這些腦研究顛覆傳統認知！華東師大帶你了解一下
大腦就是人類的小宇宙，成百上千億個腦細胞，如茫茫天宇、浩瀚星辰，而每個腦細胞平均都有上萬個腦聯接點，彼此之間又存在千絲萬縷的關係。
「大腦中很大部分仍是一個『黑箱』，在它的面前我們還都是『小學生』。」 比如這7個問題也許就能顛覆你的認知。
女生大腦聯接發育，平均早於男生
腦發育在結構和功能上都存在一定次序、先後，在發育不同階段，發育的側重點、速率和方向也不同。北京師範大學校長董奇教授團隊研究發現，腦細胞之間的大腦聯接模式發育，類似於人的指紋，從嬰孩時的簡單指紋，逐步發育為越來越複雜的終身指紋，而且是個性化的，帶有獨特性的。根據曲線對比，女生在這方面的發育，在平均水平上早於男生。
言語和非言語智力，青春期均可變
「三歲看八歲，八歲看到老？」根據北京師範大學團隊對中國兒童青少年「標準腦」的研究，青春期腦發育仍然可能經歷顯著的重新分化，不論是言語智力，還是非言語智力，在青春期均可改變。值得注意的是，他們的研究發現，青春期易發的網路遊戲成癮，會在大腦中留下較明顯的生物學標記，比如前額—紋狀體、前額—扣帶迴環路異常。董奇認為，這與其他有害物質的成癮結果類似。
腦結構發育過度，導致自閉症高風險
另一個關注度極高的青少年腦問題是自閉症。新的研究證明，腦結構早期發育過度、過早產生的軌跡異常，正成為自閉症的重要生物學標記。與對照組相比，自閉症高風險呈陽性的幼兒腦體積和表面積存在過度增長現象，且與後期自閉症發生和嚴重性相關。採用6個月和12個月的幼兒腦表面積，可預測24個月高風險自閉症的發生，敏感性超過80%。
小學學習經驗不同，導致成人用腦方式不同
腦，也是一顆種苗。小學時期學習經驗不同，成年時大腦相應的認知加工模式也不同。舉例而言，中國內地使用的乘法口訣表，如「二八 十六」、「三九 二十七」，總是小數字在前、大數字在後；而我國港澳地區使用的乘法口訣表，既有小數字在前、大數字在後，又有大數在前、小數在後。當今實驗發現，從成人大腦解算方式的不同，追溯可知他小學背誦了哪種九九口訣。
音樂與語言學習經驗，分享同樣腦功能
音樂，學不學，有何用？在腦科學家看來，音樂對大腦的塑造具有物質證據。接受總長35小時的鍵盤樂器訓練後，5—6歲兒童大腦的右側中央前回、胼胝體、右側初級聽覺皮層灰質體積有所增加。與對照組相比，接受兩年音樂訓練的兒童，其獲得的音樂經驗促進了腦結構發育。而且，重要的是，音樂經驗與語言學習經驗分享了同樣腦功能。
貧困或剝奪母愛，影響兒童腦發育
腦發育不是由遺傳簡單決定的，在不同年齡階段，大腦都同時受到環境、經驗的極大塑造。研究共識認為，若被剝奪認知刺激和溫暖情感，比如母愛等，以及不良家庭環境，都會損害腦結構和功能發育。專家介紹，一項25年追蹤研究表明，貧困影響兒童腦發育，但良好的親子交往、較少的應激性生活事件，則可起保護作用。
學生注意力的差異，與師生距離遠近相關
教室里，講台下，課桌排列是傳統的「幾列縱隊」好，還是圍繞講台形成「圓桌格局」好？老師與每個學生的距離不同，不同位置的學生對老師的注意力也不同。師生神經活動的同步性越強，師生之間的教學效果也越好。在此意義上，老師正是在用自己大腦塑造學生的大腦，而每一間教室都是「腦科學實驗室」。華東師大黨委書記童世駿教授表示，其實探索腦發育規律，就是探索教育規律，教育者也是大腦開發者。
這些研究問題都在上周末由華東師範大學主辦的「腦科學與教育創新高峰論壇」上被提出和討論的！
腦科學與教育創新高峰論壇
@華東師範大學
帶你詳細了解一下！
面對大腦這個「黑箱」，需要哪些操作才能得以深入研究？上周末，「腦科學與教育創新」大型公益論壇在華東師大中山北路校區舉行。海內外千餘名專家學者共聚一堂，跨界研討腦科學知識和技術在教育領域的應用與發展。論壇開幕式由華東師大黨委常務副書記、副校長任友群主持。
本次論壇由華東師範大學、中國教育三十人論壇、美國密涅瓦大學聯合舉辦。除主會場外，另設視頻分會場，直播在線收看人數4萬多人次。
民進中央副主席、全國政協副秘書長朱永新致辭
