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

新人教版（2019） 选择性必修一《稳态与调节》 第2章 神经调节 第5节 人脑的高级功能 S z L w h 阿尔茨海默症是老年人常见的一种疾病，该病主要表现为患者逐渐丧失记忆和语言功能、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。 讨论： 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的大脑的高级功能？ 人脑具有记忆、语言、思维、情绪等功能。 迷路 人脑大脑皮层具有言语区，具有语言功能，利用语言人类能够进行抽象思维，具有意识。 人的大脑有很多复杂的高级功能，因为大脑皮层有140多亿个神经元组成，组成了许多神经中枢，是整个神经系统中最高级的部位。 脑的高级功能使人类能够主动适应环境，创造出灿烂的人类文明 意义 基本功能 高级功能 感知外部世界 控制机体的反射活动 语言 学习和记忆 思维 一、语言功能 语言文字是人类社会 的主要形式，也是人类进行 的主要工具； 信息传递 思维 一、语言功能 VS 动物可以用声音、气味、动作来传达恐惧、警告、声明领地等信息，如小熊猫在感受到了威胁或危险时，一旦无法逃走，它们就会后肢站立，使自身体积看起来更大，以威慑和恐吓对手。然而，这是在特定情境下使用的、功能非常有限的交流系统。 语言功能是人脑特有的高级功能，使用语言是人类区别于其他动物的关键特征之一，语言不单是一种声音，它包括与语言、文字相关的全部智能活动，涉及听、说、读、写。 1.语言功能是人脑特有的高级功能 一、语言功能 左图为听、看、说、想时大脑皮层不同部位的活动情况，对应的脑血流量扫描成像图。 红、黄、绿和蓝色表示血流量从大到小。 强 弱 听 看 说 想 脑部血流量越高，代表细胞的活跃程度越高。由此可以由不同刺激下脑区的神经活动水平，推测可能的语言脑功能定位。 1.语言功能是人脑特有的高级功能 一、语言功能 W V S H 书写性语言中枢（Write） 运动性语言中枢（Speak） 视觉性语言中枢（View） 听觉性语言中枢（Hear） 2.大脑皮层的言语区： 一、语言功能 2.大脑皮层的言语区： 病名 损伤部位 症状 运动性失语症 S区 能看懂文字、听懂语言，却不会说话 感觉性失语症 H区 会讲话、会书写、能看懂文字，却听不懂谈话 视觉、语言功能正常，却看不懂文字含义 失读症 （视觉性失语症） 能听懂语言、看懂文字、会讲话，却不会书写 失写症 V区 W区 一、语言功能 第一运动区（中央前回） 视觉中枢 听觉中枢 资料1 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 发生了病变。 资料2一位病人能主动说话，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 有病变。 左半球的S区 左半球的H区 ？ 思考·讨论 一、语言功能 3.左、右脑的功能 大多数人主导语言功能的区域是大脑的 ，逻辑思维主要是由 负责。大多数人的大脑 主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别等。 左半球 左半球 右半球 胼胝体 1.视觉性语言中枢≠视觉中枢，此区受损，患者仍有视觉，只是“看不懂”语言文字的含义。 2.听觉性语言中枢≠听觉中枢，此区受损，患者仍有听觉，只是“听不懂”话的含义 拓展 一、语言功能 一、语言功能 生理或病理现象 参与或损伤的神经中枢 考试专心答题时 聋哑人表演“千手观音”舞蹈时 某同学跑步时 植物人 高位截瘫 大脑皮层V区和W区(高级中枢)参与 大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、 躯体运动中枢参与 大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓 大脑皮层损伤，小脑功能退化，但下丘脑、脑干、脊髓功能正常 脊髓受损伤，其他部位正常 3.