第3节 人脑的高级功能
[聚焦高考]
1.某病人上肢的感觉和运动功能正常,但下肢的感觉和运动功能丧失,最有可能受损的部位是 ( )
A.大脑皮层 B. 脑干 C. 小脑 D. 脊髓胸段
2.运动员在长跑比赛中,会出现呼吸困难.腿酸痛,甚至有不想再跑得念头,但是当听到振耳的加油声后,却能加速冲刺,其主要调节过程是 ( )
A.声音→神经系统→心血管活动增强→促进有氧呼吸
B.声音→神经系统→甲状腺激素增高→促进无氧呼吸
C.声音→神经系统→甲状腺激素增高→促进有氧呼吸
D.声音→神经系统→肾上腺素增高→促进无氧呼吸
3. 右图是人大脑皮层躯体运动代表区功能示意图,请据图回答:
用电刺激皮层运动区某一区域,可观察到
大脑皮层对躯体运动的调节作用,那么接受
刺激的是反射弧中的______________。
图中显示面积大的躯干,在皮层代表区的面
积很小,如授予五指在皮层代表区的面积几乎
与整个下肢在皮层代表区的面积相等,说明运
动越________的器官,其皮层代表区的面积越
大。
从图中可知,除头面部外,皮层代表区的位置与躯体各部分是________________关系。
若刺激兔右侧大脑皮层的_________,可见其左侧肢体运动,说明此区域对肢体运动的调节具有_____________支配的特征。
[自我测评]
一.选择题
1.调节人体生理功能的最高级中枢是 ( )
A.大脑两半球 B.大脑皮层 C.小脑 D.中枢神经系统
2.某病人CT检查时发现左侧大脑半球的中央前回有血凝块,该病人可能出现的后遗症是( )
A.左侧躯体的运动障碍 B.右侧躯体的运动障碍
C. 左侧躯体的感觉障碍 D.右侧躯体的感觉障碍
3.下列关于大脑皮层中央前回的叙述,不正确的是 ( )
A.代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的
B.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顶部能引起上肢运动
D.头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的
4.刺激大脑皮层中央前回顶部引起 ( )
A.下肢运动 B.头部器官运动 C.上肢运动 D.手部运动
5.人类特有的高级神经活动中枢是 ( )
A.躯体运动中枢 B.听觉中枢 C.躯体感觉中枢 D.语言中枢
6.某病人上肢的感觉和运动功能正常,视.听觉正常.但下肢的感觉和运动功能丧失,最有可能受损的部位是 ( )
A.大脑皮层 B.脑干 C.小脑 D.脊髓胸段
7.下列关于大脑皮层的叙述,错误的是( )
A.是高级神经中枢 B. 只有人类的大脑皮层有言语区
C.与内脏密切相关 D. 头面肌肉的代表区在中央前回的顶部
8.大脑皮层第一运动区上,控制手和头面部的代表区明显大于下肢的代表区,这个事实说明( )
A.躯体运动只与大脑皮层有关
B.位于躯体上端器官皮层代表区较大,位于躯体下端器官的皮层代表区较小
C.皮层代表区范围的大小是任意的,与躯体的大小、位置无关
D.皮层代表区范围的大小与躯体运动的精细复杂程度有关
9.下面关于刺激大脑皮层中央前回某部引起相应器官运动的叙述,正确的是( )
A.刺激顶部,出现对侧头部器官运动 B.刺激顶部,引起对侧下肢运动
C.刺激底部,引起同侧拇指运动 D.刺激中部,引起同侧头部器官运动
10.某人能读书看报,也可以写字,但是听不懂别人说的话,这表明他的大脑受到损伤.受伤的区域是 ( )
A.大脑皮层运动区 B.大脑皮层S区
C.大脑皮层内侧面某一特定区域 D.大脑皮层H区
11.聋哑人要理解同伴的“手语”所表达的意思,要依靠的中枢是( )
①躯体运动中枢②躯体感觉中枢③视觉中枢④听觉中枢⑤语言中枢
A.③⑤ B. ①③ C.①③⑤ D.①④
12.老王突发过一次脑溢血,经治疗后,能听懂别人说的话但不能用语言表达自己的意思。 导致此症状的原因很可能是由于脑溢血压迫了 ( )
A.下丘脑 B.大脑皮层的躯体感觉中枢
C.大脑皮层第一运动区 D.大脑皮层的言语区
13.饮酒过量的人表现为语无伦次.走路不稳.呼吸急促,在①大脑②小脑③脑干三个结构中,与此反应相对应的结构分别是 ( )
A. ②③① B.②①③ C.③①② D.①②③
14.某人脊髓从胸部折断后,一般情况下 ( )
A.膝跳反射存在,针刺足部有感觉 B.膝跳反射不存在,针刺足部有感觉
C.膝跳反射不存在,针刺足部无感觉 D.膝跳反射存在,针刺足部无感觉
15.用PET技术对大脑皮层的高级功能进行定位时发现,人在大声朗读时 ( )
A.整个大脑对失踪剂消耗量大大增加
B.整个大脑对失踪剂消耗量减少
C.与读、听、说相关的皮层对失踪剂消耗量增加
D.与读、听、说、写相关的皮层对失踪剂消耗量增加
二.非选择题
16 .躯体各部分的运动机能在皮层第一运动区都有相应的功能区,两者的对应特点是:
(1)_______________________________________________
(2)________________________________________________
17.下图表示人类大脑的左半球皮层外侧面的言语区,请据图回答:
(1)临床发现,损伤中央前回底部的S区,病人能看懂文字和听懂别人的谈话,但却不能讲话.该区域为___________语言中枢.
