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人教版 生物（高中）
第5節 人腦的高級功能
本節聚焦
一、人腦有哪些重要的高級功能？
二、學習與記憶的過程是怎樣的？
三、在日常生活中，如何克服消極情緒、維持情緒穩定？
阿爾茨海默病（AD)是進行性發展的神經系統退行性疾病，可分為早老性癡呆和老年性癡呆。AD以漸進性記憶障礙，認知功能障礙、人格改變以及語言障礙等癥狀為特征?；颊咧饾u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。
思考：
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大腦的高級功能？
人腦具有記憶、語言、思維、情緒等功能
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
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
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，組成了許多神經中樞，是整個神經系統中最高級的部位。
人的大腦有感知外部世界和控制機體的反射 、語言、學習、記憶和情緒等方面的高級功能。
基本功能
高級功能
感知外部世界
控制機體的反射活動
思維
學習和記憶
語言
長大的狼孩只能嚎叫不會說話但2～3歲甚至更小的幼兒左腦受損經過訓練也能正常說話，為什么？
人類的語言中樞主要是在后天實踐生活中逐漸形成的
一、語言功能
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
一、語言功能
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。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。
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。
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。
思考 討論
人腦的高級功能
中樞名稱 受損后的病癥 癥狀
書寫性語言中樞（W區） 失寫癥 病人能看懂文字，也能聽懂別人講話，也會講話，手部運動正常，但失去書寫、繪圖能力
運動性語言中樞（S區） 運動性失語癥 病人能看懂文字，也能聽懂別人講話，但自己缺不會說話
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
大腦皮層的語言功能特點
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？
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?！皩憽迸c“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。
思考 討論
大腦皮層的語言功能特點
2、大腦皮層的語言中樞有什么特點？
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。
思考 討論
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。
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。
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。
二、學習與記憶
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。
4、人類記憶過程的四個階段
（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。
（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。
（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。
（4）第三級記憶：即永久記憶，如對自己姓名的記憶。
5、記憶形成機理
（1）短時記憶可能與神經元之間即時的信息交流有關，
尤其是與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區有關。
（2）長時記憶可能與突觸形態及功能的改變以及新突觸
的建立有關。
注意：學習與記憶是兩個有密切聯系的神經活動過程，二者很難分開，任何學習過程都包含著記憶，學習是記憶的基礎，記憶是學習的效果，沒有學習和記憶，人的智力就不能得到發展。
遺忘曲線由德國心理學家艾賓浩斯(H.Ebbinghaus)研究發現，描述了人類大腦對新事物遺忘的規律。人體大腦對新事物遺忘的循序漸進的直觀描述，人們可以從遺忘曲線中掌握遺忘規律并加以利用，從而提升自我記憶能力。該曲線對人類記憶認知研究產生了重大影響。
在學習過程中，對一種材料達到一次完全正確地背誦后仍然繼續學習，叫做過度學習。適當的過度學習可以使學習的材料保持得更好。研究結果表明，適當限度的過度學習比剛能背誦的效果好，但如果超過這個限度，其保持效果不再增加。如學習四遍后恰能背誦，則再學習兩遍效果最好，但再學習效果則適得其反，對人的身心造成危害。
一般記住后，在5分鐘后重復一遍，20分鐘后再重復一遍，1小時后，12小時后，1天后，2天后，5天后，8天后，14天后就會記得很牢。
