新高考生物-第2章 神经调节 第5节 人脑的高级功能

第5节人脑的高级功能

课程内容标准核心素养对接

(1)简述人类的语言功能与大脑皮层言语区的关系。

(2)简要说明人类记忆的过程以及记忆与学习的关系。

(3)简述情绪是人脑的高级功能之一。(1)生命观念——通过了解大脑的特点，建立人脑的结构功能观。

(2)科学思维——概括总结人脑大脑皮层的特点，比较区分记忆的四个阶段。

(3)社会责任——讨论交流产生消极情绪的原因及维持稳定情绪的做法。

知识点1语言功能

1.语言功能是人脑特有的高级功能，与大脑皮层的言语区有关。

2.大脑皮层言语区(连线)

3.人脑左右半球的功能

知识点2学习、记忆与情绪

(1)大脑皮层具有语言、学习和记忆等高级功能。(√)

(2)语言功能是人脑特有的高级功能。(√)

(3)人主导语言功能的区域都位于大脑的左半球。(×)

(4)大多数人的空间识别主要由大脑右半球负责。(√)

(5)学习和记忆由大脑中某一特定的脑区控制。(×)

(6)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的一个形状像海马的脑区有关。(√)

1.大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢，比较重要的中枢有位于中央前回的躯体运动中枢(管理身体对侧骨骼肌的随意运动)、躯体感觉中枢(与身体对侧皮肤、肌肉等处接受刺激而使人产生感觉有关)、语言中枢(与说话、书写、阅读和理解语言有关，是人类特有的神经中枢)、视觉中枢(与产生视觉有关)、听觉中枢(与产生听觉有关)。

教材P37“问题探讨”拓展

结合教材及上述资料，说明人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能？

提示：语言功能、学习和记忆等。

2.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。请思考少数“左撇子”的人，他们主导语言功能的区域位于大脑的哪个半球？

教材P38“正文信息”拓展

提示：大脑右半球。

探究点一语言功能

观察人类大脑皮层的言语区示意图，分析回答。

(1)补充完整下表内容：

受损功能区障碍症特征功能障碍症

S区不能讲话(听得懂、看得懂) 运动性失语症

W区不能写字(听得懂、看得懂) 失写症

V区看不懂失读症

H区听不懂(会写、会讲、会看) 听觉性失语症

(2)人的大脑分成左右两个半球，它们负责语言功能和形象思维的区域有什么特点？

提示：大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球，负责音乐、绘画、空间识别等形象思维的在大脑的右半球。

人的大脑皮层具有与语言相关的中枢，语言功能是人脑特有的高级功能。

[例1] 下列有关人脑的功能的叙述，正确的是()

A.大多数人的大脑左半球负责形象思维，右半球负责逻辑思维

B.大脑皮层W区受损的患者不会写字

C.大脑皮层H区受损后，患者将失去听觉

D.大脑皮层S区受损伤的患者不能听懂别人的谈话

答案 B

解析大多数人的大脑左半球负责逻辑思维，右半球主要负责形象思维，A错误；大脑皮层W区受损的患者不会写字，B正确；大脑皮层H区受损伤的患者不会失去听觉，但不能听懂别人的谈话，S区受损伤的患者不能讲话，但能听懂别人的谈话，C、D错误。

[例2] 高级神经中枢的不同部位受损可能导致机体发生异常，以下受损部位和所导致的结果相互对应正确的是()

A.大脑皮层——机体能排尿，但不能有意识地控制排尿

B.小脑——身体无法维持平衡，并呼吸急促

C.言语区的V区——由于不能看到文字，而无法进行正常阅读

D.言语区的H区——能听懂别人说话，但无法进行正常言语交流

答案 A

解析大脑皮层受损，机体能排尿，但不能有意识地控制排尿，A正确；小脑受损，身体不能维持平衡，但由于呼吸中枢在脑干，因此呼吸正常，B错误；言语区的V区受损，能看到文字，但不能看懂文字，C错误；言语区的H区受损，能听见别人说话的声音，但听不懂说话的内容，D错误。

