脑科学与教育研究

脑科学与早教

脑科学与早教 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

脑科学与早期教育非常有幸又选上了卢老师的脑科学课，本学期学习的主要内容是脑科学与早期教育。 近年来认知神经科学已取得很大进展，人类对神经发展和脑功能的神经基础有了更深刻的理解，对学习和记忆等认知行为的脑机制有了更多的认识。神经科学的发展引起了教育研究者的浓厚兴趣，脑科学与早期教育研究更是受到极大的关注。 生命早期突触发展呈倒U型曲线的研究是由芝加哥大学哈腾罗切尔( Peter Huttenlocher ) 研究组对人类大脑的研究而得出的研究结果。婴儿出生后不久，神经细胞的突触数量开始快速增长，在10 个月左右达到顶峰一般持续到2 到3 岁左右，然后开始下降，在10 岁左右稳定在成人水平，由此得出突触发展呈倒U 型曲线的结论。这一研究同时也表明，不同脑区突触连接数量增加的速度是不同的。在正常的生长阶段，这种突触连接大量形成的过程称为突触形成( synatogenesis) ，而突触连接数量减少的过程则称为删除。突触形成与删除都是生长与发展过程中正常而必要的过程。 近年来，“关键期”观点非常流行。此观点可以往前追溯到美国20世纪90年代。美国90 年代早期儿童教育运动的导火线是纽约卡内基联盟于1994 年4 月发表的报告《起点: 满足孩子的需要》(下面简称《起点》) 。该报告从脑科学研究的角度来证明儿童的起点教育非常重要: 孩子在出生之前以及生命初期，大脑的发展比过去所认为的更迅速、更广泛，这段时期大脑的发展更容易受到环境的影响。这种影响是持续性的，它不仅影响脑细胞的数量以及脑细胞之间的连接，而且还影响脑细胞连接的方式。此后“关键期”一次开始流行。“关键期

脑科学研究对儿童早期教育的启示

脑科学研究对儿童早期教育的启示 ——方俊明：华东师范大学特殊教育研究所所长、教授、博士生导师 非常感谢今天有机会让我在这里跟大家谈谈家庭教育。 我非常荣幸能有机会参加新东方这次家庭教育研究与指导中心成立的发布会，由于时间关系，我直接切入话题，我讲座的题目是“脑科学研究对儿童早期教育的启示”。其实脑科学的研究涉及到三方面内容：怎么样理解脑？怎么样保护脑？怎么样开发脑？早期教育的体制涉及到早期教育的两个部分：一个是正常儿童早期教育，另一个是特殊儿童早期教育，也就是残疾儿童，当然特殊儿童也包括残疾儿童、超常儿童和有行为和情绪问题的儿童，当然也涉及到非早期教育的一些其他问题。我谈两方面问题：一个是脑科学目前在研究方面主要缺哪些成果？也就是对人脑奥秘的解读达到哪一种水平；第二个问题，脑科学为早期教育提供了哪些启示。 大家知道人成为万物之灵最重要特点是因为人有聪明的大脑，离开聪明大脑，我们和动物没有很多区别，神奇无比的大脑也就使人成为万物之灵，对脑科学研究应该说是国际性课题，中国从1999年香山会议以后也开始逐步进行脑科学研究，有这方面研究条件的研究所、研究院和大学基本上都开展了这方面的研究，华东师大在这方面的研究主要集中在特殊儿童脑科学研究方面。 脑科学研究到现在为止，人们想解开心智的秘密，实际上离这个距离非常远，也就是说我们刚刚从一个黑箱走到灰箱。但是人们对人脑的奥秘这种科学研究已经有很长的历史，成为许多科学家追求的目的，主要范围有三点：理解脑、保护脑、开发脑。我们不是借助于神经科学研究，我们的着眼点除了物质能量和信息以外，我们关心人脑的信息活动，人脑的活动之所以几十年来成为一个研究的焦点，主要是研究手段的改进，尤其是脑功能成像，能在不破坏脑的情况下进行这方面的研究，原来的研究多半都是静态的，在脑不发生功能情况下进行研究，由于这样一些条件，我们开始能够了解到人的动作中枢、语言中枢、视觉中枢在什么地方。 从1968年到2004年，关于脑功能研究论文数目急速上升，我们学校从去年开始装3T 脑功能研究设备，我个人负责自闭症儿童脑功能研究。脑功能成像研究，听到一个词，被动的看到一个词，或者什么都没有做，脑子里想到的一个词，内部研讨都可以从脑功能里做出一些区别。从这些研究里面，我们首先肯定了一点，人脑是种系进化的结果，人之所以那么聪明，不是一代、两代形成的，而是种系长期进化的过程，经过六百多万年脊椎动物脑的进

2018-2019年度广东省重点领域研发计划“脑科学与类脑研究”重大科技专项申报条件、时间、流程

2018-2019 究”重大科技专项申报条件、时间、流程申报单位 申报单位主要为广东省内注册的创新主体，包括科研院所、高校、企事业单位和行业组织等；鼓励港澳地区高校院所作为牵头单位或独立申报；欢迎全国具备相应条件和能力的企事业单位申报，项目评审与立项过程按照相关规定与广东省内单位平等对待。 鼓励以企业为主体，产学研结合，联合相关优势单位进行申报。 如企业作为牵头单位，必须是高新技术企业或大型龙头骨干企业，建有研发机构，在本领域拥有国家级、省部级重大创新平台,且以本领域领军人物作为项目负责人，项目总投入中自筹经费一般不少于70%。 省外单位牵头申报的，与省内单位公平竞争，择优纳入科技计划项目库中管理；入库的项目在满足吸纳广东单位参与到项目研发中（承担的工作量不少于30%）、在广东注册落户或团队加入广东省内单位、科研成果向广东单位转移转化等条件之一后，正式列入省级科技计划，拨付项目资金。 不得申报项目情况 1.项目负责人或企业法人有广东省级科技计划项目3项以上（含3项）未完成结题的或有项目逾期一年未结题的（平台类、普惠性政策类、后补助类项目除外）； 2.在省级财政专项资金审计、检查过程中发现重大违规行为的； 3.同一项目通过变换课题名称等方式进行多头申报的；

