第5節(jié)人腦的高級功能

第5節(jié)人腦的高級功能學有目標——課標要求必明記在平時——核心語句必背1．簡述人類的語言功能與大腦皮層言語區(qū)的關系。2．簡要說明人類記憶的過程以及記憶與學習的關系。3．簡述情緒是人腦的高級功能之一。1．人類大腦皮層言語區(qū)損傷導致的言語功能障礙：W區(qū)發(fā)生障礙，不能寫字；V區(qū)發(fā)生障礙，不能看懂文字；S區(qū)發(fā)生障礙，不能講話；H區(qū)發(fā)生障礙，不能聽懂話。2．大多數(shù)人主導語言功能的區(qū)域在大腦的左半球，邏輯思維主要由左半球負責。大多數(shù)人的大腦右半球主要負責形象思維。3．學習和記憶不是由單一腦區(qū)控制的，而是由多個腦區(qū)和神經通路參與。

[主干知識梳理]一、語言功能1．語言功能是

的高級功能，與大腦皮層的

有關。2．寫出言語區(qū)A～D的名稱：A．

，B.

，C.

，D.

。3．大多數(shù)人主導語言功能的區(qū)域在大腦的

半球，

思維主要由左半球負責。大多數(shù)人的大腦右半球主要負責

思維。人腦特有言語區(qū)W區(qū)V區(qū)H區(qū)S區(qū)左邏輯形象二、學習、記憶與情緒1．學習的過程是建立

的過程，由多個腦區(qū)和

參與。2．人類的記憶分為

記憶和

記憶，分成

個階段。3．長時記憶可能與

形態(tài)及功能的改變以及

的建立有關。4．當人們開心、興奮、對生活充滿信心時會產生積極情緒；當失落、沮喪、對事物失去興趣時會產生消極情緒。當消極情緒達到一定程度時會產生

。條件反射神經通路

短時長時四突觸新突觸抑郁[邊角知識發(fā)掘](教材第40頁拓展應用)在背英文單詞時，有人認為安靜的環(huán)境有利于記憶；也有人認為舒緩的音樂有利于記憶。請思考以下問題。(1)你認為哪種環(huán)境更有利于對單詞的記憶？提出你的假設。提示：兩種假設均可，有合理的依據(jù)即可。若認為無關信息會干擾記憶，可假設安靜的環(huán)境有利于記憶；若認為記憶不是由單一腦區(qū)控制，舒緩的音樂有利于刺激不同的腦區(qū)而促進記憶，可假設舒緩的音樂有利于記憶。(2)設計實驗證明你的假設。提示：設計實驗時，需要有對照，無關變量必須保持一致。例如，選擇年齡基本相同的測試對象若干，隨機分成兩組，一組在安靜的環(huán)境中，另一組在舒緩的音樂環(huán)境中。在同樣的時間內測試兩組被試者記憶的單詞量。測試的單詞中需要記憶的字母數(shù)應該相同，兩組被試者對于單詞的熟悉程度也應該相同。(3)如果你得出的結論與別的同學的不同，你對此有何看法？提示：如果結論不同，可能是與記憶相關的神經系統(tǒng)存在著個體的遺傳或發(fā)展的差異；也可能是測試過程中對條件的控制有所不同，存在誤差。[教材問題提示]一、思考·討論(教材第37頁)1．言語區(qū)中的W區(qū)與書寫有關，S區(qū)與講話相關，這兩個區(qū)都與運動中樞接近；V區(qū)與看懂文字相關，它接近視覺中樞；H區(qū)與聽懂話語相關，它接近聽覺中樞?！皩憽迸c“講”是兩種不同的語言表達方式，屬于“運動”性的。這使人聯(lián)想到，這兩個言語區(qū)可能是從運動中樞演化而來的。V區(qū)的“看懂”與視覺相關，H區(qū)的“聽懂”與聽覺相關，這兩個區(qū)使人聯(lián)想到，它們可能分別是由視覺中樞與聽覺中樞演化而來的。2．大腦皮層的語言中樞分布在大腦皮層的不同區(qū)域，不同的區(qū)域既有分工，也有聯(lián)系，共同負責人類復雜的語言功能。二、旁欄思考題(教材第39頁)學習的過程是一個信息獲取與加工的過程，在獲取信息的過程中需要多種器官的共同參與；學習與記憶不是由單一腦區(qū)控制的，而是有多個腦區(qū)和神經通路的參與。反射語言(2)四個言語區(qū)。受損功能區(qū)障礙癥特征功能障礙癥S區(qū)

(聽得懂、看得懂)運動性失語癥W區(qū)

