資源簡介

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第二章 神經調節
第5節
人腦的高級功能
學習目標
簡述人類的語言功能與大腦皮層語言區的聯系（生命觀念、科學思維）
01
02
簡要說明人類記憶的過程以及記憶與學習的關系（生命觀念、科學思維）
簡述情緒是人腦的高級功能之一（生命觀念、科學思維）
03
···
問題探討
阿爾茨海默癥是老年人常見的一種疾病，該病主要表現為患者逐漸喪失記憶和語言功能、計算和推理等思維能力受損（如迷路）、情緒不穩定。研究發現，該病是由患者大腦內某些特定區域的神經元大量死亡造成的。
討論：
1.上述資料可以說明人的大腦有哪些區別于脊髓的高級功能？
2.人的大腦有哪些區別于動物的大腦的高級功能？
因人腦大腦皮層具有言語區，具有語言功能。利用語言，人類能夠進行抽象思維，具有意識。有些動物也能對語言刺激作出反應，那是人類訓練的結果，是簡單的模仿和強化記憶的結果。
人腦具有記憶、語言、思維、情緒等功能。
人的大腦有很多復雜的高級功能，因為大腦皮層有140多億個神經元，組成了許多神經中樞，是整個神經系統中最高級的部位。它除了感知外部世界以及控制機體的反射活動，還具有語言、學習和記等畫的高級功能。
書寫性語言中樞
W區
視覺性語言中樞
V區
運動性語言中樞
S區
聽覺性語言中樞
H區
（中央前回）
軀體運動中樞
（中央后回）
軀體感覺中樞
新課講授
一、語言功能
語言
（1）概念
語言是以聲音(或符號)為物質外殼，以含義為內涵，由詞匯和語法構成并能表達人類思想的指令系統。語音、手勢、表情是語言在人類肢體上的體現，文字符號是語言的顯像符號。語言功能是人腦特有的高級功能，它包括與語言、文字相關的全部智能活動，涉及人類的聽、說、讀、寫。
（2）意義：語言是人類區別于其他動物的關鍵特征之一。
（3）生理機制
①語言的發音機制:呼吸器官、
喉頭和聲帶、口腔、鼻腔和咽腔。
②語言活動的中樞機制:語言中樞是
人類大腦皮質所特有的，多在左側。
臨床實踐證明，右利者(慣用右手的人
)的語言中樞在左側半球，大部分左利
者的語言中樞也在左側半球，少部分左
利者的語言中樞在右側半球。語言區所在的半球稱為優勢半球。語言中樞負責控制人類進行思維和意識等高級活動，并進行語言的表達。
思考·討論
大腦皮層的語言功能特點
資料1：一位病人能聽懂別人講話，能用面部表情和手勢同別人交流思想，可是說話非常困難。經檢查發現，病人與講話有關的肌肉和發聲器官完全正常，病人死后經解
剖學發現，他的大腦左半球額葉后部S
區發生病變。
資料2：一位病人能主動說話，聽覺也
正常，但他聽不懂別人說話，連自己的話
也聽不懂。病人死后，研究者發現他的大
腦左半球的H區有病變。
討論
1.W區與S區接近軀體的運動中樞，V區接近視覺中樞，H區接近聽覺中樞，這樣的分布能給你什么聯想？
2.大腦皮層的語言中樞有什么特點？
言語區中的W區與書寫有關，S區與講話相關，這兩個區都與運動中樞接近；V區與看懂文字相關，它接近視覺中樞；H區與聽懂話語相關，它接近聽覺中樞。“寫”與“講”是兩種不同的語言表達方式，屬于“運動”性的。這使人聯想到，這兩個言語區可能是從運動中樞演化而來的。V區的看懂與視覺相關，H區的聽懂與聽覺相關，這兩個區使人聯想到，它們可能分別是由視覺中樞與聽覺中樞演化而來的。
大腦皮層的語言中樞分布在大腦皮層的不同區域，不同的區域既有分工，也有聯系，共同負責人類復雜的語言功能。
大腦皮層與語言活動的關系
人類在長期的進化過程中，由于生產勞動和社會生活產生了語言文字。從大量臨床資料中，人們早已發現大腦皮層的額葉的某些區域與語言機能有關，稱為語言區，這些區域的操作可造成失語癥。失語癥可能是運動性失語癥，也可能是感覺性失語癥，或二者兼有。
大多數人主導語言功能的區域是在大腦的左半球，邏輯思維主要由左半球負責。
大多數人的大腦右半球主要負責形象思維，如音樂、繪畫、空間識別等。
