【保护大脑】第四章 大脑半球的认知(2)
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一、大脑的构造与优势大脑的构造又称端脑,脊椎动物脑的高级神经系统的主要部分,由左右两半球组成,在人类为脑的最大部分,是控制运动、产生感觉及实现高级脑功能的高级神经中枢。
脊椎动物的端脑在胚胎时是神经管头端薄壁的膨起部分,以后发展成大脑两半球,主要包括大脑皮层和基底核两部分。
大脑皮层是被覆在端脑表面的灰质、主要由神经元的胞体构成。
皮层的深部由神经纤维形成的髓质或白质构成。
髓质中又有灰质团块即基底核,纹状体是其中的主要部分。
广义的大脑指小脑幕以上的全部脑结构,即端脑、间脑和部分中脑(见中枢神经系统)。
大脑由约140亿个细胞构成,重约1400克,大脑皮层厚度约为2--3毫米,总面积约为2200平方厘米,据估计脑细胞每天要死亡约10万个(越不用脑,脑细胞死亡越多)。
一个人的脑储存信息的容量相当于1万个藏书为1000万册的图书馆,以前的观点是最善于用脑的人,一生中也仅使用掉脑能力的10%,但现代科学证明这种观点是错误的,人类对自己的大脑使用率是100%,大脑中并没有闲置的细胞。
人脑中的主要成分是水,占80%。
它虽只占人体体重的2%,但耗氧量达全身耗氧量的25%,血流量占心脏输出血量的15%,一天内流经大脑的血液为2000升。
大脑消耗的能量若用电功率表示大约相当于25瓦。
因为有80%是水,所以他就有些像豆腐。
但是它不是方的,而是圆的;也不是白的而是淡粉色的。
构造大脑主要包括左、右大脑半球,是中枢神经系统的最高级部分。
人类的大脑是在长期进化过程中发展起来的思维和意识的器官。
大脑半球的外形和分叶左、右大脑半球由胼胝体相连。
半球内的腔隙称为侧脑室,它们借室间孔与第三脑室相通。
每个半球有三个面,即膨隆的背外侧面,垂直的内侧面和凹凸不平的底面。
背外侧面与内侧面以上缘为界,背外侧面与底面以下缘为界。
半球表面凹凸不平,布满深浅不同的沟和裂,沟裂之间的隆起称为脑回。
背外侧面的主要沟裂有:中央沟从上缘近中点斜向前下方;大脑外侧裂起自半球底面,转至外侧面由前下方斜向后上方。
一、大脑皮层的作用简介哺乳动物出现了高度发达的大脑皮层,并随着神经系统的进化而进化。
作用新发展起来的大脑皮层在调节机能上起着主要作用;而皮层下各级脑部及脊髓虽也有发展,但在机能上已从属于大脑皮层。
高等动物一旦失去大脑皮层,就不能维持其正常的生命活动。
人类的大脑皮层更产生了新的飞跃,有了抽象思维的能力,成为意识活动的物质基础。
人类大脑皮层的神经细胞约有140亿个,面积约2200平方厘米,主要含有锥体形细胞、梭形细胞和星形细胞(颗粒细胞)及神经纤维。
按细胞与纤维排列情况可分为多层,自皮层表面到髓质大致分为六层。
皮层的神经元之间联系十分广泛和复杂,在皮层的不同部位,各层的厚薄、各种神经细胞的分布和纤维的疏密都有差异。
根据皮层的不同特点和功能,可将皮层分为若干区。
机体的各种功能在皮层具有定位关系,如运动区、感觉区等。
但这仅是相对的,这些中枢也分散有类似的功能。
如中央前回(四区)主要管理全身骨胳肌运动,称运动区,但中央前回也接受部分的感觉冲动。
中央后回主管全身体躯感觉,但刺激该区也可产生少量运动。
皮层除一些特定功能的中枢外,人类皮层大部分区域称联合区。
临床实验证明,某一中枢的损伤,并不使人永久性完全丧失该中枢所管理的功能,经过适当的治疗和功能锻炼,常可由其他区域的代偿而使该功能得到一定程度的恢复。
二、结构人类的大脑皮层平均厚度为2.5~3.0毫米,皮层表面高度扩展、卷曲,形成许多的沟和裂。
下凹的叫沟,凸出的叫回、如果把皮层剥离下来并全部展平,形成的灰色物质层有四张A4打印纸大小。
而黑猩猩的大脑皮层只有一张A4打印纸那么大,猴子的像明信片那么大,老鼠的只有邮票那么大。
大脑皮层上面密密麻麻地分布着大约140亿个神经细胞,在这些神经细胞的周围还有1000多亿个胶质细胞。
