第39讲 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
(时间:30分钟 满分:50分)
基础强化练
选择题:1~7题,每题2分。
1.(神经系统的分级调节|2024·茂名模拟)脊髓、脑干、大脑皮层等中枢神经系统对躯体运动、内脏活动的分级调节,是通过反射进行的,对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列说法错误的是( )
[A] 脊髓控制的运动受到大脑皮层的调控
[B] 脑与脊髓等神经中枢分工明确,独立调控各项生命活动
[C] 输液扎针时不发生缩手反射体现了神经系统的分级调节
[D] 膀胱的排尿活动受到中枢神经系统的调节,并受意识控制
2.(神经系统的分级调节|2024·合肥三模)乡村篮球赛深受群众喜爱,球员抢断、传球、相互配合,完成投篮得分,观众叫喊声和加油声不绝于耳。下列有关比赛中球员和观众机体生理功能的表述,错误的是( )
[A] 球员心跳频率的变化受自主神经系统的支配
[B] 球员控制右脚起跳与其左脑中央前回下部区域有关
[C] 球员听到裁判的哨声后做出动作属于条件反射
[D] 观众“憋尿”观看比赛,体现了大脑皮层对脊髓的调控
3.(神经调节与脑机交互|2024·江门一模)世界上首次太空脑机交互实验是由我国制造的“神二”系统完成的。航天员的“脑”想象动作,由脑机交互芯片识别脑电波、解码、编码航天员的意念指令,再由“机”(机械设备、机器人等)完成操作。下列叙述正确的是( )
[A] “脑”是指能够产生意念指令的下丘脑
[B] “机”主要相当于反射弧中的神经中枢
[C] 用意念控制机器人完成动作属于条件反射
[D] 脑机交互类似神经系统对躯体运动的分级调节
4.(分级调节与人脑的高级功能|2024·重庆模拟)机体的运动、内脏活动的调节以及学习和记忆、情绪等都离不开神经系统的调节。下列叙述错误的是( )
[A] 机体的运动受大脑皮层以及其他中枢的分级调节
[B] 脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的
[C] 若患者大脑皮层言语区的H区发生病变,则听不见别人说话
[D] 调节呼吸运动、心跳等活动的中枢位于脑干
5.(人脑的高级功能|2025·茂名期中)情绪活动受中枢神经系统调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
[A] 人在剧痛、恐惧等情况下,肾上腺素分泌增多,警觉性大大提高
[B] 学习实质上是建立条件反射并不断重复刺激、加强、巩固的过程
[C] 情绪活动调节的过程中,内分泌腺往往作为效应器参与反射活动
[D] 和人脑的其他高级功能一样,学习和记忆由大脑的某单一脑区控制
6.(神经调节与网瘾|2024·成都模拟)网游成瘾者从事电子游戏的活动远超一般人的程度,在离开网络的间歇期会出现焦躁不安、情绪低落、注意力不集中、逻辑思维迟钝化等表现。下列相关叙述错误的是( )
[A] 游戏时的憋尿行为说明神经调节中存在分级调节
[B] 经常熬夜会导致脑干调控的生物节律出现紊乱
[C] 网游成瘾后,脑对情绪的调节相比之前会更困难
[D] 队友间语言沟通交流,体现了人脑特有的高级功能
7.(人脑高级功能与阿尔茨海默病|2024·广东联考)阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍,也是失智症中最普遍的成因,病理显示患者的大脑细胞受损,海马区会出现神经炎性斑块,且会出现突触丢失、神经递质减少等异常现象。下列有关分析错误的是( )
[A] 患者的第二级记忆丧失主要与脑内的海马区受损有关
[B] 如果言语区的S区受损,则患者会出现语言交流障碍
[C] 如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁
[D] 患者大脑皮层弥漫性萎缩,神经元大量减少,可能会导致肢体僵硬
能力提升练
选择题:8~10题,每题4分。
8.(压力与记忆和情绪|2024·宜春模拟)研究表明,长期慢性压力会导致果蝇出现情绪异常,表现为缺乏动力和快感缺失。长期处于压力下的果蝇表现出明显更长的求偶潜伏期,明显对享受甜味缺乏兴趣,脑内多巴胺含量也减少。神经递质5羟色胺可以促进愉快情绪和记忆力的产生。下列叙述错误的是( )
[A] 若人脑内多巴胺含量长期下降可能会导致抑郁情绪产生
[B] 果蝇求偶潜伏期延长,对享受甜味缺乏兴趣可能属于抑郁状态
[C] 多巴胺是一种兴奋性递质,作用后可被突触后神经元回收
[D] 5羟色胺再摄取抑制剂可通过作用于突触而起到缓解抑郁的作用
9.(神经调节与“脊休克”|2024·荆门二模)“脊休克”是指动物的脊髓遭受严重损伤后,损伤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。研究人员损伤某动物的胸椎构建“脊休克”模型动物。下列叙述错误的是( )
[A] 脊髓控制的反射属于非条件反射,受脑中高级中枢的调控
[B] “脊休克”模型动物,不能完成排尿、排便等所有脊髓控制的反射
[C] 针刺“脊休克”模型动物的足部,将无痛感产生
[D] 切断实验动物脊髓与脑的联系可单独研究脊髓的功能
10.(新情境·记忆移植实验|2025·南阳月考)科研人员对老鼠进行“记忆移植”实验,在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,老鼠的情绪记忆由原来的“喜暗怕亮”转变为“喜亮怕暗”。科研人员抽取前者脑体中的蛋白质分子注射到普通老鼠脑内,普通老鼠也变得“喜亮怕暗”。下列叙述正确的是( )
[A] 反射是神经调节的基本方式,反射过程中兴奋在神经纤维上传导是双向的
[B] 恐惧反射的神经中枢在大脑皮层,该反射一旦形成不会消退
[C] 在建立“喜亮怕暗”的过程中,电刺激是非条件刺激,黑暗环境转化为条件刺激
[D] 情绪是大脑的高级功能之一,当消极情绪达到一定程度时就会产生抑郁症
11.(12分)(神经系统对内脏活动的调节|2024·运城二模)排便反射是一种内脏反射动作,粪便下降到直肠,刺激直肠壁,通过反射作用使结肠、直肠等发生一系列的蠕动运动,同时又使肛管内、外括约肌放松以及隔阂腹壁肌收缩,遂将粪便排出,其调节过程如图所示,回答下列问题。
(1)结构X是 ;从反射弧的结构分析,盆神经属于 ;胃肠蠕动加强时自主神经系统中的 神经活动占据优势。
(2)当环境条件允许排便时,脊髓腰骶段内的神经元间兴奋传递时发生的信号转换是
,该信号传递至阴部神经的神经元,使其细胞膜内外的电位表现为 。
(3)盆神经兴奋后,导致结肠和直肠收缩,而肛门内括约肌舒张,原因可能是
(答一点)。
(4)身体健康的成人能有意识地抑制排便,原因是 ;但若便意经常被抑制,直肠对粪便压力刺激敏感性降低,容易导致机体产生便秘。
12.(12分)(新情境·脑机接口技术|2024·茂名一模)我国在脑电波分析和解读技术、脑机接口系统的实用性开发上已处于国际领先水平。“神工一号”是全球首台用于全肢体中风康复的脑控人工神经机器人系统,中风偏瘫或截瘫患者有望重获肢体活动。图示“神工一号”的技术流程。
回答下列问题:
(1)脑部神经电信号的产生是因为局部膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为 的兴奋状态,与邻近未兴奋部位之间由于 的存在而发生电荷移动,就形成了局部电流。
(2)“神工一号”将人体受损的中枢神经系统和人体的 (填神经系统)连通起来,绕过受损的神经,仿生构筑了一条完整的人工神经通路。该技术的重大意义是将信号重新输出到肌肉组织时,模拟人体神经元与肌肉之间 结构的信号传递,引起肌肉产生主动收缩,与人体自主运动原理一致。
(3)脑机接口将在医疗、教育、交通等领域大有作为,除了运动功能恢复,试举出脑机接口的其他具体应用 (举出一例即可)。
