内容正文:
第2章 神经调节
2019人教版 选择性必修一《稳态与调节》
第2节 神经调节的基本方式
1
2
【问题探讨】
手指被刺扎,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。
如果你的手指被植株上尖锐的刺扎了一下,你迅速把手缩了回来,然后感觉到了疼痛,紧接着你意识到手被扎了。
1.这一过程是如何发生的?
2.2神经调节的基本方式
带刺的“月季”
【问题探讨】
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
如果你的手指被植株上尖锐的刺扎了一下,你迅速把手缩了回来,然后感觉到了疼痛,紧接着你意识到手被扎了。
2.你是先缩手,还是先感觉到疼痛呢?这有什么适应意义呢?
2.2神经调节的基本方式
带刺的“月季”
脊髓
感觉神经末梢
感觉神经
脊髓
躯体运动神经
肱二头肌
感觉神经
感觉神经末梢
肱二头肌
躯体运动神经
洋葱被切开时,它的组织细胞被破坏,会释放出蒜氨酸酶。蒜氨酸酶和洋葱自身的氨基酸发生反应,产生一种带有硫磺的气体。当这种气体与眼睛接触后,便会刺激人眼部角膜的神经末梢,于是人体就通过神经系统命令泪腺分泌眼泪,把这种刺激性物质冲走。
视网膜
运动神经
感觉神经
泪腺
脑干
守门员通常处于全队的最后一道防线上,他的主要任务是守住球门,阻止对方进球。同时,当他截获到球后,要快速而有效的发动进攻。
视网膜
运动神经
感觉神经
肱二头肌
脑
通过对以上三个生活实例的分析,思考:
神经调节的基本方式是什么?
完成上述调节的结构基础是什么?
讨论
9
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。
神经调节的基本方式------反射
例如:缩手反射,眨眼反射、膝跳反射等。
含羞草受到触碰,叶片合拢
思考:下列实例是否属于反射
草履虫躲避食盐,游向肉汁
反射的结构基础------反射弧
脑和脊髓
反射弧包括哪些结构呢?
一、反射和反射弧
植物和单细胞动物无反射活动,但有应激性。
如含羞草受到刺激时叶子合拢以及草履虫受到刺激时的反应属于应激性而不是反射。
1、应激性
2.2神经调节的基本方式
反射隶属于应激性的范畴,是应激性的一种高级表现形式,两者主要区别在于是否有神经系统参与
【实质】:
【分析】:
2.反射弧
2.2神经调节的基本方式
感受外界刺激
中枢神经系统
传入信号
传出信号
作出规律性应答
感受器
结构:感觉神经元突起(树突)末梢的特殊结构
功能:将内外刺激信息转变为神经兴奋
兴奋:是指动物体或人体内的某些细胞或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。
感受器
【实质】:
【分析】:
2.反射弧
2.2神经调节的基本方式
感受外界刺激
中枢神经系统
传入信号
传出信号
作出规律性应答
结构:感觉神经元
功能:将感受器产生的兴奋向神经中枢传导
传入神经
感受器
说明∶神经节是指功能相同的神经元细胞体在神经中枢外的周围部位集合而成的结节状结构。
感受器
【实质】:
【分析】:
2.反射弧
2.2神经调节的基本方式
感受外界刺激
中枢神经系统
传入信号
传出信号
作出规律性应答
结构:调节某一生理功能的细胞群
功能:对传入的兴奋进行分析、综合与处理
传入神经
感受器
神经中枢
(如脊髓的某些反射、脑干的呼吸中枢下丘脑的
体温调节中枢等)
感受器
【实质】:
【分析】:
2.反射弧
2.2神经调节的基本方式
感受外界刺激
中枢神经系统
传入信号
传出信号
作出规律性应答
结构:运动神经元
功能:将兴奋由神经中
枢传至效应器
传入神经
感受器
神经中枢
传出神经
反射完成的条件:
①需要完整的反射弧。
②需要适宜的刺激
③有中枢神经系统的多细胞动物才能有反射。
(刺激的种类、刺激的强度、刺激的频率)。
④高级中枢对低级中枢没有控制。
感受器
【实质】:
【分析】:
2.反射弧
2.2神经调节的基本方式
感受外界刺激
中枢神经系统
传入信号
传出信号
作出规律性应答
结构:传出神经末梢(轴突)和它支配的肌肉或腺体
功能:对内外刺激做出相应的应答
传入神经
感受器
神经中枢
传出神经
效应器
反射的结构基础---
反射弧
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
刺激
产生反应
能够接受外界刺激后并产生兴奋。
将感受器产生的兴奋向神经中枢传导。
位于中枢神经系统内,可以对信息进行分析和综合,负责调控某一特定的生理功能。
将神经中枢的兴奋传导至肌肉或腺体。
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等,可以对刺激做出规律性应答反应。
动物体或人体内的某些细胞或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。
反射和反射弧
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仔细观察下列缩手反射和膝跳反射的示意图,思考回答下列问题
讨论:1. 缩手反射与膝跳反射的反射弧都是由哪些部分构成的?
