神经系统的分级调节和人脑的高级功能

【重难点突破】一、神经调节的基本方式——反射1．问题设计：（1）神经元的哪些结构特点与其功能相适应？提示：神经元是神经系统的基本组成单位。

它是由细胞体和突起两部分成。

神经元的树突非常丰富，它能充分接受其他神经元传来的兴奋。

而轴突很长为兴奋的传导奠定基础。

神经元的轴突末梢也非常多，能把兴奋传至其他神经元。

神经元的突触小体内有高尔基体、线粒体为分泌神经递质，实现细胞之间的信息传递提供物质准备。

（2）辨析反射与反射弧两者的关系。

提示：反射是神经系统的基本方式。

反射弧是反射活动实现的结构基础和必要条件。

2．知识归纳：（1）反射弧的组成和各部分的功能反射弧只有在结构上保持其完整性，才能完成反射活动。

组成反射结构的任何一个部分受伤，反射活动都将不能完成。

（2）传入神经与传出神经的判断根据神经节判断：传导通路上有神经节的是传入神经。

根据突触结构判断：脊髓灰质内与突触前膜相连的外周通路为传入神经；与突触后膜相连的外周通路为传出神经。

根据脊髓灰质结构判断：脊髓灰质中前角为膨大部分，后角为狭窄部分，与前角相连的为传出神经，与后角相连的为传入神经。

根据生理实验判断：若切断某一神经，刺激外周段（远离中枢的位置），肌肉不收缩，而刺激向中段（近中枢的位置），肌肉收缩，则切断的为传入神经，反之，为传出神经。

【典题演示1】（2010江苏卷改编）右图为反射弧结构示意图，相关叙述中错误的是A．伸肌肌群内既有感受器也有效应器B．b神经元的活动可受大脑皮层控制C．刺激同一反射弧的感受器或传入神经，可使效应器产生相同的反应D．在Ⅱ处施加剌激引起屈肌收缩属于反射【解析】本题以反射弧示意图为载体考查反射弧结构识别及神经调节等。

从图示可看出，传入神经和传出神经均与伸肌相连，所以伸肌肌群中含有感受器和效应器，A项正确。

b为该反射弧位于脊髓的神经中枢，肌肉伸缩反射活动受大脑皮层控制，而大脑皮层通过控制低级反射中枢来实现其控制功能，B项正确。

刺激反射弧的感受器或传入神经只要能产相应的兴奋，都可使效应器产生相同的反应，C项正确。

Ⅱ处施加刺激引起的屈肌收缩不属于对外界刺激产生的反应，该过程没有通过整个反射弧完成，因此不属于反射，D项错误。

【答案】D【变式训练1】（2008年海南）人突然受到寒冷刺激时，引起骨骼肌收缩而打寒颤，下列关于该反射的叙述，错误的是（）A．该反射的效应器是骨骼肌B．该反射弧的感受器主要分布在身体的皮肤中C．该反射弧的反射中枢应包括大脑皮层、下丘脑和垂体D．寒冷刺激以电和化学信号的形式在反射弧中进行传导和传递解析：本题着重考查了反射的相关知识。

解决本题的关键在于掌握反射的基本途径及反射弧的组成。

解析过程：体温调节中枢位于下丘脑，而不是大脑皮层，寒冷感觉的产生位于大脑皮层。

骨骼肌的收缩是受大脑皮层的控制的。

答案：C。

二、兴奋的传导与传递1.兴奋在神经元上的传导与神经元之间的传递有何不同？提示：兴奋在神经元上传导是通过电信号，在神经元之间是通过化学信号。

2.知识归纳：兴奋在神经纤维上的传导——电传导类别兴奋部位末兴奋部位局部电流传导方向膜外负电位正电位末兴奋部位→兴奋部位膜内正电位负电位兴奋部位→末兴奋部位兴奋在神经纤维上传导的特点：双向性：刺激神经纤维中任何一点，所产生的冲动可沿纤维向两端同时传导，这称为传导的双向性。