第39讲 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
1.B 控制机体运动的低级中枢在脊髓,受脑中相应高级中枢调控;脑中的高级中枢可以对脊髓调节和控制,协调完成机体生命活动;缩手反射的低级中枢在脊髓,而控制不缩手的高级中枢在大脑皮层,体现了神经系统的分级调节;膀胱的排尿活动受到中枢神经系统的调节,人可以有意识地憋尿或者排尿。
2.B 心跳活动主要受自主神经系统的支配;中央前回代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,下肢运动的控制区位于中央前回的顶部;球员听到裁判的哨声后做出动作有大脑皮层参与,属于条件反射;排尿反射的神经中枢是脊髓,大脑皮层是调节机体活动最高级的中枢,“憋尿”体现了大脑皮层对低级神经中枢脊髓的调控。
3.D “脑”是指能够产生意念指令的大脑;分析题意可知,由“机”(机械设备、机器人等)完成操作,则“机”主要相当于反射弧中的效应器;航天员的“脑”想象动作,由脑机交互芯片识别脑电波、解码、编码航天员的意念指令,再由“机”(机械设备、机器人等)完成操作,该过程类似于神经系统对躯体运动的分级调节,没有感受器和传入神经,不属于反射。
4.C 脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,使机体的运动变得更加有条不紊与精准;脊髓对膀胱(内脏器官)扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋,会使膀胱缩小;大脑皮层言语区的H区是听觉性语言中枢,此区受损,可以听见声音,但不能听懂声音中所携带的信息,称为听觉性失语症;脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,其中有许多重要的生命活动中枢,如调节呼吸、心脏功能的中枢等。
5.D 人在剧痛、恐惧等紧急情况下,肾上腺素分泌增多,表现出警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心跳加速等特征;学习和记忆是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,即学习实质上是建立条件反射并不断重复刺激、加强、巩固的过程;情绪活动受中枢神经系统调控,常伴随内分泌活动的变化,此时内分泌腺往往作为效应器参与反射活动;和人脑的其他高级功能一样,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。
6.B 排尿反射的低级中枢位于脊髓,而憋尿行为说明排尿反射受高级中枢大脑皮层的调控,说明神经调节中存在分级调节;生物节律是由下丘脑控制的,不是脑干调控的;根据题意,网游成瘾后,在离开网络的间歇期网游成瘾者会出现焦躁不安、情绪低落等表现,说明脑对情绪的调节相比之前会更困难;语言功能是人脑特有的高级功能,队友间语言沟通交流,体现了人脑特有的高级功能。
7.A 海马区受损主要影响短时记忆,而第二级记忆属于长时记忆;S区负责讲话,如果言语区的S区受损,则不能讲话,会出现语言交流障碍;排便反射和排尿反射受大脑皮层中相应高级中枢的调控,因此,如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁;躯体的感觉在大脑皮层中形成,同时肢体的运动需要大脑皮层的支配,患者大脑皮层弥漫性萎缩,神经元大量减少,可能会导致肢体僵硬。
8.C 神经递质多巴胺能传递愉悦感,若脑内多巴胺含量长期下降可能会导致抑郁情绪产生;果蝇情绪异常表现为缺乏动力和快感缺失,果蝇求偶潜伏期延长,对享受甜味缺乏兴趣可能属于抑郁状态;多巴胺发挥作用后可被突触前神经元回收;神经递质5羟色胺可以促进愉快情绪和记忆力的产生,5羟色胺起作用后会被突触前膜摄取,使用5羟色胺再摄取抑制剂后,5羟色胺被突触前膜的摄取受抑制而持续作用于突触后膜,从而起到缓解抑郁的作用。
9.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;“脊休克”动物暂时丧失反射功能,“脊休克”过后,可以完成排尿、排便等部分由脊髓控制的反射;由于感觉在大脑皮层形成,该动物脊髓与脑的联系被切断,因此针刺足部无痛感产生;切断实验动物脊髓与脑的联系后,脊髓的功能不再受脑的支配,因而可用于单独研究脊髓的功能。
10.C 在生物体内,反射活动发生时,兴奋在神经纤维上的传导是单向的;该恐惧反射属于条件反射,神经中枢位于大脑皮层,条件反射可能消退;电刺激会使老鼠产生恐惧反射,属于非条件反射,在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,属于条件反射,故在建立“喜亮怕暗”的过程中,电刺激是非条件刺激,黑暗环境转化为条件刺激;当消极情绪达到一定程度时,就会产生抑郁,当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。
11.【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)大脑皮层(1分) 传入神经和传出神经 副交感(1分)
(2)电信号→化学信号→电信号 外正内负
(3)盆神经兴奋后不同突触释放的神经递质的种类可能不同(结肠和直肠与肛门内括约肌上的神经递质受体种类可能不同)
(4)高级排便中枢(大脑皮层)可以调节低级排便中枢(脊髓)的活动
【解析】 (1)结构X可以调控初级排便中枢,因此结构X是大脑皮层。由图可知,盆神经既属于传入神经(接受直肠壁内感受器的信号),也属于传出神经(支配结肠等);自主神经系统中的副交感神经活动占据优势,胃肠蠕动加强。(2)在神经元之间通过突触传递兴奋,神经元间兴奋传递时发生的信号转换是电信号→化学信号→电信号,该信号传递至阴部神经的神经元,会抑制阴部神经,使其不能兴奋,因此细胞膜内外的电位表现为外正内负。(3)盆神经兴奋后不同突触释放的神经递质的种类可能不同或结肠和直肠与肛门内括约肌上的神经递质受体种类可能不同,导致结肠和直肠收缩,而肛门内括约肌舒张。(4)高级排便中枢(大脑皮层)可以调节低级排便中枢(脊髓)的活动,因此身体健康的成人能有意识地抑制排便。
12.【答案】 (除标注外,每空3分)
(1)内正外负(2分) 电位差
(2)外周神经系统 突触(1分)
(3)采集感受器的信号,将信号快速正确解码后传回大脑,恢复感觉功能;解码语言信号,不用张口就能通过语音设备表达意思(体现脑信号的转化的合理答案即可)
【解析】 (1)兴奋时,膜两侧处于动作电位,表现为内正外负。未兴奋部位电位表现为内负外正,因此兴奋部位和未兴奋部位之间由于存在电位差而发生电荷移动,就形成了局部电流。(2)神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,“神工一号”将人体受损的中枢神经系统和人体的外周神经系统连通起来,绕过受损的神经,仿生构筑了一条完整的人工神经通路。人体神经元与肌肉之间通过突触进行信号传递,引起肌肉产生主动收缩。(3)“神工一号”通过构筑人工神经通路,实现大脑对效应器的控制。因此可以应用于采集感受器的信号,将信号快速正确解码后传回大脑,恢复感觉功能;解码语言信号,不用张口就能通过语音设备表达意思等。第39讲 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
[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。
考点一 神经系统的分级调节
1.大脑皮层
2.神经系统对躯体运动的分级调节
(1)躯体运动中枢:位于大脑皮层的中央前回,又叫 。
(2)第一运动区与躯体运动的关系。
