2.5人脑的高级功能 课件 2024—2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

2. 5 人脑的高级功能 阿尔茨海默症 1、检测大脑是否萎缩？ 2、语言、记忆、情绪、思维等功能是否下降。 如何哪些症状判断是否患有阿尔茨海默症 乙酰胆碱酯酶抑制剂：这类药物通过增加大脑中的乙酰胆碱水平来改善认知功能。常见的药物包括多奈哌齐（Aricept）、卡巴拉汀和加兰他敏 。 NMDA受体拮抗剂：美金刚（Namenda）是这一类药物的代表，它通过调节谷氨酸的活性来减少神经细胞的损伤 ——人脑特有的高级功能 一、语言功能 听 说 读 写 语言 语言活动与大脑皮层的什么部位相关？ 陌生人 不舒服 打架 舒服 打招呼 饿 开心 兴奋 吸引异性 猫的“语言” ，该区域损伤会导致各种言语活动功能障碍 。 但其实并不了解话语的含义，也就谈不上拥有语言功能。 它由语音、语汇和语法所组成，。利用语言，人类能够进行抽象思维 它跟思想有密切关系，是表达情意、传递思想的重要工具，是人类区别于其他动物的本质特征。 人脑大脑皮层具有言语区，具有语言功能，具有意识。 有些动物也能对语言刺激作出反应，那是人类训练的结果，是简单的模仿和强化记忆的结果。 能主动说话，听觉正常，但听不懂别人和自己讲话 发声器官正常，但说话困难 CT 脑血流量扫描成像图。红、黄、绿和蓝色表示血流量从大到小。 语言活动与大脑皮层的什么部位相关？ 言语区 书写性语言中枢 运动性语言中枢 听觉性语言中枢 视觉性语言中枢 联想记忆: W-write;V-view ; S-speak; H-hear 大脑皮层的言语区 言语区损伤，导致的言语活动功能出现怎样的障碍？ W区病变：书写障碍（不会写字） V区病变：看不懂文字 S区病变：不能讲话（只能发有限音节） H区病变：不能听懂别人和自己讲的话 判断：H区病变的患者听不到别人说话。 大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域，不同的区域既共同负责人类复杂的语言功能。(p38讨论2） ，该区域损伤会导致各种言语活动功能障碍 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，动物没有言语区，人类WSHV如区如何出现？ W区、S区：可能是从运动中枢演化而来的。 V区：可能分由视觉中枢演化而来的。 H区：可能由听觉中枢演化而来的。 P38 讨论题 聋哑人要理解手语意思,依靠的中枢是？ 言语区中的W区与书写有关，S区与讲话相关，这两个区都与运动中枢接近；V区与看懂文字相关，它接近视觉中枢；H区与听懂话语相关，它接近听觉中枢。“写”与“讲”是两种不同的语言表达方式，属于“运动”性的。这使人联想到，这两个言语区可能是从运动中枢演化而来的。V区的看懂与视觉相关，H区的听懂与听觉相关，这两个区使人联想到，它们可能分别是由视觉中枢与听觉中枢演化而来的。 大多数人主导语言功能的区域 是在大脑的 半球， 逻辑思维主要由___半球负责。 大多数人的大脑右半球主要负责_____________，如音乐、绘画、空间识别等。 左 左 形象思维 你有被蛇咬过来的经历？ 语言中枢是人类大脑皮质所特有的，多在左侧。 1.概念：学习和记忆是指神经系统不断接受刺激，获得 和 的过程。 （ 反射的建立就是学习的过程） 二、学习和记忆 新的行为、习惯 积累经验 由多个脑区和神经通路的参与 学习和记忆是由哪个脑区控制的吗？ 涉及脑内神经递质的作用以及某些蛋白质的合成（p39小字第一句） 条件 2.特点： 学习是记忆的基础，记忆是学习的效果。 记忆类型？如何提高自己的记忆力？ 学习与记忆是两个有密切联系的神经活动过程任何学习过程都包含着记忆， ，没有学习和记忆，人的智力就不能得到发展。 工作记忆、程序性记忆和陈述性记忆是认知心理学中关于记忆的三个重要概念，它们各自有不同的特点和功能： 1. 工作记忆（Working Memory）： • 工作记忆是短期记忆的一种，它负责暂时存储和操作信息。 • 它允许我们在短时间内保持信息，以便进行思考、推理和解决问题。 • 工作记忆的容量有限，通常认为可以同时处理7个左右的信息单元（称为“组块”），但这个数字可以通过训练提高。 • 工作记忆是认知过程中非常活跃的部分，它与注意力、决策和语言理解等认知功能紧密相关。 2. 程序性记忆（Procedural Memory）： • 程序性记忆也称为技能记忆，它负责存储我们学会的程序化技能和习惯，比如骑自行车、打字或弹钢琴。 • 这种记忆通常在我们不知不觉中形成，一旦学会，可以在没有意识努力的情况下执行。 • 程序性记忆的存储和提取通常与大脑的基底神经节和小脑有关，而不是海马体，这是它与陈述性记忆的一个重要区别。 3. 陈述性记忆（Declarative Memory）： • 陈述性记忆是我们能够有意识回忆的事实和事件的记忆，它包括了对一般知识（语义记忆）和个人经历（情景记忆）的记忆。 • 陈述性记忆可以通过语言来表达，比如你能够描述你昨天做了什么，或者解释某个科学概念。 • 陈述性记忆的存储和提取主要依赖于大脑的海马体和周围的内侧颞叶结构。 • 陈述性记忆是可以通过有意识的努力来回忆的，与工作记忆相比，它能够存储更多的信息，但这些信息可能需要一定的时间来检索。 这三种记忆类型在大脑中有不同的神经机制和脑区参与，它们共同支持我们的日常认知活动。 3.人类的记忆过程（4个阶段）： 感觉性记忆 持续时间： ＜1秒 第一级记忆 持续时间： 数秒至数分钟 第二级记忆 持续时间： 数分钟至数年 第三级记忆 持续时间： 可能永久 遗忘 遗忘 信息丢失 可能不遗忘 注意 运用、强化 遗忘（前后信息干扰） 外界信 息输入 短时记忆 长时记忆 阅读p39第1、2段，判断： 长时记忆可能与神经元之间的即时信息交流有关（ ） 短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（ ） 海马区损伤会影响短时记忆向长时记忆转变（ ） × × √ 与神经元的即时信息交流、大脑皮层下的像海马的脑区有关 与突触形态及功能的改变及新突触的建立有关 反复重复、新旧整合 1415926493 1415926493 1415926493 1154934926 1415926493 1154934926 记忆是指大脑对客观事物的信息进行编码、储存和提取的过程。 记住帅哥！ 3.人类的记忆过程（4个阶段）： 感觉性记忆 持续时间： ＜1秒 第一级记忆 持续时间： 数秒至数分钟 第二级记忆 持续时间： 数分钟至数年 第三级记忆 持续时间： 可能永久 遗忘 遗忘 信息丢失 可能不遗忘 注意 运用、强化 遗忘（前后信息干扰） 外界信 息输入 短时记忆 长时记忆 阅读p39第1、2段，判断： 长时记忆可能与神经元之间的即时信息交流有关（ ） 短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（ ） 海马区损伤会影响短时记忆向长时记忆转变（ ） × × √ 与神经元的即时信息交流、大脑皮层下的像海马的脑区有关 与突触形态及功能的改变及新突触的建立有关 反复重复、新旧整合 记忆是指大脑对客观事物的信息进行编码、储存和提取的过程。 记住帅哥！ 学习和记忆规律对日常学习有哪些启示呢？ 脑动、眼动、手动、口动 通过练习巩固新知 构建知识之间的联系 1、概念：情绪是人对环境所作出的反应。 2、表现： 开心、兴奋、对生活充满信心 失落、沮丧、对事物失去兴趣 消极的情绪 （短期） 。 三、情绪 抑郁 这是情绪的两种相反的表现 （积极） （消极） 积累到 一定程度 持续2周以上 抑郁症 当消极情绪达到一定程度时,就会产生 持续两周 消极的情绪 （短期） 。 抑郁 自我调适 身边人的支持 心理咨询 积累到 一定程度 持续2周以上 抑郁症 适量运动、调节压力 建立和维系良好的人际关系 向专业人士咨询 接受专业治疗 三、情绪 抗抑郁药一般都通过作用于 处影响神经系统的功能。 突触 设计抗抑郁药物的思路？ 5-羟色胺是一种能在脑内产生愉悦情绪的_________，其化学本质是蛋白质吗？ 抑郁症患者突触间隙的5-羟色胺浓度水平较_____。 神经递质 低 × →加重抑郁症 P39 相关信息 促进合成和释放 抑制降解或回收 干扰与受体结合 × 科学·技术·社会 脑机接口 解码、编码 电信号 双手被绑住的猴子，想吃食物时大脑会产生伸手取食的“冲动”，于是产生“意念”操纵机械臂运动，成功把食物送到了自己嘴里。 2020年5月上旬，借助介入式脑机接口技术，南开大学段峰教授领衔的团队成功完成了上述试验。这是全球首例非人灵长类动物“介入式脑机接口试验”。 所谓脑机接口，就是大脑能用“意念”控制的外部设备。 传统脑机接口分为侵入式和非侵入式两种。侵入式设备需要开颅将传感器植入大脑皮层；非侵入式则一般采用头外穿戴设备采集信号。 15 2020年，国内首例植入式脑机接口临床研究，即将进口Uath阵列电极植入到72岁高位截瘫患者的大脑运动皮层，实现了患者用意念控制机械臂完成握手、饮水、进食等。