腦科學與教育

關于腦科學與教育第1頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月兩個實驗實驗1：選只剛出生不久的小貓，將它的一只眼睛戴上眼罩后生活幾周，結果在摘掉眼罩時發(fā)現(xiàn)，被遮住的這只眼睛居然失明了。實驗2：讓小貓在只有縱線的環(huán)境里生活一段時間，結果小貓就只能看得見縱線而看不見橫線了。為什么？第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月原因因為在小貓的周圍環(huán)境里缺少了某些刺激，因此無法形成相應的神經(jīng)回路。對你有什么啟示？第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月人類？給小貓戴眼罩的實驗在人類身上也會出現(xiàn)同樣的結果，這是在對小學新生體檢時查出單眼弱視的孩子進行跟蹤調查時發(fā)現(xiàn)的。眼科的有關研究中也提醒治療兒童眼病時不要給一歲半之前的孩子戴眼罩治療第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月從動物實驗推廣到人一般來說，動物實驗的結果也都需要在人體實驗中得到證實，被證實之后的最初的科研成果還需要進行大量的群體追蹤實驗（隨著時間的推移，尋找答案而非追溯歷史成因的追蹤實驗）來證實。因為人類越高級的功能可能與動物的差別也越大。第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月啟示在育兒問題上，過分保護和溺愛就相當于在神經(jīng)回路的發(fā)育階段給孩子戴上了“眼罩”。比如天一冷就給孩子穿上襪子，這等于是阻攔了腳心和腳趾接受刺激。再比如嬰兒用手抓東西吃的時候會被大人命令必須用勺子，從神經(jīng)科學的角度分析，這也相當于在嬰兒手功能發(fā)育階段給其戴上了“眼罩”。還有聽到呼嘯的風聲或面對大自然威脅時的渾身發(fā)抖等，這些都是神經(jīng)回路形成過程中非常重要的刺激。在腦科學研究中，還有很多例子能夠證明人與自然的接觸是非常重要的。第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月“胎教”“養(yǎng)生”這里特別想提醒大家的是，現(xiàn)在市面上有許多解釋腦與教育關系的通俗讀物，其中有許多說法是沒有科學依據(jù)的。比如說“這樣做能培養(yǎng)出聰明的孩子”、“玩游戲損傷孩子的大腦”等，從科學的角度出發(fā)，這些書是缺乏基本的科學倫理的。因為他們將尚未研究清楚的問題說成是已經(jīng)明確了的成果，將不能簡單用因果關系斷定的問題說得也好像已經(jīng)成為科學研究事實一般。在這種風氣下更需要踏踏實實的研究。第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月健身、健腦教育的出發(fā)點應當是科學把握大腦本身的特性，將大腦作為人體的一個基礎系統(tǒng)來認真培養(yǎng)才對。第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月活到老，學到老“學習”與“教育”應當作為貫穿人一生的概念來研究。包括青少年階段在內，人從形成胎兒那一刻起，要經(jīng)歷出生、幼兒期、青年期、老年、死亡的生命循環(huán)從貫穿一生的“廣義的學習與教育”的角度看，其研究范疇是非常廣的，包括早期教育的利與弊母語與英語等非母語的最佳學習時期及學習順序、癡呆癥的預防、各種功能康復，等等。第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月學習學習就是接受來自周圍環(huán)境的外部刺激、構建腦神經(jīng)回路網(wǎng)絡的過程。

