先天智慧刘波_心理学书籍/小泉英明/9787040284645
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我们常常会问:不能让孩子看电视吗?婴儿一定要学爬吗?外语学习越早越好吗?电脑游戏的问题出在哪里?与植物人也能交流吗?如何预防老年痴呆?
你一定想知道这些问题的确切答案和理论依据,本书就是要告诉你目前脑科学最尖端的研究成果以及这些成果在早期教育、儿童发育、延缓衰老、脑疾康复等方面的实际应用。《脑科学与教育入门》
作 者:(日)小泉英明 著,陈琳 译
出版社:高等教育出版社2009-11-1
ISBN:9787040284645
定 价:22.00元
1946年出生于日本东京
1983年以来在日本日立公司成功开发各种类型的核磁共振仪
1995年发明测试大脑活动的光导脑地图仪
现任日立公司独立理事。东京大学尖端科学技术研究中心客座教授.日本科学技术振兴会“脑科学与教育”研究总课题组组长
主要著作:
《未来展望:环境·脑·教育科学》,《培育·学习·治疗——臃圈鉴21》。《环境和脑的相互作用》等。
2005年获诺贝尔物理学奖提名
第一章 贯穿一生的脑发育——从近期的话题说起
不能让孩子看电视吗
睡眠节律形成的临界期
婴儿爬行的重要性
训练的必要性
欲望与大脑旧皮质的关系
为什么英语难学
双语环境容易导致一知半解
人生80年时代的到来
大脑和头部体操
通过学习疗法得到恢复的痴呆症患者——车站站长先生
烹饪能使大脑额叶活跃
“工作记忆”的重要性
脑损伤后两个月是康复的关键期
神经细胞的数量一生不变?
脊髓再生的可能性
第二章 婴儿的脑发育——遗传与环境的界线
温度决定性别的事例
生物的临界期是否可以延伸到人类
“烙印现象”只发生在出生后24小时内
看不见横线的猫
神经区域的形成就像“抢地游戏”
幼儿戴眼罩会造成弱视
精神学习有没有临界期
奇迹般康复的脑瘫患儿
如何活用护工积累的知识经验
韵律学习从胎儿开始
“大脑开发”的概念
“大脑开发”概念的起源
护工的经验
被神话了的三岁前教育
为开发核磁共振扫描仪所付出的辛苦
用光导脑地图仪探测人的“心灵”
第三章 “脑科学与教育”课题
“学习与教育”的新定义
卡特发现鸟类的“教育”行为
“十姐妹鸟”的“文化传承”
“教育”是人类的最大发明之一
鸟类“教育”行为的秘密在于脑
从生到死的“学习”与“教育”
老年症呆症的预防
对非常重要的“髓鞘化”过程的解释
信息传递的担当者
过度保护、过度干涉会阻碍脑神经回路的构建
追踪调查的研究结果将改变教科书内容
脑研究不能只看脖子以上的部位
第四章 身体性与现代生活问题
身体性是人类的基本特征
婴儿脑的髓鞘化
胎内的认知
创造自己的外界
感官总动员
通过实际体验来认知世界
实际体验能够使人理解艺术
在自然中接触不到自然的问题
《杀人》
对媒介评估的必要性
媒介只动用了感官中的视听觉
婴儿与电视的不自然关系
暴力画面的根本问题
电脑游戏在哪里出了问题
大脑不用就会退化
计算机就是开关式操作
第五章 探究潜意识
“潜意识”的并列分散处理
有意识地进行并列分散处理的关键
是“工作记忆”
工作记忆有衰退的可能
潜意识测量是关键
弗洛伊德所画神经解剖图
弗洛伊德的野心尝试
《神经心理学》草稿命运多舛
被修改的精神分析模型
意识水平的测量
测量梦中的脑活动
记忆的测量
……
第六章 心理的形态学构想
结束语
后记
标签主题: 脑科学 小泉英明
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前 言(1)
21世纪被称为“脑的时代”,因此,我认为,育儿等问题都有必要用脑科学的观点重新认识。
在神经科学界有一个著名的实验,即选只刚出生不久的小猫,将它的一只眼睛戴上眼罩后生活几周,结果在摘掉眼罩时发现,被遮住的这只眼睛居然失明了。还有一个实验是让小猫在只有纵线的环境里生活一段时间,结果小猫就只能看得见纵线而看不见横线了。出现这样的实验结果是因为在小猫的周围环境里缺少了某些刺激,因此无法形成相应的神经回路。
小猫的实验是具有启发意义的。在育儿问题上,过分保护和溺爱就相当于在神经回路的发育阶段给孩子戴上了“眼罩”。比如天一冷就给孩子穿上袜子,这等于是阻拦了脚心和脚趾接受刺激。再比如婴儿用手抓东西吃的时候会被大人命令必须用勺子,从神经科学的角度分析,这也相当于在婴儿手功能发育阶段给其戴上了“眼罩”。还有听到呼啸的风声或面对大自然威胁时的浑身发抖等,这些都是神经回路形成过程中非常重要的刺激。如此等等,在脑科学研究中,还有很多例子能够证明人与自然的接触是非常重要的。
另外还有研究数据表明,导致少男少女失足的最大原因是他们幼儿期生活在被溺爱的环境里。因此,教育的出发点应当是科学把握大脑本身的特性,将大脑作为人体的一个基础系统来认真培养才对。
