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第35讲　神经系统的分级调节及人脑的高级功能
　1．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。　2．阐述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。
考点1　神经系统的分级调节
一、神经系统对躯体运动的分级调节
1．躯体运动中枢：位于大脑皮层的________，又叫第一运动区。
2．大脑皮层代表区与躯体运动的关系(如图)
(1)除头面肌肉代表区外，皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是________的。
(2)皮层代表区范围的大小与躯体中相应部位的________无关，与躯体运动的________有关，运动越精细且复杂的器官，其皮层代表区的面积越大。如面积大的躯干，在皮层代表区的面积很小。
(3)对躯体运动的调节支配具有________的特征(头面部多为双侧性支配)，一侧皮层代表区主要支配对侧躯体的肌肉，如刺激右侧大脑皮层的第一运动区，可见其左侧肢体运动。
1．(人教版选择性必修1 P33问题探讨)眨眼反射是一种保护性的______________(填“条件反射”或“非条件反射”)，中枢位于________。
3．躯体运动分级调节
(1)图示
(2)意义：机体的运动在________及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。
二、神经系统对内脏活动的分级调节
1．排尿反射的分级调节
(1)低级中枢的调控
脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由________________支配的：________神经兴奋，不会导致膀胱缩小；________神经兴奋，会使膀胱缩小。
(2)高级中枢的调控
人能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
2．(人教版选择性必修1 P35知识链接)正常人排尿过程中，当逼尿肌开始收缩时，又刺激了膀胱壁内牵张感受器，由此导致膀胱逼尿肌反射性地进一步收缩，并使收缩持续到膀胱内尿液被排空为止，这一过程属于__________(填“正反馈”或“负反馈”)调节，产生尿意的神经中枢位于____________，排尿反射的神经中枢位于________，正常人有时候需要憋尿，这种行为说明神经系统存在__________调节。
2．其他内脏活动的分级调节
3．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________________。
1．大脑可通过传出神经支配呼吸肌。(　　)
2．手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控。(　　)
3．失去脑的调控作用，脊髓反射活动无法完成。(　　)
4．神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动。(　　)
5．损伤发生在大脑时，患者可能会出现排尿不完全。(　　)
(人教版选择性必修1 P35思考·讨论)排尿是一种复杂的反射活动。下图1是排尿反射的反射弧示意图，其中，膀胱逼尿肌和尿道内括约肌由自主神经系统控制，不受意识支配。尿道外括约肌由躯体运动神经控制，受意识支配。图2是图1中膀胱及周围部位的放大示意图。回答下列问题：
(1)图1中，排尿反射反射弧的效应器包括____________________________。
(2)图2中，腹下神经释放的NA(去甲肾上腺素)一方面促进膀胱逼尿肌舒张，另一方面也会促进尿道内括约肌收缩。同一神经递质在两部位的效果截然相反，原因是______________________________________________________________。
(3)ACh(乙酰胆碱)的作用效果与NA刚好相反，若使用药物抑制图2中传出神经ACh的释放，可能带来的结果是___________________________________。
神经系统的分级调节
1．(链接人教版选择性必修1 P34思考·讨论)人躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区都有对应的代表区，下列有关人大脑皮层的叙述正确的是(　　)
A．手指传入神经上的神经冲动，可以传到大脑皮层第一运动区
B．躯体进行的各项运动只受到大脑皮层中躯体运动中枢的调控
C．一侧大脑皮层的中央前回下部受损，会使对侧下肢的运动功能障碍
D．头面部肌肉的代表区，在运动区呈倒置排列，即口部在上、眼部在下
2．(人教版选择性必修1 P35思考·讨论改编)排尿行为的神经支配复杂且多样，部分调节过程如下图所示。膀胱充盈期间主要由脊髓控制以储存尿液，而排尿行为由脑来控制。下列相关叙述错误的是(　　)
A．膀胱充盈的感觉信息传入大脑皮层时经过背根神经节
B．交感神经兴奋时释放的兴奋性神经递质可使膀胱缩小
C．副交感神经是传出神经，与交感神经的作用通常相反
D．由脊髓控制的排尿反射不需要大脑皮层参与也可发生
考点2　人脑的高级功能
一、语言功能
1．人类大脑皮层(左半球侧面)的言语区
2．常见的生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢
生理或病理现象 参与或损伤的神经中枢
英语听力考试专心答题时 大脑皮层V区、W区和H区(言语区)和躯体运动中枢参与
聋哑人表演“千手观音”舞蹈时 大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢参与
某同学跑步时 大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓参与
植物人 大脑皮层损伤，小脑功能退化，但下丘脑、脑干、脊髓等功能正常
高位截瘫 脊髓受损伤，其他部位正常
1．(人教版选择性必修1 P37思考·讨论)部分阿尔茨海默病(AD)患者不能说出完整句子可初步判断大脑皮层________区受损，患者大脑皮层弥漫性萎缩，神经元大量减少将直接引起下列哪几项？________。
