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1、神经调节的结构基础教学参考（一）教学目标1阐述神经系统的基本结构。2阐明自主神经系统的作用特点及意义。3说明组成神经系统的细胞的结构特点。（二）教学重点和难点1，教学重点（1）神经系统的基本结构。（2）神经元的结构与功能。2，教学难点交感神经与副交感神经的作用特点。（三）教学建议本节教材是按照由宏观到微观的结构层次编排的。如同一台机器，我们要了解它的组成，通常是先将它拆分成比较大的组件，然后再对组件做进一步的拆分。本节教材先介绍神经系统的基本结构，然后再介绍组成神经系统的细胞。本节的“问题探讨”选择的是足球比赛中信息传递的背景。足球是许多学生喜欢的运动项目，国内外一些精彩的足球比赛更为不少学生
2、追捧，这样的场景容易吸引学生。当然，“问题探讨”不是止于对学生兴趣的吸引上的，讨论题将学生的兴趣引向对问题的思考，还隐含了生命系统的信息观：生命系统内部、生命系统之间的协调与适应，都离不开信息的传递。在正文部分，关于神经系统的组成，学生在初中已学过一些，具有一定的基础，教材采用了图配文字介绍的方式呈现，将相关结构的说明直接标注在图中。图文结合不仅方便阅读，也避免了正文过多文字给人可能产生的压抑感。示意图采用的是整体图套局部图的方式，将脑的结构与脊髓的结构从整体图中抽提出来并放大，使整体与局部的关系更清晰。自主神经系统是学生在初中阶段没有学习过的内容，但对于自主神经调节的特点，学生是有感性认识的
3、。因此，教材安排了“思考讨论”栏目。栏目呈现的是学生生活中经常遇到的场景，对于遇到突发紧张时可能出现的生理现象，学生也有感性认识，但为什么会出现这些变化呢？讨论题中提出了相关的问题，这些问题对学生无疑是有吸引力的，也是能够引发思考的。教材在介绍自主神经系统的组成和功能的时候，仍然采用了图文结合的方式。在图的设计上，将支配的器官排列在中间，将交感神经与副交感神经分列在两侧。课标与教材对这部分内容并非是要求学生掌握每对自主神经的调节功能，而是希望学生通过学习，了解自主神经调节的特点。所以，教材只是重点选择了部分自主神经调节的器官。此外，这一示意图也可换成另一种呈现方式，将神经结构图放在中间，向两侧
4、分别发出交感神经与副交感神经作用于调节器官。教材之所以采用现在的呈现方式，更想体现的是，同一器官受交感神经与副交感神经共同控制，配以正文描述中的“油门”与“刹车”的类比，使学生能更好地理解生命活动调节中的协调与平衡。关于组成神经系统的细胞，学生在初中的学习中已熟悉了神经元，这里的介绍带有复习的性质。但神经胶质细胞学生是不了解的。神经胶质细胞对神经系统功能的完成是不可或缺的，它与神经元共同完成神经系统的调节功能。因此，教材中介绍神经系统的组成细胞包括了神经元和神经胶质细胞。但在介绍神经胶质细胞时采用了楷体字，既让学生对神经胶质细胞有所了解，完善对神经系统组成细胞的认识，又不会加重学生的负担。本节
5、最后在“生物科技进展”栏目中安排了“脑细胞真的是死一个少一个吗”的阅读材料。传统的观点认为，高等动物的脑细胞成年后就不可再生，新的科技成就改变了这种认识。到底有哪些证据使人们改变了这种认识，新的认识有什么意义呢？文中作了简要的介绍与说明。需要说明的是，这一科技新进展内容的安排，其意图不仅仅是丰富学生的知识，还隐含了两个目的：一是使学生认识到环境与生活方式对神经系统发育的影响，以利于学生形成健康的生活方式；二是让学生感悟，科学的发展总是不断改变与丰富人们的已有认知，科学的研究需要有质疑与打破“定论”的批判性与创新性思维，学习亦然。特别提示自主神经系统是这次教材编写增加的内容，这是落实课标“举例说
