2.5 人脑的高级功能 课件 2025—2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学课件聚焦人脑高级功能，涵盖大脑皮层言语区功能、学习记忆机制及情绪调节，通过阿尔茨海默病病例及大脑对比图片导入，衔接脊髓基本功能与大脑高级功能，以问题链搭建结构与功能观的学习支架。 其亮点在于任务驱动整合资料分析与实践应用，如结合脑血流量扫描图分析言语区功能体现生命观念，用艾宾浩斯曲线指导学习方法培养科学思维，情绪调节模块强化社会责任。通过合作交流、拓展训练及当堂综合题，帮助学生理论联系实际，教师可直接利用丰富资源提升教学效率。

第5节　 人脑的高级功能 第2章 神经调节 生物 学习目标 ①通过分析大脑言语区受损病例，识别阿尔茨海默病脑部病变区域，能从信息传递过程分析中加深生命的信息观，体会结构与功能观。（生命观念） ②基于对学习和记忆规律的认识，运用这些规律提高学习效率。（科学思维） ③认识情绪是大脑的高级功能，认同健康文明的生活方式，积极建立和维系良好的人际关系，应对情绪波动。（社会责任） 学习重难点 重点： 明确大脑皮层言语区的功能、记忆的基本过程及神经机制，以及大脑与情绪调节的关系。 难点： 理解学习与记忆的抽象神经机制，并能将其迁移应用于学习与情绪调节实践；综合分析语言、记忆与情绪等高级功能之间的关联性。 导入新课 阿尔茨海默病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。 1. 上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能？ 2. 人的大脑有哪些区别于动物大脑的高级功能？ 人脑具有语言、学习和记忆、情绪等高级功能。 人脑的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。 阿尔茨海默病患者的大脑变化 正常人大脑 海马萎缩 海马 大脑皮层萎缩 大脑皮层萎缩 外侧沟 轻度阿尔茨海默病患者大脑 重度阿尔茨海默病患者大脑 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 语言功能 新课讲授 任务一 新课讲授 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。 [任务一]语言功能 (1)脑部血流量的变化有什么检测意义？ 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。 新课讲授 资料2：患者能听懂别人说话，能用面部表情和手势同别人交流思想，可是说话非常困难。患者与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常，患者死后经解剖学发现，他的大脑左半球额叶后部S区发生病变。 [任务一]语言功能 (2)患者的症状说明患者大脑的哪些中枢没有问题？你推测S区具有的功能是什么？ 由资料可知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。因此推测S区的功能是协调发音器官（如唇、舌、声带等）的肌肉运动，将思维转化为可理解的语言输出。 新课讲授 资料3：患者能主动说话，听觉也正常，但他听不懂别人说话，连自己的话也听不懂。患者死后，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。 [任务一]语言功能 (3)患者的症状说明患者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？ 由资料可知患者听觉正常，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，因此推测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。 新课讲授 (4)W区与S区接近躯体的运动中枢，V区接近视觉中枢，H区接近听觉中枢，这样的分布能给你什么联想？ [任务一]语言功能 W区与书写有关，S区与讲话相关，“写”与“讲”可以看作是“运动”的不同表现形式，而两区又恰巧与运动中枢接近，故可推测W和S两区可能是从运动中枢演化而来的。V区与看懂文字有关，而看懂又与视觉相关；H区与听懂语言有关，而听懂与听觉相关，故可推测V区可能由视觉中枢演化而来，H区可能由听觉中枢演化而来。 分区控制。不同的区域既有分工，又有联系，共同负责人类复杂的语言功能。 (5)大脑皮层的语言中枢有什么特点？ 新课讲授 [任务一]语言功能 大脑皮层的视觉中枢与语言中枢。 【合作交流】1.残奥会闭幕式上，中国残疾人艺术团表演的舞蹈得到一致好评。这些聋哑人要准确理解指导老师的“手语”表达的含义，主要依靠哪些中枢？ 2.思考下列现象可能与哪些中枢受损有关。 ①某患者听不见别人的讲话。 ②某患者能听见但听不懂别人的谈话。 ③某患者看不见。 ④某患者能看见但看不懂文字的含义。 视觉中枢 言语区的H区 视觉中枢 言语区的V区 新课讲授 【拓展训练1】 高级神经中枢的不同部位受损可能导致机体发生异常，以下受损部位和所导致的结果相互对应错误的是(　　) A.大脑皮层——机体能排尿，但不能有意识地控制排尿 B.小脑——保持身体平衡调节躯体运动 C.