2.4 神经系统的分级调节课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

神经系统的分级调节 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。 问题探讨 讨论 1. 为什么眼前有东西飞来时，眼睛会不受控制地眨一下？ 2. 为什么有些人可以练成长时间不眨眼呢？这说明了什么？ 一. 神经系统对躯体运动的分级调节 1. 大脑皮层的结构： 大脑皮层主要是由神经元胞体及其树突构成的薄层结构。 人类的大脑皮层是整个神经系统中最重要的部分，经历了几百万年漫长的进化过程，发生了由量变到质变的飞跃。右上角是大脑表面在显微镜下的照片，通过这张照片大家可以看到很多红色的毛细血管，其实大脑的表面除了有丰富的血管外，还有一层透明的，是由神经元胞体及其树突构成的大约2.5毫米的薄层结构，也就是大脑皮层。仅仅是这么一层结构，并且它明显看起来并不是很平整的结构，其上有着丰富的沟回，我们把凹陷的部分称为沟，凸起的部分称为回。 如果要问这种结构的意义，相信很多同学都能想起线粒体内膜吧。这种结构使得大脑在有限体积的颅腔内，有着更大的表面积。更大的表面积意味着可以容纳更多神经细胞，这无疑是一件好事。 3 一个成年人大脑皮层的总面积可达2200cm²大约相当于3.5个教材页面的大小，这是如何实现的？这种结构的意义是什么？ 回 沟 大脑皮层的表面具有丰富的沟回。这种结构使得大脑在有限体积的颅腔内，有着更大的表面积，可容纳更多的神经细胞发挥作用。 大脑皮层与躯体运动的关系 思考 · 讨论 一位美国铁路工人菲尼亚斯·盖奇在1848年由于意外被一根铁棒炸穿了头骨。杆子从他的左眼下方进入，从他的颅骨上方出来。这对他的左额叶皮质造成了严重损伤。神奇的是，除了左眼失明和左面部肌肉部分瘫痪之外，在很短的时间内，他就能流利的说话。六个月后，他已经在新的工作的岗位上班了。而更为引人注目的是，盖奇在经历了脑损伤以后，脾气、秉性、为人处事的风格等等发生了巨大的转变，与从前判若两人，这引起了医学工作者极大的兴趣。 1860年他去世后，他的头骨和铁棒被放在与哈佛医学院有关的解剖博物馆里。这是第一个描述前额叶皮层（大脑皮层的一部分）缺失导致性格变化的案例。据统计，此区域受伤的病人，个性往往都会变得没有同情心和无责任感。 大脑皮层部分受损后，盖奇除了性情大变之外，说话、思维很快就恢复了，这可能说明什么？ 讨论 大脑皮层与人的性情有关，并且大脑皮层上可能有功能的分区。 5 大脑皮层与躯体运动的关系 思考 · 讨论 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。 现象称为脑卒中，它还有个人竟皆知的名字叫“中风” ，在我国非常普遍。 这类 2. 老人的上肢、下肢脊髓都没有受伤，为什么不能运动？说明大脑和脊髓之间有什 么关系 ？ 讨论 虽然老人上肢、下肢后击碎都没有受伤，但大脑某区受损伤，肢体失去了大脑的控制，所以不能运动，说明脊髓控制的运动受到大脑的调控。 躯体各部分运动调控在大脑皮层都有者对应的区域，右图是大脑皮第一运动区与躯体各部分关系示意图。 讨论 3. 躯体各部分的运动调控在大脑皮层第 一运动区上都有其对应区域，观察示 意图，它们的位置关系有何特点? 刺激中央前回的顶部，可以引起下肢的运动。刺激中央前回的下部，则会引起头部器官的运动。皮层代表区置与躯体各部分的位置是倒置的。 大脑皮层与躯体运动的关系 思考 · 讨论 第一运动区（大脑前回） 躯体各部分运动调控在大脑皮层都有者对应的区域，右图是大脑皮第一运动区与躯体各部分关系示意图。 讨论 4. 大脑皮层运动代表区范围大小，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？ 与躯体运动的精细程度相关，运动越精细，大脑皮层代表区范围越大。 大脑皮层与躯体运动的关系 思考 · 讨论 第一运动区（大脑前回） 5. 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。 大脑皮层与躯体运动的关系 思考 · 讨论 大脑皮层（运动区） 2. 神经系统对躯体运动的分级调节： 脊 髓 ▲躯体运动分级调节示意图 小脑和脑干 肌肉收缩等运动 躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控，脊髓是机体运动的低级中枢，大脑皮层是最高级中枢，脑干等连接低级中枢和高级中枢。脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整，就这样，机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。 