A．基本排尿反射丧失　　 B．痛觉减弱
C．肢体僵硬 D．心率减缓
二、学习与记忆
1．概念：神经系统不断地接受刺激，获得________________________的过程。
2．过程
3．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。短时记忆中的感觉性记忆又称瞬时记忆。
(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。有些信息储存在第三级记忆中，成为永久记忆。
三、情绪
1．概念：人对________所作出的反应，也是大脑的高级功能之一。
2．表现
有时候开心、兴奋、对生活充满信心；有时候失落、沮丧、对事物失去兴趣。这是情绪的两种相反的表现。
3．消极情绪
2．(人教版选择性必修1 P39相关信息)抗抑郁药一般都通过作用于________处来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________，使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定水平。
1．大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤，患者不能听懂话。(　　)
2．学习与记忆是由单一脑区控制的。(　　)
3．第一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。(　　)
4．情绪激动、焦虑时，肾上腺素水平升高，心率加快。(　　)
(人教版选择性必修1 P39正文及相关信息)5-羟色胺(5-HT)是一种在体内分布广泛，能够使人们产生愉悦情绪的神经递质。释放到突触间隙的5-HT通常有三条去路：与相关受体特异性结合(5-HT1A受体是5-HT受体中的一种，5-HT和5-HT1A受体结合后，能抑制结合部位释放神经递质)；被单胺氧化酶(MAO)氧化成5-羟色醛；被突触前膜的载体回收重新利用。具体过程如图1所示。突触间隙的5-HT数量过少是引发抑郁症的重要因素，回答下列问题：
(1)人脑的高级功能有情绪、________________________(至少答两点)等。
(2)5-HT1A受体位于__________(填“突触前膜”或“突触后膜”)，该受体存在的意义是__________________________________________________________。
(3)杨梅素主要存在于杨梅、山茶等植物中，其醇提取物中富含大量杨梅素苷等物质，杨梅素对抑郁症具有一定的治疗作用。研究人员给正常实验大鼠灌服某种药物，获得了若干只抑郁症大鼠，并将其随机均分成两组，一组设为模型组，另一组灌服杨梅素设为杨梅素治疗组。分别检测对照组、模型组和杨梅素治疗组小鼠体内MAO的活性，结果图2所示。
分析结果，试阐述杨梅素治疗抑郁症的机制： _____________________________。
(4)根据题干信息，试提出不同于杨梅素治疗抑郁症的药物研究新思路：
_____________________________________________________________________(提出2条)。
人脑的高级功能
1．(链接人教版选择性必修1 P37问题探讨及思考·讨论)研究表明，组胺与其受体(主要有H1R、H3R等)组成了中枢组胺能神经系统，阿尔茨海默病(AD，俗称老年痴呆症)的发生与患者脑内的组胺含量下降或其受体功能异常有关。胆碱能假说认为，AD患者认知功能下降程度还与分泌乙酰胆碱(ACh)的神经元数量的减少呈正相关，而且当H3R被激活后可抑制相应神经元释放ACh。下列叙述错误的是(　　)
A．AD患者语言表达困难可能与其大脑皮层的S区发生障碍有关
B．H1R基因敲除小鼠可能会出现学习能力下降和神经元数量减少等现象
C．组胺与H3R受体结合后激活H3R，使释放ACh的量减少，减缓AD的发生
D．使用H3R抑制剂和增加ACh的释放都为开发治疗AD新药物提供新思路
2．(2025·广东深圳期末)长期高脂饮食(HFD)会诱发大鼠的肥胖体态(DIO)，并损害大鼠的认知功能。这主要与海马区中NMDA受体异常激活，从而损伤相关脑区的结构和功能有关。研究人员给DIO大鼠微量注射NMDA受体阻断剂MK，观察HFD对大鼠空间学习和记忆的影响。实验选取了三组大鼠：正常大鼠、DIO大鼠、DIO＋MK大鼠，结果见下图。则空白对照组应是(　　)
A．甲组　　　　　　 B．乙组
C．丙组 D．甲组或丙组
1．(2024·广东卷)研究发现，耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生，改善记忆功能。下列生命活动过程中，不直接涉及记忆功能改善的是(　　)
A．交感神经活动增加
B．突触间信息传递增加
C．新突触的建立增加
D．新生神经元数量增加
2．(2023·山东卷)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢，其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌，且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是(　　)
A．只要脑干功能正常，自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B．大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C．睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D．体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
3．(2023·福建卷)一位高血压患者清晨突发右侧手臂和腿部无力麻木，说话含糊不清，且听不懂别人说话，并出现尿失禁等症状。经医生诊断，该患者发生了脑卒中，脑部血管阻塞，但脑干、脊髓和脊神经等未受损。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤
B．该患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤
C．为减少脑卒中发生，高血压人群应避免过多摄入钠盐
D．排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调控
4．(2024·安徽卷)短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节，其部分通路如图。
回答下列问题：
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于________反射。短跑比赛规则规定，在枪响后0.1 s内起跑视为抢跑，该行为的兴奋传导路径是______________________________________(填结构名称并用箭头相连)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，体现了神经系统对躯体运动的调节是____________________。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩，可以推断a结构是反射弧中的________________________________；若在箭头处切断神经纤维，b结构收缩强度会________________。
(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取______(填图中数字)发出的信号，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。第35讲　神经系统的分级调节及人脑的高级功能
　1．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。　2．阐述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。
考点1　神经系统的分级调节
一、神经系统对躯体运动的分级调节
1．躯体运动中枢：位于大脑皮层的中央前回，又叫第一运动区。
2．大脑皮层代表区与躯体运动的关系(如图)
(1)除头面肌肉代表区外，皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
(2)皮层代表区范围的大小与躯体中相应部位的大小无关，与躯体运动的精细程度有关，运动越精细且复杂的器官，其皮层代表区的面积越大。如面积大的躯干，在皮层代表区的面积很小。
(3)对躯体运动的调节支配具有交叉支配的特征(头面部多为双侧性支配)，一侧皮层代表区主要支配对侧躯体的肌肉，如刺激右侧大脑皮层的第一运动区，可见其左侧肢体运动。
1．(人教版选择性必修1 P33问题探讨)眨眼反射是一种保护性的______________(填“条件反射”或“非条件反射”)，中枢位于________。
提示：非条件反射　脑干
3．躯体运动分级调节
(1)图示
(2)意义：机体的运动在大脑皮层及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。
二、神经系统对内脏活动的分级调节
1．排尿反射的分级调节
(1)低级中枢的调控
脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的：交感神经兴奋，不会导致膀胱缩小；副交感神经兴奋，会使膀胱缩小。
(2)高级中枢的调控
人能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
2．(人教版选择性必修1 P35知识链接)正常人排尿过程中，当逼尿肌开始收缩时，又刺激了膀胱壁内牵张感受器，由此导致膀胱逼尿肌反射性地进一步收缩，并使收缩持续到膀胱内尿液被排空为止，这一过程属于__________(填“正反馈”或“负反馈”)调节，产生尿意的神经中枢位于____________，排尿反射的神经中枢位于________，正常人有时候需要憋尿，这种行为说明神经系统存在__________调节。
提示：正反馈　大脑皮层　大脑和脊髓　分级
2．其他内脏活动的分级调节
3．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。
1．大脑可通过传出神经支配呼吸肌。 (√)
2．手的运动受大脑皮层中央前回下部的调控。 (×)
提示：手的运动应受大脑皮层中央前回中部调控。
3．失去脑的调控作用，脊髓反射活动无法完成。 (×)
提示：一些简单的反射活动，如膝跳反射不需要脑的调控。
4．神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动。 (√)
5．损伤发生在大脑时，患者可能会出现排尿不完全。 (√)
(人教版选择性必修1 P35思考·讨论)排尿是一种复杂的反射活动。下图1是排尿反射的反射弧示意图，其中，膀胱逼尿肌和尿道内括约肌由自主神经系统控制，不受意识支配。尿道外括约肌由躯体运动神经控制，受意识支配。图2是图1中膀胱及周围部位的放大示意图。回答下列问题：
(1)图1中，排尿反射反射弧的效应器包括_________________________________
___________________________________________________________________。
(2)图2中，腹下神经释放的NA(去甲肾上腺素)一方面促进膀胱逼尿肌舒张，另一方面也会促进尿道内括约肌收缩。同一神经递质在两部位的效果截然相反，原因是_____________________________________________________________。
(3)ACh(乙酰胆碱)的作用效果与NA刚好相反，若使用药物抑制图2中传出神经ACh的释放，可能带来的结果是_________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)传出神经末梢及其支配的膀胱逼尿肌、内括约肌和外括约肌
(2)接受NA的受体不同
(3)尿液在膀胱滞留，机体对排尿活动的主动控制效果减弱
神经系统的分级调节
1．(链接人教版选择性必修1 P34思考·讨论)人躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区都有对应的代表区，下列有关人大脑皮层的叙述正确的是(　　)