4.项目主要内容已由该单位单独或联合其他单位申报并已获得省科技计划立项的； 5.省内单位项目未经主管部门组织推荐的； 6.有严重失信行为记录和相关社会领域信用“黑名单”记录。 申报方式 符合申报条件的企事业单位通过“广东省政务服务网”或“省科技厅阳光政务平台”提交有关资料进行申报。 申报项目 专题一：脑功能关键技术研究（专题编号：0331） 研究内容： 1、研发细胞特异性的标记技术，建设神经环路示踪工具库； 2、研发柔性可拉伸、生物相容性好、信号可无线传输、低阻抗、高信噪比、高通量的多脑区植入式微电极阵列、光电极阵列等细胞特异性调控技术； 3、研发适用于自由活动动物外周神经特异性调控的光遗传技术； 4、研发可结合细胞精准度光遗传调控的高精度、大视场、活体三维光学显微神经成像技术； 5、研制可实现精准跨颅，动态聚焦，神经环路水平刺激超声神经调控仪器。 考核指标： 项目实施期3 年。要达到的技术指标包括： 1、开发5-10 个细胞特异性的标记技术，建立神经环路示踪工具库；

脑科学与早教

脑科学与早期教育非常有幸又选上了卢老师的脑科学课，本学期学习的主要内容是脑科学与早期教育。 近年来认知神经科学已取得很大进展，人类对神经发展和脑功能的神经基础有了更深刻的理解，对学习和记忆等认知行为的脑机制有了更多的认识。神经科学的发展引起了教育研究者的浓厚兴趣，脑科学与早期教育研究更是受到极大的关注。 生命早期突触发展呈倒U型曲线的研究是由芝加哥大学哈腾罗切尔( Peter Huttenlocher ) 研究组对人类大脑的研究而得出的研究结果。婴儿出生后不久，神经细胞的突触数量开始快速增长，在10 个月左右达到顶峰一般持续到2 到3 岁左右，然后开始下降，在10 岁左右稳定在成人水平，由此得出突触发展呈倒U 型曲线的结论。这一研究同时也表明，不同脑区突触连接数量增加的速度是不同的。在正常的生长阶段，这种突触连接大量形成的过程称为突触形成( synatogenesis) ，而突触连接数量减少的过程则称为删除。突触形成与删除都是生长与发展过程中正常而必要的过程。 近年来，“关键期”观点非常流行。此观点可以往前追溯到美国20世纪90年代。美国90 年代早期儿童教育运动的导火线是纽约卡内基联盟于1994 年4 月发表的报告《起点: 满足孩子的需要》(下面简称《起点》) 。该报告从脑科学研究的角度来证明儿童的起点教育非常重要: 孩子在出生之前以及生命初期，大脑的发展比过去所认为的更迅速、更广泛，这段时期大脑的发展更容易受到环境的影响。这种影响是持续性的，它不仅影响脑细胞的数量以及脑细胞之间的连接，而且还影响脑细胞连接的方式。此后“关键期”一次开始流行。“关键期假设”主张，在儿童的发展过程中存在一个关键时期如0-3岁或0-10岁等。在此期间，儿童的感觉和语言等功能发展最快。这个时期的学习将影响儿童的未来发展。而“关键期假设”主要来自对一些动物的研究和相关的脑发展研究。动物和人类出生后不久时突触生长最旺盛，随后出现神经系统的修剪和消除等过程。这些研究和其他关键期的相关研

近10年十大重要的脑科学进展

·62·中华神经创伤外科电子杂志2015年2月第1卷第1期(创刊号)Chin J Neurotrauma Surg(Electronic Edition),February2015,Vol.1,No.1 ·科学快报·近10年十大重要的脑科学进展 Ten big ideas in10years of brain science 科学家兼作家Lyall Watson曾经说过：“我们永远无法理解大脑。”在人类的头颅中上亿个不断发出电信号的神经元组成密密麻麻的网络，已经困扰了科学家几个世纪。然而，近10年来，人们对这个神秘器官的认知迅速增长。《科学美国人》MIND专版回顾了重要的10个脑科学研究。 一、神经遗传学(neurogenetics) 20年前，为了诊断神经系统疾病，医生会采用既昂贵又对大脑有侵入性的手段，比如脑扫描、脊髓穿剌和活体组织切片检查。有些父母担心自己携带的遗传疾病会传给孩子。如今，许多退行性疾病、癫痫和运动障碍都能通过快速简易的血液检查得到筛查。这得益于2001年完成的人类基因组图谱，人类基因组计划(human genome project，HGP)掀起了一波新型测序技术的发展浪潮，科学家由此推进了对导致神经和精神异常的人类遗传途径的认识。如已经在精神分裂症、阿尔兹海默症、抑郁症、孤独症和其他疾病患者血液中追踪到少量异常DNA，为未来快速识别疾病相关基因将改变诊断和治疗脑部疾病的方法奠定了基础。 二、大脑图谱(brain mapping) 2000年初，为了完成认识人类大脑工作机制的伟大目标，慈善家Paul Allen召集了一群专家开展研究。2003年，他们在西雅图的艾伦脑科学研究所绘制小鼠大脑中的基因活性区，并将成果汇集成在线数据库(或图谱)。目前数据库也包括了人类和非人类灵长类动物的数据。不受限制而且详尽的基因活性图谱有助于研究人员设计出各种遗传工程小鼠，表达特定细胞类型或基因，这些基因与某些疾病或行为相关。现在，艾伦脑科学研究所继续建立各种图谱，它最近推出了一个10年计划，不仅要研究特定基因被激活的位置，还要研究这些遗传线路如何将浩瀚信息输入大脑。作为美国总统奥巴马倡议的大脑计划(White House Brain Initiative)的主要参与者，美国国立卫生研究院(national institutes of health，NIH)刚刚批准了870万美元研究经费，用于绘制小鼠和人类大脑中的神经连接。研究的最终目标是要改变研究脑部疾病和障碍的方式。 三、大脑可塑性(brain plasticity) 科学家长期认为成人的大脑是一个相对静态的器官。就在15年前，他们还认为，大脑在婴儿期和幼儿期可塑性极强，此后改变不大。虽然在生命初期大脑具有最强的可塑性，Stryker指出“但在这10年中，科学家真正开始认识和利用成人大脑可塑性”。Lumosity等公司开发的大脑训练软件和任天堂公司开发的“轻松头脑教室”游戏已经成为一种流行文化。NIH的高级研究员R.Douglas Fields认为，更好的成像技术和荧光标记细胞新方法的出现，使科学家能够在大脑学习新的信息之时对它进行研究，他说，“能观察到实验动物脑细胞的活动就能揭示了可塑性的机制”。 四、大脑导航(brain navigation) 1971年，伦敦大学的John O'Keefe教授的突破性进展为这项研究迈出了跨时代的一步。他在动物的海马体，一个和记忆息息相关的重要大脑区域，发现了所谓“定位细胞”，该细胞只有在动物处于某个特定的地点才会产生神经冲动，在其他的地点就不会。通过这个发现，O'Keefe教授成功地揭示了人类能够拥有空间辨别能力的神经学原理。 2005年，挪威科技大学的May-Britt Moser和Edvard I.Moser夫妇在“定位细胞”附近的大脑皮层发现了一种全新的空间位置细胞——“网格细胞”。这两位科学家在研究小白鼠在盒子里运动的神经电活动时，意外地发现如果把大脑中被激活细胞的位置记录下来，会出现一个网格形状。这种“网格细胞”使大脑能像导航仪一样实时地追踪动物的位置信息。“网格细胞”和“定位细胞”共同运作，使得动物拥有定位能力。2014年10月由于这3位科学家的突出贡献，他们被共同授予了2014年度诺贝尔生理学及医学奖。 五、有趣的记忆(funny memories) 纽约大学神经科学中心AndréFenton认为，记忆不一定像白纸黑字写进大脑，不容更改。正在进行的生命活动导致记忆随着时间推移而改变。 此外，思维定式和情绪可以影响人的注意力和记忆。科学家们正在研究一些实验化学制剂，注射后可干扰记忆形成蛋白，消除某些不适感觉，比如吸毒者对毒品的欲望。研究人员甚至设法诱骗小