(2)损伤额中回后部接近中央前回的W区,病人能讲话很慢,也能看懂文字和听懂别人的谈话,但不能写字.该区域为_________语言中枢.
(3)损伤颞上回后部的H区,病人会讲话和写字,能看懂文字,但听不懂别人的谈话.该区域为
___________语言中枢.
(4)损伤角回的V区,病人看不懂文字的意义,但视觉良好,其他的语言活动功能俱全.该区域为____________语言中枢.
18.右图表示人类大脑皮层各功能区。请据图回答:
(1)某人因脑溢血形成血块压迫左侧的[1]_____________,
则他将出现的症状是_______________________________。
压迫右侧[2]_______________,其症状是______________。
在[1]的底部主要是__________________的代表区,
顶部是______________的代表区,说明[1]中代表区的位置
与躯体各部分的关系是_____________。
若某病人能看懂文字和听懂别人谈话,但却不会讲话,
则表明该病人[6]________________受损,该病人患的是________________。
[拓展提高]
PET技术应用的示踪剂中的放射性同位素必须是“短命”的,原因是 ( )
A.减少对脑细胞的危害 B.PET技术的探测在瞬间即可完成
C.放射性同位素能引起脑细胞兴奋 D.示踪剂用量比较多
2.下面是在短时间内观察切除猫脑不同水平的各级部位后,某些机能的改变状况(+表示能完成,-表示不能完成)
手术前 去大脑两半球 再去间脑 再去中脑 去掉延髓
①条件反射 + - - - -
②体温调节 + + - - -
③翻正 + + + - -
④站立 + + + + -
⑤心跳 + + + + +
⑥膝跳反射 + + + + +
(1)①完成的条件是具有___________,说明缺少____________,___________不完整使条件反射不能完成.
(2)②的神经中枢位于____________,因为去掉该结构后,②功能消失.
(3)去掉____________后,③反射消失,③反射的__________位于去掉的结构上.
