2.5人脑的高级功能课件-2026-2027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的高级功能，涵盖语言功能、学习与记忆、情绪等核心知识点。以阿尔茨海默症资料导入，通过病例分析言语区功能、记忆阶段时间轴等学习支架，构建结构与功能联系，衔接神经调节前后知识脉络。 其亮点在于融合生命观念（如言语区结构决定功能）、科学思维（病例演绎推理H区功能）和探究实践（设计记忆环境对照实验）。采用“问题探讨-思考讨论-检测应用”模式，帮助学生理解知识并提升科学探究能力，教师可借助此资料优化教学逻辑，提高课堂效率。

第5节 人脑的高级功能 第2章 神经调节 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） 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） 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） 学习目标: 资料1：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。 脑海中记忆的“橡皮擦” 问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？ 记忆、语言、思维、情绪 问2.人的大脑有哪些区别于动物大脑的高级功能？ 语言 问题探讨 是人类训练的结果； 是简单的模仿和强化记忆的结果； （鹦鹉学舌） 远离阿尔茨海默病，正常老年人可以这样做…… ①经常阅读、下棋、弹奏乐器等，通过学习新事物，将新老事物联系并丰富，同时吸纳视觉、听觉等的联合感受，适当进行短时间的重复刺激，使得短时记忆转化为长时记忆，建立新的突触。 ②子女也可增加除聊天、散步以外的多种形式陪伴，提高陪伴的次数和质量，给老年人新体验，产生更强烈持久的快乐情绪，建立更多新的突触。 ③通过调理饮食，引导老年人进行适量体育锻炼等，为新突触的建立提供物质基础。 基本功能 高级功能 感知外部世界 控制机体的反射活动 语言功能 学习和记忆 情绪 人脑的功能 人脑特有，区别于动物大脑。 人大脑皮层有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。 意义：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 人脑的功能 听 说 读 写 1.语言文字的作用: 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。 2.特点: 语言功能是人脑特有的高级功能。 3.内涵: 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。 一、语言功能 语言活动与大脑皮层的什么部位相关？ 资料1：1860年法国神经科医生Paul Broca遇到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，他的大脑左半球的S区发生了病变。 问题：病人的症状说明病人大脑的哪些中枢没有问题？你推测S区具有的具体功能是什么？ ③语言加工系统终末阶段通过口、唇、声带等运动功能发生障碍，最明显问题是言语产生。 说明： ①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； ②能用其他方式与别人交流即理解之后对通过动作、表情输出的信息组合也没有问题； 这种能看懂文字、听懂语言，却不会说话被称为运动性失语症 S区也被称为运动性语言中枢。 【思考·讨论】结合课本P37页资料，探究大脑皮层言语区的功能特点 一、语言功能 词句的编辑功能 资料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左半球的H区有病变。 这种会讲话、会书写、能看懂文字，却听不懂谈话称为听觉性失语症;H区称为听觉性语言中枢 通过其他类似相关的病人研究还发现了： 书写性语言中枢W 区， 视觉性语言中枢 V 区。 【思考·讨论】结合课本P37页资料，探究大脑皮层言语区的功能特点 一、语言功能 资料2：H区病变的大脑 问题：你推测H区具有的具体功能是什么？ 理解别人的语言 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 资料3：看单词、听单词、说单词、联想生成单词所对应的脑部血流量扫描成像图。 红、黄、绿和蓝色表示血流量从大到小。 