高中生物选择性必修一第5节人脑的高级功能

⾼中⽣物选择性必修⼀第5节⼈脑的⾼级功能
第5节
⼈脑的⾼级功能
课标要求核⼼素养
1.概述⼈脑有哪些重要的⾼级功能。

2．说明学习与记忆的过程是怎样的。

3．讨论如何克服消极情绪,维持情绪稳定。

1.⽣命观念：通过学习⼤脑⽪层的特点，建⽴⼈脑的结构和功能观。

2．科学思维：⽐较概括⼤脑⽪层⾔语区各区的特点。

3．社会责任：交流消极情绪产⽣的根由及解决⽅法。

⼀、⼈的⼤脑
1．地位：神经系统的最⾼级部位。

2．功能
(1)感知外部世界。

(2)控制机体的反射活动。

(3)具有语⾔、学习和记忆等⽅⾯的功能。

⼆、语⾔功能
1．语⾔功能是⼈脑特有的⾼级功能。

2．⾔语区
(1)概念：⼈类的语⾔活动是与⼤脑⽪层某些特定区域相关的，这些特定区域是⾔语区。

(2)⾔语区障碍特征
受损功能区障碍症特征
S区不能讲话(听得懂、看得懂、会写字)
W区不能写字(听得懂、看得懂、会讲话)
V区不能看懂⽂字
H区不能听懂话(会写、会讲、会看)
1．学习与记忆
(1)概念：学习与记忆是脑的⾼级功能，是指神经系统不断地接受刺激，获得新的⾏为、习惯和积累经验的过程。

(2)⼈类的记忆过程
感觉性记忆→第⼀级记忆→第⼆级记忆→第三级记忆。

(3)学习和记忆的机理
①涉及脑内神经递质的作⽤以及某些种类蛋⽩质的合成。

②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。

③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。

2．情绪
(1)概念：⼈对环境作出的反应。

情绪是⼤脑的⾼级功能之⼀。

(2)表现
①积极情绪。

②消极情绪→抑郁→抑郁症。

(3)调节⽅法
①积极建⽴和维系良好的⼈际关系。

②适量运动。

③调节压⼒。

(1)只有⼈的⼤脑才有语⾔功能。

()
(2)S区障碍，不能看懂⽂字。

()
(3)学习和记忆有多个脑区和神经通路参与。

()
(4)消极情绪的产⽣必将导致抑郁症。

()
答案：(1)√(2)×(3)√(4)×
知识点⼀⼈脑的语⾔功能
1．与语⾔中枢相关的“三个”易错点
(1)视觉性语⾔中枢≠视觉中枢，此区受损，患者仍有视觉，只是“看不懂”语⾔⽂字的含义。

(2)听觉性语⾔中枢≠听觉中枢，此区受损，患者仍有听觉，只是“听不懂”话的含义。

(3)语⾔功能是⼈脑特有的⾼级功能。

2．常见的⽣理或病理现象与神经中枢的关系
⽣理或病理现象神经中枢参与(损伤)
考试专⼼答题时⼤脑⽪层视觉中枢和⾔语区的V区、W区(⾼级中枢)
聋哑⼈学习舞蹈⼤脑⽪层视觉中枢和⾔语区的V区，躯体运动中枢
某同学跑步时⼤脑⽪层、⼩脑、下丘脑、脑⼲和脊髓
植物⼈⼤脑⽪层损伤、⼩脑功能退化，但下丘脑、脑⼲、脊髓功能正常
⾼位截瘫脊髓受损伤，其他部位正常
思考下列现象可能与哪些中枢受损有关。

