第5節(jié)人腦的高級功能第2章

神經調節(jié)生物學習目標①通過分析大腦言語區(qū)受損病例，識別阿爾茨海默病腦部病變區(qū)域，能從信息傳遞過程分析中加深生命的信息觀，體會結構與功能觀。（生命觀念）②基于對學習和記憶規(guī)律的認識，運用這些規(guī)律提高學習效率。（科學思維）③認識情緒是大腦的高級功能，認同健康文明的生活方式，積極建立和維系良好的人際關系，應對情緒波動。（社會責任）學習重難點重點：明確大腦皮層言語區(qū)的功能、記憶的基本過程及神經機制，以及大腦與情緒調節(jié)的關系。難點：理解學習與記憶的抽象神經機制，并能將其遷移應用于學習與情緒調節(jié)實踐；綜合分析語言、記憶與情緒等高級功能之間的關聯性。導入新課阿爾茨海默病是老年人常見的一種疾病，該病主要表現為患者逐漸喪失記憶和語言功能、計算和推理等思維能力受損(如迷路)、情緒不穩(wěn)定。研究發(fā)現，該病是由患者大腦內某些特定區(qū)域的神經元大量死亡造成的。1.上述資料可以說明人的大腦有哪些區(qū)別于脊髓的高級功能？2.人的大腦有哪些區(qū)別于動物大腦的高級功能？人腦具有語言、學習和記憶、情緒等高級功能。人腦的大腦皮層具有言語區(qū)，具有語言功能。利用語言，人類能夠進行抽象思維，具有意識。阿爾茨海默病患者的大腦變化正常人大腦海馬萎縮海馬大腦皮層萎縮大腦皮層萎縮外側溝輕度阿爾茨海默病患者大腦重度阿爾茨海默病患者大腦基本功能高級功能感知外部世界控制機體的反射活動語言學習和記憶情緒語言功能新課講授任務一新課講授資料1：看單詞、聽單詞、說單詞、聯想生成單詞所對應的腦血流量掃描成像圖。

紅、黃、綠和藍色表示血流量從大到小。[任務一]語言功能(1)腦部血流量的變化有什么檢測意義？腦部不斷進行的信息傳遞需要血液提供氧氣，因此血流量越快說明此處神經元在相關行為中活躍度越高。新課講授資料2：患者能聽懂別人說話，能用面部表情和手勢同別人交流思想，可是說話非常困難?；颊吲c講話有關的肌肉和發(fā)聲器官完全正常，患者死后經解剖學發(fā)現，他的大腦左半球額葉后部S區(qū)發(fā)生病變。[任務一]語言功能(2)患者的癥狀說明患者大腦的哪些中樞沒有問題？你推測S區(qū)具有的功能是什么？由資料可知患者聽理解和閱讀理解正常，聽覺中樞、視覺中樞、以及聽覺、視覺語言分析相關的中樞都沒有問題，且能用其他方式與別人交流，說明理解之后對通過動作、表情輸出的信息組合也沒有問題，患者與講話有關的肌肉和發(fā)聲器官完全正常，但卻有明顯的語言表達困難，因此患者的語言加工系統終末階段通過口、唇、聲帶等的運動功能發(fā)生了障礙。因此推測S區(qū)的功能是協調發(fā)音器官（如唇、舌、聲帶等）的肌肉運動，將思維轉化為可理解的語言輸出。新課講授資料3：患者能主動說話，聽覺也正常，但他聽不懂別人說話，連自己的話也聽不懂?；颊咚篮?，研究者發(fā)現他的大腦左半球的顳葉后部與頂葉和枕葉相連接處H區(qū)有病變。[任務一]語言功能(3)患者的癥狀說明患者大腦的哪些中樞沒有問題？你推測H區(qū)具有的具體功能是什么？由資料可知患者聽覺正常，能主動說話，說明聽覺中樞、運動性語言中樞、控制口唇的運動中樞等正常，但患者聽不懂別人和自己的話，患者的聽理解有問題，因此推測H區(qū)與語言信息通過聽覺中樞之后進行的語音信息加工處理相關。新課講授(4)W區(qū)與S區(qū)接近軀體的運動中樞，V區(qū)接近視覺中樞，H區(qū)接近聽覺中樞，這樣的分布能給你什么聯想？[任務一]語言功能W區(qū)與書寫有關，S區(qū)與講話相關，“寫”與“講”可以看作是“運動”的不同表現形式，而兩區(qū)又恰巧與運動中樞接近，故可推測W和S兩區(qū)可能是從運動中樞演化而來的。V區(qū)與看懂文字有關，而看懂又與視覺相關；H區(qū)與聽懂語言有關，而聽懂與聽覺相關，故可推測V區(qū)可能由視覺中樞演化而來，H區(qū)可能由聽覺中樞演化而來。分區(qū)控制。不同的區(qū)域既有分工，又有聯系，共同負責人類復雜的語言功能。(5)大腦皮層的語言中樞有什么特點？新課講授[任務一]語言功能大腦皮層的視覺中樞與語言中樞?！竞献鹘涣鳌?.殘奧會閉幕式上，中國殘疾人藝術團表演的舞蹈得到一致好評。這些聾啞人要準確理解指導老師的“手語”表達的含義，主要依靠哪些中樞？2.思考下列現象可能與哪些中樞受損有關。①某患者聽不見別人的講話。②某患者能聽見但聽不懂別人的談話。③某患者看不見。④某患者能看見但看不懂文字的含義。視覺中樞言語區(qū)的H區(qū)視覺中樞言語區(qū)的V區(qū)新課講授【拓展訓練1】高級神經中樞的不同部位受損可能導致機體發(fā)生異常，以下受損部位和所導致的結果相互對應錯誤的是(

