日本脑科学与教育研究的现状及最新进展

日本脑科学与教育研究的现状及最新进展

脑功能与认知科学重点实验室那杰

在世界科学研究进入脑科学时代的进程中，近年来，脑科学从基础研究向应用研究展开，已有了惊人的进展。特别是自从人类脑的高级机能活动可以安全地用脑图像表示以来)，脑科学应用于现实的社会已经成为可能。跨越自然科学、人文、社会科学的学科界线，许多不同的领域融和，特别是“脑科学”与“教育”跨学科融和形成了“脑科学与教育”(Brain—Science and Education)新的研究领域，该学科领域正在国际上急剧兴起。日本在“脑科学与教育研究”领域±大步走在世界该领域研究的前列，极大地促进了世界脑科学与教育研究领域的发展。我国关于“脑科学与教育”的研究也在蓬勃发展。了解、学习、借鉴日本脑科学与教育研究的研究体制、研究方法、研究经验及最新的研究成果，推动我国脑科学与教育研究领域的发展，本论文主要介绍日本近十年来脑科学与教育研究领域的现状及最新进展。

一、“脑科学与教育”研究领域的诞生

认识脑的本质，将对人的理解与解决社会问题相结合，这是长期以来脑科学研究工作者的梦想。十年前，完全无侵害的脑机能图像法的科学技术进步，已经有可能观察部分包括日常的精神活动的脑的高级机能活动，从而使脑科学工作者的梦想有了实现可能。

学习与教育，一直是以教育学、教育心理学为基础的文科系的实践科学领域。但是，从生物学的观点出发，学习是“由于环境来的外部刺激，构筑神经回路网的过程”，教育是“调控、辅助构筑神经网所必要的外部刺激的过程”)。因此，学习和教育与脑科学有着密切的联系。

从自然科学的观点出发再考虑学习与教育，可得到从胎教期起，经过幼年期、青年期，甚至高龄期直到一生总括的概念。从胎儿期羊水中的的环境开始，育儿、保育、初等、中等、高等教育、语言教育、障碍儿童教育、机能训练、业务教育、痴呆预防、治疗、非正常行为防止、法学理论、教育经济学等，可从生物学的观点出发，对学习与教育定义可以重新考虑。特别是乳幼儿期，它是构筑成为思考、感觉神经回路的基础、基盘的最重要的时期，根据脑神经科学对此深入的理解是非常必要的。

我们人的思考力、判断力、创造力等的基础是脑的高级机能活动，由于脑科学的介入，现在自然科学与人文、社会科学以及艺术的世界相互架桥、融和的兆头正在明显化。从这种潮流中产生出新的典型的研究领域就是“脑科学与教育”。

二、日本率先在世界上倡导“脑科学与教育”的跨学科研究

1995年，日本新技术开发事业团(现称为日本科学技术振兴事业团)主办了“环境计测研究的最前沿”跨专业研究者学术交流研讨会，在会中开设了的“环境与大脑的相互作用”专题。在这个专题研讨中提出了以下概念。即，“地球上的人工物质快速的增多，其结果就会造成对自然界有影响的环境问题发生”。“人的大脑新皮层的快速进化，就可以有使用更复杂的工具和语言的结果”。反之，“城市里生活的人们在发达的脑做成的人工物质的包围中生活”。这个结果是“通过环境等外部刺激构成神经回路网的大脑本身有很大的变容”。因此在这里发生了“到现在我们从未经验过的新的社会问题”。而且在继续主办的研讨会中，通过探索创造所谓“物质”(MaterialsHistory)的新专业的可能性，提示了“人是存在于物质的历程上”，甚至可以说，“人的精神计测存在于物质计测中”的概念。并阐明了从环境科学的角度出发“[环境因子]和[遗传因子]相互作用的重要性”。

经过几年的考察和研究实践，在20世纪最后一年的2000年，日本科学技术振兴事业团又主办了更深入一些的跨专业“养育脑：学习的科学”(Developing the Brain：The Science Of Learning and Education)研究交流研讨会。连续4天的研讨会，约50多名的日本国内各学科的学术带头人及最领先的专家跨越自然科学、社会科学、人文学、艺术等各个的专业的界线，彻夜充分研讨，确立了日本独特的称为“脑科学与教育”的崭新的跨学科研究领域。

在2001年开始，日本文部省、日本科学技术振兴事业团(JST)在世界上率先公开研究“脑科学与教育”，在社会技术研究中开设了“脑科学与教育”研究领域，并开始向全国公开招标研究课题，在国内多数学者申报的研究方案中，每年选出3件特别优秀的研究计划予以特殊资助。