A．手指传入神经上的神经冲动，可以传到大脑皮层第一运动区
B．躯体进行的各项运动只受到大脑皮层中躯体运动中枢的调控
C．一侧大脑皮层的中央前回下部受损，会使对侧下肢的运动功能障碍
D．头面部肌肉的代表区，在运动区呈倒置排列，即口部在上、眼部在下
A　[手指传入神经上的神经冲动，可传到对侧大脑皮层中央前回，即第一运动区，A正确；躯体运动的高级中枢在大脑皮层，低级中枢在脊髓，B错误；一侧大脑皮层中央前回的顶部受损，会使对侧下肢的运动功能出现障碍，C错误；头面部肌肉的代表区，在运动区呈正立排列，即眼部在上、口部在下，不是倒置的，D错误。]
2．(人教版选择性必修1 P35思考·讨论改编)排尿行为的神经支配复杂且多样，部分调节过程如下图所示。膀胱充盈期间主要由脊髓控制以储存尿液，而排尿行为由脑来控制。下列相关叙述错误的是(　　)
A．膀胱充盈的感觉信息传入大脑皮层时经过背根神经节
B．交感神经兴奋时释放的兴奋性神经递质可使膀胱缩小
C．副交感神经是传出神经，与交感神经的作用通常相反
D．由脊髓控制的排尿反射不需要大脑皮层参与也可发生
B　[膀胱充盈的感觉信息传入大脑皮层时需要经过背根神经节，A正确；交感神经兴奋时膀胱不会缩小，B错误；交感神经与副交感神经都属于传出神经，两者的作用通常相反，C正确；排尿的低级中枢在脊髓，由脊髓控制的排尿反射不需要大脑皮层参与也可发生，D正确。]
考点2　人脑的高级功能
一、语言功能
1．人类大脑皮层(左半球侧面)的言语区
2．常见的生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢
生理或病理现象 参与或损伤的神经中枢
英语听力考试专心答题时 大脑皮层V区、W区和H区(言语区)和躯体运动中枢参与
聋哑人表演“千手观音”舞蹈时 大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢参与
某同学跑步时 大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓参与
植物人 大脑皮层损伤，小脑功能退化，但下丘脑、脑干、脊髓等功能正常
高位截瘫 脊髓受损伤，其他部位正常
1．(人教版选择性必修1 P37思考·讨论)部分阿尔茨海默病AD患者不能说出完整句子可初步判断大脑皮层________区受损，患者大脑皮层弥漫性萎缩，神经元大量减少将直接引起下列哪几项？________。
A．基本排尿反射丧失　　 B．痛觉减弱
C．肢体僵硬 D．心率减缓
提示：S　BC
二、学习与记忆
1．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。
2．过程
3．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。短时记忆中的感觉性记忆又称瞬时记忆。
(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。有些信息储存在第三级记忆中，成为永久记忆。
三、情绪
1．概念：人对环境所作出的反应，也是大脑的高级功能之一。
2．表现
有时候开心、兴奋、对生活充满信心；有时候失落、沮丧、对事物失去兴趣。这是情绪的两种相反的表现。
3．消极情绪
2．(人教版选择性必修1 P39相关信息)抗抑郁药一般都通过作用于________处来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________，使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定水平。
提示：突触　回收
1．大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤，患者不能听懂话。 (√)
2．学习与记忆是由单一脑区控制的。 (×)
提示：学习与记忆是由多个脑区和神经通路参与。
3．第一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。 (×)
提示：第一级记忆相当于短时记忆，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。
4．情绪激动、焦虑时，肾上腺素水平升高，心率加快。 (√)
(人教版选择性必修1 P39正文及相关信息)5-羟色胺(5-HT)是一种在体内分布广泛，能够使人们产生愉悦情绪的神经递质。释放到突触间隙的5-HT通常有三条去路：与相关受体特异性结合(5-HT1A受体是5-HT受体中的一种，5-HT和5-HT1A受体结合后，能抑制结合部位释放神经递质)；被单胺氧化酶(MAO)氧化成5-羟色醛；被突触前膜的载体回收重新利用。具体过程如图1所示。突触间隙的5-HT数量过少是引发抑郁症的重要因素，回答下列问题：
(1)人脑的高级功能有情绪、________________________(至少答两点)等。
(2)5-HT1A受体位于__________(填“突触前膜”或“突触后膜”)，该受体存在的意义是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)杨梅素主要存在于杨梅、山茶等植物中，其醇提取物中富含大量杨梅素苷等物质，杨梅素对抑郁症具有一定的治疗作用。研究人员给正常实验大鼠灌服某种药物，获得了若干只抑郁症大鼠，并将其随机均分成两组，一组设为模型组，另一组灌服杨梅素设为杨梅素治疗组。分别检测对照组、模型组和杨梅素治疗组小鼠体内MAO的活性，结果图2所示。
分析结果，试阐述杨梅素治疗抑郁症的机制：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)根据题干信息，试提出不同于杨梅素治疗抑郁症的药物研究新思路：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(提出2条)。
提示：(1)语言、学习和记忆
(2)突触前膜　防止突触前膜持续释放5-HT，导致突触后膜持续兴奋
(3)杨梅素能降低单胺氧化酶(MAO)活性，降低5-羟色胺(5-HT)氧化成5-羟色醛的速度，突触间隙5-羟色胺(5-HT)相对增多
(4)抑制或者破坏5-HT1A受体，导致突触前膜可以持续释放5-HT；或者抑制突触前膜的载体活性，使其不能回收5-HT
