腦科學研究對兒童早期教育的啟示

　　腦科學的研究涉及到三方面內容：怎么樣理解腦？怎么樣保護腦？怎么樣開發腦？早期教育的體制涉及到早期教育的兩個部分：一個是正常兒童早期教育，另一個是特殊兒童早期教育，也就是殘疾兒童，當然特殊兒童也包括殘疾兒童、超常兒童和有行為和情緒問題的兒童，當然也涉及到非早期教育的一些其他問題。我談兩方面問題：一個是腦科學目前在研究方面主要缺哪些成果？也就是對人腦奧秘的解讀達到哪一種水平；第二個問題，腦科學為早期教育提供了哪些啟示。

　　大家知道人成為萬物之靈最重要特點是因為人有聰明的大腦，離開聰明大腦，我們和動物沒有很多區別，神奇無比的大腦也就使人成為萬物之靈，對腦科學研究應該說是國際性課題，中國從1999年香山會議以后也開始逐步進行腦科學研究，有這方面研究條件的研究所、研究院和大學基本上都開展了這方面的研究，華東師大在這方面的研究主要集中在特殊兒童腦科學研究方面。

　　腦科學研究到現在為止，人們想解開心智的秘密，實際上離這個距離非常遠，也就是說我們剛剛從一個黑箱走到灰箱。但是人們對人腦的奧秘這種科學研究已經有很長的歷史，成為許多科學家追求的目的，主要范圍有三點：理解腦、保護腦、開發腦。我們不是借助于神經科學研究，我們的著眼點除了物質能量和信息以外，我們關心人腦的信息活動，人腦的活動之所以幾十年來成為一個研究的焦點，主要是研究手段的改進，尤其是腦功能成像，能在不破壞腦的情況下進行這方面的研究，原來的研究多半都是靜態的，在腦不發生功能情況下進行研究，由于這樣一些條件，我們開始能夠了解到人的動作中樞、語言中樞、視覺中樞在什么地方。

　　從1968年到2004年，關于腦功能研究論文數目急速上升，我們學校從去年開始裝3T腦功能研究設備，我個人負責自閉癥兒童腦功能研究。腦功能成像研究，聽到一個詞，被動的看到一個詞，或者什么都沒有做，腦子里想到的一個詞，內部研討都可以從腦功能里做出一些區別。從這些研究里面，我們首先肯定了一點，人腦是種系進化的結果，人之所以那么聰明，不是一代、兩代形成的，而是種系長期進化的過程，經過六百多萬年脊椎動物腦的進化，尤其額葉的發展，尤其是額葉前部。值得注意的是種系比較中得出來的結論并不能簡單的推而廣之。

　　第一是種系的發展，進化，另外就是個性的發展，對我們來說，種系的發展是無能為力的，誰也沒有辦法改變幾百萬年怎么樣進化，這是事后才知道的，而腦的個體發展，是我們人在一生過程中多少能夠控制的一個部分，我們的研究落實到這方面更有意義。整個的生長發育，是以遺傳信息為基礎的自我建構過程，教育學上有一個永恒的命題，就是遺傳和環境之間的關系，有機體還是以遺傳信息為基礎，同時又在環境的熏陶下不斷的進行自我構建，比如10月懷胎，完成了個體種系發展從單細胞到高級哺乳動物經歷了10億年這一歷程?；蚴强刂粕z傳特征的最基本的單位，人類基因組計劃是生命科學史上最偉大的工程之一。

　　對我們的教育來說，母親懷孕的最后三個月，與嬰兒出生后的頭兩年被稱為大腦發育的加速期，成人大腦一半以上的重量是這段時間獲得的，從母親懷孕的第7個月開始到1歲生日期間，大腦每天增加1.7克，或者每分鐘增加重量1毫克多。上個月我們還跟上海精神病院開了一個聯席會議，隨著醫學的發展，很多低體重兒、早產兒基本上都能救活，死亡率降的非常非常低，我說死亡率降的越來越低，你有成就感，我們增加了很多特教對象，當然了，最近在教育部起草特殊教育12年發展規劃時我談到人其實是從特殊教育開始從特殊教育結束，最早時候很多東西都沒有達到正常水平，但是到一定時候又離開了正常水平。

　　腦到底是由什么東西構成呢？由腦細胞、神經元構成，腦神經細胞分為神經元和神經膠質細胞，每個神經元每秒鐘可以傳遞250-2500個神經沖動，每個神經沖動以不同的組合形式在神經纖維中傳輸成“編碼”，前20年時還不知道大腦怎么研究，希望通過用電腦模擬研究，現在發現人腦跟電腦操作方法完全不一樣，這種模擬非常有限，但是也給我們提供了很多啟示。

