交换原理即心理第四原理，是心理五原理之一。交换原理阐述样本的产出机制，阐述样脑各层次结构（神经元、神经元群、核团或功能区、脑）的功能，是根据经典神经元学说、经典反射理论接合大量的实验研究资料，深入研究，经过长达数年的反复验证，证实神经元具有交换信息的功能，为揭开意识、心理奥秘打下了坚实基础。

各层次脑结构的功能（意识、心理的发生机制），即意识、心理是通过交换实现的。交换是样脑各层次结构的普遍功能,样脑通过多波次的交换产出各种样本，点亮丘觉产生对事物多个方面的认识。交换是各个功能系统的样脑、样脑各层次结构的普遍功能，各功能系统的样脑，每个样脑各层次的结构包括神经元、神经元群、核团，通过多次的信息交换或样本交换实现样本的交换、产出，点亮丘觉产生意识，并形成复杂的心理活动。

1、交换的类型。交换分为元交换、样本交换，我们把单个神经元的交换称为元交换，神经元群的交换称为样本交换，我们一般所说的交换为样本交换。神经元以上层次的样脑功能，即神经元群（或柱）、功能区（或核团）、脑的交换功能，是以神经元的交换功能为基础，各个神经元之间联合作用共同实现的。信息或样本是各个神经元遗传信息的集合，样本交换是集合之间的交换，是各个元交换组成的集合之间的交换。

2、交换的传递与分析、条件反射。交换又分为许多层次，从信息传入脑区域开始，样本交换呈波浪状一波一波的向外传递，这就是分析，也是条件反射的实质。

3、承载样本交换的样脑主要是大脑皮质。

我们的各种意识、心理活动，对事物的认识理解都是通过交换产生的，交换是神经元以上层次的神经结构的功能。交换分为元交换和样本交换两种，元交换是交换的基础，样本交换是复杂交换的方式。

第一，单个神经元之间通过信息交换实现基本的交换、产出。在神经元中遗传有信息，神经元根据遗传信息对照传入信息，发放相应信息，信息从一个神经元转移变换到另一个神经元，完成信息的交换、产出；第二，神经元群之间通过信息交换实现复杂交换、记忆，产出样本点亮丘觉产生意识，进而导致各种意识、心理活动。一个传入信息激活的是一群神经元，信息交换是一个神经元群与另一个神经元群的交换，经过多个层次的神经元群的信息交换，实现复杂交换、记忆，经过层次越多，复杂程度越高。每个层次的神经元群产出的信息是具有一定意义的样本，这些样本都能点亮丘觉进入意识。各种意识、心理活动就是各个功能系统的神经元群共同作用的结果。以大脑皮质的视区、听区、躯体感觉区为信息传入中心，神经元群一级一级向外扩散，离传入中心越远，交换的级数越多，样本也就越复杂。

神经元以上层次的神经结构，神经元群、核团、脑通过连续的信息交换实现样本交换、联结，实现样本的深入交换，通过样本交换获得有价值的样本，点亮丘觉产生对事物的认识理解。

1、神经元是一个交换信息的功能单位，每个神经元必须完成信息的交换功能，接纳传入信息，交换传入信息，发放相应信息，这是神经元存在的意义所在。如果神经元因损伤、疾病等原因导致神经元失去传入或者不能交换或发放，神经元就会发生溃变。

2、神经元中先天遗传有信息，不同的神经元遗传有不同的遗传信息，样本是各种遗传信息的有序集群，是事物在脑中的符号，代表着这个事物的意义，样本越复杂，包含的遗传信息越多。

3、先天反射能够先天实现样本交换，接纳其他神经元的传入样本，传出自有的遗传样本到效应器；先天反射所发放、传出的样本往往是一些较为简单的遗传信息，或者是多个有限遗传信息的简单组合。

4、对客观事物的认识是后天习得的，联结是在各个神经元通过后天学习建立样本、建立反射路径，实现样本交换；丘脑发放丘觉的功能也是通过样本交换实现的，需要建立样本与丘觉的联结，样本才能通过联结路经点亮丘觉产生意识；各个神经元的联结也就是各个遗传信息乃至信号、信息的联结，也就是记忆。

1.1神经元的功能

神经元是一个交换信息的功能单位，神经元根据自有信息对照传入信息，产出相应信息。

经典的神经元学说认为，神经元是一个单向传递信息的功能极性单位，就是说，树突和胞体是感受性的，而轴突则将神经元的信息传给别的神经元或效应细胞。虽然经典的神经元学说认为神经元是一个单向传递信息的功能极性单位，但是复习有关神经元研究资料，很容易发现，神经元之间通过突触传递信息，不是信息的原样交接、搬动，而是一个神经元对另一个神经元的激活，即一个神经元的信息激活了另一个神经元的对应信息，实质上是一个信息的交换。通过对经典神经元学说、经典反射理论的深入研究，结合大量的临床病例发现，神经元中遗传有信息，神经元的功能就是根据传入信息，参照自有的遗传信息，发放一个对应信息。