(⽣命观念、科学思维)
(1)某患者听不见别⼈的讲话。

(2)某患者能听见但听不懂别⼈的谈话。

(3)某患者看不见⽂字。

(4)某患者能看见但看不懂⽂字的含义。

提⽰：(1)听觉中枢。

(2)⼤脑⽪层的H区。

(3)视觉中枢。

(4)⼤脑⽪层的V 区。

1．下列关于语⾔功能的叙述，不正确的是()
A．语⾔功能是⼈的⼤脑功能之⼀
B．W区和S区接近躯体运动中枢
C．⼤多数⼈的⼤脑右半球主要负责逻辑思维等
D．⼤脑⽪层⾔语区损伤可能会导致特有的⾔语功能障碍
答案：C
2．⽣物考试中，当你专⼼作答试题时，参与的⾼级中枢主要有()
①下丘脑②⼤脑⽪层H区
③⼤脑⽪层S区④⼤脑⽪层V区
⑤⼤脑⽪层W区
A．①③B．②③
C．②④D．④⑤
解析：选D。

进⾏⽣物考试时，答题过程是在⼀个相对安静的环境中完成的，不需要听觉，也不需要说话。

在审读试卷过程中需要视觉，并且要理解题⼲中给予的信息，需要⼤脑⽪层V区的参与；经过思考，在作答试题时，答案要⽤⽂字的形式表现在试卷上，则需要⼤脑⽪层W区的参与。

知识点⼆⼈脑的学习、记忆与情绪功能
记忆的过程
记忆阶段感觉性记忆第⼀级记忆第⼆级记忆第三级记忆
持续时间<1秒数秒⾄数分钟数分钟⾄数年可能永久
转化⼿段转瞬⽽逝加以注意反复运⽤、强化反复重复、整合记忆类型短时记忆长时记忆
记忆机理
与神经元间即时的信息交流
有关，尤其与⼤脑⽪层下⼀个
形状像海马的脑区有关
可能与突触的形态及功能的改变及
新突触的建⽴有关
1．患抑郁症时，患者往往要服⽤抗抑郁药物，其作⽤机理是什么？(社会责任)
提⽰：抗抑郁药⼀般都通过作⽤于突触处来影响神经系统的功能。

2．为什么刚才那个6位数的验证码我⼀下⼦就忘记了，却记住了妈妈的⼿机号码呢？(科学思维)
提⽰：对6位数的验证码的记忆属于第⼀级记忆，记忆保留时间往往很短，对妈妈的⼿机号码的记忆属于第⼆级记忆甚⾄第三级记忆。

1．下列关于学习、记忆和情绪的叙述，不正确的是()
A．学习、记忆和情绪都是⼈脑的⾼级功能
B．⼈类的短时记忆即是感觉性记忆
C．第三级记忆是将某些信息反复重复并加以整合
D．⼈的抑郁时间过长，有可能转化为抑郁症
答案：B
2．(不定项)下列关于⼈脑⾼级功能的叙述，不正确的是()
A．⼈脑有感知外部世界及控制机体的反射功能
B．某⼈不能听懂话，可能V区发⽣障碍
C．长时记忆最可能和⼤脑⽪层下像海马的脑区有关
D．良好的⼈际关系、适量运动和调节压⼒，有助更好地平稳情绪
答案：BC
核⼼知识⼩结
[要点回眸]
[答题必备]
1.⼈脑的⾼级功能
(1)感知外部世界；(2)控制机体的
反射活动；(3)语⾔功能；(4)学习
和记忆功能；(5)情绪功能。

2.⾔语区病变导致的功能障碍
(1)W区——不能写字；(2)V区
——不能看懂⽂字；
(3)S区——不能讲话；(4)H区——
不能听懂话。

3.⼈类的记忆过程分为感觉性记
忆、第⼀级记忆、第⼆级记忆、
第三级记忆四个阶段。

4.学习和记忆涉及脑内神经递质
的作⽤以及某些种类蛋⽩质的合
成。

5.积极建⽴和维系良好的⼈际关
系、适量运动和调节压⼒都可以
帮助我们减少和更好地应对情绪
波动。

[随堂检测]
1．下列关于⼈的⼤脑⽪层的叙述，不正确的是()
A．⼤约有140多亿个神经元
B．主要由神经元胞体及其树突构成
C．W区、S区、V区和H区属于⼤脑⽪层的特定区域
D．⼤多数主导语⾔功能的区域位于⼤脑右半球
答案：D
2．(2019·⼭东泰安期末)某⼈⼤脑的某个部位受到损伤，能⽤语⾔表达⾃⼰的思想，也能听懂别⼈的谈话，却读不懂报刊上的新闻。

