2.4 神经系统的分级调节-2024-2025学年高二生物同步探究优质课件（人教版2019选择性必修1）

第2章 神经调节 第4节 神经系统的分级调节 问题探讨 1.为什么眼前有东西飞来时，眼睛会不受控制地眨一下？ 因为这一反射活动不需要大脑皮层参与(神经中枢在脑干)，是一种保护性的非条件反射。 当一位同学在你面前挥一下手，你会不自觉地眨眼；而经过训练的人，却能做到不为所动。 2. 为什么有些人可以练成长时间不眨眼呢?这说明了什么? 这是因为大脑也可以参与这个反射活动。说明中枢神经系统的不同部位，存在着控制同一生理活动的中枢。 讨论： 那么，它们是如何分工合作，从而协调地进行调节的呢？ 一、神经系统对躯体运动的分级调节 1.大脑的结构 （1）白质 ①位置： 位于大脑皮层以内 ③功能： ②组成： 由神经纤维组成 将两个大脑半球以及小脑、脑干、脊髓巧妙地联系起来 1.大脑的结构 ①位置： 覆盖在大脑的表面 （2）大脑皮层(灰质) ④结构特点： 人的大脑有着丰富的沟回 (沟即为凹陷部，回为隆起部)。 ②组成： ③功能： 调节机体活动的最高级中枢 由神经元胞体及其树突构成的薄层结构 沟回全部展开，成年人大脑皮层的约为2200cm2 使得大脑在有限体积的颅腔内，可以具有更大的表面积。 一、神经系统对躯体运动的分级调节 脑回 脑沟 大脑通过 与脊髓相连，大脑发出的指令，可以通过 传到脊髓。 大脑皮层 小脑 脑桥 延髓 脑干 脊髓 脑干 脑干 1.大脑的结构 （3）大脑与脊髓之间的联系 一、神经系统对躯体运动的分级调节 2.大脑皮层与躯体运动的关系 思考·讨论 大脑皮层与躯体运动的关系 资料1:一位老人突然出现脸部、手臂及腿部麻木等症状，随后上下肢都不能自主运动。后经医生检查，发现他的脊髓、脊神经等正常，四肢也都没有任何损伤，但是脑部有血管阻塞，使得大脑某区域出现了损伤。这类现象称为脑卒中，在我国非常普遍。 老人上肢、下肢和脊髓都没有受伤，但大脑某区受损，肢体失去了大脑的控制，所以不能运动。这说明脊髓控制的运动受到大脑的调控。 （1）在资料1中老人的上肢、下肢和脊髓都没有受伤，为什么不能运动呢？这说明大脑与脊髓之间有什么关系？ 讨论： 一、神经系统对躯体运动的分级调节 资料2：下图是大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图。 足 腿 躯干 上臂 前臂 手 面部 表情 发声 流涎 咀嚼 2.大脑皮层与躯体运动的关系 思考·讨论 大脑皮层与躯体运动的关系 （2）躯体各部的运动调控在大脑皮层有没有对应的区域？如果有，它们的位置关系有什么特点？ 一、神经系统对躯体运动的分级调节 足 腿 躯干 上臂 前臂 手 面部 表情 发声 流涎 咀嚼 足 腿 躯干 上臂 前臂 手 面部 表情 发声 流涎 咀嚼 左脑中央前回 右脑中央前回 顶部 下部 下肢 下肢 上肢 上肢 面部 面部 上下倒置(头面部除外) 中央前回与躯体运动的关系 右手 左手 右脚 左脚 左眼 右眼 左右交叉(头面部除外) 一、神经系统对躯体运动的分级调节 （3）大脑皮层运动代表区范围的大小，是与躯体中相应部位的大小相关还是与躯体运动的精细程度相关？ 大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度相关。运动越精细，大脑皮层代表区的范围越大。例如: 人手指的运动很精细复杂，代表区的面积就大；人面部会形成复杂的表情，代表区的面积也就越大。 2.大脑皮层与躯体运动的关系 思考·讨论 大脑皮层与躯体运动的关系 一、神经系统对躯体运动的分级调节 （4）分析缩手反射如何受大脑皮层相应区域的调控，推测这种调控的途径是怎样的？ 