常见生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢分析

(1)视觉性语言中枢≠视觉中枢，此区受损，患者仍有视觉，只是“看不懂”语言文字的含义。

(2)听觉性语言中枢≠听觉中枢，此区受损，患者仍有听觉，只是“听不懂”话的含义。

探究点二学习、记忆与情绪

1.阿尔茨海默症是老年人常见的一种疾病，该病主要表现为患

者逐渐丧失记忆和语言功能、计算和推理等思维能力受损(如

迷路)、情绪不稳定。

如图所示为健康人与阿尔茨海默症病人的大脑示意图。

(1)结合教材所学内容和阿尔茨海默症患者大脑结构示意图，尝试解释阿尔茨海默症患者迷路的可能原因。

提示：记忆障碍——与海马体萎缩有关(“短时记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关”)。

(2)尝试完善记忆过程的模型

注意：记忆的四个阶段中，短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，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.研究证实，抑郁症的发生与神经细胞间5－羟色胺(5－HT)等物质的含量降低有关，5－羟色胺是一种能帮助我们心情愉快的物质，其发挥作用后被重吸收至突触小体或被氧化酶氧化。图为药物S治疗抑郁症的原理示意图。请回答下列问题：

(1)5－羟色胺是一种神经递质，其与突触后膜相应受体结合后，可引起突触后膜兴奋(填“兴奋”或“抑制”)，进而产生愉悦感。

(2)某人患抑郁症，使用药物S进行治疗，据图分析药物S的作用原理是？

提示：药物S与5－羟色胺的转运蛋白结合，抑制5－羟色胺的重吸收，增加突触间隙中5－羟色胺含量。

(3)除使用药物S治疗外，请依据所学知识再写出一种治疗抑郁症的思路。

提示：通过药物抑制突触间隙中(5－羟色胺)氧化酶活性，增加5－羟色胺浓度。[例3] 下列有关学习和记忆的叙述，正确的是()

A.学习和记忆的中枢位于下丘脑

B.学习和记忆是人脑的高级功能，两者完全独立，可以分割

C.短时记忆可能与新突触的建立有关

D.短时记忆经过多次重复，才有可能转化为长时记忆

答案 D

解析学习和记忆的中枢位于大脑皮层，A错误；学习和记忆是人脑的高级功能，两者相互依存，不可分割，B错误；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，C错误；短时记忆经过多次重复，才有可能转化为长时记忆，D正确。

[例4] 抑郁症是高级神经活动产生重度消极情绪得不到缓解而形成的。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－羟色胺的回收，使得突触间隙中5－羟色胺的浓度维持在一定的水平，有利于神经系统的活动正常进行。下列说法错误的是()

A.5－羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪

B.5－羟色胺再摄取抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5－羟色胺

C.抑郁症患者体内某些突触间隙的5－羟色胺含量比正常人的少

D.建立和维系良好的人际关系、适量的运动和调节压力可以减少情绪的波动，有利于抑郁症的治疗

答案 B

解析5－羟色胺合成、分泌不足，容易导致突触间隙5－羟色胺含量比正常人低，使人产生消极情绪甚至患抑郁症，A、C正确；5－羟色胺再摄取抑制剂抑制突触前膜重吸收5－羟色胺具有选择性，因此，这种抑制剂作用于突触前膜具有特异性，应是与突触前膜重吸收5－羟色胺有关的转运蛋白结合，若是抑制ATP水解，则会影响神经元多种耗能的生命活动，B错误；建立和维系良好的人

际关系、适量的运动和调节压力可以减少情绪的波动，有利于抑郁症的治疗，D 正确。

思维导图晨读必背

1.人类大脑皮层言语区损伤导致的语言

功能障碍，W区发生障碍，不能写字；

V区发生障碍，不能看懂文字；S区发

生障碍，不能讲话；H区发生障碍，不

能听懂话。

2.大多数人主导语言功能的区域在大脑

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。

3.学习和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。

随堂检测

1.某人由于交通事故脊髓在胸部段完全折断、大脑皮层H区(听觉性语言中枢)受损，该伤者将会出现下列哪种情况()

A.刺激下肢有感觉但不能运动

B.听觉丧失而听不懂他人讲话

C.大小便失禁

D.任何反射均不能发生

答案 C

解析伤者脊髓在胸部段折断，会导致身体下部的兴奋不能上传到大脑皮层，大脑也不能通过控制脊髓来调控身体下部的一些功能，所以刺激下肢既没有感觉也不能运动，A不符合题意；大脑皮层H区受损，会导致伤者听不懂他人讲话，但不会丧失听觉，B不符合题意；脊髓在胸部段折断，排尿反射依然存在，但兴奋不能传至大脑皮层，失去高级中枢的控制，会大小便失禁，C符合题意、D不符合题意。

