2.5人脑的高级功能 课件-2025-2026学年度高二第一学期人教版2019选择性必修一

第5节 人脑的高级功能 第2章 神经调节 学习目标 1．通过分析人脑的高级功能相对应的结构基础，形成结构与功能观。（生命观念） 2.通过分析人类学习与记忆的规律，采用演绎与推理的方法，运用这些规律提高学习效率。（科学思维） 3.认识情绪是人脑的高级功能，养成良好的生活习惯，学会控制自己的情绪。（社会责任） 问题探讨 当人们交流谈话、阅读书籍、进行记忆活动、表达喜怒哀乐时，这些活动都与人体的哪个器官有关？ 人脑 人脑为什么能完成这些复杂的活动？” 3 大脑皮层有140多亿个神经元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 情绪 大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是许多低级中枢活动的高级调节者，它可以感知外部世界，控制机体的反射活动。语言、思维、学习和记忆、情绪相比于单纯的躯体运动更加精细复杂，这些都是人脑区别于脊髓的高级功能，这些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。 一 语言功能是人脑特有的高级功能，它包括与语言、文字相关的全部智能活动，涉及人类的听、说、读、写。 语言文字是人类社会信息传递的主要形式，也是人类进行思维的主要工具。 1.概念： 一、语言功能 我们知道动物可以用声音、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。语言文字是人类社会信息传递的主要形式，也是人类进行思维的主要工具，人类的语言是一个相当复杂、灵活和强大的交流系统，它可以根据系统的语法规则创造性的运用词汇。新的单词组合及句子可以不断被产生，且都有非常明确的含义。 因此，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。 我们也的确拥有一个足以支持语言加工的精密的大脑，那么大脑的哪些区域参与语言这一高级功能呢？ 一 人脑感知和言语的正电子发射计算机断层扫描成像 资料1：看单词、听单词、说单词、联想生成单词所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。 脑部血流量的变化有什么检测意义？ A. 看单词 B. 听单词 C. 说单词 D. 联想生成单词 一、语言功能 技术不断推动科学发展，科研人员借助正电子发射计算机断层扫描成像技术曾做过这样一个实验，他们使用放射性元素作为示踪剂，测量受试者在看单词、听单词、说单词和联想生成单词时脑部的血流量分布，红、黄、绿和蓝色分别表示血流量从大到小依次递减。那么，脑部血流量的变化有什么检测意义呢？ 观察图C，我们发现位于中央沟附近的区域非常活跃，而说话需要口、唇等部位肌肉的运动，这部分的运动调控在大脑皮层的中央沟附近。我们通过上一节课已经知道第一运动区在这个区域附近，它确实是控制口、唇等部分的运动中枢。 那对于图D呢？什么叫联想生成单词呢？当受试者听到一个单词，他需要说出该单词的一项用途，比如蛋糕，受试者在脑中将这一信息进行加工、处理并生成“吃”这一用途的过程就是联想生成单词，随后再说出这一用途，因此图D对应的图像是听和说之外的过程，观察图像，我们发现，大脑皮层的额叶中下部、颞叶的后部比较活跃，这说明听觉语言需要在这些区域进行加工和处理，再输出相应的信号给运动中枢。 我们知道脑部血液为脑部细胞提供氧气、营养物质等并带走代谢废物等，而神经细胞传递兴奋也需要有氧呼吸等提供能量和其他的物质基础，因此脑部血流量越高，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。 那左图能给我们哪些信息呢？ 请同学们打开学习任务单，回顾一下大脑的分区，这些分区不需要大家记忆，能简单识别即可，我们一起来看一下在不同的语言活动中有哪些区域的细胞较活跃。首先请看图A，为了看清楚单词，受试者必须通过视觉系统对这些单词进行感知和处理，我们发现枕叶部分的脑血流量很大，这提示我们这部分大脑皮层区域与语言的看相关，图B中，当我们听到某一单词时，颞叶上部大脑皮层区域非常活跃，这提示我们相关的大脑皮层区域和语言中的听有关； 对照学习任务单中脑的分区图，你能否分析一下图C和图D呢？这里有哪些区域是你熟悉的呢？ 一 人脑感知和言语的正电子发射计算机断层扫描成像 A. 看单词 B. 听单词 C. 说单词 D. 联想生成单词 请大家在右图中标注看、听、说、联想生成单词时血流量较多的位置。 额叶 大脑皮层的言语区（左半球侧面） 顶叶 颞叶 枕叶 W区 S区 H区 V区 一、语言功能 一 写字 看懂文字 听懂话 说话 听不懂≠听不到 手部运动正常 看不懂文字≠看不到 肌肉和发声器官正常 大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语活动功能障碍 2.