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神经系统、反射活动和人的大脑

神经细胞(神经元)用电信号传递信息,再通过一个叫突触的小缝隙,用化学物质把信息交给下一个细胞。遇到危险时的快速反应(反射)由脊髓负责;思考和控制来自大脑,而大脑受到颅骨和液体垫的保护。

🎬 分步故事

  1. 这是一个神经细胞,也叫神经元。树突接收信息,细胞体处理信息,长长的轴突把信息变成微小的电信号(黄色火花)送出去。
  2. 轴突末端有一个小缝隙,叫突触。电不能跳过去,所以神经末梢会释放化学物质,穿过缝隙,在下一个细胞里引发新的电信号。
  3. 你摸到了很烫的东西。感觉神经把信息飞快送到脊髓,中间神经元再把它传出去,运动神经通知手臂肌肉缩回来。这条路线就是反射弧。
  4. 再来看大脑。最大的前脑负责思考和我们有意的动作。小小的中脑负责连接各部分。后脑负责保持平衡,还管着心跳和呼吸。
  5. 大脑很柔软,所以被放在一个骨头做的盒子(颅骨)里,还漂浮在一层液体垫中。脊髓则藏在一节节环形的脊柱骨里面。
  6. 轮到你了:点一个脑区,看看它的工作;或者点按钮,再次碰一下烫的东西,观察反射弧。

提示:拖动3D画面可以旋转,用两根手指可以缩放。

🤔 常见疑问,一次讲清

大脑是老大,为什么反射却由脊髓来处理?

因为要快。脊髓离四肢更近,信息走的路更短,肌肉在一瞬间就动了。大脑之后还是会得到消息。

神经元之间有缝隙,电是怎么传过去的?

电并没有跳过去。在神经末梢,电信号让细胞释放化学物质;它们飘过突触,在下一个细胞里引发新的电信号。

为什么神经元内部用电来传递信息?

电信号沿着长长的轴突跑得非常快,所以信息在几毫秒内就能穿过身体。

已经有颅骨了,为什么大脑周围还需要液体?

骨头能挡住割伤和撞击,但一次震动仍可能让柔软的大脑撞到骨头上。液体就像水垫,可以吸收冲击。

哪个脑区让我骑自行车不摔倒?

后脑中的小脑;它保持平衡并微调动作。在自由练习这一步里点“后脑”就能看到。

灰尘飞近眼睛时,我是自己决定眨眼的吗?

不是,为保护眼睛而眨眼是一种反射。你也可以故意眨眼,那时用到的是前脑。

动物为什么需要控制和协调?

从眨眼到跑步,每个动作都需要许多身体部分在正确的时刻一起配合。这种配合叫协调。动物体内有两个系统来完成:速度快的神经系统(用神经传电信号)和速度慢一些的内分泌系统(用血液运送激素)。

叫做感受器的特殊神经末梢能发现周围的变化(刺激):眼睛感受光,耳朵感受声音,鼻子感受气味(嗅觉感受器),舌头感受味道(味觉感受器),皮肤感受触摸和冷热。

神经元:结构和信息如何传递

神经元是神经系统的工作单位,它有三个部分:

信息永远只朝一个方向走:树突 → 细胞体 → 轴突 → 神经末梢。

突触

两个神经元并不相碰。前一个的末端和后一个的起点之间有一个小缝隙,就是突触。在神经末梢,电信号会让细胞释放化学物质。这些物质穿过缝隙,在下一个神经元里引发新的电信号。神经与肌肉细胞或腺体细胞相接的地方也是这样。

反射活动和反射弧

反射是对刺激突然发生的、自动的反应,不用思考。例如:手缩离火焰、强光下眨眼、打喷嚏、咳嗽、膝跳反射。

信息走的路线叫反射弧:感受器(皮肤)→ 感觉神经元 → 脊髓中的中间神经元 → 运动神经元 → 效应器(肌肉)。决定是脊髓做的,所以反应非常快。信息之后还会继续送到大脑,大脑这时才意识到发生了什么。