缩手反射的中枢在脊髓，但脊髓缩手反射中枢受大脑皮层相应代表区的调控。在接受刺激后，产生的信号传至脊髓，脊髓将信号继续传向大脑皮层，大脑作出综合分析后将是否缩手的信号传至脊髓，脊髓通过传出神经将信号传至上肢相应肌肉，作出反应。 2.大脑皮层与躯体运动的关系 思考·讨论 大脑皮层与躯体运动的关系 一、神经系统对躯体运动的分级调节 ①躯体各部分的运动机能在皮层的 内都有它的代表区，皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是 的； 刺激中央前回的顶部，可以引起 的运动； 刺激中央前回的下部，则会引起 的运动； 刺激中央前回的其他部位，则会引起 的运动； 2.大脑皮层与躯体运动的关系 (1)躯体运动中枢：位于 ，又叫 。 (2)躯体运动中枢与躯体运动的关系: 大脑皮层的中央前回 第一运动区 下肢 头部器官 其他相应器官 第一运动区 倒置 一、神经系统对躯体运动的分级调节 ②大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的 相关，运动越精细，大脑皮层代表区范围越 ； ③对躯体运动的调节为 ，即一侧皮层代表区主要支配 躯体的肌肉运动；在头面部，除下部面肌和舌肌主要受对侧支配外，其余部分均为双侧性支配。 2.大脑皮层与躯体运动的关系 (1)躯体运动中枢：位于 ，又叫 。 (2)躯体运动中枢与躯体运动的关系: 大脑皮层的中央前回 第一运动区 精细程度 大 交叉性支配 对侧 一、神经系统对躯体运动的分级调节 上下倒置（头面部除外） 左右交叉（头面部除外） 运动区范围反映运动精细程度 一 大脑皮层的功能分区 研究方法（了解）： 损伤法 电刺激法 影像学习法 方法：用非常微弱的电流刺激狗，发现电刺激大脑皮层不同部位可引起对侧躯体上不同部位的运动。 结论：大脑皮层具有面积，还有功能分区，具有相同功能的神经元聚集在一起形成功能区。 感受器 效应器 脑(高级神经中枢) 脊髓(低级神经中枢) 传入神经 传出神经 向下传导 向上传导 缩手反射的中枢在脊髓，但脊髓缩手反射中枢受大脑皮层相应代表区的调控。 分级调节实例：缩手反射 一、神经系统对躯体运动的分级调节 3.躯体运动的分级调节 3.躯体运动的分级调节 ①躯体的运动受大脑皮层以及脑干、小脑、脊髓等的共同调控； ②脑中相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断的调整； ③机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加精准与有条不紊。 机体运动的 . 最高级中枢 脑干等 . 连接低级中枢和高级中枢 机体运动的 . 低级中枢 肌肉收缩等运动 脊髓 大脑皮层(运动区) 小脑和脑干 一、神经系统对躯体运动的分级调节 神经系统对内脏活动的调节也是通过反射进行的。 中枢神经系统的不同部位都存在调节内脏活动的中枢。 脑干 呼吸、心血管活动 脊髓 排尿反射 下丘脑 体温、水平衡 二、神经系统对内脏活动的分级调节 资料1：尿在肾中不断生成，经输尿管流入膀胱暂时储存。当膀胱储尿达到一定程度时，引起尿意。控制排尿的低级中枢在脊髓。 资料2：一般成年人可以有意识地控制排尿，你也可以“憋尿”。 资料3：婴儿常尿床。有些成年人由于外伤等会出现像婴儿那样尿床的情况。 2.大脑皮层与躯体运动的关系 思考·讨论 神经系统不同中枢对排尿反射的控制 二、神经系统对内脏活动的分级调节 （1）成人可以有意识地控制排尿，婴儿却不能，二者控制排尿的神经中枢的功能有什么差别？ 脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。