言语区： 一、语言功能 一 语言功能 第一运动区（中央前回） 视觉中枢 听觉中枢 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，他的大脑言语区的 发生了病变。 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言语区的 有病变。 S区 H区 一、语言功能 及时反馈　知识落实 一 大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球，逻辑思维主要由_______大脑负责。 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 右半球 一、语言功能 延伸拓展： 二 1.概念：学习与记忆是指神经系统不断地_________，获得新的_____、_____和_________的过程。 接受刺激 行为 习惯 积累经验 二、学习和记忆 学习： 记忆： 信息获取和加工的神经过程 信息储存和读取的神经过程 条件反射的建立也就是动物学习的过程 二 2.特点：学习和记忆不是由________控制的，而是由__________和___________参与。 单一脑区 多个脑区 神经通路 二、学习和记忆 如何学习？ 二 二、学习和记忆 二 3.记忆分类 ：人类记忆的四个阶段 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 注意 运用 短时记忆 长时记忆 重复 整合 外界信息输入 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 二、学习和记忆 信息获取后，储存与巩固、再现和读取的过程。 学以致用：学习和记忆规律对日常学习有哪些启示？ 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、学习和记忆 PPT9： 相信同学们想到了很多学法，比如：“多器官联合使用”，“及时复习”，“绘制思维导图”等等。 当我们初次接触某个知识点形成感觉性记忆的时候，老师经常强调动用多种器官，听讲解、看文字、诵读、书写定义等多感觉器官联合使用，这样做，可以加强支配各器官的神经中枢之间的联系，有利于建立新的条件反射，在这个过程中也会对信息增加注意，使感觉性记忆转化成第1级记忆； 课后及时复习重点知识，尝试运用相关知识解决问题，并在睡前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； 在学习期间还要尽量减少无关内容对学习的中断，减少前活动和后活动对学习的干扰；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。并在后续学习新知识时，发掘与已学知识的内在联系，进行整合，这样就可能使第二级记忆保留时间延长，甚至转入第三级记忆。 15 二 学习与记忆 每节课结束时进行本节小结，学习当天晚上的知识回顾，间隔一天之后的再次复习以及每周周末的学习总结等都是非常重要的复习时间和策略。 二、学习和记忆 脑的哪些结构与学习记忆有关呢？ 大脑皮层萎缩 阿尔茨海默病患者的大脑变化 大脑皮层萎缩 海马萎缩 海马 外侧沟 正常人 轻度阿尔茨海默病患者 重度阿尔茨海默病患者 4.记忆的神经生物学基础 脑的大脑皮层、海马及其邻近结构等对学习和记忆至关重要！ 二 二、学习和记忆 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。 二 学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成 短时记忆： 长时记忆： 可能与神经元之间即时的信息交流有关; 可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。 二、学习和记忆 三 情绪是人对外界环境做出的反应，是大脑的高级功能之一。 开心、兴奋、对生活充满信心 情绪 失落、沮丧、对生活失去兴趣 人类情绪的计算机模型 三、情绪 情绪有两种表现 三 情绪 情绪与抑郁症 压力、挫折、疾病、死亡等 消极情绪 抑郁 抑郁症 好转 好转 自我调适， 身边人的支持，心理咨询 好转 影响工作、学习、生活 专业治疗 联系实际：你有哪些缓解消极和抑郁情绪的小妙招？我们该如何管理情绪？ 三、情绪 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，这样可以使我们更快地恢复情绪平稳，享受美好的、充满意义的生活。 