思考1： 脑部血流量的变化有什么检测意义？ 思考2： 请你在同一张大脑图像中标注看、听、说、联想生成单词时血流量较多的位置。 代表该位置的新陈代谢较快 【思考·讨论】结合课本P37页资料，探究大脑皮层言语区的功能特点 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？ 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。 7 看单词 听单词 说单词 联想生成单词 视觉中枢 听觉中枢 运动中枢 人脑的高级功能——人脑的语言功能 单纯的听见、看见、说出并不是完整的语言，语言加工具有复杂的作用机制，该过程涉及多个大脑皮层的特定区域，这些区域中有些已经被证实是语言相关的神经中枢，这些区域被称为大脑皮层的言语区。 一、语言功能 看单词时枕叶部分细胞活跃，听单词则集中在颞叶上部，说单词使得中央沟附近细胞活跃，而联想生成单词则使得额叶中下部和颞叶后部细胞活跃，除了我们比较熟悉的第一运动区也就是运动中枢以外，老师还另外标注了和听觉中枢和视觉中枢。我们发现看单词活跃的脑区远远大于视觉中枢的区域，这说明看单词并不是单纯通过视觉中枢看见，同样，听单词也不单纯只是通过听觉中枢听见，说单词也可以引起运动中枢之外其他大脑皮层细胞活跃，而联想生成单词与这些中枢位置较近，但交集极少。 此区发生障碍,不能 。 W区（Write） 此区发生障碍，不能 。 S区（Speak） 此区发生障碍，不能 。 V区（View） 此区发生障碍，不能 。 H区（Hear） 写字 看懂文字 讲话 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 4.言语区: 一、语言功能 视觉性语言中枢 ≠ 视觉中枢，听觉性语言中枢 ≠ 听觉中枢 9 讨论1：W区与S区接近躯体的运动中枢，V区与H区分别接近视觉中枢、听觉中枢， 这样的分布能给你什么联想？ W S V H W区、S区可能是从运动中枢演化而来的， V区可能是由视觉中枢演化而来的，H区可能是由听觉中枢演化而来的。 当词汇的语音传到耳朵后，听觉中枢对其进行加工，然后神经 信号到达H区，在H区将词汇解释成含义即听懂，随后在H区 整理出讲话的思路、顺序并选择用词。将指令从H区输送到S区， 刺激形成讲话所需的肌肉运动的编码，将组织好的运动信息输送到 躯体控制口、唇相关运动中枢，以控制讲话时相关的肌肉活动。 如果S区损伤，由于正确信号不能被输送到运动中枢，因此严重 妨碍了语言的表达，但是H区正常，理解能力完好，因此患者可以与 人通过面部表情、手势等方式交流。 如果H区损伤，那么声音信息不能正确理解，患者虽然能听到声音 ，也可以说话但是听不懂自己和别人说的话，说话也容易出现错语。 因此语言这一高级功能是复杂的，需要多个脑区和神经通路共同参与。 讨论2：大脑皮层的语言中枢有什么特点？ 大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域， 不同的区域既有分工， 也有联系， 共同负责人类复杂的语言功能。 例：读书时边看边读、默写边听边写 胼胝体 大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球，逻辑思维主要由左半球负责。 大多数人的大脑右半球主要负责形象思维。如音乐、绘画、空间识别等。 两侧大脑具有一定的功能相关性，依靠胼胝体传送感觉信息。 4.大脑皮层的语言中枢的特点 一、语言功能 少数“左撇子”的人，他们的语言中枢则在大脑右半球。 人类的语言中枢主要是在后天实践生活中逐渐形成的，双侧大脑皮层都有可能发展为语言活动中枢，如表中数据所示，而且对于人类来说，12岁以前，左侧优势半球还未完全建立牢固，若此时左侧大脑皮层受损，有可能在右侧建立语言活动中枢。 “裂脑人“实验：连接左右脑的胼胝体被切除 4.大脑皮层的语言中枢的特点 一、语言功能 证明大脑右半球能理解语言，虽然它使用了不同于大脑左半球的方式，即一种非言语的方式。 A、你是一个右脑发达的人，想象力丰富，音乐、绘画、空间几何能力比较强，艺术家大多右脑比较发达。 B、你是一个左脑发达的人，方向感强，对数字、技术等敏感，擅长做编程、工程师等工作。 小游戏：你是左脑人还是右脑人 这些是小游戏而已，主要和人的视觉深度有关系。我们左右脑每时每刻收到的信息也不完全相同，只不过左右脑之间有一块胼胝体可以交换各自获取的信号，大脑再进一步加工整合了这些信号。 14 1.思考下列症状可能与哪些中枢受损有关。 