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

第5节 人脑的高级功能 第2章 神经调节 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） 1 2 3 学习目标: 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） 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。 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，有些动物也能对语言刺激作出反应，那是人类训练的结果，是简单的模仿和强化记忆的结果。 问题探讨 意义 语言 学习 记忆 控制机体反射活动 基本功能 高级功能 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。（教材P37） 感知外部世界 一、语言功能 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。 语言活动与大脑皮层的什么部位相关？ 左图为听、看、说、想时大脑皮层不同部位的活动情况，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。 强 弱 听 看 说 想 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。 一、语言功能 一、语言功能 资料1：一位病人能听懂别人说话，能用面部表情和手势同别人交流思想，可是说话非常困难。经检查发现，病人与说话相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 发生病变。 S区 运动性失语症 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 病变。 H区 听觉性失语症 思考·讨论 大脑皮层的语言功能特点 一、语言功能 思考·讨论 大脑皮层的语言功能特点 资料3：右图中不同颜色代表活动时相应部位的血流量大小。由此可见，听说读写时，代谢活跃的区域不同。且V区与人脑视觉中枢接近，同理H区与听觉中枢接近。 V区、H区可能是从 视觉中枢、听觉中枢进化而来的。 Q：分区相互独立？ 大脑皮层各部分具有不同的分工，又相互联系。 一、语言功能 此区发生障碍， 不能 。 此区发生障碍， 不能 。 此区发生障碍， 不能 。 此区发生障碍， 不能 。 写字 看懂文字 讲话 听懂话 书写性语言中枢（Write） 视觉性语言中枢（View） 听觉性语言中枢（Hear） 运动性语言中枢（Speak） 语言中枢的功能分区 一、语言功能 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 注意： 听觉性语言中枢 ≠ 听觉中枢； 视觉性语言中枢 ≠ 视觉中枢。 练习 一、语言功能 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。 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 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 (1)人脑的言语区的H区受损后看不懂文字(　　) (2)语言功能是人脑特有的高级功能，大多数人的语言功能由大脑皮层的右半球主导(　　) (3)V区受损，看不见文字(　　) × × × 判断正误 1.概念：学习和记忆也是脑的高级功能，指神经系统不断接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。 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 2.特点：学习和记忆不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与。 如何学习？ 二、学习与记忆 二、学习与记忆 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 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 重复 整合 运用 短时记忆 长时记忆 3. 人类记忆的四个阶段 二 学习与记忆 ① 感觉性记忆：感觉性记忆是 的，有效作用时间往往 ，所记的信息并不构成 。感觉性记忆的信息大部分 ，如果对于某一信息加以 ，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入 。 转瞬即逝 不超过1秒 真正的记忆 迅速消退 注意 第一级记忆 ② 第一级记忆：第一级记忆保留的时间仍然 ，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 、 ，在第一级记忆中 ，这样就很容易转入第二级记忆。 很短 运用 强化 停留的时间延长 测试 刚才我说的那个验证码你还记得住吗？ 二、学习与记忆 ③ 第二级记忆：第二级记忆的持续时间 不等，储存的信息可因之前或后来的 而遗忘。想要长久地记住信息，可以 ，并将 与 整合。有些信息，通过长年累月地 则不易遗忘，就储存在第三级记忆中，成为 。 从数分钟到数年 信息干扰 反复重复 新信息 已有的信息 永久记忆 运用 二 学习与记忆 现在让你注意力集中记住860213 你也可以加入一些记忆方法！ 可以拆成86、02、13，谐音八路、铃耳、医生 一个八路不小心把铃铛塞到耳朵里了，拿不出来去找医生 二、学习与记忆 二 学习与记忆 ④ 第三级记忆：即 ，如对自己姓名的记忆。 永久记忆 如果你要把刚才那个验证码变成永久记忆怎么做到？ 我现在告诉你这是你家保险柜的密码！ （所以与自己切身有关的东西你能记得更牢些！） 860213 二、学习与记忆 二、学习与记忆 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？ 脑的哪些结构与学习记忆有关呢？ 