6、明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动”的要求。增加这部内容，也有利于学生对神经系统结构的认识更完整。此外，神经系统功能的实现，不只由神经元来完成，神经胶质细胞也有重要的作用，因此，教材新增了关于神经胶质细胞的介绍。本节内容建议安排2课时。1创设情境，引导学生分析总结神经系统的基本组成策略一利用教材中“问题探讨”提供的情境，或者播放某场学生比较熟悉的精彩球类比赛短视频，组织学生讨论“问题探讨”中的3个问题，体会球员的迅速反应以及相互之间的完美配合是神经系统精准而复杂的调节的结果。之后请学生阅读教材“图2-1神经系统基本结构示意图，指导学生在结构图的基础上构建概念图，总结神经系统的基本组成。
7、策略二出示“接听电话”或“躲避蜜蜂”等学生熟悉的反射实例，提出问题：神经系统接受的信息是什么？获得信息后如何经过神经系统处理作出反应？参与反应的神经系统结构有哪些？简述这些结构的作用。”引导学生总结神经系统的基本结构，之后阅读教材图2-1并加以完善。2分析生活实例，引导学生构建自主神经系统的概念利用教材中“思考讨论”提供的情境或面试、演讲、面对心仪之人时的脸红心跳等生活场景，引导学生比较分析躯体运动的随意性和支配内脏活动的不随意性，总结自主神经系统不受意识支配的特点，初步构建自主神经系统的概念。组织学生讨论人体在运动或安静时心跳、呼吸、胃肠蠕动、腺体分泌等活动的强弱，引导学生阅读图2-2，进一
8、步明确自主神经系统的组成及功能。教师讲解交感神经和副交感神经对同一器官的作用及其生理意义，或请学生列举实例论证上述问题，进一步完善自主神经系统的概念。3利用科学史或组织显微观察，引导学生认识组成神经系统的细胞教师提供随着技术手段不断改进、在显微镜下观察到的神经元的图片，引导学生认识组成神经系统的细胞及其结构和功能，知道神经纤维和神经的区别与联系。也可组织学生在实验中观察神经组织永久装片。教师再就神经胶质细胞做简单的资料补充，也可以让学生阅读教材中关于神经胶质细胞的内容，或者布置作业让学生查阅有关神经胶质细胞的相关资料。（四）、补充资料1自主神经系统简介自主神经系统（Autonomic Nerv
9、ous System，ANS）的功能是调节内脏活动，因此也称内脏神经系统。在人的一生中，自主神经从未停止过调节活动，但我们却察觉不到，而且在大多数情况下，人的内脏活动都不受意识的控制，这就是它被称为自主神经系统的原因。但它的活动并非是完全自主的，也受中枢神经系统（如脊髓、低位脑干、下丘脑、大脑皮质等）的控制。自主神经系统主要包括交感神经系统和副交感神经系统，它们控制除骨骼肌外的所有器官，调节心肌、平滑肌和腺体（消化腺、汗腺、部分内分泌腺）的活动。大多数器官或组织接受交感和副交感神经的双重支配，但也有少数器官例外，如脑血管、冠状血管、子宫、立毛肌、肝等仅受交感神经支配，瞳孔括约肌仅受副交感神经支
10、配。另外，位于胃肠壁内的肠神经系统是一个独立于中枢神经系统的神经整合系统，也属于自主神经系统。交感神经和副交感神经具有以下功能特点。（1）紧张性作用。所谓紧张性作用是指在静息条件下，自主神经纤维经常都有低频的神经冲动传出到效应器的现象。（2）双重神经支配。在生理活动过程中，一般交感神经的作用是兴奋性的，而副交感神经的作用是抑制性的，而且许多组织和器官都同时接受这两者的双重支配。但需要注意的是，交感神经和副交感神经对某些器官的作用不是固定不变的，而是根据器官的不同机能状态而有所改变。（3）协同作用。例如，对唾液腺，这两种神经都起促进其分泌的兴奋作用，但分泌的唾液的性质却不一样：刺激交感神经所分泌
11、的唾液，水分少而酶多；刺激副交感神经，则分泌水分多而酶少的唾液。含酶较多的唾液，有利于消化；而水分多的唾液，则有利于润滑食物，便于吞咽。2朗飞氏结根据神经纤维上是否具有髓鞘，可以将神经纤维分为两种类型：有髓神经纤维和无髓神经纤维。在中枢神经系统中，有髓神经纤维被少突胶质细胞形成的多层髓板所旋绕，并且是不连续的，每间隔0.2 2 nm距离就有宽度约为1um的无髓鞘包裹的裸露纤维，此处称为郎飞氏结（nodes of Ranvier），郎飞氏结处的Na+通道密度极高，而结间区Na+通道数量很少，再加上髓鞘的电阻极高，有髓神经纤维的局部电流就可由一个郎飞氏结跳跃至邻近的下一个或下几个郎飞氏结，这种冲动