)A.大腦皮層——機體能排尿，但不能有意識地控制排尿B.小腦——保持身體平衡調節(jié)軀體運動C.言語區(qū)的V區(qū)——由于不能看到文字，而無法進行正常的閱讀D.言語區(qū)的H區(qū)——能聽到別人說話，但聽不懂C新課講授【拓展訓練1】解析：言語區(qū)的V區(qū)受損，能看到文字，但不能看懂文字，C錯誤。視覺性語言中樞≠視覺中樞。前者受損，患者仍有視覺，只是“看不懂”語言文字的含義。聽覺性語言中樞≠聽覺中樞。前者受損，患者仍有聽覺，只是“聽不懂”話的含義。新課講授【歸納總結】大腦皮層言語區(qū)的劃分及功能障礙癥言語區(qū)聯想記憶損傷后的病癥患病特征S區(qū)(運動性言語區(qū))H區(qū)(聽覺性言語區(qū))V區(qū)(視覺性言語區(qū))W區(qū)(書寫性言語區(qū))Speak→SHear→HVision→VWrite→W運動性失語癥聽覺性失語癥視覺性失語癥書寫性失語癥患者可聽懂別人的講話和看懂文字，但不會講話，即無法用語言表達自己的思想患者能講話、書寫，能看懂文字，但聽不懂別人的談話患者的視覺無障礙，但看不懂文字的含義，變得不能閱讀患者可聽懂別人講話和看懂文字，也會講話，手部運動正常，但失去書寫、繪圖能力學習、記憶和情緒新課講授任務二新課講授

資料1：著名的艾賓浩斯記憶遺忘曲線表明：遺忘是不斷發(fā)生的，但遺忘的速度先快后慢。因此，老師在每節(jié)課結束時要進行本節(jié)小結，要求學生當天晚上進行知識回顧，間隔一天之后的再次復習以及每周周末的學習總結等都是非常重要的復習時間和策略。[任務二]學習、記憶和情緒(1)在學習過程中，許多同學都有這樣的困擾，背誦的詩詞、單詞等經常遺忘，而我們學會了游泳、騎車之后，一般不會遺忘，這是為什么？游泳、騎車經過反復練習之后形成了長時記憶，而在學習過程中形成的短時記憶易遺忘，需要多次重復強化記憶才能形成長時記憶。外界信息輸入感覺性記憶<1秒第一級記憶數秒至數分鐘第二級記憶數分鐘至數年第三級記憶可能永久遺忘（信息丟失）遺忘（新信息的代替）遺忘（前活動性和后活動性干擾）可能不遺忘注意運用短時記憶長時記憶信息獲取后，儲存與鞏固、再現和讀取的過程。重復整合記憶的過程新課講授

