)]:近年来,生理学界和医学界集中了大量精力探讨令人难以捉摸却又不断引起人们兴趣的无管腺构造。正如我们所看到的那样,管状腺通过管道开口分泌液体。这些分泌反应主要取决于它们的活动。再者,分泌的数量可以测量。
无管腺的情况就与此不同了。尽管腺体也有可能很大,例如,甲状腺,但其分泌物是微量的——由于数量过少,以至于无法用已知的生物方法采集或直接测量。
而且,这些腺体没有外部开口。那么,它们的分泌物是怎样释放进入人体的呢?答案可能已经给你们了。把这些(封闭的或无管的)腺体看做一个化学实验室——每一个腺体都在制造微量的但却有力的化合物或化学物体(有些是我们现在才知道的)。当血液流经这些腺体细胞,会把化学物质带走,并运送到其他器官;有时,则是间接地从发生分泌的腺体中将其带走。这些微量化学物体能够唤起人体许多其他器官内的活动。我们给这些无管腺的分泌物取一个名称——激素(hormones)——其含义是指能够激发或唤起活动的物质。激素是腺体激发或抑制人体另一部位(通常是被唤起或被抑制的另一种无管腺)的活动的化学递质(chemical messengers)。我们对无管腺分泌的了解主要集中在它们像药物作用于人体那样的活动上。无论在人体基本营养还是人体生长方面,它们都起到了非常重要的作用。同样,它们在人类一般行为方面也起到了十分重要的作用,正如我们下面将要看到的那样。
最重要的内分泌腺(endocrine glands):最重要的无管腺是(1)甲状腺(thyroids)和甲状旁腺(parathyroid);(2)肾上腺体(adrenal bodies);(3)脑垂体(pituitary bodies);(4)松果体(pineal body);(5)所谓的发身腺(puberty gland)。此外,像外分泌(external secretions)一样,还有另外一些腺体,例如,胰腺、肝腺、胸腺等等,但是上述五种是比较重要的。
甲状腺:男子在喉结以下顺着气管摸,就可以感觉到甲状腺的存在。女人没有喉结,但她们可以在相应的部位感觉到甲状腺的存在。这是一种相当大的腺体。腺上有两叶通过横跨于气管之前的桥梁般结构而联结。它主要由特殊的上皮细胞构成,无管,在它上面有着众多的直接通往腺体细胞的血管与神经纤维。
这一腺体可以分泌一种极为有力的化学物质。这一化学物质已经通过实验被提取,并能在实验室中制造。我们称之为甲状腺素(thyroxin),它含有60%的碘(iodine)。
甲状腺素对生长发育的作用:如果一个孩子生下来就伴有甲状腺素不足或缺乏,他将是一个呆小病患者(cretin,又称愚侏)——生长停止,骨骼无法坚固(不完全骨化),皮肤干燥,头发干枯而无光泽,生殖器官无法发育。正常行为明显受到影响,只能学会最简单的事情。随着年龄增长,这种情况无法得到改善,其反应保持婴儿状态。
如果成人由于疾病而导致甲状腺素缺乏,那么,他们在身高体形上不会受影响,但会出现其他一些破坏性症状——皮肤苍白湿冷,头发干枯脱落,体重下降,一般性活动能力降低。
感谢现代生理科学的发展,使成人和儿童因此获得信心。儿童确实可以通过摄入绵羊甲状腺或定期摄入小量的甲状腺素来重新恢复正常生长。在这两种摄入情形里,摄入的过程必须持续终生。
有时,甲状腺会亢进(over developed),释放过量的分泌液。这时人体活动水平提高,所有机体活动过程加速(格雷夫斯病,Grave’s disease),血压升高,心跳加快。个体表现为活动过度,容易激动,经常失眠。在这种情况下,一般采用外科手术治疗——即切除部分甲状腺。现在,更多采用的方法是“特殊摄入疗法”。碘——令人轻松的处方——使人从传统的手术治疗中解脱出来,获得安宁和自由。
一般来说,甲状腺的作用好比整个人体的统帅。如果分泌过度,人体每个细胞的活动性会提高;如果分泌不足,人体每个细胞的活动性会降低。
一切行为主义者对生理学家就腺体问题所能告诉我们的每件事情都感兴趣,是不是有些奇怪?
