日本脑科学与教育研究的现状及最新进展
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脑科学在教育中的应用脑科学是指研究与大脑相关的各种生理和心理过程的科学领域。
随着技术和研究的进展,脑科学在教育领域中正在被广泛地应用和探索。
本文将探讨脑科学在教育中的应用。
一、了解大脑工作原理首先,学习脑科学可以帮助我们了解大脑的工作原理,包括记忆、注意力、控制和决策等方面。
这些知识对于制定有效的教学策略非常重要。
例如,研究表明,睡眠对于记忆的巩固是非常重要的。
因此,在教育中,教师可以鼓励学生充足的睡眠时间,以促进学生的记忆和学习效果。
此外,对于不同年龄段的学生,教学方法和内容也应有所不同,这需要对大脑的发育和变化有深入的了解。
二、适应不同的学习风格其次,脑科学可以帮助我们更好地理解不同的学习风格。
每个人的大脑都有独特的工作方式,这就导致了不同的人在学习效果上有所不同。
有些人喜欢听课,有些人则更喜欢看书。
因此,在教育中,教师应该尽力创造一个多样化的教学环境,满足不同学生的需求。
例如,使用展示材料、音频和视频等多种教学手段来加强教学效果,让学生充分利用自己的学习方式来学习。
三、促进学习动力和积极情绪此外,脑科学也可以帮助我们更好地促进学生的学习动力和积极情绪。
研究表明,学习和情绪是相互关联的,充满兴趣和热情的学习会加强记忆和理解。
因此,在课堂上,教师应该鼓励学生积极参与,提高学习动力;同时,也应该了解学生的情感需求,充分理解并扶持学生在学习上遇到的挑战。
四、建立有创造性的教学策略最后,脑科学也可以帮助我们建立有创造性的教学策略。
随着对大脑的研究推进,越来越多的教育者意识到创造性对于学习和思维的重要性。
例如,启发性学习可以帮助学生在解决问题时产生更多的思考和创造力。
因此,在教育中,教师可以使用启发性学习、设计思维等方法,激发学生的创造性思维和创新精神,促进学生的成长和发展。
结论总之,脑科学在教育中的应用是非常重要的,尤其是对于教师来说,它不仅可以帮助教师更好地理解学生的需求,也可以帮助教师设计更加高效和创新的教学策略,从而提高学生的学习效果和积极情绪。
数学学习的脑科学脑科学在数学学习中的研究进展数学学习的脑科学——脑科学在数学学习中的研究进展数学学习一直以来都是学生们学习中的难题,很多人常常感到困惑和无助。
然而,近年来,脑科学的研究为我们揭示了数学学习的内在机制,从而为我们提供了更好的教学策略和方法。
本文将介绍脑科学在数学学习中的研究进展。
一、数学学习与工作记忆工作记忆是我们在数学学习中扮演重要角色的关键认知能力之一。
在学习新的数学概念时,我们需要将其存储在工作记忆中,并将其与已有知识进行整合。
研究表明,有效的工作记忆能力可以显著提高数学学习的成绩。
因此,提高工作记忆能力成为提高数学学习的关键。
二、大脑的数学网络神经科学研究发现,数学学习与大脑的特定网络有关。
这些网络涉及到前额叶皮层(prefrontal cortex)、杏仁核(amygdala)和海马体(hippocampus)等区域。
而这些区域的结构和功能的优化会直接影响数学学习的表现。
因此,通过了解大脑的数学网络,我们可以采取相应的方法来优化数学学习。
三、情绪对数学学习的影响情绪在数学学习中扮演着重要角色。
研究发现,积极的情绪可以提高学习动力,增强专注力和记忆力,从而帮助学生更好地掌握数学概念和技巧。
相反,消极的情绪如焦虑和担忧会干扰学习过程,降低学习效果。
因此,教育者应该关注学生的情绪状态,创造积极的学习环境,以促进数学学习的顺利进行。
四、脑神经可塑性及数学学习脑神经可塑性是指大脑在面对外界刺激时不断调整和改变的能力。