我认为,“学习”与“教育”的问题应当重新定位和研究。包括上面所说的青少年阶段在内,人从形成胎儿那一刻起,要经历出生、幼儿期、青年期、老年、死亡的生命循环,而“学习”与“教育”应当作为贯穿人一生的概念来研究。
胎儿生活在羊水里,在母亲体内通过胎盘与母亲相连,处于被包裹的环境中,母亲心情是否愉快也就成为改变胎内环境的主要原因。婴儿期是神经回路基础的形成阶段,所以特别重要。婴儿在不知不觉中学习,发展各种感官的基础功能、形成睡眠的基本节律等,尤其要通过与自然的接触来学习。其后在保育和教育阶段,教育的非常重要的内容是培养孩子们形成不能只考虑自己、还要站在对方立场上考虑问题的意识。
随着“少子老龄化”社会的到来,如何健康地度过一生也成为一大课题。因此,从贯穿一生的“广义的学习与教育”的角度看,其研究范畴是非常广的,包括早期教育的利与弊、母语与英语等非母语的最佳学习时期及学习顺序、痴呆症的预防、各种功能康复,等等。在痴呆症预防和功能康复方面,如本书下面介绍的那样,近几年获得了许多令人震惊的研究成果。
为统括研究以上所有问题,我们提出了一种研究方法,叫做“脑科学与教育”。我认为它不是“脑科学”学科与“教育”学科的联结学科,而应当看作是一个全新的学科。比如“社会心理学”在创立之初是存在争议的,有人认为社会心理学“不过是社会学与心理学的交叉学科,能有什么新意呢?”可是现在,社会心理学已成为一门独立的学科了。同样,“脑科学与教育”也是一种新的研究方法,应当作为一个新学科来考虑。
文章开头所说的给小猫戴眼罩的实验在人类身上也会出现同样的结果,这是在对小学新生体检时查出单眼弱视的孩子进行跟踪调查时发现的。以前眼科的有关研究中也提醒过治疗儿童眼病时不要给一岁半之前的孩子戴眼罩治疗的问题。一般来说,动物实验的结果也都会在人体实验中得到证实,被证实之后的最初的科研成果还需要进行大量的群体追踪实验(随着时间的推移,寻找答案而非追溯历史成因的追踪实验)来证实。因为人类越高级的功能可能与动物的差别也越大。本书中未断定的许多说法也都需要今后更深入的研究来验证。
这里特别想提醒大家的是,现在市面上有许多解释脑与教育关系的通俗读物,其中有许多说法是没有科学依据的。比如说“这样做能培养出聪明的孩子”、“玩游戏损伤孩子的大脑”等,从科学的角度出发,这些书是缺乏基本的科学伦理的,因为他们将尚未研究清楚的问题说成是已经明确了的成果,将不能简单用因果关系断定的问题说得也好像已经成为科学研究事实一般。在这种风气下更需要踏踏实实的研究。
随着“脑科学与教育”学科的发展,人们的研究兴趣骤增,日本文部科学省也会同三个部委召开了“脑科学与教育”研讨会(日本理研脑科学综合研究中心的伊藤正男先生担任特别顾问)。我本人则作为这次研讨会组委会的主审与多位老师一起整理了最初的大会报告。
其实在召开会议之前,政府一级的相关背景研究很早就开始积累了。最早的契机是1996年日本科学技术振兴事业团(独立行政法人科学技术振兴机构的前身)就召开过一次国际学术会议,虽然那是一个与环境测量相关的会议,但其中安排了一个“脑环境的相互作用”的主题交流会,有关“学习就是接受来自周围环境的外部刺激、构建脑神经回路网络的过程”的概念也是在那时开始提出的。
在2000年召开的“脑的培育:学习的科学”的会议上,将学习的概念进一步明确化。接下来的2001年,日本科学技术振兴机构开始实施“脑科学与教育”这一世界上最早的国家项目。从众多的公募项目中最终确定了三个研究课题:一是东北大学的川岛隆太教授的“额叶机能活化方法研究”,二是冈崎国立共同研究机构的定藤规弘教授的“沟通的发展机制研究”,三是濑川小儿神经科医院的濑川昌也院长的“睡眠节律形成的临界期研究”。这三个课题最后都向我们展示了非常显著的研究成果,比如川岛教授的研究最后得出了“老年人学习疗法”的概念。
2004年,上述三个项目在取得阶段性成果后暂告结束。从2005年开始,又启动了另外9个先驱性研究课题,与前面三个结题的课题一起,这12个课题填补了“脑科学与教育”领域的许多空白。
紧接着,通过前面提到的文部科学省的研讨会,从2005年开始启动了要求国家预算的新项目。这部分内容还要在书中详细叙述,简要说来这是一项大型的以群体为对象的研究,是不知结果如何的随时间推移逐步发现答案的追踪性研究,它以纵向研究为主,包括一个关键的计划型研究,此外还有六项公募的申报课题。所谓的“纵向研究”,就是随着时间的推移来研究大脑的发育和变化。比如在婴儿的发育与成长过程中还有许多我们不明白的问题,通过这项实证研究就有可能发现许多以前不知道的问题。
除了日本科学技术振兴机构的这项国家项目以外,日本理化学研究所脑科学综合研究中心的“脑的培育”项目也是“脑科学与教育”领域的重要支柱项目。2004年,日本在“脑科学与教育”领域的国家总预算已经超过了30亿日元(译者注:约合2亿人民币),已经具有相当大的规模了。日本的“脑科学与教育”已经进入了真正的研究阶段,作为政府也在积极推进,可以说,日本的研究稍稍领先于其他国家。美国在这一领域的研究尚未正式公开化,但是我感觉美国为这一研究打下了广泛坚实的基础,他们会从2006年左右开始紧追。2005年2月美国科学财团(NSF)的报告曾公布,他们拨给美国达特茅斯大学学习教育中心的科研预算就高达30亿日元之多。另外有一项叫做“国家儿童研究(NCS)”的大规模研究也已经以美国国立卫生研究所(NIH)为中心开始筹备了。
