脑科学与素质教育初探

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1、脑科学与素质教育初探 一、思维活动的大脑两半球分工说之始末 1861年Broca医生在运动性失语症病人尸检中,发现脑左半球下额回受损,后来左半球这一区就称为语言运动区。然而关于大脑两半球功能一侧化的理论问题,却是100年后由美国的Sperry,Gazzaniga等学者所提出。1961年,年轻的脑外科医生Gazzaniga在Sperry领导下,对Bogen医生手术的裂脑病人进行神经心理检查,病人对右侧视野的刺激物能正确说出名称,而对左侧视野刺激物只能做出反应,却说不出名称。这使他们得到两半球认知风格不同的观点,并于1962年发表左右脑分工之说的论文。然而他们通过大量病例研究

2、发现,脑两半球认知分工现象因人而异。所以Gazzani-ga1995年回顾说:“70年代就发现右半球偏好图形刺激的现象,只有当被试实际触摸或摆弄图形或搭积木时,其优势效应才会表现出来;如果改成样本匹配,则右半球优势效应就消失了。试图确定右脑半球在心理活动中可能具有一些独特性是很困难的。裂脑人每一半球具有不同认知风格,这种观点在脑科学界没有流行很久,但却长久地流传在大众之中。关于左右半球的看法不久就不再被普遍接受。”①由此可见,左右脑分工之说是由Sperry和Gazzaniga等人提出的,也是Gazzaniga自己否定的。 从动物系统发生中考察脑的左右分化,发现昆虫和大量软

3、体动物的头节已经形成了左右对称性结构。因为这可以有效地判定食物或危险出现的方位和距离,并有利于身体平衡的维持。所有脊椎动物的脑都有左右两半球之分,但不是所有左右脑的动物,都能进行抽象思维和形象思维。由此可见,大脑两半球之分化与形象思维和抽象思维没有直接因果关系。人脑左右半球的生态意义仍然主要是维系感知觉与运动功能的精确性。由于人类语言功能十分复杂,包括感觉、知觉、运动、注意、记忆等多种成分,所以语言功能和利手现象一并出现了优势半球的分化。一般而言,利右手者左半球优势,利左手者右半球优势。但这种优势不是绝对一成不变的,非优势半球也具有语言功能,正如利右手者左手并非废物,仍有

4、同右手相似的一切功能。如果右手受伤,其优势可以转移至左手(如写字、用筷子等)。有人善用右手,有人善用左手,这种利手现象的个体差异是客观存在的,应该听其自然,使手脑得到较好的发展。可是右脑增智或右脑开发的某些训练,强行孩子用左手左脚,称之谓开发右脑提高形象思维的基本训练。这样,打乱了正常发育的进程,可能会造成某些孩子的口吃,严重者会导致儿童性精神分裂症。 据1997年文献中的统计报导,精神分裂症发病年龄与语言优势半球形成的性别差异十分吻合。因此,语言优势半球发育受阻可能是精神分裂症的原因之一。1998年,美国密执安州立大学两位心理学家撰写了题为《人脑功能一侧化的认知神经科学

5、:裂脑研究的教训》一文,开头就说:35年之后Sperry的科学继承人仍继续研究着裂脑病人,以便解决认知神经科学面对的许多难题。随后,该文例举大量相互矛盾的科学事实。科学家们在过去30多年的研究中,尝试过许多归纳途径,如语言半球与非语言半球,抽象思维与形象思维,细节加工与全息加工,解释器与写真器等。然而,这些两分法的研究结果都会在几年以后出现反例的报告,甚至反例竟是同一位学者深入研究的结果。90年代以来,利用多种无创性脑成像技术,实验性分离多重脑功能系统(模块)已成为当代脑科学研究的热门课题。这些研究表明,大量脑功能系统不是唯一按左右分工原则组装,更多是皮层与皮层下,后头部

6、与前头部,乃至背侧与腹侧系统等多种形式组装模块。所以Gazzaniga说:“对裂脑人研究35年了,每过十年都会有新的认识”②。但是,这并不意味着两半球功能一侧化理论是错误的或诺贝尔奖发错了,正如不能因为有了量子力学,就说牛顿经典力学是错误的。诺贝尔奖既不是科学终极真理的标志,又不能因发展了新理论否定该奖的历史意义。 二、脑认知功能模块论 大脑两半球功能一侧化理论的创始人之一,Gazzaniga1976年第一个提出模块(modulc)的新概念,试图取代左右半球分工说。他写到:“新的观点认为脑是由在神经系统的各个水平上进行活动的子系统以模块的形式组织在一起的。”③1983年认

7、知科学家Foder从理论计算机科学和人工智能研究中,也提出了智能的模块性(modularity)。他认为确定功能模块的三条标准是:认知的封装性、域特异性和浅输出性。认知的封装性类似于商品的包装,每个包装就是最小的功能单元;域特异性是指每一包装的单元具有非常专一的功能特性,发挥一种作用;浅输出是指模块信息加工的结果,可以在无意识中表现出来,无须深层意识活动的干预。这三条标准后来为许多认知心理学家引用。80年代关于记忆脑机制的认知神经科学研究发现,记忆有许多性质不同的功能系统或模块所组成。怎样判定功能模块呢?双分离原则(doubl