困惑与希望同在：脑科学与学前、特殊教育(2006.5.18)

8
1、ERP的发展趋势
1966: 177 1967-68: 1501 1969-70: 1971 1971-72: 2063 1973-74: 2216 1975-76: 2538 1977-78: 2624 1979-80: 3445 1981-82: 4208 1983-84: 4416 1985-86: 4538 1987-88: 4610 1989-90: 4804 1991-92: 5479 1993-94: 5386 1995-96: 5461 1997-98: 5888 1999-00: 6205 2001-02: 6299 2003-04: 6996

1 44
1

二、脑科学研究对学前教育、 特殊教育的启示
（一）早期教育的脑科学基础
从受精后不久，神经元就在胚胎中以惊人的速度生 长，在最初的第5-20周，平均每秒产生5千到1万个 新的脑细胞。婴儿出生时，神经细胞已超过1000亿 个。婴儿期神经细胞迅速增长，1岁时达到最高峰， 其数量已相当于成人水平。 在胎儿后期和新生儿早期，神经元和神经纤维迅速 被一层蜡质的磷脂所覆盖，称为髓鞘化。神经纤维 的髓鞘化，是脑内部结构成熟的主要标志，它保证 着神经冲动沿着一定的通道迅速而准确地传导。
1
43
枕－顶－颞联合区的注意和辨认功能
顶上小叶和顶下小叶接受来自17/18/19区的视觉信 息输入，进行有关视觉定位和空间认知的整合，在 有关空间思维、数学思维、语言和运动想象能力中 发挥重要作用。 损伤者往往忽略对侧的空间事物，被称为对侧疏忽 综合症（contra-lateral neglect syndrome）。右侧顶 叶损伤的患者只能画右侧的画面。 实验证明，猴子的顶叶（7区）存在“关注”神经 元，当注视某一目标时，神经元的放电就会增加， 反之，就下降。

1 46
1
47
发展中的脑

大脑皮层的生长发育
婴儿的大脑皮层各分区的生长发育与能力增长的顺序一致。 例如，婴儿在3—4个月左右时，听觉和视觉皮层区中的突触 和髓鞘会突现出来，这段时间婴儿的听觉和视觉都得到了长 足的发展（Johnson,1998）。在负责身体运动的区域中， 控制头、手臂和胸的神经元比那些控制躯干和腿的神经元要 成熟得早。大脑皮层最后发育（神经元联系和髓鞘化）的部 分是管辖人的思考和意识的前叶。

1 32
1
33
1
34
1
35
1
36
1
37
大脑皮层细胞
大脑皮层尽管有数目巨大的神经元，但神经元的种 类却只有5种细胞：即椎体细胞（pyramidal cell）、 蓝状细胞（Basket cell）棱形细胞（fusi form cell），水平细胞（horizontal cell）马蒂诺蒂式细 胞(Martinotti’s cell) 大脑皮层的6个分层（分子层、外颗粒层、外椎体 细胞层、内颗粒层、内颗粒细胞层） 5个分型（无颗粒型、额叶型、顶叶型、脑极型、 颗粒型） ；
1
28
1
29
后天的学习对脑的发育产生重要的影响

人脑在发育过程中，每分钟以25万个神经细胞的速 度生长，最终达到千亿个，每个神经元又与大约 100个神经元构成突触联系。这些联系不可能都经 过DNA的详细编码，因为整个的基因的存储量（10 万）比突触量少的多。即使这10万个基因全部用来 控制中枢神经的遗传和发育，其决定的信息量也和 10的12 次方的神经元和10的15次方的突触联结的 模式不相配，所以，这就从神经生理学的角度为后 天学习的重要性提供了证据。
brain ）。

研究地着眼点是物质、能量与信息。对学 习与教育来讲，我们更关注人脑信息活动 的过程与机制。
1 5
大脑研究手段的发展
当代脑科学研究的重大突破是和现代科学技
术的发展，研究手段的改进密切相关的。 意大利神经解剖学家Golgi 的硝酸银镀银染 色法帮助西班牙神经解剖学家卡哈尔Cajal 建立“神经元”学说； 微电极技术，无创伤的脑成像技术，揭开了 脑功能研究新的一页。
1 26
神经元学说
神经元（Neuron）是神经活 动的基本功能单位，神经元 由细胞核(nucleus)，细胞 体(cell body)，轴索 (axon)，树突（dendrites） 和突触(synapse)构成。神 经元之间是通过突触（神经 元间的接合部）间的化学物 质的传递和化学反应而产生 活动电流的方式来接受和传 递信息的，因此在神经活动 中所进行的神经交流过程是 一种生物电化学过程。
1 24
1
25
脑细胞是构成脑组织、结构的基本单位
脑神经细胞分为神经元和神经胶质（支撑）细胞； 脑内大约由千亿个神经元。电生化活动是神经元活 动的基础，神经递质（neurotrasmitter）是传递神 经信息的信使； 神经元的功能是感受、传递、处理和发布信息。一 个神经元每秒可传递250-2500个神经冲动，神经冲 动以不同的组合形式在神经纤维中传输成为“编 码”，神经信息的编码只能靠神经元放电频率和节 奏的变化来表示。
1 20
3. 脑是个体发育的结果