希望大家关注这一领域的研究进展,因为美国现在正后起直追,而往往在科学界宣布“某某时代”到来的时候,很多最尖端的研究领域的研究其实已经基本结束了。比如互联网现在已经很普及了,但美国真正开始研究它其实是在15年前或更早,其最初的突破口是在军事技术方面。
现在人们谈论的纳米技术,日本是从20年前开始研究的,已经不算什么新事物了。而被称为最新事物的研究,其实也大都是从10年前开始萌芽的,这就是科技的世界。能否在10年前认识到这个“萌芽”是否会“长大”是非常重要的事情,对研究人员来说,能够具有这种预见未来的直觉是非常重要的。讨论“脑科学与教育”的问题时,我认为必须有这种感性视野才行。有一次,美国《新闻周刊》为了出一期“早期教育的好处与坏处”的专题报道而来向我咨询过,我思考良久对记者说,最重要的是仍然要回到教育的原点,即教育是为了什么,被教育的人到底要成为什么样的人的问题。
“脑科学与教育”课题的本质与那些世俗意义上说的增进大脑知识储备、提高记忆力、培养孩子从小就博古通今等没有任何关系,即使有关系也是研究的副产品。我们所进行的工作是要综合地研究人类经过漫长的进化历史过程后的现在的状况,要研究人类真正需要知道的、大脑为了生存应当具备的最基本构造,要研究形成怎样的神经回路才能使人一生幸福,等等,这些回归原点的问题。比如研究之一是大脑的什么区域掌管欲望和热情,应该如何控制这个区域。因为在我们学习各种知识的时候,最根本的症结在于学习的心情,如果本人没有学习的愿望,就绝对无法进行真正的学习和真正的教育。
我们特别想从脑科学的角度了解相关的知识,但是向教育心理学和发育心理学的老师请教之后发现,在当今教育领域里研究脑科学的人在全世界都少之又少。不过,最近却有一位德国的精神科老师送我一些书,并给我写了信,信中说,德国现在已经把脑科学与教育结合起来研究了,从精神科医生那里听到脑科学与教育的联合,也让我非常感兴趣。我们知道德国历史上在哲学和精神科两个领域有深入研究的传统,现在我和德国海德堡大学、哥廷根大学,以及乌尔姆大学的学者们开始了共同研究,我也常常给他们写信讨论有关问题。
以上所说的“脑科学与教育”领域尚有许许多多尚未开拓的未知部分,因此也就有很多充满乐趣的部分,以及令人兴奋的部分,希望大家也对这些领域能感兴趣。在这里要先请大家原谅的是,“脑科学与教育”这一新的未知领域的研究尚处于开拓过程中,所以书中也许有不正确的说法和观点,也有一些内容需要随着研究的进展去检验和验证。虽然我认为没研究清楚的事情就应当说“不知道”,我在讲述时也是非常慎重的,但是仍然可能会有错误的地方,请大家阅读时留意,认为不对的地方请赐宝贵意见,那将使我得以学习提高。
不能让孩子看电视吗?
1999年,美国儿科学会公布了一项育儿指导方针,即“最好不要让0~2岁的孩子看电视”。这项方针一公布,美国的所有儿科候诊室便统统把电视机搬走了。那么,这种说法有根据吗?其实,科学根据现在还没研究清楚。不过,美国儿科学会是美国儿科领域最大的研究学会,许多儿科的临床医生通过门诊经验发现大多数不爱说话的孩子、或者因为跟父母沟通有问题而来就诊的孩子都存在长时间看电视的习惯,因此认为看电视太多也许是导致孩子交流障碍的原因之一。为了预防更多的孩子出现这类问题,谨慎起见,美国儿科学会便在尚未得出明确的研究成果之前认为姑且不让0~2岁的孩子看电视为好。
2004年,日本儿科医学会在厚生劳动省(主管卫生劳动的部门)记者俱乐部的见面会上也曾发表声明说:“不要让0~2岁的孩子看电视。”
但是后来,美国儿科学会又发表类似观点时则在言辞上稍稍慎重了一些,不再说“绝对不能让0~2岁的孩子看电视”,而是说“可以多少看一些”,后来的说法又变成了“这方面的问题尚在研究过程中”。
对此,日本儿童神经学会通过报纸表明了另一种不同立场,他们认为:“美国儿科学会1999年发表的观点也好,日本儿科医学会和儿童科学会发表的观点也好,都是从以防万一的角度出发的,都是在没有找到科学证据的情况下发表的观点。但是儿童神经科全都是专门研究孩子语言障碍或行为异常等问题的专家,所以专家说话必须是正确的观点,不论大家多么关心也不能乱说话,因为这个问题现在确实还没有研究明白”。否则,家长会根据专家意见产生过激反应,“会产生整体的负面效应,希望大家一定注意”。
这里所说的“负面效应”,是指孩子如果不看电视就会缠着妈妈不放,就会增加妈妈的压力。
