内容正文:
人体的各个部位也有自己的协调,这就是神经系统。像电话系统一样,神经信号也在变。人体的神经电缆大约有3万英里长,负责传送信息并且协调身体的各种情况。几千年来,中国人相信他们能够通过针灸来控制体内的神经能,即把细针插入皮下的穴位来治病。虽然神经网络遍布整个身体,但是只有一个小而精的控制系统,这就是大脑。就身体比例而言,人的大脑是动物界当中最大的,而且是独一无二的。只有人的大脑能够自学知识。如果加上脊髓,大脑中神经细胞的数量就会超过亚马逊和雨林中的所有数目总和,而且连接的地方同这些树上的树叶一样多。由于大脑这么重要,所以尽管它的重量只占身体的50分之1,给他的供血量却占整个身体供血量的1%。大脑的各个组成部分分管了身体的不同区域,如果身体各部位的大小与它的大脑中的控制区相一致的话,我们的模样就会千差万别。大脑还会把记忆分成三种类别进行存储,有的可能保留半秒钟,有的可能保留五分钟左右,其余的可以在空中生,而且大脑经常进行必要的分类,除去那些没用的信息,就节省了一天。如果我们把所有的谎言都记住的话,我们的思维混乱不堪。由于有了这么神奇的力量,历史上人类关于大脑所创造的种种迷信、传说、神话和魔力就不足为怪。古代武士在地球被杀死后,为了获取对方的智慧,甚至吃其大脑。支配我们情感的是大脑,而不是心脏。在大脑的支配下,我们的意识、爱意、理解力、热情以及彼此间的需求产生出各种身体动作。
甲同学用两个手指捏住直尺的顶端,乙同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。在甲同学放开手指让直尺下落时,乙同学立刻捏住直尺。由于乙同学有一个反应时间,当他捏到直尺时,尺子已经下落了一定的距离。
我们的脑部究竟有什么作用?亚里士多德提出,大脑可以帮助调节体温,心脏才是负责思考和感受的部位。我们不应该嘲笑亚里士多德,因为那毕竟是在公元前4世纪进行的研究。今天,高度发达的生命科学让我们知道,神经系统是人体生命活动的主要调节系统,人体各器官系统在神经系统的统一调节之下进行不同的生理活动,使人体成为一个统一的整体。而脑是人体高级的中枢部位,由大脑、间脑、脑干和小脑组成。小脑的功能是使运动协调准确,维持身体平衡。无论是骑车还是弹钢琴,在反复练习后,小脑可以让我们不加思索地做这些事。当处于太空中,一切都变了,宇航员不得不在失重状态下反复练习如何运动,如何执行任务,直到他们可以不加思索的操作后才能进入太空。多数的哺乳动物都拥有和人类一样发达的小脑,在老鼠的脑中,小脑占了很大的比重,这就足以应付老鼠简单的生活。人类的小脑在整个进化过程中没有多大的改变,而我们脑部的其他部位却增大了好几倍。先进的脑部影像技术,用生动的颜色让我们看到大脑皮层的分区状况。这蓝色的区域是视觉中枢,处理所有进入的事项信息,少了它我们会失明,这是躯体感觉中枢,和它相邻的是躯体运动中枢。不可思议,这小小的区域居然控制着大量的肌肉运动,产生出世界上最伟大的运动员、舞蹈家。脑也有两个特别的语言中枢,都在大脑的左侧。大部分的大脑皮层都没有固定功能,这些区域称为关联地带,承担大部分信息的获取、分类与整理的工作。这是一个放大1万倍的神经元。神经元是神经系统的结构和功能的基本单位,它们会产生电流。我们现在可以看到神经元产生电流时的慢镜头,实际上电流是以每秒1500米左右的速度通过。你的脑中有一兆个这样的神经元,它们产生的电力加起来可以点亮一个灯泡。每个神经元的分支又与成千个神经元相连,这种连接并没有真正接触,而是有一个很小的空隙。神经元交换的信息是化学分子,它们被储存在这里,直到电流释放它们。这些化学物质影响到我们的神经传导。
null先进的脑部影像技术,用生动的颜色让我们看到大脑皮层的分区状况。这蓝色的区域是视觉中枢,处理所有进入的事项信息,少了它我们会失明,这是躯体感觉中枢,和它相邻的是躯体运动中枢。不可思议,这小小的区域居然控制着大量的肌肉运动,产生出世界上最伟大的运动员、舞蹈家。脑也有两个特别的语言中枢,都在大脑的左侧。大部分的大脑皮层都没有固定功能,这些区域称为关联地带,承担大部分信息的获取、分类与整理的工作。
I like classroom exercise. Take a friend, sit down under a link, fit two minutes, then allow your partner to check and record your pulse rate. Your partner will then top a pencil on the desk five times right after, stand up and hop on one leg for thirty seconds, and then check your post again, repeat the procedure of four times, having the partner record all data. After relaxing for the fifth time, your partner will tap the pencil five times as usual. Now instead of getting up for your exercise, only check your pulse. If the conditioning was successful, your pulse rate will rise even without engaging and exercise. What do you think does classical conditioning always work? If so, our commercials, a form of mental manipulation. And should we limit advertising in public spaces? 你有没有想过声音是如何从源头发出的,通过什么样的路径一直到达你的大脑?例如小号,当它播放时会在空气中产生声波。
神经系统与神经调节
(第2课时)
第10章 第1节
北师大版 生物(初中)(七年级下)
第四单元 人体的结构与生理
新课导入
遇到以下情况会有什么反应?
