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第10章 人体的自我调节
第1节 神经系统与神经调节
精彩导入
你们参加过4×100米接力赛吗？ 比赛规则是什么呢？
4×100 米接力赛是在跑道上进行的，由4名运动员组成一队，每人各跑 100米距离的接力赛跑。第一棒运动员以右手持棒，采用蹲踞式起跑；第二、三、四棒接棒运动员均采用站立式或半蹲踞式起跑。
精彩导入
接力赛最能体现队员的团结默契程度，在这项比赛中，队员在跑步过程中的交接棒是一大难点，经常会出现掉棒的现象。
运动员听到发令枪声能迅速起跑，奔跑中准确接棒并在规定的赛道完成比赛，这些反应是如何实现的？
任务一：观察图片和模型，描述神经系统的结构
第一棒运动员听到发令枪枪声立即快速跑起来，并准确将接力棒交给下一位运动员，他是通过什么系统调节和完成这些反应的？
神经系统。
神经系统由哪些器官组成？
任务一：观察图片和模型，描述神经系统的结构
神经系统的外部结构
任务一：观察图片和模型，描述神经系统的结构
神经系统由脑、脊髓、脑神经和脊神经共同组成。
脑又由大脑、小脑和脑干组成，大脑呈两个半球状，表面有很多褶皱，这些褶皱是大脑皮层；小脑位于大脑的后下方，像小一些的半球，表面也有一些褶皱；脑干在大脑下方、小脑前方，形态粗短，连接大脑和脊髓。脊髓是一根连接脑的长长的轴状结构，而神经像一条条的通信线，分布在脑和脊髓的周围，延伸到身体各部分。
任务一：观察图片和模型，描述神经系统的结构
相同点是大脑与脊髓都有灰质，属于神经中枢，具有信息处理的功能，都有白质，可以传导信息；
不同点是大脑的神经中枢在表面，脊髓的神经中枢在中央。
神经系统的内部结构
任务一：观察图片和模型，描述神经系统的结构
根据大脑和脊髓结构的异同，再结合前面的人体神经系统模式图，想一想大脑和脊髓在信息处理上有什么联系？
脊髓可以把大脑发布的信息传导出去，也可以把某些信息传导到大脑。脊髓确实是大脑(或者说脑)与躯干、内脏之间联系的通路。
任务一：观察图片和模型，描述神经系统的结构
观察脊髓的前面观和背面观图片，可以发现脊髓位于每块椎骨的锥孔组成的椎管里。
任务一：观察图片和模型，描述神经系统的结构
由脑神经与脊神经组成的周围神经系统犹如一条条通信线路伸到身体各处；由脑和脊髓组成的中枢神经系统位居身体的中央，管理着各部分神经的通信联络。
任务二：观察图片和模型，描述神经元的结构，推测其功能
神经系统从宏观上由器官组成，各器官执行相应的功能；微观组成上，通过显微镜观察，发现神经系统是由很多神经细胞组成的。
神经细胞又叫作神经元，是神经系统结构与功能的基本单位。神经元的结构是什么样的呢？
任务二：观察图片和模型，描述神经元的结构，推测其功能
对比人体口腔上皮细胞和神经元结构模式图，述其异同点。
任务二：观察图片和模型，描述神经元的结构，推测其功能
二者的相同点是都有细胞的基本结构，如细胞膜、细胞质和细胞核；不同点是神经元有突起，靠近细胞核的那一端突起短，数量多，另一端突起长，数量少。
神经元由胞体、突起组成。突起分为树突和轴突。
任务二：观察图片和模型，描述神经元的结构，推测其功能
观察神经元受刺激后的动态图(红色圆球代表外界的刺激信息)，神经元各部分是怎样处理刺激信息的？
树突接受刺激，传导至胞体，胞体对信息进行了分析处理，然后由轴突传导至轴突末梢。
任务二：观察图片和模型，描述神经元的结构，推测其功能
树突接收的信息和胞体产生的信息以及轴突传导的信息相同吗？
不同，树突接受的是外界具体的刺激信息，胞体分析刺激信息后产生的应该是另外一种形式的信息，在轴突上传导的信息是由胞体产生的。
任务二：观察图片和模型，描述神经元的结构，推测其功能
胞体产生的能在神经元上直接传导的是一种生物电变化，科学家将这种可传导的生物电变化叫作神经冲动，简称冲动。
神经元的基本功能是接受刺激、产生冲动、传导冲动。
综合树突、胞体和轴突的作用，你能推测神经元的基本功能吗？
一个神经元由胞体和突起组成。胞体是神经元的代谢中心，突起适合沿一定方向传导冲动。突起分为树突和轴突，每个神经元树突可能有许多，而轴突一般只有一个，树突将冲动传向胞体，轴突则将冲动从胞体传出。