語言區受損后的癥狀
中樞名稱 受損后的病癥 癥狀
書寫性語言中樞（w區） 失寫癥 病人可聽懂別人的談話和看懂文字，也會講話，手部運動正常，但失去書寫、繪畫能力
運動性語言中樞（S區） 運動性失語癥 病人可以看懂文字，也能聽懂別人講話，但自己卻不會講話
聽覺型語言中樞（H區） 聽覺性失語癥 病人能講話、書寫，也能看懂文字，能聽到別人發音，但不懂其含義，病人可以模仿別人說話，但往往是答非所問
視覺性語言中樞（V區） 失讀癥 病人的視覺無障礙，但看不懂文字的含義，即不能閱讀
知識延伸
（1）視覺性語言中樞≠視覺中樞，此區受損，患者仍有視覺，只是“看不懂”語言文字的含義。
（2）聽覺性語言中樞≠聽覺中樞，此區受損，患者仍有聽覺，只是“聽不懂”話的含義。
（3）語言功能是人腦特有的高級功能。
1.當盲人用手指“閱讀”盲文時，參與此過程的高級中樞中樞只有軀體噶虐中樞和軀體運動中樞（ ）
基礎檢測
2.當你專心作答試題時，參與的高級中樞主要有大腦皮層的H區和S區（ ）
×
×
二、學習與記憶
定義
（1）概念：學習與記憶是指神經系統不斷地接受刺激，獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程。條件反射的建立也就是動物學習的過程。
學習和記憶是密不可分的統一生理活動過程。學習本身也必然包含著記憶，沒有學習，也就無從形成記憶，學習也可看作是神經系統儲存記憶的能力。學習偏重于行為變化的獲得，記憶則側重于行為變化的保持和儲存。從信息論來看，學習就是神經系統對信息的接受過程，記憶就是神經系統對信息的儲存過程，而回憶則是神經系統將儲存的信息予以取出和再現的過程。
（2）特點：學習和記憶不是由單一腦區控制的，而是由多個腦區和神經通路參與。
（3）結構基礎：學習和記憶涉及腦內神經遞質的作用以及某些種類蛋白質的合成。
學習和記憶的類型
（1）學習的類型
學習可被分為兩種基本類型：非結合型學習和結合型學習
（2）人類的記憶過程分為四個階段
感覺性記憶、第一級記憶、第二級記憶、第三級記憶
感覺性記憶持續時間：
＜1秒
第一級記憶
持續時間：
數秒至數分鐘
第二級記憶
持續時間：
數分鐘至數年
第三級記憶
持續時間：
可能永久
外界信息輸入
注意
運用
遺忘
信息丟失
遺忘
遺忘
可能不遺忘
短時記憶
長時記憶
（1）感覺性記憶：感覺性記憶是轉瞬即逝的，有效作用時間往往不超過1秒，所記的信息并不構成真正的記憶。感覺性記憶的信息大部分迅速消退，如果對于某一信息加以注意，如老師講話的聽覺刺激，或書本上文字的視覺刺激，則可以將這個瞬時記憶轉入第一級記憶。
感覺性記憶持續時間：
＜1秒
第一級記憶
持續時間：
數秒至數分鐘
第二級記憶
持續時間：
數分鐘至數年
第三級記憶
持續時間：
可能永久
外界信息輸入
注意
運用
遺忘
信息丟失
遺忘
遺忘
可能不遺忘
短時記憶
長時記憶
（2）第一級記憶：第一級記憶保留的時間仍然很短，從數秒到數分鐘，如臨時記住某個驗證碼。第一級記憶中的小部分信息經過反復運用、強化，在第一級記憶中停留的時間延長，這樣就很容易轉入第二級記憶。
感覺性記憶持續時間：
＜1秒
第一級記憶
持續時間：
數秒至數分鐘
第二級記憶
持續時間：
數分鐘至數年
第三級記憶
持續時間：
可能永久
外界信息輸入
注意
運用
遺忘
信息丟失
遺忘
遺忘
可能不遺忘
短時記憶
長時記憶
（3）第二級記憶：第二級記憶的持續時間從數分鐘到數年不等，儲存的信息可因之前或后來的信息干擾而遺忘。想要長久地記住信息，可以反復重復，并將新信息與已有的信息整合。有些信息，通過長年累月地運用則不易遺忘，就儲存在第三級記憶中，成為永久記憶。
感覺性記憶持續時間：
＜1秒
第一級記憶
持續時間：
數秒至數分鐘
第二級記憶
持續時間：
數分鐘至數年
第三級記憶
持續時間：
可能永久
外界信息輸入
注意
運用
遺忘
信息丟失
遺忘
遺忘
可能不遺忘
短時記憶
長時記憶