1.手偶然碰到很烫的物体;
2.一不小心踩到一根钉子;
3.一个物体突然出现在眼前;
4.身后突然响起鞭炮声。
在生物学上我们把这些反应称为什么呢?
这一切是靠什么来完成的呢?
探索新知
反射是神经系统活动的基本方式
1.反射的概念
人体通过神经系统对刺激作出的规律性反应。
例如:缩手反射、膝跳反射、眨眼反射、排尿反射、唾液分泌反射。
思考:人体是如何完成反射活动的?
接受刺激
(皮肤)
传导冲动
(神经元)
分析处理
(脊髓)
传导冲动
(神经元)
作出反应
(肌肉)
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
2.完成反射过程的结构——反射弧
感受器
传入神经元
中间神经元
传出神经元
效应器
感受刺激并产生冲动
传导冲动
接受冲动并发出新的冲动
传导冲动
根据冲动作出反应
反射弧模式图
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
手指皮肤中有许多感受热刺激的感受器。这些感受器感受到热的刺激后,能够产生神经冲动。
传出神经的神经末梢与相应的肌肉组成效应器。
传出神经迅速将来自中枢的神经冲动传到这些手指肌肉中的神经末梢。
神经中枢的神经元接受了“烫”这一信号后,立刻产生神经冲动,并将它传给传出神经。
神经冲动通过传入神经传到脊髓中特定的神经中枢。
缩手反射示意图
膝跳反射示意图
感受器
接受刺激并产生神经冲动。
传入神经
将神经冲动传导到脊髓的膝跳反射中枢。
中枢神经
接受神经冲动,并将神经冲动传给传出神经。
传出神经
将神经冲动传达到效应器。
效应器
接受神经冲动,作出反应,带动小腿向前跳动。
点击图片播放视频
活动:测试“捏住直尺”反应要用多少时间?
1. 捏住直尺的反应活动是否属于反射?
2. 比较受试者从第1次到第10次的测试数据,有什么规律?若比较在不同状态下的测试,你认为影响活动完成时间长的主要因素有哪些?
讨论:
3. 比较不同受试者的测试数据,可以得到什么结论?说明你的理由。
反射除了能通过骨骼肌运动对刺激作出反应外,还能通过平滑肌和腺体的活动来调节相应内脏器官的功能状态。
排尿反射
唾液分泌反射
总之,神经系统就是通过每一个具体的反射活动来实现其调节功能的,反射是神经调节的基本方式。
反射可分为非条件反射和条件反射
活动:巴甫洛夫的研究
①给狗喂食物,引起狗分泌大量唾液;
②使狗听到铃声,狗没有分泌唾液;
③先使狗听到铃声,随即给狗喂食物,如此重复多次;
④经过③之训练后,当只给予铃声而并不喂食物时,狗也会有大量唾液分泌。
1. 狗能够对食物刺激产生唾液分泌反射,这是它生来就有的吗?
2. 对未受过训练的狗给予铃声刺激时,并没有引起唾液分泌反射,这说明什么?
3.经过训练,只给铃声刺激也能引起狗的唾液分泌。这种反射对狗有什么意义?
讨论:
4.使狗建立“铃声—唾液分泌反射”的重要条件是什么?
5.假如在狗已经建立“铃声—唾液分泌反射”之后,总是只给铃声而不喂食物,那么这种反射还能够持久存在下去吗?
讨论:
人在吃梅、看梅、谈梅时都有分泌唾液的现象发生,这些现象都是反射活动。
思考:这些反射活动有什么相同和不同之处呢?
怎样按照反射形成的过程去分类?