在小家庭化的今天,妈妈们要面对的现实是不安的育儿心理、繁忙的家务和工作,这时的电视起着非常重要的作用。比如早上需要30分钟到1个小时的准备时间、晚上需要30分钟到1个小时的烹饪时间,这时,妈妈们往往会为了不让孩子哭闹而让他们看电视,只有这样自己才能有一点儿做事情的时间,可以说,让孩子看电视已成为日常生活中的一个环节了。
但是,如果突然不再让孩子看电视的话,孩子就会一刻不停地缠着妈妈,又忙又累的妈妈将会疲于应付。这种压力不断堆积,结果有可能导致虐待孩子的行为发生。
整体而言,有关看电视对儿童有害的观点至今尚未找到明确的科学依据,所以,“完全不能看”的观点只是一面之词。日本儿童神经学会在许多儿童健康成长的问题上也存在争论,目前的研究现状就是这样。
说到我自己,我的第一个孩子长到四岁之前我们家是没有电视的,所以我也不可能深入地考虑这个问题,但是我觉得在忙忙碌碌工作之后,回家的这点时间正是与家人一起聊聊天、一起做点事的好机会。
有关婴幼儿看电视、看录像好不好的问题,在发育心理学领域也还没有充分的数据证明。为了找到科学依据,本书后面讲到的一项“群体追踪研究”非常必要,虽然这项研究很麻烦,而且要花很长时间,但是如果不这样去调查研究的话,问题将会无休止地争论下去。
日本人其实天生对“L”和“R”的发音是能够清楚识别的,这是通过行为学实验已经证实了的事情。但如果一年之内生活在只能听到日语环境里的话,二者的区别就会分辨不清了。也就是说,语言环境中对“L”和“R”发音没有区别的话,辨别神经就会发生退化。大脑只有正确处理外界环境中的信息才能提高效率,因此,环境中没有的刺激、不需要的信息就不会一一去处理了。
基于这一原理,神经是根据外界刺激的情况而生长形成基本回路的。最近的研究还发现,人类对辅音的记忆临界期大约为一年(只有这一年是辅音的学习期),然后这一临界期就关闭了。人类对元音的记忆临界期比辅音稍长一些,但情况基本相似。
这是人类对环境的一种适应过程。事实上,人类在不知不觉中,在进化的过程中获得了许多本领,天生便具备了很多能力,而对这些人类能力的研究正是现在最受瞩目的前沿科技。最近研究还发现了睡眠节律的形成也是有临界期的。
一般来讲,精神和肉体都健康的成人每天要睡七八个小时,睡眠过程中的节律以一个半小时为一个周期,从浅睡眠到深睡眠,再到浅睡眠,再到深睡眠,如此反复。人在浅睡眠状态下醒来时的感觉是最舒服的。另外,在进入浅睡眠之前的一点时间里,有一个“快速眼动睡眠”阶段,这时人的头脑是清醒的,但身体已进入被控制的睡眠状态了,然后再从快波进入慢波的深睡眠。
人类天生并不具有这种睡眠节律,婴儿便处于一种迷迷糊糊的状态,与“快速眼动睡眠”的情形比较接近。婴儿每天有20多个小时处于似睡非睡的状态,时间非常长,即使吃奶的时候也是半睡半醒的,只知道拼命吃奶。最新研究发现,吃奶昏睡的婴儿大脑确实类似“快速眼动睡眠”状态,因为大脑是清醒的,所以这时来自外界的比如声音之类的刺激对婴儿来说也是一种听力学习。
婴儿在这种迷迷糊糊的状态中慢慢形成睡眠节律,最终形成慢波睡眠,即深睡眠。脑电图显示,人类的睡眠过程可以分为四个阶段,脑电波最慢的时候就是达到慢波睡眠的状态了,到了这个阶段,人类的睡眠节律就形成了。
早上太阳升起带来光亮,晚上太阳落山天色变黑,这种光照变化使人类形成了睡眠节律。出生前的胎儿在妈妈肚子里是不分白天黑夜的,但是一生下来就要面对人类的生活节奏,就会形成自己的睡眠节律。
现在有一个非常重要的问题,就是在人类有意识的行为下,一些本该自然形成的东西就会变得很难形成。比如有的妈妈下班后去保育园(看管婴儿的托儿所)接孩子回家,路上突然想去超市买东西,那么,本该回家睡觉的孩子就被带到了明亮的超市,我们已经知道光亮对形成睡眠节律的影响了,于是本该自然形成的正常的睡眠节律就难以形成了。
婴儿出生以后到形成睡眠节律的临界期只有几个月,如果在这几个月里没有形成睡眠节律的话,将会影响终生。会有什么不好的影响呢?比如容易引发睡眠障碍,容易成为熬夜的类型,早上起不来就会旷课,还会引发精神不安,并发抑郁症,等等,所以说睡眠节律与很多问题相关。
人的不正常行为会影响大脑神经回路基础的形成。依此原理,对孩子过分保护和过分干涉也极有可能引发同样的问题。婴儿最早的行为是伸手去抓,吃东西也用手去抓,这需要婴儿有一定的触觉和距离感觉,虽然刚开始时婴儿的手不听自己使唤,怎么吃也吃不到嘴里,但在一次次失败过程中就能慢慢学会,这就是一个完整的学习过程。自己亲自去做一做,感受一下这到底是什么样的刺激,渐渐明白“原来这样是对的呀”,这就是学习。婴儿通过这种正确途径获得的能力将成为今后为了生存解决问题的能力。所以,过分保护和过分干涉孩子的父母如果把孩子应该做的事情全做了,孩子就不用去学习了,可以推测,孩子就会长成一个多么无用的大脑。
这是一个很普通的原理,而且人也不可能所有的事情都自己去做,都如愿以偿,所以要知道不是什么都能如愿的,比如什么吃的都没有的时候就要忍饥挨饿。如果没有这些实际体验的话,相应的神经回路也就无法形成。