(4)心血管运动中枢位于脑干中,但将脑干全部切除后,心脏仍能不停跳动,原因是_______________________________________
(5)①~⑥反射中,生来就有的.遗传的反射活动是______________________________。
第三节 人脑的高级功能
[聚焦高考]
1.A 2.A 3.(1)神经中枢(2)精细复杂(3)倒置 (4)中央前回 交叉(或对侧)
[自我测评]
一.选择题
1.B 2.B 3.D 4.A 5.D 6.D 7.D 8.D 9.B 10.D
11.A 12.D 13.D 14.D 15.C
二.非选择题
16.(1)皮层功能区的位置与躯体各部分位置呈倒置关系(2)皮层功能区的范围大小与躯体大小无关,而与躯体运动的精细复杂程度有关。
17.(1)运动性 (2)书写 (3)听觉 (4)视觉
18.(1)躯体运动中枢 右侧肢体瘫痪 躯体感觉中枢 左侧感觉消失
(2)头面部肌肉 下肢 倒置的
(3) [6]大脑皮层中央前回底部之前(运动性语言区) 运动失语症
[拓展提高]
1.A 2.(1)大脑半球 神经中枢 反射弧 (2)间脑 (3)中脑 神经中枢
(4)心肌具有自动节律性收缩的特性 (5)②③④⑤⑥
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上课时间 年 月 日 第 课时 总 课时
课 题 人脑的高级功能
教 学目 标 1.说出人脑高级功能的研究方法。2.概述人脑的高级功能,区别大脑皮层功能区。3.搜集有关PET技术、脑科学知识和神经调节的仿生学资料。4.认同大脑皮层功能上的协调统一性,养成合理用脑的良好习惯。 教方学法 讲述与学生练习、讨论相结合
教材分析 重点 用PET技术对大脑皮层的高级功能进行定位”的机理
难点 语言中枢的皮层定位及各部位间的关系
教具 实物投影、多媒体课件
教学过程 初中生物课中我们已经学习过人的大脑皮层中有神经中枢,如:躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢等。 请同学们根据初中已学过的知识回答下面的几个问题:提问:中枢神经系统由哪些部分组成?(回答:脑、脊髓。)提问;中枢神经与神经中枢相同吗? (回答:不相同。) 提问:人和高等动物的高级神经中枢指什么?。 (回答:大脑皮层。) 讲述:同学们回答的很好。大脑皮层在整个中枢神经系统中起着主导作用。它无论在控制躯体运动、人类的语言活动和内脏活动方面都是如此。下面我们首先看看大脑对躯体运动的调节。 (出示脑模型,并找到中央前回。) 躯体各部分的运动机能在大脑皮层第一运动区都有它的代表区,第一运动区的机能有哪些特征呢? 当刺激中央前回顶部时,可引起下肢运动;刺激中央前回底部时,倒出现头部器官运动;刺激中央前回其他部位时,可以出现相应器官运动。这不仅说明躯体各部分运动机能在大脑皮层第一运动区都有其代表区,而且二者位置关系倒置。即:中央前回从顶部→底部,正好与躯体代表区从下肢→头部相对应。讲述:从图可以发现,大脑皮层第一运动区的代表区范围的大小只与躯体运动的精细复杂程度有关,而与躯体的大小无关。如人类最灵巧的手虽然在整个人体中所占比例不大,但在大脑皮层代表区中所占的区域却很大;又如:我们的一张小巧的嘴,却在大脑皮层代表区张开大口占据“地盘”;
教学过程 人体的躯干虽然占了人体的很大体积,但在大脑皮层代表区的范围却只有很小一部分。因此,运动区的机理主要有上述两点特征。 讲述:语言活动是人类特有的高级神经活动。语言功能在大脑皮层也有其特定代表区域,我们称之为言语区。 (看课本中图4—15。) 临床资料表明:当中央前回底部之前(S区)受到损伤时,会导致运动性失语症,即病人能看懂文字,听懂别人谈话,但不能讲话,不能用语词表达自己的思想;当皮层额上回后部(H区)受到损伤时,则会出现病人会讲话、会书写,能看懂文字,却听不懂别人讲话,这种情况叫做听觉性失语症。 注意两类“失语症”的核心分别为: 不能讲话——运动性失语症 听不懂——听觉性失语症 另外,临床资料表明,当大脑皮层某些区域受损,还会造成 失写症、失读症等。 下面请大家阅读大脑皮层与内脏活动相关的两段内容(包括小字部分,了了解大脑皮层与内脏活动的联系以及下丘脑的重 要调节作用。 小结:总之,神经系统是人和高等动物的主要的功能调节系统,各项生命活动一般都是在大脑皮层、下丘脑、植物性神经等共同调节作用下才得以协调进行。 通过初中生物课的学习我们已经了解脑干中有心血管运动中枢、呼吸中枢,脊髓灰质里有排便中枢、排尿中枢;通过对本册小字部分的阅读,我们也了解到,位于间脑的下丘脑与内脏活动密切相关。它们的活动都要受到高级神经中枢的调控。这说明神经系统各部分的调节作用是相互配合、协调一致的,正是由于神经系统的协调统一,机体才能成为一个统一的整体,以适应内部和外界环境的不断变化。 研究结果还证实:大脑两半球的作用也存在类似特点,互相协调、互相补充。如,左半球支配说话、写字,并在进行数学计算和抽象推理等方面起决定作用;而右半球在形象思维、认识空间、理解音乐和理解复杂关系方面的能力则优于左半球。