2.5 人脑的高级功能(word教参)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中生物学选择性必修第一册（人教版2019）

第5节　人脑的高级功能 　　[课标要求]1.概述人脑的语言中枢及其相应分区。　2.明确学习、记忆、情绪等都是大脑的高级功能。 （见学生用书P43） 知识点1　语言功能 1.语言文字是人类社会　信息传递　的主要形式，也是人类进行　思维　的主要工具。 2.语言功能是人脑　特有　的高级功能，它包括与　语言、文字　相关的全部智能活动，涉及人类的　听、说、读、写　。 3.人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的，这些特定区域叫言语区。 知识点2　学习与记忆 1.概念：学习和记忆是指　神经系统　不断地接受刺激，获得新的　行为、习惯和积累经验　的过程。 2.特点：不是由单一脑区控制的，而是由　多个脑区和神经通路　参与。 3.记忆过程的四个阶段及其联系 知识点3　情绪 1.概念：人对环境所作出的反应。 2.情绪波动的调整方式：积极建立和维系良好的　人际关系　、适量运动和　调节压力　。 判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）上自习课时边看书边记笔记是与人体高级神经中枢直接联系的活动。（　√　） （2）大脑皮层语言H区损伤，导致人不能听懂别人讲话。（　√　） （3）学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。（　√　） （见学生用书P43） （教材P39“旁栏思考”）在学习过程中，老师经常强调要动用多种器官。这有什么道理？ 提示　学习的过程中是一个信息获取与加工的过程，在获取信息的过程中需要多种器官的共同参与；学习与记忆不是由单一脑区控制的，而是有多个脑区和神经通路的参与。 探究点1　语言功能 1.阅读资料，回答问题： 资料一　一位病人能听懂别人讲话，能用面部表情和手势同别人交流思想，可是说话非常困难。经检查发现，病人与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常。病人死后，经解剖发现，他的大脑左半球的S区发生了病变。 资料二　一位病人能主动说话，听觉也正常，但他听不懂别人说话，连自己的话也听不懂。病人死后，研究者发现他的大脑左半球的H区有病变。 （1）W区与S区接近躯体的运动中枢，V区接近视觉中枢，H区接近听觉中枢，这样的分布能给你什么联想？ （2）大脑皮层的语言中枢有什么特点？ 答案　（1）这样的分布有利于相应高级中枢的指令及时送达。 （2）大脑皮层的语言中枢是人类所特有的，分布于不同区域、分工明确，但它们之间有密切联系。 2.阿尔茨海默病是老年人常见的一种疾病，该病主要表现为患者的记忆和语言功能逐渐丧失、计算和推理等思维能力受损（如迷路）、情绪不稳定。研究发现，该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。 （1）上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能？ （2）人的大脑有哪些区别于动物大脑的高级功能？ 答案　（1）说明人的大脑有语言功能、计算和推理能力等。 （2）人的大脑区别于动物大脑的高级功能是语言功能。 1.常见的生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢 生理或病理现象 参与或损伤的神经中枢 考试专心答题时 大脑皮层V区和W区（高级中枢）参与 聋哑人表演“千手观音”舞蹈时 大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢参与 某同学跑步时 大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓参与 植物人 大脑皮层损伤，小脑功能退化，但下丘脑、脑干、脊髓功能正常 高位截瘫 脊髓受损伤，其他部位正常 【例1】（2022·辽宁）下列关于神经系统结构和功能的叙述，正确的是（　　） A.大脑皮层H区病变的人，不能看懂文字 B.手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控 C.条件反射的消退不需要大脑皮层的参与 D.紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生 答案　D 解析　大脑皮层H区病变的人，听不懂讲话，A项错误；刺激大脑皮层中央前回的顶部，可以引起下肢的运动；刺激中央前回的下部，会引起头部器官的运动；刺激中央前回的其他部位，会引起其他相应器官的运动，B项错误；条件反射是在大脑皮层的参与下完成的，条件反射是条件刺激与非条件刺激反复多次结合的结果，缺少了条件刺激条件反射会消退，因此条件反射的消退需要大脑皮层的参与，C项错误；紧张、焦虑可能会引起突触间隙神经递质的含量减少，所以紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生，D项正确。 