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第2章 神经调节
第5节人脑的高级功能
一、单选题
1．人的大脑是整个神经系统中最高级的部位，大脑皮层有140多亿个神经元存在，组成了许多神经中枢，使大脑有很多复杂的高级功能。下列关于人脑高级功能的说法中正确的是（ ）
A．人脑的高级功能包括大脑皮层具有语言、学习和记忆等功能
B．患者若大脑S区受损则看不懂文字，若视觉中枢发生障碍则看不见文字
C．人的逻辑思维、语言、形象思维等主要由大脑左半球负责
D．学习过程中反复复习的刺激会使各种感官疲劳，不利于长时记忆的形成
2．在脑血管病患者群体中，右侧肢体偏瘫的患者常伴有失语症，而左侧肢体偏瘫的患者语言功能大都正常，患者所出现的失语症中，最常见的是运动性失语症（与W区、S区相关），其次是听觉性失语症（与H区相关）。下列相关叙述正确的是（　　）
A．右侧肢体偏瘫的患者常伴有失语症，说明人的语言中枢多位于大脑皮层左半球
B．听觉性失语症常表现为可看懂文字，能理解别人的话，但不能用语言表达自己
C．健康人大脑皮层的语言中枢，其各功能分区可单独完成各自控制的语言活动
D．某些动物可发出不同的声响来表达情感，说明它们也具有语言功能
3．对人脑高级功能的认识，能够引导我们提高学习效率，健康生活。下列叙述错误的是（　　）
A．此时你专心作答生物试题， 参与的高级中枢主要有大脑皮层W区和V区
B．春节假期有的人高兴饮酒后表现为语无伦次，与此生理功能相对应的结构是小脑
C．某同学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
D．抑郁通常是短期的，可以通过自我调适、身边人的支持及心理咨询好转
4．北京时间2024年7月28日16时，来自贵州毕节的谢瑜，为中国射击队摘下巴黎奥运会的第3金。精准射击离不开神经系统复杂而精巧的调控。下列关于神经调节的叙述，正确的是（　　）
A．大脑通过支配脊髓的活动来调节运动员的各项生命活动
B．比赛前的紧张、心跳加快是副交感神经活动占优势的结果
C．呼吸中枢、体温调节中枢和血糖调节中枢均位于下丘脑
D．射击运动员精准射击时，调节身体平衡的主要结构是小脑
5．海蜗牛在接触几次电击后，能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己；没有经过电击的海蜗牛则没有类似的防御行为。研究者提取被电击海蜗牛腹部神经元的RNA并将其注射到没有受过电击的海蜗牛颈部，发现后者也“学会”了防御，而对照组则没有此现象。下列叙述与该实验不符合的是（　　）
A．该实验有助于我们对动物记忆形成机制的研究
B．对照组的海蜗牛需要注射未被电击的海蜗牛腹部神经元的RNA
C．该实验说明动物记忆的形成是由某种RNA直接决定的
D．海蜗牛“获得记忆”可能与体内某种蛋白质的合成有关
6．先天性无痛症是一种遗传性感觉自律神经障碍。这种疾病类型的患者，其痛感的传导受到阻滞，即丧失了痛觉，但智力及冷热、震动、运动感知等感觉能力则发育正常。下列关于无痛症患者的叙述错误的是（ ）
A．人体产生痛觉的场所是大脑皮层，但无痛症患者不一定是大脑皮层痛觉中枢受损
B．患者的脊髓中有调节运动的低级中枢
C．患者的交感神经和副交感神经组成了外周神经系统
D．患者完全丧失痛觉意味着对有害刺激丧失了警觉，无法对痛觉作出正常反应以避开危险
7．青少年抑郁的发生与发展与多种变化有关，例如神经递质5-羟色胺（5-HT）的减少，下丘脑—垂体—肾上腺轴的失调以及海马区神经元发生异常。下列叙述错误的是（ ）
A．抑郁通常是短期、可以调节的，如果持续超过两周以上，可能发展为抑郁症
B．抑郁症表现为情感和情绪异常，记忆衰退等，情绪不属于人脑的高级功能
C．重度抑郁症患者有时听不懂话，与大脑皮层H区功能障碍有关
D．积极建立和维持良好的人际关系、适量运动都可以减少抑郁发生的可能
8．学习和记忆是脑的高级功能，人类的记忆分为短时记忆和长时记忆两种形式。下列说法错误的是（ ）
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．短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是海马区
C．长时记忆可能与新突触的建立有关，使两个神经元之间可直接传导电信号
D．通过重复可将短时记忆转化为长时记忆，有利宇获得知识的储存和再现
9．“一条大河波浪宽，风吹稻花香两岸……”，熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱。听歌和唱歌都涉及到人体生命活动的调节。下列说法错误的是（　　）
