Тема «Нервная система» Задание №3

Название задачи

Комплексное задание «Чтобы добиться чего-то в жизни, нужны хорошие связи. Хорошие нейронные

связи»

Предметное поле

Биология, на предметном поле физиология, медицина, предпрофильная подготовка

Типология

Обучающая, развивающе познавательная и диагностическая

Личностно значимый

(познавательный) вопрос

«Нервные клетки не восстанавливаются?» Как сохранить интеллект до глубокой старости?

Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде

Задания на работу с данной информацией

Каждый нейрон выполняет несколько задач: он получает приходящую к нему

информацию; суммирует всю полученную информацию и производит некоторый

ответ; обеспечивает проведение информации об этом ответе по аксону и её

передачу следующему нейрону или другой клетке-мишени — то есть клетке,

которая должна получить команду (мышечной клетке, клетке железы).

Нейроны передают информацию от одного участка к другому, объединяясь в

цепочки. На основе способности нейронов контактировать друг с другом и

образовывать такие цепочки формируются рефлекторные дуги.

Задание 1

Отметь соответствие между функцией нейрона и его

видом: чувствительные (1), вставочные (2) либо

двигательные (3).

Б — передают в мозг нервные импульсы от органов чувств

и внутренних органов.

Г — преобразуют раздражения в нервные импульсы.

Л — осуществляют передачу нервных импульсов с одного

нейрона на другой в головном мозге.

О — передают их мышцам, железам и другим

исполнительным органам.

Компетентностная

область задания

Какие умения формируются

и применяются

Уровень

сложности

Формат задания

Система оценивания

Интерпретация данных и

использование научных

доказательств для

получения выводов

Анализировать,

интерпретировать данные и

делать соответствующие

выводы

Низкий

Установление

соответствия

1балл: Установлены правильно четыре

соответствия.

0 баллов: Другие ответы.

Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде

Задания на работу с данной информацией

Рефлекторная дуга — это путь, по которому проходит нервный импульс для

обеспечения рефлекса — ответной реакции на стимул, раздражитель.

Рецептором может быть специализированная клетка, с которой связан

чувствительный нейрон, или же само окончание дендрита чувствительного

нейрона. Эффектором может быть мышечное волокно, которое сократится в ответ

на стимул, или клетка железы, которая выделит секрет в ответ на раздражитель.

Таким образом, помимо морфологической (по строению) классификации, нейроны

можно классифицировать на чувствительные (афферентные), вставочные

и двигательные (эфферентные).

Задание 2

Дотронувшись до горячего предмета, мы тут же

отдергиваем руку.

Какова будет верная последовательность расположения

элементов рефлекторной дуги человека при отдёргивании

руки от горячего предмета:

А. Скелетная мышца

Б. Рецепторы кожи

В. Вставочный нейрон

Г. Исполнительный нейрон

Д. Чувствительный нейрон

Компетентностная

область задания

Какие умения формируются

и применяются

Уровень

сложности

Формат задания

Система оценивания

Научное объяснение

явлений

Распознавать, использовать и

создавать объяснительные

модели и представления

Средний

С кратким ответом

(на установление

последовательности)

1 балл: Выбрана последовательность: Б, Д, В,

Г, А.

0 баллов: Приведена иная последовательность.

Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде

Задания на работу с данной информацией

Дуга слюноотделительного рефлекса (А) и схема рефлекторной дуги (Б)

Задание 3

Какой участок рефлекторной дуги нужно удалить у собаки,

чтобы выработанные у нее условные пищеварительные

рефлексы исчезли? Ответ объясните.

Компетентностная

область задания

Какие умения формируются

и применяются

Уровень

сложности

Формат задания

Система оценивания

Интерпретация данных

и использование

научных доказательств

для получения выводов

Анализировать,

интерпретировать данные и

делать соответствующие

выводы

Высокий

С развёрнутым

ответом

2 балла (ответ принимается полностью):

Удалить чувствительный нейрон. При этом

прекратиться передача информации в ЦНС и

соответственно не будет и ответной реакции

организма.

1 балл (ответ принимается частично): Назван

участок, но не приводится обоснование.

0 баллов: Другие ответы.

Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде

Задания на работу с данной информацией

В реальности каждый нейрон связан со многими и многими другими нейронами

(по некоторым оценкам в среднем с 10 000 нейронов), так что на самом деле мы

имеем дело не с цепочками, а с целыми сложными сетями нейронов.