当脑科学研究与未来机器人技术展望

当脑科学研究与未来机器人技术展望 近年来，发达国家纷纷发布各自的“脑计划”，而我国也早已对该研究进行布局，并发布了中国版“脑计划”。各国对于人脑的研究到底进展几何？脑科学研究又对于机器人技术的发展起到了何种关键作用？本文带你笃学一番。 现在，信息通信技术与生物学的融合已经到达了一定高度，所以让研究者们梦寐以求的、能够掌握人类大脑的愿景，有望成为现实。 方兴未艾的“脑计划” 2013年6月，美国白宫公布了“推进创新神经技术脑研究计划”；而在同年初，欧盟委员会也宣布“人脑工程”为欧盟未来10年的“新兴

旗舰技术项目”；紧接着，2014 年9月，日本科学省亦宣布了大脑研究计划的首席科学家和组织模式。 美国侧重于绘制脑图并试图弄清人脑结构，欧洲则侧重于使用计算机模拟人脑……发达国家纷纷投入巨资，并将各自的“脑计划”提升至战略高度，可见这项工作的意义非常重大。 美国“脑计划” 美国的“脑计划”名为“推进创新神经技术脑研究计划”（Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies，简称“BRAIN”），其进程有可能持续10年之久，以加速研发和应用新技术，使研究者看到脑的动态图景，显示各个脑细胞和复杂的神经回路如何以“思维的速度”相互作用。 “BRAIN”的脑模拟包含以下的研究内容：统计大脑细胞类型，建立大脑结构图，开发大规模神经网络记录技术，开发操作神经回路的工具，了解神经细胞与个体行为之间的联系，整合神经科学实验与理论、模型、统计学等，描述人类大脑成像技术的机制，为科学研究建立收集人类数据的机制，知识传播与培训等。 在欧洲的“人类脑计划”（Human Brain Project）和美国“脑计划”（BRAIN）中，大脑模拟是其重要的内容之一。 美国国家卫生研究院宣布，美国脑计划（BRAIN）将重点资助9个大脑研究领域（见图1）。这是美国相关政府科研机构首次公布“脑计划”的具体研究和实施细节。

脑科学学习心得

For personal use only in study and research; not for commercial use 学习《脑科学》的心得 十月十八号，我有幸参加了亲子共成长班主任培训班，上午我们聆听了来自北京的中国著名的心理学家应力教授的报告，现在我就谈谈听她的报告的一些体会： 《教育是促进还是阻碍脑的发展》 应教授通过给人和动物做实验，证明了无论人还是动物，在良好的环境、愉快的氛围、良好的人际关系中脑功能提升的就快。作为老师我们是一味地给学生补文化课学生的学习成绩好，还是根据脑科学的原理，给学生进行脑功能的提升成绩好呢？实验证明，脑功能提升班各方面都比单纯的功课辅导班的好很多，从而证明了我们在教育学生时要学会运用脑科学来辅导学生，不仅学生的文化课好，还很少有行为问题发生。 要想运用好脑科学我们值得重视的有六大方面： 第一：脑对事物意义探寻具有生存功能。对意义的探寻是人脑的基本能力，在探寻事物意义的活动中，脑能够创设神经元之间更多的连接，能够自然地感知和产生感觉并理解意义，不仅是每个领域专门知识与技能的核心，而且也是我们生活的必须。有意义的教育需要感知觉、情感和理性共同参与，成分

的发挥脑额叶的执行功能，在多重情境下发现问题、思考问题、创造性解决问题的能力会有很大的提升。 第二：脑的认知与情感渗透并交互作用。适当的激励，兴奋会优化脑的运作，更加具有创造力，体验学习的快乐。个体成功的体验也能激发良好的情绪和情感，激发及维持动机，更好地投入到学习中去。 第三：脑的运作是意识和无意识的结合。运用积极的心理暗示，激发动机，运用明喻、隐喻、故事、鲜活的案例等等手段，激发更多的心理能量。组织边缘性信息强化无意识注意，比如：学校的校园设计、教室的布置等等都对学生在心理上放松，学生的大脑就会处于一种轻松的状态，这样对学生的学习无疑是一种促进。 第四：脑能同时对整体和局部进行加工。部分与整体并举，无论是忽略部分还是整体，都会在学习上产生一个巨大的困难。自上而下、自下而上的学习方式需要相互演进，即可把整体的东西分解为部分去分析，也可以整体去感知。学科之间也可以互相联结，引导学生对事物进行动态的、情境化的错综复杂的整体网状式加工，创设空间思维。 第五：脑是具有内在节律的自然生命体。适量的运动，能促进血液循环，使大脑能够得到充足的氧，拥有更多的神经元，大脑细胞间的联系增强，毛细血管更粗大，运动能提升脑的化学物质，使人心情愉快，开展各种形式的运动，缓解压力，促进认知发展。另外通过艺术浸润，音乐舞蹈等等都能有效地激发孩子思维更灵活，更有创意，增强孩子的适应能力。充分休息能够缓解脑神经的紧张疲劳，而且有助于激发动机，提高注意力、记忆力及理解力等等。均衡的饮食同样能够为大脑和身体提供所需的热量及营养素，以促进脑细胞的生长，提升脑的运作效率。

