第2章 第5节 人脑的高级功能-2024-2025学年高中生物选择性必修1 稳态与调节同步课件PPT（人教版2019）

第5节　人脑的高级功能 第2章　神经调节 生物 教学目标 ①简述人类的语言功能与大脑皮层言语区的关系。 ②简要说明人类记忆的过程以及记忆与学习的关系。 ③简述情绪是人脑的高级功能之一。 教学重难点 重点： 语言功能、记忆与学习、情绪等人脑的高级功能。 难点： 人类大脑皮层言语区的功能区分。 导入新课 问题思考 阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease， AD）是一种逐渐进展的神经退行性疾病，主要影响老年人群。该病的主要症状包括记忆障碍、认知能力下降、语言障碍、判断力减弱以及日常生活能力的减退。随着病情的发展，患者可能会出现行为和心理症状，如焦虑、抑郁、妄想或幻觉等。 阿尔兹海默病 导入新课 为什么这些特定区域的损伤会导致相关病症?人脑还有哪些区别于脊髓的高级功能? 问题思考 阿尔兹海默病患者 提示：因为大脑每个区域都有其独特的功能：如额叶：影响决策、个性和运动。枕叶：影响视觉。小脑：影响协调和平衡。脑干：控制基本生命功能如呼吸和心跳。 大脑相比脊髓，拥有更多高级功能：意识与自我意识、认知功能（学习、记忆、思考）、情绪与情感、语言能力、社会认知等。 一、人脑的高级功能 新课讲授 新课讲授 通过阿尔茨海默病患者的症状，总结人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能。 [探究一]人脑的高级功能 提示：人脑具有记忆、语言、学习、情绪等功能。 人的大脑有哪些区别于动物大脑的高级功能? 提示：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。有些动物也能对语言刺激作出反应，但那是人类训练的结果，是简单的模仿和强化记忆的结果。 总结：人脑的高级功能有语言、计算和推理等思维能力，以及学习、记忆和情绪等。 新课讲授 [探究一]人脑的高级功能 提示：大脑的地位 ①中枢神经系统的核心 中枢神经系统由大脑、小脑、脑干和脊髓组成，而大脑是其中最复杂且最重要的部分。它位于颅骨内，通过脊髓与周围神经系统相连，控制着全身的感觉、运动和自主神经系统。 ②高级认知功能的中心 大脑不仅是身体的控制中心，还是人类意识、思维、情感、语言、学习和记忆等功能的所在地。它使我们能够进行复杂的思考、做出决策、感知世界并与环境互动。 ③进化中的重要性 在进化过程中，人类大脑的体积和复杂性显著增加，尤其是大脑皮层的扩展，使得人类具备了高度发达的语言能力、抽象思维、创造力和社会行为。 新课讲授 [探究一]人脑的高级功能 提示：大脑的主要功能 ①感觉处理 ②运动控制 ③认知功能 ④情感和情绪 ⑤睡眠和觉醒 新课讲授 阿尔茨海默病患者的大脑变化 [探究一]人脑的高级功能 正常人 轻度阿尔茨海默病患者 重度阿尔茨海默病患者 新课讲授 [探究一]人脑的高级功能 提示：患者大脑的体积缩小，大脑皮层随病情加重而严重萎缩，脑沟加深变宽，脑回萎缩，主要集中在外侧沟下方的颞叶特别是海马区。这些区域的萎缩就是相关神经元死亡所导致的，结构的破坏必然导致功能的损伤或丧失，因此结合患者症状，可推测这些部位与脑的高级功能是相关的。 比较阿尔茨海默病患者与正常人脑结构，你发现存在哪些异常? 新课讲授 为什么这些区域的萎缩变化会导致相应的症状呢?它们之间是否存在一一对应关系呢? [探究一]人脑的高级功能 提示：大脑特定区域的萎缩会导致相应功能的损伤，但并非一一对应： 海马区萎缩：主要影响记忆，特别是情景记忆。 颞叶萎缩：可能影响听觉处理、语言理解和面部识别。 外侧沟下方的颞叶萎缩：影响听觉和语言功能。 广泛脑皮层萎缩：导致注意力、执行功能、抽象思维和问题解决能力下降。 这些区域的萎缩是因为神经元死亡，导致结构破坏和功能损伤。大脑的复杂性和代偿机制使得损伤与症状之间的关系可能不完全线性。 二、语言功能 新课讲授 新课讲授 动物交流：声音信号（如鸟鸣、狗吠）、肢体语言（如猫的尾巴摆动） 化学信号（如蚂蚁的信息素） 人类交流：语言（口头、书面、手语）、肢体语言（面部表情、手势） 符号和标志（交通标志、图标） [探究二]语言功能 狗吠 肢体语言 新课讲授 对比动物与人类交流信息的方式，大脑的哪些区域参与语言这一高级功能呢? [探究二]语言功能 提示：语言是人脑特有的高级功能，大脑皮层言语区主导语言功能。 