师：同学们，今天我们来学习高中生物选择性必修一第二章第二节神经调节的基本方式。当外界环境变化时，神经系统能及时感知机体内外环境变化并作出反应，调节各器官系统活动，实现机体内环境稳态。比如图片中Tom被榔头砸脚后立即缩脚，还有手不小心碰到烫的物体后立即缩回来，这些都是常见的神经调节。我们看看这两个神经调节有哪些共同特点。砸Tom脚的锤子和碰到的烫手物体，都是外界刺激，他们通过神经系统迅速做出的反应是立即缩脚或立即缩手，这就是我们常说的缩脚反射和缩手反射。神经调节的基本方式是反射。那么，所有生物都具有完成反射的能力吗？图示中膝盖下方被敲击，小腿弹起，草履虫的趋利避害行为，还有含羞草被触碰后小叶合拢，都是生物的规律性活动，它们属于神经调节吗？注意，反射是机体通过神经系统做出的反应，草履虫和含羞草都没有神经系统，所以不是神经调节。膝盖下方被敲击，小腿弹起，就是我们常说的膝跳反射。

　　从感受外界刺激到最终做出反应，这个过程一定涉及神经信号在体内的传导，有传导就得有路径。我们通过一张示意图来看缩手反射过程中有哪些身体结构参与了信号传导路径。通过PPT可以看到，首先手指皮肤感受到热源刺激，将这个刺激转化为神经信号，沿着传入神经传到脊髓，脊髓对其分析综合后，通过传出神经发出指令，支配手臂肌肉，手臂曲折缩回。其他神经调节也是由这些结构来完成神经传导的吗？我们再来看老师前两天拍摄的小猫。小猫看到突然从盒子内冒出头来的小动物，头一缩，眼睛一闭，思考一下后发现不是同类，吓得往后连连直退。

　　这里负责感受刺激的是视网膜，视网膜受到刺激之后，将图像转换为神经信号，沿着传入神经传至脑和脊髓，对新接收的信息进行分析，然后发出指令，沿着传出神经支配到相关肌肉，引发了眨眼反射和小猫后腿的行为。我们刚刚看到的缩手反射和小猫闭眼后退的反射过程，发现信号传导路径上对应的身体结构虽然不完全一样，但最终都是由肌肉做出了反应。那么，神经调节信号传导路径的最后一个环节都是肌肉吗？其实不然，生活中很多人吃过酸性食物，每次吃酸性食物时，唾液就会大量分泌。这是因为酸性刺激舌尖的味蕾产生了神经信号，通过传入神经传到中枢神经系统，然后再由中枢神经系统分析后发出指令，支配了唾液腺的分泌，在这个神经信号传导路径的最后一个环节就不是肌肉，而是唾液腺。

　　通过三个实例分析，我们知道反射就是在中枢神经系统的参与下，机体对生物体内外刺激所产生的规律性反应。比如Tom的脚被锤子砸了，脚背受到刺激，由相对静止状态变成显著活跃状态，称为脚背上受刺激部位产生了兴奋，通过传入神经，传到中枢，再通过传出神经支配腿部肌肉协调活动，引发缩脚。那么这里感受刺激产生兴奋的部位，我们称之为感受器。将传入神经的信息进行分析综合的地方，我们称之为神经中枢。肌肉或者腺体做出规律性应答的位置，我们称之为效应器。

　　感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器就构成了完整的神经传导通路，即我们所说的反射弧，它是反射的结构基础。再比如缩手反射中手指皮肤内对温度敏感的感觉神经末梢就是感受器，它将热源刺激信息转化为兴奋，通过传入神经传到中枢。神经中枢的相关神经元对信息进行分析，产生指令，再由传出神经传导到相应的肌肉做出规律性应答。因此，反射弧通常由这五部分结构构成。需要注意的是，感受器是指感觉神经元的神经末梢，而效应器则是运动神经元的神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。接下来我们继续看传入神经元和传出神经元在神经传导通路上如何鉴别。在神经传导通路上，沿着神经传导的方向就可以判别传入或者传出。由感受器产生的兴奋，由传入神经传到中枢，再由传出神经支配到效应器，它是一个单向传导的过程，与感受器相连的为传入神经，与效应器相连的则为传出神经。我们还可以看两种神经元的体细胞，通过比对体细胞来找到神经节。对照图示，传入神经的神经元很特殊，在脊髓的外侧，而传出神经的神经元就在脊髓的灰质部位。传入神经的神经元在外侧聚集成团，就构成了我们所谓的神经节。所以神经节的位置对应的就是传入神经，而传出神经的细胞体位于脊髓灰质比较宽的位置，称之为脊髓前脚。所以我们还可以根据脊髓灰质的宽窄来判别，窄入宽出，传出神经元的细胞体在宽的那侧。