人脑的高级功能
1．(链接人教版选择性必修1 P37问题探讨及思考·讨论)研究表明，组胺与其受体(主要有H1R、H3R等)组成了中枢组胺能神经系统，阿尔茨海默病(AD，俗称老年痴呆症)的发生与患者脑内的组胺含量下降或其受体功能异常有关。胆碱能假说认为，AD患者认知功能下降程度还与分泌乙酰胆碱(ACh)的神经元数量的减少呈正相关，而且当H3R被激活后可抑制相应神经元释放ACh。下列叙述错误的是(　　)
A．AD患者语言表达困难可能与其大脑皮层的S区发生障碍有关
B．H1R基因敲除小鼠可能会出现学习能力下降和神经元数量减少等现象
C．组胺与H3R受体结合后激活H3R，使释放ACh的量减少，减缓AD的发生
D．使用H3R抑制剂和增加ACh的释放都为开发治疗AD新药物提供新思路
C　[语言表达与其大脑皮层的S区有关，S区发生病变，说话非常困难，A正确；H1R基因敲除小鼠不能合成H1R，可能会出现学习能力下降和神经元数量减少等现象，B正确；据题干分析，当组胺与H3R受体结合后激活H3R，抑制相应神经元释放ACh，且AD患者认知功能下降程度与分泌乙酰胆碱(ACh)的神经元数量的减少呈正相关，故ACh减少会加速AD的发生，C错误；抑制H3R的作用或者增加ACh的量对治疗AD有作用，D正确。]
2．(2025·广东深圳期末)长期高脂饮食(HFD)会诱发大鼠的肥胖体态(DIO)，并损害大鼠的认知功能。这主要与海马区中NMDA受体异常激活，从而损伤相关脑区的结构和功能有关。研究人员给DIO大鼠微量注射NMDA受体阻断剂MK，观察HFD对大鼠空间学习和记忆的影响。实验选取了三组大鼠：正常大鼠、DIO大鼠、DIO＋MK大鼠，结果见下图。则空白对照组应是(　　)
A．甲组　　　　　　 B．乙组
C．丙组 D．甲组或丙组
A　[本实验是要观察HFD对大鼠空间学习和记忆的影响，故乙组DIO组为实验组，甲组为正常大鼠组，是空白对照组，丙组为条件对照组。]
1．(2024·广东卷)研究发现，耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生，改善记忆功能。下列生命活动过程中，不直接涉及记忆功能改善的是(　　)
A．交感神经活动增加
B．突触间信息传递增加
C．新突触的建立增加
D．新生神经元数量增加
A　[记忆是脑的高级功能，而交感神经活动占据优势会导致心跳加快，支气管扩张，不直接涉及记忆功能改善，A符合题意；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，长时记忆可能与突触形态及功能的改变及新突触的建立有关，B、C、D不符合题意。]
2．(2023·山东卷)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢，其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌，且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是(　　)
A．只要脑干功能正常，自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B．大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C．睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D．体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
A　[分析题意可知，只有脑干呼吸中枢具有自主节律性，而脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌，故若仅有脑干功能正常而脊髓受损，也无法完成自主节律性的呼吸运动，A错误；脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢，故大脑可通过传出神经支配呼吸肌，B正确；正常情况下，呼吸运动既能受到意识的控制，也可以自主进行，这反映了神经系统的分级调节，睡眠时呼吸运动能自主进行体现脑干对脊髓的分级调节，C正确；CO2属于体液调节因子，体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节：如CO2浓度升高时，可刺激脑干加快呼吸频率，从而有助于CO2排出，D正确。]
3．(2023·福建卷)一位高血压患者清晨突发右侧手臂和腿部无力麻木，说话含糊不清，且听不懂别人说话，并出现尿失禁等症状。经医生诊断，该患者发生了脑卒中，脑部血管阻塞，但脑干、脊髓和脊神经等未受损。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤
B．该患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤
C．为减少脑卒中发生，高血压人群应避免过多摄入钠盐
D．排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调控
D　[S区受损不能讲话，H区受损听不懂话。患者说话含糊不清，且听不懂别人说话，说明该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤，A正确。患者右侧手臂和腿部无力麻木，说明患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤，B正确。合理膳食，低盐低脂饮食、适当运动可降低高血压，有效预防脑卒中的发生，C正确。排尿反射受脊髓发出的交感神经和副交感神经共同调控，D错误。]
4．(2024·安徽卷)短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节，其部分通路如图。
回答下列问题：
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于________反射。短跑比赛规则规定，在枪响后0.1 s内起跑视为抢跑，该行为的兴奋传导路径是______________________________________(填结构名称并用箭头相连)。