任务二：观察图片和模型，描述神经元的结构，推测其功能
在周围神经系统内，神经元胞体集中出现的部位叫作神经节；由一些神经元突起集合成束、外被结缔组织膜组成的结构叫作神经。在中枢神经系统内，神经元胞体集中出现的部位色泽较灰暗，称为灰质；大量神经元突起成束聚集之处色泽较白亮，称为白质。
任务二：观察图片和模型，描述神经元的结构，推测其功能
仔细观察神经纤维、神经模型和图片，你能辨认出几种结构？试推测它们的功能。
可以看到轴突、神经纤维和神经，轴突和神经纤维具有传导的功能，而神经是由几根神经纤维外被结缔组织膜组成的结构，也具有传导的功能。
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
运动员听到发令枪声立即起跑，发令枪就是对运动员的刺激，起跑就是他的反应，这是神经调节的基本方式，称为反射。那么什么是反射呢？ 请分析4个生活中的现象，推测一下你的反应。
1.分析生活中的现象
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
灼热的物体、贮存量较大的尿液、很酸的食物、有人呼喊自己的名字都属于外界的刺激，会使人分别作出缩手、厕所排尿、分泌唾液和回头的反应。
1.分析生活中的现象
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
都是通过神经系统调节的；遇到相同的刺激时，一般会有相同的反应。
1.分析生活中的现象
这些反应都是通过什么调节的？ 以后遇到相同的刺激，反应会相同吗？
所以出现的反应是有规律的，这种反应就是反射。结合上述调节结构和反应的特点，你能归纳出反射的概念吗？
人体通过神经系统对刺激作出的规律性反应，叫作反射。
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
不是。草履虫是单细胞生物，含羞草是植物，它们没有神经系统。
1.分析生活中的现象
草履虫遇到障碍物会避开，含羞草被触碰小叶会合拢，这些是不是反射？ 判断依据是什么？
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
2.膝跳反射
反射是一种反应，那么参与完成反射的生理结构有哪些呢？ 我们以“膝跳反射”实验为例分析一下。
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
2.膝跳反射
动作要领：
(1)坐姿自然放松，一条腿搭在另一条腿上。
(2)手掌内侧叩击膝盖下面的韧带。
(3)动作迅速、准确。
要求：
(1)两人一组，A同学先给B同学叩击膝盖下韧带，使B同学做膝跳反射，2分钟后交换做。
(2)小组成员交流经验，分析膝跳反射的结构。
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
3.反射弧
完成某一反射过程的结构，叫作反射弧，包括五个部分，按照传导的顺序，依次是感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。感受器受到刺激后即产生冲动，由传入神经将冲动传导到神经中枢；神经中枢再发出冲动，由传出神经将冲动传达到效应器，使效应器作出反应。
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
3.反射弧
观察下面反射弧模式图，思考如何区分一个反射弧中的传入神经和传出神经？
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
3.反射弧
(1)可以看神经冲动的传导方向，将冲动传导到神经中枢的为传入神经，将神经中枢发出的冲动传导出去的为传出神经。
(2)可以看神经节，有神经节的为传入神经。
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