【例2】科学家在研究大脑皮层某些区域（如图所示）时，发现它与躯体运动和语言活动功能有着密切的联系，下列叙述正确的是（　　） A.刺激大脑皮层中央前回下部，可引起躯干运动 B.刺激大脑皮层中央前回顶部，可引起上肢运动 C.大脑皮层S区受损，患者能正常讲话 D. H区受损，患者会得听觉性失语症 答案　D 解析　大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，刺激大脑皮层中央前回下部，可引起头部器官的运动；刺激大脑皮层中央前回顶部，可引起下肢运动，A、B项错误；S区受损，患者会得运动性失语症，不能讲话，C项错误；H区受损，患者会得听觉性失语症，D项正确。 探究点2　学习、记忆、情绪 1.某同学说“我记单词很快记住了，但是忘记得也很快”，那么该同学记单词形成的记忆属于什么记忆？如何能记住较长时间不忘？ 提示　短时记忆；多次重复强化记忆才能形成长时记忆。 2.安静的环境有利于学习，嘈杂的环境不利于学习。说说你对这句话的理解。 （1）安静的环境：　有利于集中注意力，使感觉性记忆转入第一级记忆　。 （2）嘈杂的环境：　影响人的情绪，不利于集中注意力，不利于学习　。 记忆过程及其特点的比较 记忆过程 信息储存时间 脑内可能的神经机制 举例 感觉性记忆 ＜1秒 感觉讯号传向大脑，在大脑皮层感觉区传播 在查找字典上的某个词时，对其他的词一闪而过 第一级记忆 数秒至数分钟 特定的神经信息在有关神经通路中往返传递一段时间，其化学机制可能是关键大分子的可逆性构象变化 查到一个电话号码，拨完后即忘 记忆过程 信息储存时间 脑内可能的神经机制 举例 第二级记忆 数分钟至数年 蛋白质合成增加，突触功能增强等。神经信息影响mRNA或基因表达 经历中的重要事件 第三级记忆 可能永久 脑内新突触建立或突触结构不可逆变化 本人姓名、生日等 【例3】下列有关学习和记忆的叙述，正确的是（　　） A.学习和记忆的中枢位于下丘脑B.学习和记忆是人脑的高级功能，两者完全独立，可以分割 C.短时记忆可能与新突触的建立有关 D.短时记忆经过多次重复，才有可能转化为长时记忆 答案　D 解析　学习和记忆的中枢位于大脑皮层，A项错误；学习和记忆是人脑的高级功能，两者相互依存，不可分割，B项错误；长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关，C项错误；短时记忆经过多次重复，才有可能转化为长时记忆，D项正确。 【例4】为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响，研究者将实验动物分为运动组和对照组，运动组每天进行适量的有氧运动（跑步/游泳）。数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍，靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40％。根据该研究结果可得出（　　） A.有氧运动不利于海马脑区的发育 B.规律且适量的运动促进学习记忆 C.有氧运动会减少神经元间的联系 D.不运动利于海马脑区神经元兴奋 答案　B 解析　由“运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍”可推知，有氧运动有利于海马脑区的发育和增加神经元间的联系，A、C项错误；由“靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40％”可推知，规律且适量的运动可促进学习记忆且有利于海马脑区神经元兴奋，B项正确，D项错误。 核心知识小结 [要点回眸] [答题必备] 1.学习与记忆、情绪等都是大脑的高级功能。 2.人的大脑皮层具有与语言相关的中枢，分别负责听、说、读、写。 3.学习与记忆是指神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。 4.学习是记忆的基础，记忆是学习的效果。 5.人类的记忆过程分成四个阶段，即感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆。 6.情绪是指人们对环境所作出的反应。 （见学生用书P46） 1.同学们参与小组讨论时，需要大脑皮层言语区参与的是（　　） A. S区、H区 B. H区、W区 C. W区、S区 D. H区、V区 答案　A 解析　同学们参与小组讨论时，需要讲话，而且要能听懂别人的讲话，故需要大脑皮层S区（运动性语言中枢）和H区（听觉性语言中枢）共同参与。 