二 分析抑郁症的治疗思路 研究证实，抑郁症的发生与神经细胞间5-羟色胺(5-HT)等物质的含量降低有关。5-羟色胺是一种能帮助我们心情愉快的物质，其发挥作用后被重吸收至突触小体或被氧化酶氧化。 (1)5-羟色胺是一种 ，其与突触后膜相应受体结合后，可引起突触后膜_____(填“兴奋”或“抑制”)，进而产生愉悦感。 (2)如果你是药物研发人员，你研发药物治疗抑郁症的思路是什么？ 神经递质 兴奋 ①研发抑制5-羟色胺转运蛋白功能的药物，从而抑制5-羟色胺的重吸收，增加突触间隙中5-羟色胺的含量。 ②研发抑制氧化酶活性的药物，阻止5-羟色胺的降解，增加突触间隙中5-羟色胺的含量。 三、情绪 三 情绪 抗抑郁药作用机理 抗抑郁药物一般都是通过作用于突触处来影响神经系统的功能。SSRI是一类新型的抗抑郁药品 ，学名是五羟色胺再摄取抑制剂，意为选择性5-羟色胺再摄取抑制剂。SSRIs（即SSRI类药物）是二十世纪80年代开发并试用于临床，常用于临床的SSRIs有6种：氟西汀、帕罗西汀、舍曲林、氟伏沙明、西酞普兰和艾司西酞普兰。 三、情绪 本节小结 1．下列关于神经系统结构和功能的叙述，正确的是（    ） A．大脑皮层H区病变的人，不能看懂文字 B．手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控 C．条件反射的消退不需要大脑皮层的参与 D．紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生 D 【解析】A、大脑皮层H区病变的人，听不懂讲话，A错误； B、刺激大脑皮层中央前回的顶部，可以引起下肢的运动；刺激中央前回的下部，会引起头部器官的运动；刺激中央前回的其他部位，会引起其他相应器官的运动，B错误； C、条件反射是在大脑皮层的参与下完成的，条件反射是条件刺激与非条件刺激反复多次结合的结果，缺少了条件刺激条件反射会消退，因此条件反射的消退需要大脑皮层的参与，C错误； D、紧张、焦虑可能会引起突触间隙神经递质的含量减少，所以紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生，D正确。 学后巩固 学后巩固 2．缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤，可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤，下列说法错误的是（    ） A．损伤发生在大脑皮层S区时，患者不能发出声音 B．损伤发生在下丘脑时，患者可能出现生物节律失调 C．损伤导致上肢不能运动时，患者的缩手反射仍可发生 D．损伤发生在大脑时，患者可能会出现排尿不完全 A 【解析】A、S区为运动性语言中枢，损伤后，患者与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常，能发出声音，但不能表达用词语表达思想，A错误； B、下丘脑是生物的节律中枢，损伤发生在下丘脑时，患者可能出现生物节律失调，B正确； C、损伤导致上肢不能运动时，大脑皮层的躯体运动中枢受到损伤，此时患者的缩手反射仍可发生，因为缩手反射的低级中枢在脊髓，C正确； D、排尿的高级中枢在大脑皮层，低级中枢在脊髓，损伤发生在大脑时，患者可能会出现排尿不完全。 3．为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响，研究者将实验动物分为运动组和对照组，运动组每天进行适量的有氧运动（跑步/游泳）。数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍，靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出（ ） A．有氧运动不利于海马脑区的发育 B．规律且适量的运动促进学习记忆 C．有氧运动会减少神经元间的联系 D．不运动利于海马脑区神经元兴奋 学后巩固 B 【解析】由题意可知，运动组每天进行适量的有氧运动（跑步/游泳），数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍，因此，有氧运动有利于海马脑区的发育，A错误；运动组海马脑区发育水平高，且靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%，因此，规律且适量的运动促进学习记忆，B正确；有氧运动有利于学习记忆，而短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，因此，有氧运动会增加神经元之间的联系，C错误；据题意可知，运动组海马脑区发育水平高，且学习记忆能力增强，不运动不利于海马脑区神经元兴奋，D错误。 Lavf58.28.100 $$