非条件反射
生来就有的先天性反射。
低级的神经活动。
大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成。
膝跳反射、缩手反射、眨眼反射、婴儿的吮吸反射等,都属于非条件反射。
条件反射
吃过梅的人,看到或谈到梅时,才会发生唾液腺分泌唾液的反射。
生活过程中逐渐形成的后天性反射。
在非条件反射的基础上形成的。
在大脑皮层的参与下形成的。
条件反射可以建立,也会消失。
引起条件反射的刺激叫作条件刺激。
望梅止渴
反射类型 非条件反射 条件反射
区别 获得途径 长期进化过程中形成的先天性反射 个体生活过程中建立的后天性反射
神经中枢 由大脑皮层以下(脑干或脊髓)的神经中枢参与完成 参与反射的中枢一般在大脑皮层
刺激特点 引起反射的刺激必须是直接刺激 任何无关刺激都可以变为条件刺激
神经联系 反射是永久固定的,不会消失 反射是暂时的、易变的,可以消退
适应性 适应的范围小,只适应不变的环境 适应的范围广,可以适应多变的环境
联系 条件反射是建立在非条件反射的基础上的
课外科学实践:训练小动物建立某种条件反射
示例:
大脑皮层是神经系统的最高级中枢
1.人脑的组成及功能
外形图
切面图
左半球
小脑
脑干
前
后
左半球
脑——神经系统中最高级部分
大脑:分别具有管理人体不同部位的功能。
小脑:负责人体动作的协调性,协调肌肉的活动,如步行、奔跑等,并保持身体平衡。
脑干:主要控制循环系统、呼吸系统的运动,如呼吸、心跳、咳嗽等,它无须任何意识的干扰就能保持着生命活动功能的正常运行。
2.大脑皮层是神经系统的最高级中枢
在大脑半球的表面呈现许多曲曲弯弯的沟(凹)和回(凸),这大大增加了大脑的表面积。
脑沟
脑回
大脑皮层就是大脑表层的灰质结构,有着极大数量的神经元,神经元有着复杂的联系网络,同时也与皮层下中枢形成多种联络。
它可以接受来自小脑、脑干和脊髓的上行传导冲动,同时也发出下行传导冲动到达下级各中枢部位。
科学研究发现,切除大脑皮层后,原来已建立的条件反射全都会消失,并且再也不能建立新的条件反射。
大脑皮层上的功能区
运动
触觉
听觉
视觉
讲话
味觉
嗅觉
大脑皮层居于最高级中枢地位,它的生理活动叫作高级神经活动。
人的学习、记忆、语言、情绪、睡眠等,都属于高级神经活动。
点击图片播放视频
小资料:人脑与大脑皮层
人脑由1000多亿个神经元和大量的支持细胞组成,在中枢神经系统中占据着特别重要的地位。而中枢神经系统中的最高级中枢就是大脑皮层,大脑皮层是大脑半球表面的一层厚度为2~3mm、高度褶皱的结构,其中神经元的数目可能多达140亿个。
3.能够对语言、文字的刺激建立条件反射,是人类条件反射的最突出特征
阅读P96~97课外读《排尿的神经调节》
了解排尿反射是如何完成的
随堂演练
1.“最高心率”是指运动时的最高心率,其数值可用220减年龄进行估算。通过测定自己运动时的心率,可以确定锻炼身体的“适宜运动量”。适宜运动量应控制在最高心率的60%~85%。
(1)请结合对人体调节功能的理解,说明神经系统在运动时对循环系统、呼吸系统的作用。
(2)请选择一项你喜欢的锻炼方法,采用上面的建议,测量一下自己的适宜运动量。
脊神经和脑神经中支配骨骼肌的神经纤维可将神经中枢产生的控制运动的冲动传达到肌肉;中枢神经系统各反射中枢间的联络使控制运动的效果彼此协调;随意运动的命令发自大脑皮层躯体运动中枢;心肌和呼吸肌的运动也受到传出神经元的直接控制;当肌肉运动增强后使血液中的代谢产物(如二氧化碳等)增多,可以刺激体内有关感受器,感受器产生冲动到达神经中枢后,经过反射调节可以使循环系统和呼吸系统的功能增强,与运动系统的活动在整体上相互协调。
2.使狗建立“铃声—唾液分泌”条件反射的适当方法是( )。
A.先喂食物,随即给铃声
B.先给铃声,随即喂食物
C.只喂食物,不给铃声
D.只给铃声而不随即喂食
B
3.下列属于人类特有的条件反射是( )。
A.吃梅子分泌唾液
B.谈论梅子分泌唾液
C.嗅到梅子气味分泌唾液
D.看到梅子分泌唾液
B
4.手突然被针刺了一下,人体的反应是( )。
A.先感到疼痛,再缩手
B.先缩手,后感到疼痛
C.疼痛和缩手同时发生
D.只缩手,不会感到疼痛
B
5.自动驾驶汽车可以帮助驾驶者在行车时作出一系列判断,甚至可以自己做决定来控制汽车的行驶。它的工作方式与人类神经系统有很多相似的地方,通过传感器-行车电脑-执行机械,形成了自己的“反射弧”。下列关于这个“反射弧”的理解,不正确的是( )。
A.传感器能接受“刺激”,传导“兴奋”
B.行车电脑类似于反射弧中的“神经中枢”
C.执行机械与“传入神经”相连
D.执行机械类似于反射弧中的“效应器”
C
6.按照右图建造迷宫,训练小白鼠。
三种训练方法:(1)进口处放置食物;
(2)出口处放置食物;
(3)不放置任何东西。
你认为哪种方案会使小白鼠学的最快?请解释理由
课堂小结
神经调节
反射
反射弧:
感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器
类型
非条件反射:生来就已经建立的先天性反射
条件反射:在出生以后个体生活中逐渐形成的后天性反射
大脑皮层是神经系统的最高级中枢
大脑皮层中有躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢等
能够对语言、文字的刺激建立条件反射,是人类条件反射的最突出特征
作业布置
请完成《优翼·学练优·生物·七年级下·BS》对应课时作业。
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