言语区的V区——由于不能看到文字，而无法进行正常的阅读 D.言语区的H区——能听到别人说话，但听不懂 C 新课讲授 【拓展训练1】 解析：言语区的V区受损，能看到文字，但不能看懂文字，C错误。视觉性语言中枢≠视觉中枢。前者受损，患者仍有视觉，只是“看不懂”语言文字的含义。听觉性语言中枢≠听觉中枢。前者受损，患者仍有听觉，只是“听不懂”话的含义。 新课讲授 【归纳总结】大脑皮层言语区的划分及功能障碍症 言语区 联想记忆 损伤后的病症 患病特征 S区(运动性言语区) H区(听觉性言语区) V区(视觉性言语区) W区(书写性言语区) Speak→S Hear→H Vision→V Write→W 运动性失语症 听觉性失语症 视觉性失语症 书写性失语症 患者可听懂别人的讲话和看懂文字，但不会讲话，即无法用语言表达自己的思想 患者能讲话、书写，能看懂文字，但听不懂别人的谈话 患者的视觉无障碍，但看不懂文字的含义，变得不能阅读 患者可听懂别人讲话和看懂文字，也会讲话，手部运动正常，但失去书写、绘图能力 学习、记忆和情绪 新课讲授 任务二 新课讲授 资料1：著名的艾宾浩斯记忆遗忘曲线表明：遗忘是不断发生的，但遗忘的速度先快后慢。因此，老师在每节课结束时要进行本节小结，要求学生当天晚上进行知识回顾，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。 [任务二]学习、记忆和情绪 (1)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？ 游泳、骑车经过反复练习之后形成了长时记忆，而在学习过程中形成的短时记忆易遗忘，需要多次重复强化记忆才能形成长时记忆。 外界信息输入 感觉性记忆 <1秒 第一级记忆 数秒至数分钟 第二级记忆 数分钟至数年 第三级记忆 可能永久 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 信息获取后，储存与巩固、再现和读取的过程。 重复 整合 记忆的过程 新课讲授 资料1：著名的艾宾浩斯记忆遗忘曲线表明：遗忘是不断发生的，但遗忘的速度先快后慢。因此，老师在每节课结束时要进行本节小结，要求学生当天晚上进行知识回顾，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。 [任务二]学习、记忆和情绪 (2)学习和记忆的过程中，我们的大脑发生了怎样的变化呢？ 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，如突触后膜受体数量增加、建立新突触等。 新课讲授 (3)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。 [任务二]学习、记忆和情绪 可以采取多种措施如“及时复习”“绘制思维导图”“多器官联合使用”等等。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。 情绪是大脑的高级功能之一。压力、挫折、疾病、死亡等消极情绪得不到及时缓解，将发展成抑郁症，影响工作、学习和生活，严重时甚至使患者产生自残或自杀等消极行为，因此患者必须到医院去接受专业治疗。科学家经研究发现，抑郁症的发生与神经系统中神经递质的缺乏有关，神经递质缺乏导致神经元活动不足，从而使患者出现情绪低落等症状。 新课讲授 资料2：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。 [任务二]学习、记忆和情绪 (1)5-羟色胺是一种神经递质，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。 兴奋 新课讲授 资料2：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。 [任务二]学习、记忆和情绪 (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？ ①研发抑制5-羟色胺的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-羟色胺含量。 新课讲授 [任务二]学习、记忆和情绪 【合作交流】你有哪些缓解消极和抑郁情绪的小妙招？请同学们根据今天的学习和生活经验，与同学们分享更多调节负面情绪的方法。 积极建立和维系良好的人际关系，比如不开心了找小伙伴倾诉；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，那么就应向专业人士咨询，比如大家可能会遇到一些事情，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，使我们更快地调整情绪，积极、健康地享受美好生活。 新课讲授 [任务二]学习、记忆和情绪 （不定项）去甲肾上腺素(NE)是一种神经递质，发挥作用后会被突触前膜重摄取或被酶降解。临床上可用特定药物抑制NE的重摄取，以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。下列有关叙述正确的是(　　) A.NE与突触后膜上的受体结合可引发动作电位 B.NE在神经元之间以化学信号形式传递信息 C.