广东省重点领域研发计划2018-2019年度“脑科学与类脑研究”重大科技专项申报指南

附件1 广东省重点领域研发计划2018‐2019年度 “脑科学与类脑研究”重大科技专项 申报指南 脑科学是研究脑的认知、意识与智能的本质和规律的科学；类脑是受脑认知科学启发的机器智能，包括类脑器件和智能体；脑科学与类脑基础研究是当今的科学前沿领域。国家“十三五”规划纲要将“脑科学与类脑研究”列为“科技创新2030—重大项目”，本专项依据国家重大科技项目和工程规划，积极支持和促进粤港澳大湾区在脑科学关键技术、重大脑疾病诊治转化和类脑智能与脑机接口关键技术与产品研发等方面实现创新发展。 专题一：脑功能关键技术研究（专题编号：0331） 研究内容：1、研发细胞特异性的标记技术，建设神经环路示踪工具库；2、研发柔性可拉伸、生物相容性好、信号可无线传输、低阻抗、高信噪比、高通量的多脑区植入式微电极阵列、光电极阵列等细胞特异性调控技术；3、研发适用于自由活动动物外周神经特异性调控的光遗传技术；4、研发可结合细胞精准度光遗传调控的高精度、大视场、活体三维光学显微神经成像技术；5、研制可实现精准跨颅，动

态聚焦，神经环路水平刺激超声神经调控仪器。 考核指标：项目实施期3年。要达到的技术指标包括：1、开发5-10个细胞特异性的标记技术，建立神经环路示踪工具库；2、研制出柔性可拉伸、生物相容性好、信号可无线传输、低阻抗、高信噪比、高通量的多脑区植入式微电极阵列和光电极阵列；3、研制出适用于自由活动动物外周神经特异性调控的光遗传技术及工具；4、研制出可结合细胞精准度光遗传调控的动物活体三维神经成像技术及工具（视场大小大于1mm，分辨率达到亚细胞分辨能力）；5、完成基于面阵超声辐射力发生仪器的超声神经调控设备，可实现精准跨颅，动态聚焦，实现精确刺激；4、在国际一流期刊发表高水平研究论文，培养高素质的研究生、博士后、研究人员，申请20项以上发明专利，部分成果实现产业化。 资助强度：4000万元左右/项。 申请方式：竞争择优。 专题二：脑疾病治疗关键技术研究（专题编号：0332）研究内容：1、研发神经再生新技术；2、研发特异性调控离子通道及受体功能的新技术；3、研发脑疾病语言康复新技术；4、超声调控技术应用：研究超声调控神经细胞的有效参数，研究超声的作用点定位及温度监测。 考核指标：项目实施期3年。要达到的技术指标包括：

浅谈对脑科学的认识-2010-11-28

浅谈对脑科学的认识 经过了这一学期在公选课上对脑科学的学习，现在对于脑科学这门学科及其有关知识不能 说有多了解，但多少还是有一些认识，下面是我对脑科学的一些简单的认识。 一．脑与脑科学 1．关于大脑 人的大脑分为两个独立的半球体—左脑和右脑，它们各自控制着身体相对应的半边，由一条粗的神经纽带相联。就人的左脑而言，它是负责管理合理的、有条不紊的和合乎逻辑方法的思维，是人类语言和数学思想本领的中枢；就人的右脑而言，它是非语言思维的部位，主管人的想象、颜色、音乐、节奏以及无拘束的"胡思乱想"等，是人类教诲、创造与视觉判断思想本领的中枢。 脑的重量和智力有很大的关系。从进化的角度来看，动物发展得越高级，其脑重量与体重之比就越大：鲸的脑重是体重的一万分之一；狮子的脑重是体重的五百五十分之一；大象的脑重是体重的四百四十分之一；猴子的脑重是体重的九十分之一；而万物之灵的人的脑重是体重的四十分之一。然而可惜的是，到目前为止，并没有任何人可以从这样一个有无限潜能的组织中得到那么大的馈赠。人类对大脑的利用率只有5％，最杰出的科学家也只有10％而已。 2．关于脑科学 脑科学，或称神经科学，是用多学科的手段综合研究脑的正常功能和脑疾病机制的一门新的学科，主要研究知脑、保脑和创脑脑科学。即当前世界范围的脑科学研究主要致力的三个方面：认识脑、保护脑和开发脑。 “知脑”的研究任务是，解析脑的功能和它处理信息的独特机制，例如识别、学习、智能、语言感情、思考、记忆、意识等机理，最后目标是搞清楚自我意识和社会意识以及语言和思考、知识的关系，并且把这些成果应用在教育、社会心理、产业心理和灾害心理等方面，为完成另外两个课题——“保脑”和“创脑”创造前提条件。 “保脑”的主要目标是解析脑细胞的功能和它传输信息的生化学机制，把握脑的老化、阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、精神分裂症等多种神经和精神疾病、智力发育障碍、新陈代谢异常、遗传性疾病以及外伤、中毒和感染病症等的发病原因，并根据新的原理开发根本性的预防的治疗方法，保护脑不受伤害，最终实现控制人脑老化、开发人工神经、预防精神障碍等理想目标。 “创脑”的任务更为艰巨。它要在解析脑所具有的极其精密的神经网络和神经系统的结构和功能的基础上，开发与当今计算机不同的处理信息、具有高档次的精神功能的计算机系统，如神经芯片、神经网络式计算机等。 脑科学涉及到生命科学的各个方面，包括心理学等，是一门典型的边缘科学，所以研究的难度令人却步，但目前在世界各国科学家的共同努力下，脑科学研究已经取得突破性进展。 二．脑科学发展

