选择性必修1 生物 人脑的高级功能 逐字稿-4,766字
师:同学们,今天课堂上来了一位新同学小明,他想和我们一起学习人脑的高级功能。小明的爷爷几年前确诊为老年痴呆症,这几年陆续出现记忆和语言功能丧失、经常迷路、情绪不稳定等症状。小明查资料得知,这些现象是爷爷大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。根据他爷爷的病症,大家能推断出大脑有哪些区别于脊髓的高级功能吗?
生:有记忆、语言、思维、情绪等。
师:非常好。那人脑又有哪些区别于动物大脑的高级功能呢?要弄清楚这个问题,我们先来学习一些有关人脑的知识。
小知识,大世界,一分钟了解。大脑是最复杂的器官,也是宇宙已知最为复杂的组织机构,它包括端脑和间脑。端脑包括左右大脑半球,两半球间有横行的神经纤维相联系。大脑重量轻,但神经细胞数量相当于整个银河系恒星总数,然而人类至今对其了解甚少。大脑具有高度的组织性,可储存信息总量相当于50亿册图书,每秒可完成信息传递和交换1000亿次。
人的大脑因表面褶皱大大增加了大脑皮层的面积。人的大脑皮层最为发达,是思维的器官,主导机体内一切活动过程,并调节机体与周围环境的平衡。所以大脑皮层是意识、精神、语言、学习、记忆和智能等高级神经活动的物质基础。人体功能在大脑皮质上有定位关系,如感觉区、运动区等在大脑皮质上都有对应位置,实现大脑皮质的感觉功能和调节躯体运动等功能。通过特定的感受器官接收和处理感觉神经系统涉及的感觉信息,如视觉、嗅觉、听觉和味觉等,这些信息被接收后传至大脑。总之,大脑既复杂又脆弱,脑死亡就代表生命的结束,所以我们要保护好自己的大脑。
下面我们来了解一下大脑的四个主要功能区,分别是额叶、顶叶、枕叶以及颞叶。额叶位于大脑半球在中央沟以前、大脑外侧沟以上的部分,可分为背外侧面、内侧面和底面。顶叶分为背外侧面与内侧面,背外侧面的前界为中央沟,下界是大脑外侧裂的后支,后界为顶枕沟上端至枕前切迹的连线;内侧面的前界是扣带沟的缘支,后界为顶枕沟,下界则为顶下沟,此沟是扣带沟的延续。
顶叶负责处理语言、动作、感觉、抽象概念及视觉信息。从光感受器到大脑枕叶视中枢的传导途径称为视路,枕叶为视觉皮质中枢。枕叶受损时,不仅发生视觉障碍,而且出现记忆缺陷和运动知觉障碍等症状,但以视觉症状为主。
颞叶位于外侧裂下方,由颞上沟和颞下沟分为颞上回、颞中回、颞下回。隐在外侧裂内的是颞横回,在颞叶的侧面和底面,在颞下沟和侧副裂间为梭状回。侧副裂与海马裂之间为海马回,围绕海马裂前端的沟状部分称为海马沟回,负责处理听觉信息,也与记忆和情感有关。而大脑分为左右半脑,其中右脑是本能脑,也是潜意识脑,负责图像化机能,包括创造力、想象力,与宇宙共振共鸣机能,包括第六感、透视力、直觉力、灵感、梦境等,还有超高速自动演算机能,包括心算、数学,以及超高速大量记忆,包括速读、记忆力。而左脑是意识脑,负责知识理解、思考、判断、推理、语言,以及视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉五种感觉。所以右脑感性,左脑理性。
言语区就在左脑。利用语言,人类能够进行抽象思维,具有意识。有些动物也能对语言刺激做出反应,但那是人类训练的结果,是简单的模仿和强化记忆的结果。小明翻阅书籍发现,除了语言功能之外,学习与记忆、情绪也都是人脑的高级功能。他打算从这三个方面入手,和同学们一起学习。
语言功能是人脑特有的高级功能,它包括与语言文字相关的全部智能活动,涉及人类的听、说、读写。小明在翻阅资料时看到一位病例,一位病人能听懂别人讲话,用面部表情和手势同别人交流思想,可是说话非常困难。经查发现病人与讲话有关的肌肉和发声器完全正常。病人死后经解剖发现他的大脑左半球的S区发生了病变。那什么是S区呢?S区是运动性语言中枢,紧靠中央前回下部额下回后1/3处,又称布洛卡区,能分析综合与语言有关肌肉性刺激。此处受损,病人与发音有关的肌肉虽未瘫痪,却丧失了说话的能力,临床上称运动性失语症。于是他又继续翻阅资料,第二位病人能主动说话,听觉也正常,但听不懂别人讲话,连自己的话也听不懂。病人死后,研究者发现他的大脑左半球H区发生了病变。
什么是H区呢?H区是听觉性语言中枢,位于颞上回后部,能调整自己的语言和听取理解别人的语言。此处受损患者能讲话,但混乱而割裂,能听到别人讲话,但不能理解讲话的意思,对别人的问话常常答非所问,临床上称为感觉性失语症。小明似乎明白了一些,他忽然想起报纸上报道过,一位小朋友在学习、阅读、朗诵、书写发音时,比同龄孩子困难得多。同学们,你们觉得他是哪里发生了病变呢?
生:是左半球的V区。
师:对了。什么是V区呢?V区是视觉性语言中枢,位于顶下叶的角回靠近枕叶处,此中枢受损时患者视觉无障碍,但角回受损使得视觉意象与听觉意象失去联系,导致原来识字的人变为不能阅读,失去对文字符号的理解,称为失读症。小明问了问旁边生物学知识非常丰富的爸爸,有没有患者能主动说话、听觉也正常、看得懂文字,但不能以书写形式表达思想的呢?爸爸告诉小明,这样的患者,左半球的W区发生了病变。那什么又是W区呢?
生:W区是书写性语言中枢,位于额中回的后部。
师:没错。此处受损,虽然其他的运动功能仍然保存,但写字、绘画等精细运动发生障碍,临床上称为失写症。通过以上言语区的学习,同学们能否回答小明提出的两个问题?第一个问题,W区与S区接近躯体的运动中枢,V区接近视觉中枢,H区接近听觉中枢,这样的分布能给你什么联想?
我们来看一个图。言语区中的W区与书写有关,S区与讲话有关,这两个区都与运动中枢接近。写与说,是两种不同的语言表达方式,都属于运动范畴,这使人联想到这两个言语区可能是从运动中枢演化而来的。V区与看懂文字相关,它接近视觉中枢。V区的看懂与视觉相关,可能是由视觉中枢演化而来的。H区与听懂话语相关,它接近听觉中枢。H区的听懂与听觉相关,它可能是从听觉中枢演化而来的。第二个问题,大脑皮层的语言中枢有什么特点?我们同样来看一个图,大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域,不同的区域既有分工,也有联系,共同负责人类复杂的语言功能。小明学习了这么多内容之后,觉得自己并没有都记住,爸爸说记忆可以用一些方法,那我们一起来学习一下吧。