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(共23张PPT)
第5节 人脑的高级功能
迷路
问题探讨
阿尔茨海默病是老年人群常见的一种疾病，主要表现为患者逐渐丧失记忆和语言功能，计算和推理等思维能力受损（如：迷路），情绪不稳定。研究发现，该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。
1.上述资料说明人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能？
人脑具有记忆、语言、思维、情绪等功能
2.人的大脑有哪些区别于动物大脑的高级功能？
大脑皮层具有言语区，具有语言功能。利用语言，人类能进行抽象思维，具有意识。有些动物也能对语言刺激作出反应，那是人类训练的结果，是简单的模仿和强化记忆的结果。
基本功能
高级功能
感知外部世界
控制机体的反射活动
语言
学习和记忆
思维
主动适应环境
人的大脑有很多复杂的高级功能，因为大脑皮层有140多亿个神经元组成，组成了许多神经中枢，是整个神经系统中最高级的部位。
书写性语言中枢
W区
视觉性语言中枢
V区
运动性语言中枢
S区
听觉性语言中枢
H区
一、语言功能
语言文字是人类社会信息传递的主要形式，也是人类进行思维的主要工具。语言功能是人脑特有的高级功能，它包括与语言、文字相关的全部智能活动，涉及人类的听、说、读、写。
人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的,这些特定区域叫言语区。
大脑皮层的语言功能特点
资料1：一位病人能听懂别人讲话，能用面部表情和手势同别人交流思想，可是说话非常困难。经检查发现，病人与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常，病人死后经解剖学发现，他的大脑左半球额叶后部S区发生病变。
资料2：一位病人能主动说话，听觉也正常，但他听不懂别人说话，连自己的话也听不懂。病人死后，研究者发现他的大脑左半球的H区有病变。
思考 讨论
S区损伤：不能讲话(听得懂、看得懂)
H区损伤：听不懂(会写、会讲、会看)
讨论1：W区与S区接近躯体的运动中枢，V区接近视觉中枢，H区接近听觉中枢，这样的分布能给你什么联想？
言语区中的W区与书写有关，S区与讲话相关，这两个区都与运动中枢接近；V区与看懂文字相关，它接近视觉中枢；H区与听懂话语相关，它接近听觉中枢。“写”与“讲”是两种不同的语言表达方式，属于“运动”性的。这使人联想到，这两个言语区可能是从运动中枢演化而来的。V区的看懂与视觉相关，H区的听懂与听觉相关，这两个区使人联想到，它们可能分别是由视觉中枢与听觉中枢演化而来的。
资料：语言的脑功能定位
看单词、听单词、说单词、联想生成单词所对应的脑血流量扫描成像图。 红、黄、绿和蓝色表示血流量从大到小。
（PPT中图片引自：《神经科学：探索脑》（第2版）中文版，Bear M.F.，Connors B.W., Paradiso M.A.著；王建军主译。632页）
图A，为了看清楚单词，枕叶部分的脑血流量很大
图B中，当我们听到某一单词时，颞叶上部大脑皮层区域非常活跃
图D,联想生成单词,大脑皮层的额叶中下部、颞叶的后部比较活跃，这说明听觉语言需要在这些区域进行加工和处理，再输出相应的信号给运动中枢。
小结：言语区受损后的症状
受损中枢 联想记忆 受损后病症 病症症状
失写症 病人可听懂别人的谈话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但不能写字、失去书写、绘图能力
运动性失语症 病人可以看懂文字,也能听懂别人讲话,但自己却不能讲话（可发声）
听觉性失语症 病人能讲话、书写,也能看懂文字,能听懂别人发音,但不懂其含义,病人可以模仿别人说话,但不能听懂话
失读症 （视觉性失语症） 病人的视觉无障碍,但不能看懂文字的含义,即不能阅读
W区
Write
S区
Speak
H区
Hear
V区
View
讨论2：大脑皮层的语言中枢有什么特点？
大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域，不同的区域既有分工，也有联系，共同负责人类复杂的语言功能。
大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球，逻辑思维主要由左半球负责。
大多数人的大脑右半球主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别等。
尽管歌德、居里夫人、莫扎特等名人都惯用左手，美国前七任总统中，有4位也是左利手。但这也只能代表，左利手和右利手都具有成大器的潜质。近年的研究显示，左利手与右利手的智商几乎是相差无几的
1.学习与记忆的含义：是指神经系统不断地接受______，获得新的______、______和积累______的过程。