①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。
②皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是 的。
③大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的 有关。
④对躯体运动的调节支配具有交叉支配的特征(头面部多为双侧性支配),一侧皮层代表区主要支配 侧躯体的肌肉。
(3)躯体运动的分级调节。
3.神经系统对内脏活动的分级调节
(1)实例:排尿反射的分级调节(如图)。
①低级中枢的调控:脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由 系统支配的,副交感神经兴奋,会使膀胱 ;交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小。
②高级中枢的调控:人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)脊髓是调节内脏活动的低级中枢,脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,
是调节内脏活动的较高级中枢。
(3) 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,这就使得自主神经系统并不完全自主。
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P34思考·讨论图)皮层代表区的位置与躯体各部分的关系都是倒置的。( )
(2)(选择性必修1 P34正文)躯体相应部位越大,其在大脑皮层运动代表区的范围也越大。( )
(3)(选择性必修1 P35正文)没有高级中枢的调控,排尿反射无法进行。( )
(4)(选择性必修1 P35正文)控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层。( )
(5)(选择性必修1 P35正文)自主神经系统的活动是完全自主的,不受大脑皮层的调节。( )
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P35知识链接拓展)在排尿反射的分级调节过程中,存在反馈调节的理由是 。
(2)(选择性必修1 P35思考·讨论拓展)某些成年人由于受到外伤等会出现像婴儿一样的“尿床”现象,产生这种现象的原因是 。
能力1 分析神经系统对躯体运动的分级调节,培养结构与功能观
1.(2023·全国甲卷,3)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
2.(2024·安徽卷,18节选)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
回答下列问题。
(1)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是 。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的 ;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会 。
(2)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取
(填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
能力2 分析神经系统对内脏活动的分级调节,培养信息获取能力
3.(2025·安徽阜阳调研)当膀胱内压升高到15 cm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
考点二 人脑的高级功能
1.人脑的高级功能
(1)感知外部世界,产生感觉。
(2)控制机体的 活动。
(3)还具有 、学习和记忆等方面的高级功能。
2.语言功能(据图连线)
3.学习与记忆
4.情绪
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P37正文)语言、学习和记忆都是人脑特有的高级功能。( )
(2)(选择性必修1 P37~38思考·讨论)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,但不会说话。这个人受损伤的部位可能是言语区的S区。( )
(3)(选择性必修1 P39楷体字)短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。( )
(4)(选择性必修1 P39楷体字)学习和记忆过程涉及脑内某些种类蛋白质的合成。( )
(5)(选择性必修1 P39正文)当消极情绪达到一定程度时,就会产生抑郁,即抑郁症。( )
2.规范表达
(选择性必修1 P39旁栏思考)在学习过程中,老师经常强调要动用多种器官,其中的道理是 。
能力3 分析语言中枢及相应的异常现象,培养结构与功能观
4.(2022·山东卷,7)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
常见生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢分析
能力4 分析学习和记忆、情绪等案例,培养图文转化及实验探究能力
5.(2024·黑吉辽卷,23)“一条大河波浪宽,风吹稻花香两岸……”,熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱。听歌和唱歌都涉及人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生 ,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由 支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的 (填“条件”或“非条件”)反射活动。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由 和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。体液中CO2浓度变化会刺激中枢化学感受器和外周化学感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),检测肺通气量的变化,结果如图1。据图分析,得出的结论是 。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测—训练—后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组 (答出2点);
仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是
, 因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
考向一 从科学思维的角度,考查分级调节及人脑的高级功能
1.(2022·辽宁卷,5)下列关于神经系统结构和功能的叙述,正确的是( )
[A] 大脑皮层H区病变的人,不能看懂文字
[B] 手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控
[C] 条件反射的消退不需要大脑皮层的参与
[D] 紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生