3.反射弧
若传入神经受损，神经冲动无法传导到神经中枢，所以人无感觉，无反应；若传出神经受损，神经冲动可以传导到神经中枢，但无法传导到效应器，效应器无法作出反应，所以人有感觉，无反应。
如果传入神经或者传出神经受损，反射还会发生吗？
反射弧的任何一个部分受损，反射都不能发生，反射弧必须是完整的，才能完成反射。一般来说，反射弧上神经冲动传导得比较快，使人体能够及时、迅速、准确地实现调节。
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
4.测试“捏住直尺”反应要用多少时间
(1)阅读教材，了解该活动的材料用具和方法步骤。
(2)每组测试者用的直尺相同，不同组的直尺可以不同，按要求把数据填写在教材中的表格里。
(3)思考“讨论”中的3道题目。
(4)因为时间关系，课上每组只测试一人在某一种状态的数据，课下继续完成其他人的数据。
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
4.测试“捏住直尺”反应要用多少时间
注意事项：左、右手反应速度相同吗？ 早上、中午和下午同一个人的反应速度相同吗？ 怎样保证大家的数据误差较小，且有可比性？ 小组定好规则。技术方法参看下图。
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
4.测试“捏住直尺”反应要用多少时间
(1)捏住直尺的反应活动是否属于反射？
捏住直尺的反应活动属于反射。
(2)比较受试者从第1次到第10次的测试数据，有什么规律？若比较在不同状态下的测试，你认为影响活动完成时长的主要因素有哪些？
对于同一个受试者，随着测试次数的增加，捏住尺子的次数会增加，用时也会越来越短。
任务三：分析资料和实验体验，归纳反射和反射弧的概念
4.测试“捏住直尺”反应要用多少时间
(3)比较不同受试者的测试数据，可以得到什么结论？说明你的理由。
不同受试者的反应用时有一定的差异。
刚才进行的膝跳反射是反射，还有一些生活现象，如缩手反射、排尿反射、唾液分泌反射等都属于反射。由此可知，反射除了能通过骨骼肌运动对刺激作出反应之外，还能够通过平滑肌和腺体的活动来调节相应内脏器官的功能状态。
神经系统就是通过每一个具体的反射活动来实现其调节功能的，反射是神经调节的基本方式。
(1)捏住直尺的反射的神经中枢在哪里？
(2)膝跳反射的神经中枢在哪里？
(3)这两种反射有什么不同？
提示：
(1)捏住直尺的反射的神经中枢在大脑皮层。
(2)膝跳反射的神经中枢在脊髓。
(3)捏住直尺的反射，是在出生后逐渐形成的后天性反射；膝跳反射是人生来就有的先天性反射。
任务四：阅读和讨论，反射可以分为非条件反射和条件反射
想一想
任务四：阅读和讨论，反射可以分为非条件反射和条件反射
对比两种反射的特点，膝跳反射生来就有，没有大脑皮层高级中枢的参与，属于非条件反射；
而捏住直尺的反射是通过后天学习逐渐形成的，有大脑皮层的参与，属于条件反射。可见，反射分为非条件反射和条件反射。
任务四：阅读和讨论，反射可以分为非条件反射和条件反射
为什么会存在不同的反射类型，有什么意义？ 让我们阅读教材中的“交流：巴甫洛夫的研究”，并思考教材中提出的5个问题。
1.狗能够对食物刺激产生唾液分泌反射，这是它生来就有的吗？
狗能够对食物刺激产生唾液分泌反射，这是它生来就有的先天性反射，与膝跳反射的类型相同。
任务四：阅读和讨论，反射可以分为非条件反射和条件反射
2.对未受过训练的狗给予铃声刺激时，并没有引起唾液分泌反射。这说明什么？
铃声刺激对唾液分泌反射是无关刺激，它在没有与食物建立联系前，不会引起唾液分泌反射。只有当铃声与食物多次配合后，铃声才能成为条件刺激，引起唾射是后天形成的，经过学习后获得，与捏住直尺的反射类型相同。
为什么会存在不同的反射类型，有什么意义？ 让我们阅读教材中的“交流：巴甫洛夫的研究”，并思考教材中提出的5个问题。
任务四：阅读和讨论，反射可以分为非条件反射和条件反射
3.经过训练，只给铃声刺激也能引起狗的唾液分泌。这种反射对狗有什么意义？