大脑皮层是神经元胞体集中的的地方,是构成大脑两半球沟回的表层灰质。
人的大脑皮层分为6个层次。
根据各层神经元的成分和特征,以及机能上,可以分为许多区。
幼儿园是孩子接触学校启蒙教育的最早阶段,教育内容的趣味性非常重要,既要有趣又要能够传达一些道理,培养孩子的各项基础能力。
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中班教案《保护大脑》适用于中班的科学主题教学活动当中,让幼儿初步了解科学用脑,保护大脑的基本方法,认识大脑的重要性,形成对大脑的初步认识,丰富人体形态结构的认知,提高保护意识,快来看看幼儿园中班《保护大脑》教案吧。
【活动目标】1、认识大脑的重要性,形成对大脑的初步认识。
2、初步了解科学用脑,保护大脑的基本方法。
3、丰富人体形态结构的认知,提高保护意识。
4、发展幼儿思维和口语表达能力。
5、能用较清楚的语言讲述自己的观察和发现。
【活动准备】课件:图片——大脑。
【活动过程】一、出示图片—大脑。
1、师:小朋友知道图片上是什么吗?(大脑)帮助幼儿形成对大脑的初步认识。
2、师:大脑在我们身体里可是总司令呢,你们知道为什么说大脑是我们的总司令吗?3、小结:我们写字、画画、作游戏、走路、跑步等等,都是由大脑来指挥的,所以大脑是我们的总司令。
4、观察图片。
教师向幼儿介绍简单的大脑知识。
大脑有左右脑,有脑神经,有脑干。
大脑负责智力活动,小脑负责运动。
大脑中不同的神经负责不同的活动,有的负责吃饭,有的负责睡觉,有的负责唱歌等等。
二、了解保护大脑的基本方法。
1、师:请小朋友摸摸自己的头,有什么感觉?小结:我们摸到的是头骨,它可以保护我们的大脑。
2、保护我们的大脑还要注意什么?(让幼儿讨论)教师小结:(1)要勤于用脑。
(2)不要用脑过度。
(3)保证大脑的合理营养。
(4)保持乐观的情绪。
三、拓展想象——趣味练习。
1、当你生气的时候大脑的内部是什么样子的呢?想一想用图画画出来。
了解大脑中各个区域的功能区分大脑是人体最复杂、最神秘的器官之一,它通过协调和控制身体的各种功能,使我们能够思考、感知和行动。
为了更好地了解大脑的工作原理,科学家们将大脑划分为多个功能区域,每个区域负责特定的功能。
本文将详细介绍大脑中各个区域的功能区分。
1. 大脑皮质大脑皮质是大脑外部最厚的一层组织,也是人类智力和意识活动的重要场所。
它被分成两个半球,左右半球互相连接且各司不同。
左侧半球主要参与语言、逻辑思维和分析能力;右侧半球则承担空间想象、音乐感知和艺术欣赏等非语言性任务。
2. 前额叶前额叶位于前方颅窝内,是处理高级认知功能的关键区域。
它参与决策制定、推理推断以及个性和社会行为等复杂认知过程。
此外,前额叶还负责问题解决、情绪调节以及长期记忆存储等重要功能。
3. 顶叶顶叶位于大脑的上方,是感知信息和进行空间认知的关键区域。
视觉皮层就位于顶叶的后部,负责处理视觉信息;而体感皮层则位于顶叶的中央,负责接收四肢和身体其他部分的感觉信号。
此外,顶叶还参与注意力调节以及意识形成等重要任务。
4. 颞叶颞叶位于大脑的底侧,是情绪、记忆和听力处理的中心。
其中,杏仁核是情感加工的主要区域,对恐惧等强烈情绪起着重要作用。
同时,海马体是存储新记忆并将其转化为长期记忆的关键结构。
5. 须突皮质须突皮质位于大脑后方,在人类进化过程中发挥了重要作用。
它与复杂运动控制、空间定向以及身体平衡有关。
此外,在高级认知功能方面,须突皮质也参与决策制定和计划执行等重要任务。
6. 枕叶枕叶位于大脑后部、颅内底部,是处理视觉信息的关键区域。
视觉皮层主要位于枕叶的下方,负责接收并解析眼睛传输过来的图像信息。
而形状识别和颜色辨认等高级视觉功能则由枕叶的顶部区域参与。
除了以上所提到的重要大脑区域,大脑还包含许多其他功能区域,如运动皮层、感知皮质、语言中枢、听觉皮层等。