　　為什么說后天的學習對腦的發育有重要影響呢？好像一切都是天定的，后面的教育有什么用呢？腦的構造與功能，也就是非常奇怪的構造，我讀研究生時候到第四軍醫大學看腦科手術，發現人的修復機制是很高的，這就是基本的腦部活動，人們要想把這些東西完全搞清楚，的的確確非常難，但是我們也有一些清楚的地方，比如藍色這部分，現在盲人教育目前還是用導盲犬、盲文方式教育，再過幾十年我估計這些教育全部被淘汰了，人可以用電子眼睛，就像照相機一樣，把信息照進去，直接打到皮質里面，眼睛瞎了也無所謂，因為耳朵已經做成了，直接把脈沖打到耳朵聽覺神經里，當然了，這些手術還是在半研究階段，還沒有很大的推廣價值。第二運動中樞，運動員中樞非常好。腦也有兩個特別的語言中樞，這兩個語言中樞，一個負責單詞記憶，一個負責整體語言內部的理解，為什么有的人理解能力很差，他可以背下一句話，但是不知道什么意思，就是說明他的深度語言功能比較差。

　　大腦皮層細胞，這些細長的分枝網絡，制造出復雜的神經生命。大腦的高級功能，在于能夠產生意識和控制行為，該做的做，不該做的不做；該說的說，不該說的就不說，大腦皮層的功能使人的適應性大大增強，從遺傳型走向環境型，其他動物都是靠遺傳決定，人腦和電腦都是按照一定程序運轉的，所不同的是計算機是按照人編制的程序操作，人腦是根據感知、記憶、反饋學習等過程不斷的編排、修正和終止程序，這就是教育難的地方。你輸進去的程序能不能被他接收，能不能發生作用，要靠重組，如果不重組就沒有用。

　　第二個問題，早期教育的腦科學基礎。受精后不久，神經元就在胚胎中以驚人的速度生長，在最初的第5- 20周，平均每秒產生5千到1萬個新的腦細胞，嬰兒出生時，神經細胞已超過1000億個，嬰兒期神經細胞迅速增長，1歲時達到最高峰，其數量已相當于成人水平。在胎兒后期的新生兒早期，神經元和神經纖維迅速被一層蠟質的磷脂所覆蓋，稱為磷脂化。嬰兒剛剛出生時候，看起來好像很無奈，從人的出生到老化有兩個趨向，心有余而力不足，開始時候腦袋非常復雜，想很多東西，但是他既不能走，也不能動，也不能行使自己的意志，老的時候也出現這個問題，腦子一直在活動，但是已經很無奈了。發展中的大腦，大腦生長發育，在3、4個月左右，嬰時候，聽覺和視覺皮質會凸顯出來，這時候嬰兒聽覺、視覺都得到發展，3、4個月的時候，你就可以訓練他的聽覺和視覺，哪怕用非常簡單的活動改變他的視覺和聽覺，在運動區域中，控制頭、手臂和胸的神經元比那些控制軀干和腿的神經元要成熟得早。

　　嬰幼兒的發展是生物因素和早期經驗結合的產物，0-3歲期間神經結的形成非?？?，3歲嬰兒的神經結的數量是他們成年期的兩倍，數以兆計的神經腱為了爭奪有限的空間位置而展開競爭。我們老說不能輸在起跑線上，問題你搞不清楚起跑線在哪。早期教育要注意哪些問題呢？第一給嬰兒科學和合理刺激的同時，還要選擇合適的刺激時間，考慮到刺激量的適度、刺激速度的合適，以及各種刺激之間的平衡，防止過早、過量、過速和失衡的刺激帶來不良后果，如果過分刺激會傷害神經元的發展，這個度不太好掌握；第二營養不良有害嬰幼兒的生長和大腦發育，但目前沒有現成的學習和記憶分子可以使人聰明，也沒有“聰明”的營養添加劑，有過幾個集團老問我能不能給我們商標上加上你們研究所的名字，我說絕對不行，根據個體差異進行教育，千萬不要拔苗助長，更多的行為不是非常復雜的行為。第三，孩子的感情發展比智商發展更重要，我們對兒童的教育有兩個悖論：第一小時候你對他好他不記得，但是不等于隱性記憶不存在，在杏仁核里，我們在電影里經?？吹接行┥倌攴阜?，很小時候看到他的母親被人逼死了，或者家破人亡，盡管他當時不知道對誰，但是對他一生有非常非常大的影響；第二保護兒童的好奇心，有利于全腦的開發，如果泯滅掉好奇心，一切按步就班的進行教育，不許提問，不許越軌，他的全腦發展就會受到影響，從小練習樂器，手指的協調和音樂的刺激，能夠同時刺激小腦和大腦半球的發展，可使腦部發生輕微的結構變化。父母和養育人員自身素質是良好的早期教育的首要條件，面對嬰幼兒的苛求、急躁、強制或惡性都只會給嬰幼兒的發展帶來心靈的創傷，有些人說幼兒教育不好搞，而且父母也不好當，有一次在一個座談會上我說其實結婚應該放松，管他怎么結婚，但是生小孩應該控制，父母生小孩之后對社會造成很大影響，如果不生小孩對社會沒多大影響，當然了，這是學術觀點。早期的開發畢竟是雙刃劍，一定要慎而又慎，適度和得法，要承認個體差異，更要因勢利導。