資料1：著名的艾賓浩斯記憶遺忘曲線表明：遺忘是不斷發(fā)生的，但遺忘的速度先快后慢。因此，老師在每節(jié)課結束時要進行本節(jié)小結，要求學生當天晚上進行知識回顧，間隔一天之后的再次復習以及每周周末的學習總結等都是非常重要的復習時間和策略。[任務二]學習、記憶和情緒(2)學習和記憶的過程中，我們的大腦發(fā)生了怎樣的變化呢？短時記憶可能與神經元之間即時的信息交流有關；長時記憶則可能與突觸形態(tài)及功能的改變以及新突觸的建立有關，如突觸后膜受體數量增加、建立新突觸等。新課講授(3)學習和記憶規(guī)律對日常學習有哪些啟示呢？請你結合自身實際提出具體可行的學習建議和理論依據。[任務二]學習、記憶和情緒可以采取多種措施如“及時復習”“繪制思維導圖”“多器官聯合使用”等等。課后及時復習重點知識，回憶當天學過的知識，這可以使第一級記憶相關信息的停留時間延長，轉入第二級記憶；學完一個單元后及時復習，進行知識網絡、思維導圖的繪制，起到強化的作用；在復習的同時建立知識間的聯系，加深記憶。動用多種器官，聽講解、看文字、誦讀、書寫定義等多感覺器官聯合使用。

情緒是大腦的高級功能之一。壓力、挫折、疾病、死亡等消極情緒得不到及時緩解，將發(fā)展成抑郁癥，影響工作、學習和生活，嚴重時甚至使患者產生自殘或自殺等消極行為，因此患者必須到醫(yī)院去接受專業(yè)治療?？茖W家經研究發(fā)現，抑郁癥的發(fā)生與神經系統中神經遞質的缺乏有關，神經遞質缺乏導致神經元活動不足，從而使患者出現情緒低落等癥狀。新課講授資料2：研究證實，抑郁癥的發(fā)生與神經細胞間5-羥色胺(5-HT)等物質的含量降低有關，5-羥色胺是一種能幫助我們心情愉快的物質，其發(fā)揮作用后被重吸收至突觸小體或被氧化酶氧化。[任務二]學習、記憶和情緒(1)5-羥色胺是一種神經遞質，其與突觸后膜相應受體結合后，可引起突觸后膜

(填“興奮”或“抑制”)，進而產生愉悅感。興奮新課講授資料2：研究證實，抑郁癥的發(fā)生與神經細胞間5-羥色胺(5-HT)等物質的含量降低有關，5-羥色胺是一種能幫助我們心情愉快的物質，其發(fā)揮作用后被重吸收至突觸小體或被氧化酶氧化。[任務二]學習、記憶和情緒(2)如果你是藥物研發(fā)人員，你研發(fā)藥物治療抑郁癥的思路是什么？①研發(fā)抑制5-羥色胺的轉運蛋白功能的藥物，從而抑制5-羥色胺的重吸收，增加突觸間隙中5-羥色胺含量。②研發(fā)抑制氧化酶活性的藥物，阻止5-羥色胺的降解，增加突觸間隙中5-羥色胺含量。新課講授[任務二]學習、記憶和情緒【合作交流】你有哪些緩解消極和抑郁情緒的小妙招？請同學們根據今天的學習和生活經驗，與同學們分享更多調節(jié)負面情緒的方法。積極建立和維系良好的人際關系，比如不開心了找小伙伴傾訴；適量運動也能讓心情輕松，此外，聽一些舒緩輕快的音樂、大哭一場、痛快玩一次也可以幫助我們應對情緒波動，這些都是有效的方法；當情緒波動超過自我調節(jié)的程度時，那么就應向專業(yè)人士咨詢，比如大家可能會遇到一些事情，心情抑郁，難以排解，這時可以找心理老師進行傾訴和尋求幫助，使我們更快地調整情緒，積極、健康地享受美好生活。

新課講授[任務二]學習、記憶和情緒（不定項）去甲腎上腺素(NE)是一種神經遞質，發(fā)揮作用后會被突觸前膜重攝取或被酶降解。臨床上可用特定藥物抑制NE的重攝取，以增加突觸間隙的NE濃度來緩解抑郁癥狀。下列有關敘述正確的是(