成年人之所以能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控；而婴儿大脑皮层发育不完善，还不能对脊髓排尿反射中枢进行有效的控制。 思考·讨论 神经系统不同中枢对排尿反射的控制 二、神经系统对内脏活动的分级调节 1.实例：神经系统不同中枢对排尿反射的控制 （2）有些成人患者出现资料3所提到的不受意识支配的排尿情况，是哪里出现了问题？ 成年人出现不受意识支配的排尿，说明大脑皮层对脊髓排尿反射中枢不能进行有效的调控，可能是大脑皮层相应中枢出现损伤，也可能是大脑皮层与脊髓反射中枢的神经联系出现了损伤。 思考·讨论 神经系统不同中枢对排尿反射的控制 （3）这些例子说明神经中枢之间有什么联系？ 这些例子说明调节同一反射活动的中枢既有大脑皮层，也有皮层以下的中枢，这些中枢之间是有联系的，而且大脑皮层是高级中枢，对低级中枢有着调控作用。 二、神经系统对内脏活动的分级调节 1.实例：神经系统不同中枢对排尿反射的控制 1.实例：神经系统不同中枢对排尿反射的控制 排尿不仅受到_____的控制，也受到__________的调控； （1）低级中枢的调控：脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由_______________支配的:___________兴奋，不会导致膀胱缩小；_______________兴奋, 会使膀胱缩小； （2）高级中枢的调控：人之所以能有意识地控制排尿，是因为_____________________________。 脊髓 大脑皮层 自主神经系统 交感神经 副交感神经 大脑皮层对脊髓进行着调控 大脑皮层 脊髓 交感神经 副交感神经 控制有意识排尿 控制无意识排尿 膀胱 缩小 膀胱 不缩小 膀胱 二、神经系统对内脏活动的分级调节 大脑皮层 脑干 副交感神经 牵张感受器 膀胱逼尿肌 内括约肌 外括约肌 尿道 排尿反射过程 交感神经 你能写出排尿反射的反射弧吗？ 牵张感受器 传入神经 脊髓 副交感神经 尿道括约肌舒张 膀胱逼尿肌收缩 无意识 二、神经系统对内脏活动的分级调节 大脑皮层 脑干 副交感神经 牵张感受器 膀胱逼尿肌 内括约肌 外括约肌 尿道 排尿反射过程 交感神经 你能写出排尿反射的反射弧吗？ 牵张感受器 传入神经 脊髓和大脑皮层 交感神经 尿道括约肌收缩 有意识憋尿 二、神经系统对内脏活动的分级调节 思考： 尿意在哪儿产生？ 产生尿意是不是反射？ 请问“憋尿”是不是反射？ 大脑皮层的躯体感觉中枢 不是 是 交感神经兴奋时使膀胱逼尿肌松弛，尿道内括约肌收缩，因而有利于储尿； 副交感神经兴奋时能使膀胱逼尿肌收缩，尿道内括约肌松弛，使尿由膀胱排出； 排尿反射体现了正反馈调节机制。 注意: 排尿反射没有分级调节；有意识的排尿有分级调节。 二、神经系统对内脏活动的分级调节 2. 神经系统对其他内脏活动的分级调节 （1）脊髓 ①脊髓是调节内脏活动的___________； 低级中枢 ②脊髓可以完成简单内脏反射活动，如______、______、_________等 排尿 排便 血管舒缩 ③特点: 脊髓对这些反射活动的调节是_______的，并_______很好地适应正常生理活动的需要； 例如: 如果没有高级中枢的调控，排尿反射______进行，但____________，也_______受意识控制。 初级 不能 可以 排尿不完全 不能 二、神经系统对内脏活动的分级调节 ③特点: 脑干一旦受到损伤，各种生理活动即_________，严重时_______或________会停止。 ①脑干有许多重要的调节内脏活动的____________； 基本中枢 ②脑干中的重要基本中枢主要包括调节__________的中枢、调节____________的中枢等； 呼吸运动 心血管活动 失调 呼吸 心跳 2. 