（3）第二級記憶：第二級記憶的持續時間從數分鐘到數年不等，儲存的信息可因之前或后來的信息干擾而遺忘。
（4）第三級記憶：想要長久地記住信息，可以反復重復，并將新信息與已有的信息整合。有些信息，通過長年累月地運用則不易遺忘，就儲存在第三級記憶中，成為永久記憶。例如對自己名字的記憶。
三、情緒
我們有時候開心、興奮、對生活充滿信心；
有時候失落、沮喪、對事物失去興趣。
這是情緒的兩種相反的表現，它們都是人對環境所作出的反應。
情緒也是大腦的高級功能之一。
當人們遇到精神壓力、生活挫折、疾病、死亡等情況時,常會產生消極的情緒。當消極情緒達到一定程度時,就會產生抑郁。抑郁通常是短期的,可以通過自我調適、身邊人的支持以及心理咨詢好轉。當抑郁持續下去而得不到緩解時,就可能形成抑郁癥。如果持續兩周以上，則應咨詢精神心理科醫生以確定是否患有抑郁癥。
抑郁癥會影響患者的工作、學習和生活，嚴重時甚至使患者產生自殘或自殺等消極行為，因此患者必須到醫院去接受專業治療。
情緒的調節
（1）積極建立和維系良好的人際關系、適量運動和調節壓力，都可以幫助我們減少和更好地應對情緒波動。
（2）當情緒波動超出自己能夠調節的程度時，應向專業人士咨詢。
人腦的高級功能
思維導圖
學習和記憶
情緒
左半球
右半球
H區（聽）
S區（說）
V區（讀）
W區（寫）
大多數人主要語言功能的區域是在大腦的左半球
神經系統不斷接受刺激，獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程
短時記憶
長時記憶
感覺性記憶
第一級記憶
第二級記憶
第三級記憶
積極情緒
消極情緒
意義：更好地適應環境
原因：大腦皮層有大量的神經元（約140多億個）
邏輯思維
形象思維
語言功能
人腦特有
下列有關學習和記憶的敘述，不正確的是（ ）
A.學習和記憶相互聯系不可分割
B.記憶是將獲得的經驗進行儲存和再現
C.長時記憶可能與新突觸的建立有關
D.學習和記憶的中樞位于下丘腦
基礎檢測
D2.5 人腦的高級功能
課題 2.5 人腦的高級功能 單元 第二章 學科 生物 年級
學習目標與核心素養 簡述人類的語言功能與大腦皮層言語區的關系；簡要說明人類記憶的過程以及記憶與學習的關系；簡述情緒是人腦的高級功能之一。1.闡明語言功能、記憶與學習、情緒等人腦的高級功能。2.嘗試通過合作學習的方式建立人腦高級功能的工作模型。3.通過語言功能、記憶與學習、情緒等人腦的高級功能，認同科學融合發展的趨勢并強化科技服務人類的信念。
重點 語言功能、記憶與學習、情緒等人腦的高級功能。
難點 人類大腦皮層言語區的功能區分。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 播放視頻《一分鐘了解大腦》 課前查閱資料，播放視頻《一分鐘了解大腦》 通過視頻，讓學生基本了解大腦。提出問題，激發學生的學習興趣。
講授新課 問題探討阿爾茨海默病是老年人群常見的一種疾病，該病主要表現為患者逐漸喪失記憶和語言功能，計算和推理等思維能力受損（如速路），情緒不穩定。研究發現，該病是由患者大腦內某些特定區域的神經元大量死亡造成的。1.上述資料可以說明人的大腦有哪些區別于春髓的高級功能？提示：人腦具有記憶、語言、思維、情緒等功能。2.人的大腦有哪些區別于動物大腦的高緩功能？提示：人腦大腦皮層具有言語區，具有語言功能。利用語言，人類能夠進行抽象思維，具有意識。有些動物也能對語言刺激作出反應，那是人類訓練的結果，是簡單的模仿和強化記憶的結果。“問題探討”中提到的阿爾茨海默病患者的語言能力、認路能力就是____________________的體現。_______________________使人類能夠主動適應環境，創造出燦爛的人類文明。播放視頻：《大腦的結構及部位的功能》1.人的大腦有很多復雜的_________________，因為大腦皮層有 140多億個神經元，組成了許多__________________，是整個神經系統中最高級的部位。