新科普|中国脑计划即将启动,面对大脑这个“黑箱”,这开箱七件事带着一丝光亮

教育在线 2018-05-12 17:49
来源:上观新闻 作者:徐瑞哲
教室里,讲台下,课桌排列是传统的“几列纵队”好,还是围绕讲台形成“圆桌格局”好?

大脑就是人类的小宇宙,成百上千亿个脑细胞,如茫茫天宇、浩瀚星辰,而每个脑细胞平均都有上万个脑联接点,彼此之间又存在千丝万缕的关系。

 

“大脑中很大部分仍是一个‘黑箱’,在它的面前我们还都是‘小学生’。”12日,民进中央副主席、全国政协副秘书长朱永新教授在华东师范大学如此客观地表示。国际上,有权威科学家,根据1900年数学家希尔伯特提出的23个最难数学问题,也提出了神经科学的23个难题,其中有些问题可能像那些数学题一样,需要上百年才能求解,或者只是部分解决,甚至一直未解。

 

当然,令来沪参与脑科学与教育创新高峰论坛各路专家兴奋的是,中国“脑计划”即将启动。从北京师范大学国家脑科学与认知科学创新引智基地,到华东师范大学认知神经科学研究所,一些初步积累的脑研究证据表明,面对大脑这个“黑箱”,这“开箱“七件事都是带着一丝光亮的。

 

①女生大脑联接发育平均早于男生

 

脑发育在结构和功能上都存在一定次序、先后,在发育不同阶段,发育的侧重点、速率和方向也不同。北师大校长董奇教授团队研究发现,脑细胞之间的大脑联接模式发育,类似于人的指纹,从婴孩时的简单指纹,逐步发育为越来越复杂的终身指纹,而且是个性化的,带有独特性的。根据曲线对比,女生在这方面的发育,在平均水平上早于男生。

 

②言语和非言语智力青春期均可变

 

“三岁看八岁,八岁看到老?”根据北师大团队对中国儿童青少年“标准脑”的研究,青春期脑发育仍然可能经历显著的重新分化,不论是言语智力,还是非言语智力,在青春期均可改变。值得注意的是,青春期易发的网络游戏成瘾,已被发现在大脑中存在生物学标记,比如前额—纹状体、前额—扣带回环路异常。董奇认为,这与其他有害物质的成瘾结果类似。

 

③脑结构发育过度导致自闭症高风险

 

另一个关注度极高的青少年脑问题是自闭症。新的研究证明,脑结构早期发育过度、过早、轨迹异常,正成为自闭症的重要生物学标记。与对照组相比,自闭症高风险呈阳性的幼儿脑体积和表面积存在过度增长现象,且与后期自闭症发生和严重性相关。采用6个月和12个月的幼儿脑表面积,可预测24个月高风险自闭症的发生,敏感性超过80%。

 

④小学学习经验不同成人用脑不同

 

脑,也是一颗种苗。小学时期学习经验不同,成年时大脑相应的认知加工模式也不同。举例而言,中国内地使用的乘法口诀表,如“二八 十六”、“三九 二十七”,总是小数字在前、大数字在后;而我国港澳地区使用的乘法口诀表,既有小数字在前、大数字在后,又有大数在前、小数在后。当今实验发现,从成人大脑解算方式的不同,追溯可知他小学背诵了哪种九九口诀。

 

⑤音乐与语言学习经验分享同样脑功能

 

音乐,学不学,有何用?在脑科学家看来,音乐对大脑的塑造具有物质证据。接受总长35小时的键盘乐器训练后,5—6岁儿童大脑的右侧中央前回、胼胝体、右侧初级听觉皮层灰质体积有所增加。与对照组相比,接受两年音乐训练的儿童,其获得的音乐经验促进了脑结构发育。而且,重要的是,音乐经验与语言学习经验分享了同样脑功能。

 

⑥贫困应激或无母爱影响儿童脑发育

 

脑发育不是由遗传简单决定的,在不同年龄阶段,大脑都同时受到环境、经验的极大塑造。研究共识认为,若被剥夺认知刺激和温暖情感,比如母爱等,以及不良家庭环境,都会损害脑结构和功能发育。专家介绍,一项25年追踪研究表明,贫困影响儿童脑发育,但良好的亲子交往、较少的应激性生活事件,则可起保护作用。

 

⑦注意力不同与师生距离远近相关

 

教室里,讲台下,课桌排列是传统的“几列纵队”好,还是围绕讲台形成“圆桌格局”好?老师与每个学生的距离不同,不同位置的学生对老师的注意力也不同。师生神经活动的同步性越强,师生之间的教学效果也越好。在此意义上,老师正是在用自己大脑塑造学生的大脑,而每一间教室都是“脑科学实验室”。华东师大党委书记童世骏教授表示,其实探索脑发育规律,就是探索教育规律,教育者也是大脑开发者。

栏目主编:徐瑞哲 文字编辑:徐瑞哲 题图来源:视觉中国 图片编辑:徐佳敏 未经正式授权严禁转载本文,侵权必究

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