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热点05 生物技术
角膜是眼睛的“镜头”,据统计,全球约有上千万人因角膜疾病失明,角膜移植是治疗这类疾病的有效方法。但由于角膜供体有限,许多需要角膜移植的患者只能在黑暗里等待。近日,南开大学电子信息与光学工程学院教授徐文涛团队设计并概念验证了一种具有感觉的人造智能角膜,让人造角膜距离人类原生角膜更近了一步。
徐文涛团队研发的人造智能角膜,通过人造反射弧重建“原生感觉”。团队分别以传感器振荡电路、氧化锌锡(ZTO)纤维基人造突触和电致变色器件作为感受器、处理核心和效应器,实现了对外界机械和光刺激的编码、信息处理以及透射光的调节。团队使用数字对准的ZTO纤维作为人造突触的沟道,探究出了调控长、短程突触可塑性的新方法。ZTO纤维不仅长而连续、绿色无毒、成本低廉、光学性能优异(透过率>99.89%,雾度。徐文涛介绍,团队已经将人造智能角膜装备用于机器人进行概念验证,它不仅可以模仿眼轮匝肌的收缩,像人类原生角膜一样具有保护、触觉感知和光折射功能,并且拓展了光感知和环境交互能力,为眼睛在光强度不断变化的环境中提供了额外的自适应保护。“未来,经优化后的成熟人造智能角膜在神经修复和视觉康复方面具有广泛的应用前景。”徐文涛说。
热点命题1:眼球结构及功能
1.黑眼球是指虹膜,白眼球是指巩膜。
2.虹膜可以调节瞳孔大小,当人从暗处走到亮处时,瞳孔缩小;当人从亮处走到暗处时,瞳孔放大。
3.晶状体具有折射作用的最主要的结构;人眼能看清远近不同物体是由于晶状体的调节;在成像过程中相当于凸透镜的是晶状体。
4.视网膜:有感光细胞;视觉感受器;成像位置。
5.视觉的形成过程:物体反射的光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜(形成物像)→视神经→大脑皮层的视觉中枢(形成视觉)。
热点命题2:近视的成因及矫正
近视眼①原因:晶状体的凸度过大或眼球的前后径过长,远处物体反射来的光线落在视网膜的前方。
②矫正:可配戴凹透镜。
③预防:要做到“三要和四不看”
热点命题3:神经调节
1.神经元是神经系统结构和功能的基本单位。包括细胞体和突起两部分
2.反射是神经调节的基本方式。
3.反射的结构基础——反射弧
4.反射弧组成:感受器传入神经神经中枢传出神经效应器
5.与语言文字有关的反射是人类特有的反射。如:望梅止渴,谈虎色变。
热点命题4:人体免疫防线
1.人体三道防线:第一道防线:皮肤和黏膜
第二道防线:体液中的杀菌物质和吞噬细胞
第三道防线:免疫器官和免疫细胞
2.泪腺分泌的眼泪具有杀菌和润滑眼球的作用,泪液中的溶菌酶可杀死细菌,属于第一道防线。
一、选择题
1.俗话说:“眼睛是心灵的窗口”。眼睛作为人类最重要的感觉器官之一,不仅方便了我们的日常生活,还让我们看到了丰富多彩的外部世界。如图为眼球结构示意图。下列叙述中,不正确的是( )
A.当人从暗处到明处时,图中的3会缩小
B.10内的平滑肌可以调节4的曲度
C.结构8含丰富血管,能给7提供营养
D.结构8内有许多感光细胞,能感受光线刺激并产生神经冲动
2.“眼睛是心灵的窗户”,外界物体反射来的光线经过晶状体折射后在以下什么结构形成物像( )
A.大脑视觉中枢 B.晶状体 C.视网膜 D.睫状体
3.“遵守交通规则,安全文明出行”是中小学生远离交通事故,保障人身安全的重要准则。小西骑车遇到红灯信号停车等待时;下列说法正确的是( )
A.遇到红灯停车等待属于简单(非条件)反射
B.参与该反射的神经中枢只有视觉中枢
C.完成“红灯停”反射的结构基础是反射弧
D.眼中形成红灯信号物像的部位是晶状体
4.不论看较近或较远的物体,对于正常人来说都能使物像落在视网膜上,这主要是因为( )
A.视网膜可以前后移动调节 B.眼球的前后径能随意调节
C.瞳孔可以缩小或放大 D.晶状体的曲度可以调节
5.某花农在采摘玫瑰时,不小心手被刺扎到而缩回。该反射过程中,其感受器和效应器分别位于图中的( )
A.①和⑤ B.⑤和① C.②和④ D.③和④
6.交通法明确规定不得酒后驾车。醉酒的人驾车时会出现反应慢、动作不协调等现象,影响各项操作的准确性。造成驾车人反应慢、动作不协调的主要原因是酒精麻醉了人的( )
A.大脑和小脑 B.大脑和脊髓
C.小脑和脊髓 D.脑干和小脑
7.脑机接口技术靠直接提取大脑皮层中神经元产生微小的电流信号,来实现脑与设备的信息交换。近日,清华大学科研团队利用该技术,帮助一名高位截瘫14年的患者通过意念控制手套外骨骼持握,实现了“用手喝水”的梦想。下列叙述不正确的是( )
A.大脑皮层是人体调节生命活动的最高级中枢
B.人体的运动不仅靠运动系统来完成,还需要神经系统的调节
C.神经系统结构和功能的基本单位是神经元
D.自然状态下,用针刺激高位截瘫患者手指,有感觉无反应
8.科学家将鱼的抗