常见的生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢 二、学习与记忆 学习：信息获取和加工的神经过程 记忆：信息储存和读取的神经过程 学习与记忆是指神经系统不断地 ，获得新的 、 和 的过程。 1.概念： 学习和记忆不是由 控制的，而是由 和 参与。 学习和记忆涉及 以及 。 3.结构基础： 2.特点： 接受刺激 行为 习惯 积累经验 单一脑区 多个脑区 神经通路 脑内神经递质的作用 某些种类蛋白质的合成 二、学习与记忆 4.学习的基本形式 经典条件反射 条件化之前 条件化之后 条件化 条件反射的建立也就是动物学习的过程。 非条件刺激：食物 无关刺激：铃声 铃声+食物 无关刺激 条件刺激 铃声 分泌唾液 条件反射 非条件反射 二、学习与记忆 4.记忆： 依形成机制及保持时间长短分为短时记忆和长时记忆。 重复 整合 (1)过程：分为四个阶段 感觉性记忆 第一级记忆 第二级记忆 第三级记忆 ＜1秒 数秒至数分钟 数分钟至数年 可能永久 遗忘 (信息丢失) 遗忘 (新信息的代替) 遗忘 (前活动性和后活动性干扰) 可能不遗忘 短时记忆 长时记忆 重复、运用 注意 比如让你记住一个验证码：860213 二、学习与记忆 ①短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。 ②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)形成机理 新突触建立 突触后膜受体数量增加 树突末端 二、学习与记忆 活动：学习和记忆规律对日常学习有哪些启示呢？ 请你结合自身实际提出具体可行的学习建议和理论依据。 感觉性记忆 第一级记忆 第二级记忆 第三级记忆 增加注意 反复运用强化 反复重复； 建立与新知识的联系 多器官联合使用 二、学习与记忆 课堂上认真听讲 要形成第一记忆不要感觉性记忆！ 课后认真完成作业和复习， 并采用合理的学习和记忆方法 形成第二记忆 永久记忆比较难，因为我们现阶段的目标是高考 二、学习与记忆 艾宾浩斯遗忘曲线 三、情绪 人在不同情绪时的面部表情 人类情绪的计算机模型 三、情绪 是人对环境所作出的反应。也是大脑的高级功能之一。 开心、兴奋、对生活充满信心 失落、沮丧、对事物失去兴趣 这是情绪的两种相反的表现 1.概念： 2.表现： 三、情绪 3.抑郁与抑郁症： (1)抑郁症的形成： 自我调适、身边人的支持及心理咨询 持续得不到缓解 精神压力、 生活挫折、 疾病、死亡等 消极情绪 抑郁 好转 抑郁症 产生 达到一定 程度 三、情绪 项目 抑郁 抑郁症 持续时间 严重程度 缓解途径 一般不超过两周 持续两周以上而得不到缓解 相对较轻 程度严重，影响工作、学习和生活，严重时甚至使患者产生自残或自杀等消极行为 积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力，来帮助我们减少和更好地应对情绪波动； 当情绪波动超出自己能够调节的程度时，应向专业人士咨询； (2)抑郁与抑郁症的比较： 三、情绪 抗抑郁药一般都通过作用于突触处来影响神经系统的功能。 例如，被称为5-羟色胺再摄取抑制剂的药物，可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收，使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定水平，有利于神经系统的活动正常进行。 相关信息 5-HT 再摄取抑制剂 神经递质 调整情绪，积极、健康地享受美好生活。 你有哪些缓解消极和抑郁情绪的小妙招？ 我们在日常生活中该如何管理情绪呢？ 三、情绪 练习与应用 一、概念检测 语言功能，学习和记忆是人脑的高级功能。判断下列相关表述是否正确。 1.人类语言活动中的听、说、读、写分别由大脑皮层不同的区域控制，它们相互独立。