由于传导的双向性，在受刺激的整个神经元中均可测到动作电位。

2.兴奋在神经元间的传递——突触传导(递质传导)（1）突触：神经元之间并不是直接接触的，而是通过突触形成了一种间接的联系。

突触的结构如下图所示：（2）神经元之间兴奋的传递过程可归纳为：神经元轴突的神经冲动→神经末稍的突触前膜释放递质→神经递质经过突触间隙扩散并作用于突触后膜→神经递质引起突触后膜产生局部兴奋→兴奋传至下一个神经元（3）突触传导的特征a.单向传递→⎧⎨⎩方向：一个神经元轴突另一个神经元胞体或树突原因：递质只存在于突触的突触小泡内，只能由突触前膜释放，再作用于突触后膜 b.传递的信号既有兴奋性的，也有抑制性的。

①兴奋在细胞间的传递对某些药物敏感：突触后膜的受体对递质有高度的选择性，因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程，阻断或者加强突触的传递。

②兴奋在突触处的传递，比在神经纤维上的传导要慢。

原因是递质的释放扩散和发生作用需要的时间较长，这段时间叫做突触延搁。

【典题演示2】（2010南宁市模拟）为研究高等动物的神经调节，科学家进行相关实验。

请回答下列有关问题：（1）在蛙的坐骨神经表面放置两个电极，连接到一个电表上（电表指针偏转方向代表电流方向）。

静息时，电表没有测出电位差(如下图中①所示)。

若在图①所示神经右侧的相应位置给予一适当的刺激，则电流表指针偏转的顺序依次为B→ 。

①AC B依据所观测到的电流表指针偏转情况，绘制出的电流变化情况曲线是下图中的 。

电极分别刺激传入神经和骨骼肌，同时用电流表分别记录传出神经的电流变化情况该实验表明：在一个神经元内，兴奋是以 的形式沿着神经纤维传导的。

（2）某反射弧结构完整，效应器为骨骼肌。

科研人员用电极分别刺激传入神经和骨骼肌，同时用电流表分别记录传出神经的电流变化情况，则两次电流表的偏转情况依次为 、 。

（3）某研究人员通过实验分离获得两个蛙的心脏：第一个蛙心带有完整神经，第二个蛙心通过手术剔除全部神经。

将两个蛙心都装上蛙心插管，并充以少量“任氏液”。

持续刺激第一个蛙心脏的神经几分钟，发现心跳加速；随即将其中的任氏液吸出并转移到第二个未被刺激的蛙心脏内，发现后者的跳动也加速了。

实验中的“任氏液”相当于蛙体内的 （填成分名称），以维持蛙心正常的生理功能。

根据该实验，可以作出的推断为 。

解析：（1）本题考查兴奋在神经纤维上的传导与神经元之间的传递的机理，在图①所示神经右侧的相应位置给予一适当的刺激，兴奋先传到b 点，b 点膜上表现为外负内正，而此时兴奋未传到a 点，a 点膜上仍为外正内负，这时a 、b 两点存在电位差，电流方向为正电荷移动的方向，为a 到b 。

指针向右偏转，当兴奋传出b 点，b 点膜外又恢复了正电位，兴奋在a 、b 之间传播时，，a 、b 两者之间的电位差为零，指针归零，如图B 。

当兴奋传至a 点时，膜上表现为外负内正，此时b 点为正电位，b 、a 之间存在电位差，电流方向为b 到a ，指针向左偏转，如图C，当兴奋传出a点时，a点又恢复了外正内负，a、b两点电位差为零。

指点针又归零。

（2）指针偏转两次方向相反，电流表分别记录传出神经的电流变化情况应为如C图的情况。

（3）兴奋在神经元之间或神经元与肌细胞间为单向传递，刺激骨骼肌，不会在传出神经上检测到电位变化。

（4）神经元由突触前膜分泌神经递质作用于下一个神经元或肌细胞的突触后膜，使下一个神经元或肌细胞兴奋或抑制。

答案：（1）A→B→C（→B） C 局部电流（或电信号）（2）偏转不偏转（3）组织液（或内环境、组织细胞生活的液体环境）神经接受刺激产生兴奋后，会分泌某种化学物质（神经递质），引起心脏兴奋而（加速）跳动【变式训练2】（09年江苏高考·2）．下列有关神经兴奋的叙述，正确的是A．静息状态时神经元的细胞膜内外没有离子进出B．组织液中Na+浓度增大，则神经元的静息电位减小C．突触间隙中的神经递质经主动运输穿过突触后膜而传递兴奋D．神经纤维接受刺激产生的兴奋以电信号的形式传导解析：本题着重考查了兴奋的产生和传导的相关知识。