(聽得懂、看得懂)失寫癥V區(qū)_______失讀癥H區(qū)

(會寫、會講、會看)聽覺性失語癥不能講話不能寫字看不懂聽不懂(3)人的大腦分成左右兩個半球，它們負責語言功能和形象思維的區(qū)域有什么特點？提示：主導語言功能的區(qū)域在大腦的左半球，負責音樂、繪畫、空間識別等形象思維的在大腦的右半球。2．分析下面的材料，回答有關問題：肺牽張反射是調節(jié)呼吸的反射之一，圖a為肺牽張反射示意圖，該反射的感受器位于肺中，深呼吸后肺擴張，感受器興奮，神經沖動經傳入神經傳入腦干，抑制吸氣，引起呼氣。(1)肺牽張反射發(fā)生需要位于

的神經中樞調控。大腦皮層除了感知外部世界以及控制機體的反射活動，還具有

、學習、

和

等方面的高級功能。(2)肺牽張反射的反射類型是什么？該反射弧的效應器是什么？提示：非條件反射。效應器是傳出神經末梢以及它所支配的肌肉(或呼吸肌)。腦干語言記憶思維[師說重難]

常見生理或病理現(xiàn)象及參與或損傷的神經中樞分析生理或病理現(xiàn)象神經中樞參與(損傷)考試專心答題時大腦皮層V區(qū)和W區(qū)(高級中樞)參與聾啞人表演“千手觀音”舞蹈時大腦皮層視覺中樞、言語區(qū)的V區(qū)、軀體運動中樞生理或病理現(xiàn)象神經中樞參與(損傷)某同學跑步時大腦皮層、小腦、下丘腦、腦干和脊髓植物人大腦皮層損傷、小腦功能退化，但下丘腦、腦干、脊髓功能正常高位截癱脊髓受傷，其他部位正常[在應用中悟][典例]下列實例分析正確的是

(

)A．某人因意外車禍而使大腦受損，其表現(xiàn)癥狀是能夠看懂文字和聽懂別人談話，但卻不會說。這個人受損傷的部位是言語區(qū)的S區(qū)B．當盲人用手指“閱讀”盲文時，參與此過程的高級神經中樞只有軀體感覺中樞和軀體運動中樞C．當你專心作答試題時，參與的高級中樞主要有大腦皮層H區(qū)和S區(qū)D．某同學正在跑步，下丘腦和腦干未參與調節(jié)[解析]車禍后患者能夠看懂文字，聽懂別人的談話，但不會講話，說明這個人受損傷的部位是言語區(qū)的S區(qū)；盲人在用手指觸摸盲文時，參與此過程的高級神經中樞有軀體感覺中樞、軀體運動中樞和語言中樞；專心答題時參與的高級神經中樞是大腦皮層V區(qū)和W區(qū)；跑步時，下丘腦和腦干也參與調節(jié)活動。[答案]

A[名師點睛]大腦皮層是神經系統(tǒng)中最高級的神經中樞，其中包括軀體運動中樞、軀體感覺中樞、聽覺中樞、視覺中樞、嗅覺中樞和語言中樞等。大腦皮層中的高級中樞可以控制脊髓中的低級中樞，例如排尿中樞受大腦皮層的控制。[在訓練中評]1．某人因意外事故頭部受傷，可以看懂文字，聽懂別人說話，但是不能口頭表達。該病人大腦受傷的區(qū)域可能是

(

)A．運動性言語區(qū)(S區(qū))

B．書寫性言語區(qū)(W區(qū))C．視覺性言語區(qū)(V區(qū)) D．聽覺性言語區(qū)(H區(qū))解析：患者不能口頭表達，說明運動性言語區(qū)(S區(qū))受損；患者只是不能口頭表達，并非不能書寫，故書寫性言語區(qū)(W區(qū))正常；患者能看懂文字，說明視覺性言語區(qū)(V區(qū))正常；患者能聽懂別人說話，說明聽覺性言語區(qū)(H區(qū))正常。答案：A

2．下列有關人腦功能的說法，錯誤的是

(

)A．語言功能是人腦特有的高級功能B．大腦皮層V區(qū)受損患者不能寫字C．腦中高級中樞可對脊髓中相應低級中樞進行調控D．學習和記憶涉及腦內神經遞質的作用和某些種類蛋白質的合成解析：言語區(qū)為人類特有，故語言功能是人腦特有的高級功能，A正確；V區(qū)為視覺性語言中樞，大腦皮層V區(qū)受損患者不能看懂文字，但能寫字，B錯誤；大腦皮層是調節(jié)機體活動的最高級中樞，腦中高級中樞可對脊髓中相應低級中樞進行控制，C正確；學習和記憶涉及腦內神經遞質的作用和某些種類蛋白質的合成，D正確。答案：B