2.一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?
感受器
反射弧:
神经中枢
传出神经
效应器
传入神经
思考·讨论
1
2
1
2
3
3种神经元群
2种神经元群
(1)效应器 ≠ 传出神经末梢
效应器包括两种: 一种是传出神经末梢和它所支配的肌肉。
另一种是传出神经末梢和它所支配的腺体。
(2)中枢神经系统 ≠ 神经中枢 ≠ 中枢神经
①概念不同:中枢神经系统包括脑与脊髓;神经中枢是指中枢神经系统
中负责调控某一特定生理功能的区域。
②范围不同:中枢神经系统中含有许多神经中枢,它们分别负责调控某
一特定的生理功能; 同一生理功能可以由不同的神经中枢
来调控,这些不同的神经中枢之间相互联系,共同调控。
③中枢神经:指在中枢神经系统中的神经,相对于外周神经而言的。
2.概念辨析
2.2神经调节的基本方式
(3)反射≠反应 ≠感觉
①反射的发生要有完整的反射弧和一定条件的适宜刺激。
如用针刺脚趾引起的缩腿行为。
②反应是指生物体对内外刺激作出的规律性应答,不需要完整的反射弧,
如用针刺坐骨神经引起的与坐骨神经相连的肌肉的收缩。
③感觉是在大脑皮层形成的,需要感受器、传入神经、神经中枢参与,
传出神经和效应器可不参与,可不产生反应。
2.概念辨析
2.2神经调节的基本方式
如:刺激传出神经或效应器,都能使效应器产生反应,但却不属于反射。
20
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。
痛觉的产生:
感受器(皮肤)→传入神经
→大脑皮层(产生痛觉)
思考:被针扎后为什么先缩手,
后感觉到疼痛?
一、反射和反射弧
感受器
效应器
高级中枢
低级中枢
较高级中枢
下行传导束
上行传导束
(脊髓)
(大脑皮层)
产生感觉
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。
注:一切感觉都在大脑皮层中形成,但不属于反射。
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传入神经
手指被刺扎
感受器
传出神经
效应器
手迅速缩回
神经中枢(脊髓)
上行传导束
下行传导束
大脑皮层(感觉中枢)
感觉的形成过程:
一、反射和反射弧
感觉是在大脑皮层形成的,需要感受器、传入神经、神经中枢参与,传出神经和效应器可不参与
结构破坏对反射的影响
既无感觉又无效应
感受器被破坏
既无感觉又无效应
传入神经被破坏
既无感觉又无效应
神经中枢被破坏
传出神经被破坏
只有感觉但无效应
效应器被破坏
只有感觉但无效应
23
24
反射弧
刺激
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
产生反应
产生
感觉
某一处被破坏
既无感觉也无反应
某一处被破坏
有感觉但无反应
注意:刺激传出神经或效应器,都能使效应器产生
反应,但却不属于反射。
一、反射和反射弧
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反射的特点:
②完整性:
五部分缺一不可
①单向性(方向性):
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构和功能上受损,反射就不能进行。
一、反射和反射弧
1.将传出神经从图示部位切断,还能完
成反射吗?为什么?
不能,反射活动需要经过完整的反射弧来实现
2.只要反射弧保持完整,就一定能产生 反射活动吗?
不,还需要适宜的刺激
3.如果将传出神经从图示部位切断,再
于A点给予刺激,肌肉同样会有收缩
反应,该反应属于反射吗?
不属于反射
课堂活动(小组讨论)
27
感受器
效应器
传入神经
神经中枢
传出神经
方法1:
根据是否具有神经节判断。
神经节
方法2:
根据脊髓灰质结构判断。(小(后角)进大(前角)出)
方法3:
根据脊髓灰质内神经元连接处 判断
27
一、反射和反射弧
4.反射弧中相应结构的判断方法
5.与生活•社会的联系
2.2神经调节的基本方式
(1)足球运动员受伤后,队医在其腿部喷洒一些药物后就感觉不到疼痛,然后继续参加比赛。麻醉的可能是反射弧的哪些结构?
传入神经或者感受器
(2)感觉的形成属于反射吗 ?
有感觉不能动和能动无感觉是什么原因 ?
感觉是感受器接受刺激,将信息沿着传入神经等,传导到大脑皮层。
内脏和躯体上的刺激信息,许多时候需要经过脊髓白质中的上行传导束。感觉形成的过程,信息没有经过完整的反射弧,故感觉的形成不属于反射。
其他部位正常,传出神经或效应器病变,会导致有感觉但不能动。如果是高位截瘫,四肢受到刺激会发生反射时,但没有感觉形成,因为信息不能沿着脊髓的白质传到大脑皮层。如是感受器或传入神经被麻醉,刺激后既没有感觉形成,也无运动发生。
5.与生活•社会的联系
2.2神经调节的基本方式
(3)(非条件)反射发生的条件 ?