12、传导方式称为跳跃传导。这种传导方式大大节省了能量，也加快了冲动的传导速度，使得机体对内、外环境的变化能迅速作出反应，具有重要的生物学意义。3如何区分神经元和神经胶质细胞？为了研究脑细胞的结构，科学家们克服了许多困难。脑细胞非常小，大部分细胞的直径为0.010.05 mm；复式光学显微镜以及切片机的发明使得观察脑细胞成为可能。但是，新鲜制备的脑组织切片在显微镜下看，是均一的奶油色，组织细胞之间没色差，无法单个观察。19世纪末，德国科学家尼斯尔（F.Nissl，1860-1919）发现了一种碱性染料可以染所有神经元的核及核周的斑块物质，这些斑块称为尼氏小体，而这种染色方法称为尼氏染色法。利用这种方
13、法，就可以区分出神经元和神经胶质细胞，还可以研究不同脑区神经元的排列特征等。后来，意大利科学家高尔基（C.Golgi，1843-1926，就是发现高尔基体的那位科学家）发现，将大脑组织浸润在铬酸银溶液（现称高尔基染液）中，神经元可以被完整地染成黑色，同时说明了尼氏染色出现的有核区域，实际上是神经元的细胞体部分。现在可以利用免疫组织化学的方法，用一些特异性抗体来标记神经元或神经胶质细胞。例如，NeuN（Neuronal Nuclei）抗体是神经元的特异性抗体，而GFAP（GlialFibrillary Acidic Protein）抗体是某些神经胶质细胞的特异性抗体。4神经胶质细胞中枢神经系统中
14、主要存在三种神经胶质细胞，即星形胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质纽胞；在周围神经系统中还存在卫星细胞、施旺细胞和肠胶质细胞三种。神经胶质细胞虽有许多突起，但没有轴突。神经胶质细胞之间没有特殊的突触连接，只有宽2-3nm的窄隙，称为缝隙连接。这种缝隙连接的阻抗很低，极有利于离子通透；但在神经元和神经胶质细胞之间，却没有低阻抗区域。神经胶质细胞的数量是神经元的10-50倍，终生具有更新的能力。神经胶质细胞虽然并不直接参与神经冲动的产生和信息的传递，但它们对维持神经元周围局部微环境的稳定、实现神经元的功能具有重要意义，它们的主要功能包括：参与免疫应答；支持、营养及保护神经元；调节神经递质、影响突触功能
15、及保护血-脑屏障。星形胶质细胞能通过膜上的钠泵主动转运，将神经元活动产生的过多的细胞外K+泵入胞内以维持胞外正常的离子浓度；它们还能增强突触的形成和强化突触传递，能够在调节与学习记忆有关的突触活动中发挥重要作用；成体脑中所有糖原都储存在星形胶质细胞中。少突胶质细胞主要的生理功能是围绕神经轴突形成绝缘的髓鞘。小胶质细胞是中枢神经系统中的免疫防御细胞，静息状态下能够释放少量生长因子。5如何识别新生神经元？要确定一个细胞是新生神经元，得确定它既是新生的细胞又是神经元，所以需要用双标的方法来确定。如何确定细胞是新生的呢？20世纪60年代，3H-TaR（3H-thymidine，3H-胸腺嘧啶）放射自显
16、影技术被引入现代神经科学研究中。3H-TaR在细胞周期的S期可掺入核DNA中，经核乳胶曝光、显影后，3H-TaR在特定细胞的掺入量可由覆盖在细胞上的银粒数直接反映，所以它为测量细胞的最后分裂时间提供了一个高精确度的工具，也可以判断哪些细胞是在某个时间点之后新生的。20世纪90年代，BrdU（5-bromo-2-deoxyuridine，5-溴-2-脱氧尿苷）作为另一种体内细胞增殖的标记物在神经发育中被广泛运用。BrdU类似于3H-TaR，可在S期掺入细胞DNA中，因此同3H-TaR一样可用来检测经历增殖的细胞。但BrdU无放射性，需要用免疫组织化学方法来进行检测。BrdU抗体的对应抗原是含有BrdU的单链DNA，在检测时使单链DNA暴露即可。如何确定细胞是神经元呢？当然得使用神经元特异性抗体，如前面提到的NeuN或其他抗体。将这些神经元特异性抗体与3H-TaR或Brd