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 【检测】 视觉性语言中枢 ≠ 视觉中枢，听觉性语言中枢 ≠ 听觉中枢 2.根据神经调节的相关内容，完成下面表格。 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 对于我们的大脑来说，究竟什么样的学习方式，才是它所喜欢的？ 为什么有的学生 “死记硬背”能力很强，有的学生则完全不行？ 我该如何学习？ 二、学习与记忆 1.概念： 学习和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 学习的实质就是 条件反射的建立过程。 学习：信息 和 的神经过程 记忆：信息 和 的神经过程 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 获取 加工 储存 读取 二、学习与记忆 涉及脑内神经递质的作用以及某些蛋白质的合成（p39小字第一句） 学习与记忆是人脑特有的高级功能吗？ 思考 不是;如条件反射的建立就是动物学习的过程。 17 3.记忆的4个阶段: 遗忘 （信息丢失） 遗忘 （新信息的代替） 遗忘 （前后信息的干扰） 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、学习与记忆 依形成机制及保持时间长短分为短时记忆和长时记忆。 手机验证码 高一背的语文古诗 本人姓名、电话号码 一闪而过的图片 感觉性记忆并不属于真正的记忆 第一阶段感觉性记忆：转瞬即逝，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。如果对于某一信息加以注意如老师讲话的听觉刺激，或书本上文字的视觉刺激，则可以将这个瞬时记忆转人第一级记忆。 第二阶段第一级记忆：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，这样就很容易转人第二级记忆。 第三阶段第二级记忆： 持续时间从数分钟到数年不等，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； 第四阶段第三级记忆：即永久记忆 依形成机制及保持时间长短分 18 4. 记忆形成机理 （1）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 （2）长时记忆可能与_________及功能的改变以及________的建立有关。 突触形态 新突触 新突触建立 突触后膜受体数量增加 树突末端 二、学习与记忆 学习和记忆规律对日常学习有哪些启示呢？ 19 脑动、眼动、手动、口动 通过练习巩固新知 归纳总结，构建知识之间的联系 因此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。 快速预习新课 ·遗忘是不断发生的，但遗忘的速度先快后慢。 ·因此，经常性的知识回顾以及定期的学习总结等是非常重要的。 1. 情绪的概念 三、情绪 情绪是人对外界环境做出的反应，是大脑的高级功能之一。 2.两种表现： 开心、兴奋、对生活充满信心…… 失落、沮丧、对事物失去兴趣…… 消极的情绪 积极的情绪 精神压力、生活挫折、疾病、死亡 消极情绪 抑 郁 抑郁症 好转 好转 自我调适， 别人支持， 心理咨询。 好转 影响工作、学习、生活 专业治疗 产生 积累 得不到缓解 一般不超过两周 3抑郁和抑郁症的产生过程 抗抑郁药一般都通过作用于 处影响神经系统的功能。 突触 设计抗抑郁药物的思路？ 5-羟色胺是一种能在脑内产生愉悦情绪的_________，其化学本质是蛋白质吗？ 抑郁症患者突触间隙的5-羟色胺浓度水平较_____。 神经递质 低 × →加重抑郁症 P39 相关信息 促进合成和释放 抑制降解或回收 干扰与受体结合 × 三、情绪 3抑郁和抑郁症的产生过程 5-HT 再摄取抑制剂 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。 （1）积极建立和维系良好的人际关系、适量的运动和调节压力。 （2）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。 4. 调节情绪波动的方法 三、情绪 科学·技术·社会 脑机接口 解码、编码 电信号 双手被绑住的猴子，想吃食物时大脑会产生伸手取食的“冲动”，于是产生“意念”操纵机械臂运动，成功把食物送到了自己嘴里。 2020年5月上旬，借助介入式脑机接口技术，南开大学段峰教授领衔的团队成功完成了上述试验。