信息交换是神经元的功能。神经元根据传入信息（即样本）对照自有信息（即自有样本）传出相应信息（也是样本），这是神经元必须完成的功能，是神经元存在的意义所在。神经元传入、对照、传出任何一环的丧失，这个神经元也就不能发挥完整功能，失去存在的意义。临床病例发现，如因损伤、病变等原因导致某些神经元不能接受传入、交换、传入中一个环节的缺失，这个神经元也就失去了存在的意义，进行神经解剖会发现，这些神经元发生了溃变。

反射或者说神经元的样本传入、交换、传出，是所有意识、心理活动的基本形式。神经元的功能就是样本的交换、产出。当有样本传入时，这个神经元就被激活，与自有样本进行对照，找出异同，产出一个与传入样本对应的样本发放出去。

先天反射是少数而又简单的，更多的神经元没有先天的传入、传出路径，要实现其功能就必须建立与其他神经元的联结，获得样本传入、传出路径，实现反射活动。

1.1.1 神经元的遗传信息

1、神经元中遗传有信息。我们从一些先天反射中可以知道在神经元中存在遗传信息，如食物反射、性反射、防御反射等，再如我们常见的强光刺激引起瞳孔收缩，外物刺激角膜引起眨眼，叩击膝部引起小腿的弹跳等等，这些控制效应器动作的冲动是神经元发放的，神经冲动不会凭空产生，源自于神经元中的遗传信息，没有这个遗传信息也就不会有神经冲动。遗传信息也是构成样本的单元，当感受器将感受到的冲动（即感受样本）传入中间神经元，中间神经元发放样本到效应器，效应器按照样本产生相应动作。当然，一般这类样本是极其简单的，产生的动作也是极其简单的。遗传信息也是构成丘觉的单元，当冲动传入到丘脑，丘脑发放丘觉，或者产生感觉，或者产生知觉。

2、遗传信息的后天作用。神经元中的遗传信息有一定的宽度、广度，或者说有一定的响应范围，在后天通过开启或关闭某一节段，从而使不同的神经元对不同的信息起反应。

3、神经元遗传信息是实现交换的先决条件。要进行事物或信息的交换，首先要进行信息分解。传入到脑内的信息是各种事物的混杂，一个事物与另外一个事物之间没有分界，脑首先要将这些信息进行分解、合成，将信息中的每个事物分离出来，点亮丘觉产生对事物的意识。对信息的分解，不同的神经元分解不同的遗传信息，每个神经元只对与自有遗传信息向一致的信息起反应，于是这个信息就被分解为各种遗传信息的集合，其中具有对应联系的遗传信息合成表示某个事物，另外一些具有对应联系的遗传信息合成表示另外一个事物，实现交换过程。

1.1.2 元交换

样本交换。单个神经元的反射过于简单，具有心理意义的反射是神经元群完成的。神经元群的反射呈现级次性，随着反射级次的递增，产出的样本也就越加清晰精确，达到产生意识、心理的层次。每一个环节的传入、传出都是样本的传入、传出，上一个反射传出的样本到下一个反射，下一个反射又传出一个样本到下一个反射，一级一级的交换样本、传递样本。当感受器受到刺激，眼睛看到事物、耳朵听到声音后，感受器发出的冲动传入到枕叶的视区、颞叶的听区，引发大脑皮质一连串的交换活动，最终产出多个表示事物的样本，这个样本点亮丘觉，从而使这个事物进入意识。反射或样本交换过程可以一直持续下去，即使传到效应器，仍然又从感受器返回，实现样本的交换。样本交换过程中，产出的样本可以产生意识，并进一步实现各种心理活动。

先天反射可以先天实现样本交换，但更多的样本交换是在后天形成的。一方面，先天反射是非常简单而有限的，我们对客观事物的认识是通过后天学习掌握的，在我们人类更多的神经元没有先天建立有效的反射路径，需要通过后天学习建立，达到对客观事物的认识；另一方面，没有先天反射路径的这些神经元又必须通过反射活动实现样本交换，实现自身功能。因此，这些神经元就会通过突触试探与其他神经元建立联系，当这种联系获得进一步的肯定或否定，逐步形成反射路径，达到实现其样本交换的目的，这个通过学习建立反射路径的过程就是联结。