學習與記憶的方法
三、情緒
1、概念：情緒是人對環境所作出的反應。
也是大腦的高級功能之一。
2、表現：
開心、興奮、對生活充滿信心
失落、沮喪、對事物失去興趣
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。
3、抑郁與抑郁癥的比較
抑郁 抑郁癥
持續時間
嚴重程度
緩解途徑 一般不超過兩周
持續兩周以上而得不到緩解
相對較輕
程度嚴重，影響工作、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
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。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。
抗抑郁藥一般都通過作用于突觸處影響神經系統的功能。例如，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水平，有利于神經系統的活動正常進行。
相關信息
抑郁癥是躁狂抑郁癥的一種發作形式，以情感低落、思維遲緩、以及言語動作減少，遲緩為典型癥狀。抑郁癥嚴重困擾患者的生活和工作，給家庭和社會帶來沉重的負擔，約15%的抑郁癥患者死于自殺。世界衛生組織、世界銀行和哈佛大學的一項聯合研究表明，抑郁癥已經成為中國疾病負擔的第二大病。
1.調節情緒的方法有哪些？
（1）用表情調節情緒：煩惱時，用微笑來調節情緒，可能是個很
好的選擇。
（2）人際調節：情緒不好時，可以向周圍的人求助，和朋友聊天
，娛樂會讓你暫時忘記煩惱。
（3）環境調節：情緒不好時，可以去那些曾開心過的地方，會促
使你想起愉快的事情。
（4）認知調節：可以通過改變認知來改變情緒。
（5）回避引起情緒的問題：情緒不好時，可以選擇逃避問題，不
去想它，待情緒穩定后再去解決。
課堂練習
A.大腦皮層是調節機體活動的最高級中樞
B.W區發生障礙的患者不能講話
C.V區發生障礙的患者不能看懂文字
D.H區發生障礙的患者不能聽懂別人講話
1.下圖是人類大腦皮層(左半球側面)的言語區模式圖。下列相關說法,不正確的是( )
B
2.下列有關人腦的功能的說法錯誤的是( )
語言功能是人腦特有的高級功能，涉及語言文字有關的
人類的聽、說、讀、寫
B. 瞬時記憶可在注意的條件下形成短期記憶，再經重復刺
激形成長期記憶
C. 生物學科考試專心答題時，與之有關的高級中樞是言語
區的 V 區和 W 區
D. 言語區的 S區損傷后患者不能講話，V區受損后患者不能
形成視覺
D
3.2020年10月，Biospace報道，英國倫敦帝國理工學院對84285名新冠肺炎患者做了一項“大不列顛智力測試”研究，結果發現感染新冠病毒與嚴重認知障礙（記憶空白、注意力下降、器官功能下降）相關，住院患者表現出更嚴重的認知衰退癥狀。下列有關說法正確的是( )
A.學習和記憶屬于人腦的高級功能，與腦內蛋白質合成無關
B.注意力下降，將會影響瞬時記憶轉換至短時記憶過程
C.大腦皮層具有語言等高級功能，大多數人主導言語功能的區域在大腦右半
球
D.大腦皮層雖然可控制機體反射活動，但是對外部世界感知不屬于其功能范
疇
B
4.人的學習和記憶是腦的高級功能之一，下列有關敘述不合理的是( )
A.長期記憶可能與新突觸的建立有關
B.經常用已學過的生物學概念解釋相關的生物學現象，概念
就不容易遺忘
C.人可以調整自己的情緒，長期情緒低落可能導致抑郁癥
D.生物考試中，需要大腦皮層言語區的H區和W區參與
D
1、下列關于人體大腦結構和功能的敘述,錯誤的是 (　　)
A.大腦皮層是高級神經中樞
B.語言功能是人腦特有的高級功能
C.嬰幼兒易發生夜間遺尿是因為大腦發育尚未完善,對脊髓排尿反射中樞控制能力弱
D.大腦運動性言語區受到損傷后,病人看不懂文字、聽不懂別人談話,能口頭表述
D
教材課后習題
2、人的學習和記憶是腦的高級功能,下列有關敘述不合理的是 (　　)
A.聽課時需要神經元的活動和神經元之間通過突觸單向傳遞信息
B.閱讀時通過神經纖維把眼部效應器產生的興奮傳遞到神經中樞
C.抄筆記需要大腦皮層感知學習內容和控制手部書寫活動
D.參與小組討論,需要大腦皮層言語區的S區和H區參與
B
教材課后習題
3、5-羥色胺是一種與睡眠調控有關的興奮性神經遞質,它還與人的多種情緒狀態有關。如果神經元釋放5-羥色胺數量不足,將會引起抑郁癥。下列敘述錯誤的是 (　　)
A.5-羥色胺與突觸后膜的受體結合后,突觸后膜電位發生改變
B.5-羥色胺是小分子有機物,以主動運輸的方式釋放到突觸間隙
C.氯西汀可以減緩突觸間隙5-羥色胺的清除,故可用于治療抑郁癥
D.麥角酸二乙基酰胺特異性阻斷5-羥色胺與其受體結合,會加重抑郁癥
B
教材課后習題
1、
（1）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一腦區控制，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。
（2）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，另一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。
教材課后習題
（3）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、例如，熬夜會影響睡眠，影響神經系統發育，容易導致視覺疲勞和機體免疫力下降等。
教材課后習題

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