2025年大学《神经科学》专业题库—— 大脑皮层皮质地图的构建.docxVIP

2025年大学《神经科学》专业题库——大脑皮层皮质地图的构建

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、

1.根据冯·埃克哈德特-克雷茨基定律（LawofLargeNumbers），在体感皮层中，哪个身体部位对应的皮质区域最大？

2.简述使用单细胞放电记录技术研究体感皮层皮质地图的基本原理。

3.区分躯体感觉皮层（S1）和体感联合皮层（S2）在功能上的主要差异。

二、

4.解释“皮质地图的拓扑性”及其在感觉信息处理中的意义。以体感皮层为例说明。

5.罗杰·斯佩里（RogerSperry）的大鼠旋转实验（旋转鼓实验）主要目的是什么？该实验对理解体感皮层功能有何贡献？

6.描述躯体感觉信息从皮肤传入到皮层代表区的主要神经通路及其关键中继站。

三、

7.什么是皮质地图的可塑性？列举至少三种影响体感皮层地图可塑性的因素或情况，并简述其机制。

8.简述初级运动皮层（M1）和初级感觉皮层（S1）在结构和功能上的联系，以及它们在执行有目的运动中的作用。

9.根据布罗卡区（BrocasArea）受损导致运动性失语症（BrocasAphasia）的病例，推断初级运动皮层在语言产生中的可能功能。

四、

10.脑成像技术（如fMRI）在研究皮质地图方面有哪些优势？它如何帮助我们理解静息态或刺激响应期间的皮层活动？

11.比较和对比触觉信息和振动觉信息在初级感觉皮层中的代表区分布特点。

12.当一侧上肢发生严重神经损伤导致感觉丧失时，理论上可能发生哪些与体感皮层相关的变化？请从结构和/或功能角度进行阐述。

13.综述皮质地图研究对于理解大脑如何整合多模态信息（例如，视觉、触觉）以产生统一感知体验的意义。

试卷答案

一、

1.手

2.通过在清醒动物身上记录刺激特定体表部位时，感觉皮层神经元放电的体位，绘制出每个神经元代表或响应的体表区域，从而构建地图。

3.S1主要负责感觉信息的初步加工和空间定位；S2则处理更复杂的信息，如物体属性、形状、纹理、持续时间以及身体部位的相对位置，具有更广泛的连接性。

二、

4.拓扑性指皮质地图在空间上保留了身体各部位之间的相对位置关系（如手指靠近则其代表区相邻）。其意义在于使得来自身体不同部位的感觉信息能够在皮层上形成连续的、有组织的空间表征，便于大脑整合和理解感觉输入。

5.该实验旨在证明体感皮层存在功能特异性的区域。通过让大鼠在旋转鼓上学习辨别方向，发现旋转方向对应的皮层区域神经元活动发生改变，证实了特定感觉输入对应特定皮层区域的映射关系。

6.主要通路包括：触觉/压觉信号经后索-内侧丘系传入丘脑（腹后核），再投射至S1；振动觉信号经前索-外侧丘系传入丘脑（腹后外侧核），再投射至S1；伤害性信号经脊髓丘脑束传入丘脑（腹后核），再投射至S1。关键中继站包括脊髓后角、丘脑腹后核/腹后外侧核。

三、

7.皮质地图的可塑性指皮层功能区域的大小、边界和活动模式能够根据经验、学习、发育或损伤进行改变的现象。影响因素/情况包括：长期使用某一肢体（如习得乐器）、学习新技能、早期感觉剥夺（如穿手套）、脑损伤后剩余皮层的代偿性重塑。机制涉及神经元放电频率的改变、突触连接强度的改变（如长时程增强LTP/LTD）、神经元出生（神经发生）以及神经元移行等。

8.M1和S1通过直接和间接的皮层-皮层连接以及丘脑等中间结构紧密联系。S1提供感觉反馈，用于指导、调整和修正M1发出的运动指令，实现感觉运动整合，确保运动的精确性和适应性。

9.M1负责运动指令的发起和精细调控。布罗卡区受损导致运动性失语症，患者说话困难但理解语言相对较好，提示M1可能参与了语言运动程序的编制和执行，特别是涉及唇、舌、喉等发音器官的精细运动。

四、

10.优势在于非侵入性、可观察整个脑区的活动、能揭示刺激响应相关的血氧水平变化（间接反映神经元活动）。它可以帮助绘制刺激下的皮层激活地图、研究不同脑区在任务中的功能角色、比较不同个体或状态下的皮层活动模式。

11.触觉信息代表区（如2B区）通常较广阔，精细辨别纹理的能力与该区域的大小和复杂性相关。振动觉信息代表区（如1D/1P区）相对较小，更专注于传递振动频率信息。这反映了不同感觉信息的特性和大脑处理它们的需要。

12.可能发生：代表受损上肢的区域可能因长期不使用而发生“萎缩”（皮质区域缩小），其功能被其他未被损伤的身体部位（如下肢或对侧肢体）的代表区“侵占”或扩大（代偿性重塑）。也可能出现感觉信息的重新组织或表征方式的改变。

13.皮质地图研究揭示了大脑皮层具有高度专业化但又相互连接的区域。不同感觉信息的皮质代表区虽然拓扑关系可能保持，但功能特性（如精细程度、信息整合能力）各异。通