大脑皮层萎缩 阿尔茨海默病患者的大脑变化 大脑皮层萎缩 海马萎缩 正常人 轻度阿尔茨海默病患者 重度阿尔茨海默病患者 海马 外侧沟 记忆的神经生物学基础 脑的大脑皮层、海马及其邻近结构等对学习和记忆至关重要！ 二 学习与记忆 二、学习与记忆 二 学习与记忆 二、学习与记忆 （1）学习和记忆涉及脑内__________的作用以及某些种类________的合成。 4. 记忆形成机理 （2）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。 神经递质 蛋白质 信息交流 海马 （3）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 学习和记忆由多个脑区和神经通路参与。 (1)学习和记忆不是由单一脑区控制的而是由多个脑区和神经通路参与 (　　) (2)长时记忆与神经元之间的即时信息交流有关(　　) (3)抑郁是短期的，通过自我调适就一定会好转(　　) (4)抗抑郁药一般通过作用于突触处来影响神经系统的功能(　　) √ × × 判断正误 √ 情绪是人对外界环境做出的反应，是大脑的高级功能之一。 开心、兴奋、对生活充满信心 情绪 失落、沮丧、对生活失去兴趣 1.概念 2.两种表现 三、情绪 3.抑郁与抑郁症的形成： 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 问题：你有哪些缓解消极和抑郁情绪的小妙招？我们在日常生活中该如何管理情绪呢？ 三、情绪 抑郁与抑郁症的比较 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。 三、情绪 三 情绪 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 × 3.抑郁和抑郁症的产生过程 5-HT 再摄取抑制剂 三、情绪 三、情绪 （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 (1)学习和记忆不是由单一脑区控制的而是由多个脑区和神经通路参与 (　　) (2)长时记忆与神经元之间的即时信息交流有关(　　) (3)抑郁是短期的，通过自我调适就一定会好转(　　) (4)抗抑郁药一般通过作用于突触处来影响神经系统的功能(　　) √ × × 判断正误 √ 课堂小结 人脑的高级功能 学习和记忆 情绪 大多数人主要语言功能的区域是在大脑的左半球 H区（听） S区（说） V区（读） W区（写） 神经系统不断接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程 短时记忆 长时记忆 左半球 右半球 逻辑思维 形象思维 语言功能 人脑特有 积极情绪 消极情绪 抑郁 抑郁症 科学技术社会 ---脑机接口 脑机接口是在人或者动物脑与外部设备间创建直接的连接通路。单向的脑机接口允许外部设备接受脑传来的信号或者发送信号到脑，但不能同时接收和发送信息。双向的脑机接口允许脑和外部设备之间进行双向的信息交流。 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。 如果让你设计一个人工耳蜗，你觉得最最关键的环节应该是什么？ 模拟声音的信号特征： 频率如何编码？元音如何编码？等 科学技术社会 ---脑机接口 科学家已经能够使用神经集群记录技术实时捕捉皮层中的复杂神经信号，并利用这些信号来控制外部设备。 假如通过脑机接口能够解读人的脑中的所有活动，比如你可能突然涌起的一个不良冲动，警察根据广泛联系网络了解到你的想法，并逮捕了你。你认为这种预防可能犯罪的做法是否合适？ 课堂小结 一、 概念辨析 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 二、 拓展应用 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？ （1）不同的人假设可能不同，有些人可能认为安静环境有利于 记忆，有些人可能认为舒缓的音乐有利于记忆，依据自身特点提出相应假设即可。 （2）可分别创设安静环境、舒缓音乐环境，记忆相同的单词，然后检测记忆效果。 （3）个体之间的学习和记忆能力可能存在一定的差异。 练习与应用 二、 拓展应用 2.有的同学经常熬夜学习，请査阅资料并结 合亲身的经历，谈一谈这样做的危害。 提示: （1）睡眠不足，白天上课打盹、注意力不集中、走神。 （2）学习效率低，记忆力减退。 （3）容易疲劳，机体免疫力降低。 练习与应用 1、在足球场上，球员奔跑、抢断、相互配合，完成射门。下列对比赛中球员机体生理功能的表述，不正确的是（ ） A、自主神经系统不参与这个过程 B、这些过程涉及一系列的反射活动 C、在大脑皮层调控下球员相互配合 D、球员在神经与肌肉的协调下起脚射门 2、海蜗牛在接触几次点击后，能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己；没有经过点击刺激的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究中提取前者腹部神经元的RNA注射到后者颈部，发现原本没有受过电击的海蜗牛也“学会”了防御，而对照组则没有此现象，以下叙述不符合该实验的是（ ） A、有助于我们对动物记忆形成机制的研究 B、本实验对照组的海蜗牛不需要注射RNA C、不能说明RNA直接决定了动物记忆的形成 D、说明特定的RNA可以使海蜗牛“获得”记忆 A B 复习与提高 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 复习与提高 　　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？ 　　 　　（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？ 　　 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。 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 Lavf55.33.100 $