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儿童情感能力的培养 东南大学学习科学研究中心主任 中国工程院院士 韦钰 情绪、情感和它们在脑中的处理系统 脑的高级功能包括认知（注意、学习、记忆）情感、思维、决策，外化的如人格、行为、语言等。情绪（emotion）是一种复杂的心理状态或过程，目前科学界还没有对情绪的定义取得一致的意见，许多研究情绪的科学家认为应该把情绪事件中自动反应的部分称为情绪，或初级情绪，而与其相联的带有主观的，或是经验性的部分称为感情(feeling)。人因内、外部刺激而引起情绪状态之后，会因之而产生带有性格特点的生理状态的改变，感情则定义为由这种生理状态改变而引起的精神上的表现，是感情影响着人的决策和人际交往《1》。与情感相关的术语还有激情(passion)、情感的表达（express）和心情（mood）。心情是一种温和的、变化缓慢的情感状态，也有人称它为第三种情绪。 由于受西方哲学思想影响，在以西方脑科学研究为主导的神经科学研究中，长期以来十分重视对认知的研究，而忽略了对情感的研究《2》。近年来，随着脑科学的飞速发展以及对脑功能的深入研究，人们越来越清楚的认识到研究情感的重要性。已经认识到，发生在我们大脑中的认知和情感两个过程构成了我们精神生活的主要基础，认知和情绪之间的协调决定了每个人的性格和特点，我们的情绪是我们智慧，道德和自尊的基础，是创新的驱动力，因为所有精神的高级功能都需要情感的伴随，或是认知和情感共同协调产生的思维与决策《3》。情感是影响人们生活质量和活动范围的核心因素，也是许多暴力和精神疾病的成因《4》。因此，一些神经科学家提出了情感神经科学（Affective Neuroscience）这样一个前沿的研究领域。 到目前为止，研究的资料已经揭示与情绪和感情有关的脑区和神经回路。处于颞叶部位边缘系统中的杏仁体被称为是情绪的发动机和计算机，特别对恐惧情绪的产生起着关键作用。杏仁体是一个很复杂的功能核团的组合体，它和海马、嗅觉皮层共同组成边缘系统的主要部分。外部刺激到来时，分两条通路到达杏仁体。一条是直接的快速通道，刺激源---丘脑----杏仁体的侧核；另一条是丘脑---皮层----杏仁体侧核。杏仁体投射到很广大的脑区，影响注意、记忆和决策等。从杏仁核的输出投射到脑干等处，引起身体各部分的应激反应，包括动作、交感系统、副交感系统、激素分泌系统和神经递质分泌系统。《5》。其他，如眶前额皮层、脑岛皮层、前扣带回、后扣带回等对情绪的过程都是重要的。 正电子成像揭示《6》边缘系统（海马体，杏仁体）以及位于前颞叶的副边缘区（前颞叶皮层和副海马回）都公认是参与情绪处理的部位。它们主要是参与对外部感知的刺激，而较少的对认知刺激（或许还有内部的感知）产生反应。这些区域接受来自多种感觉联合区来的投射，特别是参与对具有情绪意义的外部的感觉刺激的评价。这些区域（或许还有其它的与感觉联合区有关的区域）是外部的警觉中心，提供每个人有关外来危险的警告。相反的，另一个副边缘区----前脑岛区似在处理痛苦的刺激，对内部的感觉以及体内的变化作反应，参与负面情绪的评价过程。在正常参与性焦虑、回忆焦虑时，都发现此区域的血流增加。它可以看成是对体内存在危险的内部报警中心。丘脑参与情绪处理和情绪的类型、情绪的评价、情绪刺激的性质都无关。前丘脑也许以某种形式参与了情绪表达的整合。 和丘脑一样，中侧前额皮层（Medial Prefrontal cortex）的参与也和情绪的性质无关。主要参与情绪的有意识的经历，抑制过于强的情绪和情绪表达，或监视自身的情绪状态，以作出适当的决策。