第七单元第36讲神经系统的分级调节及人脑的高级功能

第36讲神经系统的分级调节及人脑的高级功能课程标准解读知识网络概览【课标要求】1.分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态。2.简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。【能力要求】1.理解能力:尝试建立神经系统的分级调节、人脑高级功能的模型。2.解决问题能力:分析学习、情绪与神经调节的关系,培养创新应用能力。考点一神经系统的分级调节【精梳攻教材】1.神经系统对躯体运动的分级调节:(1)大脑皮层:(2)大脑皮层与躯体运动的关系:躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区。(3)躯体运动的分级调节:①图解:②实例:缩手反射的分级调控。a.缩手反射的中枢在脊髓,但受大脑皮层相应代表区的调控。b.刺激后,产生的信号传至脊髓,脊髓将信号继续传向大脑皮层,大脑作出综合分析后将是否缩手的信号传至脊髓。c.脊髓通过传出神经将信号传至上肢相应肌肉,作出反应。2.神经系统对内脏活动的分级调节:(1)排尿反射的分级调节:①脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。②副交感神经兴奋,会使膀胱缩小,而交感神经兴奋不会导致膀胱缩小。③人之所以能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控(2)其他内脏活动的分级调节:【名师点睛】(1)脊髓是调节内脏活动的低级中枢,脑干是调节内脏活动的基本中枢,下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢。(2)大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这使得自主神经系统并不完全自主。【自测强化】1.辨易错(1)大脑皮层复杂的沟回大大增加了表面积。(√)(2)皮层代表区的位置与躯体各部分的关系都是倒置的。(×)分析:除头面部肌肉代表区外,皮层代表区的位置与躯体各部分的关系都是倒置的。(3)大脑皮层运动代表区范围的大小,与躯体运动的精细程度无关。(×)分析:大脑皮层运动代表区范围的大小,与躯体运动的精细程度有关。运动越精细,皮层代表区的面积越大。(4)脑干连接低级中枢和高级中枢,一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。(√)(5)没有高级中枢的调控,排尿反射不可以进行。(×)分析:排尿反射的神经中枢在脊髓,没有高级中枢的调控,排尿反射也能进行,但排尿不完全。(6)神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动。(√)2.练表达(选择性必修1P35“思考·讨论”延伸)(1)成年人可有意识地控制排尿,但婴儿不能,其原因是婴儿大脑皮层的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,成年人在医院尿检时能主动排尿,这说明大脑皮层对脊髓进行调控。(2)某些成年人受到外伤或老年人患脑梗死后,意识丧失,会出现像婴儿一样的“尿床”现象,产生这种现象的原因是外伤伤及大脑皮层(或上、下行传导束)、脑梗死伤及控制排尿的高级中枢(大脑皮层),致使机体丧失对排尿低级中枢的控制作用。【精练提能力】1.下列关于大脑皮层中央前回与躯体各部分关系的叙述错误的是()A.头面部代表区的位置在中央前回的下部B.皮层代表区的大小与躯体运动的精细复杂程度有关C.刺激大脑皮层中央前回的中部引起下肢的运动D.代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的【解析】选C。据题图可知,面部表情、发声、吞咽、咀嚼等属于头面部的活动,这部分代表区的位置在中央前回的下部,A正确;皮层代表区范围与躯体各部分运动的精细复杂程度有关,B正确;皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,即下肢的代表区在大脑皮层第一运动区(中央前回)的顶部,头面部肌肉的代表区在下部,上肢的代表区则在两者之间,C错误、D正确。2.(2023·全国甲卷)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢的叙述,错误的是()A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射【解析】选D。本题主要考查中枢神经系统在维持人体内环境稳态中的作用。大脑皮层是最高级中枢,调节机体的各项生命活动,A正确;中枢神经系统的脑和脊髓由大量的神经元组成,B正确;脑中相应的高级中枢通过发出指令对位于脊髓的低级中枢进行调控,C正确;膝跳反射的神经中枢位于脊髓,当人体脊髓完整而脑部受到损伤时,仍能完成膝跳反射,D错误。【加固训练】1.(2025·衡水模拟)当膀胱内压升高到15厘米水柱以上时,膀胱被动扩张,使膀胱壁内牵张感受器受到刺激而兴奋,发生的排尿反射部分过程如图所示。下列叙述正确的是()A.