脑科学的新发展

    脑科学的新开展

　　——读《你不行不知的50个脑科学常识》一书有感

　　文|常生龙（上海市物理特级教师，现任虹口区政协常委、民进虹口区委主委、虹口区教学局局长，校长传媒专栏作家）

　　大家对脑的功能的研讨和考虑，现已有很长的一段时刻了，但在很长的时刻内只是一些朴素的揣度和知道，作为一门科学来进行探究和研讨，距今只要一百多年的时刻。19世纪90年代，现代神经科学起步，科学家对脑的根本构造、各个部分的主要功能等进行了许多的剖析和研讨，通过对老鼠、山公等的大脑的勘探，以及脑部受伤患者的开颅手术等，逐渐堆集起丰厚的对于人脑的常识。跟着科学勘探仪器的不断改进，以及大家对脑的知道的不断深入，脑科学也进入了开展的新期间，老布什总统就曾声称20世纪90年代是“脑的十年”。今日的大家，越来越认识到，人脑真是一个富矿，咱们对它的知道还很肤浅；对于人脑每一点新的发现，都会给教学、医疗……等许多范畴带来突破性的影响。《你不行不知的50个脑科学常识》一书，用十分精粹的言语，向咱们叙述了脑科学的开展进程，这些发现对咱们学习和作业的含义，对脑科学的将来也进行了展望。

　　一、对人脑的根本知道

　　早晨上班的路上，在播送里听到一则新闻，说一些人为了确保家庭的传宗接代不发生意外，借助医疗机构对自个的胚胎进行了液态冷冻技术，如今有这种需要的人还不少，以至于医疗机构常常要增加一些冷冻罐，来保留这些胚胎，由此也带来了有关合同、保留期限、不能及时交纳存储费用等一系列的作业。

　　我想到的是生命的奇特。从一个胚胎开端，通过一段时刻的孕育，生长成鲜活的个别，实在令人不行思议。那开端的干细胞，是如安在不断割裂的进程中，被赋予不一样的功能，生长出人的不一样器官呢？在脑部发育进程中，胚胎神经系统的干细胞会割裂生成许多未老练的神经元，这些未老练神经元的大批扩大、搬迁，造就了咱们的大脑以及脊髓，这自身也是一件十分奇特的作业。

　　诺贝尔获奖者艾克尔斯有一本书叫《脑的进化》，他在书中通知咱们人脑是一个很共同的构造，它包含了几亿年进化史的悉数进程。脑子最里层有一个鱼的脑子，外面一层包裹着双栖动物的脑子，再外面包裹着一层爬行动物的脑子，然后是哺乳动物的脑子，最外面才是人类的脑子，也即是咱们常常说的大脑皮层。从胚胎发育期间开端，那些未老练神经元的搬迁一波接着一波，然后形成了大脑皮质的层状构造。皮质仅有几毫米厚，但却分为6层，且每层的细胞散布都十分均匀一致。搬迁运动完毕后，神经元会生成两种神经纤维，即轴突和树突。树突是神经元的“输入”通道，担任核算和接收别的神经元宣布的信号，然后将这些信号传送至胞体；轴突是神经元的“输出”通道。

　　成人的脑有两个紧握的拳头巨细，其内共含有约900亿个神经元，神经元的类型大约有数百种甚或数千种。假如依照功能划分，这些神经元大致可以分为三种：感受神经元，将感受器官的信息传至脑内；运动神经元，向肌肉和器官宣布指令；中间神经元，在回路之间传递信息。当然，对每个人来说，真实主要的既不是脑的全体巨细，也不是神经元的总数，而是神经元间的衔接方法。一般状况下，神经元会组成并释放出一种神经递质，神经递质会形成准确的衔接，然后使每种信号对应特定的“方针”细胞。

　　人在发育的进程中，脑所生成的神经元总数本来不止900亿摆布，大约是这个数量的两倍，但其间的一半最终会程序性逝世。程序性细胞逝世是一种正常景象，在脑及身体别的器官的发育中起着多重主要作用。例如，在四肢的发育中，未老练的手指和脚趾经由蹼状安排衔接在了一同，蹼状安排是来自咱们水生先人的进化痕迹。这也从一个旁边面印证了艾克尔斯有关脑的层级构造的说法。细胞逝世被触发后，细胞内的胱天蛋白酶就会转化为活性形状，变成分子剪刀，在细胞内游走并炸毁细胞的正常运作。小胶质细胞在检查到濒死神经元宣布的信号后，也会向信号宣布的方向搬迁。在识别出逝世细胞的碎片后，会通过吞噬作用将细胞残骸吞噬洁净。脑细胞的这种修剪和自清洗极致，令人叹为观止。

　　成人的大脑，其质量仅占人体的2%，但却是一个耗能大户，耗费着人体20%的能量。假如一个人常常饮食不正常，不能确保身体能量的弥补，大脑的作业必定会受到影响的。或许有人会说，本来我做一件对比难的作业的时分，常常会累的头疼，本来是大脑耗费能量过多的因素啊？本来，这么的了解是不正确的。就算你如今啥都不做，你的大脑也仍然处于活泼状况，并遵从其固有的活动形式，耗费许多的能量。大脑不会由于你在作业就耗费更多的能量，也不会由于你歇息了就中止耗费能量了。