2.(2022·湖南卷,4)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
[A] 剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
[B] 边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
[C] 突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
[D] 情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
考向二 从生命观念的角度,考查人脑的高级功能
3.(2024·广东卷,6)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] 新突触的建立增加
[D] 新生神经元数量增加
4.(经典高考)为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出( )
[A] 有氧运动不利于海马脑区的发育
[B] 规律且适量的运动促进学习记忆
[C] 有氧运动会减少神经元间的联系
[D] 不运动利于海马脑区神经元兴奋
第39讲 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
考点一 神经系统的分级调节
必备知识·梳理
1.表面 胞体及其树突 沟回 脑干
2.(1)第一运动区 (2)②倒置 ③精细程度 ④对 (3)小脑
3.(1)①自主神经 缩小 (2)下丘脑 (3)大脑皮层
深挖教材
1.(1)× 头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的。
(2)× 大脑皮层运动代表区范围的大小,与躯体中相应部位的大小无关,而与躯体运动的精细程度有关。
(3)× 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仍能进行。
(4)√
(5)× 自主神经系统也受大脑皮层等高级中枢的控制,这就使得自主神经系统并不完全自主。
2.(1)由于尿液对尿道的刺激可反射性地加强排尿中枢的活动,所以排尿反射过程中的反馈调节可使尿液顺利排出
(2)外伤伤及大脑皮层或大脑皮层与脊髓之间的神经通路,致使控制排尿的高级中枢(大脑皮层)丧失对排尿低级中枢的控制作用
关键能力·提升
能力1
1.D 调节机体活动的最高级中枢是大脑皮层,可调控相应的低级中枢;脊椎动物和人的中枢神经系统,包括位于颅腔中的脑和脊柱椎管内的脊髓,它们含有大量的神经元,这些神经元组合成许多不同的神经中枢,分别负责调控某一特定的生理功能;脑中的高级中枢可调控位于脊髓的低级中枢;膝跳反射的低级神经中枢位于脊髓,故脊髓完整时可完成膝跳反射。
2.【答案】 (1)分级调节 效应器和感受器 减弱 (2)⑥
【解析】 (1)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维,a的兴奋不能通过①传到③再传到b,因此b结构收缩强度会减弱。(2)脑机接口可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取大脑皮层(⑥所在区域为大脑皮层)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
能力2
3.D 排尿反射过程中,兴奋在①上单向传导;兴奋传到大脑皮层后会产生尿意;排尿反射的效应器是②末梢及其支配的肌肉(含逼尿肌);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。
考点二 人脑的高级功能
必备知识·梳理
1.(2)反射 (3)语言
2.①—c,②—b,③—d,④—a。
3.新的行为、习惯和积累经验 第一级记忆 第二级记忆 第三级记忆 神经元 大脑皮层 突触 新突触
深挖教材
1.(1)× 语言是人脑特有的高级功能,学习和记忆其他动物也有。
(2)√
(3)× 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。
(4)√
(5)× 产生抑郁后,当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。
2.学习的过程是一个信息获取和加工的过程,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,而是由多个脑区和神经通路参与的
关键能力·提升
能力3
4.A 大脑皮层S区损伤会出现运动性失语症,患者不能讲话,但是可以发出声音;下丘脑存在生物节律的控制中枢;如果损伤导致上肢不能运动,可能是由于大脑皮层的躯体运动中枢损伤,而缩手反射的中枢在脊髓;排尿的高级中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,如果大脑受损伤,患者可能出现排尿不完全。
能力4
5.【答案】 (1)神经冲动(兴奋) 传出神经 条件
(2)大脑皮层 肺通气量主要受中枢化学感受器控制
(3)前测和训练后测对音乐感知准确率均较低,失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大 训练可显著提高音乐感知准确率
【解析】 (1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的条件反射活动,需要大脑皮层的参与。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由高级中枢(大脑皮层)和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),据图分析,神经切断后,肺通气量出现小幅度下降,说明中枢化学感受器在此过程发挥了主要作用。
(3)分析图2可知,与正常组相比,失歌症组前测和后测对音乐感知准确率均较低,但提升幅度更大。仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是训练可显著提高音乐感知准确率,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
研练真题·感悟高考
考向一
1.D 大脑皮层H区病变的人,听不懂讲话;刺激大脑皮层中央前回的顶部,可以引起下肢的运动;刺激中央前回的下部,会引起头部器官的运动,刺激中央前回的其他部位,会引起其他相应器官的运动;条件反射是在大脑皮层的参与下完成的,条件反射是条件刺激与非条件刺激反复多次结合的结果,缺少了条件刺激条件反射会消退,因此条件反射的消退需要大脑皮层的参与;紧张、焦虑可能会引起突触间隙神经递质的含量减少,所以紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生。
2.A 剧痛、恐惧时,在相关神经的作用下,肾上腺素水平升高,机体表现为警觉性提高,反应灵敏;边听课边做笔记属于学习和记忆,由题意可知学习和记忆与某些神经递质的释放有关,依赖神经元的活动及神经元之间的联系;神经递质与突触后膜上的受体特异性结合,使下一个神经元兴奋或抑制,所以突触后膜上的受体数量减少会影响神经递质发挥作用;情绪激动、焦虑时,交感神经兴奋,肾上腺素水平升高,使心率加速。
考向二
3.A 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;突触间信息传递增加、新突触的建立增加和新生神经元数量增加均是从神经细胞间信息传递的角度分析,可改善记忆功能。