它除了對外部世界的________________以及控制機體的_____________，還具有_________________________等方面的高級功能。2.語言文字是____________________________的主要形式，也是人類進行______________的主要工具。3.語言功能是人腦_____________________，它包括與________________相關的全部智能活動，涉及人類的________________________思考與討論資料1一位病人能聽懂別人講話，能用面部表情和手勢同別人交流思想，可是說話非常困難。經檢查發現，病人與講話有關的肌肉和發聲器官完全正常。病人死后、經解剖發現，他的大腦左半球的S區發生了病變。資料2 一位病人能主動說話，聽覺也正常，但他聽不懂別人說話，連自己的話也聽不懂。病人死后，研究者發現他的大腦左半球的H區有病變。結合上面的資料及下圖，討論以下問題。1.W區與S區接近軀體的運動中粗， V區接近視覺中樞，H區接近聽覺中樞，這樣的分布能給你什么聯想？提示：言語區中的W區與書寫有關，S區與講話相關，這兩個區都與運動中樞接近；V區與看懂文字相關，它接近視覺中樞；H區與聽懂話語相關，它接近聽覺中樞。“寫”與“講”是兩種不同的語言表達方式，屬于“運動”性的。這使人聯想到，這兩個言語區可能是從運動中樞演化而來的。V區的看懂與視覺相關，H區的聽懂與聽覺相關，這兩個區使人聯想到，它們可能分別是由視覺中樞與聽覺中樞演化而來的。2.大腦皮層的語言中樞有什么特點？提示：大腦皮層的語言中樞分布在大腦皮層的不同區域，不同的區域既有分工，也有聯系， 共同負責人類復雜的語言功能。4.人類的語言活動是與_________________相關的，這些特定區域叫___________________。5.大腦皮層言語區的損傷會導致特有的各種言語活動_______________。6.大多數人主導語言功能的區域是在__________________，邏輯思維主要由___________負責。大多數人的大腦右半球主要負責_____________，如音樂、繪畫、空間識別等。二、學習與記憶1.學習和記憶也是腦的_____________________，是指神經系統不斷地接受刺激，獲得新的______________________________的過程。2.條件反射的建立也就是________________的過程。如同人腦的其他高級功能一樣，學習和記憶也不是由________________________的，而是由_____________________________參與。3.人類的記憶過程分成四個階段，即______________、______________、____________和__________________。4.前兩個階段相當于________________，后兩個階段相當于_____________，感覺性記憶是________________的，有效作用時間往往不超過1 s，所記的信息并不構成_____________________。5.感覺性記憶的信息大部分______________，如果對于某一信息加以___________，如老師講話的聽覺刺激，或書本上文字的視覺刺激，則可以將這個瞬時記憶轉入_________________。6.第一級記憶保留的時間仍然___________，從數秒到數分鐘，如臨時記住某個驗證碼。7.第一級記憶中的小部分信息經過____________________，在第一級記憶中停留的時間___________，這樣就很容易轉入第二級記憶。8.第二級記憶的持續時間從數分鐘到數年不等，儲存的信息可因之前或后來的信息________________。9.想要長久地記住信息，可以_______________。