2.下列关于人脑的高级功能的叙述，正确的是()

A.某人因意外车祸而大脑受损，但他能够看懂文字和听懂别人说话，说明大脑皮层的V区和H区没有受损

B.当盲人用手指阅读盲文时，参与此过程的高级神经中枢只有躯体运动中枢

C.运动性语言中枢(W区)受损的患者不会讲话

D.某同学正在跑步，下丘脑和脑干不参与调节

答案 A

解析若V区受损，患者不能看懂文字，若H区受损，患者不能听懂别人说话，某人大脑受损，但他能够看懂文字和听懂别人说话，说明大脑皮层的V区和H 区没有受损，A正确；盲人在用手指触摸盲文时，首先要接受盲文的刺激，产生感觉，这与躯体感觉中枢有关；手指的运动与躯体运动中枢有关；盲人根据盲文的刺激产生的感觉与言语区发生联系，从而能辨认出盲文中的文字，B错误；运

动性语言中枢(S区)受损的患者不会讲话，书写性语言中枢(W区)受损的患者不会写字，C错误；小脑有协调运动、保持平衡的功能，脑干有呼吸中枢、心血管活动中枢，下丘脑中有水平衡调节中枢等，脊髓是低级运动中枢，大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，这些都与跑步过程有关，D错误。

3.下列有关记忆的说法正确的是()

A.学习和记忆与脑内神经递质的作用有关，而与蛋白质合成无关

B.人的长时记忆与形状像海马的脑区有关

C.长时记忆主要与神经元的活动及神经元之间的信息交流有关

D.学习和记忆两个功能并不只人脑具有

答案 D

解析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，A错误；人的短时记忆与形状像海马的脑区有关，B错误；短时记忆可能与神经元的活动及神经元之间的信息交流有关，C错误；学习和记忆两个功能并不只人脑具有，D正确。

4.2020年9月11日，国家卫生健康委办公厅发布《探索抑郁症防治特色服务工作方案》，将抑郁症筛查纳入学生健康体检内容。下列关于抑郁症的推测及防治措施的叙述，不正确的是()

A.繁重的学习、生活、工作负担可能是抑郁症发生的重要原因之一

B.同学间友好相处对预防抑郁症没有帮助

C.早筛查、早发现、早治疗是防治抑郁症的有效手段

D.适度锻炼、合理作息、正规治疗等措施有利于抑郁症患者的康复

答案 B

解析同学间友好相处、互相支持可减少消极情绪产生，有利于预防抑郁症，B 错误。

课时作业

(时间：30分钟)

知识点1语言功能

1.当你专心作答试题时，参与的高级中枢主要有()

①下丘脑②听觉性语言中枢③运动性语言中枢④视觉性语言中枢⑤书写性语言中枢

A.①③

B.②③

C.②④

D.④⑤

答案 D

解析专心作答试题，参与的高级中枢是大脑皮层；答题过程中环境相对安静，此时不需要说话，也不需要听懂别人讲话；在浏览试题过程中，需要视觉，并且需要理解题干中所给的信息，需要视觉性语言中枢参与；在作答时，要用文字形式表现出来，需要书写性语言中枢参与。

2.过多摄入高脂高热食品，易导致人类患心脑血管疾病。某人突发过一次脑溢血，经治疗后，能听懂别人说的话但不能用词语表达自己的意思。导致此症状的原因很可能是哪个部位受损()

A.下丘脑

B.大脑皮层的言语区

C.大脑皮层第一运动区

D.大脑皮层的躯体感觉中枢

答案 B

解析能听懂别人说的话但不能用词语表达自己的意思，很可能是运动性语言中枢(S区)受损，S区属于大脑皮层的言语区。

3.与人体高级神经中枢无直接联系的活动是()

A.遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名

B.杏子入口就分泌很多唾液

C.走路时听到有人喊自己名字就停下来

D.上自习课时边看书边记笔记

答案 B

解析遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名，这与高级神经中枢有关，

A不符合题意；杏子入口就分泌很多唾液，属于非条件反射，中枢在脊髓，B符合题意；走路时听到有人喊自己名字就停下来属于条件反射，中枢在大脑皮层，C不符合题意；上自习课时边看书边记笔记，需要人体高级神经中枢的语言中枢、视觉中枢和躯体运动中枢参与，D不符合题意。

4.下列关于人脑的高级功能的叙述，错误的是()