Учёные-нейробиологи создали 3D-карту связей нейронов в одной из зон коры

головного мозга. Статья о работе была опубликована в журнале Nature (Wei-

Chungallen Leeetal., Nature 532, 370-374, 21 April 2016).

Таким образом, на теле и дендритах одного нейрона располагается большое

количество окончаний (аксонов) других нейронов. А сам этот нейрон образует

окончания на телах и дендритах других нейронов или на клетках-эффекторах

(мышечных, железистых).

Задание 4

Завершите формулировку одной из статей, выбрав в тексте

нужные слова.

(Нейроны, дендроны) связаны между собой в це

́

пи, по

которым сигналы поступают в (мышцу, мозг), а оттуда — к

(мозгу, органам). Ответную реакцию организма на

воздействие внешних или внутренних раздражителей,

осуществляемую с участием центральной нервной

системы, называют (рефлекторной дугой, рефлексом).

Нейронный путь, по которому проводятся нервные

импульсы при осуществлении рефлекса, называют

(аксоном, рефлекторной дугой). В её состав входит пять

частей: (рецептор, тело нейрона), (двигательный,

чувствительный) путь, участок центральной нервной

системы, (двигательный, чувствительный) путь и рабочий

орган. Для осуществления рефлекса необходима

(целостность, разобщенность) рефлекторной дуги.

Компетентностная

область задания

Какие умения формируются

и применяются

Уровень

сложности

Формат задания

Система оценивания

Задание на анализ

данных

Сопоставлять данные, делать

выводы

Средний

Выбрать

соответствующие

слова или

словосочетания

из списка

1 балл: Выбраны правильно 9

слов или словосочетаний из списка

0 баллов: Другие ответы.

Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде

Задания на работу с данной информацией

В статье была описана работа синапса, но на текст что-то капнули и важная часть,

где описывалась передача информации от одного нейрона к другому нечитаемая.

Контакты между нейронами или между нейронами и другими клетками имеют

особое строение и называются синапсами (от греч. synapsis — соединение). Синапс

устроен так, чтобы передать нервный импульс, возбуждение от одной клетки

к другой — преодолеть пространство между двумя клетками.

Работа синапса

Мембрана клетки, которая возбуждена, называется пресинаптической, мембрана

клетки, которая будет возбуждена, называется постсинаптической. Маленькое

расстояние между двумя этими мембранами называется синаптической щелью.

Внутри аксона возбуждённой клетки видны мембранные пузырьки — везикулы,

в которых содержатся молекулы особого вещества, которое обеспечит контакт

между двумя нейронами (поэтому такое вещество называется медиатором, что

означает «посредник»)……

Возбуждение мембраны следующей клетки — это и есть возникновение нервного

импульса, который передаётся дальше.

Задание 5

Рассмотрите внимательно рисунок, иллюстрирующий

устройство синапса, и восстановите текст.

Расположите в нужной последовательности события,

происходящие при передаче информации от одного

нейрона (первого) к другому (второму).

А. Из аксона первого нейрона выделяются в

синаптическую щель молекулы вещества-посредника

(медиатора)

Б. Молекулы медиатора достигают мембраны второго

нейрона

В. Нервный импульс передаётся по второму нейрону

Г. Молекулы медиатора распространяются в

синаптической щели путём диффузии

Д. Нервный импульс достигает окончания аксона первого

нейрона

Е. Мембрана второго нейрона возбуждается

Компетентностная

область задания

Какие умения формируются

и применяются

Уровень

сложности

Формат задания

Система оценивания

Научное объяснение

явлений

Распознавать, использовать и

создавать объяснительные

модели и представления.

Преобразовывать одну

форму представления

данных (рисунки) в другую

(словесную)

Средний

С кратким ответом

(на установление

последовательности)

1 балл: Выбрана последовательность: Д, А, Г,

Б, Е, В.

0 баллов: Приведена иная последовательность.

Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде

Задания на работу с данной информацией

Нейроны передают информацию в виде нервного импульса. Что это значит?

Для того чтобы разобраться в этом вопросе, нужно обратить внимание

на мембрану нейрона.