最新脑科学研究成果及其启示

最新脑科学研究成果及其启示 脑是心理活动的器官，是人类智能的物质基础。大脑的结构和功能特征影响着人的心理活动，也影响着人的智力活动。从某种意义上说，大脑神经组织的结构和功能特征是一个人智力水平高低的生理基础，所以开发人的智力就是要想方设法改善人的大脑神经组织的结构，提高其功能。因此，将脑科学的最新研究成果应用到与脑息息相关的教育之中，具有不可忽视的作用。 在大力推进素质教育的今天，如何以脑科学的最新研究成果为指导，有效地开发人的智力已成为一项重要课题。以往人们将智力开发的关注点多放在正规的学校教育过程中，而对学前教育（即0～6岁幼儿的教育）阶段的开发则缺乏重视。脑科学的最新研究成果显示，0～6岁幼儿的大脑具有巨大的智力潜能和可塑性，所以运用脑发育和脑活动规律对6岁前的幼儿进行智力开发是完全可能和十分必要的。 要开发幼儿的智力，首先应当弄清楚什么是智力，智力的核心是什么，智力是如何形成的，只有把这些问题弄清楚了，我们才能做到真正按科学所要求的规律行事，才能真正提高开发的效果。智力是指人完成各种活动所必须具备的基本能力，主要包括注意力、观察力、记忆力、思维能力和想象能力等。这五个因素相互影响、相互制约，共同构成了人的智力，其中思维能力是核心，代表着一个人智力发展的水平。所以，幼儿教师应当了解神经生理和心理学的相关知识，了解脑科学研究的新成果，从而更深刻地理解开发幼儿智力的理论和方法，以更好地适应当前幼儿教育的需要，更好地肩负起幼儿早期教育的重任。 1．智力五因素的神经机制及其启示 La Berge提出，人对某一对象的注意需要三个脑区的协同活动，这三个脑区是：（1）认知对象或者认知活动的大脑功能区（功能柱）；（2）能够提高脑的激活水平的丘脑神经元（3）大脑前额叶的控制区，它可以选择某些脑区执行注意任务，提高其激活水平，使激活维持在一定的程度和时间。三个脑区通过三角环路的形式结合起来，是人产生注意的生理基础。这告诉我们：要培养幼儿良好的注意力至少需要提高大脑内部这三个区域的机能。 大脑皮层机能定位理论证实，人的各种感觉活动在人的大脑皮层上都有相应的感觉中枢，如视觉中枢、听觉中枢、味觉中枢等等，各感觉中枢在独立地产生相应感觉的同时，在联合皮层的作用下形成了人对事物的知觉。这告诉我们，尽可能多地向幼儿提供感觉信息可以激活更多的大脑皮层感觉中枢，可以提高联合皮层传递信息的效率，从而使之产生更完备的知觉，进而使幼儿形成更好的观察力。 记忆与大脑的额叶、颞叶、小脑、皮层下神经核团如海马、杏仁核、丘脑等关系密切，它们在记忆不同的内容或不同的记忆类型中发挥着重要作用，一些神经递质如肾上腺素、核糖核酸、蛋白质、乙酰胆碱等也起着记忆物质载体作用。长时记忆与记忆保存方式是突触结构的变化在起作用，即记忆的巩固是以引起突触本身物理与化学变化的方式完成的，短时记忆则是感觉信息在神经环路上的循环传递。这就是说，记忆是大脑神经组织和神经递质活动的结果，要提高幼儿的记忆力，就需要提高幼儿相应的神经组织和神经递质活动的效能。 思维与大脑的多个区域有关，人的大脑内部存在着数以千亿计的神经元，这些神经元通过突触形成了数目极为庞大的神经环路，每个环路均与某一思维方式相对应。由于神经环路的数目是巨大的，因而人们思维的容量也是巨大的。这告诉我们，挖掘大脑的潜能，开发人的智力，就是要人为地增加外界刺激，以激活这些神经环路。 2．智力发展的关键期 在幼儿智力发展的过程中存在一个关键时期或者叫敏感期，在此期间，幼儿的各项智力因素发展最快。如，2岁半左右的幼儿其计数的能力开始萌芽；3岁左右的幼儿开始学习自我约束，开始有了规则意识；3岁半左右的幼儿其动手能力开始形成并逐渐成熟；3～4岁左