婴幼儿时期形成的神经回路是最基础的神经功能,这些功能与人长大以后具有的高级神经功能(如推测和判断功能等)相比有所不同,这些基础功能的形成也有临界期。基础神经功能大多是在自然环境中形成的,比如前面说的睡眠节律就是其一,人只要在自然环境中生活就会具备这些功能,不会有任何问题。反而是人为原因导致昼夜颠倒,使本该自然形成的睡眠节律无法形成。
最近的研究认为,“神经可塑性”有两种类型。所谓“可塑性”是指脑神经能够根据环境变化发生自由变化的特性。
第一种是“经验期待型”,这种说法现在还没有形成一套完美的理论,但是最近该领域最前沿的研究常常提到这种说法。指的是在长期进化过程中,基本的自然环境是什么样的,人就会形成与此环境相适应的神经,这是定规,所以人在生长发育初期就会形成最基础的神经系统,以适应各种现实环境。
还有一种是“经验依存型”。虽然我感觉这种说法不太正确,但是它也被人们普遍地使用着。这一观点认为,人从小要在各种各样的学习和经历中成长,大脑为了高效处理信息,神经网络的联结就要不断改变,回路也要不断改变。这一理论与“神经突触”的联结消融原理有点相似,只是性质不太相同,神经突触是最小层次的,要相互联结,也会消融,往大去想就是“经验依存型”的原理。
“经验期待型”与“经验依存型”的原理完全不同,“经验期待型”不主张给小孩子灌输这个那个,学这学那,而是认为只要孩子在自然环境中充分接受自然刺激就能形成很好的神经功能。认为“充分学习”其实是不着边际的学习,孩子们是从小开始形成神经网络的,如果什么都学的话,很有可能是虽然记住了一大堆东西,但是更重要的神经功能的基础却没打好,这是很大的一种损失。
有一个典型的错误观点,认为“越早走路的孩子发育越好”,这是大错特错的,很多不会爬行而过早走路的孩子存在脑功能障碍。爬行非常重要,它并不只是一种移动方式,猴子是不会爬的,会爬行的只有人类,猴子那种走路方式与爬行是完全不同的。
爬是走的基础,所以一定要让孩子学习爬行,学爬时要慢慢学会手脚交替使用,那些总是同时出右手和右脚、同时出左手和左脚的孩子其实是脑子的问题。
最近的研究也认为,爬行非常重要。对婴儿来说,移动身体需要意志和欲望,在意志支配下手脚才能产生有节奏的动作,这是随着大脑深处基底核的生长发育才学会的技能。研究还发现,大脑基底核不只与运动有关,与许多大脑的精神活动也都有关系。所以,爬行看上去虽然只是运动行为,其实与今后的精神问题是直接相关的。
儿科神经科的医生曾接诊过一名非常特殊的罪犯,发现他小时候有过很奇怪的行为,就是长到该会下楼梯的年龄时还不会下,必须背朝下一阶一阶往下退着走才行,说明他在移动行为上是有障碍的。
训练的必要性
“经验依存型”教育有很多观点,基本观点认为人脑是需要一定程度的训练的。学习基本技能的过程还算有趣,但是一个人学着学着就难免觉得无聊。最基本的技能,比如读写和计算,有些未必有趣,但是最低限度的这些技能是必须要学习的。教育工作者有必要在孩子们逐渐形成神经回路的过程中施加给他们一些准备好了的外界刺激,促进他们形成神经网络。
技能学习要通过反复练习形成自动化模式才能被很好地掌握。而掌管自动化工作模式的部位在大脑的深处,基底核的功能要非常完善,还要有良好的反射功能。掌管反射功能的部位包括脊髓、脊髓到脑干,尤其是中脑。而中脑、视丘、视丘下部、旁边的大脑基底核以及起关键作用的小脑之间必须要相互联合形成神经网络以后才能自动地、下意识地自动完成任务。因此,技能的学习需要训练,这是最低限度的要求,必须反复训练才能掌握。
来看一下乐器演奏和运动技能的学习,比如弹钢琴就必须弹练习曲,必须要练哈农和车尔尼这些作曲家写的曲子。但是我们也知道肖邦创作了很多艺术性极高的练习曲,可是肖邦却是一个备受争论的、自身有很多问题的音乐家。当然,让初学者弹出美妙的作品是不可能的事情,只有掌握了弹奏技能才能自如地演奏出艺术性高的作品。可是,有关技能与音乐感觉的争议也古已有之。我们知道,在正确的老师的指导下进行早期教育比较容易让孩子掌握技能,成为卓越的演奏家,但是如果在孩子的音乐感觉和音乐萌芽还未开始的时候就让他终日练琴的话,大脑就有可能过多地受到技能反射系统的支配,这对孩子乐感的发育是不利的。最好的做法是在孩子理解范围内,一点一点地培养他们对周围事物的感悟和感动,这是最重要的事情。比如孩子对虫子的奇特运动感兴趣,或者是摘一朵美丽的小花,或者在小溪里一边玩水一边感受潺潺水声的凉意,等等,这些体验也是非常重要的。
最近在国际音乐比赛的评审中常常听到对“square music”(方方正正的音乐)的议论,所谓“square music”指的是那些演奏技巧娴熟、但总感觉缺少心灵感动的死板音乐。早期教育如果偏重技巧训练的话,对孩子的音乐感受以及心灵感受的培养都有损害。
“宽松教育”的理念里包含着一些很重要的观点。从大脑的进化结构分析,技巧与欲望和感动之间的关系是互为反作用条件的,“脑科学与教育”的研究和尝试就是为了克服这一问题。