新课讲授 脑部血流量变化的检测有什么意义? 提示：脑部不断进行的信息传递需要血液提供氧气，因此血流量越快说明此处神经元在相关行为中活跃度越高。 [探究二]语言功能 人脑感知和言语的正电子发射计算机断层扫描成像图 新课讲授 请在同一张大脑图像中标注看、听、说、联想生成单词时血流量较多的位置。 [探究二]语言功能 人脑感知和言语的正电子发射计算机断层扫描成像图 新课讲授 提示：看单词时枕叶部分细胞活跃，听单词则集中在颞叶上部，说单词使得中央沟附近细胞活跃，而联想生成单词则使得额叶中下部和颞叶后部细胞活跃。 单纯的看、听、说不能算完整的语言，语言还包括信息加工处理过程，语言加工过程涉及多个大脑皮层的特定区域。 [探究二]语言功能 新课讲授 大脑高级功能的发现及类型的界定源自科学家对大量病例的观察和分析。 资料：法国的医生布洛卡(P.P.Broca.1834—1850)收治了一位失语症患者，这个人听懂别人说话，但自己不能说话，他无论回答什么问题都只能发出tan这个音，后来，布罗卡医生又收治了几位只能说出某些个单词的失语症患者。病人死后经解剖学发现，他的大脑左半球额叶后部S区发生病变。 [探究二]语言功能 大脑皮层功能分区 新课讲授 [探究二]语言功能 提示：患者听理解和阅读理解正常，听觉中枢、视觉中枢以及听觉、视觉语言分析相关的中枢都没有问题，且能用其他方式与别人交流，说明理解之后对通过动作、表情输出的信息组合也没有问题，患者与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常，但却有明显的语言表达困难，因此是患者的语言加工系统终末阶段通过口、唇、声带等的运动功能发生了障碍。 因此，患者最明显的问题是言语产生，这被称为运动性失语症，S区也被称为运动性语言中枢。 病人的症状说明病人大脑的哪些中枢没有问题?你推测S区具有的功能是什么? 新课讲授 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颞叶后部与顶叶和枕叶相连接处H区有病变。 病人的症状说明病人大脑的哪些中枢没有问题?你推测H区具有的具体功能是什么? [探究二]语言功能 大脑皮层功能分区 新课讲授 [探究二]语言功能 提示：患者听觉正常，能主动说话，说明听觉中枢、运动性语言中枢、控制口唇的运动中枢等正常，但患者听不懂别人和自己的话，患者的听理解有问题，因此H区与语言信息通过听觉中枢之后进行的语音信息加工处理相关。 总结：H区是听觉性语言中枢，由H区损伤导致的病症称为感觉性失语症。 大脑皮层功能分区 新课讲授 根据以上内容由功能反推结构，并总结S区和H区功能，结合教材完成表格内容。 [探究二]语言功能 病名 损伤部位 症状 运动性失语症 感觉性失语症 失读症 失写症 新课讲授 根据以上内容由功能反推结构，并总结S区和H区功能，结合教材完成表格内容。 [探究二]语言功能 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，却不能讲话 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 失读症 V区 视觉、语言功能正常，却看不懂文字含义 失写症 W区 能听懂语言、看懂文字、会讲话，却不会书写 新课讲授 [探究二]语言功能 大脑皮层言语区示意图 新课讲授 [探究二]语言功能 根据表格数据，分析左半球大脑和右半球的功能特点。 利手 例数 言语区的位置 左半球 双侧半球 右半球 右利手 140 96% 0 4% 左利手 122 70% 15% 15% 提示：主导语言功能的区域多数是在大脑的左半球，逻辑思维也主要由左半球负责。 大脑右半球主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别等，也具有极其重要的功能。 三、学习与记忆 新课讲授 新课讲授 在学习过程中，许多同学都有这样的困扰，背诵的诗词、单词等经常遗忘，而我们学会了游泳、骑车之后，一般不会遗忘，这是为什么? [探究三]学习与记忆 提示：游泳、骑车形成的是长时记忆，学习过程往往形成的是短时记忆，需要经过多次重复强化记忆才能形成长时记忆。