脑科学与外语学习策略

由词来产生相应的概念。二、大脑两半球言语机能特点与外语 学习策略 语言是一种十分复杂的社会现象和心理活动。语言学家乔姆斯基１９８４年以后的惯用提法是“心理——最终是大脑”，把心理称为心理／大脑。把语言学视为一种心理学，最终是生物学，是研究人类这一最高等生物大脑机制的科学。实验证明，人类的语言主要由大脑的左半球承担，它承担言语的接收、分析、理解、加工、储存、生成、表达等功能，是依靠语言为主的分析、判断和抽象概括的中枢，是科学脑，俗称“智能脑”。大脑右半球以形象思维为主，是直觉思维的中枢，是艺术脑，也称“情感脑”。相比之下，大脑右半球的言语功能薄弱，它们既具有各自相异的重要机能，又有互为补充的内在联系。但科学家们预言，两脑相比，右脑存在的潜力约为左脑的１０万倍。实际上，中国人在汉语学习时，右脑就积极地发挥着作用。汉字的象形表意特征使中国人在语言习得过程中左右脑同时并用，产生双脑效应优势。外语教学的改革要设法开发右脑参与学习的巨大潜能。 神经语言学是“研究人类语言发展和使用的神经学基础，力图构成大脑支配说和听过程的模式”（Ｄａｖｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ，１９８３）。在了解学生如何学习外语，哪些因素在外语学习的过程中促进或阻碍学习，教师就可以从心理学上充分把握。调动学生两半球的某些行之有效的优势或侧重化的范畴，　培养学生对外语的逻辑思维理解和形象思维感知能力。我们提出以下外语学习策略试图在刺激或训练学生不同的神经言语传导径路反面有所突破。 １．在外语教学中探求开发右脑参与学习的巨大潜能。可试用以下方法：１）想像法：表象联想可使需要经过左脑才进入右 脑科学与外语学习策略 李春 郑州大学外语学院 ４５０００１ 脑科学的研究进展与人类进步是紧密相连的，著名科学家钱学森说过：“教育工作的最终机理在于人脑的思维过程。”　现代脑科学的研究成果揭示出人脑潜能的丰富性、无限性和可开发性，为培养学生创新素质提供了坚实科学的生理和心理基础。教育工作者应重视运用脑科学的知识来探索学习方法，尤其是第二语言的学习。 一、脑神经工作原理与语言习得 高度综合性的脑科学研究将成为本世纪的主导科学。我们对大脑发育和活动规律等有进一步的认识与理解，为教育理论与实践提供了科学的依据。如今，脑的总体工作原理至少在以下几点是比较确切的：１脑的基本运作主要是在分立的脑区进行。２神经信息的处理兼有串行和平行方式。３在神经网络中，不同信号单元通过交互方式相联系，并进行相互作用。４　脑的高级认知功能是由广泛分布的神经元网络来实现的。语言信息的处理主要通过三群相互作用的神经结构进行。第一群包括左、右半球众多的脑区，对机体和环境的非语言性相互作用形成表象，脑对这些表象进行归类，在分类基础上形成另一水平的表象，直至形成概念。第二群主要在左半球，形成音素、音素组合和词的句法规则的表象。这些系统把词集合起来，并形成句子，或对听到、看到的语言信号作初始处理。第三是中介性的，主要位于左半球，它能由概念来激发词型的产生，或 脑的信息，从一开始就直接记忆在右脑里。２）大声法：对声音和韵律的加工主要是右脑的功能，大声的言语刺激可强化右脑对言语活动的参与。３）强化学习法：可使左脑里的信息变得重要而向右脑传递。４）音乐入静冥想法：利用轻音乐、心理暗示或冥想，可使身心入静，从而诱导右脑活跃。５）活动表演法：是左肢动觉法可使右脑兴奋。 ２．发挥情感脑对智能脑的积极促进作用。在教学过程中，在保持原有智能脑积极加工的基础上，强化情感脑，　优化智能脑与情感脑的协同作业。通常所说的“智商”和“情商”就是对“智能脑”和“情感脑”水平高低的测量。非智力因素的主要成分，如需要、兴趣、动机、情绪、情感等与情感脑密不可分。离开了情感脑参与的学习活动，会变得枯燥乏味，效率低下，容易疲劳，记忆不牢。外语教学要充分发挥情感脑对智能脑的积极促进作用，　使英语学习趣味化和游戏化。 ３．在保持原有大脑积极加工的基础上，充分开发小脑潜能，优化大小脑协同作业。大脑（有人泛称大脑皮层）是人所具有的智能中心。研究发现，大脑是用映像、概念或观念之类的东西进行认识、思考的中枢，其最大特点是具有智能性和创造性。小脑是指本能脑，是用身体进行记忆的中枢，其最大特点是具有适应性，分管塑造大脑活动的模型、反射行为、动作调控、技能熟练、自动化、无意识化、类型化、控制误差、迁移等。最近研究发现，小脑在说话时发挥着重要作用。大小脑协调教育能有效地培养适应与创新能力，减轻学习负担。外语教学过程中，激活小脑参与大脑学习最有效的方法，莫过于模拟交流及实地与外国人交流。在活动中学英语，不仅可激活右脑，更重要的是体现了语

具身认知与教育神经科学对儿童教育的启示

具身认知与教育神经科学对儿童教育的启示 摘要：随着第二代认知科学的兴起，具身认知和教育神经科学逐渐被研究者们重视起来，根据具身认知和教育神经科学的观点，身体感知和大脑神经对学习和认知起着非常重要的作用。本文根据相关文献的研究，指出了关于神经方面的一些错误的认识，并阐述了对儿童教育的几点启示。 关键词：具身认知教育神经科学儿童教育 随着认知科学和教育神经科学的发展，脑科学的研究热潮席卷全球，国际组织和各国政府高度重视脑科学的研究。脑科学研究领域出现的这些新的研究成果正深刻的改变着人类对脑的认识，并将引发与人自身的健康与发展相关的医学、教育乃至整个人类生活领域。 1 具身认知的主要内容 所谓具身认知指的就是:“认知和心智的特性在很大程度上同身体的物理属性相关。不仅脑神经水平上的细节对认知过程有重要影响，身体的结构、身体的感觉运动系统也对高级认知过程的形成有着至关重要的作用。认知等高级心理过程是被身体及其活动方式塑造出来的。”［1］认知、身体和世界构成了有机的整体。这就是具身认知的基本涵义。 2 教育神经科学的内涵 教育神经科学是将生物科学、认知科学、发展科学和教育学等学科知识与技能进行深度整合，提出科学的教育理论，践行科学的教育实践的、具有独特话语体系的一门新兴学科。[2]该学科关注儿童发展、语言获得、思维、推理等多种技能与知识学习的脑与认知科学研究，对教学最佳起始时间的确定、学习动机、创造力的形成等不同学习领域的学习具有重要启示。 3 教育中流传的一些“神经神话” 3.1过了关键期，脑将错过学习的机会 这种神经神话的观点认为，学习存在一个“关键期”，在关键期内儿童受到相应的刺激促进学习能力的发展，错过关键期儿童将无法通过学习获得某一能力。经分析，此研究证明的是人和动物的感觉运动系统方面存在着关键期，但感觉运动系统的研究与儿童早期教育属于不同层面的问题，不能由此来直接类推早期教育的重要性。 3.2莫扎特效应 “神经神话”的观点是：莫扎特音乐具有神奇的功效，能够促进儿童智力的发展。事实上，“莫扎特实验”证明的是，当大脑的某些区域处于理想状态时，可

