俗话说：春乏秋困，夏盹冬眠。为什么人总是会犯困呢？我国科学家通过研究找到了让人变困的相关神经元，即分泌腺苷的神经元。腺苷被认为是调节睡眠稳态因子之一，一定量的腺苷与神经细胞膜上的受体结合会使人感觉疲惫并昏昏欲睡，随着腺苷浓度的增加，睡眠压力增大从而促使人睡眠。回答下列问题：

1. 俗话说：春乏秋困，夏盹冬眠。为什么人总是会犯困呢？我国科学家通过研究找到了让人变困的相关神经元，即分泌腺苷的神经元。腺苷被认为是调节睡眠稳态因子之一，一定量的腺苷与神经细胞膜上的受体结合会使人感觉疲惫并昏昏欲睡，随着腺苷浓度的增加，睡眠压力增大从而促使人睡眠。回答下列问题：

(1) 由题意推测，腺苷可能是一种（“兴奋”或“抑制”）性神经递质，其从突触前膜释放的方式是，在突触处只能单向传递的原因是。

(2) 下面是科研人员寻找分泌腺苷的神经元的主要探究过程：

①科研人员发现小鼠乙酰胆碱能神经元和谷氨酸能神经元在清醒和睡眠期间都是高度活跃的，并且其神经活动总是提前于腺苷释放，据此推测腺苷的释放可能是活动的结果。

②用光遗传学手段激活乙酰胆碱能神经元，会诱导细胞外腺苷略微增加；而激活谷氨酸能神经元，则会诱导细胞外腺苷大量增加，进一步推测腺苷的释放主要与有关。

③欲进一步证明②的推测，实验思路是选择性让小鼠的谷氨酸能神经元凋亡，该组作为实验组，则实验结果是实验组胞外腺苷浓度（填“显著高于”或“显著低于”或“基本相同”）对照组。

④实验结论：。

(3) 研究表明，咖啡因的结构与腺苷相似，人持续脑力劳动时间过长时，喝咖啡也不会再有提神的作用，原因可能是。

【考点】

神经冲动的产生和传导;

【答案】

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实验探究题普通

1. 癫痫是大脑神经元因突发性异常放电而导致短暂大脑功能障碍的一种慢性疾病。与癫痫发生有关的神经元及部分生理过程如图甲。GABA对哺乳动物（如鼠、人类）不同发育程度的神经细胞产生的生理效应如图乙。回答下列问题：

(1) 当兴奋传至突触处时，储存在神经末梢内的谷氨酸被大量释放，并作用于突触后膜上的AMPA受体（如图甲），使突触后膜上发生的信号转换是。

(2) 为研究癫痫发生时突触中兴奋传递的过程，将电流计的两个电极接至癫痫模型鼠神经元细胞膜的外侧（如图甲）。癫痫发生时，电流计指针偏转的方向是。若刺激b点，电流计偏转次。

(3) 静息状态下，如果将右侧电极移入神经细胞膜内，则电流计将向（填“左”或“右”）偏转，若此时神经元所处液体环境中K⁺浓度上升，则电流计偏转的幅度会（填“增大”或“减小”）。

(4) 对未成熟的神经细胞而言，GABA是（填“兴奋性”或“抑制性”）神经递质，对成熟的神经细胞而言，若某化学物质X会抑制突触前膜上的GABA转运体（如图甲）的活性，推测使用物质X会（填“加剧”或“缓解”）癫痫症状。

(5) 现欲设计实验验证药物M可通过降低AMPA受体蛋白表达量从而缓解癫痫症状。提供癫痫模型大鼠和必要的仪器、生理盐水、药物M注射液等，请设计实验并完善实验思路：

①分组：；

②处理：，乙组注射等量的生理盐水；

③培养观测：；

④统计分析，得出结论。

实验探究题普通

2. 梭曼为高毒性的有机磷化合物，可通过呼吸道、皮肤等多条途径被人畜吸收，它可影响兴奋在突触间的传导而具有神经毒性。突触是大脑实现学习记忆等高级功能的结构基础，为探究持续的小剂量梭曼染毒对动物学习记忆能力的影响，研究人员以大鼠为实验对象开展了系列研究。

(1) 兴奋在突触间以的形式传递。突触的结构使得神经冲动在细胞间只能沿着一个方向进行，原因是，即从一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或胞体，也可以传递到肌肉，与肌肉接触处称为，也称之为突触。乙酰胆碱是一种兴奋性递质，它存在于轴突末梢内的中，通常情况下通过胞吐方式释放到突触间隙，与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合，可引起突触后膜（填过程名称），产生动作电位。同时乙酰胆碱可被乙酰胆碱酯酶降解失活。

(2) 科研人员将健康大鼠随机分成三组，实验组每天使用不同浓度的小剂量梭曼进行染毒，与对照组置于相同环境下正常饲喂，持续14天后开展水迷宫实验，记录其找到逃生平台（隐藏于水下）的时间，结果如图。由实验结果可知，，说明持续的小剂量梭曼染毒可大鼠的学习记忆能力。

(3) 为进一步研究持续的小剂量梭曼染毒的分子机制，科研人员又分别对三组大鼠大脑皮层的相关生化指标进行了检测，结果见下表。

组别	乙酰胆碱酯酶活性	乙酰胆碱受体的mRNA表达量/%
A	104.1	86
B	138.5	89
C	157.0	100

由实验结果可知，由于小剂量梭曼抑制乙酰胆碱酯酶活性，导致乙酰胆碱在突触间隙积累，长期过度地刺激乙酰胆碱受体，会导致降低，从而影响兴奋在突触间的传递，降低学习记忆能力。

(4) 科研人员还发现，随染毒剂量增加和时间延长，突触前膜释放乙酰胆碱的量逐渐降低，原因是突触间隙积累的乙酰胆碱，这是一种调节机制。

实验探究题普通

3. 帕金森病是一种常见于中老年的神经系统变性疾病，临床上以静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势平衡障碍为主要特征。现认为其致病机理为多巴胺能神经元病变死亡引起，具体机理解释如图所示。回答下列问题：

(1) 正常人多巴胺能神经元受到刺激时，其膜内的电位变化情况为，其产生的多巴胺能作用于脊髓运动神经元，原因是。

(2) 据图分析，据图判断多巴胺是（填“兴奋性递质”或“抑制性递质”）。帕金森病患者出现肌肉震颤症状的原因是。

(3) 据图分析，关于研发帕金森病的药物，其作用机理可行的是。 A. 促进多巴胺释放 B. 补充拟多巴胺类递质 C. 促进乙酰胆碱降解 D. 抑制乙酰胆碱释放

(4) 进一步的研究发现，脑部黑质区多巴胺能神经元的病变与不可溶的α-突触核蛋白（α-突触核蛋白是一种在中枢神经系统突触前及核周表达的可溶性蛋白质）堆积有关。最新的一项研究发现规律的跑步训练在一定程度上能够延缓帕金森病理发展。为验证该结论，研究人员以小鼠为材料，并且运用脑立体注射技术，在2月龄小鼠的内囊位置注射PFFs（α-突触核蛋白聚集体），得到（“正常小鼠”或“帕金森小鼠”）进行了如下的实验：图中空白处操作是，实验结果是。

实验探究题普通