经过训练，只给铃声刺激也能引起狗的唾液分泌，这种学习使得狗能够在没有直接食物刺激的情况下，通过铃声预测食物的出现，从而提前作出唾液分泌的反应，这是动物境变化的一种方式，提高了对环境的适应能力。
为什么会存在不同的反射类型，有什么意义？ 让我们阅读教材中的“交流：巴甫洛夫的研究”，并思考教材中提出的5个问题。
任务四：阅读和讨论，反射可以分为非条件反射和条件反射
4.使狗建立“铃声-唾液分泌反射”的重要条件是什么？
重要条件是铃声(条件刺激)必须与食物在时间上紧密结合，铃声要先于或与食物同时出现，经过多次重复后，狗的大脑皮层就能把铃声和食物联系在一起，铃声一响，狗就想到了食物，进而产生唾液分泌反射。
为什么会存在不同的反射类型，有什么意义？ 让我们阅读教材中的“交流：巴甫洛夫的研究”，并思考教材中提出的5个问题。
任务四：阅读和讨论，反射可以分为非条件反射和条件反射
5.假如在狗已经建立“铃声-唾液分泌反射”之后，总是只给铃声而不喂食物，那么这种反射还能够持久存在下去吗？
如果铃声反复出现而没有食物的强化配合，这种反射会逐渐减弱，最终可能完全消失。
为什么会存在不同的反射类型，有什么意义？ 让我们阅读教材中的“交流：巴甫洛夫的研究”，并思考教材中提出的5个问题。
任务四：阅读和讨论，反射可以分为非条件反射和条件反射
如果要使已经建立的条件反射长时间保持下去，还需要经常使用非条件刺激与之结合。否则，已经建立的条件反射将逐渐减弱，甚至消失。当然，条件反射还可以改建或重建。这些都说明，条件反射不像非条件反射那么固定，而是有着相当的“可塑性”，这些特点对于人或动物适应环境的能力来说，显然要比非条件反射有着更为积极的意义。
条件反射提高了人或动物适应环境的能力，那么非条件反射就是人或动物生存的基本保障。
任务四：阅读和讨论，反射可以分为非条件反射和条件反射
人和高等动物的许多非条件反射在大脑皮层以下(脑干或脊髓)的各个中枢的调节下即可完成，而条件反射则一般要在神经系统的最高级中枢———大脑皮层参与下才能实现。
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
通过对前面神经系统结构与功能的学习，我们知道大脑皮层上有不同的神经中枢，主要有哪些神经中枢？ 负责哪些生命活动呢？ 人们又是通过什么研究方法确定这些不同区域的呢？
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
资料
100多年前，国外神经科医生Broca遇到一个病人，这个病人能够理解别人的讲话，但自己发音有障碍，只会说一个单词“tan”。对这位“有口难言”的病人，Broca深感同情，对其病因也产生了极大的兴趣，非要把它弄个水落石出不可。于是坚持给该病人治疗，直到该病人离世为止，Broca把他叫作“Tan”。1861年，Tan死后，Broca对他的脑进行了解剖，发现其大脑前部、额头左侧的一个地方有损伤，于是Broca把这个受损区域称为Broca区，如图所示。
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
这个病人能发出声音但不能讲话，推测受损伤的区域(Broca区)可能和语言有关。
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
Broca区负责语言是个例还是通例？ 经过神经生理学家的多次实验和验证，确认Broca发现的这个区域是大脑皮层专管语言运动的中枢，取名叫运动性语言中枢，又叫说话中枢。后来的科学研究发现左侧大脑半球不仅有运动性语言中枢，还有视运动性语言中枢(书写中枢)、听觉性语言中枢、视觉性语言中枢(阅读中枢)。有了语言中枢，人的大脑皮层的高级神经活动与动物才有了本质的区别，语言中枢也是人类特有的中枢。
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
请观察图片并回答，大脑皮层上存在着专门管理某些活动的功能区，具体有哪些神经中枢？ 并根据神经中枢名称推测其功能是什么？
