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人教版 生物（高中）
第5节 人脑的高级功能
本节聚焦
一、人脑有哪些重要的高级功能？
二、学习与记忆的过程是怎样的？
三、在日常生活中，如何克服消极情绪、维持情绪稳定？
阿尔茨海默病（AD)是进行性发展的神经系统退行性疾病，可分为早老性痴呆和老年性痴呆。AD以渐进性记忆障碍，认知功能障碍、人格改变以及语言障碍等症状为特征。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。
思考：
1.上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能？
2.人的大脑有哪些区别于动物大脑的高级功能？
人脑具有记忆、语言、思维、情绪等功能
人脑大脑皮层具有言语区，具有语言功能。利用语言，人类能够进行抽象思维，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
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
（中央前回）
躯体运动中枢
（中央后回）
躯体感觉中枢
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。
人的大脑有感知外部世界和控制机体的反射 、语言、学习、记忆和情绪等方面的高级功能。
基本功能
高级功能
感知外部世界
控制机体的反射活动
思维
学习和记忆
语言
长大的狼孩只能嚎叫不会说话但2～3岁甚至更小的幼儿左脑受损经过训练也能正常说话，为什么？
人类的语言中枢主要是在后天实践生活中逐渐形成的
一、语言功能
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
人脑的高级功能
中枢名称 受损后的病症 症状
书写性语言中枢（W区） 失写症 病人能看懂文字，也能听懂别人讲话，也会讲话，手部运动正常，但失去书写、绘图能力
运动性语言中枢（S区） 运动性失语症 病人能看懂文字，也能听懂别人讲话，但自己缺不会说话
听觉型语言中枢（H区） 听觉性失语症 病人能讲话、书写，也能懂文字，能听到别人发音，但不懂其含义，病人可以模仿别人说话，但往往是答非所问
视觉性语言中枢（V区） 失读症 病人的视觉无障碍，但看不懂文字的含义，即不能阅读
大脑皮层的语言功能特点
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。
思考 讨论
大脑皮层的语言功能特点
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。
思考 讨论
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。
1、概念：学习与记忆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。条件反射的建立也就是动物学习的过程。
2、特点：学习和记忆不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通
路参与。
二、学习与记忆
3、结构基础：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。
4、人类记忆过程的四个阶段
（1）感觉性记忆：
感觉性记忆是转瞬即逝的，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。感觉性记忆的信息大部分迅速消退，如果对于某一信息加以注意，如老师讲话的听觉刺激，或书本上文字的视觉刺激，则可以将这个瞬时记忆转入第一级记忆。
（2）第一级记忆：
第一级记忆保留的时间仍然很短，从数秒到数分钟，如临时记住某个验证码。第一级记忆中的小部分信息经过反复运用、强化，在第一级记忆中停留的时间延长，这样就很容易转入第二级记忆。
（3）第二级记忆：
第二级记忆的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。想要长久地记住信息，可以反复重复，并将新信息与已有的信息整合。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。
（4）第三级记忆：即永久记忆，如对自己姓名的记忆。
5、记忆形成机理
（1）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。
（2）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。
注意：学习与记忆是两个有密切联系的神经活动过程，二者很难分开，任何学习过程都包含着记忆，学习是记忆的基础，记忆是学习的效果，没有学习和记忆，人的智力就不能得到发展。
遗忘曲线由德国心理学家艾宾浩斯(H.Ebbinghaus)研究发现，描述了人类大脑对新事物遗忘的规律。人体大脑对新事物遗忘的循序渐进的直观描述，人们可以从遗忘曲线中掌握遗忘规律并加以利用，从而提升自我记忆能力。该曲线对人类记忆认知研究产生了重大影响。
在学习过程中，对一种材料达到一次完全正确地背诵后仍然继续学习，叫做过度学习。适当的过度学习可以使学习的材料保持得更好。研究结果表明，适当限度的过度学习比刚能背诵的效果好，但如果超过这个限度，其保持效果不再增加。如学习四遍后恰能背诵，则再学习两遍效果最好，但再学习效果则适得其反，对人的身心造成危害。
一般记住后，在5分钟后重复一遍，20分钟后再重复一遍，1小时后，12小时后，1天后，2天后，5天后，8天后，14天后就会记得很牢。