(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，体现了神经系统对躯体运动的调节是____________。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩，可以推断a结构是反射弧中的__________________；若在箭头处切断神经纤维，b结构收缩强度会________。
(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取______(填图中数字)发出的信号，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。
[答案]　(1)条件　神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)　(2)分级调节　效应器和感受器　减弱　(3)⑥
[解析]　(1)运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与，且是后天学习所得，属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应，信号的传导需要经过感受器(耳)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层、脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉和腺体)等结构，但信号传导从开始到完成需要时间，如果不超过0.1 s，说明运动员在开枪之前已经起跑，属于“抢跑”，此时没有听到声音已经开始跑了，该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构(效应器)收缩，推断可能是⑤的兴奋通过③传到b，且④的兴奋通过②传到a(此时a是效应器)，然后a将兴奋通过①传到③再传到b，此时a是感受器，由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维，a不能将兴奋通过①传到③再传到b，因此b结构收缩强度会减弱。(3)根据题干信息，我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是脑机接口获取⑥大脑皮层(或大脑皮层运动中枢)发出的信号，这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。
课时数智作业(三十五)　神经系统的分级调节及人脑的高级功能
1．(2025·辽宁沈阳一模)呼吸运动受大脑皮层随意性和脑干自主节律性的双重调节，且仅脊髓可直接支配呼吸肌。某人在睡眠时出现间歇性呼吸暂停，导致“相关神经”过度激活引发心跳加速。下列叙述错误的是(　　)
A．睡眠过程中自主节律性呼吸反射属于非条件反射
B．有意识憋气的过程体现了神经系统的分级调节
C．上述“相关神经”指的是副交感神经
D．呼吸暂停时，体液中CO2浓度的变化对相关感受器的刺激加强
C　[自主节律性呼吸运动是通过非条件反射实现的，A正确；有意识憋气体现了大脑皮层对脑干的控制，体现了神经系统的分级调节，B正确；当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，故上述“相关神经”指的是交感神经，C错误；体液中CO2浓度的变化可作用到脑干中的呼吸中枢，即通过神经系统对呼吸运动进行调节，当呼吸暂停时，体液中CO2浓度的变化会对相关感受器的刺激加强，D正确。]
2．(2025·海南海口模拟)2025年哈尔滨亚洲冬季运动会上，中国短道速滑队在男子5 000米接力决赛中，以出色的配合和强大的实力成功摘得金牌，现场不少人紧张得手心都攥出了汗。下列有关叙述错误的是(　　)
A．运动员在运动后感觉到热，此时热觉感受器兴奋，骨骼肌是主要的产热器官，通过蒸发、辐射等方式增加皮肤散热
B．运动员在冰面上做出的各种高难度动作，动作的完成与大脑皮层中央前回的下部调控下肢运动有关，体现了神经系统的分级调节
C．观众紧张到手心出汗，此过程中汗腺分泌增加是神经调节和体液调节共同作用的结果，观众此时体内交感神经活动占据优势
D．比赛结束后，运动员接受记者采访回答问题，这主要与言语区的S区和H区有关
B　[运动后，机体产热增加，热觉感受器兴奋，此时骨骼肌是主要的产热器官，通过蒸发、辐射等方式增加皮肤散热，以维持体温的相对稳定，A正确。大脑皮层中央前回的下部调控头部运动，而不是下肢运动。运动员在冰面上做出各种高难度动作，动作的完成体现了神经系统的分级调节，B错误。观众紧张到手心出汗，此过程中汗腺分泌增加是神经调节和体液调节共同作用的结果。当人紧张时，体内交感神经活动占据优势，交感神经兴奋会促进汗腺分泌等生理反应，C正确。比赛结束后，运动员接受记者采访回答问题，说话涉及言语区的S区(运动性语言中枢)，理解记者的提问涉及言语区的H区(听觉性语言中枢)，D正确。]
3．(2025·浙江绍兴模拟)成年人排尿是一种复杂的反射活动。当膀胱充盈时，膀胱内牵张感受器受到刺激产生兴奋，使人产生尿意。膀胱逼尿肌接受兴奋后收缩，产生排尿反射。逼尿肌收缩时，又刺激牵张感受器，引起膀胱逼尿肌反射性收缩，直至膀胱内尿液被排空。下列叙述错误的是(　　)
A．正常人的排尿过程属于正反馈调节
B．成年人能根据环境情况适时排尿，体现了神经系统的分级调节
C．当膀胱内尿液充盈时，副交感神经兴奋使膀胱收缩从而促进排尿
D．成人憋尿不属于反射活动
D　[膀胱逼尿肌接受兴奋后收缩，产生排尿反射。逼尿肌收缩时，又刺激牵张感受器，引起膀胱逼尿肌反射性收缩，直至膀胱内尿液被排空，因此排尿过程属于正反馈调节，A正确。成年人能根据环境情况适时排尿，体现了大脑皮层对排尿反射的控制，即体现了神经系统的分级调节，B正确。交感神经兴奋，导致膀胱延迟排空；副交感神经兴奋，导致膀胱排空，C正确。正常人能随意控制尿流，憋尿也是一种条件反射。憋尿时，大脑皮层通过传出神经发出抑制排尿的信号，膀胱逼尿肌舒张，尿道外括约肌、盆底肌主动收缩，阻止尿液排出，D错误。]
4．(2025·陕西安康模拟)阿尔茨海默病(AD)是老年人常见的一种中枢神经系统退行性疾病。研究表明，AD患者的大脑神经元自噬过程中溶酶体酸化障碍，导致大量β-淀粉样蛋白在溶酶体中积累；当溶酶体破裂时，溶酶体中的水解酶释放到细胞质中，分解和消化细胞，最终形成“细胞外”淀粉样斑块。下列相关叙述错误的是(　　)
