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第二章 神经调节
第一步：单元学习目标整合
在了解神经系统的结构基础上，分析具体案例，阐明自主神经系统的作 用特点及意义。
通过多媒体展示神经细胞，归纳总结神经细胞的类型和特点，说明组成 神经系统的细胞的结构特点。
了解反射的概念，掌握完成反射的结构基础反射弧的基本机构及反射的大致过程。
掌握条件反射和非条件反射的概念，了解条件反射的建立过程及与非条件反射的关系，了解条件反射的消退的原因及实质。
阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导。
阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。
分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调，共同调控器官和系统的活动，维持机体的稳态。
举例说明中枢神经系统通过自主神经系统来调节内脏的活动。
简述语言活动和条件反射由大脑皮层控制的高级神经活动。
第二步：单元思维导图回顾知识
第三步：单元重难知识易混易错
（一）神经系统的基本结构
1. 神经系统的基本结构
各级中枢的功能：
大脑：皮层调节机体活动的最高级中枢。
小脑：有维持身体平衡的中枢。
脑干：有呼吸中枢等许多维持生命的必要中枢。
下丘脑：有体温调节中枢水平衡的调节中枢，还与生物节律等的控制有关。
脊髓：调节运动的低级中枢。
（二）神经元的结构与功能
（1）结构
树突：短而多，将兴奋传向细胞体。
轴突：长而少，将兴奋由细胞体传向周围。
神经纤维：由神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同组成。
细胞体：主要集中在脑和脊髓的灰质中，构成神经中枢。
（2）功能：接受刺激，产生兴奋，并传导兴奋。
（三）交感神经与副交感神经
交感神经 副交感神经
状态 人体处于兴奋状态时，活动占据优势 人体处于安静状态时，活动占据优势
循环器官 心跳加快；内脏、皮肤等血管收缩 心跳减慢
呼吸器官 支气管扩张 支气管收缩
消化器官 抑制胃肠蠕动及消化腺的分泌活动 促进胃肠蠕动及消化液的分泌
眼 瞳孔扩张 瞳孔收缩；促进泪腺分泌泪液
皮肤 立毛肌收缩；汗腺分泌汗液增加 ——
代谢 促进肾上腺髓质分泌肾上腺素；促进糖原分解 促进胰岛素分泌
联系 在交感神经和副交感神经的作用下，可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化。
（1）自主神经系统由交感神经和副交感神经组成它们都属于外周神经系统中传出神经的一部分。
（2）交感神经的活动一般比较广泛，主要作用是促进机体适应环境的急剧变化，如剧烈肌肉运动、窒息、大量失血或寒冷等情况。
（3）副交感神经的活动比较局限，在机体处于安静状态时增强，主要作用是保护机体、休整恢复、促进消化、积蓄能量以及加强排泄和生殖功能。
（四）反射的概念
1. 概念：反射是指在中枢神经系统的参与下，机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。
2. 条件反射和非条件反射：
非条件反射 条件反射
形成时间 生而有之（先天性的、种族性的，数量有限） 学而得之（后天性的、个体性的）
参与反射的中枢 低级中枢（小脑、脑干和脊髓等） 最高级中枢（大脑皮层）
举例 眨眼反射、膝跳反射、排尿反射 老马识途、画饼充饥
相互关系 条件反射的形成必须以非条件反射为基础，必须有大脑皮层的参与。条件反射需要不断用非条件刺激强化才能稳定，否则将不断减弱甚至消退。
（五）条件反射的形成
1. 建立过程：用无关刺激（如铃声）单独作用几秒钟，再用非条件刺激（如进食）跟它结合，两者共同作用一定时间。结合若干次以后，单独使用无关刺激，就能引起原来由非条件刺激引起的反应（如分泌唾液），这里铃声已经变成分泌唾液的条件刺激，条件反射就形成了。
2. 意义：条件反射使机体具有更强的预见性灵活性和适应性，大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。
3. 条件反射的消退：
（1）定义：如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激，条件反射就会逐渐减弱，以至最终完全不出现，这是条件反射的消退
（2）机理：中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号。
因此，条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系，是一个新的学习过程，需要大脑皮层的参与。
（六）反射弧的组成
1. 概念：完成反射的结构基础。
2. 组成示意图：
（1）感受器：感觉神经末梢。
（2）传入神经：即感觉神经元，直接与感受器相连。
（3）神经中枢：调节人体的某一项生理功能的结构。
（4）传出神经：即运动神经元，直接与效应器相连。
（5）效应器：传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
3. 反射弧受损分析：
（1）感受器、传入神经或神经中枢受损，受到刺激后都既无感觉又无效应，但作用机理不同。
感受器受损后，无法产生兴奋。
传入神经受损后，兴奋可以产生，但无法传至神经中枢。
神经中枢受损后，无法实现兴奋的分析与综合，也无法将兴奋传递给传出神经。
（2）传出神经或效应器受损刺激感受器后有感觉无效应，但两种情况的作用机理也不相同。
传出神经受损，由神经中枢发出的兴奋无法经过传出神经传至效应器，故无效应。