民進中央副主席、全國政協副秘書長朱永新在致辭中指出，生命最複雜的系統是人，而人最複雜的系統是腦。他回顧了世界各國在腦科學研究領域的重大投入，尤其中國近兩年對腦科學前沿技術研究領域的高度重視。朱永新提出，教育工作最重要的是要尊重教育規律，而尊重教育規律在很大意義上就要尊重人腦的發育發展規律。特別是在創新成為時代最強音的今天，吸取和利用好腦科學的最新成果，教育創新才能獲得成功。中國教育三十人論壇一直以「凝聚社會共識，推動教育改革」為己任，致力於舉辦教育跨界尖峰對話，這正是今天聯合華東師範大學和美國密涅瓦大學舉辦此次腦科學與教育創新高峰論壇的主旨所在。
中國教育三十人論壇秘書長馬國川主持演講
開幕式後，上午的嘉賓演講圍繞「腦科學與學習的關係」這個議題展開，由中國教育三十人論壇秘書長馬國川主持。
北京師範大學校長、國家腦科學與認知科學創新引智基地負責人董奇演講
北京師範大學校長、國家腦科學與認知科學創新引智基地負責人董奇，發表了「腦科學與學習」的主題演講。演講一共有四個部分，首先是探索腦發育規律的必要性和現階段還存在的不足——對人類腦發育的研究尚處於起步階段。第二，探索認知與學習的腦活動基礎及其發育規律，對有效學習和針對不同學生制定不同教育方針等，具有重要意義，當前尤其需要不同年齡段的研究和追蹤研究。第三，腦發育在很大程度上受到環境和經驗的影響，因此除了研究個體本身的腦規律和學習行為，還需要關注個體成長的環境，特別要關注豐富性刺激對學習的積極影響。第四，探索基於腦智活動及其發育規律，有助於教育領域更好地理解、保護和促進學習，這需要進行大規模人群追蹤研究，要保證神經調控的安全性、精確性和有效性，強化對於參加研究的兒童青少年志願者的倫理保護。
美國國家科學委員會(NSB)成員、美國科學院院士、遺傳學家、密涅瓦大學學術校長兼自然科學學院院長Vicki Chandler演講
美國國家科學委員會(NSB)成員、美國科學院院士、遺傳學家、密涅瓦大學學術校長兼自然科學學院院長Vicki Chandler，發表了「密涅瓦方法：有意識地應用學習科學原理」的主題演講，她從教學內容和教學方法兩個方面介紹了密涅瓦大學的教學模式。她提出，學校教育中最重要的就是實踐知識，教育的第一步是幫助學生通過提高思維模式和行為模式來實現人生理想，第二步則是適應不斷變化的環境，但是目前的教育連第一步都沒能完全實現。密涅瓦的目標是訓練學生有意識地去提高實踐知識，包括個人技能層面的批判性思維和創造性思維，以及人際互動層面的有效溝通和有效互動。密涅瓦不但關注學生的學習本身，更關注知識的轉化。比起常見的課堂授課，對學生來說主動學習才是最好的方式。密涅瓦結合了多種先進的技術平台以推進學生的主動學習，這些經驗給國內的教育提供了很好的借鑒。
美國喬治亞醫科大學腦研究所所長、喬治亞基金會著名科學家學院院士、華東師範大學教育部長江講座教授錢卓演講
針對「《大腦聯接論》對教育創新的啟發」的問題，美國喬治亞醫科大學腦研究所所長、喬治亞基金會著名科學家學院院士、華東師範大學教育部長江講座教授錢卓，介紹了自己近些年在解密腦運作機制方面的成果。大腦聯接論認為，再複雜的思想也不過是神經元的排列組合，而腦的設計與計算原理也符合2的次方數的排列組合數學邏輯。這些神經編碼集似乎是在腦發育過程中先天就存在的，掌握腦信息編碼和認知的基本原理，能夠啟發教育學領域更好地根據腦規律來設計學習方案，也為研發類腦計算機和人工智慧提供了理論框架。
麻省理工學院大腦與認知科學系McGovern大腦研究所Poitras教授、兼職華東師範大學特聘（國家千人計劃引進）教授馮國平的演講主題，是「新的顛覆性的技術是否能夠從根本上提高人類認知能力」。馮國平介紹了一種叫做CRISPR/Cas9系統的技術，通過這種技術可以人為地對基因進行修飾，並且在很多動物模型上都取得了成功。雖然目前在人類身上進行基因修飾在技術上是可行的，但是面臨諸多倫理問題，因此當前僅在疾病治療領域有一定發展，例如自閉症兒童。在動物模型上這種技術已經比較成熟，例如和自閉症有密切關聯的嚴重神經發育疾病Phelan-McDermid綜合症，就是因為22號染色體的一部分基因缺失引起的，通過基因修飾，這種疾病的主要癥狀在很大程度上得到了改善。這些腦科學的前沿技術可以很好地為特殊兒童服務，讓他們也擁有同樣的受教育機會和教育質量。