和背外侧前额皮层一样，中侧前额皮层也属于工作记忆区，它参与有意识的情绪体验，和情感的产生有密切的关系。 脑中有一个特定的感觉联合区。它包括前扣代回、中侧前额皮层、尾核、小脑蚓部、和中脑区。在正常和病态的焦虑中这个区域都参与了情绪的处理。前扣代回，中侧前额皮层参与了对痛苦情绪状况下，如焦虑和疼痛，注意和行为反应的有意识的经历。小脑蚓部参与对痛苦情绪的行为反应（即焦虑的面部表情，肌肉紧张、对反应作准备的体态，控制逃离现场）或对焦虑的认知过程。丘脑和尾核区是基底节—丘脑—额皮层回路的一部分，该回路以某种方式参与了焦虑的整合表达。 不管在正常人或是病人的脑中，都可以看到有许多区域参与了情绪的处理。像情绪这样一种脑的高级功能，不会像颅相学家认为的那样，在脑中存在一个简单的情绪中心,也不能简单地认为右脑负责情绪，因此认为实施素质教育就要开发右脑。我们应该认识到，在产生多层面的情绪反应时，大脑里有多种的、分层的、分布于脑的不同部位的过程参与，对这方面的研究还在进行之中。 脑中的神经递质和调质对情绪回路有很大的影响，典型的有5－HT、多巴胺、去甲肾上腺素等。应激状态下杏仁体中核的输出直接影响丘脑－垂体－肾上腺激素分泌系统，长期慢性的压力过大，会影响儿童认知的发展。 人脑中与情绪有关脑区的发育在出生后的第一和第二年十分关键《7》。婴儿的依恋情结（Attachment）是人一生中最强烈的三种感情之一，对儿童以及成年后的心智发展有重要的影响。 气质、性格和情绪能力 人的气质是指和生物学基础密切相关，早期获得，较长期存在，而对人有较重要影响的行为和情绪反应。性格是比较稳定的个性的总和，可以认为是在气质基础上发展而成的。 情绪能力可以看成是社会能力的基础，它意味着能正确地了解和控制自己的情绪，理解他人的情绪，并能依据这种认识引导自己的思维和行动。大致可以把情绪能力分成五个范围： -----正确的估价自己：能觉察和正确地认识自己的感情。 -----控制自己的情感：使其适当、分析它的起因、找到办法来处理自己恐惧、焦虑、愤怒和悲伤等情绪。 -----激励自己：能克服自己的自满和迟疑、调动自己的情绪去达到某一个目的、能较持久地保持这种动力。 -----能了解别人的情感：对别人的情感和利益具有敏感性并能理解别人的观点；欣赏不同人对事物不同的认识和感情。 -----善于处理人际关系：能掌握别人的情绪、社会能力和社会技巧。 研究表明：儿童时期具有的情绪能力，而不是他们的IQ，是他们以后生活中能否成功的最好预示《8》。但是，目前正规的教育和大部分的家长们，强调的是认知能力，忽略了情绪能力培养的重要性。有时不仅是忽略,而且常常出于善意而伤害，这就更使我们关注有关情绪的研究和儿童情绪能力的培养《9》。 哈佛大学著名的心理学家Kagan的研究把儿童按气质分成两类，内向的(inhibited)和非内向的（uninhibited）《10》，或者简称为羞怯的或粗放的孩子。在遇到陌生的人、地方、事件时，内向的孩子最初反应是拘束、逃避和忧伤，因为他们的边缘系统容易被不熟悉的事件唤起。而非内向的孩子则具有不同的边缘系统唤起的状态。影响他们激活阈值不同的原因是他们继承了特定的神经递质状态。Kagan将美籍华人家庭的孩子和高加索家庭的孩子作对照，他们发现美籍华人的孩子较多属于内向型的。四个月时已可鉴别出他们对不熟悉的视觉、听觉和嗅觉刺激产生四肢扑打和哭的反应。他的研究主要是基于对行为的直接观察，并认为人和动物不同，可以有不同的“害怕”的状态。 美国哈佛医学院的Carl E. Schwartz等发表了他们用功能核磁共振图像研究的结果《11》。