该药物通过与NE竞争突触后膜上的受体而发挥作用 D.NE能被突触前膜重摄取，表明兴奋在神经元之间可双向传递 【拓展训练2】 AB 新课讲授 [任务二]学习、记忆和情绪 据题干信息可知，增加突触间隙的NE浓度可以缓解抑郁症状，故推测NE为兴奋性神经递质，与突触后膜的受体结合后可引发动作电位，A正确；NE是一种神经递质，神经递质在神经元之间以化学信号的形式传递信息，B正确；结合题意可知，该药物的作用主要是抑制NE的重摄取，而重摄取的部位是突触前膜，C错误；由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，故兴奋在神经元之间的传递是单向的，D错误。 【解析】 新课讲授 [任务二]学习、记忆和情绪 抑郁症的形成 自我调适、身边人的支持及心理咨询 持续得不到缓解 精神压力、 生活挫折、 疾病、死亡等 消极情绪 抑郁 好转 抑郁症 产生 达到一定程度 抑郁等同于抑郁症吗？ 新课讲授 [任务二]学习、记忆和情绪 项目 抑郁 抑郁症 持续时间 严重程度 缓解途径 一般不超过两周 持续两周以上而得不到缓解 相对较轻 程度严重，影响工作、学习和生活，严重时甚至使患者产生自残或自杀等消极行为 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 【归纳总结】抑郁与抑郁症的比较 【练习1】 当堂训练 下列有关人脑的功能的叙述，正确的是(　　) A.大多数人的大脑左半球负责形象思维，右半球负责逻辑思维 B.大脑皮层W区受损的患者不会写字 C.大脑皮层H区受损后，患者将失去听觉 D.大脑皮层S区受损伤的患者不能听懂别人的谈话 B 【解析】 大多数人的大脑左半球负责逻辑思维，右半球主要负责形象思维，A错误；大脑皮层W区受损的患者不会写字，B正确；大脑皮层H区受损伤的患者不会失去听觉，但不能听懂别人的谈话，S区受损伤的患者不能讲话，但能听懂别人的谈话，C、D错误。 【练习2】 损伤大脑皮层的S区，患者能看懂文字、听懂别人的谈话，但却不会讲话；损伤H区时，患者听不懂别人的谈话，但却能讲话写字。关于人脑的高级功能，下列说法错误的是(　　) A．参与小组讨论，需要大脑皮层言语区的S区和H区参与 B．盲人“阅读”与躯体运动中枢、躯体感觉中枢以及语言中枢有关 C．语言中枢位于大脑右半球外侧面 D．专心作答试题时，参与的高级中枢主要有大脑皮层言语区的V区和W区 C 当堂训练 【解析】 参与小组讨论，需要听和说，需要大脑皮层言语区的运动性语言中枢(S区)和听觉性语言中枢(H区)参与，A正确；盲人“阅读”时首先是手指的移动，这与躯体运动中枢有关，然后是用手指触摸盲文，这与躯体感觉中枢有关，最后是将盲文的形状对应为一定的意义，与语言中枢有关，B正确；大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球，C错误；专心作答试题时，需要看和写，需要大脑皮层言语区的视觉性语言中枢(V区)和书写性语言中枢(W区)参与，D正确。 【练习3】 学习和记忆是脑的高级功能之一，如图是人类不同形式记忆的关系，下列说法错误的是(　　) A．感觉性记忆和第一级记忆为短时记忆，其中感觉性记忆并不构成真正的记忆 B．短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关 C．学习和记忆是人脑特有的高级功能 D．后两个阶段为长时记忆，可能与新突触的建立有关 C 当堂训练 【解析】 感觉性记忆和第一级记忆为短时记忆，其中感觉性记忆有效作用时间不超过1秒，所记的信息并不构成真正的记忆，A正确；短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关，B正确；学习和记忆是人脑的高级功能，但不是人脑特有的高级功能，C错误；长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关，D正确。 【练习4】 （不定项）抑郁症是由高级神经活动产生重度消极情绪得不到缓解而形成的。被称为5-羟色胺再摄取抑制剂的药物，可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收，使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定的水平，有利于神经系统的活动正常进行。下列说法正确的是(　 　) A．5-羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪 B．5-羟色胺再摄取抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5-羟色胺 C．抑郁症患者体内某些突触间隙的5-羟色胺含量比正常人的少 D．建立和维系良好的人际关系、适量的运动和调节压力可以减少情绪的波动，有利于抑郁症的治疗 ACD 当堂训练 【解析】 5-羟色胺再摄取抑制剂抑制突触前膜重吸收5-羟色胺具有选择性，因此，这种抑制剂作用于突触前膜具有特异性，应是与突触前膜重吸收5-羟色胺有关的转运蛋白结合，若是抑制ATP水解，则会影响神经元多种耗能的生命活动，B错误。 【练习5】 随着年龄的增加，认知能力(如记忆)减退的情况也逐渐加重。