内容正文:
一轮复习
第28讲
神经系统的分级调节和人脑的高级功能
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。
Q2.已知上述反射的中枢在脑干,有些人可以练成长时间不眨眼,这说明了什么?
Q1.为什么眼前有东西飞来时,眼睛会不受控制地眨一下?
问题探讨
思考•讨论
因为这是一个由脑干参与的眨眼反射,不需要大脑皮层参与,
是一种保护性的非条件反射。
说明眨眼反射可以受大脑皮层控制。
说明中枢神经系统的不同部位,
存在着控制同一生理活动的中枢。
中枢在脑干
沟
回
大脑皮层(灰质)
白质
位置:
组成:
结构特点:
功能:
位置:位于大脑皮层以内
组成:由神经纤维组成
功能:将两个大脑半球以及小脑、脑干、脊髓巧妙地联系起来
大脑的结构
覆盖在大脑的表面
主要由神经元胞体及其树突构成的
有丰富的沟回,使得大脑在有限体积的颅腔内,可以具有更大的表面积。
调节机体活动的最高级中枢
大脑通过脑干与脊髓相连,
大脑发出的指令,可以通过脑干传到脊髓。
第一运动区
(中央前回)
中央沟
中央后回
顶部
底部
运动中枢
感觉中枢
(一)神经系统对躯体运动的分级调节
右手
左手
右脚
左脚
左眼
右眼
左脑中央前回
右脑中央前回
左右交叉
上下倒置
1、大脑皮层第一运动区(中央前回)控制躯体运动的特点
(1)位置关系:在大脑皮层不同的代表区控制躯体各部分的运动,
而且代表区的位置与躯体各部分的关系是______的。
倒置
(头面部是正的)
考点一:神经系统的分级调节
一轮复习,夯实基础!
左脑控制左手左脚的运动?大脑的顶部控制上肢的运动?底部控制下肢的运动?
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(2)面积大小关系:运动越精细复杂的代表区面积倒置越大;代表区的范围与躯体大小无关,而与躯体运动的精细复杂程度成正相关。
(一)神经系统对躯体运动的分级调节
1、大脑皮层第一运动区(中央前回)控制躯体运动的特点
考点一:神经系统的分级调节
一轮复习,夯实基础!
(3)躯体左右交叉性支配, 一侧皮层代表区主要支配对侧躯体的骨骼肌。头面部多为双侧性支配。
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肌肉收缩等运动
最高级中枢
低级中枢
意义:
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。
发出指令不断调整
2、躯体运动分级调节的概念模型
连接
和
维持平衡
大脑皮层(运动区)
小脑
脑干
脊 髓
(一)神经系统对躯体运动的分级调节
考点一:神经系统的分级调节
一轮复习,夯实基础!
运动中受大脑皮层调节的只有脊髓?
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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。
考点一:神经系统的分级调节
一轮复习,夯实基础!
1、大脑皮层对排尿反射的控制
(二)神经系统对内脏活动的分级调节
大脑皮层
脑干
感受器
逼尿肌
内括约肌
外括约肌
尿道
脊髓
传入神经
传出神经
感受器:
传出神经:
效应器:
膀胱壁上的牵张感受器
传出神经末梢及其支配的
膀胱逼尿肌、尿道括约肌
交感神经、副交感神经
排尿反射的感受器、传出神经、效应器分别是什么?
副交感神经兴奋,逼尿肌收缩,内括约肌舒张,膀胱缩小,促进排尿。
交感神经兴奋,尿道内括约肌收缩,膀胱不缩小,利于储尿。
考点一:神经系统的分级调节
一轮复习,夯实基础!
1、大脑皮层对排尿反射的控制
(二)神经系统对内脏活动的分级调节
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Q1.尿意在哪儿产生?
Q2.产生尿意是不是反射?
Q3.“憋尿”是不是反射?
思考•讨论
大脑皮层
不是
是
大脑皮层
脊髓
交感神经
副交感神经
膀胱
缩小
膀胱
不缩小
控制有意识排尿
控制无意识排尿
考点一:神经系统的分级调节
一轮复习,夯实基础!
1、大脑皮层对排尿反射的控制
(二)神经系统对内脏活动的分级调节
【注意】
(婴儿)排尿反射没有分级调节;
有意识的排尿有分级调节。
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思考•讨论
Q1.写出婴儿尿床时的排尿反射过程:
Q2.写出成人“憋尿”的反射过程:
膀胱壁
(感受器)
→ 传入神经
→脊髓排尿中枢
→ 传出神经
(副交感神经)
→膀胱逼尿肌收缩
尿道括约肌舒张
膀胱壁
(感受器)
→ 传入神经
→脊髓排尿中枢
→ 传出神经
(交感神经)
→尿道括约肌收缩
大脑皮层
一轮复习,夯实基础!