)A.NE與突觸后膜上的受體結合可引發(fā)動作電位B.NE在神經元之間以化學信號形式傳遞信息C.該藥物通過與NE競爭突觸后膜上的受體而發(fā)揮作用D.NE能被突觸前膜重攝取，表明興奮在神經元之間可雙向傳遞【拓展訓練2】AB新課講授[任務二]學習、記憶和情緒據題干信息可知，增加突觸間隙的NE濃度可以緩解抑郁癥狀，故推測NE為興奮性神經遞質，與突觸后膜的受體結合后可引發(fā)動作電位，A正確；NE是一種神經遞質，神經遞質在神經元之間以化學信號的形式傳遞信息，B正確；結合題意可知，該藥物的作用主要是抑制NE的重攝取，而重攝取的部位是突觸前膜，C錯誤；由于神經遞質只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜，故興奮在神經元之間的傳遞是單向的，D錯誤?！窘馕觥啃抡n講授[任務二]學習、記憶和情緒抑郁癥的形成自我調適、身邊人的支持及心理咨詢持續(xù)得不到緩解精神壓力、生活挫折、疾病、死亡等消極情緒抑郁好轉抑郁癥產生達到一定程度抑郁等同于抑郁癥嗎？新課講授[任務二]學習、記憶和情緒項目抑郁抑郁癥持續(xù)時間嚴重程度緩解途徑一般不超過兩周持續(xù)兩周以上而得不到緩解相對較輕程度嚴重，影響工作、學習和生活，嚴重時甚至使患者產生自殘或自殺等消極行為積極建立和維系良好的人際關系、適量運動和調節(jié)壓力，都可以幫助我們減少和更好地應對情緒波動。當情緒波動超出自己能夠調節(jié)的程度時，應向專業(yè)人士咨詢【歸納總結】抑郁與抑郁癥的比較【練習1】當堂訓練下列有關人腦的功能的敘述，正確的是(

)A.大多數人的大腦左半球負責形象思維，右半球負責邏輯思維B.大腦皮層W區(qū)受損的患者不會寫字C.大腦皮層H區(qū)受損后，患者將失去聽覺D.大腦皮層S區(qū)受損傷的患者不能聽懂別人的談話B【解析】大多數人的大腦左半球負責邏輯思維，右半球主要負責形象思維，A錯誤；大腦皮層W區(qū)受損的患者不會寫字，B正確；大腦皮層H區(qū)受損傷的患者不會失去聽覺，但不能聽懂別人的談話，S區(qū)受損傷的患者不能講話，但能聽懂別人的談話，C、D錯誤?！揪毩?】損傷大腦皮層的S區(qū)，患者能看懂文字、聽懂別人的談話，但卻不會講話；損傷H區(qū)時，患者聽不懂別人的談話，但卻能講話寫字。關于人腦的高級功能，下列說法錯誤的是(

)A．參與小組討論，需要大腦皮層言語區(qū)的S區(qū)和H區(qū)參與B．盲人“閱讀”與軀體運動中樞、軀體感覺中樞以及語言中樞有關C．語言中樞位于大腦右半球外側面D．專心作答試題時，參與的高級中樞主要有大腦皮層言語區(qū)的V區(qū)和W區(qū)C當堂訓練【解析】參與小組討論，需要聽和說，需要大腦皮層言語區(qū)的運動性語言中樞(S區(qū))和聽覺性語言中樞(H區(qū))參與，A正確；盲人“閱讀”時首先是手指的移動，這與軀體運動中樞有關，然后是用手指觸摸盲文，這與軀體感覺中樞有關，最后是將盲文的形狀對應為一定的意義，與語言中樞有關，B正確；大多數人主導語言功能的區(qū)域是在大腦的左半球，C錯誤；專心作答試題時，需要看和寫，需要大腦皮層言語區(qū)的視覺性語言中樞(V區(qū))和書寫性語言中樞(W區(qū))參與，D正確。【練習3】學習和記憶是腦的高級功能之一，如圖是人類不同形式記憶的關系，下列說法錯誤的是(

)A．感覺性記憶和第一級記憶為短時記憶，其中感覺性記憶并不構成真正的記憶B．短時記憶可能與神經元之間即時的信息交流有關C．學習和記憶是人腦特有的高級功能D．后兩個階段為長時記憶，可能與新突觸的建立有關C當堂訓練【解析】感覺性記憶和第一級記憶為短時記憶，其中感覺性記憶有效作用時間不超過1秒，所記的信息并不構成真正的記憶，A正確；短時記憶可能與神經元之間即時的信息交流有關，尤其是與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區(qū)有關，B正確；學習和記憶是人腦的高級功能，但不是人腦特有的高級功能，C錯誤；長時記憶可能與突觸形態(tài)及功能的改變以及新突觸的建立有關，D正確?！揪毩?】（不定項）抑郁癥是由高級神經活動產生重度消極情緒得不到緩解而形成的。被稱為5-羥色胺再攝取抑制劑的藥物，可選擇性地抑制突觸前膜對5-羥色胺的回收，使得突觸間隙中5-羥色胺的濃度維持在一定的水平，有利于神經系統的活動正常進行。下列說法正確的是(