不过,“宽松教育”如果只有“宽松”没有“教育”,也不适用于所有人。因为社会生活需要我们掌握最低限度的技能,实现高度精神生活也需要具备基本的技能,所以技能训练是必要的。但是长大以后只有技能是不行的,我们需要更高层次的精神的东西,这时就显出“宽松教育”的意义了。如果基础没打好,将来想再如何提高和丰富已经不可能了。
欲望与大脑旧皮质的关系
下面要讲的是感性、情感和意志,比如学习的时候有没有兴趣,这是很重要的话题之一。掌管人类知识或知性以及控制力的大脑区域在最外围的大脑皮质区,即“新皮质”,是进化过程中最后形成的部位。但是掌管“想做点什么”这种欲望的区域却不在这里,而是在大脑内部支配各种本能的“旧皮质”区里。这里所说的“旧皮质”区与解剖学上的概念不完全一样,指的是与旧皮质区非常接近的“大脑边缘系统”,,即以视丘、视丘下部、扁桃核、海马体为中心的掌管本能的区域。
旧皮质区最中心的部位是脑干,掌管着生死攸关的最低限度的生理功能,如呼吸和循环功能。脑干周围的边缘体则负责驱动人类的这些生存功能,即本能、性欲和食欲的控制都在这里。
鸭子是两栖动物,只有最基本的脑干部分,只有把东西放在它眼前时它才会有突然的反射。爬行类动物已经进步了很多,比如蛇会主动捕食,这是由于蛇的大脑的边缘系统已经稍有发展的缘故。
随着物种进化到哺乳类,再到灵长类的时候,大脑最外侧的新皮质已经相当发达。特别是大脑前部,人类的前额叶的皮质要比大猩猩大得多。比较大脑整体重量的话,人脑是大猩猩的三倍,如果用同样大小的人脑和大猩猩的脑来比较的话,人脑前额叶的体积(额头位置)是大猩猩的两倍以上。因此推测,人脑的这一区域掌管着人类特有的功能。
因此,我们就大致知道掌管人类情感的区域在哪里了,比如性欲和食欲由哪里控制,而且也知道是大脑扁桃核在支配我们的“好恶”感觉。
接下来要说的是“补偿系统”的功能,它是由额叶下方深处的这一部位所控制的,叫做“眼窝皮质”,也是皮质中比较古老的部分,与新皮质相比也叫做旧皮质。这里是掌管“补偿系统”,也就是负责感知赞美与快感的部位。这一区域与刚才所说的掌管本能的大脑“边缘系统”是相互联系在一起的。所以,人在从事对于人类生存有一定意义的事情时,就能获得快感,性欲就是典型的例子。人类繁衍子孙的行为与人类生存的目的是一致的,所以补偿系统就会发挥作用,让人产生快感。
学习愿望与补偿系统也有很深的联系。灵长类研究中有让大猩猩学习的例子,奖励通常是果汁,有时是香蕉。人类则不同。比如小孩可以奖励巧克力,此外还有语言上的夸奖,被大人抚摸头也是很好的奖励。再长大些以后,比如考学通过,家长就会表扬,周围的人和朋友们也会说“你真棒啊”,这是最大的奖赏。长大成人以后,除了金钱方面的奖励,名誉、地位等代表性的东西就是奖励。人体具有希望获得表扬的生理构造,这方面其实与动物没有本质区别。
在偏重升学考试的教育背景下,学习与补偿系统的关系更为密切。首先,如果努力学习一般会受到老师和家长的表扬,成绩越好表扬越多。反之,分数低就要被训斥,就要等待挨罚。给“糖”或给“鞭子”,这与调教动物的做法很相近。这种教育方式的后果是:最后虽然考上了大学,但因为眼前缺少被表扬的动力了,就会得上“5月病”①,很早以前就听说过东京大学的学生有这种情况,本来是光光彩彩地考上了大学,可是过了一两个月以后却失去了努力的目标,于是陷入一种轻微的神经病状态。当然,也有考上大学以后打算在自己喜欢的领域大干一场的学生,但是有这种霸气的学生属于不需要“糖”或“鞭子”驱动的类型,所以这种类型的学生又往往通不过入学考试。
我认为,说日本教育的最大问题就是升学制度的说法一点也不为过。而人类特有的满足感其实来自更深层次的东西,比如美妙的艺术、学科的体系、做对他人有益的事情,等等。这方面也将是今后重要的研究内容。
为什么英语难学
说到语言,美国语言学家乔姆斯基有一个最基本的观点,他创立的“生成语法”理论认为,人类语言之间存在着一个普遍通用的语法,形成语言差异的原因是语法上的某些“变数(parameter)”在起作用。
那么,导致英语与日语差异的变数是什么呢?研究认为:“语序位置(head position)”不同是非常重要的一点。比如英语的“吃苹果”是“eat apple”,而日语是“りんごを食べる(苹果吃)”,语序是完全相反的。而汉语与英语的语序是相同的,于是日本人在学习汉语时常将汉语反向标记后阅读,这样便能够自动明白其中的含义了。
在讨论如何学习外语的问题时,从语言学的角度进行分析也很重要。日本学者中研究“生成语法”理论的先行者是神田外国语大学的校长——井上和子老师,我曾经邀请她在国际会议上从语法学的角度就外语学习问题发表过演讲。井上老师感慨地说:“这是我有生以来第一次演讲有关学习方面的内容。”确实,在这之前,语言学与外语学习之间是无关的。
当时我个人的想法是,充分理解“生成语法”理论及语言的本质以后,也许能够发明一种前所未有的最有效的外语学习方法。这种想法现在已经有了全面的实施,以神经语言学家荻原裕子老师为首,以及井上和子等许多老师正在开始探究一种将神经语言学与“生成语法”相结合的最原始的、最理想的外语学习方法。