为什么会有反射弧?大脑思考需要时间,遇到危险时这点延迟可能带来伤害。反射弧在神经系统简单的动物身上就已出现,今天对我们依然有用。

人的神经系统:中枢和外周

中枢神经系统是大脑加脊髓。外周神经系统是连接中枢和身体各处的所有神经:从大脑发出的脑神经和从脊髓发出的脊神经。

我们自己决定的动作(写字、踢球)是随意动作,由前脑控制。心跳、呼吸、分泌唾液这类动作是不随意动作,由中脑和后脑控制。

人的大脑:前脑、中脑和后脑

大脑和脊髓是怎样被保护的?

神经组织又软又脆弱。大脑位于骨头做的颅骨里面,周围还有一个装满液体的“气球”,像减震器一样。脊髓由脊柱保护,脊柱是一串环形的骨头。

神经组织是怎样引起动作的?

当运动神经的电信号到达肌肉时,肌肉细胞会改变形状。肌肉细胞里有特殊的蛋白质,受到电信号刺激后改变排列方式,于是细胞变短。许多细胞一起变短,就会拉动骨头,产生运动。我们能自己控制的肌肉是随意肌;心脏和肠胃的肌肉是不随意肌。

考试提示:反射弧的示意图或流程、神经元示意图和脑各部分的功能,几乎每年都会考(2到5分)。

重点公式和概念

例题讲解

1. 说出神经元上最先接收信息的部分,以及信息以电信号形式传播所经过的部分。

信息先由树突接收,然后沿着轴突以电信号的形式传播。

2. 你踩到尖锐的图钉,脚立刻抬了起来。请说出信息的传递路线。

脚部皮肤中的痛觉感受器 → 感觉神经元 → 脊髓,由中间神经元把信号传出去 → 运动神经元 → 腿部肌肉收缩,把脚抬起。这是一条反射弧;大脑稍后才知道这件事。

3. 一个人头部受伤后走路不稳,也不能灵巧地拿起小东西。可能是大脑的哪个部分受伤了?

小脑,它属于后脑。小脑保持平衡,并让随意动作更精确。

4. 为什么信息只能单向通过突触?

只有神经末梢(轴突末端)会释放化学物质;树突一侧只负责接收。所以信号从一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突,不会倒着走。

5. 想中午吃什么是反射吗?请解释。

不是。它需要前脑的记忆、选择和决定,而且要花时间。反射是自动、快速的,由脊髓或低位脑部处理。

常见错误

练习测验

1. 两个神经元之间的缝隙叫做:
2. 在反射弧中,决定通常是在哪里做出的?
3. 大脑的哪个部分维持姿势和平衡?
4. 大脑受到什么保护?
5. 心跳和呼吸由什么控制?

练习:自己动手回答

输入或选择你的答案,然后点“检查”。卡住了就看提示;回答后会显示完整解答。

常见问题

用简单的话说,反射弧是什么?

它是反射时信息走的短路线:皮肤 → 感觉神经 → 脊髓 → 运动神经 → 肌肉,所以我们是先反应、后思考。

人的大脑主要有哪三部分?

前脑(思考、感觉、随意动作)、中脑(连接各部分,管眼和头的反射)和后脑(小脑、脑桥和延髓:平衡、呼吸、心跳)。

神经系统这一章在考试中重要吗?

重要。“控制和协调”通常占3到5分;反射弧、神经元示意图和脑的功能是考得最多的内容。

哪里会学到

Spain1º BachilleratoAnimal physiology and histology
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England (GCSE, A level)Year 114.5 Homeostasis and response
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England (GCSE, A level)Year 113.2.3 Brain and neuropsychology
USA (Common Core, NGSS, AP)Grade 8MS-LS1 From molecules to organisms
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South Korea중학교 3학년Stimulus and response
Germany (Bavaria)Jahrgangsstufe 8Human perception, processing and response
FranceQuatrièmeHuman body and health
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China八年级(初二)U4 Ch.6 Regulation of human life activities

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