4.B 根据题意可知,运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,推知有氧运动有利于海马脑区的发育;根据题意可知,运动组靠学习记忆找到特定目标的时间比对照组缩短了约40%,推知规律且适量的运动促进学习记忆;根据上述内容,推知有氧运动会增加神经元间的联系,不运动不利于海马脑区神经元兴奋。(共80张PPT)
第39讲
神经系统的分级调节和人脑的高级功能
[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。
神经系统的分级调节
考点一
1.大脑皮层
表面
胞体及其树突
沟回
脑干
(1)躯体运动中枢:位于大脑皮层的中央前回,又叫 。
(2)第一运动区与躯体运动的关系。
2.神经系统对躯体运动的分级调节
第一运动区
①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。
②皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是 的。
③大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的 有关。
④对躯体运动的调节支配具有交叉支配的特征(头面部多为双侧性支配),一侧皮层代表区主要支配 侧躯体的肌肉。
倒置
精细程度
对
(3)躯体运动的分级调节。
小脑
(1)实例:排尿反射的分级调节(如图)。
3.神经系统对内脏活动的分级调节
①低级中枢的调控:脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由 系统支配的,副交感神经兴奋,会使膀胱 ;交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小。
②高级中枢的调控:人能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
自主神经
缩小
(2)脊髓是调节内脏活动的低级中枢,脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢, 是调节内脏活动的较高级中枢。
(3) 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,这就使得自主神经系统并不完全自主。
下丘脑
大脑皮层
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P34思考·讨论图)皮层代表区的位置与躯体各部分的关系都是倒置的。( )
×
【提示】 头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的。
(2)(选择性必修1 P34正文)躯体相应部位越大,其在大脑皮层运动代表区的范围也越大。( )
×
【提示】 大脑皮层运动代表区范围的大小,与躯体中相应部位的大小无关,而与躯体运动的精细程度有关。
(3)(选择性必修1 P35正文)没有高级中枢的调控,排尿反射无法进行。( )
×
(4)(选择性必修1 P35正文)控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层。
( )
√
【提示】 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仍能
进行。
(5)(选择性必修1 P35正文)自主神经系统的活动是完全自主的,不受大脑皮层的调节。( )
×
【提示】 自主神经系统也受大脑皮层等高级中枢的控制,这就使得自主神经系统并不完全自主。
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P35知识链接拓展)在排尿反射的分级调节过程中,存在反
馈调节的理由是
。
由于尿液对尿道的刺激可反射性地加强排尿中枢的活动,
所以排尿反射过程中的反馈调节可使尿液顺利排出
(2)(选择性必修1 P35思考·讨论拓展)某些成年人由于受到外伤等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大脑
皮层与脊髓之间的神经通路,致使控制排尿的高级中枢(大脑皮层)丧失对
排尿低级中枢的控制作用
1.(2023·全国甲卷,3)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
能力1 分析神经系统对躯体运动的分级调节,培养结构与功能观
D
【解析】 调节机体活动的最高级中枢是大脑皮层,可调控相应的低级中枢;脊椎动物和人的中枢神经系统,包括位于颅腔中的脑和脊柱椎管内的脊髓,它们含有大量的神经元,这些神经元组合成许多不同的神经中枢,分别负责调控某一特定的生理功能;脑中的高级中枢可调控位于脊髓的低级中枢;膝跳反射的低级神经中枢位于脊髓,故脊髓完整时可完成膝跳反射。
2.(2024·安徽卷,18节选)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
回答下列问题。
(1)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是 。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的 ;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会 。
分级调节
效应器和感受器
减弱
【解析】 (1)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器),然后a通过①传到③再传到b,此时a是感受器,由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维,a的兴奋不能通过①传到③再传到b,因此b结构收缩强度会减弱。
(2)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取 (填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
⑥
【解析】 (2)脑机接口可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取大脑皮层(⑥所在区域为大脑皮层)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。
能力2 分析神经系统对内脏活动的分级调节,培养信息获取能力
3.(2025·安徽阜阳调研)当膀胱内压升高到15 cm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
D
【解析】 排尿反射过程中,兴奋在①上单向传导;兴奋传到大脑皮层后会产生尿意;排尿反射的效应器是②末梢及其支配的肌肉(含逼尿肌);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。
考点二
人脑的高级功能
(1)感知外部世界,产生感觉。
(2)控制机体的 活动。
(3)还具有 、学习和记忆等方面的高级功能。
1.人脑的高级功能
反射
语言
2.语言功能(据图连线)
3.学习与记忆
新的行为、习惯和积累经验
第一级记忆
第二级记忆
第三级记忆
神经元
大脑皮层
突触
新突触
4.情绪
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P37正文)语言、学习和记忆都是人脑特有的高级功能。
( )
×
【提示】 语言是人脑特有的高级功能,学习和记忆其他动物也有。
(2)(选择性必修1 P37～38思考·讨论)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,但不会说话。这个人受损伤的部位可能是言语区的S区。( )