神经系统对其他内脏活动的分级调节 （2）脑干 二、神经系统对内脏活动的分级调节 ①下丘脑是调节内脏活动的______________,它也使内脏活动和______________相联系。 （4）大脑皮层 大脑皮层是许多低级中枢活动的_____________，它对____________的活动起_______作用，这就使得自主神经系统并_______________。 高级调解者 各级中枢 调节 不完全自主 较高级中枢 其他生理活动 2. 神经系统对其他内脏活动的分级调节 （3）下丘脑 ②下丘脑可调节_______、__________、________等主要生理过程。 体温 水平衡 摄食 二、神经系统对内脏活动的分级调节 3.神经系统对内脏活动调节的主要特点 (1)高级神经中枢和低级神经中枢共同参与，分级调节内脏活动； (2)内脏活动受到交感和副交感神经的双重调控。 二、神经系统对内脏活动的分级调节 课堂小结 练习与应用 1. 基于对神经系统分级调节的理解，判断下列表述是否正确。 (1)脑与脊髓中的神经中枢分工明确，独立地调控机体的生命活动。( ) (2)自主神经系统是不受意识控制的，因此它对机体活动的调节与大脑皮层无关。( ) 2.因交通事故，某人的脊髓不幸从胸部折断了，一般情况下会表现出( ) A.膝跳反射存在，针刺足部有感觉 B.膝跳反射存在，针刺足部无感觉 C.膝跳反射不存在，针刺足部有感觉 D.膝跳反射不存在，针刺足部无感觉 × × B 一、概念检测 以下是关于自主神经系统的错误假设。不妨逆向思考一下，在其中任何一种假设成立时，机体的调控机能可能发生哪些改变？ （1）它的调控不“ 自主" ， 而是必须在意识的支配下才能进行调控。 假设自主神经的调控不“自主”，而是必须在意识支配下才能进行，那么我们必须时刻惦记着自己的心跳、呼吸、胃肠蠕动等内脏器官的活动,即使我们在学习、工作、睡眠时也必须用意识去支配心跳、呼吸，某一刻“忘了”支配心跳与呼吸，我们可能就会停止心跳与呼吸。 （2）它绝对自主，不受大脑等高级中枢的控制。 如果自主神经绝对自主，不受大脑等高级中枢的控制，那我们随时随地都可能会便溺；我们也无法进行有意识的深呼吸与憋气，机体的适应能力就会大大下降。 二、拓展应用 练习与应用 如果我们的内脏只受交感神经或副交感神经的控制,那就无法协调内脏器官的活动。例如,心脏如果只受交感神经支配,心跳就会不断加快;如果只受副交感神经支配，心跳就会逐渐减弱。胃肠器官如果只受交感神经支配，蠕动就会逐渐停止；如果只受副交感神经支配，蠕动就会不断加强。 练习与应用 二、拓展应用 以下是关于自主神经系统的错误假设。不妨逆向思考一下，在其中任何一种假设成立时，机体的调控机能可能发生哪些改变？ （3）内脏活动只受交感神经或副交感神经的单一控制。 2018年，“中国脑计划”正式启动。该计划以“认识脑、模拟脑、保护脑、开发脑”为目的，目标是在未来十五年内，在脑科学、脑疾病早期诊断与干预、类脑智能器件（用于运动损伤康复等情况）三个前沿领域取得国际领先的成果。 要弄清楚脑是如何工作的，需要绘制三种图谱： 一是“细胞类型图谱”，即鉴定神经元和神经胶质细胞并确定它们在脑中的分布等； 二是“连接图谱”，即表示脑中所有神经元相互连接的图谱； 三是“活动图谱”，即表示脑中与特定状态相联系的神经元的放电模式图谱。 科学的发展离不开实验材料和实验工具的进步。研究脑，首先要有合适的模型动物。另外，精准基因组编辑和大数据处理等生物医学研究方法，以及直接记录神经元活动的电压传感器和高速成像显微镜等工具也助力脑科学的研究。 生物科技进展——中国脑计划 32 $$