二者优势互补、共同开发,有助于人体的全面发展。 以上我们学习了有关神经调节的一些新的知识。前面大家还学习过动物体液调节的相关知识,神经调节与体液调节在动物体内是同时存在的,都是机体调节生命活动的基本形式。二者这两种调节作用共同协调相辅相成,一方面体内大多数内分泌腺都受中枢神经系统的控制,如性激素的分泌就是受中枢神经系统调节的;另一方面内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的功能,如甲状腺激素就是大脑的生长发育所必需的。在上述这两种调节作用中动物的各项生命活动主要受神经系统调节。 但是由于反射的结构基础是反射弧,体液调节主要是激素随着血液循环输送到全身各处而发挥调节作用的。因此,这两种调节方式各有不同的特点,下面我们比较一下神经调节与体液调节的不同特点。 (投影展示表4-2。表中只给比较项目,具体内容采取先让学生讨论,然后教师提问的方式完成。)参考答案探究活动 “用PET技术对大脑皮层高级功能进行定位”分析讨论 1.因为脑主要消耗葡萄糖来提供能量。用超短寿命同位素,适合快速动态研究,减少对人体的损伤。 2.听觉语言中枢和运动性语言中枢。 3.(1)由于C、N、O是人体组成的基本元素,故应用n C、¨N、¨O等正电子核素标记人体的生理物质如糖、氨基酸和脂肪,可在不影响内环境平衡的生理条件下,获得某一正常组织或病灶的放射性分布。 (2)探测灵敏度高,准确率高,图像清晰。 (3)正电子核素为超短半衰期核素,适合于快速动态研究。 巩固提高 1.(1)大脑皮层在功能定位上特点是:一一对应,特定的功能对应特定的部位。(2)利用PET等技术研究发现,语言中枢分区多,不同的具体语言功能对应不同的皮层部位,如运动性语言中枢对应于额下回后部(S区)等。 2.可能是运动性语言中枢损坏。 3.(1)有道理。(2)有效的锻炼可以使各相关中枢间联系增多,分析、综合能力加强。
作业 见同步练习
教学后记 教后感:人和高等动物的神经系统结构复杂,调节功能也很多,既有各自的独立性,更表现出高度的协调统一,神经系统的调节还与激素调节相互配合,使机体成为一个统一的整体,使生物体各项生命活动得以顺畅有序地进行,以适应机体内部对外界环境的不断变化。学生在初中已经学过了一些有关神经的知识,但是由于学生学的时间太长,所以许多知识已经遗忘了,所以在用到有关初中的一些知识时应及时复习,保证学生的新旧知识能够相互融合。
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第三节 人脑的高级功能
教学目标
1.说出人脑高级功能的研究方法。
2.概述人脑的高级功能,区别大脑皮层功能区。
3.搜集有关PET技术、脑科学知识和神经调节的仿生学资料。
4.认同大脑皮层功能上的协调统一性,养成合理用脑的良好习惯。
重点
用PET技术对大脑皮层的高级功能进行定位”的机理
难点
语言中枢的皮层定位及各部位间的关系
埃舍尔的<日与夜>
连续看三次其中的不同
1.人脑高级功能的研究方法
早期
观察患脑血栓、脑肿瘤和脑损伤病人表现
开颅手术
清醒状态下用冷热轻触,根据病人感觉感受作出判断(图是我国首例清醒状态开颅手术)
探究活动
PET手术对大脑皮层高级功能
分析讨论答案
(1)由于C、N、O是人体组成的基本元素,故应用C、N、O等正电子核素标记人体的生理物质如糖、氨基酸和脂肪,可在不影响内环境平衡的生理条件下,获得某一正常组织或病灶的放射性分布。
(2)探测灵敏度高,准确率高,图像清晰。
(3)正电子核素为超短半衰期核素,适合于快速动态研究。
2.人脑高级功能定位
高级神经中枢的调节
中央沟
躯体运动中枢
躯体感觉中枢
视觉中枢
听觉中枢
听觉语言中枢
视觉语言中枢
书写语言中枢
运动性语言中枢
语言中枢
S—运动语言中枢
H—听觉语言中枢
大脑内侧面与内脏活动有关的区域(蓝色标示的部分)
内脏活动
额叶的高级活动
大脑皮层的功能区:大脑皮层一定区域损伤,将失去相应的功能。
内脏活动活动区。某一部位损伤将导致相应内脏活动不正常。
大脑皮层
(内侧面)
丘脑
脑干
脊髓
植物性神经
(运动性神经)
交感神经
副交感神经
内脏
高级
中枢
较高级
中枢
低级
中枢
作用相反第3节 人脑的高级功能
[课标要求]
1.说出人脑高级功能的研究方法。
2.概述人脑的高级功能,区别大脑皮层功能区。
3.认同大脑皮层功能上的协调统一性,养成合理用脑的良好习惯。
[知识梳理]
1.人脑高级功能的研究方法: 早期是_________________, 目前用________________技术,该技术中科学家将__________中的基本元素用超短“寿命”________________标记,制备成__________________,将其注射到受试者的________中,让受试者进行思维.语言.聆听.书写等高级技能活动,皮层中相应的中枢将处于___________状态,此时,通过观察这些中枢对_____________的消耗情况,就可以得出大脑皮层各功能区的位置和分布.