　　缺陷補償的腦科學基礎，這是我的本行，大部分都跟發育和腦障礙有關，一般智力遲鈍通常會導致語言功能下降，讀寫能力差、計算能力更為低下，但在某些方面，如口語方面表現出驚人的能力。我們看盲人，或者看聾人，除了耳朵不好以外，智力絕對聰明，如果智力又差就很難訓練了。學習障礙的腦功能研究，嚴格講，從神經生理學角度上，什么叫學習呢？實際上就是神經元的生電活動和神經網絡之間的關系，為什么年紀大了以后會遲鈍，因為神經元的接通比較難，不像年輕時那么靈活，而且有習慣，長期不講話的人和長期講話人的思維方式不一樣，我現在有點電腦依賴癥，說穿了就是生電活動和神經網絡之間的變化。教育絕不是萬能的，我們要考慮哪些是先天的，哪些是可以改變的，大家要有科學的判斷。

　　口語與書面語言，人腦中有語言中樞，但是沒有專門負責閱讀和書寫的中樞，人寫字和閱讀需要后天在學校學習，而說話不需要學校，我們老講文盲文盲，在文字上有文盲，語言上其實沒有盲，誰都會講話，秦始皇統一的時候，其實就統一了文字，并沒有統一語言，到現在廣州話和上海話還不一樣，大腦里沒有天生的閱讀和書寫中樞，口頭語言有一萬多年的歷史，書面語言有三千年的歷史，從目前的情況看，基因尚未將閱讀、書寫和計算融入編碼結構中，也許是因為它們不像口語那樣，直接與生存有關。

　　最近幾年人們認識到情緒對人的發展有重要影響，在沒有認知參與的情況下，焦慮癥、恐慌癥多半是因為多種神經遞質的濃度低于正常水平造成的。自閉癥兒童的腦障礙，自閉癥兒童是特殊兒童，以前沒有，這幾年來，哈佛大學、劍橋大學都成立了自閉癥研究中心，在這方面已經發現了很多問題，跟遺傳和后天教育都有關系，我今年暑假做了八個自閉癥研究，一個沒成功，辛辛苦苦搞了一個暑假，我以為可以發表兩篇文章，結果一篇也沒發表，全部都沒成功，只要動一毫米，影像就錯了，數據就沒有用，搞研究的人有時候真是苦的要命，什么收獲都沒有，而且又得做下去。

　　大腦的可塑性與不對稱性問題也是研究的一個區域，大部分皮質沒有固定功能，所以人的開發潛力是很大的，教育是很有發展余地的，大部分皮質沒有固定功能，能學習的領域還是很多的，睡眠非常重要，保護腦主要靠睡眠，是恢復腦的重要方面。小孩也是這樣，寧可不做作業，也不要剝奪睡眠，睡眠太少的話，可能造成情緒失調和神經性疾病，為什么很多演員自殺呢？就是因為他的生活沒有規律，精神處于崩潰狀態，睡眠非常差。

　　所謂混沌狀態與創新思維，混沌狀態是無規則的混沌，表面像火車站一樣，其實火車站是很有規律的，大腦處于混沌狀態，但是不是無序狀態，只有在混沌狀態時候才有創新思維。我們的教育太刻板，使人們沒有創造的可能性，當然還有一些其他原因。創造性的新想法就是連接不同思考，連接思維方法不一樣。聰明的腦袋到底是魔鬼的工廠，還是天使的殿堂？我們說心情非常重要，尤其是女孩子，腦中可以釋放一種叫恩多芬的化學物質，情緒高漲時讓累不死，因為情緒高漲時候可以減少很多疲勞，干了很多活，也不覺得累，人的情緒非常重要。另外快感和成癮，為什么有些人有煙癮、毒癮，從神經心理學上來解釋是因為長期的動作形成了不良的動力定型，而這種動力定型又會給人帶來很強的快感，如興奮感、滿足感、欣喜感。為什么有的人也沒得到什么好處，完全是一種付出，但是他還很高興，因為他已經有了快感。

　　當良知、熱情、責任執著占據我們心靈時候，愚昧、冷漠與放縱就會讓位，反之亦然，教育的使命就在于使人在知識、能力、境界等方面的能力得到提升，從勤奮好學、努力工作中享受到做人的尊嚴、自信與驕傲。腦科學和基因工程成為21世紀生命科學研究的兩個最重要的領域。大腦提醒我們在教育過程中減少填鴨式，建構良好的知識結構，保持信息的通暢，增強解決問題和創新能力，成功的教育應該建立在腦功能整合基礎上，盡可能的保證知行內在統一，減少內心沖突，保持愉快和積極的情緒。誠然，我們對腦科學的研究水平在不斷提高，逐漸的從模糊到清晰、從錯誤到正確，腦高級功能研究才剛剛開始，充滿著困惑和希望！