下午的論壇圍繞「腦科學與教育新技術」和「社會腦與公民教育」這兩個議題展開，由中國教育三十人論壇執行秘書長石嵐主持。
下午論壇由中國教育三十人論壇執行秘書長石嵐主持
美國藝術和科學院院士、認知神經科學家、美國密涅瓦大學創始校長、前哈佛大學社會科學院院長Stephen Kosslyn在「可視化學習：建立和使用『提取線索』」演講中重點介紹了可以適用於任何學習形式的視覺學習。Kosslyn教授從廣為流傳的記憶宮殿式記憶術講起，解釋了如何利用人類擅長識別物體和地點信息這個天生的感知系統優勢，來建立和使用與記憶相關的提取線索，有了這些線索，我們就可以將信息分門別類進行記憶訓練，然後也會更容易地在需要使用這些信息時從腦里提取出來。可視化學習不僅是一種學習技巧，也符合腦的運作規律，更多的視覺線索也會激活更多的腦區，讓已經存儲的記憶更容易被回憶起來。當我們把學習的內容在腦海中重建成畫面甚至動畫時，我們就能夠記得更清楚，這種技巧如果在教育方法上予以推廣，能夠幫助更多學生進行有效學習。
華東師大腦功能基因組學教育部重點實驗室主任林龍年演講
華東師大腦功能基因組學教育部重點實驗室主任林龍年，在「解碼智能」的演講中，首先介紹了人類智能起源的幾個假說以及智力發展發育的特點，然後介紹了現階段科學界對腦諸如感知覺、學習記憶、情緒、語言等認知功能的最新研究進展，尤其是在意識領域和學習記憶領域的大量研究結果。學習和記憶體系是一個很複雜的體系，從非聯合學習到聯合學習，有很多規律可循。他結合自己多年在解碼腦工作原理方面的工作，介紹了如何通過記錄動物不同神經細胞的放電模式，來預測這种放電模式所對應的行為或意識。一旦我們揭開了腦工作的原理，這些知識都可以用來指導教育教學相應的工作。
華東師大心理與認知科學學院副院長、教育部長江學者特聘教授郭秀艷演講
華東師大心理與認知科學學院副院長、教育部長江學者特聘教授郭秀艷在「親社會行為和公民教育」的演講中指出，教育不僅僅是個人的行為，也涉及到很多複雜的社會心理問題。通過展示大量詳實的心理學實驗，她首先介紹了親社會行為的基礎——共情，這是人與人之間情感連接的紐帶，直接決定了一個人是否有足夠的能力設身處地的感受到他人的情緒和立場。其次，在社會困境中，合作才是雙贏的最佳選擇。社會心理學的研究結果在教育上也同樣重要，因為教育的目的不光是為了讓學生掌握職業技能，更重要的是為學生走入社會、成為一個優秀的社會人做準備。通過研究親社會行為的腦規律，我們的教育能夠更加關注學生的社會適應性，提高公民素質。
中國科學院院士、發展中國家科學院院士楊雄里演講
中國科學院院士、發展中國家科學院院士楊雄里，在演講「對腦科學前景的思考」中首先簡單介紹了人類腦的複雜性，隨後提到了腦科學前景的兩個重要問題：大群神經元的活動如何動態的組合、編碼、加工，最終實現功能？神經活動功能如何升華成心智，也就是腦的感知、思維、意識等高級複雜的功能？這兩個問題的研究同樣也能給我們帶來啟發，也就是非常理論性的腦功能知識，如何轉化為強實踐性的教育學佐證，因為教育是一個需要學生主動或被動調動一切認知資源、涉及到腦幾乎所有簡單或複雜功能的過程。
華東師大教育學部主任袁振國演講
華東師大教育學部主任袁振國，在「教育規律的腦基礎」演講里首先提出，人的發展是腦不斷構建的過程，教育就是在塑造學生的腦，所以腦的發展發育規律，也就是教育最大的和最根本的規律。教育學領域通過長期實踐總結出來的因材施教、循序漸進、把握關鍵期、激發潛能、學思結合等規律，都可以從腦發育上找到證據。但是腦科學與教育的結合研究還是一個相對比較新的領域，還需要更多的研究和論證，而如何用腦科學原理來指導教育更需要大量和長期的實踐。他最後介紹道，華東師大腦科學與教育創新研究院的成立，就是為了推進這個具有歷史使命的研究任務，通過集中來自全校、全國各界的力量，這個項目希望能夠真正帶來中國兒童青少年腦智的提升，減少兒童青少年由於各種生理和心理的疾病而造成的學習能力障礙，為社會、為國家、為將來服務。
文、來源 | 教育學部
部分文字來自上觀新聞 文| 首席記者 徐瑞哲
圖片 | 戴琪
編輯 | 吳冬妮
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