最新研究发现,数学学习可以促进大脑的可塑性,并导致大脑结构和功能的变化。
这意味着,数学学习不仅可以加强数学技能,还可以提高认知能力和学习能力。
因此,数学学习应该被看作是一种对大脑发展和功能提升的重要训练。
结论脑科学的研究揭示了数学学习的脑内机制,为教育者和学生提供了更好的教学策略和方法。
通过提升工作记忆能力、了解大脑数学网络、关注情绪影响以及利用脑神经可塑性,我们可以更好地进行数学学习,并提高学习成绩。
探析脑科学发展对教育的启示随着脑科学的不断进步和发展,基于脑科学的学习研究取得了长足的进步,尤其是在学习与记忆机制的研究方面积累了不少资料。
本文在简要介绍近年来脑科学中关于学习研究的基础上,探求其对当前我国教育实践的启示。
1 脑科学中关于学习的研究脑科学关于学习的研究是个富有诱惑力的科学研究课题,研究者们从不同的层面进行研究,积累了许多科学事实。
1.1 脑是学习的基础1.1.1 学习的脑功能定位条件反射理论已经对大脑皮层与学习的关系进行了一定的解释,近些年来,研究者运用脑外科切除手术和对病人的临床观察发现,尽管学习与记忆涉及到了整个脑的广泛区域,但海马、大脑联合区的区域与学习和记忆的关系更为密切:(1)额叶皮层:额叶与时间、空间的复杂整合学习有关,研究表明有额叶损伤的病人可能出现以下三种情况:抽象思维能力改变;无法利用经验计划和解决问题;思维僵化。
(2)海马:海马是将短时记忆转换成长时记忆的通道,主要功能是登记和暂存信息,将构成记忆的各元件联系在一起形成新记忆。
(3)前扣带脑皮层:美国科学家们确定前扣带脑皮层是人脑中负责存取长期记忆的区域。
1.1.2 学习的神经生化机制目前,学习与记忆的神经分子生物学基础方面的研究主要集中在四个方面:(l)蛋白质:与学习记忆相伴随的是某种蛋白质增加,并有新的蛋白质产生。
如果抑制蛋白质的合成,动物学习和记忆效果也将受到影响。
(2)RNA:实验证明,神经元内部的mRNA通过对酶的控制,决定着突触部位神经递质的释放和控制合成相应的蛋白质,从而影响个体发育过程中经验和行为的获得;(3)神经肽:临床研究发现:AVP 有加强记忆、抗遗忘的长期作用;生长抑素(SOM)可增强海马的LTP,对学习记忆有易化作用;SOM还参与了条件性反应的形成和信息的储存,在学习记忆过程中发挥着重要的作用;(4)神经递质:应用拟胆碱药可显著增强学习记忆能力,相反,中枢胆碱受体阻断剂——东莨菪碱可阻抑习得性LTP的形成,促进已形成的LTP的消退,从而引起记忆、识别能力明显减弱。
思维的启示脑科学对教育的启示思维的启示:脑科学对教育的启示随着脑科学的发展,越来越多的研究表明,人类的大脑是一个复杂而神奇的器官,它不仅决定了我们的认知能力和思维方式,也影响着教育的效果与方法。
本文将探讨脑科学对教育的启示,并提出一些相应的教育方法。
一、了解脑科学的基础原理有助于教育对于教育工作者而言,了解脑科学的基础原理是非常重要的。
脑科学告诉我们,人的大脑在不同阶段有不同的发育特点,这意味着我们需要根据学生的年龄和脑发育情况来设计相应的教育内容和方法。
比如,在学龄前阶段,孩子的大脑发育较快,更加注重感官刺激和体验,因此可以通过游戏、互动来进行教学,在培养学生兴趣的同时提高他们的学习能力。
二、利用脑科学研究成果改进学习方法脑科学的研究还告诉我们,人的大脑在学习过程中更加注重情感和认知的综合作用。
因此,我们可以利用这一原理来改进学习方法。
传统的教学方法往往注重于知识的灌输和记忆,而现代的脑科学研究则提倡以问题为导向的学习方法。
在这种学习方式下,学生在解决问题的过程中会激发出更多的思考和创造力,并且更容易记住所学的知识。