语言学研究最早是从希腊的亚里士多德时期开始的,然后又经过修辞学的发展,形成了研究各门语言语法的古典研究体系。乔姆斯基提出的令人震惊的“语言是一种器官”的观点把只有人类才有的语言定位成一种身体机能,认为人类语言的基本语法结构全都是相通的,只是因为几个基本变数的不同而不同。也就是说,不同语言猛一看好像语法都不一样,其实只是“按钮”输入方法不同,基本语法原理是相同的。
如果说语言是器官的话,当然就要研究大脑了,于是便萌生了神经语言学理论。
语言研究方面还有一个重要的观点,就是“自动化”。虽然讨论这个问题一点也不新奇,但从语法学家的角度看的话,语言与自动化等是没有关系的,而从脑科学方面看,自动化却是一项重要内容。我对此是非常感兴趣的,想知道为什么人在说话时一般不需要提前考虑文章组成和单词就能说出来。
虽然我们在说话前知道自己想说什么,但是并不需要考虑用哪个单词更好这样的细微之处,人类说话交流通常并不是想好了才说的。英语应该也是一样的道理。但是,这对于缺乏英语训练的日本人来说却很困难,常常因为想不起来某个英语单词而卡壳,这是说不好英语的关键所在。
日本人往往要一一去理解英语的意思,再用前面说的变换“语序位置”的方法调换单词顺序,大脑很多区域都要工作,因此处理起来要花相当长的时间。
处理时间加长当然就说不好英语了,必须在非常短的时间,自动化地形成语言,“啪”地一下说出来才行。如果必须在大脑里形成一个个的神经回路,再一一想起来,等大脑前额叶发出语言指令再说,那就太晚了。
用书面翻译的形式去学英语是绝对不行的,这一观点已经被脑神经科学所证明。
但是日本的外语教育中存在一个关键性的错误,比如英语的“这是笔”(This is a pen)翻译成日语是“これはぺんです”,“これはぺんです”这句话一定要与“This is apen”这句话连在一起学,至少我在中学时代是这么开始学英语的。
如果在讲“This is a pen”时,只是让学生看见“笔”这样东西,向他们展示“这是笔”的一个概念,让他们知道与这个概念相当的英语就是“This is a pen”,就能省去很多神经处理时间,我认为英语的学习就应该建立这样的直接关联,否则就会导致说得慢、说不出来的后果。
说英语时为了不让以往错误外语教学下形成的书面翻译式的神经回路处理信息,就必须对这些神经回路加以控制,切断想要运行的神经回路,这样我们在看到“笔”时才能直接反映出“This is a pen”的英语来。
但是,因为以往的翻译式训练的缘故,大脑很容易运行原来那种神经回路。为了不让它运行,必须做这么一件事,就是在原有神经回路的起点处设置一个牢固的“警卫”,让大脑直接反映出英语。那么,今后我们的学习任务就是培训这个“警卫”,这项训练的难度是可想而知的。
其实做任何事情都是这样的,举一个极端的例子:要培养专业艺术家,如果小时候给他灌输了错误的东西的话,那么一切就都完了。为什么会这样?因为脑神经回路一旦形成,是无法简单地推倒重来的。
编写计算机程序也一样。如果编好的程序中有某一部分错误不想要了,而重新设计又比较困难的话,就要给程序打“补丁”,让程序到?里以后不要往原来的方向运行而是向新的方向运行,这时需要增加许多运行步骤。渐渐改良后的程序里就会存在很多无用的东西,而且为了不让某个程序运行或者只让它运行一点点然后跳过去,还要增加很多步骤。于是整体看来,运行速度就会下降。
所以,编写程序的过程中有时候会选择从零开始,将那些对整体无用的东西全部删掉,与其修改还不如重新编写。
但是,人脑一旦形成的东西是无法重来的,所以,尤其是在孩子小的时候,教给他们错误的东西还不如不教,今后改起来非常麻烦,必须“打补丁”、“贴胶布”才行,这要浪费很多时间精力,而无法学习正规的东西。
日本的英语教育是完全错误的,所以现在想要引进正规方法也非常困难。外国的相扑选手到日本来的时候就让他们住在只有日本人的地方,只说日语,身边又没有翻译,为了生活他们就必须说日语。于是,想表达什么意思就得直接说日语,慢慢形成一种自动化的转换模式,不久就能脱口而出了。
可是日本人学了六年、八年的英语还是只会那么几句,这在外国人实在无法理解。我们大家也都有同感,认为是说得少所以才不会说。即使能理解,可是学了那么长时间却还不会说的原因到底是什么呢?我认为是在学习的时候老师总让我们“反过来说、反过来说”而造成的。趁这个问题现在大家还不是太在意的时候,必须尽快解决好才对。