Q3.写出成人尿检时“有意识地主动排尿”过程:
大脑皮层→脊髓→传出神经→效应器 ( 副交感神经末梢支配的逼尿肌和内括约肌 )
考点一:神经系统的分级调节
一轮复习,夯实基础!
思考•讨论
Q4.排尿反射过程存在反馈调节吗?为什么?
一轮复习,夯实基础!
考点一:神经系统的分级调节
一轮复习,夯实基础!
存在正反馈。
由于尿液对尿道的刺激可反射性地加强排尿中枢的活动,所以排尿反射过程中的反馈调节使尿液顺利排出。
2.如图是与人体内尿液形成和排出相关的部分调节简图。图中①②表示大脑与脊髓之间的神经通路,下列叙述错误的是( )
A.若损伤①③,则不能产生尿意,
不能完成排尿反射
B.若损伤①②,则不能产生尿意,
能完成排尿反射
C.若损伤②③,则不能产生尿意,
不能完成排尿反射
D.若损伤③④,则不能产生尿意,
不能完成排尿反射
C
大脑皮层
小脑
脑桥
延髓
脑干
脊髓
下丘脑
最高级中枢
较高级中枢
基本中枢
低级中枢
排尿、排便、血管收缩
呼吸、心血管
体温、水平衡
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。
对各级中枢的活动起调控作用
考点一:神经系统的分级调节
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2、神经系统对其他内脏活动的分级调节
(二)神经系统对内脏活动的分级调节
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脊髓(低级中枢)
排尿、排便、血管舒缩等
交感神经
副交感神经
大脑(高级中枢)
脑干(基本中枢)
呼吸运动
心血管运动等
交感神经
副交感神经
下丘脑(较高级中枢)
体温、水平衡、摄食等
交感神经
副交感神经
(1)高级神经中枢和低级神经中枢共同参与,分级调节内脏活动;
(2)内脏活动受到交感神经和副交感神经的双重调控。
3、神经系统对内脏活动调节的主要特点:
(3)大脑皮层是许多低级中枢活动的最高调节者,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。
考点一:神经系统的分级调节
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(二)神经系统对内脏活动的分级调节
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1.(2023·山东卷)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是( )
A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B.大脑可以通过传出神经支配呼吸肌
C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
A
人的大脑有很多复杂的高级功能,因为大脑皮层有140多亿个神经元组成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。
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
人脑特有的功能
意义
人脑的功能
考点二:人脑的高级功能
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神
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此区发生障碍,____________
W区(Write)
此区发生障碍,______________
S区(Speak)
此区发生障碍,_______________
V区(View)
此区发生障碍,______________
H区(Hear)
不能写字
不能看懂文字
不能讲话
不能听懂话
运动性失语症
听觉性失语症
失写症
失读症
人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的,这些特定区域叫言语区。
手部运动正常
肌肉和发声器官正常
看不懂文字≠看不到
听不懂≠听不到
——人脑特有的高级功能
1、语言功能
考点二:人脑的高级功能
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患者症状 受损中枢
某患者听不见别人的讲话 _________
能听见但听不懂别人的讲话 _______________
某患者看不见 _________
能看见但看不懂文字的含义 ______________
听觉中枢
大脑皮层的H区
视觉中枢
大脑皮层的V区
生理或病理现象 参与或受损的神经中枢
考试专心答题 _________________________
某同学跑步 ____________________________________
植物人
高位截瘫 _________________________
大脑皮层言语区V区和W区
大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干、脊髓
大脑皮层损伤、小脑功能退化,但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
脊髓受损伤,其他部位正常
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2.(2022·山东卷)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
左半脑主导语言功能的区域、
逻辑思维主要由左半球负责。
大多数人的大脑右半球
主要负责形象思维。
胼胝体
左半脑
右半脑
——人脑特有的高级功能
1、语言功能
考点二:人脑的高级功能
一轮复习,夯实基础!
(1)概念:
学习与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。
(2)特点:学习和记忆_________________控制的,而是由__________和___________参与。
不是由单一脑区
多个脑区
神经通路
学习:信息获取和加工的神经过程
记忆:信息储存和读取的神经过程
生物
(前提)
(结果)
2、学习和记忆
学习与记忆是人脑特有的高级功能吗?
思考•讨论
不是;如条件反射的建立就是动物学习的过程。
考点二:人脑的高级功能
一轮复习,夯实基础!