并將新信息與已有的信息___________。有些信息，通過長年墨月的運用則不易遺忘，就儲存在___________________中，成為永久記憶，如對自己姓名的記憶。10.短時記憶可能與_______________有關，尤其是與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區有關。11.長時記憶可能與__________以及________有關。旁欄思考題在學習過程中，老師經常強調要動用多種器官。這有什么道理？提示：學習的過程中是一個信息獲取與加工的過程，在獲取信息的過程中需要多種器官的共同參與；學習與記憶不是由單一腦區控制的， 而是有多個腦區和神經通路的參與。12.學習和記憶涉及_____________________的作用以及某些種類蛋白重的合成，短時記憶可能與_________________________________有關，尤其是與大腦皮層下一個形狀________________________有關。13.長時記憶可能與______________________的改變以及_____________的建立有關。關于季習和記憶更深層次的奧秘，仍然有待科學家進一步探索。三、情緒觀看視頻《一分鐘了解情緒》1.開心、興奮、對生活充滿信心； 有時失落、重喪、對事物失去興趣，這是情緒的兩種相反的表現，它們都是人對_______________________。情緒也是大腦的______________________。2.當人們遇到精神壓力、生活挫折、疾病、死亡等情況時，常會產生_______________。當此情緒達到一定程度時，就會產生__________。3.抑郁通常是___________的，可以通過_________________、身邊人的支持以及___________________好轉。當抑郁持續下去而得不到緩解時，就可能形成抑郁癥。3.抑郁通常是___________的，可以通過_________________、身邊人的支持以及___________________好轉。當抑郁持續下去而得不到緩解時，就可能形成抑郁癥。4.一般抑郁不超過____________，如果持續兩周以上，則應咨詢精神心理科醫生以確定是否患有_______________。5.抑郁癥會影響患者的______________________，嚴重時甚至使患者產生自殘或自殺等消極行為，因此患者必須到醫院去接受_____________。6.積極建立和維系良好的____________________________________都可以幫助我們減少和更好地應對_______________。7.當情緒波動超出__________________的程度時，應向專業人士咨詢，這樣可以使我們更快地________________________，享受美好的、充滿意義的生活。抑郁與抑郁癥四、練習與應用1.下列關于人腦的高級功能的敘述，錯誤的是 （　　）A．大腦皮層言語區的H區損傷，導致人不能聽懂別人講話B．位于腦干的呼吸中樞是維持生命的必要中樞C．聾啞人表演“千手觀音”時，視覺中樞、軀體運動中樞參與調節D．言語區的S區受損，患者看不懂文字，但能聽懂別人說話提示：大腦皮層言語區的H區損傷，導致人不能聽懂別人講話，A正確；位于腦干的呼吸中樞是維持生命的必要中樞，B正確；聾啞人表演“千手觀音”時，視覺中樞、軀體運動中樞參與調節，C正確；言語區的S區受損，患者不會講話，但能看懂文字，能聽懂別人說話，D錯誤。2.抑郁癥是由于高級神經活動產生重度消極情緒得不到緩解而形成的。一種被稱為5－羥色胺再攝取抑制劑的藥物，可選擇性地抑制突觸前膜對5－羥色胺的回收，使得突觸間隙中5－羥色胺的濃度維持在一定的水平，有利于神經系統的活動正常進行。下列說法錯誤的是 （　　）A．5－羥色胺進入突觸間隙需消耗神經元代謝提供的能量B．