—2000年“腦的培育：學習的社會”會議，日本科學技術振興機構第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月腦科學與教育：一門新興學科希望大家關注這一領域的研究進展往往在科學界宣布“某某時代”到來的時候，很多最尖端的研究領域的研究其實已經(jīng)基本結束了。比如互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)很普及了，但美國真正開始研究它其實是在15年前或更早，其最初的突破口是在軍事技術方面。現(xiàn)在人們談論的納米技術，是從20年前開始研究的，已經(jīng)不算什么新事物了。而被稱為最新事物的研究，其實也大都是從10年前開始萌芽的，這就是科技的世界。能否在10年前認識到這個“萌芽”是否會“長大”是非常重要的事情，對研究人員來說，能夠具有這種預見未來的直覺是非常重要的。討論“腦科學與教育”的問題時，我認為必須有這種感性視野才行。第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月未知領域“腦科學與教育”領域尚有許許多多尚未開拓的未知部分，因此也就有很多充滿樂趣的部分，以及令人興奮的部分，希望大家也對這些領域能感興趣。“腦科學與教育”這一新的未知領域的研究尚處于開拓過程中，所以課堂所講的也許有不正確的說法和觀點，也有一些內容需要隨著研究的進展去檢驗和驗證。第13頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月臨界期/關鍵期神經(jīng)是根據(jù)外界刺激的情況而生長形成基本回路的日本人其實天生對“L”和“R”的發(fā)音是能夠清楚識別的，這是通過行為學實驗已經(jīng)證實了的事情。但如果一年之內生活在只能聽到日語環(huán)境里的話，二者的區(qū)別就會分辨不清了。也就是說，語言環(huán)境中對“L”和“R”發(fā)音沒有區(qū)別的話，辨別神經(jīng)就會發(fā)生退化。大腦只有正確處理外界環(huán)境中的信息才能提高效率，因此，環(huán)境中沒有的刺激、不需要的信息就不會一一去處理了。最近的研究還發(fā)現(xiàn)，人類對輔音的記憶臨界期大約為一年（只有這一年是輔音的學習期），然后這一臨界期就關閉了。人類對元音的記憶臨界期比輔音稍長一些，但情況基本相似。第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月Thethird(labeledCPforposteriorcentrale,BA3,1,2,primarysomatosensorycortex)andfourth(labeledCAforanteriorcentrale,BA4,primarymotorcortex)areasofthecerebralcortextomyelinate-nisslstainparasaggitalsectionofa7montholdhumanfetus(Flechsig1921)第17頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月PaulFlechsig

spentmostofhiscareerstudyingandpublishingthedetailsoftheprocessinthecerebralcortexofthehuman.Thistakesplacemostlybetweentwomonthsbeforeandafter

birth.Heidentified45separatecorticalareasand,infact,mappedthecerebralcortexbythe

myelination

pattern.1inthemotor

cortex

(partof

Brodmann‘sarea4),2the

olfactorycortex

3ispartofthe

somatosensorycortex

(BA3,1,2).3Thelastareastomyelinatearethe

anteriorcingulate

cortex(F#43),2the

Inferiortemporal

cortex(F#44)and1theDorsolateralprefrontal

cortex(F#45).第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月神經(jīng)科學

(1990-2000腦的十年)(2001-2100腦的世紀)生命科學分子生物學細胞生物學…………………………

認知科學開發(fā)腦開發(fā)人腦增強智能模擬人腦智能電腦保護腦壽命延長PD,AD,中風高速交通顱腦,脊髓外傷生活節(jié)奏焦慮,抑郁,精神病生活質量鎮(zhèn)痛祛痛社會開放吸毒問題了解腦分子細胞網(wǎng)絡全腦(離體研究)(無創(chuàng)在體研究)

Patch（電）腦地形圖

RIA(化學）PET(化學）

PCR(基因）fMRI(功能）

ConfocalCT(形態(tài)）(形態(tài)）行為變化第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月神經(jīng)可塑性神經(jīng)可塑性是指腦神經(jīng)能夠根據(jù)環(huán)境變化發(fā)生變化的性質。第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月神經(jīng)可塑性的兩種類型經(jīng)驗期待型：指在長期進化過程中，基本的自然環(huán)境是什么樣的，人就會形成與此環(huán)境相適應的神經(jīng)系統(tǒng)。所以人在生長發(fā)育初期就會形成最基礎的神經(jīng)系統(tǒng)，以適應各種現(xiàn)實環(huán)境。嬰幼兒時期形成的神經(jīng)回路是最基礎的神經(jīng)功能，這些基礎功能的形成有臨界期，大多數(shù)是在自然環(huán)境中形成的。比如睡眠節(jié)律，人只要在自然環(huán)境中生活就會具備這些功能，不會有任何問題。反而是人為原因導致晝夜顛倒，使得本該自然形成的睡眠節(jié)律無法形成。第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月“經(jīng)驗期待型”不主張給小孩子灌輸這個那個，學這學那，而是認