若效应器受损，神经中枢发出的兴奋能传至效应器，但因为效应器功能受损无法产生效应
（七）兴奋在神经纤维上的产生及传导
1. 兴奋的产生与传导：
（1）
（2）传导形式：电信号（局部电流）
膜内局部电流方向：兴奋部位→未兴奋部位
膜外局部电流方向：未兴奋部位→兴奋部位
（3）传导方向：兴奋区→两侧未兴奋区。
（4）兴奋传导方向与膜内局部电流的方向相同，与膜外局部电流的方向相反。
（八）突触传递的过程及特点
1. 兴奋在突触处传递的过程：信号转变：电信号→化学信号→电信号
2. 兴奋在突触处传递的特点：
（1）单向传递：神经递质只能由突触前膜释放，经过突触间隙作用于突触后膜。
（2）突触延搁：兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢。这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元，需要经历神经递质的释放、扩散及对突触后膜作用的过程所以交数量的多少决定着某反射所需时间的长短
（3）总和：通常兴奋性突触每兴奋一次，并不足以触发突触后神经元兴奋。但是，同时传来的一连串兴奋，或者是许多突触前神经末梢同时传来一排兴奋，引起较多的神经递质释放，就可以使突触后神经元兴奋，这种现象就叫作总和。
（4）对内环境变化的敏感性：突触对内环境的变化非常敏感，缺氧、二氧化碳浓度增大或酸碱度的改变等，都可以改变突触部位的传递活动
（5）对某些药物敏感：突触后膜上的受体对神经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。
（九）神经系统的分级调节
1. 低级中枢与高级中枢的关系：一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。
（1）大脑皮层是机体活动的最高级中枢，所有的感觉（触听、视等）均在大脑皮层形成。
（2）脊髓具有传导功能，同时也是许多简单反射活动的神经中枢。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
（3）低级神经中枢受脑中相应的高级神经中枢的调控，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。
2. 神经系统对躯体运动的分级调节
（1）调节方式：反射。
（2）参与调节的神经结构：大脑皮层、脑干、脊髓。
脊髓是机体运动的低级中枢，大脑皮层是最高级中枢，脑干是连接低级中枢和高级中枢的结构。
（3）躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区，而且大脑皮层运动代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，皮层代表区范围的大小与躯体运动的精细程度相关。
3. 神经系统对内脏活动的分级调节
（1）调节方式：反射。
（2）参与调节的神经结构
脊髓是调节内脏活动的低级中枢，通过它可以完成简单的内脏反射活动，如排尿、排便、血管舒缩等。如果没有高级中枢的调控，排尿反射也可以进行，但排尿不完全，也不受意识控制。
脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢，如调节呼吸运动的中枢、调节心血管活动的中枢等，一旦受到损伤，各种生理活动即失调，严重时呼吸或心跳会停止。
下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，它也使内脏活动和其他生理活动相联系，以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。
大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，它对各级中枢的活动起调整作用，这使得自主神经系统并不完全自主。
（十）人类大脑皮层言语区的功能区分
1.大脑皮层的言语区
2.言语区受损的症状
言语区 功能障碍症 患病特征
运动性言语区 （S区） 运动性失语症 患者可听懂别人讲话和看懂文字，但自己不会讲话，不能用词语表达思想
听觉性言语区 （H区） 听觉性失语症 患者能看懂文字，能讲话、书写，听觉也正常，但听不懂话的含义
视觉性言语区 （V区） 失读症 患者的视觉无障碍，能讲话、书写和听懂别人讲话，但看不懂文字的含义，即不能阅读
书写性言语区 （W区） 失写症 患者可听懂别人讲话和看懂文字，也会讲话，手部运动正常，但失去书写、绘图能力
（十一）人脑的高级功能——学习与记忆
概念：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。
基础：脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
建立过程：通过条件反射。
记忆的阶段
感觉性记忆：有效作用时间往往不超过1秒，所记的信息并不构成真正的记忆。
第一级记忆：保留时间仍然很短，从数秒到数分钟。
第二级记忆：持续时间从数分钟到数年不等，储存的信息可因之前或后来的信息干扰而遗忘。
第三级记忆：有些信息通过长年累月地运用则不易遗忘就储存在第三级记忆中，成为永久记忆。
第四步：单元核心素养对接高考
【2022·浙江】听到上课铃声，同学们立刻走进教室，这一行为与神经调节有关。该过程中，其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。
下列关于该过程的叙述，错误的是( )