5－羥色胺再攝取抑制劑通過抑制ATP水解來阻止回收5－羥色胺C．抑郁癥患者體內某些突觸間隙的5－羥色胺含量比正常人的少D．5－羥色胺的合成和分泌發生障礙容易使人產生消極情緒提示：5－羥色胺既是小分子有機物，也是神經元合成的神經遞質，其分泌的方式是胞吐，消耗細胞代謝提供的能量，A正確；5－羥色胺再攝取抑制劑抑制突觸前膜重吸收5－羥色胺，具有選擇性，因此，這種抑制劑作用于突觸前膜具有特異性，應是與突觸前膜重吸收5－羥色胺有關的受體結合，若是通過抑制ATP水解，來阻止重吸收的能量供應，則會影響神經元多種耗能的生命活動，B錯誤；情緒是大腦皮層的高級神經活動，由題干信息可知，抑郁癥患者某些突觸間隙的5－羥色胺含量比正常人的少，C正確；合成、分泌5－羥色胺不足，容易導致突觸間隙5－羥色胺含量低，使人產生消極情緒，D正確。3.拓展應用①在記憶英文單詞時，有人認為，安靜的環境有利于記憶；也有人認為，舒緩的輕音樂有利于記憶。（1）你認為哪種環境更有利于對單詞的記憶？提出你的假設。提示：兩種假設均可，有合理的依據即可。若認為無關信息會干擾記憶，可假設安靜的環境有利于記憶；若認為記憶不是由單腦區控制，舒緩的音樂有利于刺激不同的腦區而促進記憶，可假設舒緩的音樂有利于記憶。設計實驗證明你的假設。提示：設計實驗時，需要有對照，無關變量必須保持一致。例如，選擇年齡基本相同的測試對象若干，隨機分成兩組，一組在安靜的環境中，另組在舒緩的音樂環境中。在同樣的時間內測試兩組被試者記憶的單詞量。測試的單詞中需要記憶的字母數應該相同，兩組被試者對于單詞的熟悉程度（如是否帶有詞根、詞綴，是否組成詞等）也應該相同。（3）如果你得出的結論與別的同學不同，你對此有何看法？提示：如果結論不同，可能是與記憶相關的神經系統存在著個體的遺傳或發展的差異：也可能是測試過程中對條件的控制有所不同，存在誤差。②有的同學經常熬夜學習，請查閱資料并結合親身的經歷，談一談這樣做的危害。提示：答案合理即可。例如，熬夜會影響睡眠，影響神經系統發育，容易導致視覺瘦勞和機體免疫力下降等。 提出問題，分析問題，小組討論，分析問題。觀看視頻【學習活動一】通過問題探究的分析，閱讀課本，帶著問題，閱讀課文，回答問題。小組討論，回答相關問題【學習活動二】學生閱讀，分組討論，分析人類語言活動。小組討論，分析相關問題。【學習活動三】學生觀看視頻，閱讀，分組討論，分析人情緒的產生原理及控制。根據所學，完成相關練習 通過問題探究，討論分析實際問題，培養概括和科學思維能力，激發學生學習積極性。分析問題，帶著問題，通過閱讀，了解大腦的基本情況。通過小組討論，分析資料，回答相關問題，有效促進學生思維發展，培養學生獲取信息的能力，加深學生對興奮的認識，激發學生的科學研究的興趣。利用歸納、分析、概括等思維能力，有利于建立對人類語言功能的認識，滲透科學方法和科學精神。通過討論及活動，學生能認同學習和記憶的分析，形成正確人生觀價值觀。通過對情緒的產生和控制的認識，引導學生辯證看待問題，學以致用，提升社會責任。回顧舊知，鞏固和應用所學知識。
課堂小結 1.語言文字是人類社會信息傳遞的主要形式，也是人類進行思維的主要工具。2.語言功能是人腦特有的高級功能，它包括與語言、文字相關的全部智能活動，涉及人類的聽、說、讀、寫。3.人類的語言活動是與大腦皮層某些特定區域相關的，這些特定區域叫言語區。4.概念學習和記憶是指神經系統不斷地接受刺激，獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程。5.特點：不是由單一腦區控制的，而是由多個腦區和神經通路參與。6.情緒波動的調整方式：積極建立和維系良好的人際關系、適量運動和調節壓力。
板書 2.5 人腦的高級功能1．語言功能語言文字、語言功能、語言活動2．學習與記憶概念、特點、記憶過程四個階段3．情緒概念、調節方式

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