三、关注学生的情感与注意力脑科学的研究表明,情感和注意力对于学习的效果有着重要影响。
在教育过程中,我们应该注重培养学生的情感和注意力,为他们创造一个积极、有吸引力的学习环境。
这可以通过设计一些趣味性的教学活动,运用多媒体技术来提高学习效果。
此外,教育者还可以通过与学生建立良好的关系,给予积极的反馈等方式来提高学生的情感投入和注意力。
四、多种感官刺激有助于记忆脑科学的研究发现,人的大脑对于多种感官刺激的接受能力较强。
因此,在教育过程中,我们可以利用多种感官刺激来帮助学生记忆知识。
比如,在教学中可以运用图片、视频、声音等多媒体技术,使学生接触到更多种类的信息,并且通过不同感官的参与来加深他们对知识的记忆。
五、鼓励学生的自主学习和创造力脑科学的研究表明,人的大脑对于自主学习和创造力有着天然的倾向。
日本高等教育的现状和发展趋势1. 引言1.1 日本高等教育的现状和发展趋势日本高等教育的现状和发展趋势在近年来备受关注。
随着全球化的趋势不断发展,日本高等教育也面临着许多挑战和机遇。
这些挑战包括教育制度的改革、大学排名的竞争、国际化和留学生数量的增加、技术与创新教育的重要性以及职业教育的重要性。
日本政府也制定了一系列政策来应对这些挑战,加大对高等教育领域的投入,促进高等教育与社会的深度融合。
未来,日本高等教育将继续朝着更加国际化、创新化和职业化的方向发展,不断提升教育质量和水平,为学生提供更好的学习环境和发展机会。
高等教育的发展将对整个社会产生深远影响,推动经济增长和社会进步。
在这个过程中,政府政策和投入将起到至关重要的作用,引导和支持日本高等教育的持续发展。
2. 正文2.1 教育制度与特点日本的高等教育体系由大学、学院和专门学校构成,其中大学是最主要的学府。
大学通常有学部和研究生院,学生可以选择不同的专业和课程。
日本的高等教育制度以综合大学为主,涵盖理工科、医学、文学、经济等多个领域,提供全面的教育培养。
日本的高等教育注重理论与实践相结合,注重培养学生的专业知识和实际技能。
学生在大学期间不仅需要学习理论知识,还需要参加实习和实践活动,培养实际工作能力。
日本的高等教育强调自主学习和研究能力的培养,学生需要自主选择课程和研究方向,积极参与学术活动。
日本的大学教育注重学术研究与创新,鼓励教师和学生进行科研项目和学术合作。
许多大学设有研究机构和实验室,提供先进的设备和资源,支持科研活动的开展。
学生在大学期间不仅可以获得专业知识,还可以参与教师的研究项目,培养科研能力。
日本的高等教育制度注重专业教育和学术研究,注重学生的综合素质和实践能力的培养。
教育体系完善,教学质量高,培养了大量优秀人才,为日本的社会经济发展做出了重要贡献。
2.2 大学排名与竞争大学排名与竞争在日本的高等教育领域中扮演着非常重要的角色。
脑科学的新进展带给学前教育的启示随着脑科学的不断发展,我们对人类大脑及其功能的理解也越来越深入。
这些新的认识和进展对于学前教育提供了重要的启示。
本文将详细介绍脑科学的新进展,并探讨其对学前教育的影响和启示。
第一部分:脑科学的新进展1.大脑的可塑性过去,人们普遍认为大脑在成年后就基本固定不变了。
然而,脑科学的研究发现,大脑具有很强的可塑性,即大脑可以根据环境的刺激和经验进行结构和功能的改变。
这意味着学前儿童的大脑正处于高度塑造期,环境和教育的刺激对他们的大脑发展具有重要的影响。
2.注意力和集中力脑科学的研究发现,注意力和集中力是学习的基础。
儿童的集中力水平与他们的学习和认知能力密切相关。
因此,在学前教育中,要注重培养儿童的注意力和集中力,通过各种游戏和活动来激发他们的兴趣和主动性,提供适度的挑战和刺激。
