内容正文:
第2章 神经调节
第2节 神经调节的基本方式
问题探讨
如果你的手指被株上尖锐的刺或者针扎了一下,你迅速把手缩了回来,然后感觉到了疼痛,紧接看你意识到手被扎了。
讨论
1. 这一过程是如何发生的?分别涉及了神经系统的哪些结构?
手指被刺或针扎,皮肤中的感受器接受到了刺激,产生的兴奋传导到脊髓中的神经中枢,神经中枢的反应通过传出神经传导到上肢的肌肉,肌肉的协同收缩与舒张,使手缩回,同时,脊髓会将信号送到大脑皮层,产生疼痛的感觉并意识到手被扎。
讨论
2. 缩手动作在前、感觉到疼痛在后,这有什么适应意义?
缩手在前,可以使机体迅速避开有害刺激,避免机体受到伤害,之后产生感觉,有助于机体对刺激的利弊作出判断与识别,可以使机体更灵活、更有预见性地对环境变化作出应对,从而更好地适应环境
上述现象在生物学中称为什么?它是怎样进行的呢?
一、反射与反射弧
1.反射
在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。
反射是神经调节的基本方式。
思考:含羞草受到刺激后叶子合拢、草履虫受到刺激后发生的反应,是反射吗?为什么?
不是反射,而是应激性,因为它们没有神经系统。
膝跳反射
眨眼反射
完成眨眼反射和膝跳反射的结构基础是什么?
适用范围:
有中枢神经系统的多细胞动物
传入神经
效应器
传出神经
脊髓
脊髓
传入神经
效应器
传出神经
刺激
刺激
感受器
感受器
仔细观察下列缩手反射和膝跳反射的示意图或观察相关动画演示,思考回答下列问题。
思考·讨论(P22-23)
?
讨论
1.一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?
不能,完成反射活动至少需要传入与传出两种神经元。大多数情况下还需要中间神经元的参与。
中间神经元
传入神经
效应器
传出神经
脊髓
脊髓
传入神经
效应器
传出神经
刺激
刺激
感受器
感受器
讨论
2.缩手反射与膝跳反射的反射弧都是由哪些部分组成的?
都是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。但膝跳反射弧无中间神经元,是最简单的反射弧。
仔细观察下列缩手反射和膝跳反射的示意图或观察相关动画演示,思考回答下列问题。
思考·讨论(P22-23)
?
传入神经
效应器
传出神经
脊髓
脊髓
传入神经
效应器
传出神经
刺激
刺激
感受器
感受器
讨论
3.结合生活经验,你还能举出说明脊髓在反射中作用的其他实例吗?
例如,排尿反射的低级中枢在脊髓。
仔细观察下列缩手反射和膝跳反射的示意图或观察相关动画演示,思考回答下列问题。
思考·讨论(P22-23)
?
一、反射与反射弧
请阅读教材P23页思考:反射是如何在反射弧中实现的?
一定的刺激
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
产生反应
接受刺激,产生兴奋
传导兴奋
对传入的信息进行分析和综合
传导兴奋
对刺激作出应答
兴奋
指动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
思辨:在缩手反射中感觉到手被扎的感觉是反射吗?
不是。
大脑
感觉
传入神经末梢和与之相连的各种特化组织
产生反射的条件:
1、完整的反射弧
2、适宜的刺激
大脑皮层产生感觉
一切感觉(嗅觉、听觉、味觉、痛觉、渴觉等)都在大脑皮层形成,都不属于反射。(兴奋传到神经中枢未再发生效应)
兴奋除了在反射弧中传导,还会在脑与脊髓等中枢神经系统中传导。
结构破坏对反射的影响
破坏①_________________
破坏②_________________
破坏③_________________
破坏④_________________
破坏⑤_________________
既无感觉又无效应
既无感觉又无效应
既无感觉又无效应/有感觉无效应(具体情况具体分析)
有感觉无效应
有感觉无效应
完成反射的条件:⑴反射弧要完整 ⑵要有一定的刺激
现学现用:判断以下描述是不是反射,若不是,请说出判断依据
1.针扎后缩手
_____________________________________________
2.针扎后产生痛觉
_____________________________________________
3.摄入盐分过多,血浆渗透压升高,引起渴觉,并喝水
_____________________________________________
4.植物向光弯曲生长的特性
_____________________________________________
5.直接刺激肌肉,肌肉收缩
_____________________________________________
6.滴加NaCl溶液,鞭毛虫会远离滴加的地方
_____________________________________________
是,缩手反射
不是,未经过完整的反射弧(兴奋传到神经中枢未再发生效应)
是,经过了完整的反射弧
不是,植物没有神经系统,不存在反射
不是,未经过完整的反射弧(兴奋只在效应器产生)
不是,单细胞生物没有神经系统,不存在反射
思考:只要反射弧结构完整,给予适当刺激,即可出现反射活动吗?