适宜种类和强度的刺激。
反射弧结构的完整。
高级中枢对低级中枢没有控制。
【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。
5.与生活•社会的联系
2.2神经调节的基本方式
(4)小儿麻痹症
小儿麻痹又称为脊髓灰质炎,脊髓分为前角和后角,前角主管运动,后角主管感觉,造成小儿麻痹的病毒对脊髓前角有非常大的亲和力,对脊髓灰质造成一定的破坏,然后造成患儿的瘫痪,但是感觉一般是正常的,临床表现主要是下肢软瘫、没有力量、肌肉肌力减退、肌张力减退、浅反射减退,长时间后就会出现关节变形,如足内翻。
5.与生活•社会的联系
2.2神经调节的基本方式
(4)小儿麻痹症
顾方舟从事“脊灰”减毒活疫苗研究,建立了“脊灰”病毒的分离与定型方法,制定了“脊灰”活疫苗的试制与安全性标准。主持制定了中国第一部“脊灰活疫苗制造及检定规程”,指导了中国后来20多年数十亿份疫苗的生产与鉴定。
①某"脊灰"患者体检无膝跳反射,其膝跳反射反射弧的哪一个环节可能受到了损伤?
②若针刺"脊灰"患者下肢,患者是否还能产生感觉 ?
神经中枢
能
轴突—树突
轴突—细胞体
反射弧前后两个神经元之间的连接
特别提醒:
1、并非所有生物都有反射,如植物和 单细胞动物无反射活动,但有应激性。
2、并非所有反射都必须有大脑皮层参与
3、并不是只要有刺激就会引起反射
4、并非效应器有反应就是反射
5、传出神经末梢不等于效应器
课堂练习
如图为反射弧模式图,某同学不小心被针扎到,迅速缩手,对该反射的叙述正确的是( )
A.图中反射弧由2个神经元组成,神经中枢位于脊髓
B.该反射活动中,兴奋的传导路线是⑤→④→③→②→①
C.该同学被针扎到后,先感到疼痛,后缩手
D.若④处受损,则该反射活动不能发生
D
思考
以下反射,哪些是生来就有的,哪些是出生以后形成的?
手遇到烫东西会缩回
物体在眼睛前突然出现会眨眼
婴儿膀胱里尿多了就会排尿
膝跳反射
看到酸梅会流口水
听到上课铃声,走进教室
听到喇叭声,快速躲避
生来就有无需训练
出生后形成
学习和训练
非条件反射
条件反射
假说-演绎法:
(1)提出问题:动物能通过将新的(此前没有
特殊含义的,中性的)刺激与
熟悉的刺激联系起来,学会以
某种特定方式对这一刺激做出
反应吗?
(2)作出解说:狗能被训练成一听到铃声,就
会流口水。
3、非条件反射和条件反射
巴甫洛夫是俄国著名的生理学家、心理学家。
1904年,巴甫洛夫因在消化系统生理学方面取得的开拓性成就,获得了诺贝尔生理学或医学奖。
条件反射的建立
(3)进行实验:
3、非条件反射和条件反射
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。
3、非条件反射和条件反射
狗被喂食分泌唾液,是一种出生后无需训练就具有的简单反射活动。
狗听到铃声分泌唾液,是一种出生后在生活学习和训练而形成的复杂反射活动。
——非条件反射
——条件反射
非条件刺激
条件刺激
非条件刺激
非条件反射
无关刺激
唾液分泌
条件刺激
条件反射
条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的,需要大脑皮层的参与。
(4)实验结果:
讨论:
(1)狗和铃声之间建立起了条件反射,如果多次给予铃声,却不给食物,
狗一听到铃声,还会分泌唾液吗?(科学思维)
(2)上述事例说明了什么?
3、非条件反射和条件反射
条件反射需要强化,如果多次给予铃声却不给食物,狗一听到铃声,
也不会分泌唾液。
说明条件反射是在非条件反射的基础上通过学习和训练而建立的。
条件反射是在非条件反射基础上通过学习和训练建立的。
无关刺激(铃声)与引起反射的非条件刺激(食物)多次结合后,当两种刺激间建立联系后,无关刺激就转化为条件刺激,条件反射就建立了。
两个刺激建立的联系是一个学习过程,需要大脑皮层的参与。
3、非条件反射和条件反射
讨论:
(3)条件反射建立之后需要怎样才能维持下去?
(4)如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射会怎样变化?