A．第三级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
B．唱歌时，需要有意识地控制“呼”与“吸”，换气的随意控制依赖分级调节
C．跑步、听歌等活动利于调节消极情绪，该过程和人脑的高级功能有关
D．听歌跟唱时该过程属于非条件反射活动
10．阿尔茨海默病患者常表现出认知、记忆、语言、日常生活能力的下降和行为障碍，研究发现大脑海马区神经元上的AMPA受体（神经递质Glu的一种受体）内化与长时记忆的遗忘有关，机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．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
B．神经递质Glu发挥作用后会被迅速降解或被突触前膜回收，以防止突触后膜持续性兴奋
C．AMPA受体的内化导致突触后膜上的AMPA受体数量减少，最终可能引起长时记忆的遗忘
D．若某阿尔茨海默病轻度患者看不懂文字、听不懂话，说明该患者大脑皮层言语区S区、W区受损
二、多选题
11．5-HT是一种能使人感受快乐的神经递质，一旦失调可引起抑郁症等精神类疾病。药物阿立哌唑可结合5-HT受体起抗抑郁作用，而药物TCA主要是改变5-HT浓度起抗抑郁作用。下列叙述正确的是（ ）
A．阿立哌唑可能激活5-HT受体，使5-HT与更多受体结合，增强该神经递质的兴奋作用来治疗抑郁症
B．药物TCA可能是通过增加5-HT在突触间隙的浓度，延长它们的作用时间来起抗抑郁作用
C．可研究药物促进5-HT的合成、释放或减少降解过程，以调节神经递质水平，改善抑郁症的症状
D．快乐是在大脑皮层产生的反射，属于大脑皮层的高级功能
12．对果蝇的研究发现,果蝇在接受训练后能记住并避开一种气味,训练的方法是使果蝇接触这种气味并伴随着电击。果蝇的这种记忆由一种被称为蕈形体神经元的细胞管理,如图1和图2。电击能将多巴胺传递给蕈形体神经元的神经细胞,引发一系列生化反应,最终存储了将电击与气味联系起来的记忆,但这段记忆很快就会被遗忘。研究表明,睡眠促进记忆的过程可能依赖于抑制主动遗忘的过程。至于多巴胺是启动记忆,还是清除记忆可能取决于环境,这方面的研究还有待于进一步深入。下列说法正确的是(　　)
注:DAMB受体和dDA1受体均为多巴胺受体。
A.果蝇避开某种气味的反射,是通过气味与无关刺激电击关联形成的
B.记忆和遗忘的过程,与蕈形体神经元上识别多巴胺分子的受体种类有关
C.睡眠促进记忆是因为睡眠会影响突触间隙中多巴胺的含量
D.与语言和情绪相同,记忆和遗忘也是人类特有的高级神经活动
三、非选择题
13．如图是体育运动对学习记忆的促进作用与蛋白质类神经营养因子（BDNF）关系的部分图解。请据图回答下列问题：
（1）运动应激能促进a过程，a过程是指BDNF基因的 ，突触小泡中的b物质是 。
（2）b物质与AMPA结合后兴奋传导至d处时，该处膜内电位的变化为 ，该处电位发生变化的原因是 。
（3）据图可知，BDNF具有 和激活突触后膜上相应受体的作用，从而促进兴奋在突触处的传递。若向大鼠脑室内注射抗BDNF的抗体，将导致突触间隙内b物质的含量 （填“增加”“不变”或“减少”）。
（4）已知某突触蛋白在海马区的密度和分布可间接反映突触的数量和分布情况。有实验表明，水迷宫训练后大鼠海马区该突触蛋白表达明显增强，大鼠学习记忆受损后该突触蛋白表达水平下降。由此推测，长时记忆可能与 的建立有关。
14．某同学行走时，足部突然踩到一根尖锐的钉子（这是一种伤害性刺激），迅速抬脚（屈反射），大叫一声哎呀。屈反射是一种保护性反射，它使肢体从伤害性刺激上缩回，以保护肢体不受损伤。图1表示屈反射的反射弧，图2为图1中神经元A和B的局部放大。请回答下列问题：
（1）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 。与大叫一声“哎呀”有关的是其中的 区。图2中结构③中的物质与⑥上的相关受体结合，形成 。
（2）图1所示反射弧中，兴奋在F上是以 的形式进行传导的。兴奋在神经细胞之间的传递是单方向的，其原因是 。
（3）兴奋传入神经中枢，经神经中枢的分析处理后，引发伸肌舒张，屈肌收缩，据此判断图1的①处神经纤维膜外的电位变化情况是 ，②处神经纤维膜外的电位变化情况是 。兴奋通过突触的速度比在神经纤维上的速度要慢得多，兴奋通过突触速度变慢的原因是： 。
（4）分析下列现象作答：
现象I：某同学的脚踩到尖锐的钉子迅速抬脚；现象II：某同学看到前面有尖锐的钉子而迅速抬脚。两个现象中的抬脚反应异同点比较见表，正确的有____________（多选）。
选项 比较项目 现象Ⅰ 现象Ⅱ