脑中相应的高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调控,若大脑皮层有意识的控制,即使反射弧完整且刺激适当,某些反射也无法完成,例如大脑皮层有意识的控制排尿反射等。
练一练
1.关于反射与反射弧的叙述,不正确的是( )
A.一个完整的反射活动至少需要2个神经元参与
B.缩手反射和膝跳反射的神经中枢均位于脊髓
C.效应器是指传出神经末梢所支配的肌肉或腺体
D.反射弧不完整就不能完成反射,但受刺激后可能产生反应
解析:要完成一个完整的反射活动至少需要传入神经元和传出神经元,即至少需要2个神经元,如膝跳反射,A正确;缩手反射和膝跳反射的神经中枢均位于脊髓,B正确;效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等,C错误;反射弧不完整,如传入神经受损,刺激传出神经,效应器仍能产生反应,但该过程不叫反射,D正确。
C
练一练
2.现象Ⅰ:小明不小心碰到一个很烫的物品后将手缩回。现象Ⅱ:小明伸手拿别人的物品时被口头拒绝而将手缩回。两个现象中的缩手反应比较见下表,正确的是( )
解析:两个现象中的缩手反应的反射弧都是完整的,否则不能完成缩手反应,A错误;现象Ⅰ的神经中枢在脊髓,现象Ⅱ的神经中枢在大脑皮层,B正确;现象Ⅰ中参与反射的神经元数量少,现象Ⅱ中参与反射的神经元数量多,C错误;两个现象中与缩手相关的肌肉细胞数量应相等,D错误。
B
选项 项目 现象Ⅰ 现象Ⅱ
A 反射弧的完整性 不完整 完整
B 是否需要大脑皮层参与 可以不要 一定需要
C 参与反射的神经元数量 多 少
D 与缩手相关的肌肉细胞数量 多 少
练一练
3.在用脊蛙(去除脑而保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验中,破坏屈腿反射弧在左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,结果如下表:
上述结果表明,反射弧被破坏的部分可能是( )
A.感受器 B.感受器和传入神经 C.传入神经和效应器 D.效应器
解析:破坏前,刺激左后肢或右后肢,左、右后肢都收缩,说明左、右后肢都有感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。破坏后,刺激左后肢时,左、右后肢都不收缩,说明左后肢的感受器或传入神经被破坏,兴奋不能传到神经中枢;刺激右后肢时,左后肢不收缩,右后肢收缩,可能是左后肢的传出神经或效应器被破坏。
C
刺激部位 反应
破坏前 破坏后
左后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢不收缩 右后不肢收缩
右后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢收缩
下图为反射弧的模式图:
① 、② ③ ④ 、 ⑤ 。
兴奋传导方向是 。
①
②
③
④
⑤
感受器、
传入神经、
神经中枢、
传出神经、
效应器
练一练
16
感受器
效应器
反射弧结构模式图
传入神经
神经中枢
传出神经
如何判断兴奋传导的方向
1.神经节的位置
2.看突触找信号传递方向
3.看脊髓前后角
二、非条件反射与条件反射
反射的种类
(1)非条件反射:出生后无须训练就具有的反射。如膝跳反射、缩手反射、眨眼反射等。
特点:先天、不可改变、不需高级中枢参与。
(2)条件反射:出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射。如望梅止渴、谈虎色变等。
特点:后天、可改变、需高级中枢(大脑皮层)参与。
现学现用:
1.一个人的手掌触到裸露的电线会立即反射性握紧电线,被解救后当他再次看到裸露的电线时,会立即反射性地把手缩回。对这两种反射中枢的叙述正确的是( )
A.两种反射中枢都在脊髓 B.两种反射中枢都在大脑
C.前者在脊髓,后者在大脑和脊髓 D.前者在大脑,后者在大脑和脊髓
2.以下反射属于条件反射的是( )
A.阅读此题时冥思苦想并做题 B.红灯停,绿灯行
C.切洋葱时被辣的流眼泪 D.听到铃声走进教室
C
ABD
3.“吃梅止渴”“望梅止渴”和“谈梅止渴”的反射类型一样吗?