脑科学基础与教育1

脑科学基础与教育 脑科学1（综合） 单选题: 1. 中枢神经系统中，哪个结构是机体重要的生命中枢 A.延髓 B.脑桥 C.中脑 D.脑干 2. 帕金森症是由于大脑黑质部位的哪类神经元大量死亡造成的？ A.多巴胺能 B.胆碱能 C.古氨酸类 D.γ—氨基丁酸 3. 静息电位形成的离子基础是 A.Na＋内流 B.Cl—内流 C.Ca2＋内流 D.K＋外流 4. 关于动作电位的叙述，正确的是 A.阈下刺激引起的动作电位幅度低 B.阈上刺激引起的动作电位幅度大 C.随传导距离增加动作电位幅度递减 D.不同细胞的动作电位幅度和时程不同 5. 神经细胞动作电位去极相的形成是由于 A.K＋外流 B.Na＋内流 C.Ca2＋内流 D.K＋内流 6. 动作电位沿单根神经纤维传导时，其幅度 A.逐渐减小 B.先减小，后增大 C.不变 D.先增大，后减小 7. 当神经冲动到达运动神经末梢时可引起接头前膜 A.Na＋通道开放 B.Ca2＋通道开放 C.K＋通道开放 D.钠泵激活 8. 当神经冲动到达运动神经末梢时可引起接头前膜 A.Na＋通道开放 B.Ca2＋通道开放 C.K＋通道开放 D.钠泵激活 9. 关于动作电位的跳跃式传导叙述，错误的是 A.是兴奋在有髓纤维上的传导方式 B.局部电流发生在相邻的郎飞结之间 C.传速快，耗能多 D.呈双向性传导 10. 视网膜上只有视锥细胞分布的区域是 A.视神经乳头 B.黄斑 C.中央凹 D.视网膜周边部 11. 声音传入内耳的主要途径是 A.外耳—鼓膜-听骨链—圆窗—内耳 B.外耳—鼓膜-听骨链-卵圆窗-内耳 C.外耳—鼓膜—听骨链—卵圆窗-圆窗—内耳 D.外耳—鼓膜—鼓室空气—圆窗—内耳12. 与色盲有关的是 A.视锥细胞 B.视杆细胞 C.两者均是 D.两者均否 13. 神经末梢兴奋与其神经递质释放之间的耦联因子是 A.Na＋ B.K＋ C.Ca2＋ D.Cl— 14. 神经元兴奋时，首先产生动作电位的部位是在 A.胞体 B.树突始段 C.轴突 D.轴突始段 15. 关于突触传递的叙述，哪一项是正确的 A.双向传递 B.不易疲劳 C.突触延搁 D.不易受外界因素的影响 16. 脑内多巴胺主要由哪一部位合成 A.尾核 B.苍白球叶 C.壳核 D.黑质 17. 下列指标中最适用于检测睡眠深度的是 A.呼吸变化 B.脉搏改变 C.血压变化 D.唤醒阈或脑电 18. 慢波睡眠的特征是 A.脑电图呈现去同步化快波 B.生长素分泌减少 C.对促进生长、体力恢复有利 D.心率、呼吸加快，血压升高 19. 与睡眠有关的主要神经递质是 A.去甲肾上腺素和多巴胺 B.去甲肾上腺素和5-羟色胺 C.乙酰胆碱和多巴胺 D.乙酰胆碱、多巴胺和5—羟色胺 20. 关于丘脑的叙述，正确的是 A.是所有感觉传入纤维的换元站 B.是感觉的最高级中枢 C.与大脑皮质的联系称为丘脑皮质投射 D.感觉接替核属非特异 投射系统 21. 关于脊休克的叙述，正确的是 A.暂时丧失反射活动的能力，进入无反应状态 B.血压下降，外周 血管收缩 C.发汗反射亢进 D.大、小便失禁 22. 下丘脑是较高级的 A.交感神经中枢 B.副交感神经中枢 C.内脏活动调节中枢 D.交感 和副交感神经中枢 23. 人的基本生命中枢位于 A.脑桥 B.延髓 C.中脑 D.丘脑 24. 损伤下述哪一结构，动物食欲增加而逐渐肥胖 A.下丘脑外侧区 B.下丘脑腹内侧核 C.下丘脑乳头体核 D.下丘脑前区 25. 谈论杨梅时引起唾液分泌是 A.第一信号系统的活动 B.第二信号系统的活动 C.非条件反射 D.自身调节活动 26. 一般优势半球指的是下列哪项特征占优势的一侧半球 A.重量 B.运动功能 C.感觉功能 D.语言活动功能 27. 人类区别于动物的最主要的特征是 A.能形成条件反射 B.有第一信号系统 C.有学习记忆能力 D.有第一 和第二信号系统 28. 与学习和记忆机制有关的结构主要是 A.蓝斑核 B.脑干网状结构 C.海马 D.中缝核 29. 习惯化属于下列哪种类型的学习 A.联合型学习 B.非联合型学习 C.经典条件反射 D.操作式条件反 射 30. 若中央前回底部前方的Broca三角区损伤，可导致 A.运动性失语 B.失写症 C.感觉性失语症 D.失读症 31. 关于神经纤维传导的叙述中，错误是 A.结构的完整性 B.功能的完整性 C.单向传导 D.相对不疲劳性 32. 神经胶质细胞不具有 A.修复和再生能力 B.绝缘和屏障作用 C.产生动作电位能力 D.维 持合适的离子浓度作用 33. 关于脊休克发生时脊髓反射特点的叙述，错误的是 A.脊髓反射消失 B.是脊髓突然失去高级中枢的调节所致 C.反射恢复过程中，简单的反射先恢复，复杂的反射后恢复 D.反射恢复后，屈肌反射和发汗反射往往减弱 34. 下列哪一项不属于脊休克的表现 A.大、小便失禁 B.外周血管扩张 C.断面以下脊髓支配的骨骼肌肌紧张降低 D.发汗反射消失 35. 下列对皮层运动区功能特征的叙述，哪项是错误的 A.对躯体运动的支配有交叉的性质，但对头面部肌肉的支配多数 是双侧性的 B.功能定位总的配布是倒置的，头面部代表区内部的配布为正的 C.肌肉的运动越精细、越复杂，其代表区越大 D.人工刺激所引起的肌肉运动反应为协同性收缩

