物理世界的結(jié)構(gòu)具有層次性。物理世界中有輕子、夸克等粒子，夸克和膠子組成核子（質(zhì)子和中子），核子組成原子核，原子核和電子組成原子，原子形成分子，再到大分子，到宏觀的物理世界，甚至宇宙，這就是無生命的物理世界的層次性。物理學(xué)在研究某一個(gè)物質(zhì)層次時(shí)往往忽略比它更小的層次，比如說對超導(dǎo)體的研究就不涉及對原子核反應(yīng)的研究，但物理世界的這些層次又是統(tǒng)一的。
正像物理世界具有許多層次那樣，腦的結(jié)構(gòu)和功能也具有許多層次。心理科學(xué)和神經(jīng)科學(xué)研究腦的結(jié)構(gòu)和功能，涉及從分子到行為的許多層次。分子指生物體內(nèi)，特別是腦內(nèi)的分子；行為指個(gè)體的各種反應(yīng)、動(dòng)作和活動(dòng)。
從分子到行為，存在哪些不同的層次呢?從生物學(xué)角度來看，大腦有組織結(jié)構(gòu)和功能分工。在宏觀方面，我們對腦的組織結(jié)構(gòu)已經(jīng)認(rèn)識(shí)得很清楚了。在微觀方面，基因、各種蛋白質(zhì)分子，與其他生物分子一道組成了神經(jīng)細(xì)胞（神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞）。神經(jīng)元又通過突觸形成連接，組成回路，進(jìn)而按一定的分類組成不同的亞區(qū)，*終形成宏觀的腦區(qū)，如大腦皮層、中腦、丘腦，以及腦干、脊髓等。
腦的結(jié)構(gòu)與功能是相輔相成的，結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)。神經(jīng)元和神經(jīng)回路結(jié)構(gòu)和功能的多樣性以及它們之間復(fù)雜的聯(lián)系導(dǎo)致了腦功能的復(fù)雜性�？梢韵胂�，神經(jīng)系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)和功能兩個(gè)層面都可以不斷地分為次級系統(tǒng)，各個(gè)次級系統(tǒng)之間有復(fù)雜的聯(lián)系和相互作用。隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，功能的復(fù)雜性也增加，并在一定條件下實(shí)現(xiàn)某種質(zhì)的飛躍，如出現(xiàn)人類高級精神活動(dòng)。神經(jīng)系統(tǒng)的高級功能是通過腦內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。在這個(gè)意義上，分子和
細(xì)胞的功能可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)導(dǎo)致心理過程。
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