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第2章 神经调节
第2节 神经调节的基本方式
问题探讨
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。
讨论:1、这一过程是如何发生的?分别涉及了神经系统的哪些结构?
2、缩手动作在前、感觉到疼痛在后,这有什么适应意义?
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中枢,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。
缩手在前可以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。
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?
反射的过程?
感觉神经末梢接受刺激,神经经信息传到神经中枢,神经中枢发出信息,你将迅速的将手缩回。
一、反射与反射弧
1、反射——神经调节的基本方式
(1)概念
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。
(2)举例:
眨眼反射、望梅止渴、针刺、膝跳反射……
机体在剧烈运动之后,内环境中二氧化碳的含量增大,刺激呼吸中枢,导致呼吸加深加快
(3)完成反射的结构基础:反射弧
含羞草受到触碰,叶片合拢
草履虫躲避食盐,游向肉汁
手碰到尖锐物体,迅速缩回
×
×
√
感受外界刺激
中枢神经系统
(分析综合神经信号)
传入信号
传出信号
作出规律性应答
2、完成反射活动的结构基础——反射弧
脊髓
感受器
传入神经
刺激
传出神经
效应器
思考:一个反射的感受器和效应器一定在同一个组织或器官吗?
不一定,例如缩手反射感受器在手指的皮肤处,而效应器则是传出神经末梢和它支配的骨骼肌;
效应器:传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
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:1.一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?
2.缩手反射与膝跳反射的反射弧都是由哪些部分构成的?
3.结合生活经验,你还能举出说明脊髓在反射中作用的其他实例吗?
思考·讨论·反射弧的基本结构
1、一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?
2、缩手反射与膝跳反射的反射弧都是由哪些部分组成的?
3、结合生活经验,你还能举出说明脊髓在反射中作用的其他实例吗?
4、这些实例中的神经中枢都是脊髓吗?效应器只有肌肉吗?
不能。完整的反射活动至少需要传入与传出两种神经元。
大多数情况下还需要中间神经元的参与。
都是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经与效应器组成的。
例如,排尿反射的低级中枢在脊髓。
思考·讨论 反射弧的基本结构
神经元/神经组织
中枢神经系统
(分析综合神经信号)
传入信号
传出信号
作出规律性应答
【兴奋】是指动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)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
感受器
中枢神经系统
(分析综合神经信号)
传入神经
传出信号
作出规律性应答
【传入神经】将感受器产生的兴奋向神经中枢传导。
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)
传入神经
传出信号
作出规律性应答
【神经中枢】位于中枢神经内,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。
【传出神经】将神经中枢的兴奋传导至肌肉或腺体。
感受器
中枢神经系统
(分析综合神经信号)
传出神经
作出规律性应答
传入信号
感受器
传出神经
效应器
传入信号
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)
【效应器】传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等,可以对刺激作出规律性应答反应。
3.反射的大致过程
感受器
传入神经
传出神经
神经中枢
效应器
刺激
产生反应
感受器接受一定的刺激后,产生兴奋。
传导兴奋至神经中枢
产生兴奋并对传入的信息进行分析和综合
传导神经中枢的兴奋至效应器
对刺激作出应答
兴奋:指动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)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。
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。
反射形成的条件1.要有完整的反射弧 2.要有适宜的刺激
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。
感受外界刺激
中枢神经系统
(分析综合神经信号)
作出规律性应答
4.结构破坏对反射的影响
破坏①_________________
破坏②_________________
破坏③_________________
破坏④_________________
破坏⑤_________________
既无感觉又无效应
既无感觉又无效应
既无感觉又无效应/有感觉无效应(具体情况具体分析)
有感觉无效应
有感觉无效应
二、非条件反射和条件反射
思考:
1.狗能对食物产生唾液分泌反射,是它生来就有的么?
是天生的
2.对未受过训练的狗给于铃声刺激时,并没有引起唾液分泌反射,说明什么?
铃声引起唾液分泌不是天生的,是后天获得的
3.经过训练,只给铃声刺激也能引起狗的唾液分泌,说明什么?
说明狗学会了,只要铃声响就有食物吃
4.使狗建立“铃声-唾液分泌反射”的重要条件是什么?
摇了铃声之后,要及时给它食物
5.假如在狗建立“铃声-唾液分泌反射”后,总是只给铃声不喂食物,那么这种反射还能持久存在下去么?
不能
1.条件反射的建立过程
(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。
(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。
2.反射的种类
(1)非条件反射:出生后无须训练就具有的反射。
如:膝跳反射、缩手反射、眨眼反射等。
特点:先天、不可改变、不需高级中枢参与。
(2)条件反射:出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射。 如:望梅止渴、谈虎色变等。
特点:后天、可改变、需高级中枢(大脑皮层)参与。
狗被喂食分泌唾液,是一种出生后无需训练就具有的简单发射活动。
狗听列铃声分泌唾液,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
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。
思考:
条件反射的建立是否是永久的?
若不是永久的,在什么样的条件下会消退?
非条件刺激
非条件反射
无关刺激
条件刺激
条件反射
不是
不给予非条件刺激
学而时习之,不亦说乎——《论语》
业精于勤,荒于嬉——韩愈·《进学解》
条件反射
不给予非条件刺激
条件反射消退
条件刺激强化
条件反射维持
条件反射建立之后,还需要非条件刺激的强化,否则条件反射就会消退。
3.条件反射的建立、维持、消退
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。
5.非条件反射和条件反射的比较
非条件反射 条件反射
形成
刺激 非条件刺激(直接刺激) 条件刺激(信号刺激)
数量 有限 几乎无限
神经中枢
神经联系
意义
联系 条件反射以非条件反射为基础
举例 缩手反射、眨眼反射 望梅止渴、谈虎色变
生来就有
后天学习和训练获得
大脑皮层以下中枢
大脑皮层
提高人和动物适应复杂环境的能力
动物生存必不可少
可以建立、可以消退
终身性、不会消失
非条件反射和条件反射的联系和区别
联系
在个体生活过程中,如果只有非条件反射是无法在多变的环境中生存的。可以设想,机体不能只依靠食物掉入口中才引起吃食动作,更不能只在身上遭受伤害时才引起防御动作。
实际上,在生命活动中,单纯的非条件反射是不存在的;机体在复杂多变的环境中,不断在非条件反射的基础上建立新的条件反射,所以条件反射与非条件反射是密切地联系在一起的。
区别
条件反射与非条件反射相比,前者的数目是无限的,后者是有限的。
4.条件反射的意义
(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,预先做出不同的反应。
(2)条件反射使机体有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对负责环境变化的能力。
1、望梅止渴
2、巴甫洛夫对狗的实验,狗听到钟声流口水
3、在寒冷的冬天看到别人衣服穿的少,自己就会感觉到冷。
4、看到水,就想上卫生间。
5、看到别人伤心流泪,自己也会变得伤感。
6、看到别人吃苹果,自己就倒牙齿。
7、吹口哨,条件反射想上小便。
8、眨眼反射,有小物体飞来,眼睛本能的反射,闭眼睛或者躲开。
9、缩手反射,当手去点火时,火苗大了,本能反射的避开火苗。
10、缩手反射,当手去碰针尖时,本能反射的避开针尖。
11、看到别人吃好吃的,自己条件反射流口水。
12、骑车上路习惯走右边。