A 反射弧的完整性 完整 完整
B 是否需要大脑皮层参与 可以不要 一定需要
C 参与反射的神经元数量 多 少
D 抬脚相关肌细胞数量 多 少
A．A B．B C．C D．D
15．随着年龄的增加，认知能力（如记忆）减退的情况也逐渐加重。褪黑素（MEL）是由松果体产生和分泌的一种激素。已有研究显示，MEL可调节记忆的形成。科学家继续深入研究了MEL对长时记忆的影响和机理。
（1）记忆是神经系统的高级功能，需要中枢神经系统中 的参与才能形成，长时记忆可能与 有关。
（2）科学家首先开发了一种测量小鼠长时记忆的体系：在容器中放入2个相同的物品（A），将小鼠放入容器中1min后取出（训练）。24h后，取出容器中的1个A，在原来的位置放入另一种与A不同的物品（B），将小鼠放回答器中，观察小鼠探索两个物品的时间，计算鉴别指数（DI）=小鼠探索B的总时长/探索A和B的总时长（测试）。DI与长时记忆的强弱呈正相关，原因是
。当DI大致等于 （填“1”、“0.5”或“0”）时，表示小鼠几乎不具有长时记忆。
（3）向实验组小鼠注射一定量的MEL，经过训练后进行测试，得到图1所示结果。图中对照组应做的处理是 。结果说明，MEL可以
。
（4）MEL在体内可被代谢为AMK，药物N可抑制此代谢过程。用药物N处理小鼠，观察药物N对注射MEL和AMK后效果的影响，得到图2所示结果。由此可知，MEL调节长时记忆的机理是
。
1．【答案】A。【解析】人的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、记忆和情绪等方面的高级功能，A正确；患者若V区受损则看不懂文字，若视觉中枢发生障碍则看不见文字，B错误；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，C错误；学习过程中反复刺激各种感官，有助于新突触的建立，有助于长期记忆的形成，D错误。故选A。
2．【答案】A。【解析】大脑皮层对肢体运动的支配具有交叉性，右侧肢体偏瘫是由于大脑左侧半球受损引起的，而大多数人的语言中枢位于大脑左半球，所以右侧肢体偏瘫的患者常常伴有失语症，A正确；若患者可以看懂文字，能理解别人说的话，但是不能用语言表达思想，则为运动性失语症；若患者能说话，也能听到别人说话，但是却听不懂别人说话的内容，则为听觉性失语症，B错误；健康人大脑皮层的语言中枢，其各功能分区并不是孤立存在的，而是相互有密切的联系，C错误；语言功能是人脑特有的高级功能，是区别于其他动物的显著特征之一，D错误。故选A。
3．【答案】B。【解析】此时你专心作答生物试题， 参与的高级中枢主要有大脑皮层W区（会书写）和V区（看得懂），A正确；春节假期有的人高兴饮酒后表现为语无伦次，与此生理功能相对应的结构是大脑皮层的言语区，小脑主要与维持身体平衡有关，B错误；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，C正确；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，D正确。故选B。
4．【答案】D。【解析】大脑通过支配脊髓的活动来调节运动员的生命活动，但不是所有的生命活动均是由大脑通过支配脊髓来调控的，A错误；比赛前的紧张、心跳加快是交感神经活动占优势的结果，B错误；呼吸中枢位于脑干中，体温调节中枢和血糖调节中枢位于下丘脑，C错误；射击运动员精准射击时，调节身体平衡的主要结构是小脑，因为调节躯体平衡的中枢是小脑，D正确。故选D。
5．【答案】C。【解析】由题干信息分析，该实验为我们研究记忆形成的机制提供了方向，故本实验有助于帮助我们对动物记忆形成机制的研究，A正确；根据单一变量原则和对照性原则，本实验实验组的海蜗牛需要注射被电击海蜗牛腹部神经元的RNA，而对照组则是注射未被电击的海蜗牛腹部神经元的RNA，B正确；RNA能够指导蛋白质的合成，故本实验不能说明RNA直接决定了动物记忆的形成，可能说明海蜗牛“获得记忆”可能与体内某种蛋白质的合成有关，C错误，D正确。故选C。
6．【答案】C。【解析】人体产生痛觉的场所确实是大脑皮层，特别是大脑皮层的痛觉中枢。然而，无痛症患者并非一定是大脑皮层痛觉中枢受损，也可能是由于痛感的传导在之前的某个环节（如感受器、传入神经等）受到阻滞，导致痛觉信号无法到达大脑皮层，A正确；脊髓是脑与躯干、内脏之间的联系通路，它是调节运动的低级中枢，B正确；外周神经系统包括脑神经和脊神经，它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)，交感神经和副交感神经是传出神经，因此患者的交感神经和副交感神经只是外周神经系统的一部分，C错误；痛觉是一种重要的保护机制，它能够帮助我们感知并避开有害刺激。无痛症患者由于完全丧失了痛觉，因此无法对有害刺激产生警觉，也无法通过痛觉来作出正常的反应以避开危险。这可能导致他们在面对伤害时无法及时作出反应，从而增加受伤的风险，D正确。故选C。