甲状旁腺:在甲状腺每叶附近(有时置于小叶内),有两个如豌豆大小的结构(总共有4个)。这些结构是由特殊的上皮细胞构成的固体块结构。甲状旁腺的确切作用尚待证实,但我们清楚切除甲状旁腺会有什么样的后果。偶尔,在切除有病的甲状腺时,甲状旁腺会因故而被切除。如果被完全切除,会导致死亡,无论在人类还是在其他哺乳类动物身上都是如此。随着甲状旁腺的切除,动物表现出肌肉震颤——痉挛,收缩不协调,体温升高,呼吸急促,呕吐腹泻,最后导致死亡。现在可以确认,甲状旁腺的分泌物具有监督和抑制神经系统活动过度的作用(抑制神经细胞活动)。看来它的分泌物对骨骼组织和牙齿构造所需钙的存积也具有一定的影响。在少数病例中,有些小动物在切除甲状旁腺后尚能生存几周。这些动物表现出骨质疏松,牙齿松动。甲状旁腺素(从绵羊甲状旁腺上提取)的摄入可以使这些因切除甲状旁腺而遭痛苦折磨的动物生存下来,但尚未找到令人满意的方法来使这些动物长期存活。至今还不能分离从甲状旁腺中提取的化学物质。
肾上腺:肾上腺位于肾脏附近,左右各一。切除肾上腺,会导致死亡。切除左右肾上腺,动物会出现肌无力症状,体温下降,心跳减慢,一般在3天后死亡。
肾上腺所分泌的物质[来自它的一个部分——髓质(medulla)]已经由约翰?霍普金斯医院(Johns Hopkins Hospital)的埃贝尔(Abel)和其他一些人提炼成功。我们称之为肾上腺素(epinephrin)。
在情绪激动的情况下,会有相当数量的肾上腺素释放出来并进入血管。在强烈的情绪兴奋状态下(例如,“恐惧”、“愤怒”、“悲痛”),会出现持续强烈的肌肉作用。
在兴奋性刺激情况下,肌肉作用增强的原因主要有以下几个因素:我刚刚提到在肝脏里贮存着一种食物,称做糖原(glycogen)。我们已经知道,在情绪激动的情况下,血液中的肾上腺素含量会增加,而肾上腺素能分解肝脏中的糖原,并以血糖(blood sugar)形式释放进血液中,血糖作为备用的食物被输送给正在工作的肌肉。血液中的肾上腺素还会引起动脉血管扩张,并使处于工作状态的肌肉中的血流量加大,流速加快。此外,它还能迅速清除因肌肉活动而快速累积起来的废物。哈佛大学(Harvard University)的坎农(Cannon)教授发现了肾上腺机制(adrenal gland mech-anism),这种机制能使动物奔跑起来更为迅速,争斗起来更为剧烈、持续时间更长。对人类来讲,这种机制在充满敌意的环境里是激发争斗的生物因素。
脑垂体:这一很小的组织位于大脑的后下方。如果在口腔上腭的后部打开一个小口,你首先可以看到的是脑垂体,然后是大脑。它的构成可以分为前部(anterior division)和后部(posterior division),每一部分都可看做是一个独立的腺体,分别释放一种(或几种)特殊的激素。
脑垂体前部或前叶:如果切除前部或前叶,人会在几天之内死亡。体温下降,步履不稳,憔悴,腹泻。当年轻时由于疾病而使前叶部分分泌过量时,整个人体会生长过度,造成巨大畸形(你可能在马戏场里见过这种生长过度的巨人);当成年后出现分泌过度时,脸和四肢的骨骼会出现肥大症状。
至今还没有人成功地提炼出此类激素。从脑垂体前叶提取垂体部分看来效果甚微。目前,我们所能掌握的医学证据表明,脑垂体前叶的分泌物对人体的骨骼和结缔组织的生长会产生深刻的影响,这一点是毋庸置疑的。