第5节人脑的高级功能

第5节人脑的高级功能学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1．简述人类的语言功能与大脑皮层言语区的关系。2．简要说明人类记忆的过程以及记忆与学习的关系。3．简述情绪是人脑的高级功能之一。1．人类大脑皮层言语区损伤导致的言语功能障碍：W区发生障碍，不能写字；V区发生障碍，不能看懂文字；S区发生障碍，不能讲话；H区发生障碍，不能听懂话。2．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。3．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。

[主干知识梳理]一、语言功能1．语言功能是

的高级功能，与大脑皮层的

有关。2．写出言语区A～D的名称：A．

，B.

，C.

，D.

。3．大多数人主导语言功能的区域在大脑的

半球，

思维主要由左半球负责。大多数人的大脑右半球主要负责

思维。人脑特有言语区W区V区H区S区左逻辑形象二、学习、记忆与情绪1．学习的过程是建立

的过程，由多个脑区和

参与。2．人类的记忆分为

记忆和

记忆，分成

个阶段。3．长时记忆可能与

形态及功能的改变以及

的建立有关。4．当人们开心、兴奋、对生活充满信心时会产生积极情绪；当失落、沮丧、对事物失去兴趣时会产生消极情绪。当消极情绪达到一定程度时会产生

。条件反射神经通路

短时长时四突触新突触抑郁[边角知识发掘](教材第40页拓展应用)在背英文单词时，有人认为安静的环境有利于记忆；也有人认为舒缓的音乐有利于记忆。请思考以下问题。(1)你认为哪种环境更有利于对单词的记忆？提出你的假设。提示：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。(2)设计实验证明你的假设。提示：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，一组在安静的环境中，另一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也应该相同。(3)如果你得出的结论与别的同学的不同，你对此有何看法？提示：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。[教材问题提示]一、思考·讨论(教材第37页)1．言语区中的W区与书写有关，S区与讲话相关，这两个区都与运动中枢接近；V区与看懂文字相关，它接近视觉中枢；H区与听懂话语相关，它接近听觉中枢。“写”与“讲”是两种不同的语言表达方式，属于“运动”性的。这使人联想到，这两个言语区可能是从运动中枢演化而来的。V区的“看懂”与视觉相关，H区的“听懂”与听觉相关，这两个区使人联想到，它们可能分别是由视觉中枢与听觉中枢演化而来的。2．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。二、旁栏思考题(教材第39页)学习的过程是一个信息获取与加工的过程，在获取信息的过程中需要多种器官的共同参与；学习与记忆不是由单一脑区控制的，而是有多个脑区和神经通路的参与。反射语言(2)四个言语区。受损功能区障碍症特征功能障碍症S区

(听得懂、看得懂)运动性失语症W区

(听得懂、看得懂)失写症V区_______失读症H区

(会写、会讲、会看)听觉性失语症不能讲话不能写字看不懂听不懂(3)人的大脑分成左右两个半球，它们负责语言功能和形象思维的区域有什么特点？提示：主导语言功能的区域在大脑的左半球，负责音乐、绘画、空间识别等形象思维的在大脑的右半球。2．分析下面的材料，回答有关问题：肺牵张反射是调节呼吸的反射之一，图a为肺牵张反射示意图，该反射的感受器位于肺中，深呼吸后肺扩张，感受器兴奋，神经冲动经传入神经传入脑干，抑制吸气，引起呼气。(1)肺牵张反射发生需要位于

的神经中枢调控。大脑皮层除了感知外部世界以及控制机体的反射活动，还具有

、学习、

和

等方面的高级功能。(2)肺牵张反射的反射类型是什么？该反射弧的效应器是什么？提示：非条件反射。效应器是传出神经末梢以及它所支配的肌肉(或呼吸肌)。脑干语言记忆思维[师说重难]

常见生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢分析生理或病理现象神经中枢参与(损伤)考试专心答题时大脑皮层V区和W区(高级中枢)参与聋哑人表演“千手观音”舞蹈时大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢生理或病理现象神经中枢参与(损伤)某同学跑步时大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓植物人大脑皮层损伤、小脑功能退化，但下丘脑、脑干、脊髓功能正常高位截瘫脊髓受伤，其他部位正常[在应用中悟][典例]下列实例分析正确的是

(

)A．某人因意外车祸而使大脑受损，其表现症状是能够看懂文字和听懂别人谈话，但却不会说。这个人受损伤的部位是言语区的S区B．当盲人用手指“阅读”盲文时，参与此过程的高级神经中枢只有躯体感觉中枢和躯体运动中枢C．当你专心作答试题时，参与的高级中枢主要有大脑皮层H区和S区D．某同学正在跑步，下丘脑和脑干未参与调节[解析]车祸后患者能够看懂文字，听懂别人的谈话，但不会讲话，说明这个人受损伤的部位是言语区的S区；盲人在用手指触摸盲文时，参与此过程的高级神经中枢有躯体感觉中枢、躯体运动中枢和语言中枢；专心答题时参与的高级神经中枢是大脑皮层V区和W区；跑步时，下丘脑和脑干也参与调节活动。[答案]