)A．5-羥色胺的合成和分泌發(fā)生障礙容易使人產生消極情緒B．5-羥色胺再攝取抑制劑通過抑制ATP水解來阻止回收5-羥色胺C．抑郁癥患者體內某些突觸間隙的5-羥色胺含量比正常人的少D．建立和維系良好的人際關系、適量的運動和調節(jié)壓力可以減少情緒的波動，有利于抑郁癥的治療ACD當堂訓練【解析】5-羥色胺再攝取抑制劑抑制突觸前膜重吸收5-羥色胺具有選擇性，因此，這種抑制劑作用于突觸前膜具有特異性，應是與突觸前膜重吸收5-羥色胺有關的轉運蛋白結合，若是抑制ATP水解，則會影響神經元多種耗能的生命活動，B錯誤?！揪毩?】隨著年齡的增加，認知能力(如記憶)減退的情況也逐漸加重。褪黑素(MEL)是由松果體產生和分泌的一種激素。已有研究顯示，MEL可調節(jié)記憶的形成?？茖W家繼續(xù)深入研究了MEL對長時記憶的確切影響和機理。(1)記憶是神經系統的高級功能，需要_____________的參與才能形成，此過程中也涉及到神經元之間新________的建立。當堂訓練大腦皮層突觸【練習5】(2)科學家首先開發(fā)了一種測量小鼠長時記憶的體系：在容器中放入2個相同的物品A，將小鼠放入容器中1min后取出(訓練)。24h后，取出容器中的1個A，在原來的位置放入另一種與A不同的物品B，將小鼠放回容器中，觀察小鼠探索兩個物品的時間，計算鑒別指數(DI)＝小鼠探索B的總時長/探索A和B的總時長(測試)。DI與長時記憶的強弱呈________(填“正”或“負”)相關，原因是____________________

_______________________________________________________________________。當DI大致等于________時，表示小鼠幾乎不具有長時記憶。當堂訓練正如果小鼠經過訓練之后記住了A，則測試過程中小鼠將會花更少的時間去探索A，而將更多時間用于探索B0.5【練習5】(3)分別向小鼠注射MEL，經過訓練后進行測試，得到圖1所示結果。圖中對照組應做的處理是____________________________________________。結果說明，MEL可以___________________。當堂訓練增強小鼠的長時記憶注射等量生理鹽水，其余同實驗組【練習5】(4)MEL在體內可被代謝為AMK，藥物N可抑制此代謝過程。用藥物N處理小鼠，觀察藥物N對MEL和AMK效果的影響，得到圖2所示結果。由此可知，MEL調節(jié)長時記憶的機理是_______________________________________________________。當堂訓練MEL對不同年齡段小鼠長時記憶的影響

MEL在小鼠體內被代謝為AMK，AMK增強小鼠長時記憶(5)在上述研究的基礎上，提出可以進一步研究的方向：_____________________________________(任答出1點即可)。(1)大腦皮層屬于人體最高級神經中樞，記憶功能需要大腦皮層的參與。神經之間通過突觸進行聯系，記憶的形成涉及神經元之間新突觸的建立。(2)首先將小鼠放入2個相同的物品(A)中建立物品A的記憶，然后將其中一個物品A替換成新的物品B，由于對B沒有形成記憶，因此需要更多時間去探索，而對其中的A將會花更少的時間去探索，因此長時記憶越強，則指數(DI)＝小鼠探索B的總時長/探索A和B的總時長(測試)的值越大，二者呈正相關。當探索物品A和探索物品B所需的時間幾乎相當，說明小鼠對物品A沒有形成長時記憶，DI大致等于0.5。【解析】(3)實驗研究的是MEL對小鼠DI的影響，根據實驗設計原則，對照組應注射等量生理鹽水，其余同實驗組，由柱狀圖結果可知，MEL處理以后小鼠的DI增強，說明MEL可以增強小鼠的長時記憶。(4)圖2所示，藥物N對對照組和AMK組沒有影響，但降低了MEL組小鼠的DI，代謝產物組AMK能顯著提高小鼠的DI，說明MEL在小鼠體內