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10
題。
早在
1949
,一位名叫
Donald Hebb
的心理學(xué)家提出了一個簡單法則,來說明經(jīng)驗如何塑造某個特定的神經(jīng)回路。受巴甫洛夫著名的狗實驗的啟發(fā),
Hebb
的理論認為在同一時間被激發(fā)的神經(jīng)元間的聯(lián)系會被強化。比如,鈴聲響時一個神經(jīng)元被激發(fā),在同一時間食物的出現(xiàn)會激發(fā)附近的另一個神經(jīng)元,那么這兩個神經(jīng)元間的聯(lián)系就會強化,形成一個細胞回路,記住這兩個事物之間存在著聯(lián)系。
不是所有輸入信號都能激發(fā)神經(jīng)細胞產(chǎn)生自己的信號。神經(jīng)元就像個微處理芯片,它通過突觸接收大量的信號。并且不斷地把從突觸接收到的輸入信號進行整合。但不同的是,微處理器有許多輸出途徑,神經(jīng)元則只有一個,就是它的軸突。所以,神經(jīng)元對輸入信號的反應(yīng)方式只有一個:要么通過軸突激發(fā)一個沖動,向回路中相鄰的一個神經(jīng)元發(fā)出信號,要么相反,不發(fā)出信號。
當(dāng)神經(jīng)元接收這樣一個信號時,它的樹突上的跨膜電位差輕微地升高,這種膜電位的局部改變被稱為神經(jīng)元突觸的“激發(fā)”。當(dāng)突觸快速、高頻地激發(fā),就會發(fā)生一過性強化,即在短時記憶形成過程中觀察到的變化。但是通常單個突觸短暫地激發(fā)不足以使一個神經(jīng)元發(fā)放沖動,即術(shù)語稱的動作電位。當(dāng)神經(jīng)元的許多突觸一起激發(fā),共同的作用下就會改變神經(jīng)元膜電位,產(chǎn)生動作電位,把信號傳遞到回路中的另一個神經(jīng)元。
Hebb
認為,就像管弦樂隊的一個不合拍的演奏者一樣,如果神經(jīng)元上的一個突觸不能和其他的突觸同步激發(fā),就會被當(dāng)作蹩腳的角色剔除。但是那些同步激發(fā)的突觸——其強度足以使神經(jīng)元發(fā)放動作電位——就會被強化。這樣一來,大腦根據(jù)神經(jīng)沖動流的方向,發(fā)展神經(jīng)回路,逐步精化和完善,建立起大腦神經(jīng)元間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。
從
Hebb
的理論出發(fā)分析該過程的確切機制,你會再次面對這樣的問題,即在大腦鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系過程中,能強化或減弱突觸聯(lián)系的酶和蛋白必定是由某種特定的基因合成的,所以我們就開始尋找能激活這種基因的信號分子。
因為大腦中,神經(jīng)系統(tǒng)中的信號表現(xiàn)為神經(jīng)沖動的活動,所以我提出了一個假設(shè),沖動發(fā)放必定能打開或關(guān)閉神經(jīng)細胞中特定的基因。為驗證這個假設(shè),我和我們實驗室的博士后學(xué)者
Kouichi Itoh
進行了下面的實驗:取出胎兒小鼠的神經(jīng)元進行體外細胞培養(yǎng),在培養(yǎng)皿中以電極刺激神經(jīng)細胞。以不同形式剌激使之發(fā)放動作電位,然后檢測時形成神經(jīng)回路或者適應(yīng)環(huán)境有重要作用的基因所轉(zhuǎn)錄的
mRNA
總量,結(jié)果證明我們的假設(shè)是正確的。我們只需通過選擇電生理刺激器上適宜的刺激頻率就能打開或關(guān)閉特定的基因,就像你選擇特定的頻率收聽某個無線電臺的廣播一樣簡單。
7
.下面不屬于
Donald Hebb
提出的“簡單法則”的一項是()
A
.同一時間被激發(fā)的神經(jīng)元間的聯(lián)系會被強化。
B
.當(dāng)神經(jīng)元的許多突觸一起激發(fā),共同的作用下就會改變神經(jīng)元膜電位。
C
.同步激發(fā)的突觸——其強度足以使神經(jīng)元發(fā)放動作電位——就會被強化。
D
.沖動發(fā)放必定能打開或關(guān)閉神經(jīng)細胞中特定的基因。
本題考查考生對概念歸屬的理解能力。本題正確選項為
D
。
這是“我和我們實驗室的博士后學(xué)者
Kouichi Itoh
”的解釋并得到了驗證。
8
.“就像管弦樂隊的一個不合拍的演奏者一樣”這個句子中,“管弦樂隊”喻指的是()
A.
