(共39张PPT)
2.2 神经调节的基本方式
人教版 选择性必修1
问题探讨
如果你的手指被植株上尖锐的刺扎一下,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?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。
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
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
一、反射与反射弧
1.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。
反射是神经调节的基本方式。
膝跳反射
眨眼反射
思考:含羞草受到刺激后叶子合拢、草履虫受到刺激后发生的反应,是反射吗?为什么?
不是反射,而是应激性,因为它们没有神经系统。
反射的适用范围
有中枢神经系统的多细胞动物
结构基础*
反射的结构基础是反射弧
那么一个完整的反射弧包括哪些结构呢?
(二)反射弧
1.组成
传入神经
手指触碰到针尖
感受器
传出神经
效应器
手迅速缩回
神经中枢(脊髓)
反射弧通常是由______、_______、_______、______和_______(______________________________)组成的
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
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;
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。
中间神经元
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。
思考·讨论
神经中枢
传入神经
(感觉神经)
传出神经
(运动神经)
效应器
感受器
中间神经元
2.反射弧中传入神经与传出神经的判断
(1) 根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
(2)根据突触结构判断:图示中与“ ”相连的为传入神经,与“ ”相连的为传出神经。
(3)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经,与后角(狭窄部分)相连的为传入神经,简称“小角进大角出”
(4)切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之,则为传出神经。
现学现用:
①_________________
②_________________
③_________________
④_________________
⑤_________________
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
内外的刺激,是以什么形式在反射弧中传递的?
是以兴奋的形式传递的
兴奋是指动物体或人体内的某些_____或_____如(_________)感受外界刺激后,由_____________变为____________的过程
细胞
组织
神经组织
相对静止状态
显著活跃状态
传入神经
感受器
传出神经
效应器
神经中枢(脊髓)
功能:将内外刺激的信息转变为神经的兴奋
(或产生兴奋)
功能:将兴奋由感受器向神经中枢传导
功能:对内外刺激作出应答
功能:将兴奋由神经中枢向效应器传导
功能:对传入的信息进行分析和综合
手指触碰到针尖
手迅速缩回
3.反射弧各部分的功能
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
反射与反射弧
由此可见,在一个反射活动中,在产生效应时还会产生相应的感觉。若反射弧结构被破坏后会产生什么结果?
反射弧 组成 功能 结构破坏后的结果
感受器 传入神经末梢及与之相连的各种特化结构 将内外界刺激的信息转变为神经的兴奋
传入神经 传入神经元 将兴奋由感受器传入神经中枢
神经中枢 调节某一特定生理功能的神经元细胞体群 对传入的兴奋进行分析与综合
传出神经 传出神经元 将兴奋由神经中枢传至效应器
效应器 传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等 对内外界刺激作出反应
相互联系 ⑴反射弧的各部分是由反射活动连接起来的,是反射活动的结构基础; ⑵反射弧中任何一个环节中断,反射都不能发生,因此必须保证反射弧结构的完整性
既无感觉又无效应
既无感觉又无效应
既无感觉又无效应
只有感觉又无效应
只有感觉又无效应
现学现用:判断以下描述是不是反射,若不是,请说出判断依据
1.针扎后缩手
_____________________________________________
2.针扎后产生痛觉
_____________________________________________
3.摄入盐分过多,血浆渗透压升高,引起渴觉,并喝水
_____________________________________________
4.植物向光弯曲生长的特性
_____________________________________________
5.直接刺激肌肉,肌肉收缩
_____________________________________________
6.滴加NaCl溶液,鞭毛虫会远离滴加的地方
_____________________________________________
是,缩手反射
不是,未经过完整的反射弧(兴奋传到神经中枢未再发生效应)
是,经过了完整的反射弧
不是,植物没有神经系统,不存在反射
不是,未经过完整的反射弧(兴奋只在效应器产生)
不是,单细胞生物没有神经系统,不存在反射
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。
兴奋除了在________中传导,还会在___与____等______________中传导
当兴奋从位于脊髓的低级中枢传导到_________,便会产生相应的感觉
反射弧
脑
脊髓
中枢神经系统
大脑皮层
切断
切断
受损
受损
受损
受损
【思考】1.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,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。如果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。
2.(非条件)反射发生的条件
3.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?