但面临着“高带宽双向读写、海量神经信号实时处理和数据传输、无创/微创植入、长期在体”等关键技术问题 目前应用最成熟的脑机接口是人工耳蜗。人工耳蜗接受声音信息并转变为电信号，随后通过电极阵列刺激听神经，听神经将信号传至大脑产生听觉。 科学·技术·社会 非植入式 如果让你设计一个人工耳蜗， 你觉最最关键的环节应该是 什么？ 希望人工耳蜗在降噪领域做得更好。现在是AI时代,可以通过场景大数据分析,确认在什么场景,耳蜗应筛取什么信号,而不是要么一股脑全部混在一起塞给你 17 峰介绍，这项技术现在已经可以实现通过意念低速行驶汽车，但是考虑到安全辅助配套不到位，真正意义上的“意念驾车”将在下一阶段展开。今后研究团队会进一步融合脑电识别技术与道路视觉检测技术，简化接收设备使其更加便携化，并尽可能降低设备成本，争取在更大受众面推广此项技术。 　　段峰说，当前如何稳定识别人意图、如何实现自主控制、如何实现对人无伤害是意念控制汽车技术的三大难题。研究团队经过3年的刻苦研发，最终以脑肌电控制为核心，人、车载视觉、智能空间感知共享为基础，运用多源生物信息智能融合方法，实现了对难题的突破。相对于国外在人脑中植入电脑芯片实现智能操作的做法，这种技术更安全，更有利于长远发展。 　　据介绍，该研究对理解大脑认知过程、研发处理高度复杂数据的新型信息感知技术和模式识别技术具有重要价值，将会促进残疾人和老年人自理自助系统、防酒后驾驶和疲劳驾驶系统开发，但是真正投入应用还需一定时间。由于这项技术将实现残疾人无障碍驾驶汽车，相关的法律法规都需要进一步改进。 　　该技术由南开大学与长城汽车合作开发。今后，研究团队在开发人意念驾驶汽车的同时，还将探索脑电控制车内智能设施，为人提供舒适服务，力争实现国产汽车引领世界未来汽车智能化、人性化发展的新潮流。 P42一:2 海蜗牛在接触几次电击后，能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己；没有经过电击的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究者提取被电击海蜗牛腹部神经元的RNA并将其注射到没有受过电击的海蜗牛颈部，发现后者也“学会”了防御，而对照组则没有此现象。下列叙述不符合该实验的是（ ） A．有助于我们对动物记忆形成机制的研究 B．本实验对照组的海蜗牛不需要注射RNA C．不能说明RNA直接决定了动物记忆的形成 D．说明特定的RNA可以使海蜗牛“获得”记忆 ： 对照组： × 注射未经电刺激的海蜗牛腹部神经元的RNA 实验组：经过电刺激的海蜗牛 19 我们说话和唱歌时，需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度，这属于随意呼吸运动；睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动，人体仍进行有节律性的呼吸运动，这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的，呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H＋浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题： (1)人体细胞能从血浆、 和淋巴液等细胞外液获取O2，这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动，是通过内分泌系统、 系统和 系统的调节实现的。 (2)自主呼吸运动是通过反射实现的，其反射弧包括感受器、 和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H＋浓度等化学信号转化为 信号。神经元上处于静息状态的部位，受刺激后引发Na＋ 而转变为兴奋状态。 (3)人屏住呼吸一段时间后，动脉血中的CO2含量增大，pH变 ，CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现，当吸入气体中CO2浓度过大时，会出现呼吸困难、昏迷等现象，原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢 。 (4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动；哺乳动物脑干被破坏，或脑干和脊髓间的联系被切断，呼吸停止。上述事实说明，自主呼吸运动不需要位于 的呼吸中枢参与，自主呼吸运动的节律性是位于 的呼吸中枢产生的。 $$