A.大脑皮层言语区的H区损伤，导致人不能听懂别人讲话

B.“植物人”脑干、脊髓的中枢仍然能发挥调控作用

C.聋哑人表演“千手观音”时，大脑皮层视觉中枢、躯体运动中枢等参与调节

D.若只有S区受损，患者看不懂文字，但能听懂别人说话

答案 D

解析大脑皮层言语区的H区损伤，导致人不能听懂别人讲话，A正确；“植物人”脑干、脊髓的中枢仍然能发挥调控作用，B正确；聋哑人表演“千手观音”时，大脑皮层视觉中枢、躯体运动中枢等参与调节，C正确；若只有S区受损，患者能听懂别人讲话和看懂文字，但不会讲话，不能用词语表达思想，D错误。知识点2学习、记忆与情绪

5.在学习过程中，要强调动手、动口、动眼、动耳、动脑，要反复复习，其依据的道理不包括()

A.动用各种器官有利于建立新的条件反射

B.动用各种器官有利于促进神经元的活动和新突触的建立

C.反复复习是将经验储存、再现，不会建立新的神经联系

D.反复复习有利于强化已有的神经联系

答案 C

解析条件反射的中枢在大脑皮层，动用各种器官有利于建立新的条件反射，获取新的知识，A不符合题意；动用各种器官有利于促进神经元的活动和新突触的建立，B不符合题意；反复复习不只是将经验储存、再现，对于某些知识点的理解还会建立新的神经联系，C符合题意；反复复习有利于强化已有的神经联系，

可使短时记忆强化为长时记忆，D不符合题意。

6.下列有关情绪的叙述错误的是()

A.当消极情绪达到一定程度时，就会产生抑郁

B.当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症

C.若抑郁持续两周以上，则应咨询医生以确定是否患有抑郁症

D.抗抑郁药一般都通过作用于细胞体处来影响神经系统的功能

答案 D

解析抗抑郁药一般都通过作用于突触处来影响神经系统的功能，D错误。

7.我们对暂时使用的电话号码可能需要写下来以防遗忘，对自己亲人的号码却能“张口就来”。下列相关叙述错误的是()

A.书写电话号码需要大脑皮层的W区参与

B.暂时使用的号码容易遗忘是因为它属于感觉性记忆

C.亲人的号码需要不断运用和强化才能“张口就来”

D.对号码进行注意才能将瞬时记忆转化为第一级记忆

答案 B

解析写电话号码需要大脑皮层的W区(书写性语言中枢)参与，A正确；暂时使用的号码容易遗忘是因为它属于第一级记忆，B错误；储存的信息经过反复运用、强化，才能长久记住，因此，亲人的号码需要不断运用和强化才能“张口就来”，C正确；如果对于某一信息加以注意，则可以将这个瞬时记忆转化为第一级记忆，D正确。

8.某人大脑皮层言语区发生障碍，医生对其进行检查。下列相关叙述正确的是()

A.语言功能是哺乳动物特有的高级功能

B.若能听、说、写，但不能看懂文字，说明H区受损

C.若能说、写、看，但不能听懂讲话，说明V区受损

D.若能看、听，但不能写和说，说明W区和S区受损

答案 D

解析语言功能是人脑特有的高级功能，A错误；若能听、说、写，但不能看懂文字，说明V区受损，B错误；若能说、写、看，但不能听懂讲话，说明H区受损，C错误；若能看、听，但不能写和说，说明W区和S区受损，D正确。

9.人的学习和记忆是脑的高级功能之一，下列有关叙述不合理的是()

A.听课时需要神经元的活动和神经元之间通过突触单向传递信息

B.将获得的经验进行重复储存和再现的过程不利于促进新突触的建立

C.抄笔记需要大脑皮层感知学习内容和控制手部书写活动

D.参与小组讨论，需要大脑皮层言语区的S区和H区参与

答案 B

解析听课时需要神经元的活动和神经元之间通过突触单向传递信息，A合理；将获得的经验进行重复储存和再现的过程有利于促进新突触的建立，B不合理；抄笔记需要大脑皮层感知学习内容和控制手部书写活动，C合理；参与小组讨论时，需要讲话，而且要能够听懂别人讲话，故需要大脑皮层言语区的S区和H 区参与，D合理。