7．【答案】B。【解析】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，A正确；情绪也是大脑的高级功能之一，B错误；大脑皮层H区发生功能障碍者听不懂别人的谈话，C正确；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，减少抑郁发生的可能，D正确。故选B。
8．【答案】C。【解析】蛋白质是生命活动的主要承担者，学习和记忆过程需要刺激不断发生，据此可推测学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些蛋白质的合成，A正确；记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程，短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是海马区，B正确；长期记忆与新突触的建立有关，使两个神经元之间联系增强，而不是直接联系，因为突触是神经元接触形成的结构，C错误；通过重复可将短期记忆转化为长期记忆，有利于获得知识的储存和再现，从而提高学习能力，D正确。故选C。
9．【答案】D。【解析】第三级记忆也就是长期记忆，可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关，A正确；换气的随意控制由大脑皮层和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现，B正确；情绪也是大脑的高级功能之一，分散注意力，例如跑步、听歌等，利于调节消极情绪，C正确；听歌跟唱时，声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动（兴奋），经听神经传入神经中枢，再通过中枢对信息的分析和综合后，由传出神经支配发声器官唱出歌声，该过程属于神经调节的条件反射活动，需要大脑皮层的参与，D错误。故选D。
10．【答案】D。【解析】记忆过程的四个阶段为感觉性记忆，第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆，其中第二、三级记忆相当于长时记忆，第二级记忆仍会发生遗忘，其中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，A正确；神经递质发挥作用后会被迅速降解或被突触前膜回收，这是为了防止突触后膜持续性兴奋或者抑制，保证神经调节的准确性，B正确；从图中可以看出AMPA受体的内化会使突触后膜上的AMPA受体数量减少，这可能会影响突触传递，最终可能引起长时记忆的遗忘，C正确；若患者看不懂文字，是大脑皮层言语区V区受损；听不懂话是大脑皮层言语区H区受损，而S区是运动性语言中枢（说话中枢），W区是书写性语言中枢，D错误。故选D。
11．【答案】ABC。【解析】药物阿立哌唑可结合5-HT受体起抗抑郁作用，据此推测，阿立哌唑可能通过激活5-HT受体增强该神经递质的兴奋作用来治疗抑郁症，A正确；药物TCA主要是通过改变5-HT浓度起抗抑郁作用，因而，其可能是通过延长5-HT的作用时间来起抗抑郁作用，B正确；5-HT是一种能使人感受快乐的神经递质，而抑郁症是由于5-HT失调引起的，因此，可研究药物促进5-HT的合成、释放或减少降解过程，以调节神经递质水平（增加神经递质的含量），改善抑郁症的症状，C正确；快乐是在大脑皮层产生的情绪，属于大脑皮层的高级功能，不属于反射，D错误。故选ABC。
12．【答案】ABC。【解析】训练果蝇记住并避开一种气味的方法是使其接触这种气味并伴随着电击,说明果蝇避开某种气味属于条件反射,这种反射是通过气味与无关刺激电击关联形成的，A正确。对比图1、图2可知，记忆时，识别多巴胺的受体有dDA1受体和DAMB受体;遗忘时,识别多巴胺的受体只有DAMB受体，因此，记忆和遗忘的过程，与蕈形体神经元上识别多巴胺分子的受体种类有关，B正确；对比图1、图2可知，睡眠促进记忆是因为睡眠会影响突触间隙中多巴胺的含量，C正确。语言是人类特有的高级神经活动，而情绪、记忆、遗忘不是人类特有的，D错误。故选ABC。
13．【答案】（1）表达（转录和翻译）；神经递质；（2）由负电位变为正电位；Na+内流，产生动作电位；（3）)促进神经递质的释放；减少；（4）新突触.
