Question

14．美國神經生物學家Kandel發現，當水流噴射到海兔（螺類的一種）的噴水管皮膚時會引起鰓肌收縮，導致噴水管和鰓收縮，稱為縮鰓反射．當噴水管重復受到溫和的噴水刺激時，縮鰓反射的幅度越來越小，即產生習慣化．當科研人員先用短暫電流刺激海兔頭部的皮膚（這對海兔是一個傷害性刺激），再用水流刺激噴水管，結果產生的縮腮反射比只用水流刺激噴水管強烈，即產生敏感化．相關結構及發生機制如圖，請分析回答：

（1）參與縮腮反射的神經元至少有2個．
（2）為研究海兔重復受到溫和噴水刺激產生習慣化的原因，科研人員進行了如下實驗：

連續電刺激部位 測量指標	噴水管皮膚	感覺神經元	運動神經元
感覺神經元動作電位	持續產生	持續產生	？
運動神經元動作電位	逐漸減弱	逐漸減弱	持續產生
肌肉收縮程度	收縮逐漸減弱	收縮逐漸減弱	一直正常收縮

①神經元受到適宜刺激后，受刺激部位膜內電位變化是外負內正．表中“？”代表的現象是無動作電位產生．
②根據實驗結果，海兔重復受到溫和噴水刺激產生習慣化是由于興奮在感覺神經元和運動神經元之間的突觸部位傳遞減弱或受阻．
（3）科學家通過實驗證明敏感化形成的原因是：當傷害刺激作用于頭部皮膚時，神經元L29興奮，釋放神經遞質5-HT，再受到噴水刺激后，引起感覺神經元在興奮時其軸突末稍釋放更多的神經遞質．據此判斷，僅用短暫電流刺激海兔頭部的皮膚能否產生縮鰓反射？不能；請簡要說明理由．因為此刺激不能引起感覺神經元興奮．
（4）根據敏感化形成機制，請推測習慣化產生的原因是連續溫和噴水刺激導致感覺神經元釋放的神經遞質減少．

Answer 1

分析 分析題圖：參與縮腮反射的神經元至少有感覺神經元和運動神經元；分析表格連續電刺激噴水管皮膚、感覺神經元等部位，感覺神經元動作電位持續產生，運動神經元動作電位逐漸減弱，肌肉收縮程度逐漸減弱，而連續電刺激運動神經元，運動神經元動作電位持續產生，肌肉一直正常收縮，故海兔重復受到溫和噴水刺激產生習慣化是由于興奮在感覺神經元和運動神經元之間的突觸部位傳遞減弱或受阻．

解答 解：（1）分析題圖：參與縮腮反射的神經元至少有感覺神經元和運動神經元2個神經元參與．
（2）①神經元受到適宜刺激后，受刺激部位細胞膜對鈉離子的通透性增加，鈉離子內流，導致興奮部位膜內的陽離子濃度高于膜外，表現為內正外負．連續刺激運動神經元，感覺神經元沒有動作電位產生，因為興奮不能由突觸后膜傳到突觸前膜．
②分析表格連續電刺激噴水管皮膚、感覺神經元等部位，感覺神經元動作電位持續產生，運動神經元動作電位逐漸減弱，肌肉收縮程度逐漸減弱，而連續電刺激運動神經元，運動神經元動作電位持續產生，肌肉一直正常收縮，故海兔重復受到溫和噴水刺激產生習慣化是由于興奮在感覺神經元和運動神經元之間的突觸部位傳遞減弱或受阻．
（3）看圖可知：感覺神經元的末梢分布于噴水管部位的皮膚中，只有刺激噴水管部位的皮膚才能引起感覺神經元的興奮，若僅用短暫電流刺激海兔頭部的皮膚不能否產生縮鰓反射，因為此刺激不能引起感覺神經元興奮，感覺神經元不能釋放神經遞質，故興奮不能傳至運動神經元，不能引起縮鰓反射．
（4）根據敏感化形成機制，可推測習慣化產生的原因是連續溫和噴水刺激導致感覺神經元釋放的神經遞質減少，運動神經元動作電位逐漸減弱，肌肉收縮程度逐漸減弱．
故答案為：
（1）2
（2）①外負內正   無動作電位產生
②感覺神經元和運動神經元之間的突觸
（3）不能  因為此刺激不能引起感覺神經元興奮
（4）連續溫和噴水刺激導致感覺神經元釋放的神經遞質減少

點評 本題以海兔縮鰓反射的正常化和敏感化為背景，考查反射孤結構、神經興奮的傳遞等相關知識，意在考查了識圖、獲取信息及綜合運用能力．