反射的形式。脑中的反射是非常复杂的，按照产生的效果可以分为两类：产生意识的反射和产生运动的反射。产生意识的反射通过一级一级的样本交换，最后输出一个样本到丘脑，丘脑合成发放丘觉产生意识；产生运动的反射有部分样本也要进入意识，但具体控制运动的样本（运动程序、指令）是不进入意识的。

1.2 交换

神经元、神经元群、核团、脑的功能就是接受传入样本，对照自有样本，发放对应的自有样本，这是实现其功能的基本方式，各个神经元、神经元群、核团、脑在接纳传入样本之后，都要发放传出样本，每一个环节都是如此，实质上实现了样本的交换。

反射在本质上就是进行样本交换，所有的脑乃至神经元的功能都是完成样本交换，我们所有意识、心理活动都是通过反射实现的，也就是通过样本交换实现的。样本的交换在脑内是不能停止的，可以一直传递下去，这是神经元、神经元群、核团、脑的基本功能决定的，神经元、神经元群、核团、脑的活动就是接纳传入的样本，发放自有样本，从一个环节到下一个环节，交换一直传递下去。如果没有交换或传递，也就没有神经元在活动。

1.2.1 样本交换

当某一个脑被激活，在不同的时间这个脑中出现三个样本。首先是激活功能的样本，这个样本是另一个脑交换产出的，激活这个脑后，这个脑将这个样本作为当前的交换对象进行交换，交换这个样本具有的意义；第二个是参照样本，这个样本是存储在脑中自有样本，与交换功能连成一体，交换是参照自身存储的样本进行的，找出当前样本与自有样本的差异；第三个样本是产出样本，当找出差异后，产出一个新样本，这个新样本与当前事物相符合，点亮丘觉的同时激活样脑。在完成这次交换的过程中，这个脑会将交换的异同之处保存下来，实现存储功能。

脑的交换功能就是进行样本存储、交换、产出，交换样本的同时实现样本存储并最后产出，这三个功能是一体的。样本是脑交换的工具，脑接收传入的信息或样本，经过交换，传出样本。大脑前额叶、大脑大脑后部、下丘脑、纹状体、小脑都是独立的样本交换结构，都能够独立完成样本交换功能。

事物的意义有多重，不同的脑交换不同的意义，遗传样本的交换是非常简单的，点亮丘觉也只产生简单的意识。联结样本数量庞大，种类繁多，样本交换的类型多样、过程复杂。一般情况下，大脑大脑后部首先交换出事物的本身意义，在样本点亮丘觉的同时激活大脑前额叶、下丘脑的交换功能，前额叶交换事物的相对意义，下丘脑交换产生感受。如果事物与运动有关，纹状体、小脑的交换功能也被激活，交换控制运动的程序、指令，交到大脑额叶执行。

大脑大脑后部、大脑前额叶、下丘脑之间可以相互激活交换功能，每一个脑交换产出的样本除了点亮丘觉外，还激活样脑的交换功能。除了大脑大脑后部样本可以激活大脑前额叶、下丘脑的功能外，大脑前额叶产出的样本能够激活大脑大脑后部、下丘脑的交换功能，下丘脑样本能够激活大脑前额叶、大脑大脑后部的交换功能。当大脑前额叶交换出事物的相对意义后，产出样本点亮丘觉的同时激活大脑大脑后部的交换功能，交换事物的本身意义，并激活下丘脑的交换功能产生感受。当下丘脑产生感受后，感受样本点亮丘觉的同时激活大脑大脑后部的交换功能，交换感受的本身意义，激活大脑前额叶交换感受的相对意义。

大脑样本的形成、分布、交换都遵循中心扩散规律，以信息传入大脑的感觉区（如视区、听区、躯体感觉区等）为中心，样本从笼统到精细向外扩散，离中心越远样本越精细；向外扩散的方向不同，样本的内容也就不同，方向差异越大内容差异越大。交换也是从中心开始向外扩散，由笼统趋于精细。中心扩散规律是主要适用后天建立的样本，如大脑顶枕颞样本，初生婴儿在与客观事物接触的过程中，只能形成模糊认识，建立笼统样本，进行简单交换，然后通过学习一步一步趋向精确，建立以感觉区为中心、向外逐渐精细的样本，大脑各区域的交换功能也是以感觉区为中心向外逐步精确。当眼、耳等感觉器官接收的信息传到大脑感觉区，大脑使用已有样本一步一步进行交换，整理出一个个相符的样本，这些样本都能点亮丘觉产生意识。

1.2.1 大脑皮质的样本交换

反射以感觉传入功能区为中心，逐级向周边扩散，离中心区越远，反射的级数越多，样本交换的次数越多，产出的样本也就越精确。

大脑皮质感觉传入功能区主要有视区、听区、躯体感觉区，分别接受眼睛、耳朵、皮肤传入的视觉、听觉、触觉信号。