(3)记忆的过程
① 感觉性记忆:感觉性记忆是转瞬即逝的,有效作用时间往往不超过1秒,所记的信息并不构成真正的记忆。感觉性记忆的信息大部分迅速消退,如果对于某一信息加以注意,则可以将这个瞬时记忆转入第一级记忆。
② 第一级记忆:第一级记忆保留的时间仍然很短,从数秒到数分钟,如临时记住某个验证码。
第一级记忆中的小部分信息经过反复运用、强化,在第一级记忆中停留的时间延长,这样就很容易转入第二级记忆。
③ 第二级记忆:第二级记忆的持续时间数分钟至数年不等,储存的信息可因之前或后来的信息干扰而遗忘。想要长久地记住信息,可以反复重复,并将新信息与已有的信息整合。有些信息,通过长年累月地运用则不易遗忘,就储存在第三级记忆中,成为永久记忆。
④ 第三级记忆:永久记忆,如对自己姓名的记忆。
考点二:人脑的高级功能
2、学习和记忆
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遗忘
感觉性记忆持续时间: <1秒
外界信息输入
遗忘
注意
第一级记忆
持续时间:
数秒至数分钟
短时记忆
遗忘
第二级记忆
持续时间:
数分钟至数年
运用、强化
可能不遗忘
第三级记忆持续时间:
可能永久
重复
整合
长时记忆
手机验证码
高一背的语文古诗
本人姓名、
电话号码等
一闪而过的图片
考点二:人脑的高级功能
一轮复习,夯实基础!
2、学习和记忆
(3)记忆的过程
(4)记忆形成机理:学习和记忆涉及脑内__________的作用以及某些种类________的合成。
短时记忆可能与神经元之间即时的_________有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像_____的脑区有关。
信息交流
海马
长时记忆可能与_________及功能的改变以及________________有关。
突触形态
新突触的建立
新突触建立
突触后膜受体数量增加
神经递质
蛋白质
考点二:人脑的高级功能
一轮复习,夯实基础!
2、学习和记忆
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1.(2024·广东卷)研究发现,耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列生命活动过程中,不直接涉及记忆功能改善的是( )
A.交感神经活动增加
B.突触间信息传递增加
C.新突触的建立增加
D.新生神经元数量增加
A
艾宾浩斯遗忘曲线
学习和记忆规律对日常学习有哪些启示呢?
学习是记忆的基础,记忆是学习的效果,遗忘是不断发生的,但遗忘的速度先快后慢。因此多感官同时使用,及时复习,主动学习对日常学习非常重要。
考点二:人脑的高级功能
一轮复习,夯实基础!
2、学习和记忆
感觉性记忆
第一级记忆
第二级记忆
第三级记忆
课后认真完成
作业和复习
反复运用、强化
增加注意
认真听课
多器官联合使用
快速预习新课
定时复习
归纳总结
建立与新知识的联系
学习和记忆规律对日常学习有哪些启示呢?
考点二:人脑的高级功能
一轮复习,夯实基础!
2、学习和记忆
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(1)概念:情绪是人对环境所作出的反应。也是大脑的高级功能之一。
考点二:人脑的高级功能
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3、情绪
(2)抑郁抑郁症
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
自我调适,
身边人的支持,心理咨询
好转
专业治疗
产生
积累
得不到缓解
运动
良好的人际关系
美食
音乐
专业治疗
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【资料】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。
抗抑郁药一般都通过作用于突触处影响
神经系统的功能。
你能表述5-羟色胺再摄取抑制剂的作用原理吗?
5-HT再摄取抑制剂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。
考点二:人脑的高级功能
一轮复习,夯实基础!
3、情绪
(3)分析抑郁症的治疗思路
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3.抑郁症是由高级神经活动产生的重度消极情绪得不到缓解而形成的。一种被称为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。下列说法错误的是( )
A.5⁃羟色胺进入突触间隙需消耗神经元代谢提供的能量
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⁃羟色胺含量可能比正常人的少
D.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
4.(2024·安徽卷)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于_____反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1 s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径是_____________________________
(填结构名称,并用箭头连)。
条件
神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是___________。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的________________;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会______。
分级调节
效应器和感受器
减弱
4.(2024·安徽卷)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取______ (填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
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科学·技术·社会——脑机接口
脑机接口是把大脑产生的电、生化或血流信号采集、解码后,转化为机器指令,实现大脑与外部设备直接交互的技术体系。
脑机接口中的“脑”就是指我们的大脑,
“机”是机械,“接口”用于编码和解码。
脑机接口分为侵入式和非侵入式。侵入式是通过开颅手术将电极植入大脑皮层或硬膜外,信号质量高,分辨率可达百微米级;需解决生物相容性、长期稳定性等问题。非侵入式采用头皮电极、光学或超声等方式采集脑电/脑血流,无需手术,安全性好、成本低;需要对抗大量的噪音。
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