他的⼤脑受损的区域可能是()
A．运动性语⾔中枢(S区)
B．书写性语⾔中枢(W区)
C．视觉性语⾔中枢(V区)
D．听觉性语⾔中枢(H区)
解析：选C。

病⼈能⽤语⾔表达⾃⼰的思想，说明运动性语⾔中枢(S区)正常；病⼈能听懂别⼈的谈话，说明听觉性语⾔中枢(H 区)正常；读不懂报刊上的
新闻，说明视觉性语⾔中枢(V区)受损。

3．(2019·江苏启东中学⾼⼀检测)⼈的学习和记忆是脑的⾼级功能之⼀，下列有关叙述不合理的是()
A．听课时需要神经元的活动和神经元之间通过突触单向传递信息
B．阅读时通过神经纤维把眼部效应器产⽣的兴奋传递到神经中枢
C．抄笔记需要⼤脑⽪层感知学习内容和控制⼿部书写活动
D．参与⼩组讨论，需要⼤脑⽪层⾔语区的S区和H区参与
解析：选B。

阅读时通过神经纤维把眼部感受器产⽣的兴奋传递到神经中枢。

4．(不定项)下列关于⼈脑⾼级功能的叙述，不正确的是()
A．对⼤多数⼈来说，⾳乐、绘画等主要由其⼤脑右半球负责
B．临时记住某⼈的车牌号属于第⼀级记忆
C．短时记忆与新突触的建⽴有关
D．只要有抑郁情绪就要服⽤抗抑郁药
答案：CD
5．回答下列有关问题：
(1)⼤脑⽪层是整个神经系统的__________，其上分布着许多重要的中枢，如躯体运动中枢和躯体感觉中枢。

它除了对外部世
界的__________以及控制机体的__________外，还具有________、________、________、__________等⽅⾯的⾼级功能。

(2)打字员熟练的指法主要是由__________发动和__________进⾏协调共同完成的。

(3)聋哑⼈表演的舞蹈《千⼿观⾳》让⼈叹为观⽌，她们要理解指导教师的⼿语，⾸先要通过__________中枢。

(4)盲⼈“阅读”盲⽂，⾸先要通过⼤脑⽪层的________中枢和_________，理解盲⽂其意，则通过________中枢完成。

(5)某患者出现左侧躯体瘫痪，主要是由______________________中枢或与它联系的神经纤维遭到损伤引起的。

(6)⼤脑⽪层S区受损，将会导致病⼈________________________。

解析：⼤脑⽪层除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外，还具有
语⾔、学习和记忆等⽅⾯的⾼级功能。

语⾔功能属于第⼆信号系统，是⼈类区别于动物特有的⾼级功能，涉及听、说、读、写等活动。

答案：(1)最⾼级中枢感知反射活动语⾔学习记忆情绪(2)⼤脑⼩脑(3)视觉(4)躯体运动躯体感觉中枢语⾔(5)右侧⼤脑半球躯体运动(6)能看懂⽂字，听懂别⼈谈话，但不能讲话
[课时作业]
1．下列不属于⼈的⼤脑的功能的是()
A．控制机体的反射活动B．语⾔功能
C．情绪功能D．效应器
答案：D
2．(2020·⼴西陆川中学⾼⼆期末)某⼈因为车祸瘫痪在床，患者可以看懂⽂字却不会讲话，医⽣触碰时双腿有感觉但是⽆法动弹。