4.若针刺“脊灰”患者下肢,患者是否还能产生感觉?
顾方舟
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)。
神经中枢
能
现学现用:
“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
反射的过程 结构组成 功能 结构破坏的影响
相互联系
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
传入神经元(树突)末梢和与之相邻的特殊结构
将内外刺激的信息转变为神经的兴奋
(产生兴奋)
既无感觉又无效应
传入神经元
将兴奋由感受器向神经中枢传导
既无感觉又无效应
许多负责调控某一特定的生理功能的神经细胞聚集而成
对传入的信息进行分析和综合
既无感觉又无效应/有感觉无效应(具体情况具体分析)
传出神经元
将兴奋由神经中枢向效应器传导
有感觉无效应
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
对内外刺激作出应答
有感觉无效应
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、功能上受损,反射就不能完成
小结:
膝跳反射、缩手反射、吸吮反射、排尿反射
望梅止渴、画饼充饥、谈虎色变、杯弓蛇影
反射活动:
二、非条件反射与条件反射
1.概念
2.实例
3.神经中枢
4.数量
非条件反射:_______的,出生后_____训练就具有的;
与生俱来
条件反射:出生后在生活过程中通过_____和_____而形成的
无需
学习
训练
非条件反射:________________________________
条件反射:__________________________________
膝跳反射、缩手反射、吸吮反射、排尿反射等
望梅止渴、画饼充饥、谈虎色变、杯弓蛇影等
非条件反射:________________________________
条件反射:__________________________________
大脑皮层以下(如脊髓、脑干),不需要大脑皮层参与
需要大脑皮层参与(低级中枢也参与)
在个体的生活过程中,非条件反射的数量是_____的,条件反射的数量则几乎是______的
有限
无限
1.给狗喂食,狗会分泌唾液,分泌唾液的反射是_________,食物是___________;
2.给狗听铃声而不给它喂食,狗不会分泌唾液,此时铃铛与分泌唾液无关,属于_________;
非条件反射
非条件刺激
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,当铃声单独出现的时候,狗也会分泌唾液,此时,铃声已转化为食物(___________)的______,称为________,条件反射就建立了;
实验者:________
巴甫洛夫
非条件刺激
信号
条件刺激
条件反射的建立
结果结论:
狗一听到铃声就会流口水。当铃声(条件性刺激)与食物(非条件性刺激)配对时,动物能学会将它们联系在一起。然后,动物只听到铃声就会垂涎三尺(条件反射)。
非条件反射
无关刺激
唾液分泌
条件刺激
条件反射
非条件刺激
+
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。
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)
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。
提示∶上述事例说明,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。
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
提示∶ 条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化。
提示∶ 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。
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。
提示∶ 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。
烦不烦啊
7.条件反射的意义
8.非条件反射和条件反射的联系*
由于非条件的数量是有限的,条件反射的数量则是几乎无限的,因此条件反射的建立,是动物生存必不可少的;
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,因此条件反射的意义是*:
条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力
①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
②条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化,否则将逐渐减弱,直至消失
现学现用:
关于刺激类型的判断:
1.未吃过梅子,看见梅子不会引起唾液分泌,这时梅子属于________;第一次梅子的时候,唾液分泌,这时梅子属于_________;多次吃梅子之后,看见梅子就分泌唾液,这时梅子属于___________;
2.甲、乙两只狗受到灯光刺激后,虽然都没有看到或吃到食物,但经观察发现甲狗有唾液流出,乙狗没有,这一实验说明灯光对甲狗来说为______刺激,灯光对乙狗来说为_______刺激;
无关刺激
非条件刺激
条件刺激
条件
无关
非条件反射 条件反射
如何形成
刺激类型
是否会消退
消退原因、机理和实质
神经中枢
数量
意义
举例
联系
与生俱来
(出生后无需训练就具有)
出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的
非条件刺激(直接刺激)
条件刺激(信号刺激)结合非条件刺激
反射弧和神经联系具有永久性、固定性,不会消退
反射弧和神经联系是暂时、可变的,反射易消退,需非条件刺激的强化来维持
原因:反复应用条件刺激而不给予非条件刺激;机理: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
实质: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
大脑皮层以下,不需要大脑皮层参与
需要大脑皮层参与
有限
几乎是无限的
完成机体基本的生命活动
使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力
膝跳反射、缩手反射、吸吮反射、眨眼反射、排尿反射、吃东西分泌唾液等
望梅止渴、画饼充饥、谈虎色变、一朝被蛇咬十年怕井绳、杯弓蛇影、听见铃声走进教室等
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;
条件反射建立之后要维持下去,还需要非条件刺激的强化,否则将逐渐减弱,直至消失
现学现用:
现象Ⅰ:小明的手指不小心碰到很烫的物品而将手缩回;
现象Ⅱ:小明伸手拿别人的物品被口头拒绝而将手缩回;两个现象中的缩手反应比较见下表,正确的是( )
选项 比较项目 现象Ⅰ 现象Ⅱ
A 反射弧的完整性 不完整 完整
B 是否需要大脑皮层参与 可以不需要 一定需要
C 参与反射的神经元数量 多 少
D 缩手相关肌细胞数量 多 少
B
本堂小结
2
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,需要大脑皮层的参与,条件反射的建立大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。
现学现用:
1.一个人的手掌触到裸露的电线会立即反射性握紧电线,被解救后当他再次看到裸露的电线时,会立即反射性地把手缩回。对这两种反射中枢的叙述正确的是( )
A.两种反射中枢都在脊髓
B.两种反射中枢都在大脑
C.前者在脊髓,后者在大脑和脊髓
D.前者在大脑,后者在大脑和脊髓
2.以下反射属于条件反射的是( )
A.阅读此题时冥思苦想
B.红灯停,绿灯行
C.切洋葱时被辣的流眼泪
D.听到铃声走进教室
C
ABD
练一练
4.为了让狗听到主人喊它的名字“小白”时能快速跑到主人面前,最科学的训练方法是( )
A.持续食物刺激或体罚 B.多次喊“小白”强化刺激
C.体罚+喊“小白”刺激 D.食物+喊“小白”刺激
解析:给狗喂食,狗会跑到主人面前,而体罚会使狗远离主人。若每次喂食前,先喊狗“小白”,然后立即给狗食物,重复多次,狗听到喊“小白”就会跟喂食建立联系,一段时间后,狗听到喊“小白”就会跑到主人面前。综上分析,D正确。
D
练一练
5.一个人的手掌触到裸露电线(110V)后会立即反射性地握紧电线,被解救后他再次看到裸露的电线,会立即反射性地把手缩回。关于这两种反射的叙述,正确的是( )
A.两种反射的神经中枢都在脊髓
B.两种反射的神经中枢都在大脑
C.前一种反射的神经中枢在大脑,后一种反射的神经中枢在脊髓
D.前一种反射的神经中枢在脊髓,后一种反射的神经中枢在大脑
解析:人体感受器受到外界电压,经过传入神经传到神经中枢,神经中枢对传来的信息进行综合处理后,兴奋沿传出神经传到效应器,使肌肉收缩,完成缩手反射,这种反射属于非条件反射。缩手反射的神经中枢是低级神经中枢,位于脊髓内。当此人再次看到裸露的电线,大脑皮层对此刺激作出反应,完成反射活动,这种反射属于条件反射。综上所述D正确。
D
6.下图是没有绘完的反射弧结构模式图,请据图回答下列问题。
⑴写出方框中没有绘出的结构名称:
[D]___________________、[E]_____________________。
⑵在发生反射时,神经冲动在此反射弧中的传导途径是_________________(用图中的字母和箭头表示)。
⑶若此图代表膝跳反射的示意图,则图中______(填字母)为膝跳反射的神经中枢。若A受损伤,则反射_______(填“能”或“不能”)发生,受测者________ (填“能”或“不能”)产生感觉。
练一练
D
E
A
C
B
效应器
感受器
E→C→B→A→D
B
不能
能
(2)条件反射消退的机理
(3)条件反射消退的实质
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
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
烦不烦啊
新的联系
新的学习
大脑皮层