A．AD患者神经元中，溶酶体膜上逆浓度梯度运输H＋的通道蛋白功能异常
B．溶酶体酸化障碍会导致其中酶的活性降低，β-淀粉样蛋白无法正常降解
C．通过细胞自噬，细胞可以清除细胞内的异常组分以及入侵的病原体
D．AD患者言语区中H区神经元大量死亡，可能会导致其不能听懂话
A　[通道蛋白仅介导协助扩散，参与顺浓度梯度运输过程，A错误；溶酶体酶需酸性环境激活，酸化障碍会降低其中酶的活性，导致β-淀粉样蛋白无法正常降解，B正确；细胞自噬是指通过溶酶体途径对细胞内的异常蛋白质或衰老损伤的细胞器等进行降解并回收利用的过程，细胞自噬可清除异常组分(如错误折叠蛋白)和病原体(如病毒、细菌)，C正确；H区(听觉性语言中枢)损伤会导致患者无法理解语言，AD患者因H区神经元死亡可能会出现不能听懂话的症状，D正确。]
5．(2025·山东聊城二模)深空探测时，宇航员往往处于亚磁场(磁场强度远小于地球磁场强度)状态。研究发现，长期亚磁场暴露可导致大脑皮层下海马区的神经胶质细胞数量增加，神经干细胞的活性氧水平下降、增殖分化能力降低，最终引起动物认知功能障碍。细胞中存在抗氧化酶可清除活性氧。下列推测合理的是(　　)
A．亚磁场可促进新生神经元产生更多突起
B．亚磁场可促使神经胶质细胞承担更多海马区功能
C．亚磁场有利于促进神经元的活动和新突触的建立
D．可注射适量抗氧化酶抑制剂改善亚磁场暴露导致的认知功能障碍
D　[亚磁场可促进海马区的神经胶质细胞数量增加，并不会引起新生神经元产生更多突起，A错误。长期亚磁场暴露导致大脑皮层下的海马区的神经胶质细胞数量增加，但神经胶质细胞不能承担海马区功能，B错误。长期亚磁场暴露导致神经干细胞增殖分化能力降低，不利于神经元活动和新突触建立，C错误。长期亚磁场暴露导致大脑皮层下的海马区的神经胶质细胞数量增加；神经干细胞的活性氧水平下降、增殖分化能力降低，引起动物认知功能障碍，因此，可注射适量抗氧化酶抑制剂改善亚磁场暴露导致的认知功能障碍，D正确。]
6．(2025·黑龙江大庆模拟)“脑机接口神经调控”治疗抑郁症已进入临床阶段。医生将电极芯片植入患者大脑，并与植入患者胸腔中的“脑起搏器”(能够人工控制运行的电磁脉冲发生器)等外部组件相连。当芯片“捕捉”到抑郁相关的脑电波时，与之相连的外部组件可识别电极传来的信号，并产生电刺激刺激大脑皮层特定部位，使患者产生愉悦感。下列说法错误的是(　　)
A．抑郁是一种情绪，是人脑特有的高级功能之一
B．长期的慢性压力会造成神经内分泌系统紊乱，是抑郁症的重要诱因
C．“脑机接口技术”中，电极芯片相当于反射弧中的感受器
D．“脑机接口技术”仍需脑的参与，以实现对机体运动和感觉机能的控制
A　[抑郁属于情绪，情绪是人脑的高级功能之一，但并非人类特有(如动物也有情绪)。人脑特有的高级功能是语言，A错误。长期慢性压力会导致神经内分泌系统紊乱如皮质醇水平异常，从而诱发抑郁症，B正确。“脑机接口技术”中，芯片可捕捉抑郁相关的脑电波，推测电极芯片相当于反射弧中的感受器，C正确。“脑机接口技术”需通过刺激大脑皮层特定区域发挥作用，仍依赖脑的调控功能，D正确。]
7．(2025·北京东城一模)小鼠脑内杏仁核(BLA)和伏隔核(NAc)是掌控情绪反应、学习和记忆、社会交往等功能的关键脑区。BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc，能够增加多巴胺释放，促进正面奖赏情绪的形成；传递至对侧NAc，会减少多巴胺释放，促进负面情绪的形成。下列叙述错误的是(　　)
A．情绪、学习和记忆都是大脑的高级功能
B．BLA区神经元通过轴突与NAc区形成多个突触
C．损坏小鼠同侧神经环路神经元，会出现负面情绪减弱
D．选择性激活BLA两类神经元产生不同情绪，有助于精准调节
C　[学习与记忆、情绪等都是大脑的高级功能。此外，学习和记忆还涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成，A正确。BLA神经元发出的兴奋传递到脑半球的NAc，BLA区神经元通过轴突与NAc区形成多个突触，B正确；损坏小鼠同侧神经环路神经元，会导致多巴胺释放减少，出现负面情绪增强，C错误；BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc，能够增加多巴胺释放，传递至对侧NAc，会减少多巴胺释放，所以选择性激活BLA两类神经元产生不同情绪，有助于精准调节，D正确。]
8．(不定项)(2025·湖南长沙模拟)抑郁症患者“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”功能亢进，导致肾上腺皮质产生过多的激素损伤海马神经元，导致海马神经元对下丘脑的抑制效应减弱，进而导致各种抑郁症状。研究人员设计实验探究有氧运动对大鼠抑郁症状的影响，结果如图，下列说法错误的是(　　)
A．抑郁症状的产生既有分级调节，又有反馈调节
B．应对2组抑郁症大鼠灌胃等量溶解抗抑郁药物的溶剂
C．有氧运动能抑制海马神经元兴奋，减少CRH的分泌
D．抗抑郁药物和有氧运动对缓解抑郁症状具有协同作用
CD　[抑郁症状的产生涉及下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的分级调节，同时海马神经元对下丘脑的抑制效应减弱属于反馈调节，A正确；2组作为对照组应灌胃等量溶解抗抑郁药物的溶剂，符合实验单一变量原则，B正确；抑郁症患者海马神经元受损，导致对下丘脑的抑制效应减弱，CRH分泌增加，有氧运动能保护海马神经元，增强其对下丘脑的抑制效应，从而减少CRH分泌，C错误；抗抑郁药物和有氧运动是否协同需进一步实验验证，图中数据不足以直接得出协同作用的结论，D错误。]
9．(7分)(2025·山东日照二模)情绪是人脑的高级功能之一，若由于压力等引发的消极情绪长期积累可能会使人患抑郁症，检测发现患者突触间隙中的神经递质5-羟色胺(5-HT)含量降低。5-HT主要在大脑DRN神经元胞体区(M区)合成，由DRN神经元的轴突释放，作用于大脑皮层及海马区(N区)突触后膜受体(R1)，产生愉悦感。5-HT发挥作用后可被转运体(SERT)回收到突触小体。
(1)当DRN神经元兴奋后，兴奋传至轴突末梢，________向突触前膜移动并与之融合，以________方式释放5-HT。