3.情绪和学习脑科学的研究发现,情绪对于学习和记忆有重要影响。
积极的情绪可以促进学习的吸收和记忆的保持,而消极的情绪则会干扰学习过程。
因此,在学前教育中,要注重创造积极的学习环境和良好的情绪氛围,帮助儿童建立积极的情绪体验和情感调控能力。
4.多感官体验脑科学的研究发现,人类大脑对多感官刺激有较强的响应和记忆。
因此,多感官体验可以增强学习效果。
在学前教育中,可以通过视觉、听觉、触觉等不同感官的刺激,提供多样化的学习体验,帮助儿童更好地吸收和理解知识。
第二部分:脑科学的新进展对学前教育的启示1.个体化教育由于大脑的可塑性,每个儿童的大脑都具有独特的特点和潜力。
在学前教育中,我们应该注重个体化教育,根据每个儿童的兴趣、能力和发展特点,提供个性化的教学方案和资源,帮助他们充分发展潜力。
2.游戏和互动游戏是儿童学习和发展的天然方式,也是一种高效的学习方式。
在学前教育中,应该充分利用游戏和互动的教学方法,通过各种富有趣味和挑战的游戏活动,激发儿童的学习兴趣,培养他们的创造力和问题解决能力。
3.强调情感教育由于情绪对学习的重要影响,学前教育中应该注重情感教育。
人类脑科学的研究进展与展望随着科学技术的不断进步,人类对于这个世界的认识也在不断地深入。
其中,人类脑科学的研究是一个重要的领域,它关注的是人类大脑的结构和功能,并通过各种科学技术手段来研究人类脑的神秘之处。
本文将讨论人类脑科学的研究进展与展望。
一、人类脑科学的研究进展1. 神经元的研究神经元是大脑的基本结构单位,是人类认知活动的物质基础。
在过去的几十年里,神经元的研究获得了长足的进展。
例如,科学家们利用电生理学、生物化学和免疫学等手段研究神经元的信号传导机制、代谢机制和认知功能,揭示了神经元的多样性和功能的复杂性。
2. 大脑结构的研究大脑是人类认知的中心,也是人类最神秘的器官之一。
通过神经影像学等技术手段,科学家们可以观察到大脑在不同情境下的神经活动和代谢情况,并且对大脑的结构和功能进行了深入的探究。
神经影像学技术的发展为神经科学研究提供了一种全球性的思考方式。
研究发现,大脑对于人类的认知和生理活动都具有重要的作用,同时也揭示出了大脑结构和功能的异质性、非线性和动态性。
3. 记忆、情感和意识的研究记忆、情感和意识是大脑活动的核心部分,研究它们也一直是神经科学的重点。
科学家们通过神经影像学、神经电生理学和生物化学等手段,发现记忆、情感和意识在大脑神经元之间的广泛联系和相互作用,这一发现对于我们理解人类认知和行为的机制非常重要。
二、人类脑科学的研究展望1. 神经形态学的进一步研究随着电子显微镜和光学显微镜等技术手段的不断发展,神经元的形态学结构逐渐变得清晰。
未来的人类脑科学研究需要进一步深入研究神经元的形态变化、神经元型态分子机制研究,形成新的细胞分类法,并建立多个动物神经元数据库,支持神经形态学研究以及其他的研究工作。
2. 认知性疾病的研究认知性疾病,如老年痴呆,是一种以认知能力下降为主要表现的疾病,给患者自身和家庭带来了沉重的负担。
随着年龄的增长,认知功能逐渐下降,有关认知性疾病的研究变得越来越重要,如何预防和治疗这些疾病将是未来研究的一个重要方向。
脑科学研究婴儿早期教育研究的启示脑科学研究婴儿早期教育研究的启示脑科学的研究涉及到三方面内容:怎么样理解脑?怎么样保护脑?怎么样开发脑?早期教育的体制涉及到早期教育的两个部分:一个是正常儿童早期教育,另一个是特殊儿童早期教育,也就是残疾儿童,当然特殊儿童也包括残疾儿童、超常儿童和有行为和情绪问题的儿童,当然也涉及到非早期教育的一些其他问题。
我谈两方面问题:一个是脑科学目前在研究方面主要缺哪些成果?也就是对人脑奥秘的解读达到哪一种水平;第二个问题,脑科学为早期教育提供了哪些启示。