В экспериментах было показано, что у каждой клетки с одной и с другой стороны

от мембраны находится разное количество электрических зарядов. Электрические

заряды представлены плавающими в растворе вокруг мембраны положительно

Задание 6

Верна ли аналогия с проводами?

Выберите «Да» или «Нет» и объясните свой выбор.

Почему передачу нервного импульса относят к

электрическим явлениям? Поразмышляйте, каково

заряженными ионами натрия и калия, а также другими ионами. Внутри клетки

больше отрицательных зарядов, снаружи — больше положительных. Про клетку в

таком случае говорят, что внутри она более электроотрицательна, чем снаружи.

Разница в количестве зарядов описывается единицами измерения напряжения —

вольтами. Заряд на мембране, конечно, небольшой — это милливольты, и разные

клетки имеют разный по величине заряд на мембране. Но всё же мембрана

«заряжена». Заряд на мембране клетки ей нужен, поскольку это форма энергии,

которую можно использовать определённым образом. Поэтому такой заряд

поддерживается, на его поддержание клетка тратит энергию. Для поддержания

заряда на мембране через неё постоянно переносятся ионы калия и натрия в

определённом направлении.

Но есть клетки, которые могут менять этот заряд (потенциал покоя) за короткое

время — в таких случаях говорят, что мембрана возбуждается (возникает

потенциал действия). Клетки, которые способны в такому, называются

возбудимыми клетками. Нейроны как раз относятся к возбудимым клеткам.

Электрический ток — это поток заряженных частиц. Иногда, описывая передачу

импульса по нейрону, упоминают течение электрического тока по проводам.

направление электрического тока при распространении

нервного импульса?

Компетентностная

область задания

Какие умения формируются

и применяются

Уровень

сложности

Формат задания

Система оценивания

Интерпретация данных

и использование

научных доказательств

для получения выводов

Анализировать,

интерпретировать данные и

делать соответствующие

выводы

Высокий

С развёрнутым

ответом

2 балла (ответ принимается полностью):

Выбран ответ «Да» И приводятся аргументы:

1. С обеих сторон от мембраны нейрона

находится неодинаковое количество

различных заряженных частиц — ионов,

поэтому мембрана любой клетки имеет заряд

(или потенциал покоя). Соотношение ионов с

двух сторон от мембраны и определяет этот

потенциал. Таким образом, между

цитоплазмой и окружающей средой

формируется разность потенциалов.

2. Возбуждение мембраны — нервный

импульс — это быстрое изменение заряда

на мембране и последующее возвращение его

в исходное состояние. Это происходит потому,

что потоки ионов через мембрану

определённым образом меняются в короткое

время. Передача нервного импульса — это

последовательное перемещение такого

состояния возбуждения вдоль по мембране.

1 балл (ответ принимается частично):

Выбрано «Да» И говорится только о том, что

нейроны передают информацию в виде

нервного импульса. Нервный импульс – это

электрическая волна, бегущая по нервному

волокну.

0 баллов:

Выбран ответ «Да», ИЛИ выбран ответ «Нет»,

НО объяснения не соответствуют анализу

данных, ИЛИ в ответе в качестве объяснения

перефразируется вопрос задания.

Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде

Задания на работу с данной информацией

Природа закладывает в развивающийся мозг очень высокий запас прочности: при

эмбриогенезе образуется большой избыток нейронов. Почти 70% из них гибнут

еще до рождения ребенка. Человеческий мозг продолжает терять нейроны и после

рождения, на протяжении всей жизни. Такая гибель клеток генетически

запрограммирована.

Одно из возможных объяснений: в нервной системе одновременно "работают" не

все, а только 10% нейронов. Любая клетка одновременно и живет и "работает". В

каждом нейроне все время происходят обменные процессы, синтезируются белки,

генерируются и передаются нервные импульсы. Поэтому, оставив гипотезу об

"отдыхающих" нейронах, обратимся к одному из свойств нервной системы, а

именно - к ее исключительной пластичности.

Задание 7

На основе статьи определите верность следующих

суждений.

Может ли заболеть нервными заболеваниями

человек

Да/нет

Нервная клетка восстанавливается в любом

возрасте.