褪黑素(MEL)是由松果体产生和分泌的一种激素。已有研究显示，MEL可调节记忆的形成。科学家继续深入研究了MEL对长时记忆的确切影响和机理。 (1)记忆是神经系统的高级功能，需要_____________的参与才能形成，此过程中也涉及到神经元之间新________的建立。 当堂训练 大脑皮层 突触 【练习5】 (2)科学家首先开发了一种测量小鼠长时记忆的体系：在容器中放入2个相同的物品A，将小鼠放入容器中1 min后取出(训练)。24 h后，取出容器中的1个A，在原来的位置放入另一种与A不同的物品B，将小鼠放回容器中，观察小鼠探索两个物品的时间，计算鉴别指数(DI)＝小鼠探索B的总时长/探索A和B的总时长(测试)。DI与长时记忆的强弱呈________(填“正”或“负”)相关，原因是____________________ _______________________________________________________________________。 当DI大致等于________时，表示小鼠几乎不具有长时记忆。 当堂训练 正 如果小鼠经过训练之后 记住了A，则测试过程中小鼠将会花更少的时间去探索A，而将更多时间用于探索B 0.5 【练习5】 (3)分别向小鼠注射MEL，经过训练后进行测试，得到图1所示结果。图中对照组应做的处理是____________________________________________。结果说明，MEL可以___________________。 当堂训练 增强小鼠的长时记忆　 注射等量生理盐水，其余同实验组 【练习5】 (4)MEL在体内可被代谢为AMK，药物N可抑制此代谢过程。用药物N处理小鼠，观察药物N对MEL和AMK效果的影响，得到图2所示结果。由此可知，MEL调节长时记忆的机理是_______________________________________________________。 当堂训练 MEL对不同年龄段小鼠长时记忆的影响 　 MEL在小鼠体内被代谢为AMK，AMK增强小鼠长时记忆　 (5)在上述研究的基础上，提出可以进一步研究的方向： _____________________________________(任答出1点即可)。 (1)大脑皮层属于人体最高级神经中枢，记忆功能需要大脑皮层的参与。神经之间通过突触进行联系，记忆的形成涉及神经元之间新突触的建立。 (2)首先将小鼠放入2个相同的物品(A)中建立物品A的记忆，然后将其中一个物品A替换成新的物品B，由于对B没有形成记忆，因此需要更多时间去探索，而对其中的A将会花更少的时间去探索，因此长时记忆越强，则指数(DI)＝小鼠探索B的总时长/探索A和B的总时长(测试)的值越大，二者呈正相关。当探索物品A和探索物品B所需的时间几乎相当，说明小鼠对物品A没有形成长时记忆，DI大致等于0.5。 【解析】 (3)实验研究的是MEL对小鼠DI的影响，根据实验设计原则，对照组应注射等量生理盐水，其余同实验组，由柱状图结果可知，MEL处理以后小鼠的DI增强，说明MEL可以增强小鼠的长时记忆。 (4)图2所示，药物N对对照组和AMK组没有影响，但降低了MEL组小鼠的DI，代谢产物组AMK能显著提高小鼠的DI，说明MEL在小鼠体内被代谢为AMK，AMK增强小鼠长时记忆。 (5)由上述研究已证明MEL能增强小鼠的长时记忆，且机理是MEL在小鼠体内被代谢为AMK，AMK增强小鼠长时记忆，在此基础上可继续研究MEL对不同年龄段小鼠长时记忆的影响。 【解析】 课堂小结 学生小王面临期末多科考试，他每天熬夜背历史事件、记数学公式、背英语单词，可模拟考试时总是想不起来，越临近考试越焦虑，甚至对学习产生抵触情绪。结合本节课所学知识，分析小王的困境并给出全面的解决策略。 从记忆规律角度看，小王熬夜集中背诵，未遵循艾宾浩斯记忆遗忘曲线 “先快后慢” 的规律，缺乏及时复习，导致知识快速遗忘。在学习和记忆过程中，大脑通过神经元之间形成新突触、增强突触连接来巩固记忆，而小王单一机械的背诵方式，没有充分调动多种感官和思维，难以有效刺激大脑形成持久记忆。从神经递质方面来说，长时间高强度学习、考试压力大以及复习效果差，会使大脑内的5-羟色胺、去甲肾上腺素等神经递质失衡。5-羟色胺含量降低，无法让人产生愉悦感，去甲肾上腺素减少，不能有效传递兴奋信号，从而导致小王出现焦虑、抵触等消极情绪。 课堂小结 学生小王面临期末多科考试，他每天熬夜背历史事件、记数学公式、背英语单词，可模拟考试时总是想不起来，越临近考试越焦虑，甚至对学习产生抵触情绪。结合本节课所学知识，分析小王的困境并给出全面的解决策略。 针对这些问题，小王可以这样解决：复习安排上，依据遗忘规律，当天学习后当晚就进行回顾，间隔一天再次复习，每周对本周知识进行系统总结，将集中学习变为分散学习；记忆方法上，背诵历史事件时结合时间轴、地图等辅助工具，理解事件因果关系；记数学公式时，通过推导公式和做例题掌握原理；背英语单词时，结合例句、词根词缀记忆。同时，运用多种感官，比如边读边写边思考，强化大脑记忆痕迹。情绪调节方面，每天进行30分钟的篮球、跳绳等运动，促进内啡肽分泌，改善心情；感到焦虑时，采用渐进式肌肉放松法，从头到脚依次放松身体各个部位；还可以和同学组成学习小组，互相监督学习、分享学习心得和减压方法，营造积极的学习氛围，从而以更好的状态应对期末复习和考试。 谢谢大家 $