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。学习是信息获取和加工的神经过程；而记忆则是信息的储存和读取的神经过程。学习是记忆的前提，记忆是学习的结果，它们是一切认知活动的基础。 背书 骑车 游泳 新课讲授 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。 [探究三]学习与记忆 提示：课后及时复习重点知识，回忆当天学过的知识，这可以使第一级记忆相关信息的停留时间延长，转入第二级记忆；学完一个单元后及时复习，进行知识网络、思维导图的绘制，起到强化的作用；在复习的同时建立知识间的联系，加深记忆。动用多种器官，听讲解、看文字、诵读、书写定义等多感觉器官联合使用。 记忆过程的四个阶段及其联系 新课讲授 学习和记忆的过程中，我们的大脑发生了什么变化呢? 神经生物学家Kandel自20世纪60年代就利用海蜗牛进行系列实验，解释学习和记忆的形成机制，并与同时代的另外两名科学家共同获得了2000年诺贝尔生理与医学奖。他发现短时记忆和长时记忆都与突触和神经递质有关，神经递质释放的越多，海蜗牛的学习和记忆能力就越强。 [探究三]学习与记忆 提示：从神经生物化学角度来看，学习和记忆和脑内的物质合成及代谢有关，尤其是和脑内的蛋白质的合成有关。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关；长时记忆则可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。 四、情绪 新课讲授 新课讲授 若某同学因患病导致情绪低落，出现了消极的情绪，作为他的同学你应该如何做? [探究四]情绪 提示：邀请他一起去爬山、看电影等做一些他感兴趣的事情，找专业的心理咨询师进行心理疏导。 消极情绪与抑郁症的联系 压力、挫折、疾病、死亡等 消极情绪 抑郁 抑郁症 影响工作、学习、生活 好转 好转 好转 自我调适，身边人的支持，心理咨询 专业治疗 新课讲授 你有哪些缓解消极和抑郁情绪的小妙招? [探究四]情绪 提示：不开心了找小伙伴倾诉，积极建立和维系良好的人际关系；适量运动也能让心情轻松，此外，听一些舒缓轻快的音乐、大哭一场、痛快玩一次也可以帮助我们应对情绪波动，这些都是有效的方法；当情绪波动超过自我调节的程度时，则应向专业人士咨询，比如大家可能遇到一些事情，心情抑郁，难以排解，这时可以找心理老师进行倾诉和寻求帮助，使我们更快的调整情绪，积极、健康地享受美好生活。 新课讲授 抗抑郁药有很多种，这些药物一般通过作用于突触处来影响神经系统的功能。分析图片表述5-HT(5-羟色胺)再摄取抑制剂的作用原理。 [探究四]情绪 5-HT(5-羟色胺)再摄取抑制剂的作用原理图 新课讲授 [探究四]情绪 提示：这种药物不能直接作用于5-HT受体，而是选择性地抑制突触前膜对5-HT的回收，使突触间隙中5-HT浓度维持在一定水平，有利于神经系统活动的进行。 5-HT(5-羟色胺)再摄取抑制剂的作用原理图 1.言语区的分区及损伤症 新课讲授 [核心归纳] 中枢名称 别名 受损后的病症 病症的症状 书写性语言中枢 书写中枢(W区) 失写症 病人可听懂别人的谈话和看懂文字，也会讲话，手部运动正常，但失去书写、绘图能力 运动性语言中枢 说话中枢(S区) 运动性失语症 病人可以看懂文字，也能听懂别人讲话，但自己却不会讲话 听觉性语言中枢 听话中枢(H区) 听觉性失语症 病人能讲话、书写，也能看懂文字，能听懂别人发音，但不懂其含义，病人可以模仿别人说话，但往往是答非所问 视觉性语言中枢 阅读中枢(V区) 失读症 病人的视觉无障碍，但看不懂文字的含义，即不能阅读 新课讲授 2、人类记忆过程的四个阶段 [核心归纳] 记忆时程 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的时程 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 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、年龄、生日等 新课讲授 [核心归纳] 3、情绪 (1)概念：人对环境作出的反应。