这些不同的区域之间通过神经纤维束相互连接,共同构成了一个复杂而高效的网络。
值得注意的是,大脑中各个功能区域之间并非完全独立工作,它们之间存在密切协作和交流。
对大脑优势的临床研究,最先始于对裂脑人的实验观察。
自然脑损伤可造成裂脑,在脑损伤病人身上观察到,左侧脑损伤导致右侧脑功能丧失,主要是语言功能的丧失,但不影响右侧脑功能;同样,右侧脑损伤导致左侧脑功能丧失,患者可表现穿衣失用症,因分不清左右侧而穿倒衣服,不能绘制图表,视觉认识出现障碍,说明左右大脑半球是独立活动的或功能分离的。
裂脑人的主要来源是癫痫病人,为防止发病时左右两半球间的传播发作,减弱癫痫发病强度,常采取切断病人胼胝体的方法,术后病人便成为裂脑人。
将图片在裂脑人的左半视野闪过,病人不能说出图片上物体的名称,因为视觉形象投射到了右半球而右半球是不具有说话功能的,但病人可用一些非言语形式表明他们已感知到了物体,比如用手收集和图片上一样的物体。
说明病人的右侧视觉是良好的,更重要的是说明了语言中枢位于左半球。
而在正常人,由于胼胝体的作用,使两侧半球功能得以联系,因此不论物体出现在哪侧视野,都可用词语说出物体的名称。
以正常人为实验对象,则主要通过对那些与左右侧大脑认知神经生理学相关的正常行为进行研究来阐明大脑优势的存在,如侧面呈现刺激物的感知实验,实验结果提示,当脑的一侧对某一认知活动参与越多时,其注意力偏向对侧感受野的活动就越大,从而引起感觉不对称的增加。
最近还采用在特殊感知活动期间进行观察的脑成象技术,如脑局部血流图和正电子发射断层扫描术等。
这些技术可以指示认知期间神经活动增强的部位,但神经活动增强标志着什么至今仍不清楚。
研究正常个体,对象易得,个体间的差异如性别、年龄、认知水平、家族史、手偏利等的研究可行,左右大脑差异定量打分使研究半球不对称的程度成为可能。
不对称理论
脑功能不对称的理论
大脑一侧优势与遗传有一定关系,但主要是在后天生活实践中逐步形成的。
在2~3岁时,左右侧脑损伤的结果相差不多,因为那时尚未建立一侧优势;10~12岁时,如左半球损伤,可在右侧半球建立语言中枢;在成年人,左侧语言优势已建立,左半球的损伤导致不可补偿的语言障碍。
另外,早期脑损伤的功能恢复比晚期脑损伤的功能恢复快,因为在生命早期神经系统的可塑性大,那时大脑半球还未特化或特化不明显。
从解剖学图形上看,大脑两半球并不是镜映的,这是功能不对称的基础。
在第一颞回上的表面后部即颞面有着最可靠的形态学不对称,而这儿正是语言综合必需的核心部位。
左颞面较大,超过右颞面约40%。
其他不对称的部位如左侧大脑外侧裂较长,仰角水平低,后额顶区较大,枕叶后端较宽等。
左右半球功能不对称的本质是什么呢?一开始人们用言语-非言语或言语-视觉来区别左右半球的功能分离。
这种分类不能解释一些较新的资料,如在某些具有空间特征的刺激中,对英文手写体的识别与右半球的功能相关,而对印刷体和东方国家的表意文字的识别则与左半球相关。
再如,感觉那些具有序列和时间顺序的非言语刺激更依赖于左半球而不是右半球,而对某些听刺激如音乐旋律的感觉更多地依赖于右半球。
因此,两半球不对称的本质差异更准确地被描述为分解-合成或时间-图形的功能分离。
即左半球对不同条目根据时间顺序安排的分解刺激加工的信息是特化的,如语言、语法技巧;右半球则对合成刺激加工的信息是特化的,并继续形成统一的图象,如对旋律、三维物体的感知。
当然,左右半球的功能不对称存在个体差异,比如在缺乏音乐素养的个体中,旋律感觉往往取决于右半球的作用,但在音乐家中则包括左半球的作用,反映出音乐家能较大地利用大脑的分析过程。
遗留问题
两半球间的差异是绝对的或是相对的?即不清楚每个半球是否具有另一半球所特化的加工信息的能力。
虽然两半球都有处理语言刺激的能力,但并不意味着处理方式完全相同。
左半球可能以分析模式进行加工,右半球则以整体模式进行加工。
我们只能辩证地认为两半球间的差异是相对的而不是绝对的,但缺乏充分的实验证据。
另外,我们也不清楚大脑功能不。