据此可分析该患者最可能()
A．⼤脑语⾔区S区受损；传出神经也受损
B．⼤脑语⾔区H区受损；传⼊神经也受损
C．⼤脑语⾔区H区受损；传出神经也受损
D．⼤脑语⾔区S区受损；传⼊神经也受损
答案：A
3．某⼈因受外伤⽽成为“植物⼈”，处于完全昏迷状态，饮⾷只能靠“⿐饲”和⼈⼯向胃内注流⾷，但其呼吸和⼼跳正常。

请问他的中枢神经系统中，仍能保持正常功能的部位是()
A．脑⼲和脊髓B．⼩脑和脊髓
C．⼩脑和脑⼲D．只有脊髓
解析：选A。

“植物⼈”的呼吸和⼼跳正常且能完成基本(低级)的反射，⽽调节呼吸、⼼脏功能的基本活动中枢位于脑⼲，脊髓中的神经中枢控制⼈体基本(低级)的反射活动。

植物⼈?
调节呼吸、⼼跳的中枢――→位于脑⼲基本（低级）反射中枢――→位于脊髓 4．下列关于各级神经中枢功能的叙述，错误的是( )
A ．⼀般成年⼈可以憋尿，这说明⾼级中枢可以控制低级中枢
B ．“植物⼈”的脑⼲和脊髓的中枢不能发挥调控作⽤
C ．⼤脑⽪层S 区发⽣障碍的患者不能讲话
D ．语⾔功能是⼈脑特有的⾼级功能
解析：选B 。

排尿反射的低级中枢位于脊髓，⼀般成年⼈可以有意识地控制排尿，说明脊髓的排尿反射中枢受⼤脑⽪层的控制，A 项正确；“植物⼈”具有呼吸和⼼跳，也能排尿、排便，呼吸中枢位于脑⼲，排尿、排便反射中枢位于脊髓，B 项错误；
⼤脑⽪层S 区发⽣障碍的患者不能讲话，C 项正确；语⾔功能是⼈脑特有的⾼级功能，D 项正确。

5．下列有关⼈脑功能的叙述，错误的是( )
A ．学习和记忆涉及脑内神经递质的作⽤以及某些种类蛋⽩质的合成
B ．⼤脑⽪层V 区受损的患者不能写字
C ．⼈脑的⾼级中枢可对脊髓中相应的低级中枢进⾏调控
D ．由短时记忆到长时记忆可能与新突触的建⽴有关
解析：选B 。

学习和记忆涉及脑内神经递质的作⽤以及某些种类蛋⽩质的合成；⼤脑⽪层V 区受损后患者能写字，但不能看懂⽂字；⼤脑⽪层的⾼级中枢可对脊髓中相应的低级中枢进⾏调控，如憋尿；短时记忆与神经元之间即时的信息交流有关，长时记忆可能与新突触的建⽴有关。

6．(2019·湖南师⼤附中摸底考试)下图是⼈类⼤脑⽪层(左半球侧⾯)的⾔语区模式图。

下列相关说法，不正确的是( )
A．⼤脑⽪层是调节机体活动的最⾼级中枢
B．W区发⽣障碍的患者不能讲话，出现运动性失语症
C．V区发⽣障碍的患者不能看懂⽂字
D．H区发⽣障碍的患者不能听懂别⼈讲话
解析：选B。

W区发⽣障碍，不能写字，但能讲话。

7．(不定项)下列有关⼈⼤脑功能的描述，正确的是()
A．V区接近视觉中枢，H区接近听觉中枢
B．学习和记忆由多个脑区和神经通路参与
C．学习过程要动⽤多个器官
D．抑郁症严重时可能会产⽣⾃残或⾃杀⾏为
答案：ABCD
8．兴奋性是指细胞接受刺激产⽣兴奋的能⼒。