这是大脑皮层对躯体运动控制的分级调节，在我们躯体的内部还有着大量的器官，它们的活动是否也受到大脑皮层的调控？如果是，控制方式是否与对躯体运动的控制相同吗？ 10 神经系统不同中枢对排尿反射的控制 思考 · 讨论 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”。例如,上课的时候如果你有了尿意但不是很急，你可以憋到下课再去上厕所;课间，即使你没有尿意，但为了避免上课时去厕所，你可能会选择去排一次尿。 资料3：婴儿常尿床。有些人由于外伤等使意识丧失，也会出现像婴儿那样尿床的情况。 尿管 膀胱 大脑皮层与人的性情有关，并且大脑皮层上可能有功能的分区。 11 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? 讨论 神经系统不同中枢对排尿反射的控制 思考 · 讨论 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? 3. 这些例子说明神经中枢之间有什么联系? 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。 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。 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。 12 二. 神经系统对内脏活动的分级调节 1. 神经系统不同中枢对排尿反射的控制： 大 脑 脊 髓 膀 胱 交感 神经 副交感 神经 低级中枢的调控： 1 脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由自主神经系统支配,交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小；副交感神经兴奋,会使膀胱缩小。 高级中枢的调控： 2 人能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。 2. 神经系统不同中枢对其他内脏活动的控制： 脊髓： 是调节内脏活动的低级中枢，可以完成简单的内脏反射活动，如排尿、排便、血管舒缩等。 脊髓对这些反射活动的调节是初级的，并不能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，排尿反射可以进行，但排尿不完全，也不能受意识控制。 脑干： 有许多重要的调节内脏活动的基本中枢。脑干中的重要基本中枢主要包括调节呼吸运动的中枢、调节心血管活动的中枢等。 脑干一旦受到损伤，各种生理活动即失调，严重时呼吸或心跳会停止。 下丘脑： 下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，它也使内脏活动和其他生理活动相联系。下丘脑可调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。 大脑皮层： 大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，它对各级中枢的活动起调整作用，这就使得自主神经系统并不完全自主。 2. 神经系统不同中枢对其他内脏活动的控制： 1. 人体各部位的感觉和运动机能在大脑皮层体觉区与运动区中有它的代表区。 下列关于人大脑皮层功能的叙述,正确的是( 　　) A. 一侧手指传入神经上的神经冲动,可传到对侧大脑皮层中央后回中间部 B. 一侧大脑皮层中央前回底部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍 C. 头面部肌肉的代表区,在运动区呈倒置排列,即口部在上眼部在下 D. 分辨精细的部位如手,在体觉区所占的面积比躯干的小 A 2. 进行膝跳反射实验时,若实验前告诉受试者,在其有思想准备的情况下,膝跳反 射可能表现会弱一些,原因是( 　　) A. 反射弧发生变化 B. 传出神经受阻 C. 感受器受到抑制 D. 高级中枢对低级中枢具有调控作用 D 3. 下列关于神经系统分级调节的叙述,错误的是 ( 　　) A. 通过脊髓可以完成简单的内脏反射活动,如排尿、排便、血管舒缩等 B. 脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,如调节呼吸运动的中枢 C. 下丘脑是调节内脏活动的低级中枢,它也使内脏活动和其他生理活动相联系 D. 大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,从而使得自主神经系统并不完 全自主控作用 C $$