排尿反射过程中,兴奋在①上双向传导B.兴奋传到脊髓的排尿反射中枢后会产生尿意C.排尿反射的效应器是②末梢及其支配的尿道括约肌D.图中的结构、功能正常,人体也可能出现尿失禁【解析】选D。排尿反射过程中,兴奋在①上单向传导,A错误;兴奋传到大脑皮层后会产生尿意,B错误;排尿反射的效应器是②末梢及其支配的肌肉,C错误;图中的结构、功能正常,若大脑皮层受损,失去对脊髓的调控,人体也可能出现尿失禁,D正确。2.(2024·湖北模拟)脊休克是指动物的脊髓遭受严重损伤后,脊髓横断平面以下脊髓失去与“高位”中枢的联系,并暂时丧失反射功能。研究人员通过损伤某动物的胸椎来构建脊休克模型动物,下列叙述正确的是()A.脊髓控制的反射属于条件反射,受脑中高级中枢的调控B.针刺脊休克模型动物的足部,无痛感产生C.脊休克模型动物,会丧失所有脊髓控制的反射D.脊髓休克恢复后膝跳反射比脊髓横断前减弱【解析】选B。脊髓控制的反射属于非条件反射,受脑中高级中枢的调控,体现了神经调节的分级调控,A错误;该动物脊髓与脑的联系被切断,且由于感觉的形成在大脑皮层,因此针刺足部无痛感产生,B正确;脊休克过后,脊髓可以完成排尿、排便等部分脊髓控制的反射,C错误;由于膝跳反射的神经中枢在脊髓,故脊髓休克恢复后膝跳反射和脊髓横断前应该是一样的,D错误。考点二人脑的高级功能【精梳攻教材】1.语言功能:(1)概念:语言功能是人脑特有的高级功能,它包括与语言、文字相关的全部智能活动,涉及人类的听、说、读、写。(2)言语区:与人类语言活动相关的大脑皮层的某些特定区域。联想记忆言语区:运动性言语区,Sport→S;听觉性语言中枢,Hear→H;视觉性言语区,Visual→V;书写性言语区,Write→W。(3)大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球,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。【名师点睛】(1)视觉性语言中枢≠视觉中枢:此区受损,患者仍有视觉,只是“看不懂”语言文字的含义。(2)听觉性语言中枢≠听觉中枢:此区受损,患者仍有听觉,只是“听不懂”话的含义。2.学习和记忆:(1)记忆的四个阶段:(2)学习和记忆形成的物质基础和记忆类型:3.情绪:【自测强化】1.辨易错(1)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,但却不会说话。这个人受损伤的部位是言语区的S区。(√)(2)学习和记忆是人脑特有的高级功能,由大脑中某一特定的脑区控制。(×)分析:动物也有学习和记忆的能力,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。(3)学习和记忆过程可能涉及脑内某些种类蛋白质的合成。(√)(4)人的情绪波动要完全靠自己适应和调节恢复稳定。(×)分析:情绪可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询缓解。2.练表达(选择性必修1P39“相关信息”)抗抑郁药一般通过作用于突触处来影响神经系统的功能。例如,有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水平,有利于神经系统的生理活动正常进行。【精练提能力】1.(2024·广东高考)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D.新生神经元数量增加【解析】选A。本题考查记忆的相关知识。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,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,B、C、D不符合题意;记忆是脑的高级功能,而交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,不直接涉及记忆功能改善,A符合题意。2.在脑血管病患者群体中,右侧肢体偏瘫的患者常伴有失语症,而左侧肢体偏瘫的患者语言功能大都正常,患者出现的失语症中,最常见的是运动性失语症,其次是听觉性失语症。下列相关叙述正确的是()A.右侧肢体偏瘫的患者常伴有失语症,说明人的语言中枢多位于大脑皮层左半球B.听觉性失语症常表现为可看懂文字,能理解别人的话,但不能用语言表达自己C.健康人大脑皮层的语言中枢,其各功能分区可单独完成各自控制的语言活动D.某些动物可发出不同的声响来表达情感,因此也可通过语言进行个体间交流【解析】选A。大脑皮层对肢体运动的支配具有交叉性,右侧偏瘫是大脑左侧半球受损引起的,右侧偏瘫患者常伴有失语症,说明人的语言中枢位于左半球,A正确。若患者可以看懂文字,能理解别人说的话,但是不能用语言表达思想,则为运动性失语症;若患者能说话,也能听到别人说话,但是却听不懂别人说话的内容,则为听觉性失语症,B错误。健康人大脑皮层的语言中枢,其各功能分区并不是孤立存在的,而是相互有密切联系的,C错误。语言活动是人类特有的,是区别于其他动物的显著特征之一,D错误。