交换原理是心理学五大原理之一，它探讨的是样本的产出机制以及大脑各层次结构的功能。这一原理是基于经典神经元学说和反射理论，结合大量实证研究得出的结论。交换原理的研究成果为揭示意识和心理的本质提供了重要的科学基础。

交换原理指出，意识和心理的发生机制在于交换。大脑的不同层次结构，包括神经元、神经元群、核团或功能区、脑，均具备交换信息的能力。通过多波次的交换，大脑能产出多种样本，从而产生对事物的认知。交换不仅是单一功能系统的大脑及其各级结构的普遍功能，而且还是各个功能系统之间交流的重要手段。大脑皮质是承载样本交换的主要部位。

交换可分为元交换和样本交换。元交换指的是单个神经元之间的信息交换，而样本交换则是指神经元群之间的信息交换。通常所说的交换是指样本交换。神经元以上的样脑功能，如神经元群、功能区、脑的交换功能，是由神经元间的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。

交换分为多个层次，从信息传入脑区域开始，样本交换呈现出波浪状的一波一波向外传递，这既是分析的过程，也是条件反射的实质。

大脑皮质是承载样本交换的主要结构。通过连续的信息交换，神经元群、核团、脑实现了样本交换、联结，从而获得了有价值的信息，点亮丘觉产生了对事物的认识。

意识和心理活动是通过交换产生的。交换分为元交换和样本交换，前者是交换的基础，后者是复杂交换的方式。单个神经元之间的信息交换构成了基本的交换和产出。神经元群之间的信息交换则形成了复杂交换和记忆，最终点亮丘觉产生意识。大脑皮质的视区、听区、躯体感觉区是信息传入的中心，神经元群一层层向外扩散，交换的级数越多，样本就越复杂。

神经元以上层次的神经结构，如神经元群、核团、脑，通过连续的信息交换实现了样本交换、联结，从而获得了有价值的信息，点亮丘觉产生了对事物的认识。

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。

神经元的遗传信息

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。

先天反射

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。

后天习得

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。

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。

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。