情绪是大脑的高级功能之一。 (2)抑郁与抑郁症 (3)调节方法 ①积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力都可以帮助我们减少和更好的应对情绪波动。 ②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。 【练习1】 当堂训练 在一次交通事故中，某人大脑受伤，不能说话但能听懂别人说话，受损的部位是(　　) A．运动性语言中枢(S区) B．书写性语言中枢(W区) C．听觉性语言中枢(H区) D．视觉性语言中枢(V区)　 A 【练习2】 当堂训练 下列关于人脑的高级功能的叙述，错误的是(　　) A．大脑皮层言语区的H区损伤，导致人不能听懂别人讲话 B．“植物人”脑干、脊髓的中枢仍然能发挥调控作用 C．聋哑人表演“千手观音”时，大脑皮层视觉中枢、躯体运动中枢等参与调节 D．若只有S区受损，患者看不懂文字，但能听懂别人说话 D 【练习3】 当堂训练 如图为大脑皮层言语区的分布示意图，参与学生听课和做笔记的功能区至少包括(　　) A．W区 B．W区和V区 C．S区和H区 D．W区、V区和H区 D 【练习4】 当堂训练 “千手观音”这个舞蹈在很多节目中都出现过，不过最震撼人心的还是聋哑演员(大脑皮层正常，只是听力障碍)在春晚和雅典残奥会闭幕式上的表演，四个手语老师分别站在舞台四个角，她们的手成为聋哑演员的“耳朵”，手语传达出音乐节奏，聋哑演员便根据“节奏”摆出优美的舞姿。下列有关说法不正确的是(　　) A．若大脑皮层言语区的H区损伤，会导致人不能听到别人讲话 B．大多数人的大脑右半球主要负责音乐、绘画和空间识别等 C．聋哑人表演“千手观音”时，大脑皮层视觉中枢、躯体运动中枢参与调节 D．将声音转变成其他形式的信息，聋哑人也会有正常的逻辑思维和形象思维 A 【练习5】 当堂训练 开心和失落是情绪的两种相反表现，都是对环境所作出的反应。研究发现，糖皮质激素的持续升高会影响到相关信号传递，使5-羟色胺分泌异常，突触间隙中5-羟色胺含量偏低，导致情绪低落，甚至产生抑郁。下列叙述正确的是(不定项) (　　 ) A．情绪是人脑的高级功能之一 B．5-羟色胺是一种可以令人产生愉悦情绪的神经递质 C．压力可导致消极情绪增多使人抑郁，但可通过自我调适好转 D．抗抑郁药一般是通过作用于神经纤维来影响神经系统的功能 ABC 【练习6】 当堂训练 神经递质在神经元之间兴奋传递的过程中起到关键作用。如图是正在传递兴奋的突触结构的局部放大示意图，据图回答问题： 抑郁症是一种常见的情感性精神障碍疾病，患者脑神经元兴奋性下降。近年来，医学研究表明，抑郁症与单胺类神经递质传递功能下降相关。单胺氧化酶是一种单胺类神经递质的降解酶。单胺氧化酶抑制剂(MAOID)是目前一种常用抗抑郁药。 (1)图中，①是突触_____膜，其正以________方式释放神经递质。 胞吐 前 【练习6】 当堂训练 (2)神经递质为小分子化合物，但仍以如图所示方式释放，其意义是________(填字母，多选)。 A．短时间内可大量释放 B．避免被神经递质降解酶降解 C．有利于兴奋快速传递 D．减少能量的消耗 AC (3)若图中的神经递质释放会导致细胞Y兴奋，比较释放前后细胞Y的膜内Na＋浓度变化和电位的变化分别是：_____________________________________________。 膜内Na＋浓度由低变高，膜内电位由负变正　 【练习6】 当堂训练 (4)神经元之间兴奋传递易受多种因素影响，根据图推测，会阻碍兴奋传递的因素有________(填字母，多选)。 A．体内产生蛋白M抗体 B．某药物与蛋白M牢固结合 C．某毒素阻断神经递质的释放 D．某药物抑制神经递质降解酶的活性 ABC 【练习6】 当堂训练 (5)结合图分析，MAOID改善抑郁症状的原因是？ MAOID能抑制单胺氧化酶活性，阻止脑内单胺类神经递质降解，增加脑内突触间隙单胺类神经递质的浓度，起抗抑郁作用。 课堂小结 人脑的高级功能 语言功能 W区 V区 S区 H区 学习、记忆 感觉性记忆 第一级记忆 第二级记忆 第三级记忆 短时记忆 长时记忆 情绪 抑郁 抑郁症 消极 持续 谢谢大家 $$