解决本题的关键在于理解静息电位和动作电位的形成。

解析过程：静息状态时，是神经细胞内的钾离子外流，呈现内负外正的电位状态；组织液中Na＋浓度增大时会加大神经元内外的电位差，静息电位会增大；神经递质通过和突触后膜上的受体接合引发突触后膜上电位的变化，不是通过主动运输实现的；兴奋在神经纤维上传导是以电信号的形式，在神经元之间的传导是借助突触完成的。

答案：D。

三、神经系统的分级调节和人脑的高级功能问题设计：1．人体的高级中枢与低级中枢有何区别与联系？提示：高级中枢位于大脑皮层上，掌管人体神经的高级活动。

低级中枢位于大脑皮层以下，掌管人体的低级生命活动，很多低级中枢活动受高级中枢控制。

2．知识归纳：(1)位于脊髓的低级神经中枢可以自主地控制一些反射行为，如眨眼反射、排尿反射、膝跳反射等。

(2)低级神经中枢受脑中相应的高级中枢的调控，如成人可有意识地控制排尿。

这样，相应器官、系统的生理活动，就能进行得更加有条不紊和精确。

(3)人脑的高级功能位于大脑表层的大脑皮层，是整个神经系统中最高级的部位。

它除了能够感知外部世界以及控制机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。

(4)语言功能是人脑特有的高级功能，它包括与语言、文字相关的全部智力活动，涉及到人类的听、说、读、写。

与这些功能有关的大脑皮层特定区域，称为言语区。

言语区分为书写中枢、运动性语言中枢(说语言中枢)、听性语言中枢、视性语言中枢(见下图)。

大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语功能障碍。

(见下表)受损功能区障碍症特征功能障碍症S区(运动性语言中枢) 不能讲话(听得懂、看得懂)运动性失语症W区(书写性语言中枢) 不能写字(听得懂、看得懂)失写症V区(视觉性语言中枢)看不懂失读症H区(听觉性语言中枢)听不懂(会写、会讲、会看) 听觉性失语症(5)动物不具有言语区，没有语言功能，只能对具体的声音、颜色、形状、气味等做出反射。

【典题演示3】（2009年海南卷改编）有关神经系统的叙述，正确的是A．小脑上有许多重要的生命活动中枢，如心血管运动中枢B．位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢C．只要有一个神经中枢被破坏，各种反射活动就停止D．高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调节作用解析：本题考查神经系统的组成和功能，小脑是重要的运动调节中枢，脑干上有许多重要的生命活动中枢，不同的反射活动神经中枢是不同的，一个神经中枢被破坏，只会使相应的反射活动丧失，而其他反射活动不会有影响。

呼吸中枢位于脑干不是大脑皮层。

答案：D【变式训练3】（08年广东高考生物卷·19）．某同学正在跑步，参与调节这一过程的神经结构有①大脑皮层②小脑③下丘脑④脑干⑤脊髓A．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．①②③④⑤解析：本题着重考查了人脑和脊髓的功能的相关知识。

解析过程：小脑是重要的运动调节中枢，脑干内有许多重要的生命活动中枢，如心血管中枢，呼吸中枢等。

大脑皮层是高级神经活动的结构基础，其上有运动、语言等高级中枢。

下丘脑是糖平衡、水盐平衡中枢，运动过程中，渗透压变化需要下丘脑进行调节。

脊髓是非条件反射的基础结构，大脑皮层通过控制脊髓完成高级反射，如躯体的肌肉收缩等。

答案：D。