随着科学技术的不断发展,人类对自身,尤其是对大脑的了解日益深入。
近30年来,脑科学研究领域新的发现接踵而至,新的成果不断涌现。
这些必将深刻地改变我们以往的儿童观、教育观,并使我们有可能把教育的实践建立在更加科学的基础上。
文章从三个方面论述了脑科学研究新成果将对我国学前教育继续深入发展的启示。
第一部分:由于没有及时吸纳现代脑科学研究的最新成果,缺乏该领域新理论的有力支持,现行的学前教育不可避免地常常出现理论上陷入难以自圆其说的困难境地,实践中出现种种弊端、漏洞。
揭示了尽快吸收并普及脑科学研究最新成果的必要性和紧迫感。
第二部分:以回顾与教育有关的脑科学研究发展历史为背景,重点介绍了近30年来与教育有关的现代脑科学研究的最新成果:①脑科学研究深入到细胞和分子水平。
②从左右脑分工到用整和的观点认识脑功能。
③脑发育关键期得以科学监测。
④脑功能开发有了更科学的内涵。
第三部分:在第二部分的基础上,文章从学前教育的地位和作用、培养目标、教育内容、教育方法、教育评价及教育体系等几个方面,对我国学前教育借鉴现代脑科学研究最新成果进行了重新构建,提出了自己的设想。
一、关于脑科学研究的历史及现状(一)人类对大脑的探索经历了漫长的岁月,早在公元前600年古希腊哲学家和生理学家阿尔克迈翁就得出了脑是智力的器官的结论,并指出人脑具有理解能力。
公元前3世纪,希腊解剖学家、生理学家与医师希罗菲卢斯认为脑是神经系统的中心并具有思维的功能。
日本高等教育的现状和发展趋势随着日本经济发展和全球化的趋势,日本高等教育也在不断变革和发展。
本文将探讨日本高等教育的现状和未来发展趋势。
1.高等教育覆盖率较高在日本,高等教育的覆盖率较高,大学及其以上学历的人数占总人口的比例已经超过50%。
2.大学专业设置多样化目前日本大学的专业设置较为多样化,从文理科到工学、商学、医学、法学等各个领域都有涵盖。
3.教授与学生的互动较少日本的高等教育中,教授与学生的互动还比较少,教授通常是授课,学生听课。
老师和学生之间的交流在很多情况下是不充分的。
4.国际化程度有限尽管日本有很多国际知名的大学,但是整体上来说,日本高等教育的国际化程度还比较有限。
5.大学入学考试依然占主导地位日本大学入学考试仍然占据主导地位,大多数学生都会参加入学考试,且大多数学校的招生标准都是以考试成绩为主要依据。
1.提高教师的教学质量和学生的创新能力未来,日本的高等教育需要提高教师的教学质量,增强教育引导力,培养学生的创新能力和实际应用能力,以满足社会需求。
2.推进大学国际化在国际化的大环境下,日本的高等教育需要加强国际交流和合作,吸引更多海外学生和教职员工,提高学校的国际化程度。
为了提高学生的学习效果,日本的高等教育需要加强教授与学生之间的互动,提高教师的沟通和引导能力,让学生更多地参与到课堂活动中去。
4.改革入学考试制度日本高等教育需要逐步改革入学考试制度,降低入学考试的权重,增加高中阶段实际表现和能力测评的权重,以支持更多具有实际能力和非常规教育背景的学生进入高等学府。
5.加强高校与行业的联系为了更好地适应未来的社会需求,日本高等教育需要加强与行业的联系,增加实习机会和产学研合作,培养更多符合市场需求的人才。
总之,未来日本高等教育需要更加适应社会需求、推动创新发展、加强国际交流和合作,为日本经济和社会的发展做出更大贡献。
日本高等教育的现状和发展趋势日本高等教育的现状和发展趋势日本的高等教育体系一直以来都享有很高的声誉。
该国的高等教育以大学为主,同时也包括专门的学院和职业学校等其他类型的高等教育机构。
日本的高等教育体系在培养高素质人才、推动科学技术创新和促进社会和经济发展等方面发挥着重要作用。