　　二、思维是交互作用的产品

　　大家在彼此攀谈的时分，常常会说出这么的言语：我心里想……，我的主意是……，你的主意是从哪里发生的，是来自你的心脏还是脑部？人的思维必定不是发端于心脏，但也并非只是由脑部发生，思维和做法是脑、身体和环境动态交互的成果。

　　人脑的发育和生长是一个绵长的进程，从胚胎发育开端，一向要到10多岁的孩子，他的大脑才干长大到和成人的大脑质量适当。但这只是是质量上的对比，在此以后，人大脑的许多部位仍然在继续发育当中，比如说前额皮质，要在人生长到30岁摆布的时分，才干够发育完结。

　　人脑的这种生长特色，决定了人脑的构造和功能必定和人个别所在的环境、个别的日子阅历有着亲近的联络。日子在英国的孩子，学习英语是很天然的作业，就像日子在中国的孩子能讲一口流利的汉语一样；日子在艺术空气浓郁的家庭，自身或许并不从事艺术创作，但总会在不经意之间流露出浓郁的艺术气质；许多手艺技艺可以代代相传，也是由于孩子所生长的环境影响的成果。科学家对作业了几年对城市道路十分了解的出租车司机的脑部构造进行了检查剖析，发现与生成地图和存储导航回忆有关的海马体，在获取这些“常识”的进程中，体积变大了。越有经历的出租车司机，海马体内灰质的密度越大。这说明，大脑的神经回路，会跟着个人阅历，以对应的方法不断发生改变。

　　在贫穷家庭中生长的孩子，在言语、回忆力以及视空间技术等方面的测验中，一般都体现欠安，这在许多国家的教学丈量中都得到印证。之所以会呈现这么的状况，与贫穷家庭不能给孩子的生长提供杰出的环境和空气，不能给孩子创设有益于他的多重神经回路建构、推进脑部构造生理性改变的各种训练。苏霍姆林斯基曾经叙述过他的一名学生，进校后根本上默不作声，在许多方面的体现都很愚钝。他去这个学生的家中拜访，才了解到这个孩子跟着奶奶日子，奶奶自个失聪，素日里无法和孩子进行言语交流，只能设法确保孩子的温饱。今日，许多年青的爸爸妈妈认识不到这一点，自个天天沉湎在手机和微信中，短少和孩子沟通交流的时刻，这对孩子的生长是很晦气的。

　　到了初中和高中期间的青少年，做作业通常对比激动、喜爱冒险，许多人将其归结为青春期的因素。青少年学生之所以喜爱冒险，与青春期必定有关，也与大脑发育没有老练有关。如前所述，前额皮质的发育要继续到30岁摆布才干完结，而前额皮质是脑部的指令和控制中心，决议计划和自控等较高层次的考虑都在这儿进行，与人的心情有着直接的联络。处在青春期的孩子们，在脑的决议计划和自控等方面都不行老练，致使青少年喜爱挑选冒险，以寻求别致事物与新的感受，然后让自个准备好脱离了解的当地去追求新的体验，探究新的范畴。反过来说，咱们要谢谢大脑的这种发育机制，要不是咱们的先人在青少年时期的这些不老练行为，人类也许也不会遍及全球的每一个旮旯。

　　三、回忆的实质是重构

　　在读那些列传的时分，常常会感叹书中人物惊人的回忆才能，敬服他们可以将过去的作业回忆的如此明晰，也常因而感到羞愧，由于自个阅历过的许多作业现已记不得了。后来才发现，本来他们的“回忆”并非如此！

　　录像机、录音机的特色，即是真实记载其时的状况，在必要的时分进行复原。但回忆的实质是重构，人在脑海中所回忆的作业或许某些作业的片段，都不是作业的本来面目，而是通过咱们加工以后、选取自个认可的部分内容存储起来的。咱们在检索头脑中的回忆时，还需要将这些信息碎片拼凑成一段有含义的故事。因而，将自个的回忆输出、在重构的进程中简单呈现过错。许多时分，这些过错也许无关大局，并不影响大家对事物的判断；但在不少状况下，这些重构的回忆会对别人发生误导。

　　剑桥大学试验心理学家巴特莱特做了一项研讨，让受试者阅读以印第安民间故事为主题的一本书，过了一段时刻（几个月乃至一年以后），让他们再复述这一故事。他发现，受试者都依据自个的回忆更改了故事的内容。他们略去了一些自以为不相干的内容，要点强调了自以为最主要的当地，并将不合理的当地变的天然合理，然后使故事更简单为自个所了解。巴特莱特以为，受试者之所以这么做，是为了让故事契合自个已有的常识结构。换句话说，咱们总是在自个已有常识的结构下来回忆，并以此来了解自个所回忆的事物。回忆的这一特征，还体如今咱们对将来事件的模仿和展望上。

　　在影响回忆的各种要素中，睡觉是很主要的要素之一。脑科学家的研讨表明，回忆的稳固发生在睡觉的某些期间内。动物进入睡觉状况后，海马领会重新激活回忆痕迹，并发生与回忆形成时完全一致的活动形式，这也也许是咱们做梦的因素。睡觉掠夺不只会阻碍咱们在回忆使命中的体现，并且还会约束咱们从长时回忆中检索回忆的才能，也会提高过错回忆发生的也许性。所以古罗马雄辩家昆体良早在公元1世纪时就指出，晚上睡个好觉能增强回忆。许多教学丈量成果也显现，足够的睡觉时刻有利于学业成绩的提高。