借题发挥|知识归纳常见神经系统生理或病理现象的原因分析生理或病理现象参与或损伤的神经中枢考试专心答题大脑皮层V区和W区(高级中枢)参与聋哑人表演“千手观音”舞蹈大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢参与某同学跑步大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓参与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损伤,其他部位正常【加固训练】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.大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球B.阿尔茨海默病患者看不懂文字、听不懂讲话,说明大脑皮层的V区和S区受损C.学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成D.脑的高级功能可以使人类主动适应环境,适时调整情绪【解析】选B。大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球,A正确。看不懂文字说明大脑皮层的V区受损,听不懂讲话说明大脑皮层的H区受损,B错误。学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成,C正确。脑的高级功能可以使人类主动适应环境,适时调整情绪,D正确。2.脑科学家通过研究,确认了下丘脑中的乳头上核区域(Sum)是新颖信号处理中心,该区域不仅可以广泛地应答各路新颖刺激,还能选择性地将不同类型的新颖信号导向海马体的不同区域,并灵活地调节记忆的编码。下列叙述错误的是()A.新颖刺激可导致感受器的膜上发生Na+内流B.该过程中海马体区域可能发生电信号和化学信号的多次转变C.下丘脑中的Sum是应答各路新颖刺激的神经中枢D.该过程证明了海马体与长时记忆有关【解析】选D。新颖刺激可导致感受器的膜上产生动作电位,动作电位的产生是由Na+内流造成的,A正确;该过程中,能选择性地将不同类型的新颖信号导向海马体的不同区域,在此过程中可能涉及多个神经元的传递,神经元之间传递时存在电信号和化学信号的转换,因此该过程中海马体区域可能发生电信号和化学信号的多次转变,B正确;据题意可知,下丘脑中的乳头上核区域(Sum)是新颖信号处理中心,可以广泛地应答各路新颖刺激,因此下丘脑中的Sum是应答各路新颖刺激的神经中枢,C正确;据题意可知,该过程能灵活地调节记忆的编码,并不能确认是哪种记忆类型,因此无法判断该过程证明了海马体与长时记忆有关,D错误。【从教材走向高考】【体验高考链接教材】1.(2023·山东高考)➝(选择性必修1P34图2-10)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【解析】选A。本题考查神经系统的分级调节相关知识。分析题意可知,只有脑干呼吸中枢具有自主节律性,而脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,故若仅有脑干功能正常而脊髓受损,也无法完成自主节律性的呼吸运动,A错误;脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,它们可以对脊髓呼吸中枢进行调控,故大脑可通过传出神经间接支配呼吸肌,B正确;正常情况下,呼吸运动既能受到意识的控制,也可以自主进行,这反映了神经系统的分级调节,睡眠时呼吸运动能自主进行,体现了脑干对脊髓的分级调节,C正确;CO2属于体液调节因子,体液中CO2浓度的变化可以被相应的化学感受器感知,通过神经系统对呼吸运动进行调节,如CO2浓度升高时,可刺激脑干加快呼吸频率,从而有助于CO2的排出,D正确。2.(2022·山东高考)➝(选择性必修1P36“概念检测”T2)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【解析】选A。本题考查神经系统的组成及功能。S区为运动性语言中枢,损伤后,患者不能讲话,但能发出声音,A错误;下丘脑是生物的节律中枢,损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调,B正确;脑的损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生,因为缩手反射的低级中枢在脊髓,C正确;排尿的高级中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全,D正确。【深研教材预测高考】3.(选择性必修1P36“概念检测”T2改编)在脊髓第五颈段水平以下切断脊髓后(保留膈神经对膈肌呼吸的传出支配),实验动物表现为横断面以下部位脊髓所支配的反射均减退以致消失的现象,称为脊休克。脊休克一段时间后动物的血压可回升到一定水平,排尿反射也有一定程度的恢复。恢复后再次对动物在第一次离断水平的下方进行第二次脊髓离断手术,脊休克不再出现。下列关于上述实验的叙述,错误的是()A.支配膈肌呼吸的膈神经属于外周神经系统B.脊休克发生的原因是切断脊髓损伤刺激C.以上实验可以说明神经调节存在分级调节D.脊髓中有多种神经中枢,分别负责调控不同的生理功能【解析】选B。支配膈肌呼吸的膈神经是脊髓发出的神