(2)进一步的研究发现，M区的细胞膜上也存在SERT和5-HT受体(R2)。M区胞外的5-HT可作用于R2，调控DRN神经元动作电位的发放频率，其调节机理如图1所示。抗抑郁药物F能与SERT结合，但使用早期效果不佳。检测正常小鼠(A组)、抑郁小鼠(B组)和脑部注射药物F 2h后抑郁小鼠(C组)的M区胞外5-HT含量，结果如图2所示。
由图可知，药物F使用早期会使_________________________________________
_____________________________________________________________________，
从而导致与N区R1结合的5-HT减少，无法产生愉悦感，因此，药物F使用早期效果不佳。
[答案]　(除标注外，每空2分，共7分)(1)突触小泡　胞吐　(2)M区胞外5-HT相对含量升高，与R2结合的5-HT增多，DRN神经元动作电位发放频率降低，轴突末梢释放的5-HT减少(3分)
[解析]　(1)突触小泡是神经元内储存神经递质的小囊泡，当神经元受到刺激产生的兴奋传至轴突末梢时，这些囊泡会移动到突触前膜并与之融合，以胞吐的方式从突触前膜释放神经递质到突触间隙中。(2)SERT的主要功能是将突触间隙中的5-HT回收到突触前膜，以维持神经递质的平衡。药物F使用早期效果不佳，说明它并没有促进5-HT的释放，而是可能影响了SERT对5-HT的回收，M区胞外5-HT相对含量升高，与R2结合的5-HT增多。而5-HT是兴奋性的神经递质，它作用于突触后膜受体后可以产生愉悦感，并可能通过某种机制调控DRN动作电位的发放频率。因此，M区突触间隙中5-HT浓度的升高可能导致DRN动作电位发放频率的降低。
(教师用书独具)
1．随着年龄的增加，人认知能力(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(M)，将小鼠放入容器中1 min后取出(训练)。24 h后取出容器中的1个M，在原来的位置放入另一种与M不同的物品(N)，将小鼠放回容器中，观察小鼠探索两个物品的时间，计算鉴别指数(DI)＝小鼠探索N的总时长/探索M和N的总时长(测试)。下列相关叙述错误的是(　　)
A．记忆是脑的高级功能，其中长时记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关
B．由于小鼠经过训练之后记住了M，测试过程中小鼠将会花更少的时间去探索M，花更多的时间去探索N，说明DI与长时记忆的强弱呈正相关
C．若DI大致等于0.5，则表示小鼠几乎不具有长时记忆
D．若分别向小鼠注射MEL，经过训练后进行测试，注射MEL组的小鼠DI大于注射生理盐水的对照组，则可推测MEL可以增强小鼠的长时记忆
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，A错误；如果小鼠训练后记住了M，则测试过程中小鼠会花更少时间去探索M，用更多时间探索N，因此长时记忆越强，DI值越大，二者呈正相关，B正确；探索物品M和N所需时间几乎相当，说明小鼠对M没有形成长时记忆，DI大致等于0.5，C正确；MEL可调节记忆形成，MEL处理后小鼠DI增大，说明MEL可以增强小鼠长时记忆，D正确。]
2．(2025·云南楚雄期末)科研人员欲探究运动联合电针疗法对缺血性脑卒中(具有认知功能障碍)的治疗效果，让脑卒中模型大鼠进行水迷宫实验(一种广泛用于研究动物的空间学习和记忆能力的行为实验)。将a～d 4组大鼠放置在水迷宫的相同位置，进行不同的干预，记录大鼠到达目的地的时间，实验结果如表所示。下列分析错误的是(　　)
组别 大鼠类型 干预措施 实验结果
a组 模型鼠 不处理 ＋＋＋＋
b组 模型鼠 跑步机上运动 ＋＋
c组 模型鼠 电针刺激穴位 ＋＋
d组 模型鼠 ？ ＋
注：“＋”越多表示所需时间越长，大鼠学习记忆能力越差。
A．d组的干预措施为跑步机上运动，同时用电针刺激穴位
B．大鼠的学习与记忆是由单一脑区控制的，其学习与记忆过程不涉及新突触的形成
C．为增强实验的说服力，应增设1组健康鼠的对照组
D．实验结论为运动联合电针疗法对缺血性脑卒中的治疗效果最好
B　[该实验是探究运动联合电针疗法对缺血性脑卒中的治疗效果，根据实验单因素变量原则，结合a、b、c组的处理及d组的实验结果可知，干预措施应为跑步机上运动，同时用电针刺激穴位，A、D正确；大鼠的学习与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，其学习与记忆过程涉及新突触的形成，B错误；为增强实验的说服力，应增设一组对照组，对照组的大鼠应选择与模型鼠相似、健康的大鼠，C正确。]
3．(不定项)(2024·江西九江二模)近日，来自美国斯坦福大学的Tony Wyss-Coray团队在Nature杂志上发表论文：研究发现将跑步小鼠的血液输到久坐小鼠的体内，可以减少小鼠的神经炎症，并提高它们的认知能力。进一步分析发现，与对照组小鼠相比，接受运动小鼠血浆的受体小鼠的总增殖细胞、DCX＋神经母细胞和存活细胞数量显著增加；然而，存活的成熟神经元的数量并没有显著增加，而是导致新产生的星形胶质细胞的存活率增加了两倍。此外，输入运动小鼠的血液后，受体小鼠的空间学习能力和记忆力也得到增强。以下有关叙述正确的是(　　)
A．该实验的对照组是接受未运动小鼠血浆的受体小鼠
B．该研究表明小鼠运动后血浆中产生了能延缓成熟神经细胞衰老和凋亡的物质
C．实验组小鼠学习能力和记忆能力的提升可能与星形胶质细胞的存活率升高有关
D．该团队后续很可能会分析运动后的小鼠血浆成分，以找到促进小鼠学习能力增强的物质
ACD　[该实验的对照组是接受未运动小鼠血浆的受体小鼠，A正确；该研究没有信息表明小鼠运动后血浆中产生了能延缓成熟神经细胞衰老和凋亡的物质，B错误；实验组小鼠新产生的星形胶质细胞的存活率增加了两倍，且空间学习能力和记忆力得到了增强，可以推测出实验组小鼠学习能力和记忆能力的提升可能与星形胶质细胞的存活率升高有关，C正确；该实验表明实验组小鼠的空间学习能力和记忆力也得到了增强，为了找到促进小鼠学习能力增强的物质，该团队后续很可能会分析运动后的小鼠血浆成分，D正确。]
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