　　在分析了反射弧结构之后，我们继续思考几个实例。一、缩手反射究竟由几个神经元构成呢？注意，我们通常通过神经元的胞体来统计神经元的数目。对照示意图，我们发现缩手反射的神经传导通路当中有3个胞体，也就是3个神经元。蓝色的从外界获取信息，然后产生兴奋传入到中枢的为感觉神经元，又叫传入神经。暗红色的从中枢接收指令之后把信号传给效应器的称之为运动神经元，又叫传出神经。中间的2号为中间神经元，是神经中枢中负责分析综合的神经细胞。

　　我们再来看膝跳反射由几个神经元构成。对照示意图，很快发现膝跳反射感觉神经元和运动神经元直接相连，换元过程直接完成了信息的分析、综合以及指令的发布，它是人体中最为简单的反射。既然反射活动由3个或2个神经元组成，那么有同学就要问了，一个完整的反射弧靠一个神经元能完成吗？我们说一个完整的反射弧需要包括能够产生兴奋的感觉神经元和对信息进行分析综合的神经中枢。如果只有一个神经元，它是无法完成信息的分析综合和指令发布的。因此，在实际情况下，一个完整的反射活动不可能只靠一个神经元，大部分的反射活动都是由多个神经元共同参与的。

　　接着我们继续看Tom的缩脚反射，Tom是因为感觉到疼痛才缩脚的吗？对照示意图，很快发现缩脚反射的神经中枢在脊髓，发出的指令通过传出神经直接支配了缩脚行为。而痛觉的产生则需要从脊髓处由相关神经将信号上传至大脑皮层的感觉中枢，中间多了许多个中间神经元的分析和传递，所以痛觉的产生比缩脚反应滞后了些。因此Tom是先缩脚后疼痛。

　　我们的膝跳反射在实验对象放松时更容易成功。若先引起实验者的注意，则常常可能出现实验对象有意识地控制不让自己的小腿向前提。再比如刚才的缩手反射也有类似现象，平时我们在感觉到针刺时会缩手，但是在医院抽血的时候就可以控制自己的手臂不缩回来。这说明躯体的运动不仅受脊髓的控制，还受大脑皮层运动中枢的控制，同时也就意味着将有更多的神经元参与调节。高级神经中枢对脊髓的低级神经中枢还有控制作用。接着我们用所学的反射弧的知识来分析一个实例。小儿麻痹症是由脊髓灰质炎病毒引起的，这种病毒会侵犯中枢神经系统的运动神经元的细胞体，以脊髓前脚运动神经元的损害为主，影响患者的正常生活。思考以下两个问题：某脊灰患者体检无膝跳反射，其膝跳反射的反射弧的哪一环节可能受到了损伤？若是针刺该患者下肢，那么患者是否还能产生感觉？该病毒侵犯了中枢神经系统的运动神经元的细胞体，以脊髓前脚运动神经元损害为主，不能实现神经信号的换元。神经中枢受损，不能发出指令继续传出信号，其他神经部位完好，所以传入神经的信息可以上传至大脑皮层，产生感觉。

　　50年前的脊髓灰质炎曾经是令我们束手无策的急性传染病，但现如今这个传染病已经在我国的土地上彻底消灭了。这一切都要感谢我国著名的医学科学家、病毒学专家顾方舟教授，依靠顾教授和他所带领的团队研发的脊灰疫苗糖丸，我们才成功地将脊髓灰质炎这种疾病消灭。我国在2011年正式签字成为无脊髓灰质炎国家。

　　在刚刚的案例当中，我们发现神经中枢受损，不能完成正常的反射，那么接下来我们再来看看，若切断传入神经或者传出神经，肌肉能收缩吗？能产生疼痛吗？切断传入神经，信号不能传入神经中枢，肌肉不会收缩，大脑皮层也不能产生疼痛感。若切断传出神经，神经信号能正常传至神经中枢，但不能由传出神经传至效应器，所以肌肉无法收缩，但是大脑皮层能产生疼痛感。由此可见，反射弧中任何一个环节中断，反射都不能正常发生。