这是全球首例非人灵长类动物“介入式脑机接口试验”。 所谓脑机接口，就是大脑能用“意念”控制的外部设备。 传统脑机接口分为侵入式和非侵入式两种。侵入式设备需要开颅将传感器植入大脑皮层；非侵入式则一般采用头外穿戴设备采集信号。 25 目前应用最成熟的脑机接口是人工耳蜗。人工耳蜗接受声音信息并转变为电信号，随后通过电极阵列刺激听神经，听神经将信号传至大脑产生听觉。 科学·技术·社会 非植入式 如果让你设计一个人工耳蜗， 你觉最最关键的环节应该是 什么？ 希望人工耳蜗在降噪领域做得更好。现在是AI时代,可以通过场景大数据分析,确认在什么场景,耳蜗应筛取什么信号,而不是要么一股脑全部混在一起塞给你 26 STS 科学·技术·社会 脑机接口让工具真正实现随心所欲 一、概念检测 语言功能，学习和记忆是人脑的高级功能。判断下列表述是否正确。 （1）人类语言活动中的听、说、读、写分别由大脑皮层不同的区域控制，它们相互独立。（ ） （2）经常运用已学过的生物学概念去解释相关的生命现象，概念就不容易遗忘。（ ） 练习与应用 1．在记忆英文单词时，有人认为，安静的环境有利于记忆；也有人认为，舒缓的轻音乐有利于记忆。 （1）你认为哪种环境更有利于对单词的记忆？提出你的假设。 （2）设计实验证明你的假设。 （3）如果你得出的结论与别的同学不同，你对此有何看法？ 二、拓展应用 两种假设均可，有合理的依据即可。若认为无关信息会干扰记忆，可假设安静的环境有利于记忆;若认为记忆不是由单一脑区控制，舒缓的音乐有利于刺激不同的脑区而促进记忆，可假设舒缓的音乐有利于记忆。 设计实验时，需要有对照，无关变量必须保持一致。例如，选择年龄基本相同的测试对象若干，随机分成两组，--组在安静的环境中，另--组在舒缓的音乐环境中。在同样的时间内测试两组被试者记忆的单词量。测试的单词中需要记忆的字母数应该相同，两组被试者对于单词的熟悉程度(如是否带有词根、词缀，是否组成词等)也应该相同。 如果结论不同，可能是与记忆相关的神经系统存在着个体的遗传或发展的差异;也可能是测试过程中对条件的控制有所不同，存在误差。 结构基础：神经系统 神经系统结构和功能有基本单位： 神经调节的 基本方式： 中枢神经系统 外周神经系统 组成 脑:大脑、脑干、小脑等 脊髓 分类1：脑神经和 分类2 传出神经 传入神经 交感神经 副交感神经 支配内脏的 组成： 、树突和 功能：产生和传导 结构基础： 类型 条件反射 非条件反射 组成 感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 低级中枢，如脊髓中的排尿中枢 ，如大脑皮层中的视觉中枢 脊神经 细胞体 轴突 神经元 兴奋 反射 反射弧 高级中枢 本章小结 　　2．为研究神经的兴奋传导，研究人员将蛙的脑和脊髓损毁，剥制了坐骨神经—腓肠肌标本。将该标本置于合适的溶液中，它可以保持活性。请回答相关问题。 　　（1）刺激坐骨神经，腓肠肌会收缩。在这个过程中，突触前膜发生的变化有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 　　（2）在反射弧五个组成部分中，该标本仍然发挥功能的部分有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 　　　　　　　 与突触小泡融合，通过胞吐的方式将神经递质释放入突触间隙 传出神经与效应器 复习与提高 　　3．毒扁豆碱等物质能影响神经递质的分解，某种箭毒会影响突触后膜受体发挥作用，这些物质因而能影响神经系统的信息传递及肌肉的收缩，有时会严重危害人的健康。 　　（1）根据突触信息传递的特点析：它们为什么会产生这些影响？ 　　突触信息传递需要有信号分子——递质的作用，递质作用于突触后膜的特定受体，发挥作用后通过分解或回收被灭活。在信息传递的过程中，任何一个环节出现问题都可能对神经兴奋的传递以及效应产生影响。毒扁豆碱能影响神经递质的分解，递质就会持续作用于受体；某种箭毒会影响突触后膜受体发挥作用，递质与受体的作用就会受到影响。这些都会影响神经系统信息的传递，如果信息是传递到肌肉的，就会影响肌肉的收缩。 　　（2）进一步查找资料回答：一旦出现类似物质引起的中毒，应该如何处置？ 　　口服中毒者，可催吐、洗胃、导泻去除毒物；如果出现心跳、呼吸停止的，应该先进行人工心肺复苏,同时紧急送医院治疗。 复习与提高 Lavf58.33.100 vid:v0300f1d0000btk9p2pbvknoecd6md9g Lavf57.76.100 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