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
1.听觉性语言中枢使人能够理解别人说话的意思，并能调整自己的语言。
2.视运动性语言中枢控制着人的书写功能。
3.视觉性语言中枢可以将书面语言转换成口语，也可将口语转换成书面语言。
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
语言中枢是人类特有的。大脑皮层还负责人的学习、记忆、语言、情绪、睡眠等高级神经活动，它可以接受来自小脑、脑干和脊髓的上行传导冲动，同时也发出下行传导冲动到达下级各神经中枢。可见，大脑皮层的地位是怎样的？ 与脑干、脊髓等神经中枢相比，大脑皮层属于什么级别的神经中枢？
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
大脑皮层居于最高级中枢地位，是神经系统的最高级中枢，它的生理活动叫作高级神经活动。
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
科学研究发现，切除大脑皮层后的狗，原来已建立的条件反射全都会消失，并且再也不能建立新的条件反射。条件反射是人和动物都具有的神经调节方式，但人类的条件反射远比动物要丰富和复杂得多。
人类条件反射的最突出特征是什么呢？
我们都听过“望梅止渴”的故事，将它与“吃梅止渴”相比较，两者的反射类型是否相同？ 二者有什么联系？
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
不同。
(1)吃梅止渴：当我们吃到梅子时，梅子的酸味是一种对舌的刺激，传导到神经中枢后发布指令指挥唾液腺分泌唾液，以帮助消化和解渴，是一种不需要学习的非条件反射。
(2)望梅止渴：听到梅子，就想到梅子的酸味，便不自觉地分泌唾液，从而暂时缓解了口渴，一般是因为有吃梅子的经验，知道梅子是酸的，所以是通过大脑皮层参与将“梅子”与“酸味”和“解渴”联系起来，形成了一种学习后的反应，属于条件反射。非条件反射是条件反射的基础。
任务五：分析资料和图片，概括大脑皮层是神经系统的最高级中枢
与食物相关联的形态、颜色、声音、气味等都可以成为条件刺激，人还能由代表食物具体特征的语言、文字作为条件刺激引起唾液分泌反射，动物则没有这种功能。
因此，能够对语言和文字的刺激建立条件反射，是人类条件反射的最突出特征。
为了保证我们自己的认知功能、整体健康和生活质量，请大家一定要保护好自己的大脑。
核心总结
1.神经系统在宏观上由脑、脊髓和它们发出的神经组成，由脑和脊髓组成中枢神经系统，由脑神经与脊神经组成周围神经系统。
2.脑和脊髓的结构中都有神经中枢，大脑皮层的神经中枢控制着复杂的生命活动，是神经系统最高级的神经中枢。
核心总结
3.从微观组成上，神经元是神经系统结构与功能的基本单位。一个神经元由胞体和突起组成，其中胞体是神经元的代谢中心，突起适合沿一定方向传导冲动。
4.突起分为树突和轴突。树突将冲动传向胞体，轴突则将冲动从胞体传出。
5.反射是神经调节的基本方式，依靠反射弧完成。如果反射弧中的神经中枢位于大脑皮层，这种反射称为条件反射；若是神经中枢位于脑干或脊髓，则该种反射称为非条件反射。
课堂评价
1.神经元是神经系统结构与功能的基本单位，其在显微镜下的图像是（ ）
A B C D
D
课堂评价
2.如图所示，小海同学在进行仙人球嫁接时，不小心扎到手后，立即缩回手，然后感到了刺痛。下列有关上述过程的叙述，错误的是（ ）
A.缩手反射的完成不需要大脑皮层参与
B.缩手反射的神经中枢位于③脊髓
C.上述过程在⑥的特定区域形成痛觉
D.若②损坏，能感到痛却无法缩手
D
课堂评价
3.下列反射中，与其他三种反射属于不同类型的是（ ）
A
A.望梅止渴 B.缩手反射
C.排尿反射 D.膝跳反射
大展身手
题目：制作神经元模型。
要求：材料不限。
评价量规：
谢谢观看

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