10.正常情况下，到达大脑左右半球的信息会很快通过胼胝体(由许多神经纤维组成)由两个半球共享，临床上可通过切断胼胝体来治疗某些脑部疾病。将某患者脑中胼胝体切断后，患者大脑左右半球的视觉功能正常；患者能说出出现在右侧视野中的物体(视觉投射到左半球)的名称，但不能说出出现在左侧视野中的物体(视觉投射到右半球)的名称(手术前能够说出)。下列有关大脑左右半球功能的分析，不合理的是()

A.语言中枢位于左半球

B.视觉中枢仅位于左半球

C.大脑左右半球存在功能联系

D.大脑左右半球存在功能差异

答案 B

解析将某患者脑中胼胝体切断后，患者能说出出现在右侧视野中的物体(视觉投射到左半球)的名称，但不能说出出现在左侧视野中的物体(视觉投射到右半球)

的名称(手术前能够说出)，说明语言中枢位于左半球，A、C、D项合理；将患者脑中连接两个半球的胼胝体切断后，左右半球的视觉功能正常，说明左右半球都存在视觉中枢，B项不合理。

11.阿尔茨海默病病理显示患者的大脑细胞受损，形状像海马的脑区会出现神经炎性斑块，且会出现突触丢失、神经递质减少等异常现象。下列有关分析正确的是()

A.如果形状像海马的脑区受损，则主要会影响长时记忆

B.如果新突触不能正常建立，则主要会影响短时记忆

C.如果言语区的W区受损，则患者会出现阅读文字障碍

D.如果大脑某一区域受损，则患者可能会出现大小便失禁

答案 D

解析如果形状像海马的脑区受损，则主要会影响短时记忆，A错误；如果新突触不能正常建立，则主要会影响长时记忆，B错误；如果言语区的W区受损，则患者会出现书写障碍，C错误；成年人可以有意识地控制排尿，排尿反射受高级中枢控制，如果大脑某一区域受损，则患者可能会出现大小便失禁，D正确。

12.抑郁症是一种情感性精神障碍疾病，患者某些脑神经元兴奋性下降。近年来医学研究表明，抑郁症与单胺类神经递质传递兴奋的功能下降有关。如图表示正在传递兴奋的突触结构局部放大示意图，请据图回答问题。

(1)①表示________，细胞X释放神经递质的方式是________。

(2)细胞Y细胞膜上的蛋白M可作为一种________，若图中的神经递质与蛋白M 结合，会导致细胞Y兴奋，则结合前后细胞Y的膜内Na＋浓度变化和电位变化情况为_____________________________________________________________

________________________________________________________________。

(3)单胺氧化酶是单胺类神经递质的降解酶。单胺氧化酶抑制剂是一种抗抑郁药。据图分析，该药物能改善抑郁症状的原因是

__________________________________________________________________。(4)根据上述资料及突触的相关知识，下列药物开发思路中，也能改善抑郁症状的有________(填序号)。

A.促进突触小泡释放神经递质

B.阻止神经递质与蛋白M结合

C.促进兴奋传导到脊髓产生愉悦感

D.降低突触后神经元的静息电位绝对值

答案(1)突触前膜胞吐(2)受体膜内Na＋浓度由低变高，膜内电位由负变正

(3)单胺氧化酶抑制剂能抑制单胺氧化酶活性，阻止脑内单胺类神经递质降解，提高突触后神经元的兴奋性，起抗抑郁作用

(4)AD

解析(1)分析题图可知，①是突触前膜，细胞X以胞吐的方式释放神经递质到突触间隙，再作用于突触后膜上的特异性受体。(2)细胞Y的细胞膜上的蛋白M 可作为一种能与神经递质结合的受体。若图中神经递质释放后与蛋白M结合，引起突触后膜对Na＋通透性增加，Na＋内流，导致细胞Y兴奋，则二者结合后细胞Y的膜内Na＋浓度增加，膜内电位由负变正。(3)根据题意和题图分析可知，单胺氧化酶抑制剂能抑制单胺氧化酶活性，阻止脑内单胺类神经递质降解，提高突触后神经元的兴奋性，起抗抑郁作用。(4)由于抑郁症与单胺类神经递质传递兴奋的功能下降有关，所以促进突触小泡释放神经递质能改善抑郁症状，A符合题意；阻止神经递质与蛋白M结合，则神经递质不能发挥作用，不能引起突触后膜兴奋，因此不能改善抑郁症状，B不符合题意；产生愉悦感的部位是大脑皮层而不是脊髓，C不符合题意；降低突触后神经元的静息电位绝对值，使其更容易产生动作电位，能改善抑郁症状，D符合题意。