条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化。
如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会逐渐减
弱,以至最终完全不出现,这是条件反射的消退。
条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化。
条件反射的消退:反复应用条件刺激而不给与非条件刺激,条件反射就会逐渐减弱,最终不再出现,这称为条件反射的消退。
3、非条件反射和条件反射
讨论:
(5)条件反射的消退是条件反射的简单丧失吗? 分析原因。
不是。
条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号,铃声的出现不再预示着食物的到来。因此,条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与。
条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原来引起的兴奋性效应信号转为产生抑制性效应的信号。
条件反射的消退使动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与。
条件反射的消退
(1)消退原因
如果 而 ,条件反射会 ,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
(基础)
非条件反射
学习
训练
条件反射
非条件刺激 的强化
维持
反复应用条件刺激
不给予非条件刺激
消退
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(2)条件反射消退的机理
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
(3)条件反射消退的实质
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。
新的联系
新的学习
大脑皮层
(4)条件反射的意义:
非条件反射数量有限,条件反射数量几乎无限的。
①条件反射扩展了机体对外界复杂环境的适应范围,使机体能够识别刺激物的性质,
预先作出不同的反应。
②条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物适应复杂环
境变化的能力。
43
反射类型 非条件反射 条件反射
区别 形成过程
神经中枢
意义
持续时间
反射数量
刺激类型 非条件刺激(直接刺激) 条件刺激(信号刺激)+非条件刺激
联系
先天具有,遗传获得
大脑皮层以下
完成基本的生命活动
一般是永久的
有限的
条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练建立的。
后天学习,训练获得
大脑皮层+其他
具有更强的预见性、灵活性和
适应性,提高适应复杂环境的能力
可以消退的(反复条件刺激而不给予非条件刺激)
几乎是无限的
非条件反射和条件反射
2
非条件反射和条件反射的区别
课堂小结
神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。
条件反射是在非条作反射的基础上,通过学习和训练而建立的,条作反射的建立大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。
练习
1.反射和反射弧的关系是( )
A. 反射活动可以不完全通过反射弧来实现
B. 反射活动的完成必须通过反射弧来实现
C. 只要反射弧完整,必然出现反射活动
D. 反射和反射弧的性质是完全相同的
B
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练习
2.“小儿麻痹症”是由于病毒侵染了位于脊髓的传出神经元的细胞体,而传入神经元及神经中枢未受到侵染,所以严重的小儿麻痹症患者会表现出下肢( )
A. 能运动,对刺激有感觉
B. 运动障碍,对刺激有感觉
C. 能运动,对刺激无感觉
D. 运动障碍,对刺激无感觉
B
47
练习
3.下列关于条件反射和非条件反射的叙述,正确的是 ( )
A.高级中枢控制的反射一定是条件反射
B.刚进人寒冷环境时发生的骨骼肌不自主战栗是一种条件反射
C.某人眼球被意外撞击,产生金星四溅的感觉是非条件反射
D.某人抽血时看见针,因害怕被针刺而缩手是需要大脑皮层参与的条件反射
D
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科研人员用去除脑但保留脊髓的蛙(称为脊蛙)为材料进行反射活动实验, 请回答与此有关的问题。
(1)轻轻刺激脊蛙左后肢的趾部,可观察到该后肢出现屈腿反射。该反射的反射弧组成是:
感受器(左后趾部皮肤)
传入神经
神经中枢(位于脊髓)
传出神经
效应器(后肢肌肉)
科研人员用去除脑但保留脊髓的蛙(称为脊蛙)为材料进行反射活动实验, 请回答与此有关的问题。
(2)用针破坏脊髓,刺激脊蛙左后肢的趾部,该后肢 发生屈腿反射;如果刺激的是传出神经,该后肢 发生屈腿反射(填“ 能” 或“ 不能”)。
(3)从该实验你可以得出的结论是:
(4)从以上实验结果 得出“ 蛙后肢的屈腿反射不受大脑控制”的结论(填“ 能” 或“ 不能”)。
不能
反射需要完整的反射弧,缺少神经中枢反射不能完成
不能
不能
练习与应用
1.× × × 2 C 3D
拓展应用
1.(1)皮肤感受器→传入神经→脊髓→传出神经→左后肢屈肌收缩,伸肌舒张。
(2)不能;不能
(3)反射需要经过完整的反射弧,缺少神经中枢,反射就不能完成。
(4)不能。(提示 实验并没有反映大脑对屈腿反射的控制,只是说明了在没有
大脑的情况下屈腿反射依旧可以完成。)
2.答案:通过奖励或惩处,使猫、狗建立定点大小便的条件反射。例如,在猫、狗将要大小便的时候,将它转移到固定大小便的地点,完成大小便后给予一定的奖励;如果随意大小便,便给予一定的惩罚。多次重复,直到建立起条件反射。
Lavf55.33.100
Lavf55.33.100
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