脑科学研究成果及其启示

脑是心理活动的器官，是人类智能的物质基础。大脑的结构和功能特征影响着人的心理活动，也影响着人的智力活动。从某种意义上说，大脑神经组织的结构和功能特征是一个人智力水平高低的生理基础，所以开发人的智力就是要想方设法改善人的大脑神经组织的结构，提高其功能。因此，将脑科学的最新研究成果应用到与脑息息相关的教育之中，具有不可忽视的作用。 在大力推进素质教育的今天，如何以脑科学的最新研究成果为指导，有效地开发人的智力已成为一项重要课题。以往人们将智力开发的关注点多放在正规的学校教育过程中，而对学前教育（即0～6岁幼儿的教育）阶段的开发则缺乏重视。脑科学的最新研究成果显示，0～6岁幼儿的大脑具有巨大的智力潜能和可塑性，所以运用脑发育和脑活动规律对6岁前的幼儿进行智力开发是完全可能和十分必要的。 要开发幼儿的智力，首先应当弄清楚什么是智力，智力的核心是什么，智力是如何形成的，只有把这些问题弄清楚了，我们才能做到真正按科学所要求的规律行事，才能真正提高开发的效果。智力是指人完成各种活动所必须具备的基本能力，主要包括注意力、观察力、记忆力、思维能力和想象能力等。这五个因素相互影响、相互制约，共同构成了人的智力，其中思维能力是核心，代表着一个人智力发展的水平。所以，幼儿教师应当了解神经生理和心理学的相关知识，了解脑科学研究的新成果，从而更深刻地理解开发幼儿智力的理论和方法，以更好地适应当前幼儿教育的需要，更好地肩负起幼儿早期教育的重任。1．智力五因素的神经机制及其启示 La Berge提出，人对某一对象的注意需要三个脑区的协同活动，这三个脑区是：（1）认知对象或者认知活动的大脑功能区（功能柱）；（2）能够提高脑的激活水平的丘脑神经元（3）大脑前额叶的控制区，它可以选择某些脑区执行注意任务，提高其激活水平，使激活维持在一定的程度和时间。三个脑区通过三角环路的形式结合起来，是人产生注意的生理基础。这告诉我们：要培养幼儿良好的注意力至少需要提高大脑内部这三个区域的机能。 大脑皮层机能定位理论证实，人的各种感觉活动在人的大脑皮层上都有相应的感觉中枢，如视觉中枢、听觉中枢、味觉中枢等等，各感觉中枢在独立地产生相应感觉的同时，在联合皮层的作用下形成了人对事物的知觉。这告诉我们，尽可能多地向幼儿提供感觉信息可以激活更多的大脑皮层感觉中枢，可以提高联合皮层传递信息的效率，从而使之产生更完备的知觉，进而使幼儿形成更好的观察力。 记忆与大脑的额叶、颞叶、小脑、皮层下神经核团如海马、杏仁核、丘脑等关系密切，它们在记忆不同的内容或不同的记忆类型中发挥着重要作用，一些神经递质如肾上腺素、核糖核酸、蛋白质、乙酰胆碱等也起着记忆物质载体作用。长时记忆与记忆保存方式是突触结构的变化在起作用，即记忆的巩固是以引起突触本身物理与化学变化的方式完成的，短时记忆则是感觉信息在神经环路上的循环传递。这就是说，记忆是大脑神经组织和神经递质活动的结果，要提高幼儿的记忆力，就需要提高幼儿相应的神经组织和神经递质活动的效能。 思维与大脑的多个区域有关，人的大脑内部存在着数以千亿计的神经元，这些神经元通过突触形成了数目极为庞大的神经环路，每个环路均与某一思维方式相对应。由于神经环路的数目是巨大的，因而人们思维的容量也是巨大的。这告诉我们，挖掘大脑的潜能，开发人的智力，就是要人为地增加外界刺激，以激活这些神经环路。2．智力发展的关键期 在幼儿智力发展的过程中存在一个关键时期或者叫敏感期，在此期间，幼儿的各项智力因素发展最快。如，2岁半左右的幼儿其计数的能力开始萌芽；3岁左右的幼儿开始学习自我约束，开始有了规则意识；3岁半左右的幼儿其动手能力开始形成并逐渐成熟；3～4岁左右的幼儿的观察能力开始形成；4岁半左右的幼儿开始对知识的学习产生兴趣；5岁左右的幼儿开始掌握数的概念，抽象运算及综合数学的能力开始形成；5岁半左右的幼儿开始掌握

2018年的脑科学要研究什么

2018年的脑科学要研究什么 人脑可谓人体最复杂、最神秘的器官，无数科学家殚精竭虑，也不过才揭开其奥秘的冰山一角。 21世纪是脑科学时代。为了进一步了解大脑，监测大脑活动的研究进行得如火如荼，已在学术界和商业界掀起一股淘金热。《科学美国人》杂志在报道中指出，2018年，科学家将继续在脑科学领域深耕，该领域最值得期待的三大技术当属神经尘埃、大脑打字以及迷你大脑。 神经尘埃：神经元和外部数字世界的“桥梁” 2016年1月，美国国防部高级研究计划局（DARPA）宣布，投资6500万美元开展“神经工程系统设计”（NESD）项目，旨在研发一种能在大脑与数字世界之间实现精准通信的植入式系统。这种接口可将大脑神经元的电化学信号转化成信息技术语言的0和1。该研究有望增进科学家们对视觉、听觉、语言神经基础的理解，并最终为神经缺陷患者带来新的疗法。 该计划的第一步是监测神经元的电化学信号。DARPA 表示，如果一次可以监测100万神经元的电化学信号，就足够了。为此，美国布朗大学的科学家正在研制包含有电极的盐粒大小的“神经颗粒”（neurograin），以探测神经元的放电

等，所有这些都通过无线电频率天线进行。 而加州大学伯克利分校工程与计算机科学教授米歇尔?马哈比斯研制的“神经尘埃”（neural dust）已能做到这一点。2016年，他和同事们在一项针对大鼠的研究报告中说，这些微小的无线设备可监测神经元的“一举一动”。团队的主要科学家都加入了埃隆?马斯克的初创公司“神经链接”（Neuralink），该公司是与日俱增的脑科学初创企业中的翘楚。 现在，马哈比斯团队正努力让“神经尘埃”接收外部信号，并使神经元能以特定方式放电。马哈比斯说，这种“神经尘埃将是有史以来研制的最小刺激器”。 最终，科学家们希望能通过这项设备获得神经代码，比如让这些设备传输瘫痪病人行走所需的准确代码，他们也在破译理解口语的神经代码。尽管上述研究可能会引发一些??理问题，但专家表示，这样的问题在神经科技领域并不鲜见。 大脑打字：将思想转化为文本 马斯克当然不会是唯一一个对人类大脑感兴趣的亿万 富翁。脸书（Facebook）公司也正在全速推进其“沉默的演讲”计划。 该项目负责人、神经科学家马克?谢夫勒特说，很少有人在工作中使用语音助手，因为人们不喜欢在别人面前大声说出他们想要发表的内容。但如果你能直接从大脑打字，你就