2.下列关于学习和记忆的叙述，正确的是（　　） A.学习是人类特有的能力，记忆是很多动物都具有的能力 B.学习和记忆一定涉及神经递质 C.大脑皮层下海马区受损，主要影响长时记忆 D.对短时记忆的形成起主要作用的是下丘脑 答案　B 解析　动物也有学习的能力，A项错误；学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程，记忆是将已获信息进行储存和再现的过程，学习和记忆一定涉及神经递质，B项正确；大脑皮层下海马区受损，主要影响短时记忆，C项错误；对短时记忆的形成起主要作用的是大脑皮层海马区，D项错误。 3.下列关于情绪的叙述，错误的是（　　） A.情绪是人对环境作出的反应，是大脑的高级功能之一 B.消极情绪会促使人体激素超量分泌 C.人可以调整自己的情绪，长期情绪低落可能导致抑郁症 D.良好人际关系和适量运动可以减少情绪波动 答案　B 解析　情绪是人对环境作出的反应，是大脑的高级功能之一，A项正确；消极的不良情绪会促使某些人体激素超量分泌或分泌不足，引起内分泌紊乱，影响人体内环境稳态，引发相关疾病，B项错误；抑郁症是比较常见的一种精神压抑疾病，患者多表现为情绪不好甚至情绪失控，这种现象多是由突发刺激或者长期性的情绪低落，精神受到压抑而导致的，C项正确；良好的人际关系和适量运动可以释放心中的压力，从而减少情绪波动，D项正确。 4.（2022·山东）缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤，可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤，下列说法错误的是（　　） A.损伤发生在大脑皮层S区时，患者不能发出声音 B.损伤发生在下丘脑时，患者可能出现生物节律失调 C.损伤导致上肢不能运动时，患者的缩手反射仍可发生 D.损伤发生在大脑时，患者可能会出现排尿不完全 答案　A 解析　S区为运动性语言中枢，损伤后，患者与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常，能发出声音，但不能表达用词语表达思想，A项错误；下丘脑是生物的节律中枢，损伤发生在下丘脑时，患者可能出现生物节律失调，B项正确；损伤导致上肢不能运动时，大脑皮层的躯体运动中枢受到损伤，此时患者的缩手反射仍可发生，因为缩手反射的低级中枢在脊髓，C项正确；排尿的高级中枢在大脑皮层，低级中枢在脊髓，损伤发生在大脑时，患者可能会出现排尿不完全，D项正确。 5.回答下列有关神经调节的问题： （1）经研究，人的记忆分短时记忆和长时记忆，其中短时记忆可能与　　　　即时的信息交流有关，长时记忆可能与　　　　有关。 （2）一般情况下，小鼠的神经元在出生后便不再分裂，但其大脑海马区中的神经干细胞即使在出生后也能分裂产生新的神经元，这可能与学习和记忆等脑的高级功能有关。研究证明，某些神经递质可以促进海马区中神经元的增殖，若令小鼠在转轮上运动，海马区中神经元的增殖也会加快。为了探究运动导致海马区中神经元增殖的原因，对4组小鼠分别进行了如下处理，并统计了每组小鼠海马区中正在分裂的神经元数目，结果如表所示。 组别 实验处理 每只小鼠海马区中正在分裂的神经元数目（平均值） Ⅰ 不施加任何药物，在配有转轮的环境下饲养 720 Ⅱ 不施加任何药物，在没有转轮的环境下饲养 298 Ⅲ 　　　　　　 178 Ⅳ 施加神经递质功能抑制剂，在没有转轮的环境下饲养 172 ①第Ⅲ组的实验处理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②该实验的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析　（1）人的记忆分短时记忆和长时记忆，其中短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。（2）①由题意可知，实验目的为探究运动导致神经元增殖的原因。实验的自变量有两个：是否施加神经递质功能抑制剂和小鼠是否在转轮上运动。实验的因变量是小鼠海马区中正在分裂的神经元的数目。根据单一变量原则，第Ⅲ组的实验处理是施加神经递质功能抑制剂，在配有转轮的环境下饲养。②第Ⅰ组与第Ⅱ组对比可知，运动可促进海马区中神经元的增殖；第Ⅰ组与第Ⅲ组、第Ⅱ组与第Ⅳ组对比可知，神经递质能够促进海马区中神经元的增殖。综合分析4组处理结果可知，运动通过促进神经递质的释放，促进海马区中神经元的增殖。 答案　（1）神经元之间　突触形态及功能的改变以及新突触的建立　（2）①施加神经递质功能抑制剂，在配有转轮的环境下饲养　②运动通过促进神经递质的释放，促进海马区中神经元的增殖 学科网（北京）股份有限公司 $$