学习外语最初的入门很关键,一定不要用“书面翻译”的思路。其次,语言的基础是声音,所以最初要从耳朵听开始。我是在应试英语教育制度下成长起来的一代,所以到现在为止英语对我来说都是很苦恼的一件事,小时候印到脑子里的“书面翻译”的毛病必须一点点努力改掉。特别是参加全是北美国家代表的委员会而且要产生某些决议时最要命。碰到这样的会议时,我即使时差没倒过来也要一大早起床,说上一两个小时的演讲内容,将大脑转换成“英语模式”,还要听稍快一些的英语录音,进行跟读,而且听到“so”接续的文章我就迅速反应,马上用“Because”说出来,不快速反应的话,磁带的内容就过去了,所以没有时间思考,只能是反射性地说出来。还有将“I”开头的文章换成“They”开头说出来,“my”换成“their”,动词也都改成复数形式,训练自己的快速英语反应,达到无意识的程度才能跟上磁带速度。这样,大脑就切换成了英语世界的模式。
最近,在国际会议上用英语发言的年轻人越来越多了,所以,从脑科学的角度改善基本的英语学习方法已是燃眉之急。
双语环境容易导致一知半解
现在的早期教育主张让孩子从小学英语,但是我认为,这样不小心就会埋下祸根。比如形成书面翻译的毛病、不正确的发音,所以还是不要教才好,不如等孩子长大些以后再教给他正确的东西。
也许从小开始学,学的也都是正确的方法和内容,会起到很好的效果。但是我认为小时候还是让孩子好好地掌握母语才是大事。为什么这么说呢?因为母语与思维很相近,我们的思维方式经常是由语言决定的,比如前文说过的“语序位置”问题,其实与思维方式是相关的。
英语与日语的最大区别在于,英语的结构是重点在句子前面,而日语总是把重点放在最后下结论,两者的顺序恰恰相反,这是导致说英语的人的思维方式一般与日本人完全不同的原因。因此,如果两种语言一起学的话,就有可能哪个也学不好,而且还有可能形成奇怪的神经构造。因为没有一个语言是基础支柱,从更广义来讲很可能发生精神脆弱、精神疾病等极端情况。
很早就有医生研究过归国人员子女的情况,看上去他们生活在理想的双语环境下,很让人羡慕,但是在实际问诊和检查时会发现有很多意想不到的问题。我们与这样的孩子聊天时也常常听到他们的烦恼。根源还是没有一门支柱性的语言,由此就会产生很多苦恼。
所以我想最理想的情况是开始先学好一门语言作为支柱,先把母语牢牢地掌握住,并尽可能地提高母语的运用能力。学习第二语言时要尽可能地交流,在交流中掌握必要的内容。第二语言不必一定要完美的发音,只要达到不被错误理解的程度就可以了。
小时候分不清“L”和“R”没关系,即使因为分不清而说出奇怪的词来,对方也会提醒我们的,这不是什么大错误。学习外语不是追求细枝末节的东西,而是向对方表达你的想法,把自己想说的正确地传达给对方,同时充分理解对方的意思。
我常常会拿不准对方说的意思,就会再追问一遍:“您刚才说的是这个意思吗?”虽然这要多花一些时间,但是得到确认之后便不会有错。
我的看法是,第二语言是一种交流工具,因此要尽量在最短时间内教给他交流的方法和技巧。
我还认为,英语学习从中学开始就足够了。外国的相扑选手不是更大年龄才来日本的吗,他们也能说很好的日语,所以不要过分强调语言学习的临界期。
双语环境下长大的孩子常常两种语言都一知半解,所以他们很爱类推、推理,有时会制造一些日语里没有的、连他们自己也不十分明白的单词,这些单词是他们类推想象出来的。这些双语环境下长大的孩子在一起说话时倒也有一个意想不到的优点,就是他们的推理能力和想象能力都相当强,他们自己也认为这是他们的优点。
他们不追求细节,而善于宏观思考,因此会显得大大咧咧的。因为他们不了解细节,所以便更留心于推测整体的本质,于是常常把事情想象得非常宏大,他们认为这也是他们的优点。
最近,一些双语环境下长大的归国人员的子女在日本表现非常活跃,他们的推理想象能力得到了很好的展现和发挥,从个人来说这是极富魅力的特点。但是反过来说,他们对什么都一知半解,对生活也是浅尝辄止,一旦出现什么问题就会很危险。
在线试读 - 脑科学与教育入门
人生80年时代的到来
纵观人类的进化历程,近些年来人类寿命急速延长是极为特殊的现象。以前“人生50年”的说法现在已改为“人生80年”了。不过,寿命从50岁增加到80岁可不是单单数字的增长,而是质的重大变化,这也是我们思考的老龄化社会的本质问题。
人类的平均寿命从50岁延长到了80岁,这时大脑有什么变化呢?50岁的概念是拼命工作一辈子,停下来时已光阴不多。而我们的父母,希望尽可能享受长寿生活的人都会觉得50岁太短了。悠然舒适地度过晚年生活是人生在世的重要目标之一,不仅是寿命从50岁延长到80岁,还要能够悠然舒适地生活,从整个社会生活的角度看来,这种变化是多么奇妙啊。
这里就要说到脑科学的问题了。怎么样才能过好50岁到80岁这30年呢,必须有一个与以往完全不同的思路才行。
前文说过大脑不用就会休息,大脑是非常容易适应环境的,不用就会发生废用性退化。在悠然舒适的长寿生活中,自己的生活也会越来越无法自理,大脑也可能会越来越退化,这是整个社会必须考虑的、本质性的问题。
因此,即使到了老年也要想办法让大脑保持健康。其一是必须要从医学角度防止脑病的发生,比如通过改善日常生活方式、控制血压、控制胆固醇来保护脑血管,使之难以发生病变。
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