√
(3)(选择性必修1 P39楷体字)短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。( )
×
【提示】 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。
(4)(选择性必修1 P39楷体字)学习和记忆过程涉及脑内某些种类蛋白质的合成。( )
√
(5)(选择性必修1 P39正文)当消极情绪达到一定程度时,就会产生抑郁,即抑郁症。( )
【提示】 产生抑郁后,当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。
×
2.规范表达
(选择性必修1 P39旁栏思考)在学习过程中,老师经常强调要动用多种器官,其中的道理是
。
学习的过程是一个信息获取和加工的过程,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
是由多个脑区和神经通路参与的
4.(2022·山东卷,7)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
能力3 分析语言中枢及相应的异常现象,培养结构与功能观
A
【解析】 大脑皮层S区损伤会出现运动性失语症,患者不能讲话,但是可以发出声音;下丘脑存在生物节律的控制中枢;如果损伤导致上肢不能运动,可能是由于大脑皮层的躯体运动中枢损伤,而缩手反射的中枢在脊髓;排尿的高级中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,如果大脑受损伤,患者可能出现排尿不完全。
常见生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢分析
归纳总结
能力4 分析学习和记忆、情绪等案例,培养图文转化及实验探究能力
5.(2024·黑吉辽卷,23)“一条大河波浪宽,风吹稻花香两岸……”,熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱。听歌和唱歌都涉及人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生 ,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由 支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的 (填“条件”或“非条件”)反射活动。
神经冲动(兴奋)
传出神经
条件
【解析】 (1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的条件反射活动,需要大脑皮层的参与。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由 和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。体液中CO2浓度变化会刺激中枢化学感受器和外周化学感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),检测肺通气量的变化,结果如图1。据图分析,得出的结论是 。
大脑皮层
肺通气量主要受中枢化学感受器控制
【解析】 (2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由高级中枢(大脑皮层)和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),据图分析,神经切断后,肺通气量出现小幅度下降,说明中枢化学感受器在此过程发挥了主要作用。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测—训练—后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组
(答出2点);
仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是
, 因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
前测和训练后测对音乐感知准确率均较低,失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大
训练可显著提高音乐感知准确率
【解析】 (3)分析图2可知,与正常组相比,失歌症组前测和后测对音乐感知准确率均较低,但提升幅度更大。仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是训练可显著提高音乐感知准确率,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
1.(2022·辽宁卷,5)下列关于神经系统结构和功能的叙述,正确的是( )
[A] 大脑皮层H区病变的人,不能看懂文字
[B] 手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控
[C] 条件反射的消退不需要大脑皮层的参与
[D] 紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生
考向一 从科学思维的角度,考查分级调节及人脑的高级功能
研练真题·感悟高考
D
【解析】 大脑皮层H区病变的人,听不懂讲话;刺激大脑皮层中央前回的顶部,可以引起下肢的运动;刺激中央前回的下部,会引起头部器官的运动,刺激中央前回的其他部位,会引起其他相应器官的运动;条件反射是在大脑皮层的参与下完成的,条件反射是条件刺激与非条件刺激反复多次结合的结果,缺少了条件刺激条件反射会消退,因此条件反射的消退需要大脑皮层的参与;紧张、焦虑可能会引起突触间隙神经递质的含量减少,所以紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生。
2.(2022·湖南卷,4)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
[A] 剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
[B] 边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
[C] 突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
[D] 情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
A
【解析】 剧痛、恐惧时,在相关神经的作用下,肾上腺素水平升高,机体表现为警觉性提高,反应灵敏;边听课边做笔记属于学习和记忆,由题意可知学习和记忆与某些神经递质的释放有关,依赖神经元的活动及神经元之间的联系;神经递质与突触后膜上的受体特异性结合,使下一个神经元兴奋或抑制,所以突触后膜上的受体数量减少会影响神经递质发挥作用;情绪激动、焦虑时,交感神经兴奋,肾上腺素水平升高,使心率加速。
考向二 从生命观念的角度,考查人脑的高级功能
3.(2024·广东卷,6)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] 新突触的建立增加
[D] 新生神经元数量增加
A
【解析】 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;突触间信息传递增加、新突触的建立增加和新生神经元数量增加均是从神经细胞间信息传递的角度分析,可改善记忆功能。