神經(jīng)回路
B
.神經(jīng)元膜
C
.神經(jīng)細胞
D
.神經(jīng)沖動
本題考查考生信息篩選能力。本題正確選項為
C
。此句要搞清兩個喻體:
“管弦樂隊”指神經(jīng)元,即“神經(jīng)細胞”,“不合拍的演奏者”即“不能和其他的突觸同步激發(fā)的一個突觸”。
9
.下面是對神經(jīng)元工作原理的簡單概括,恰當(dāng)?shù)囊豁検牵ǎ?br />A
.神經(jīng)元通過突觸接收信號,并對信號進行整合,再通過軸突激發(fā)一個沖動,向四鄰的每一個神經(jīng)元發(fā)出信號,或不發(fā)出信號。
B
.神經(jīng)元接收到信號后,多個突觸同步激發(fā),使神經(jīng)元發(fā)放沖動,把信號傳遞給細胞回路中的另一個神經(jīng)元。
C
.神經(jīng)元通過突觸接收信號,其突觸與其它神經(jīng)元上的突觸一起激發(fā),從而建立起大腦神經(jīng)元間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。
D
.神經(jīng)元突觸的“激發(fā)”,引起樹突上的跨膜電位差輕微地升高,當(dāng)突觸快速、高頻地激發(fā),就會發(fā)生短時記憶形成過程中觀察到的變化。
本題考查考生文意理解能力,本題正確選項為
B
。(
A
“向四鄰的每一個神經(jīng)元發(fā)出信號”不當(dāng),原文為“向回路中相鄰的一個神經(jīng)元發(fā)出信號”。
C
“突觸一起激發(fā)
”與“建立起大腦神經(jīng)元間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系”在文中有一個條件,即“其強度足以使神經(jīng)元發(fā)放動作電位”,且前后分句之間文中是承接關(guān)系,并非遞進關(guān)系。
D
前后順序錯,正確的順序為“當(dāng)突觸快速、高頻地激發(fā),引起樹突上的跨膜電位差輕微地升高,就會發(fā)生短時記憶形成過程中觀察到的變化。”)
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.根據(jù)全文信息,以下判斷正確的一項是()
A
.神經(jīng)元總是將接收來的信號整合以后產(chǎn)生自己的信號,這種信號通過軸突傳遞。
B
.動作電位的產(chǎn)生,是形成細胞回路,建立大腦神經(jīng)元之間網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的重要條件。
C
.在信息傳遞與整合的過程中,有一些神經(jīng)元被淘汰,另有一些神經(jīng)元得到強化。
D
.神經(jīng)細胞在不同電極形式的刺激下,其特定的基因所轉(zhuǎn)錄的
mRNA
的總量不變。
本題考查考生依據(jù)文中提供信息進行合理推斷的能力,本題正確選項為
B
。(
A
“總是”錯,文中表述為“不是所有輸入信號都能激發(fā)神經(jīng)細胞產(chǎn)生自己的信號。”
C
“被淘汰”錯。另外,只有“那些其強度足以使神經(jīng)元發(fā)放動作電位同步激發(fā)的突觸”會被強化,“另有一些神經(jīng)元得到強化”表達過于寬泛。
D
“
mRNA
的總量不變”文中無此信息。)
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