【解析】（1）由图可知，运动应激能促进a过程，a过程是指BDNF基因控制蛋白质合成的过程，包括转录与翻译；b（神经递质）存在于突触前膜的突触小泡中，由突触前膜通过胞吐释放，然后作用于突触后膜。（2）d处若发生兴奋，会导致Na+内流，产生动作电位，因此d处细胞膜内电位的变化为由负电位变为正电位。（3）由图可知，BDNF可以促进神经递质的释放和激活突触后膜上神经递质的受体。若注射BDNF的抗体，则会阻止BDNF发挥作用，即不能促进神经递质的释放，突触间隙b神经递质会减少。（4）根据某突触蛋白在海马区的密度和分布可间接反映突触的数量和分布情况，实验表明，水迷宫训练后大鼠海马区该突触蛋白表达明显增强，大鼠学习记忆受损后该突触蛋白表达水平下降，说明长期记忆可能与新突触的建立有关。
14．【答案】（1）言语区；S；递质―受体复合物；（2）电信号/神经冲动；神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜；（3）保持正电位；正电位→负电位；突触处兴奋的传递需要通过化学信号的转化；（4）AB。
【解析】（1）语言功能是人类特有的高级功能，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。大叫一声“哎呀”是运动性言语区，即S区的功能。结构③是突触小泡，突触小泡中的神经递质会与后膜上的受体结合形成递质―受体复合物。
（2）F为神经纤维，兴奋在神经纤维上以电信号形式传导。兴奋在神经细胞之间是通过突触来传递的，该结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，当兴奋传递到突触前膜，突触前膜内的突触小泡会释放神经递质到突触间隙，作用于突触后膜，导致兴奋的传递是单向的。
（3）兴奋传入神经中枢，经神经中枢的分析处理后，引发伸肌舒张，屈肌收缩，说明此时伸肌并没有兴奋，①处神经纤维膜外的电位保持正电位；此时屈肌兴奋，则②所在神经元接收到兴奋性神经递质，②处神经纤维膜外的电位由正电位→负电位。兴奋通过突触位置需要进行电信号到化学信号再到电信号的转化，导致兴奋通过突触速度变慢。
（4）ABC、现象I属于非条件反射，现象Ⅱ属于条件反射，反射的发生需要有完整的反射弧；非条件反射不需要大脑皮层的参与，但条件反射需要，且参与的神经元数量更多；AB正确，C错误；D、两个现象都抬起了脚，因此抬脚相关肌细胞数量一样多，D错误。
故选AB。
【答案】（1）大脑皮层（大脑）；突触形态及功能的改变以及新突触的建立；（2） 如果小鼠经过训练之后记住了A，则测试过程中小鼠将会花更少的时间去探索A，而将更多时间用于探索B，DI指数越大，说明对A所用时间相对少； 0．5；（3） 注射等量生理盐水，其余与实验组相同；增强小鼠的长时记忆；（4）MEL在小鼠体内被代谢为AMK，AMK增强小鼠长时记忆。
【解析】（1）大脑皮层属于人体最高级神经中枢，记忆功能需要大脑皮层的参与。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）首先将小鼠放入2个相同的物品（A）中建立物品A的记忆，然后将其中一个物品A替换成新的物品B，由于对B没有形成记忆，因此需要更多时间去探索，而对其中的A将会花更少的时间去探索，因此长时记忆越强，则指数（DI）=小鼠探索B的总时长/探索A和B的总时长（测试）的值越大，二者成正相关。当探索物品A和探索物品B所需的时间几乎相当，说明小鼠对物品A没有形成长时记忆，DI大致等于0.5。
（3） 实验研究的是MEL对小鼠DI的影响，实验组注射MEL，根据实验设计原则，对照组应注射等量生理盐水，其余同实验组，由柱状图结果可知，MEL处理以后小鼠的DI增强，说明MEL可以增强小鼠的长时记忆。
（4）图2所示，药物N对对照组和AMK组没有影响，但降低了MEL组小鼠的DI，代谢产物组AMK能显著提高小鼠的DI，说明MEL在小鼠体内被代谢为AMK，AMK增强小鼠长时记忆。

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