2.人脑高级功能的皮层定位
大脑皮层的运动区:位于_____________,支配_____________的随意运动.按_________式样与躯体各部分形成一一对应的关系,即下肢的代表区在_______________,头面部肌肉的代表区在_____________,上肢的代表区在______________.各代表区范围的大小与_______________无关,而是与____________________________有关.
言语区
[复习指要]
学法指导:归纳总结放射性同位素在生物学中的应用,理解语言中枢的皮层定位及各部位间的 关系。
2.疑难解析: 躯体运动中枢:位于中央前回,又称“第一运动区”,一般支配对侧运动。
躯体感觉中枢:位于中央后回,一般支配对侧感觉 。
书写中枢(W 区 ):若受损伤,会引起“失写症”,即病人可听懂别人讲话和看懂文字,也会说话,手部运动正常,但失去书写绘画能力。
运动性语言中枢(S区):若受损伤,会引起“运动性失语症”,即病人可看懂文字,也能听懂别人的谈话,但自己不会讲话。
听觉语言中枢(H区):若受损伤,会引起“听觉性(感觉性)失语症”,即病人能讲话、书写,也能看懂文字,但听不懂别人谈话,能听懂别人发音,不懂其含义,病人可模仿别人谈话,但往往答非所问。
视觉语言中枢(V区):若受损伤,会引起“失语症”,即病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,变得不能阅读。
[典题解析]
1.用PET技术对大脑皮层的高级功能进行定位研究中,应用的示踪剂通常是葡萄糖,这主要是因为( )
A.葡萄糖在大脑皮层的含量高
B. 葡萄糖几乎是大脑皮层细胞唯一的能源物质,消耗量大
C.葡萄糖只分布在大脑皮层 D. 葡萄糖分子含有C.H.O.元素
解析:用葡萄糖制成的示踪剂在PET技术中应用,是因为葡萄糖几乎是脑细胞代谢活动的唯一能源物质.当受试者进行高级神经活动时,皮层中相应的中枢处于高度兴奋状态,对葡萄糖的消耗量大大增加.通过对示踪剂消耗情况的观察,就可以得出大脑皮层各功能区的位置和分布
答案:B
2.下列哪一项活动没有大脑皮层上有关的中枢参与 ( )
A.感觉 B.非条件反射 C.条件反射 D.思维
解析:感觉是外界刺激作用于感受器,感受器产生兴奋,传导到大脑皮层上相应的感觉中枢形成的。条件反射是在后天经过一定的过程,由大脑皮层上相关中枢参与形成的,思维是在条件反射的基础上由大脑皮层经过观念.判断和推理的过程而形成的。非条件反射是先天形成的由大脑皮层下的中枢控制的低级的神经活动。
答案:B
3.某人患脑溢血,下肢瘫痪,则可能损伤的部位是 ( )
A.中央前回顶部 B.中央前回底部 C. 中央前回中间 D.脊髓
解析:考查大脑皮层躯体运动中枢的调节.大脑皮层躯体运动中枢位于中央前回,中央前回顶部是调节下肢运动的中枢,受损伤会引起下肢瘫痪.
答案:A
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运动性语言中枢(S 区):位于__________________,损伤病______________________。
听觉语言中枢(H区):位于________________,该中枢的主要功能是_____________,损伤病__________________________。
视觉语言中枢(V区):位于______________,该区具有_________________________功能,损伤病___________________________。
书写中枢(W区):位于__________________,它的功能是______________________,损伤病_____________________________。
就大脑皮层的某一部位而言,它所具有的功能是________的,但从执行功能的角度考虑又是___________________的。
大脑皮层功
能区的划分
言语区