_______________________________________________
_______________________________________________
_______________________________________________
吃梅止渴是非条件反射
望梅止渴是条件反射
谈梅止渴是条件反射,且有语言中枢参与,是人特有的条件反射
④一段时间后,当铃声单独出现,狗也会分泌唾液。此时,铃声已转化为食物(非条件刺激)的信号,称为条件刺激,条件反射就建立了。
①给狗喂食,狗会分泌唾液,分泌唾液的反射是非条件反射,食物是非条件刺激
②给狗听铃声而不给它喂食物,狗不会分泌唾液,此时铃声与分泌唾液无关,属于无关刺激。
③每次给狗喂食前先让狗听到铃声,然后再立即喂食。重复此方式若干次。
条件反射的建立
实验者:________
巴甫洛夫
上面的实例说明, 条件反射是在 的基础上, 通过 和 而建立的。条件反射建立之后要维持下去, 还需要 的强化。
非条件反射
学习
训练
非条件刺激
5.条件反射的消退
(1)消退原因
如果_________________而_________________,条件反射就会_________,以至最终____________,这是条件反射的消退;
反复应用条件刺激
不给予非条件刺激
逐渐减弱
完全不出现
(2)条件反射消退的机理
(3)条件反射消退的实质
条件反射的消退_____条件反射的简单丧失,而是______把原先_______________________转变为_______________________
不是
中枢
引起兴奋性效应的信号
产生抑制性效应的信号
条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间___________,是一个__________过程,需要__________的参与。
烦不烦啊
新的联系
新的学习
大脑皮层
非条件反射 条件反射
形成
刺激 非条件刺激(直接刺激) 条件刺激(信号刺激)
数量 有限 几乎无限
神经中枢
特点 终身性、不会消失 可以建立、可以消退
意义
动物生存必不可少 大大提高人和动物适应复杂环境的能力
联系 条件反射以非条件反射为基础
举例 缩手反射、眨眼反射 望梅止渴、谈虎色变
生来就有
后天学习和训练获得
大脑皮层以下中枢
大脑皮层
练一练
1.为了让狗听到主人喊它的名字“小白”时能快速跑到主人面前,最科学的训练方法是( )
A.持续食物刺激或体罚 B.多次喊“小白”强化刺激
C.体罚+喊“小白”刺激 D.食物+喊“小白”刺激
解析:给狗喂食,狗会跑到主人面前,而体罚会使狗远离主人。若每次喂食前,先喊狗“小白”,然后立即给狗食物,重复多次,狗听到喊“小白”就会跟喂食建立联系,一段时间后,狗听到喊“小白”就会跑到主人面前。综上分析,D正确。
D
练一练
2.一个人的手掌触到裸露电线(110V)后会立即反射性地握紧电线,被解救后他再次看到裸露的电线,会立即反射性地把手缩回。关于这两种反射的叙述,正确的是( )
A.两种反射的神经中枢都在脊髓
B.两种反射的神经中枢都在大脑
C.前一种反射的神经中枢在大脑,后一种反射的神经中枢在脊髓
D.前一种反射的神经中枢在脊髓,后一种反射的神经中枢在大脑
解析:人体感受器受到外界电压,经过传入神经传到神经中枢,神经中枢对传来的信息进行综合处理后,兴奋沿传出神经传到效应器,使肌肉收缩,完成缩手反射,这种反射属于非条件反射。缩手反射的神经中枢是低级神经中枢,位于脊髓内。当此人再次看到裸露的电线,大脑皮层对此刺激作出反应,完成反射活动,这种反射属于条件反射。综上所述D正确。
D
小结
在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。
反射弧
反射
感受器
传入
神经
神经
中枢
传出神经
效应器
条件反射
非条件反射
非条件刺激的不断强化
提高动物适应复杂环境变化的能力
下图是没有绘完的反射弧结构模式图,请据图回答下列问题。
⑴写出方框中没有绘出的结构名称:
[D]___________________、[E]_____________________。
⑵在发生反射时,神经冲动在此反射弧中的传导途径是_________________(用图中的字母和箭头表示)。
⑶若此图代表膝跳反射的示意图,则图中______(填字母)为膝跳反射的神经中枢。若A受损伤,则反射_______(填“能”或“不能”)发生,受测者________ (填“能”或“不能”)产生感觉。
练一练
D
E
A
C
B
效应器
感受器
E→C→B→A→D
B
不能
能
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