为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，研究⼈员先将体外培养的⼤⿏海马神经细胞置于含氧培养液中，测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最⼩电刺激强度)，之后再将其置于⽆氧培养液中，于不同时间点重复上述测定，结果如图所⽰。

请回答下列问题：
(1)本实验的⾃变量是____________。

(2)静息电位⽔平是影响细胞兴奋性⽔平的因素之⼀，图中静息电位是以细胞膜的____________侧为参照，并将该侧电位⽔平定义为0 mV。

据图分析，当静息电位由－60 mV 变为－65 mV时，神经细胞的兴奋性⽔平____________。

(3)在缺氧处理20 min时，给予细胞25 pA强度的单个电刺激________(填
“能”或“不能”)记录到神经冲动，判断理由是_____________________。

(4)在含氧培养液中，细胞内ATP主要在____________中合成。

在⽆氧培养液中，细胞内ATP含量逐渐减少，对细胞通过
____________⽅式跨膜转运离⼦产⽣影响，这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之⼀。

解析：(1)该实验的⽬的是探究不同缺氧时间(横坐标)对中枢神经细胞兴奋性的影响，因此⾃变量是缺氧时间。

(2)静息电位时，细胞膜两侧的电位为外正内负，题图中静息电位⽤负值表⽰，即以细胞膜外侧为参照，定义为0 mV，静息电位由－60 mV 变为－65 mV时，对应缺氧时间20 min 的阈强度，此时的阈强度最⼤，说明需要更强刺激才能使细胞达到同等兴奋程度，因此神经细胞的兴奋性⽔平降低。

(3)缺氧处理20 min，阈强度为30 pA以上，所以给予的25 pA强度的刺激低于阈强度，不能记录到神经冲动。

(4)在含氧培养液中，细胞进⾏有氧呼吸，ATP主要在线粒体中合成；主动运输需要消耗能量。

答案：(1)缺氧时间(2)外降低(3)不能刺激强度低于阈强度(4)线粒体(或线粒体内膜)主动运输
9．(2020·哈三中⾼⼆段考)“胆碱能神经元”是⼀种能合成⼄酰胆碱，并在兴奋时能从神经末梢释放⼄酰胆碱的传出神经元。

⽬前认为，⽼年性痴呆与神经中枢中“胆碱能神经元”的⼤量死亡和丢失有关。

某研究⼩组为研究⽼年性痴呆的机制，对⼤⿏的脑处理后，再进⾏学习能⼒以及记忆巩固能⼒的测验，实验处理和实验结果如下表。

请回答下列问题：
____________作⽤释放到____________。

(2)“胆碱能神经元”的活动与受体有关，毒蕈碱受体是其中的⼀种，B组实
验处理的⽬的是让鹅膏蕈氨酸与____________上的毒蕈碱受体结合，使⼄酰胆碱与受体的结合受到影响，从⽽产⽣与
_____________________相似的效果，以达到研究⽼年性痴呆的发⽣机制的⽬的。

(3)表中的实验数据表明B组⼤⿏的____________________________下降，从⽽为⽼年性痴呆与中枢“胆碱能神经元”有关的猜测提供了实验证据。

解析：受体存在于突触后膜上，与神经递质发⽣特异性结合，使下⼀个神经元产⽣兴奋或抑制。

B组实验向⼤⿏脑的⼀定区域缓慢注射0.5 M缓冲液溶解的鹅膏蕈氨酸1 µL，使得鹅膏蕈氨酸与突触后膜上的毒蕈碱受体结合，⼲扰了⼄酰胆碱与受体的结合，产⽣了与“胆碱能神经元”死亡和丢失相似的效果。

表中的完成学习所需时间(秒)实验数据表明了B组⼤⿏的学习能⼒下降，错误次数实验数据表明了B组⼤⿏的记忆能⼒下降。

答案：(1)突触⼩泡胞吐突触间隙
(2)突触后膜“胆碱能神经元”死亡和丢失
(3)学习能⼒和记忆能⼒。