Да/нет

Нервные клетки не восстанавливаются

Да/нет

Разрушитель нервных клеток - стресс

Да/нет

Болезнь Паркинсона, при которой происходит

Да/нет

Смысл пластичности в том, что функции погибших нервных клеток берут на себя

их оставшиеся в живых "коллеги", которые увеличиваются в размерах и

формируют новые связи, компенсируя утраченные функции. Высокую, но не

беспредельную эффективность подобной компенсации можно проиллюстрировать

на примере болезни Паркинсона, при которой происходит постепенное отмирание

нейронов. Оказывается, пока в головном мозге не погибнет около 90% нейронов,

клинические симптомы заболевания (дрожание конечностей, ограничение

подвижности, неустойчивая походка, слабоумие) не проявляются, то есть человек

выглядит практически здоровым. Значит, одна живая нервная клетка может

заменить девять погибших.

Но пластичность нервной системы - не единственный механизм, позволяющий

сохранить интеллект до глубокой старости. До 1960-х годов считалось, что

нервные клетки мозга не способны к восстановлению. Однако опыты

американских экспериментаторов, проведенные на крысах в 1962 году, доказали

обратное. Исследования же 1998 года подтвердили, что новые клетки образуются и

в мозге людей. У процесса даже есть название - нейрогенез. Тем не менее,

поговорка о том, что нервные клетки не восстанавливаются по-прежнему живет в

мозгах многих.

Нервная ткань восстанавливается в любом возрасте, - заверил известный

немецкий нейробиолог профессор Геттингенского университета Гарольд Хютер на

прошедшем недавно в Санкт-Петербурге Всемирном конгрессе психиатров. - В 20

лет процесс идет интенсивно, а в 70 - медленно. Но идет.

Хютер пояснил, что главный разрушитель нервных клеток - стресс, который еще и

подавляет способность мозга к регенерации. А способствует ей гармония с самим

собой. И вот что профессор в связи с этим советует: соизмерять мечты с

реальностью, уметь организовать свою жизнь, а не плыть, что называется, по

течению, понимать смысл жизни - хотя бы собственной, иметь прочные

социальные связи - добрые отношения как можно с большим количеством людей -

особенно близких.

И еще. По словам Хютера, ничто так не способствует восстановлению нервных

клеток, как проблема, для которой человек нашел решение. А чтобы проблемы не

сильно обременяли, профессор рекомендует чему-нибудь учиться. Даже в

постепенное отмирание нейронов

Симптомы болезни не проявляются, пока в

головном мозге не погибнет около 90%

нейронов

Да/нет

преклонном возрасте. Чтобы сохранялся вкус к жизни.

Компетентностная

область задания

Какие умения формируются

и применяются

Уровень

сложности

Формат задания

Система оценивания

Интерпретация данных и

использование научных

доказательств для

получения выводов

Смысловое чтение,

анализировать,

интерпретировать данные и

делать соответствующие

выводы

Низкий

Определение

верности суждений

на основе научной

статьи

1 балл: Определены верные и неверные

суждения: 1 – да; 2 – да; 3 – нет; 4 – да; 5 - да;

6 – да.

0 баллов: Другие ответы.

Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде

Задания на работу с данной информацией

В лаборатории нейрохирурга*

Препарат № 1

Препарат № 2

Представьте себе, что вы лаборант в нейрохирургической лаборатории. Вы

должны направить на экспертизу разным специалистам микропрепараты нервной

ткани — одному срез белого вещества спинного мозга, а другому — серого

вещества. Окрашенные препараты выглядят голубовато-фиолетовыми, а не белым

и не серым. И как на беду, их этикетки затерялись! Назовём условно эти препараты

№1 и №2.

Задание 8

Попробуйте по известным вам диагностическим признакам

определить, где какой препарат. Поясните своё

заключение.

Компетентностная

область задания

Какие умения формируются

и применяются

Уровень

сложности

Формат задания

Система оценивания

Интерпретация данных и

использование научных

доказательств для

получения выводов

Анализировать,

интерпретировать данные и

делать соответствующие

выводы

Средний

Развёрнутый ответ

2 балла (ответ принимается полностью):

Определено, что препарат №1- белое вещество,

а препарат №2 – серое вещество. Объяснено,

что на препарате №2 видно большое

количество тел нейронов, а серое вещество –

это скопление тел нейронов. Белое вещество –

это скопление отростков нейронов.

1 балл (ответ принимается частично):

В ответе отмечается, что препарат №1- белое

вещество, а препарат №2 – серое вещество.

Пояснение отсутствует.

0 баллов: Другие ответы.