( ) 2. 经常运用已学过的生物学概念去解释相关的生命现象，概念就不容易遗忘。( ) × √ 两种假设均可，有合理的依据即可。 若认为无关信息会干扰记忆，可假设安静环境有利于记忆；若认为记忆不是由单一脑区控制的，舒缓的音乐有利于刺激不同脑区而促进记忆，可假设舒缓的音乐有利于记忆。 练习与应用 二、拓展应用 1.在背英文单词时，有人认为安静的环境有利于记忆； 也有人认为舒缓的音乐有利于记忆。 (1)你认为哪种环境更有利于对单词的记忆？提出你的假设。 (3)如果你得出的结论与别的同学的不同，你对此有何看法？ 如果结论不同,可能是与记亿相关的神经系统存在着个体的遗传或发展的差异;也可能是测试过程中对条件的控制有所不同,存在误差。 练习与应用 (2)设计实验证明你的假设。 设计实验时,需要有对照,无关变量必须保持一致。 例如,选择年龄基本相同的测试对象若干,随机分成两组,一组在安静的环境中,另一组在舒缓的音乐环境中。在同样的时间内测试两组被试者记忆的单词量。测试的单词中需要记忆的字母数应该相同,两组被试者对于单词的熟悉程度(如是否带有词根、词级,是否组成词等)也应该相同。 2.有的同学经常熬夜学习，请查阅资料并结合亲身的经历，谈一谈这样做的危害。 答案合理即可。例如，熬夜会影响睡眠、影响神经系统发育,容易号致视觉疲劳和机体免疫力下降等。 脑机接口中的“脑”就是我们的大脑，“机”就是机械，“接口”用于编码和解码。 非植入式的脑机接口在头皮上收集脑电波，手术风险低，但采集道德电信号非常微弱和模糊，难以达到植入式的控制精度和速度。 科学技术社会——脑机接口 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。 复习与提高 1.在足球赛场上，球员奔跑、抢断、相互配合，完成射门。下列对比赛中球员机体生理功能的表述，不正确的是（ ） A.自主神经系统不参与这个过程 B.这些过程涉及一系列的反射活动 C.在大脑皮层调控下球员相互配合 D.球员在神经与肌肉的协调下起脚射门 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；没有经过电击刺激的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究者提取前者腹部神经元的RNA注射到后者颈部，发现原本没有受过电击的海蜗牛也“学会”了防御，而对照组则没有此现象。以下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 一、选择题 A B 复习与提高 二、非选择题 复习与提高 2.为研究神经的兴奋传导，研究人员将蛙的脑和脊髓损毁，剥制了坐骨神经一排肠肌标本。将该标本置于合适的溶液中，它可以保持活性。请回答相关问题。 (1)刺激坐骨神经，腓肠肌会收缩。在这个过程中，突触前膜发生的变化有 。 (2)在反射弧五个组成部分中，该标本仍然发挥功能的部分有 。 3. 毒扁豆碱等物质能影响神经递质的分解, 某种箭毒会影响突触后膜受体发挥作用，这些物质因而能影响神经系统的信息传递及肌肉的收缩,有时会严重危害人的健康。 (1)根据突触信息传递的特点分析：它们为什么会产生这些影响？ (2)进一步査找资料回答：一旦出现类似物质引起的中毒，应该如何处置？ 与突触小泡融合，通过胞吐的方式将神经递质释放人突触间隙。 传出神经与效应器 突触信息传递需要有信号分子一递质的作用，递质作用于突触后膜的特定受体,发挥作用后通过分解或回收被灭活。在信息传递的过程中，任何一个环节出现问题都可能对神经兴奋的传递以及效应产生影响。毒扁豆碱能影响神经递质的分解，递质就会持续作用于受体;某种箭毒会影响突触后膜受体发挥作用，递质与受体的作用就会受到影响。这些都会影响神经系统信息的传递，如果信息是传递到肌肉的，就会影响肌肉的收缩。 口服中毒者，可催吐、洗胃、导泻去除毒物;如果出现心跳、呼吸停止的，应该先进行人工心肺复苏，同时紧急送医院治疗。 S z L w h 谢谢观看！ 35 $$