以下将对日本高等教育的现状和发展趋势进行探讨。
日本高等教育的现状是多元化和国际化的。
在日本的高等教育体系中,既有国立大学,也有私立大学,还有公立大学和独立行政法人等。
无论是在大学规模还是专业设置上,日本都有非常多样的选择。
日本的高等教育也十分注重国际化,吸引了大量来自世界各地的国际学生。
日本高等教育体系也存在一些问题和挑战。
首先是招生竞争激烈。
由于日本高等教育的名校资源有限,导致大学招生变得非常竞争,很多学生只能通过备考和考试来获得进入名校的机会。
其次是就业率问题。
尽管日本的高等教育水平较高,但是在当前的经济形势下,大学生就业形势不容乐观,很多大学生面临就业难的问题。
面对社会和经济的快速变化,高等教育也需要及时调整和改革,以适应新时代的需求。
为了应对这些挑战,日本的高等教育也在不断发展和创新。
首先是加强与企业的合作。
为了增加学生的就业竞争力,很多大学和企业之间建立了合作项目,通过实习和就业指导等方式提高学生的就业能力。
其次是加强国际合作与交流。
日本高等教育机构积极与国外机构合作办学,吸引更多的国际学生和教师来日本学习和工作。
日本也通过改革课程设置和教育方式,培养具备创新精神和实践能力的人才,以适应经济和社会的变化。
日本的高等教育体系一直积极推动科学技术创新和社会经济发展,但也面临一些挑战。
为了应对这些挑战,日本高等教育正在进行一系列的改革和创新,以提高学生的就业竞争力和培养更多适应社会需求的人才。
日本也在加强国际合作与交流,提高国际化水平。
相信随着时代的发展和需求的变化,日本的高等教育将继续取得更大的进步和发展。
小泉英明谈脑科学与教育◇贾志勇肖彤岭编译编译者按:小泉英明先生是日本物理学家和脑科学家,1971年毕业于东京大学,1976年发明了偏光原子吸收测定法,获理学博士学位。
小泉英明先生还发明了现在医院及实验室使用的核磁共振仪,最近又发明了可以在教室里测试大脑活动的光导测试仪。
小泉英明先生目前从事脑科学与教育的研究,现为日本“脑科学与教育”研究总课题组组长。
2005年6月,小泉英明先生应我国中央教育科学研究所邀请,以“脑科学与教育———尖端研究与未来展望”为题,作了学术报告。
经小泉英明先生同意,现将该报告整理发表,供同行参考。
一、要素还原与要素融合我们在讨论脑科学与教育研究的时候,需要探讨以下几个问题。
1.要素分解现代科学技术的迅猛发展,实现了人类现代化社会的夙愿。
可是,人们又开始担心,现代化的发展,是否与人类的可持续发展相协调?现代的科学方法倡导的是要素分解。
基本方法是将有关要素不断地进行分解,将原来不清楚的要素最终全部清晰化,从而找到事物的差异性。
现在的科学领域都是按照上述的方法开拓的,从而迎来了20世纪科学技术的高速发展。
但是,需要我们思考的是,如果无限度地使用要素分解的方法,是否会割断事物之间的相互联系。
例如,医学界中的“脏器医学”,按照不同脏器分为诸多专门学科,结果,神经外科的大夫对于头以下的部位所知甚少,心脏外科大夫、神经外科大夫以及肝脏大夫,他们之间研究的内容与方向也各不相同。
这向我们提出了一个十分重要的问题,难道病人身体中的“病”也是那样严格分科的吗?2.要素还原所有的科学技术领域都会出现上述医学界的问题,所以,将专业领域的方方面面统筹好,是一件非常困难的事情。
但在21世纪,我们需要各个领域通过架桥达到相互融合的目的。
也就是说,将不清楚的事物通过分解探寻根源之后,再次还原,以便我们更清楚地认识事物的本质,从而进行新的综合。
实际上,这就是法国哲学家笛卡尔提出的“还原法”和“综合法”。
笛卡尔在书中写到:“这种方法是有顺序的,最初是要素还原,当要素明确后,就要进入综合时代。