学习与记忆的方法
三、情绪
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
当人们遇到精神压力、生活挫折、疾病、死亡等情况时,常会产生消极的情绪。当消极情绪达到一定程度时,就会产生抑郁。抑郁通常是短期的,可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。如果持续两周以上，则应咨询精神心理科医生以确定是否患有抑郁症。
3、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。
抗抑郁药一般都通过作用于突触处影响神经系统的功能。例如，被称为5-羟色胺再摄取抑制剂的药物，可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收，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。
相关信息
抑郁症是躁狂抑郁症的一种发作形式，以情感低落、思维迟缓、以及言语动作减少，迟缓为典型症状。抑郁症严重困扰患者的生活和工作，给家庭和社会带来沉重的负担，约15%的抑郁症患者死于自杀。世界卫生组织、世界银行和哈佛大学的一项联合研究表明，抑郁症已经成为中国疾病负担的第二大病。
1.调节情绪的方法有哪些？
（1）用表情调节情绪：烦恼时，用微笑来调节情绪，可能是个很
好的选择。
（2）人际调节：情绪不好时，可以向周围的人求助，和朋友聊天
，娱乐会让你暂时忘记烦恼。
（3）环境调节：情绪不好时，可以去那些曾开心过的地方，会促
使你想起愉快的事情。
（4）认知调节：可以通过改变认知来改变情绪。
（5）回避引起情绪的问题：情绪不好时，可以选择逃避问题，不
去想它，待情绪稳定后再去解决。
课堂练习
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
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
1.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( )
B
2.下列有关人脑的功能的说法错误的是( )
语言功能是人脑特有的高级功能，涉及语言文字有关的
人类的听、说、读、写
B. 瞬时记忆可在注意的条件下形成短期记忆，再经重复刺
激形成长期记忆
C. 生物学科考试专心答题时，与之有关的高级中枢是言语
区的 V 区和 W 区
D. 言语区的 S区损伤后患者不能讲话，V区受损后患者不能
形成视觉
D
3.2020年10月，Biospace报道，英国伦敦帝国理工学院对84285名新冠肺炎患者做了一项“大不列颠智力测试”研究，结果发现感染新冠病毒与严重认知障碍（记忆空白、注意力下降、器官功能下降）相关，住院患者表现出更严重的认知衰退症状。下列有关说法正确的是( )
A.学习和记忆属于人脑的高级功能，与脑内蛋白质合成无关
B.注意力下降，将会影响瞬时记忆转换至短时记忆过程
C.大脑皮层具有语言等高级功能，大多数人主导言语功能的区域在大脑右半
球
D.大脑皮层虽然可控制机体反射活动，但是对外部世界感知不属于其功能范
畴
B
4.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.长期记忆可能与新突触的建立有关
B.经常用已学过的生物学概念解释相关的生物学现象，概念
就不容易遗忘
C.人可以调整自己的情绪，长期情绪低落可能导致抑郁症
D.生物考试中，需要大脑皮层言语区的H区和W区参与
D
1、下列关于人体大脑结构和功能的叙述,错误的是 (　　)
A.大脑皮层是高级神经中枢
B.语言功能是人脑特有的高级功能
C.婴幼儿易发生夜间遗尿是因为大脑发育尚未完善,对脊髓排尿反射中枢控制能力弱
D.大脑运动性言语区受到损伤后,病人看不懂文字、听不懂别人谈话,能口头表述
D
教材课后习题
2、人的学习和记忆是脑的高级功能,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
B
教材课后习题
3、5-羟色胺是一种与睡眠调控有关的兴奋性神经递质,它还与人的多种情绪状态有关。如果神经元释放5-羟色胺数量不足,将会引起抑郁症。下列叙述错误的是 (　　)
A.5-羟色胺与突触后膜的受体结合后,突触后膜电位发生改变
B.5-羟色胺是小分子有机物,以主动运输的方式释放到突触间隙
C.氯西汀可以减缓突触间隙5-羟色胺的清除,故可用于治疗抑郁症
D.麦角酸二乙基酰胺特异性阻断5-羟色胺与其受体结合,会加重抑郁症
B
教材课后习题
1、
（1）两种假设均可，有合理的依据即可。若认为无关信息会干扰记忆，可假设安静的环境有利于记忆；若认为记忆不是由单一脑区控制，舒缓的音乐有利于刺激不同的脑区而促进记忆，可假设舒缓的音乐有利于记忆。
（2）设计实验时，需要有对照，无关变量必须保持一致。例如，选择年龄基本相同的测试对象若干，随机分成两组，一组在安静的环境中，另一组在舒缓的音乐环境中。在同样的时间内测试两组被试者记忆的单词量。测试的单词中需要记忆的字母数应该相同，两组被试者对于单词的熟悉程度（如是否带有词根、词缀，是否组成词等）也应该相同。
教材课后习题
（3）如果结论不同，可能是与记忆相关的神经系统存在着个体的遗传或发展的差异；也可能是测试过程中对条件的控制有所不同，存在误差。
2、例如，熬夜会影响睡眠，影响神经系统发育，容易导致视觉疲劳和机体免疫力下降等。
教材课后习题

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