Question

【題目】學習、記憶是動物適應環(huán)境、使個體得到發(fā)展的重要功能。通過電刺激實驗，發(fā)現(xiàn)學習、記憶功能與高等動物的海馬腦區(qū)（H區(qū)）密切相關。請回答下列相關問題：

（1）在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次的強刺激，傳入纖維末梢內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)—谷氨酸從突觸小體釋放到突觸間隙，所發(fā)生的信號形式的轉(zhuǎn)換是______。

（2）如果在H區(qū)的傳入纖維上持續(xù)1秒施加100赫茲的強刺激（HFS），在刺激后幾小時之內(nèi)，只要再施加單次強刺激，突觸后膜的電位變化都會比未受過HFS處理時高23倍。研究者認為，是HFS使H區(qū)神經(jīng)細胞產(chǎn)生了“記憶”。下圖為這一現(xiàn)象可能的機制。圖中的ⅠⅢ表示生理過程。

如圖所示，突觸后膜上的N受體被激活后，在______和______共同作用下，C酶由無活性狀態(tài)變成有活性狀態(tài)。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，對小鼠H區(qū)的傳入纖維施以HFS，休息30分鐘后，檢測到H區(qū)神經(jīng)細胞A受體總量無明顯變化，而細胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加。完成過程Ⅱ的結(jié)構(gòu)基礎是______。

（4）在神經(jīng)遞質(zhì)的作用下，激活的A受體的通道蛋白開放，大量的Na+內(nèi)流。此時發(fā)生的膜電位的變化是______。

（5）據(jù)圖可知，在突觸處，神經(jīng)信息只能單向傳遞的原因是______。

Answer 1

【答案】 電信號→化學信號 Ca2+ 鈣調(diào)蛋白 生物膜在結(jié)構(gòu)上具有聯(lián)系（或生物膜具有一定的流動性） 由外正內(nèi)負變成外負內(nèi)正 遞質(zhì)只能由前膜釋放，只在突觸后膜上存在神經(jīng)遞質(zhì)的特異性受體

【解析】

學習和記憶是腦的高級功能之一：①學習是神經(jīng)系統(tǒng)不斷地接受刺激，獲得新的行為、習慣和積累經(jīng)驗的過程；②記憶則是將獲得的經(jīng)驗進行貯存和再現(xiàn)。神經(jīng)中樞的分布部位和功能：①神經(jīng)中樞位于顱腔中腦（大腦、腦干、小腦）和脊柱椎管內(nèi)的脊髓，其中大腦皮層的中樞是最高級中樞，可以調(diào)節(jié)以下神經(jīng)中樞活動；②大腦皮層除了對外部世界感知（感覺中樞在大腦皮層）還具有語言、學習、記憶和思維等方面的高級功能；③語言文字是人類進行思維的主要工具，是人類特有的高級功能（在言語區(qū)）（S區(qū)→說，H區(qū)→聽，W區(qū)→寫，V區(qū)→看）；④記憶種類包括瞬時記憶，短期記憶，長期記憶，永久記憶。

（1）神經(jīng)遞質(zhì)通過胞吐的方式從突觸前膜釋放到突觸間隙，發(fā)生的信號變化為電信號到化學信號。

（2）圖中顯示，Ca2+進入細胞后與鈣調(diào)蛋白共同作用，使C酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變（球形變成多邊形），C酶被激活。

（3）對小鼠H區(qū)傳入纖維施加HFS，休息30分鐘后，檢測到H區(qū)神經(jīng)細胞的A受體總量無明顯變化，而細胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加，說明H區(qū)神經(jīng)細胞內(nèi)的A受體結(jié)合到細胞膜上，說明了細胞膜具有一定的流動性。

（4）在神經(jīng)遞質(zhì)的作用下，激活的A受體的通道蛋白開放，大量的Na+內(nèi)流，使得電位由外正內(nèi)負變成外負內(nèi)正。

（5）據(jù)圖分析可知，在突觸處，神經(jīng)遞質(zhì)只有經(jīng)過突觸前膜釋放，作用于突觸后膜上存在的特異性受體，因此神經(jīng)信息只能單向傳遞。