脑神经科学的最新研究进展近年来,脑神经科学的发展一直在不断地推进着,为了更好地研究人类大脑的神奇之处,科学家们也在进行着各种各样的探索和实验。
在这篇文章中,我们将探讨一些脑神经科学最新的研究进展,并探讨这些研究对于我们了解大脑的运作机制以及神经系统相关疾病的治疗方案的贡献。
一、光遗传学技术光遗传学技术是脑神经科学中一个十分重要的技术,它使得科学家们可以通过光控制脑细胞的活动。
这项技术最早出现在2005年,随着技术的进步,光遗传学技术也不断发展着。
现在,科学家们可以使用此技术更精准地控制神经元的活动,这也为我们了解神经元的功能和神经网络的构建提供了新的方法。
例如,科学家们可以使用这种技术来研究引起精神分裂症和抑郁症等疾病的神经元网络。
实验表明,于大脑皮层特定区域内激活神经元会引起联想记忆的生成,这也提供了理解健康神经网络和神经系统疾病发生的机制的新途径。
二、海马回神经元的新功能发现海马回是一个重要的脑区,负责短期和长期记忆的储存和提取,也是我们理解认知功能的重要领域。
在最近的一项研究中,科学家们发现了海马回神经元的新功能。
他们发现,海马回神经元的活动可以引起醒目控制运动的改变,在一定程度上控制大动物的行动。
实验发现,科学家们在啮齿动物和猴子脑中发现了一种叫“位置-速度-加速度”的从古老的脊髓控制运动运动控制器复用了海马回神经元的老功能,这表明,海马回除了储存记忆之外,还可能有其它重要的功能。
三、自闭症的新研究自闭症是一个神经发育性疾病,影响人类的社交互动和口头和非口头交流。
最新研究表明,自闭症可能与大脑中的“断路器”有关。
这项研究使用小鼠模型进行实验,发现自闭症小鼠的切除焦距连接层可以恢复其尽管却均相同属于较精细的运动和语音方面的能力,同时也恢复了他们的社交行为。
同时,科学家们还发现这一过程有助于充分发育的大脑神经元进行接触的新连接。
这项研究的结果为自闭症的治疗开辟了新思路,为神经系统相关疾病的治疗带来了新的机遇。
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个发达国家的极大的关注。
美、欧、日的一些脑科学家形成三个研究分工与合作组织。
美国重点研究言语和脑的关系,欧洲重点研究算术、数学和脑的关系,日本则主要承担了终身学习和人的观察力、记忆力和“意欲”等方面的脑与教育结合的研究。
这个年次论坛会的全体的主题是“安全、平等、教育、成长”。
美国总统夫人在基调演讲中说:虽然这4个主题每个都很重要,但教育是其它3个的根本,对教育的投资也与构筑强健的经济系统组织有密切的联系,而且也明确提出了“教育”是美国布什总统政权的最优先进行的课题之一。
英国政权主张的“优先顺序从1到 3位全是教育”是很有名的,美国也在科学技术的范围里加入学习和教育研究,在美国科学财团(NSF)的2003年预算申请里面优先顺序的第三位是学习研究,也就是说优先的研究课题为1.信息科学技术2.纳米科学3.学习科学。
而且以美国卫生研究所(NIH)的NICHD和美国环保局(EPA)为中心,开始准备了世界儿童的学习(NCS)计划。
这个计划的概要是:从2006年开始研究10万人规模的大型研究(cohortstudy把固定的统计对象群体定期观察的研究方法),将科学性的阐明“儿童的发育与环境的影响”。
另外一方面是学术性的潮流连续产生。
罗马法王厅科学学会(PAS)是2003年迎接成立400周年的世界最古老的科学学会,会员约日。
名,其中约30名是诺贝尔奖的获得者。
在这个科学学会400周年纪念讨论会选择了最适合的题目就是“脑·心,教育”,纪念出版论文集的同时也准备成立其国际学会。