4.(经典高考)为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出( )
[A] 有氧运动不利于海马脑区的发育
[B] 规律且适量的运动促进学习记忆
[C] 有氧运动会减少神经元间的联系
[D] 不运动利于海马脑区神经元兴奋
B
【解析】 根据题意可知,运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,推知有氧运动有利于海马脑区的发育;根据题意可知,运动组靠学习记忆找到特定目标的时间比对照组缩短了约40%,推知规律且适量的运动促进学习记忆;根据上述内容,推知有氧运动会增加神经元间的联系,不运动不利于海马脑区神经元兴奋。
1.(神经系统的分级调节|2024·茂名模拟)脊髓、脑干、大脑皮层等中枢神经系统对躯体运动、内脏活动的分级调节,是通过反射进行的,对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列说法错误的是( )
[A] 脊髓控制的运动受到大脑皮层的调控
[B] 脑与脊髓等神经中枢分工明确,独立调控各项生命活动
[C] 输液扎针时不发生缩手反射体现了神经系统的分级调节
[D] 膀胱的排尿活动受到中枢神经系统的调节,并受意识控制
(时间:30分钟 满分:50分)
基础强化练
选择题:1～7题,每题2分。
B
【解析】 控制机体运动的低级中枢在脊髓,受脑中相应高级中枢调控;脑中的高级中枢可以对脊髓调节和控制,协调完成机体生命活动;缩手反射的低级中枢在脊髓,而控制不缩手的高级中枢在大脑皮层,体现了神经系统的分级调节;膀胱的排尿活动受到中枢神经系统的调节,人可以有意识地憋尿或者排尿。
2.(神经系统的分级调节|2024·合肥三模)乡村篮球赛深受群众喜爱,球员抢断、传球、相互配合,完成投篮得分,观众叫喊声和加油声不绝于耳。下列有关比赛中球员和观众机体生理功能的表述,错误的是( )
[A] 球员心跳频率的变化受自主神经系统的支配
[B] 球员控制右脚起跳与其左脑中央前回下部区域有关
[C] 球员听到裁判的哨声后做出动作属于条件反射
[D] 观众“憋尿”观看比赛,体现了大脑皮层对脊髓的调控
B
【解析】 心跳活动主要受自主神经系统的支配;中央前回代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,下肢运动的控制区位于中央前回的顶部;球员听到裁判的哨声后做出动作有大脑皮层参与,属于条件反射;排尿反射的神经中枢是脊髓,大脑皮层是调节机体活动最高级的中枢,“憋尿”体现了大脑皮层对低级神经中枢脊髓的调控。
3.(神经调节与脑机交互|2024·江门一模)世界上首次太空脑机交互实验是由我国制造的“神二”系统完成的。航天员的“脑”想象动作,由脑机交互芯片识别脑电波、解码、编码航天员的意念指令,再由“机”(机械设备、机器人等)完成操作。下列叙述正确的是( )
[A] “脑”是指能够产生意念指令的下丘脑
[B] “机”主要相当于反射弧中的神经中枢
[C] 用意念控制机器人完成动作属于条件反射
[D] 脑机交互类似神经系统对躯体运动的分级调节
D
【解析】 “脑”是指能够产生意念指令的大脑;分析题意可知,由“机”(机械设备、机器人等)完成操作,则“机”主要相当于反射弧中的效应器;航天员的“脑”想象动作,由脑机交互芯片识别脑电波、解码、编码航天员的意念指令,再由“机”(机械设备、机器人等)完成操作,该过程类似于神经系统对躯体运动的分级调节,没有感受器和传入神经,不属于反射。
4.(分级调节与人脑的高级功能|2024·重庆模拟)机体的运动、内脏活动的调节以及学习和记忆、情绪等都离不开神经系统的调节。下列叙述错误的是
( )
[A] 机体的运动受大脑皮层以及其他中枢的分级调节
[B] 脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的
[C] 若患者大脑皮层言语区的H区发生病变,则听不见别人说话
[D] 调节呼吸运动、心跳等活动的中枢位于脑干
C
【解析】 脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,使机体的运动变得更加有条不紊与精准;脊髓对膀胱(内脏器官)扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋,会使膀胱缩小;大脑皮层言语区的H区是听觉性语言中枢,此区受损,可以听见声音,但不能听懂声音中所携带的信息,称为听觉性失语症;脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,其中有许多重要的生命活动中枢,如调节呼吸、心脏功能的中枢等。
5.(人脑的高级功能|2025·茂名期中)情绪活动受中枢神经系统调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
[A] 人在剧痛、恐惧等情况下,肾上腺素分泌增多,警觉性大大提高
[B] 学习实质上是建立条件反射并不断重复刺激、加强、巩固的过程
[C] 情绪活动调节的过程中,内分泌腺往往作为效应器参与反射活动
[D] 和人脑的其他高级功能一样,学习和记忆由大脑的某单一脑区控制
D
【解析】 人在剧痛、恐惧等紧急情况下,肾上腺素分泌增多,表现出警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心跳加速等特征;学习和记忆是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,即学习实质上是建立条件反射并不断重复刺激、加强、巩固的过程;情绪活动受中枢神经系统调控,常伴随内分泌活动的变化,此时内分泌腺往往作为效应器参与反射活动;和人脑的其他高级功能一样,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。
6.(神经调节与网瘾|2024·成都模拟)网游成瘾者从事电子游戏的活动远超一般人的程度,在离开网络的间歇期会出现焦躁不安、情绪低落、注意力不集中、逻辑思维迟钝化等表现。下列相关叙述错误的是( )
[A] 游戏时的憋尿行为说明神经调节中存在分级调节
[B] 经常熬夜会导致脑干调控的生物节律出现紊乱
[C] 网游成瘾后,脑对情绪的调节相比之前会更困难
[D] 队友间语言沟通交流,体现了人脑特有的高级功能
B
【解析】 排尿反射的低级中枢位于脊髓,而憋尿行为说明排尿反射受高级中枢大脑皮层的调控,说明神经调节中存在分级调节;生物节律是由下丘脑控制的,不是脑干调控的;根据题意,网游成瘾后,在离开网络的间歇期网游成瘾者会出现焦躁不安、情绪低落等表现,说明脑对情绪的调节相比之前会更困难;语言功能是人脑特有的高级功能,队友间语言沟通交流,体现了人脑特有的高级功能。
7.(人脑高级功能与阿尔茨海默病|2024·广东联考)阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍,也是失智症中最普遍的成因,病理显示患者的大脑细胞受损,海马区会出现神经炎性斑块,且会出现突触丢失、神经递质减少等异常现象。下列有关分析错误的是( )
[A] 患者的第二级记忆丧失主要与脑内的海马区受损有关
[B] 如果言语区的S区受损,则患者会出现语言交流障碍
[C] 如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁
[D] 患者大脑皮层弥漫性萎缩,神经元大量减少,可能会导致肢体僵硬
A