多個腦區(qū)神經通路條件反射感覺性第三級短時長時神經遞質(4)情緒是下丘腦控制的本能反應，這種說法對嗎？人遇到消極情緒應該怎樣使其好轉？提示：不對。情緒是大腦的高級功能之一。人的消極情緒可以通過自我調適、身邊人的支持以及心理咨詢好轉。2．分析下面的兩則材料，回答有關問題：材料Ⅰ：神經解剖學研究證明，生活在復雜環(huán)境中的大鼠，其大腦皮層厚度大，而生活在簡單環(huán)境中的大鼠，其大腦皮層厚度小。材料Ⅱ：在動物學習訓練后，可以見到標記氨基酸向中樞蛋白質的摻入量增加，而應用蛋白質合成抑制劑則能破壞記憶的鞏固過程。(1)材料Ⅰ的研究結果說明學習與記憶活動多與神經結構有什么關系？提示：學習與記憶活動多的大鼠，其大腦皮層發(fā)達，突觸聯(lián)系多。(2)材料Ⅱ說明與長時記憶有關的重要生理過程是什么？提示：長時記憶與蛋白質合成有關。[師說重難]

一．人類的記憶過程分析人類的記憶過程可分為四個階段，即感覺性記憶、第一級記憶、第二級記憶和第三級記憶。臨床上常見的腦震蕩患者，對于發(fā)生在意外事故之前的一段時間內的記憶喪失，稱為逆行性遺忘。其原因就是第二級記憶被擾亂而第三級記憶不受影響。另有僅表現(xiàn)近事遺忘而不影響遠時記憶，稱為順行性遺忘，常見于慢性酒精中毒患者。其原因可能是第一級記憶發(fā)生障礙，也就是不能將信息從第一級記憶轉入第二級記憶。二．學習與記憶的機制從神經生理學上看與突觸的形態(tài)及功能有關；從生化方面看與腦內的物質代謝，尤其與蛋白質的合成有關；另外也與中樞膽堿能系統(tǒng)有關。[在應用中悟][典例]

1973年Bliss等發(fā)現(xiàn)在兔的海馬(腦區(qū)名稱)中，有一種長時程增強(LTP)現(xiàn)象。LTP是指在神經通路上給予短暫而重復的刺激引起突觸傳遞持續(xù)性增強。以下分析錯誤的是

(

)A．影響LTP的因素可以影響學習與記憶過程B．動物建立條件反射常伴隨LTP的產生C．LTP是學習與記憶的神經基礎D．LTP說明了突觸是不可變的[解析]

LTP的本質是外界反復刺激引起突觸傳遞持續(xù)性增強，這是學習與記憶的基礎，也說明后天的學習等刺激可以使突觸本身發(fā)生變化。[答案]

D[名師點睛]在新的問題情境下分析問題，要特別注意敘述的關鍵詞句(如本題中對LTP的解讀)，以及與所學相關知識的聯(lián)系。[在訓練中評]1．學習和記憶是腦的高級功能之一。下面有關學習和記憶的敘述，錯誤的是(

)A．學習是神經系統(tǒng)不斷地接受刺激，獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程B．記憶是將獲得的經驗進行貯存和再現(xiàn)的過程C．學習和記憶不是由單一腦區(qū)控制的，而是由多個腦區(qū)和神經通路參與D．短時記憶可能與新突觸的建立有關解析：學習是神經系統(tǒng)不斷地接受刺激，獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程，A正確；記憶是將已獲得的經驗進行貯存和再現(xiàn)的過程，B正確；學習和記憶不是由單一腦區(qū)控制的，而是由多個腦區(qū)和神經通路參與，C正確；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錯誤。答案：D

2．大腦皮層是神經調節(jié)的最高級中樞，下列敘述錯誤的是

(

)A．大腦中的不同部位執(zhí)行的功能不同，因此存在多個功能分區(qū)B．運動性語言中樞受損的患者能聽懂別人講話，也能看懂文字C．大腦皮層與人的軀體運動、感覺等密切相關D．大腦皮層產生痛覺需要經過完整的反射弧解析：大腦中的不同部位執(zhí)行的功能不同，因此存在多個功能分區(qū)，A正確；運動性語言中樞受損的患者能聽懂別人講話，也能看懂文字，B正確；大腦皮層是調節(jié)機體活動的最高級中樞，故與人的軀體運動、感覺等密切相關，C正確；感覺的產生不需要完整的反射弧，故大腦皮層產生痛覺不需要經過完整的反射弧，D錯誤。答案：D

