师:同学们,今天我们上课的内容是高二人教版生物学选择性必修一第二章第四节——神经系统的分级调节。神经调节在维持机体稳态时至关重要。通过前几节课的学习,我们已经知道神经系统由中枢神经系统和外周神经系统组成,神经调节的基本方式是反射,它以神经元上的兴奋传导为基础。今天我们就一起来学习神经系统的分级调节。

  首先,思考这样一个问题:当一位同学在你面前挥一下手,你会不自觉地眨眼,而经过训练的人却能做到不为所动。为什么眼前有东西飞来时,眼睛会不受控制地眨一下呢?这是因为眨眼这一反射不需要大脑皮层参与,是一种保护性的非条件反射。那为什么有些人可以通过训练做到长时间不眨眼呢?这又说明了什么?这说明眨眼反射是受大脑皮层控制的。从这两个例子我们可以看出,由脊髓参与的眨眼反射,不需要位于大脑中的中枢参与也能够完成,但经过训练,大脑也可以参与这个反射活动。由此可见,中枢神经系统的不同部位存在着控制同一生理活动的中枢,它们是如何分工合作、协调调节的呢?让我们带着这个问题,开始本节课的学习。

  本节课主要有两个方面的内容:一是神经系统对躯体运动的分级调节,二是神经系统对内脏活动的分级调节。研究表明,躯体的运动,如膝跳反射、缩手反射等,不仅受到脊髓的控制,也受到大脑的调节。那么,大脑中的神经中枢是如何控制躯体运动的呢?这要从大脑皮层的结构说起。大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构。人的大脑有着丰富的沟回,沟是凹陷部分,回是隆起部分。大脑通过脑干与脊髓相连,大脑发出的指令可以通过脑干传到脊髓。

  大家思考一下庞岚的问题:据推算,如果将大脑的沟和回全部展开,一个成年人大脑皮层的总面积可达2200平方厘米。用直尺测量本教材的长和宽,然后计算面积,再与大脑皮层展开后的面积进行比较,你有什么发现?我们通过测量发现,大脑皮层的表面积约等于3.5个教材页面面积。通过这个数据,我们能更深刻地理解沟和回存在的意义,即它们使得大脑在有限体积的颅腔内可以具有更大的表面积,能够容纳更多的神经元在颅腔内发挥作用。

  接下来,我们通过两则资料来分析大脑皮层和躯体运动的关系。资料一:一位老人突然出现脸部、手臂及腿部麻木等症状,随后上下肢都不能运动。经过医生检查发现,他的脊髓、脊神经等正常,四肢也都没有任何损伤,但是脑部有血管堵塞,使得大脑某区出现了损伤,这类现象称为脑卒中,在我国非常普遍。我们根据资料一来讨论:老人的上肢、下肢和脊髓都没有受伤,为什么不能运动呢?这说明大脑与脊髓之间有什么关系?

  生:资料一中的老人上肢、下肢和脊髓都没有受伤,但大脑某区受损伤,肢体失去了大脑的控制,所以不能运动。这说明脊髓控制的运动受到大脑的调控。

  师:非常好。我们再看资料二:如图是大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图,请大家仔细观察这幅图的内容,思考一下躯体各部分的运动调控在大脑皮层中有没有对应的区域?如果有,它们的位置关系有什么特点?

  生:通过图片可知,躯体各个部位的运动调控都能在大脑皮层上找到其对应的区域,而且皮层代表区的位置与躯体各部位的位置关系是倒置的,但头面部依然是正置的。

  师:没错。那我们再根据这幅图思考另一个问题:大脑皮层运动代表区范围的大小,是与躯体中相应部位大小相关,还是与躯体运动的精细程度相关?

  生:通过将各个代表区的大小与该肢体的功能实际大小进行联系,我们发现代表区的大小与躯体运动的精细程度有关,运动越精细,大脑皮层代表区的范围就越大。例如人手指的活动很精细复杂,代表区的面积就大;人面部会形成复杂的表情,代表区的面积也大。

  师:很好。接下来我们讨论最后一个问题,分析一下缩手反射如何受大脑皮层相应区域的调控,并推测这种调控的途径是怎样的。

  生:缩手反射的中枢在脊髓,但是脊髓的缩手反射中枢受大脑皮层相应代表区的调控。在接受刺激后产生的信号传至脊髓,脊髓将信号继续传向大脑皮层。大脑做出综合分析后,将是否缩手的信号传至脊髓,脊髓通过传出神经将信号传至上肢相应肌肉,作出反应。

  师:非常正确。最后我们一起来分析一下躯体运动分级调节的示意图。躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢,脑中的相应高级中枢会发出指令,对低级中枢进行不断调整。就这样,机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下变得更加有条不紊、精准。

  神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似,也是通过反射进行的。在中枢神经系统的不同部位,如脊髓、脑干、下丘脑和大脑都存在着调节内脏活动的中枢。接下来我们以排尿反射为例,学习神经系统对内脏活动的分级调节。请大家先阅读教材的三则资料:

  资料一:尿在肾脏不断生成,经输尿管流入膀胱暂时储存。当膀胱储尿达到一定程度时,引起尿意,控制排尿的低级中枢在脊髓。

  资料二:一般成年人可以有意识地控制排尿,也可以憋尿。例如上课的时候,如果你有了尿意,但不是很急,你可以憋到下课再去上厕所。课间即使你没有尿意,但为了避免上课时上厕所,你可能会去选择排一次尿。

  资料三:婴儿常尿床,有些成人由于外伤,会出现像婴儿那样尿床的情况。

  阅读完毕,我们来一起讨论相关问题。讨论一:成人可以有意识地控制排尿,婴儿却不能。二者控制排尿的神经中枢的功能有什么区别?

  生:脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统来支配的。成年人之所以能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,所以排尿次数多,而且容易发生夜间遗尿的现象。

  师:分析得很到位。讨论二:有些患者出现资料三中所提到的不受意识支配的排尿情况,是哪里出现了问题?

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《生物 选择性必修1 第2章 第4节 神经系统的分级调节 逐字稿-4,699字 第5版》.docx
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