A.此刻①处Na+内流，②处K+外流，且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时，波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动，只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③④处，指针会发生偏转
【答案】A
【解析】本题考查动作电位的形成与传导过程。①处即将恢复静息电位，K+外流，②处即将产生动作电位，Na+内流，且两者均不需要消耗能量，A项错误；动作电位沿着神经纤维传导时，其电位不会随传导距离的增加而衰减，即波幅一直稳定不变，B项正确；反射弧中，兴奋在神经纤维的传导是单向的，由轴突传导到轴突末梢，故②处产生的神经冲动，只能沿着神经纤维向右侧传播出去，C项正确；若将电表的两个电极分别置于③④处，兴奋传至③④处时，指针会发生偏转，且是两次方向相反的偏转，D项正确。
【2022·河北】皮肤上的痒觉、触觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节（DRG）的感觉神经元传入脊髓，整合、上传，产生相应感觉。组胺刺激使小鼠产生痒觉，引起抓挠行为。研究发现，小鼠DRG神经元中的PTEN蛋白参与痒觉信号传递。为探究PTEN蛋白的作用，研究者进行了相关实验。
回答下列问题：
（1）机体在________产生痒觉的过程________（填“属于”或“不属于”）反射。兴奋在神经纤维上以________的形式双向传导。兴奋在神经元间单向传递的原因是________。
（2）抓挠引起皮肤上的触觉、痛觉感受器________，有效________痒觉信号的上传，因此痒觉减弱。
（3）用组胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮肤，结果如图。据图推测PTEN蛋白的作用________是机体对外源致痒剂的敏感性。已知PTEN基因敲除后，小鼠DRG中的TRPV1蛋白表达显著增加。用组胺刺激PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠，据图中结果推测TRPV1蛋白对痒觉的影响是________。
【答案】（1）大脑皮层；不属于；电信号（神经冲动）；神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜
（2）兴奋；抑制
（3）减弱；促进痒觉的产生
【解析】（1）所有感觉的形成部位均是大脑皮层，故机体在大脑皮层产生痒觉；反射的完成需要经过完整的反射弧，机体产生痒觉没有经过完整的反射弧，不属于反射；兴奋在神经纤维上以电信号（神经冲动）的形式双向传导；由于由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，故兴奋在神经元之间只能单向传递。
（2）抓挠行为会引起皮肤上的触觉、痛觉感受器兴奋，有效抑制痒觉信号的上传，因此痒觉减弱。
（3）分析题意，本实验的自变量是PTEN和TRPV1基因的有无，因变量是30分钟内抓挠次数，据图可知，与正常小鼠相比，PTEN基因敲除小鼠的抓挠次数明显增加，说明PTEN基因缺失会增加小鼠的抓挠次数，即增加小鼠对痒觉的敏感性，据此推测PTEN基因控制合成的PTEN蛋白是减弱机体对外源致痒剂的敏感性，进而抑制小鼠的痒觉；而PTEN基因和TRPV1基因双敲除的小鼠与正常小鼠差异不大，说明TRPV1基因缺失可减弱PTEN缺失基因的效果，即会抑制小鼠痒觉的产生，即TRPV1基因控制合成的TRPV1蛋白可促进痒觉的产生。
【2022·海南】人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化（ALS）是一种神经肌肉退行性疾病，患者神经肌肉接头示意图如下。回答下列问题。
（1）轴突末梢中突触小体内的Ach通过____________方式进入突触间隙。
（2）突触间隙的Ach与突触后膜上的AchR结合，将兴奋传递到肌细胞，从而引起肌肉____________，这个过程需要____________信号到____________信号的转换。
（3）有机磷杀虫剂（OPI）能抑制AchE活性。OPI中毒者的突触间隙会积累大量的__________，导致副交感神经末梢过度兴奋，使瞳孔_________。
（4）ALS的发生及病情加重与补体C5（一种蛋白质）的激活相关。如图所示，患者体内的C5被激活后裂解为C5a和C5b，两者发挥不同作用。
①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞，后者攻击运动神经元而致其损伤，因此C5a－C5aR1信号通路在ALS的发生及病情加重中发挥重要作用。理论上使用C5a的抗体可延缓ALS的发生及病情加重，理由是________________________________________________。
②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物，引起Ca2＋和Na＋内流进入肌细胞，导致肌细胞破裂，其原因是____________________________。
【答案】（1）胞吐
（2）收缩；化学；电
（3）Ach；收缩加剧
（4）C5a的抗体能与C5a发生特异性结合，从而使C5a的抗体不能与受体C5aR1结合，不能激活巨噬细胞，减少对运动神经元的攻击而造成的损伤；Ca2＋和Na＋内流进入肌细胞，会增加肌细胞内的渗透压，导致肌细胞吸水增强，大量吸水会导致细胞破裂。
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