【解析】 海马区受损主要影响短时记忆,而第二级记忆属于长时记忆;S区负责讲话,如果言语区的S区受损,则不能讲话,会出现语言交流障碍;排便反射和排尿反射受大脑皮层中相应高级中枢的调控,因此,如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁;躯体的感觉在大脑皮层中形成,同时肢体的运动需要大脑皮层的支配,患者大脑皮层弥漫性萎缩,神经元大量减少,可能会导致肢体僵硬。
8.(压力与记忆和情绪|2024·宜春模拟)研究表明,长期慢性压力会导致果蝇出现情绪异常,表现为缺乏动力和快感缺失。长期处于压力下的果蝇表现出明显更长的求偶潜伏期,明显对享受甜味缺乏兴趣,脑内多巴胺含量也减少。神经递质5-羟色胺可以促进愉快情绪和记忆力的产生。下列叙述错误的是( )
[A] 若人脑内多巴胺含量长期下降可能会导致抑郁情绪产生
[B] 果蝇求偶潜伏期延长,对享受甜味缺乏兴趣可能属于抑郁状态
[C] 多巴胺是一种兴奋性递质,作用后可被突触后神经元回收
[D] 5-羟色胺再摄取抑制剂可通过作用于突触而起到缓解抑郁的作用
选择题:8～10题,每题4分。
能力提升练
C
【解析】 神经递质多巴胺能传递愉悦感,若脑内多巴胺含量长期下降可能会导致抑郁情绪产生;果蝇情绪异常表现为缺乏动力和快感缺失,果蝇求偶潜伏期延长,对享受甜味缺乏兴趣可能属于抑郁状态;多巴胺发挥作用后可被突触前神经元回收;神经递质5-羟色胺可以促进愉快情绪和记忆力的产生,5-羟色胺起作用后会被突触前膜摄取,使用5-羟色胺再摄取抑制剂后,5-羟色胺被突触前膜的摄取受抑制而持续作用于突触后膜,从而起到缓解抑郁的作用。
9.(神经调节与“脊休克”|2024·荆门二模)“脊休克”是指动物的脊髓遭受严重损伤后,损伤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。研究人员损伤某动物的胸椎构建“脊休克”模型动物。下列叙述错误的是
( )
[A] 脊髓控制的反射属于非条件反射,受脑中高级中枢的调控
[B] “脊休克”模型动物,不能完成排尿、排便等所有脊髓控制的反射
[C] 针刺“脊休克”模型动物的足部,将无痛感产生
[D] 切断实验动物脊髓与脑的联系可单独研究脊髓的功能
B
【解析】 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;“脊休克”动物暂时丧失反射功能,“脊休克”过后,可以完成排尿、排便等部分由脊髓控制的反射;由于感觉在大脑皮层形成,该动物脊髓与脑的联系被切断,因此针刺足部无痛感产生;切断实验动物脊髓与脑的联系后,脊髓的功能不再受脑的支配,因而可用于单独研究脊髓的功能。
10.(新情境·记忆移植实验|2025·南阳月考)科研人员对老鼠进行“记忆移植”实验,在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,老鼠的情绪记忆由原来的“喜暗怕亮”转变为“喜亮怕暗”。科研人员抽取前者脑体中的蛋白质分子注射到普通老鼠脑内,普通老鼠也变得“喜亮怕暗”。下列叙述正确的是( )
[A] 反射是神经调节的基本方式,反射过程中兴奋在神经纤维上传导是双向的
[B] 恐惧反射的神经中枢在大脑皮层,该反射一旦形成不会消退
[C] 在建立“喜亮怕暗”的过程中,电刺激是非条件刺激,黑暗环境转化为条件刺激
[D] 情绪是大脑的高级功能之一,当消极情绪达到一定程度时就会产生抑郁症
C
【解析】 在生物体内,反射活动发生时,兴奋在神经纤维上的传导是单向的;该恐惧反射属于条件反射,神经中枢位于大脑皮层,条件反射可能消退;电刺激会使老鼠产生恐惧反射,属于非条件反射,在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,属于条件反射,故在建立“喜亮怕暗”的过程
中,电刺激是非条件刺激,黑暗环境转化为条件刺激;当消极情绪达到一定程度时,就会产生抑郁,当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。
11.(12分)(神经系统对内脏活动的调节|2024·运城二模)排便反射是一种内脏反射动作,粪便下降到直肠,刺激直肠壁,通过反射作用使结肠、直肠等发生一系列的蠕动运动,同时又使肛管内、外括约肌放松以及隔阂腹壁肌收缩,遂将粪便排出,其调节过程如图所示,回答下列问题。
(1)结构X是 ;从反射弧的结构分析,盆神经属于
;胃肠蠕动加强时自主神经系统中的 神经活动占据优势。
【解析】 (1)结构X可以调控初级排便中枢,因此结构X是大脑皮层。由图可知,盆神经既属于传入神经(接受直肠壁内感受器的信号),也属于传出神经(支配结肠等);自主神经系统中的副交感神经活动占据优势,胃肠蠕动加强。
大脑皮层
传入神经和传出神经
副交感
(2)当环境条件允许排便时,脊髓腰骶段内的神经元间兴奋传递时发生的信号转换是 ,该信号传递至阴部神经的神经元,使其细胞膜内外的电位表现为 。
【解析】 (2)在神经元之间通过突触传递兴奋,神经元间兴奋传递时发生的信号转换是电信号→化学信号→电信号,该信号传递至阴部神经的神经元,会抑制阴部神经,使其不能兴奋,因此细胞膜内外的电位表现为外正内负。
电信号→化学信号→电信号
外正内负
(3)盆神经兴奋后,导致结肠和直肠收缩,而肛门内括约肌舒张,原因可能是
(答一点)。
【解析】 (3)盆神经兴奋后不同突触释放的神经递质的种类可能不同或结肠和直肠与肛门内括约肌上的神经递质受体种类可能不同,导致结肠和直肠收缩,而肛门内括约肌舒张。
盆神经兴奋后不同突触释放的神经递质的种类可能不同(结肠和直肠与肛门内括约肌上的神经递质受体种类可能不同)
(4)身体健康的成人能有意识地抑制排便,原因是
;但若便意经常被抑制,直肠对粪便压力刺激敏感性降低,容易导致机体产生便秘。
高级排便中枢(大脑皮层)可以调节低级排便中枢(脊髓)的活动
【解析】 (4)高级排便中枢(大脑皮层)可以调节低级排便中枢(脊髓)的活动,因此身体健康的成人能有意识地抑制排便。
12.(12分)(新情境·脑机接口技术|2024·茂名一模)我国在脑电波分析和解读技术、脑机接口系统的实用性开发上已处于国际领先水平。“神工一号”是全球首台用于全肢体中风康复的脑控人工神经机器人系统,中风偏瘫或截瘫患者有望重获肢体活动。图示“神工一号”的技术流程。
回答下列问题:
(1)脑部神经电信号的产生是因为局部膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为
的兴奋状态,与邻近未兴奋部位之间由于 的存在而发生电荷移动,就形成了局部电流。
【解析】 (1)兴奋时,膜两侧处于动作电位,表现为内正外负。未兴奋部位电位表现为内负外正,因此兴奋部位和未兴奋部位之间由于存在电位差而发生电荷移动,就形成了局部电流。
内正外负
电位差
(2)“神工一号”将人体受损的中枢神经系统和人体的 (填神经系统)连通起来,绕过受损的神经,仿生构筑了一条完整的人工神经通路。该技术的重大意义是将信号重新输出到肌肉组织时,模拟人体神经元与肌肉之间 结构的信号传递,引起肌肉产生主动收缩,与人体自主运动原理一致。
【解析】 (2)神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,“神工一号”将人体受损的中枢神经系统和人体的外周神经系统连通起来,绕过受损的神经,仿生构筑了一条完整的人工神经通路。人体神经元与肌肉之间通过突触进行信号传递,引起肌肉产生主动收缩。
外周神经系统
突触
(3)脑机接口将在医疗、教育、交通等领域大有作为,除了运动功能恢复,试举出脑机接口的其他具体应用
(举出一例即可)。
【解析】 (3)“神工一号”通过构筑人工神经通路,实现大脑对效应器的控制。因此可以应用于采集感受器的信号,将信号快速正确解码后传回大脑,恢复感觉功能;解码语言信号,不用张口就能通过语音设备表达意思等。
采集感受器的信号,将信号快速正确解码后传回大脑,恢复感觉功能;解码语言信号,不用张口就能通过语音设备表达意思(体现脑信号的转化的合理答案即可)