科學探究——大腦皮層功能研究的相關實驗大腦皮層功能的最終定位來自實驗證據(jù)。研究者用非常微弱的電流刺激狗，發(fā)現(xiàn)電刺激大腦皮層不同部位可引起對側軀體上不同部位的運動。其他研究者又用更微弱的電流刺激猴腦，繪制了更為精細的猴腦運動皮層圖譜。后續(xù)有更多的科學家、醫(yī)生對實驗動物實施皮層損毀手術，發(fā)現(xiàn)了皮層上的功能分區(qū)。,加拿大醫(yī)生彭菲爾德對癲癇病人實施電刺激治療時發(fā)現(xiàn)，刺激人的軀體感覺皮層時，病人會感覺到對側軀體特定部位受到了觸摸；刺激運動皮層時則會引起對側軀體特定部位發(fā)生運動。在每一個這樣的定位點旁邊畫上對應的軀體，那么連起來就表現(xiàn)為一個畸形的“倒立小人”；軀體上感覺越是敏銳或動作越是精細的部位，如嘴唇和手指，在這個“小人圖”上所占的相對面積就越大(與教材第34頁“思考·討論”中的圖相似)。[素養(yǎng)評價]1．大腦的威爾尼克區(qū)受損傷會引起運動性失語癥?；颊弑憩F(xiàn)為說話語音、語法都正常，但話語沒意義，能聽到語音，但不能辨別出語義。據(jù)此推測威爾尼克區(qū)

(

)A．位于大腦皮層軀體運動中樞B．包括言語區(qū)的S區(qū)和H區(qū)C．是產生形象思維生物基礎D．屬于外周神經系統(tǒng)的一部分解析：患者表現(xiàn)為說話語音、語法都正常，但話語沒意義，說明是由于人體內的運動性言語區(qū)(S區(qū))受損；患者表現(xiàn)為能聽到語音，但不能辨別出語義說明是由于人體內的聽覺性語言中樞(H區(qū))受損。答案：B

2．研究發(fā)現(xiàn)，日光照射實驗動物皮膚后會使血液里的化學物質(UCA)含量大幅增加，且UCA可進入大腦神經細胞內并轉化成谷氨酸。細胞內的谷氨酸在運動皮層以及海馬區(qū)的神經末梢釋放，并能激活相關的腦內神經環(huán)路，從而增強運動學習能力以及物體識別記憶能力。下列推斷正確的是

(

)A．光照可促進UCA在內環(huán)境中轉化成谷氨酸B．上述動物識別物體的記憶屬于感覺性記憶C．上述學習和記憶能力可能由單一腦區(qū)控制D．抑制谷氨酸合成會使實驗動物的記憶力下降解析：根據(jù)題干信息可知，光照能夠促進UCA含量大幅增加，UCA可進入大腦神經細胞內并轉化成谷氨酸，而不是在內環(huán)境中，A錯誤；細胞內的谷氨酸能在海馬區(qū)釋放，可增強動物的短時記憶，則上述動物識別物體的記憶可能為感覺性記憶或第一級記憶，B錯誤；學習和記憶是腦的高級功能之一，不是由單一腦區(qū)控制的，而是由多個腦區(qū)和神經通路參與，C錯誤；根據(jù)題干信息可知，抑制谷氨酸的合成則會減少谷氨酸在運動皮層以及海馬區(qū)神經末梢的釋放，導致運動學習能力以及物體識別記憶能力下降，D正確。答案：D3．請回答下列有關神經調節(jié)的問題：(1)經研究，人的記憶分短時記憶和長時記憶，其中短時記憶可能與__________________有關，長時記憶可能與________________________有關。(2)一般情況下，小鼠的神經元在出生后便不再分裂，但其大腦海馬體中的神經干細胞即使在出生后也能分裂產生新的神經元，這可能與學習和記憶等腦的高級功能有關。現(xiàn)已研究證明，某些神經遞質可以促進海馬體中神經元的增殖，若令小鼠在轉輪上運動，海馬體中神經元的增殖也會加快。為了探究運動導致神經元再生的原因，對4組小鼠分別進行了如下處理，并統(tǒng)計了每組小鼠正在分裂中的神經細胞數(shù)目，如下表所示。組別實驗處理每只小鼠正在分裂中的神經元數(shù)目(平均值)Ⅰ不施加任何藥物，在配有轉輪的環(huán)境下飼養(yǎng)720Ⅱ不施加任何藥物，在沒有轉輪的環(huán)境下飼養(yǎng)298Ⅲ

178Ⅳ施加神經遞質功能抑制劑，在沒有轉輪的環(huán)境下飼養(yǎng)172