另外，为了使“脑科学与教育”研究有更大的发展，文部行政和科学技术行政及文部科学省的3部门连合，在2002年设置了关于“脑科学与教育”研究指导委员会(座长：伊藤正男，理化研究所脑科学研究中心名誉教授，原所长／研究工作组主查：小泉英明，日立制作所，原基础研究所所长)。日本脑科学家呼吁应尽快组织实施相关研究项目。此后，日本文部省还多次召

开专家研讨会，进一步明确了研究细则，并于2003年元旦正式启动庞大的“脑科学与教育”研究项目。这是文部省和科学技术厅合并之后发展为新的文部科学省的象征开始的第一个部局协作计划)。对此计划日本政府投入大量研究经费予以支持。仅在2004年的预算中，对关于“脑科学与教育”研究预算投入总额30亿日元”，约人民币2亿1千万元。

三、日本“脑科学与教育”研究项目的总体目标

日本力争使自己在世界上成为教育大国，因此“脑科学与教育”研究项目的总体目标是：将脑科学研究作为国家教育发展的一项战略任务，将脑科学与教育紧密结合，进行面向教育理论和实际的应用研究。这个研究项目包括两个方面：

首先，日本继美国1990年开始[脑的十年]后，1996年提出了【脑科学的时代】【脑的世纪】的20年的脑科学发展计划，这个计划详细制定了认识脑、保护脑、创造脑、养育脑的全方位的脑科学研究的目标及阶段发展规划，政府并加大对脑科学研究投资力度，开始了日本脑科学研究的新纪元，致使近年来日本的脑科学研究及脑教育研究一举走向了世界脑科学研究水平的前列。在1996年开始实施“脑科学时代计划”的几年来的研究基础上，充分考虑到社会发展的现实和趋势，结合对教育学研究中现存的模糊性和经验性等不足之处的认识，将脑科学与教育紧密结合，开展应用性研究，即由脑科学家和教育理论者及学校一线教师在共同研讨的基础上，确定需研究的教育教学中的实际理论和实践中的问题并开展研究。它强调打破和改变以往自我封闭的教育研究方式，以认知神经科学为核心，脑科学家和教育工作者密切合作，从终身教育的视角，来研究人在各个不同发展阶段的身心发展规律和学习的生物学机序，并从教育的各个方面来再构造学习和教育的新概念，逐步实现理想的教育教学方法和更加理想的教育体系的再构造，同时也为教育学的科学化和本土化发展逐步奠定坚实的基础。

其次，2002年日本政府要求教育工作者将脑科学研究作为国家教育发展的一项战略任务，将脑科学的原理运用到教育中去，进行面向教育理论和实际的应用研究。文部省的认识是，脑科学领域是21世纪最重要的战略目标，它与国家总体发展水平直接相关。在脑科学与教育研究项目的推动下，近年来，基于大脑生理学原理的脑功能开发的研究迅速发展。开发右脑，全脑教育，速读、速听、音读以及增强学习记忆力，开发脑力的各种训练研究与实践，已成了当今脑科学与教育研究的热点。日本要借此一举成为具有世界最一流实力水平的国家，包括教育领域。

由于“脑科学与教育”项目涉及到许多学科领域，如脑科学、教育学、保育学、心理学、社会学、行为学、医学、生理学、言语学、体育学等。因此，此项目采取的基本研究方法是，以脑科学为核心，通过多学科协同研究和交流对话，促进学科间的融合，对相关教育问题进行有效的研究。

四、日本“脑科学与教育”项目主要研究课题

2001年开始，日本科学技术振兴事业团(JST)正式启动了“脑科学与教育”研究项目，并向相关研究领域的研究者招标，在众多的研究课题中每年选出3项优秀课题予以重点支持5)，其主要研究课题如下：

2001年度

1)前额叶机能发育与改善其系统的开发研究

2)人间的交流机能发育过程的研究

3)从神经回路网发育解释育儿与教育的临界年龄的研究

2002年度

4)关于知识的学习与评价的脑图象学研究

5)出生后学习机能结构发育的分子基础及其应用研究

6)学习·记忆·认知·意欲机能的基础及不上学的研究

2003年度

7)媒体等环境刺激对额叶机能发达的影响

8) 学习困难的脑内活动机理及支持教育项目的开发和评价

9)关于发育障碍的遗传因素和环境因素相互作用的研究

五、国际“脑科学与教育”研究的动向

在世界经济合作组织(Organization for Economi CO—operation and Development：OECD)中的教育改革研究中心(Center for Educational Research and lnnovation：CERl)，1999年以来进行过关于“学习科学与脑研究”(LearningSciences＆Brain Research)的事先检讨，从2002年4月开始正式启动了脑科学在教育领域的应用研究计划。2002年5月在巴黎举行的世界经济合作组织(OECD)年次论坛会中，专门设置了“脑与学习：21世纪的教育革命”(Brain and Learning：A Revolution in education for 21 st Century)的专题，得到了参会的30个发达