0170105生物體的協調作用

02神經系統

 

生物體從接受刺激到產生反應的過程,主要由神經系統負責訊息的傳遞、統整和協調。神經系統的運作方式,和電腦的運作模式類似,由接收訊息的部位將訊息傳到控制中心,經過分析、處理訊息後,再傳達指令至發生反應的部位(圖5-3)。

1神經元

人體的神經系統中,負責傳遞訊息的基本單位為神經細胞,又稱為神經元,由細胞本體和細長突起的神經纖維所構成(圖5-4)。細胞本體內有細胞核,可控制神經元的代謝與生長;神經纖維則是接收與傳遞訊息的重要構造,會聚集成束,稱為神經(圖5-5)。

2人體的神經系統

人體的神經系統分為中樞神經系統周圍神經系統,中樞神經系統包括腦和脊髓,周圍神經系統包括腦神經和脊神經。

中樞神經系統

中樞神經系統是神經系統的指揮中心,可整合訊息並發出命令,由腦和脊髓組成。腦和脊髓質地柔軟,分別由堅硬的顱骨和脊椎骨保護(圖5-5)。

周圍神經系統

周圍神經系統分布在全身,由腦神經和脊神經所組成,主要的功能為傳遞訊息。

腦主要包括大腦、小腦和腦幹等部分。

大腦

大腦分為左、右兩半球,左半球控制人體右半身的活動,右半球控制人體左半身的活動。

大腦是掌管意識的主要中樞,表層可分為不同的區域,分別主管運動、感覺、語言、記憶和思考等。

腦幹

腦幹是控制心跳、呼吸等生命機能的生命中樞,若嚴重受損,可能導致個體死亡。

小腦

小腦位於大腦後下方,可協調全身肌肉,維持平衡。擅長飛行的鳥類或動作敏捷的貓等動物,便擁有發達的小腦。

脊髓

脊髓為長條狀,位於腦幹下方、身體背側中央能將身體各部位的訊息傳達至腦部,或將腦的命令傳達到身體各部位,使個體做
出適當的反應。

 

3神經傳導路徑

當受器接受刺激後,會將訊息經由感覺神經元傳導至中樞神經系統,進行訊息的整合判斷,再經由運動神經元將指令傳導至動器而產生反應。

反應時間

生物從接受刺激至產生反應,這段過程所需要的時間,稱為反應時間。神經傳導的路徑長短,會影響動作所需的反應時間;即使同樣的神經傳導路徑,每次反應所需的時間也可能有所差異。

例如:當眼睛看到小狗時,訊息會經由感覺神經元傳到大腦,再由大腦發出命令,經運動神經元傳送到臉部的肌肉,使臉部肌肉運動而微笑,同時大腦的命令也可通過脊髓,再經運動神經元傳到手部的肌肉,進行握手(圖5-7)。

反射作用

當動物遇到緊急狀況時,需要儘速反應以避開危險、減少傷害,這類快速、不經由大腦意識進行思考判斷的反應,稱為反射作用。例如:手不小心碰到熱茶壺時,快速縮回的反應,就是由脊髓所控制的反射作用(圖5-8,紅色路徑);而眨眼、打噴嚏和咳嗽等反射作用,則由腦幹控制。

反射作用可能會伴隨後續的處理動作,例如:手碰到熱茶壺後會立刻縮回,屬於反射作用,手縮回的同時,訊息也會經由脊髓傳到大腦的感覺區,產生疼痛的感覺。大腦整合訊息後,命令手撫摸痛處,並用眼睛觀察痛處是否受傷,這些動作則屬於有意識的行為,不屬於反射作用(圖5-8,藍色路徑)。

 

實驗5-1反應時間的測定  

目的

測量接尺的距離,並對照活動紀錄簿中的參考表,計算接尺者的反應時間。

器材

●1  30cm或更長的直尺1支

步驟

  1. 兩人一組,主試者以拇指和食指夾住直尺末端,讓刻度0cm的一端自然懸垂。

2      受試者以拇指及食指張開約2cm,手指上方對齊直尺刻度0cm處,注視直尺。

3      主試者可決定何時讓尺滑落,受試者看到尺滑落,立即以拇指及食指夾住直尺。

4      記錄直尺落下的距離後,重覆進行步驟1~3 4次,分別記錄每次直尺落下的距離。

5  計算5次直尺落下距離的平均值,對照參考表,查出受試者的反應時間。

6      主試者和受試者交換,重複上述步驟。

問題與討論

1. 請列出本實驗進行時,訊息傳導的路徑。

2. 你和同組的同學,反應時間各是多少?有哪些原因可能造成同學之間反應時間的差異呢?

 

選擇第一關 (25題)

選擇第二關 (25題)

選擇第三關 (25題)

選擇第四關 (25題)

選擇第五關 (25題)

選擇第六關 (25題)

選擇第七關 ( 5題)

 

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