A[名师点睛]大脑皮层是神经系统中最高级的神经中枢，其中包括躯体运动中枢、躯体感觉中枢、听觉中枢、视觉中枢、嗅觉中枢和语言中枢等。大脑皮层中的高级中枢可以控制脊髓中的低级中枢，例如排尿中枢受大脑皮层的控制。[在训练中评]1．某人因意外事故头部受伤，可以看懂文字，听懂别人说话，但是不能口头表达。该病人大脑受伤的区域可能是

(

)A．运动性言语区(S区)

B．书写性言语区(W区)C．视觉性言语区(V区) D．听觉性言语区(H区)解析：患者不能口头表达，说明运动性言语区(S区)受损；患者只是不能口头表达，并非不能书写，故书写性言语区(W区)正常；患者能看懂文字，说明视觉性言语区(V区)正常；患者能听懂别人说话，说明听觉性言语区(H区)正常。答案：A

2．下列有关人脑功能的说法，错误的是

(

)A．语言功能是人脑特有的高级功能B．大脑皮层V区受损患者不能写字C．脑中高级中枢可对脊髓中相应低级中枢进行调控D．学习和记忆涉及脑内神经递质的作用和某些种类蛋白质的合成解析：言语区为人类特有，故语言功能是人脑特有的高级功能，A正确；V区为视觉性语言中枢，大脑皮层V区受损患者不能看懂文字，但能写字，B错误；大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，脑中高级中枢可对脊髓中相应低级中枢进行控制，C正确；学习和记忆涉及脑内神经递质的作用和某些种类蛋白质的合成，D正确。答案：B

多个脑区神经通路条件反射感觉性第三级短时长时神经递质(4)情绪是下丘脑控制的本能反应，这种说法对吗？人遇到消极情绪应该怎样使其好转？提示：不对。情绪是大脑的高级功能之一。人的消极情绪可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。2．分析下面的两则材料，回答有关问题：材料Ⅰ：神经解剖学研究证明，生活在复杂环境中的大鼠，其大脑皮层厚度大，而生活在简单环境中的大鼠，其大脑皮层厚度小。材料Ⅱ：在动物学习训练后，可以见到标记氨基酸向中枢蛋白质的掺入量增加，而应用蛋白质合成抑制剂则能破坏记忆的巩固过程。(1)材料Ⅰ的研究结果说明学习与记忆活动多与神经结构有什么关系？提示：学习与记忆活动多的大鼠，其大脑皮层发达，突触联系多。(2)材料Ⅱ说明与长时记忆有关的重要生理过程是什么？提示：长时记忆与蛋白质合成有关。[师说重难]

一．人类的记忆过程分析人类的记忆过程可分为四个阶段，即感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆。临床上常见的脑震荡患者，对于发生在意外事故之前的一段时间内的记忆丧失，称为逆行性遗忘。其原因就是第二级记忆被扰乱而第三级记忆不受影响。另有仅表现近事遗忘而不影响远时记忆，称为顺行性遗忘，常见于慢性酒精中毒患者。其原因可能是第一级记忆发生障碍，也就是不能将信息从第一级记忆转入第二级记忆。二．学习与记忆的机制从神经生理学上看与突触的形态及功能有关；从生化方面看与脑内的物质代谢，尤其与蛋白质的合成有关；另外也与中枢胆碱能系统有关。[在应用中悟][典例]

1973年Bliss等发现在兔的海马(脑区名称)中，有一种长时程增强(LTP)现象。LTP是指在神经通路上给予短暂而重复的刺激引起突触传递持续性增强。以下分析错误的是

(

)A．影响LTP的因素可以影响学习与记忆过程B．动物建立条件反射常伴随LTP的产生C．LTP是学习与记忆的神经基础D．LTP说明了突触是不可变的[解析]

LTP的本质是外界反复刺激引起突触传递持续性增强，这是学习与记忆的基础，也说明后天的学习等刺激可以使突触本身发生变化。[答案]

D[名师点睛]在新的问题情境下分析问题，要特别注意叙述的关键词句(如本题中对LTP的解读)，以及与所学相关知识的联系。[在训练中评]1．学习和记忆是脑的高级功能之一。下面有关学习和记忆的叙述，错误的是(