生长发育是有机体以遗传信息为基础自我建构的 过程。但个体而言，正如德国生物学家 （Haeckel,1880）提出的赫克尔提出的“重演律” 说明的那样：10月怀胎完成了个体种系发展从单 细胞到高级哺乳动物经历了10亿年这一历程。 基因是控制生物遗传特征的最基本的单位，人类 基因组计划（Human Genome Project,HGP）是生命 科学史上最伟大的工程之一。旨在全面解读和研 究46条染色体上的30亿个硷基对的大约10万基因 的构成与功能。


脑科学对学前与特殊教育的启示
早期教育的脑科学基础 缺陷补偿的脑科学基础 “定位论”与“全脑论” 脑的保护与睡眠 混沌状态与创新性思维 聪明的头脑是魔鬼的工厂，还是天使的殿堂




结语
1
2
引 言
神奇的无与伦比大脑，使人成为万物之灵。 国际脑研究组织（International Brain Research Organization, IBRO）把21世纪称为“脑的世纪”，世界上发达的 国家都将脑科学的研究纳入国家重点科学的发展规 划； 孕期的最后3个月和婴儿出生后的头两年是“大脑 发育加速期”；大多数特殊儿童与正常儿童的脑功 能都有不同之处，因此，脑科学与早期教育、特殊 教育有着特别密切的关系，都是困惑与希望同在。 现代脑研究对特殊教育和早期教育提供了许多启示, 值得我们深刻地领会和谨慎地运用。
ERP的发展趋势
1
9
脑功能成像

现代脑成像能在不损伤被试和被试清醒的情况下， 为认知的神经活动过程的研究打开了一个窗口。常 用的脑成像技术有：计算机化的X射线断层扫描 （computerized topography,CT）; 核磁共振成 像（magnetic resonance imaging,MRI）反映血 流量中葡萄糖代谢的变化；如，正电子放射断层扫 描成像技术能显示在（1）听一个词“杯子”；（2） 被动地看一个词；（3）说一个词；（4）联想一个 词时大脑皮层的功能活动是各不相同的。
人脑和其它灵长类一样，也是新旧相加，古
旧兼容，但明显不同的之处在于人脑绝大部 分是新皮层。新皮层中绝大部分又是联络皮 层，约占75% 枕、颞叶是“客体表象中枢”（接受来自客 观环境的信息）；顶叶是“身体表象中枢” （接受整合来自躯体感觉的信息），额叶是 “意念表象中枢”（接受整合来自客体表象 中枢”和“身体表象中枢”的信息，产生意 念。） 1 42
华东师范大学终身教授学术报告(2006)
困惑与希望同在： 脑科学与学前、特殊教育
报告人：华东师范大学学前教育
与特殊教育学院 方俊明教授
主持与点评专家：上海市教育科学研究院
副院长、顾泠沅研究员
1 1
内容提要
引言 脑科学：对人脑奥秘的解读




研究手段的改进：事件相关电位与脑功能成像 人脑是种系进化的产物 人脑是个体发育的结果 人脑的构造与功能
1 10
脑功能成像实验
获得更多信息，请访问VSM中文网址： /cn/home_c.html 1
11
1
12
1
13
2. 人脑是种系进化的产物


发达的大脑是生物亿万年进化到一定阶段才出 现的产物，是宇宙间最复杂、最细致的体系。 脑的发达程度是人类体现进化程度最主要的标 志。人类有了得天独厚的大脑经过了600多万 年脊椎动物的脑的进化。人脑重量平均是 1400—1500克，约占体重的1/40, 比其它哺乳 动物脑的重量比值要高得多（如大象的脑只占 体重的1/500）。 额叶，尤其是额叶前部（prefrontal cortex） 是种系发展中最后出现，个体发育中最后成熟 的大脑皮层。它位于大脑运动皮层之前，占整 个大脑皮层的33%，灵长类与其它哺乳动物最 大的差别就在于额叶，尤其是额叶前部的相对 发达。 1
1 21
1
22
胎儿的脑发育过程
25天 35天 40天 50天 100天 5个月 6个月 7个月 8个月 9个月

1
23
“大脑发育加速期”
母亲怀孕的最后3个月和婴儿出生后的头两年
被称作“大脑发育加速期” 。 成人大脑一半以上的重量是在这段时间获得 的。 从母亲怀孕的第7个月开始到1岁生日期间， 大脑每天增重1.7克，或者说每分钟增加重量 1毫克多。

1 3
解读大脑解开心智的秘密
1
4
一、脑科学：对人脑奥秘的解读

揭示人脑的奥秘，渴求对自身的了解，成 为历代许多科学家的追求。目前，脑科学 研究的范围和主要任务是：了解脑 （understanding the brain）、保护脑(protecting the brain) 和开发脑的潜能（ creating the