2.学习与记忆的基础：同脑的其他高级功能一样，学习和记忆也不是由单一脑区控制的，而是由__________和__________参与。
二、学习与记忆
刺激
行为
习惯
经验
多个脑区
神经通路
大脑皮层萎缩
阿尔茨海默病患者的大脑变化
大脑皮层萎缩
海马萎缩
正常人 轻度阿尔茨海默病患者 重度阿尔茨海默病患者
海马
外侧沟
学习和记忆的脑功能定位：
大脑皮层联络区；海马及其邻近结构等；其他脑区：丘脑、杏仁核等；
3.人类的记忆过程（四个阶段）
感觉性
＜1
运用
数分钟至数年
永久
2000年诺贝尔生理与医学奖获得者 Kandel
加利福尼亚海蜗牛
他发现短时记忆和长时记忆都与突触和神经递质有关，神经递质释放的越多，海蜗牛的学习和记忆能力就越强。从神经生物化学角度来看，学习和记忆和脑内的物质合成及代谢有关，尤其是和脑内的蛋白质的合成有关。
资料：
4.学习与记忆的本质：
涉及脑内__________的作用以及某些种类________的合成。
神经递质
蛋白质
即时的信息交流
海马
突触形态及功能
新突触
新突触建立
突触后膜受体数量增加
树突末端
艾宾浩斯遗忘曲线，如图所示，遗忘是不断发生的，但遗忘的速度先快后慢。在记忆内容达到背诵之后的20分钟，记忆保持量锐减到58.2％, 9h后和1天后比较接近，约为原记忆量的1/3，6天后仅为25.4%, 但是在6天到31天的这段时间里遗忘的速度很慢。如果经过每次复习，我们能将记忆量恢复到100%
资料：艾宾浩斯遗忘曲线
刚才提到的几个时间点就是很好的复习时间，因此每节课结束时进行本节小结，学习当天晚上的知识回顾，间隔一天之后的再次复习以及每周周末的学习总结等都是非常重要的复习时间和策略。
(1)概念：情绪是人对环境所作出的反应。也是大脑的高级功能之一。
(2)表现：
开心、兴奋、对生活充满信心
失落、沮丧、对事物失去兴趣
精神压力、生活挫折、疾病、死亡
消极情绪
抑 郁
抑郁症
好转
好转
自我调适，
别人支持，心理咨询
好转
影响工作、学习、生活
专业治疗
产生
积累
得不到缓解
与社会的联系：抑郁与抑郁症
三、情绪
抑郁与抑郁症的比较
抑郁 抑郁症
持续时间
严重程度
缓解途径
一般不超过两周
持续两周以上而得不到缓解
相对较轻
程度严重，影响工作、学习和生活，严重时甚至使患者产生自残或自杀等消极行为
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。当情绪波动超出自己能够调节的程度时，应向专业人士咨询。
2.抗抑郁药的作用原理
突触
可选择性地抑制突触前膜对5－羟色胺的回收
抗抑郁药一般都通过作用于______处来影响神经系统的功能。如被称为5－羟色胺再摄取抑制剂的药物，________________________________，使得突触间隙中5－羟色胺的浓度维持在一定水平，有利于神经系统的活动正常进行。
观察图片，你能表述5-羟色胺再摄取抑制剂的作用原理吗？
课后作业
一、 概念辨析
判断下列表述是否正确:
人类语言活动中的听、说、读、写分别 由大脑皮层不同的区域控制，它们相互独立。( )
(2 )经常运用已学过的生物学概念去解释相 关的生命现象，概念就不容易遗忘。 ( )
√
√
二、 拓展应用
1.在记忆英文单词时，有人认为，安静的环境有利于记忆；也有人认为，舒缓的轻音乐有利 于记忆。
（1)你认为哪种环境更有利于对单词的记忆？提出你的假设。
（2)设计实验证明你的假设。
(3)如果你得出的结论与别的同学不同，你对此有何看法？
提示:
（1）不同的人假设可能不同，有些人可能认为安静环境有利于
记忆，有些人可能认为舒缓的音乐有利于记忆，依据自身特点提出相应假设即可。
（2）可分别创设安静环境、舒缓音乐环境，记忆相同的单词，然后检测记忆效果。
（3）个体之间的学习和记忆能力可能存在一定的差异。
二、 拓展应用
2.有的同学经常熬夜学习，请査阅资料并结合亲身的经历，谈一谈这样做的危害。
提示:
（1）睡眠不足，白天上课打盹、注意力不集中、走神。
（2）学习效率低，记忆力减退。
（3）容易疲劳，机体免疫力降低。
脑机接口是在人或者动物脑与外部设备间创建直接的连接通路。单向的脑机接口允许外部设备接受脑传来的信号或者发送信号到脑，但不能同时接收和发送信息。双向的脑机接口允许脑和外部设备之间进行双向的信息交流。
目前应用最成熟的脑机接口是人工耳蜗。人工耳蜗接受声音信息并转变为电信号，随后通过电极阵列刺激听神经，听神经将信号传至大脑产生听觉。
如果让你设计一个人工耳蜗，你觉得最最关键的环节应该是什么？
科学技术社会——脑机接口
模拟声音的信号特征：
频率如何编码？元音如何编码等？
科学家已经能够使用神经集群记录技术实时捕捉皮层中的复杂神经信号，并利用这些信号来控制外部设备。
假如通过脑机接口能够解读人的脑中的所有活动，比如你可能突然涌起的一个不良冲动，警察根据广泛联系网络了解到你的想法，并逮捕了你。你认为这种预防可能犯罪的做法是否合适？
科学技术社会——脑机接口

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