)A．学习是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B．记忆是将获得的经验进行贮存和再现的过程C．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D．短时记忆可能与新突触的建立有关解析：学习是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，A正确；记忆是将已获得的经验进行贮存和再现的过程，B正确；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，C正确；短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关，D错误。答案：D

2．大脑皮层是神经调节的最高级中枢，下列叙述错误的是

(

)A．大脑中的不同部位执行的功能不同，因此存在多个功能分区B．运动性语言中枢受损的患者能听懂别人讲话，也能看懂文字C．大脑皮层与人的躯体运动、感觉等密切相关D．大脑皮层产生痛觉需要经过完整的反射弧解析：大脑中的不同部位执行的功能不同，因此存在多个功能分区，A正确；运动性语言中枢受损的患者能听懂别人讲话，也能看懂文字，B正确；大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，故与人的躯体运动、感觉等密切相关，C正确；感觉的产生不需要完整的反射弧，故大脑皮层产生痛觉不需要经过完整的反射弧，D错误。答案：D

科学探究——大脑皮层功能研究的相关实验大脑皮层功能的最终定位来自实验证据。研究者用非常微弱的电流刺激狗，发现电刺激大脑皮层不同部位可引起对侧躯体上不同部位的运动。其他研究者又用更微弱的电流刺激猴脑，绘制了更为精细的猴脑运动皮层图谱。后续有更多的科学家、医生对实验动物实施皮层损毁手术，发现了皮层上的功能分区。,加拿大医生彭菲尔德对癫痫病人实施电刺激治疗时发现，刺激人的躯体感觉皮层时，病人会感觉到对侧躯体特定部位受到了触摸；刺激运动皮层时则会引起对侧躯体特定部位发生运动。在每一个这样的定位点旁边画上对应的躯体，那么连起来就表现为一个畸形的“倒立小人”；躯体上感觉越是敏锐或动作越是精细的部位，如嘴唇和手指，在这个“小人图”上所占的相对面积就越大(与教材第34页“思考·讨论”中的图相似)。[素养评价]1．大脑的威尔尼克区受损伤会引起运动性失语症。患者表现为说话语音、语法都正常，但话语没意义，能听到语音，但不能辨别出语义。据此推测威尔尼克区

(

)A．位于大脑皮层躯体运动中枢B．包括言语区的S区和H区C．是产生形象思维生物基础D．属于外周神经系统的一部分解析：患者表现为说话语音、语法都正常，但话语没意义，说明是由于人体内的运动性言语区(S区)受损；患者表现为能听到语音，但不能辨别出语义说明是由于人体内的听觉性语言中枢(H区)受损。答案：B

2．研究发现，日光照射实验动物皮肤后会使血液里的化学物质(UCA)含量大幅增加，且UCA可进入大脑神经细胞内并转化成谷氨酸。细胞内的谷氨酸在运动皮层以及海马区的神经末梢释放，并能激活相关的脑内神经环路，从而增强运动学习能力以及物体识别记忆能力。下列推断正确的是

(

)A．光照可促进UCA在内环境中转化成谷氨酸B．上述动物识别物体的记忆属于感觉性记忆C．上述学习和记忆能力可能由单一脑区控制D．抑制谷氨酸合成会使实验动物的记忆力下降解析：根据题干信息可知，光照能够促进UCA含量大幅增加，UCA可进入大脑神经细胞内并转化成谷氨酸，而不是在内环境中，A错误；细胞内的谷氨酸能在海马区释放，可增强动物的短时记忆，则上述动物识别物体的记忆可能为感觉性记忆或第一级记忆，B错误；学习和记忆是脑的高级功能之一，不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与，C错误；根据题干信息可知，抑制谷氨酸的合成则会减少谷氨酸在运动皮层以及海马区神经末梢的释放，导致运动学习能力以及物体识别记忆能力下降，D正确。答案：D3．请回答下列有关神经调节的问题：(1)经研究，人的记忆分短时记忆和长时记忆，其中短时记忆可能与__________________有关，长时记忆可能与________________________有关。(2)一般情况下，小鼠的神经元在出生后便不再分裂，但其大脑海马体中的神经干细胞即使在出生后也能分裂产生新的神经元，这可能与学习和记忆等脑的高级功能有关。现已研究证明，某些神经递质可以促进海马体中神经元的增殖，若令小鼠在转轮上运动，海马体中神经元的增殖也会加快。为了探究运动导致神经元再生的原因，对4组小鼠分别进行了如下处理，并统计了每组小鼠正在分裂中的神经细胞数目，如下表所示。组别实验处理每只小鼠正在分裂中的神经元数目(平均值)Ⅰ不施加任何药物，在配有转轮的环境下饲养720Ⅱ不施加任何药物，在没有转轮的环境下饲养298Ⅲ

178Ⅳ施加神经递质功能抑制剂，在没有转轮的环境下饲养172