他们研究了内向型和非内向型婴儿成年后，其杏仁体对新奇事物的反应。他们的研究结果支持了先前Kagen的预测：婴儿可以分成内向和非内向两大类，其杏仁体对新奇事物的反应可能是脑中构成他们气质区别的基础。受试者是平均年龄为21.8岁的22位右侧手的成年人。当他们两岁时，其中的13人被分类为内向型婴儿；而另外的9人被认为属非内向型。受试者在注视熟悉面部时，杏仁体的激活没有区别.而在注视不熟悉的面部时，两岁时被认为是内向型婴儿的成年人，其左、右杏仁体的激活明显增大，而另一组的人却没有明显改变。反复实验证明在左、右杏仁体的激活没有区别。 内向型的儿童长大以后容易患上社交恐惧症。受试着中有两人被诊断为患有一般性社交恐惧症，他们的信号改变和其他的同属内向型的人不同。即使将他们的数据去除后，上述结论也没有改变。这说明这两组人大脑中杏仁体反应模式的不同，但这并不意味着就是患有精神疾病的特定标志。这种区别只时表示一种气质的倾向，一种素质。 先天的生物基础和后天的教养会形成人的性格。Davidson提出了人们具有不同的情感类型(Affective style).他认为: 情感类型是指不同的个人在情绪反应和调节上固有的差别。这是一个习惯用语，它意味着某种涉及范围广泛的处理过程。在这个过程中，每个人面对情绪刺激事的反应，具有性格特点的心情，以及与情感有关的认知过程单个或相互协调而组合地在起作用。他把人的情感类型分成进取型的(Cheerfulness)和退缩型的(fearfulness)两类,，并在EEG测试中发现了前额皮层激活的不对称性,并提出了脑中更复杂的处理回路,其中前额皮层和前扣带回的作用明显占到主要地位，强调了情感类型的生物学基础,以及神经回路的可塑性,这就意味着后天教育在形成性格上的重要性《12，13》。 基因和教养 人的性格与先天和后天关系的争论已长期存在。现在认为先天的基因和后天的教养在一个复杂的、动态的、相互作用的过程中对人的脑产生影响，因为脑具有可塑性，脑在分子、细胞组织、连接回路、神经递质等方面发育和发生变化，从而影响人的行为。 MAO 基因就是一个很好的例子。MAOA基因位于X染色体上，负责编码产生MAOA酶。这种酶可以调节神经递质如：去甲肾上腺素(NE)，5-HT和多巴胺(DA)在突触处的活性，去除过剩的神经递质，以保持功能神经元之间通讯的稳定。动物实验和对人的研究已经表明：MAOA表达低，NE、 5-HT、 DA 的水平就高，这样的人具有暴力倾向的比例较高。动物实验证明：在动物生命的早期，如果受到粗暴的对待，比如母爱的剥夺、同伴的欺压等，将会改变NE, 5-HT, DA神经递质系统的状态， 这种变化会持续到成年，并显示出进攻的性格的倾向。对人类的研究也表明NE, 5-HT活性的改变和进攻性行为有联系。 “科学”1993年6月期，报道了一个荷兰的家族的情况。这个家族中的几个男性MAOA基因缺损，在他们的脑脊液中没有找到MAOA，他们都有暴力倾向。但是这样的家族很罕见，以后没能再发现类似的家族。为了在更大的人群中找到证据，Moffitt 和Caspi 的梯队从新西兰一项研究工作中取得了样本《14》。新西兰的这项研究始于1972年，是一项多学科的健康与发育研究项目。在这项研究中，从各个阶层选择了1037名研究对象，其中52%是男性。对其中的96%的人群，分别在它们3、5、7、9、11、13、15、18、21、直至26岁的社会行为进行了评测。Moffitt等从其中选了祖父母和外祖父母都是白人的442个研究对象， 他们发现，幼年期受过严重虐待的儿童，与没有或很少受过虐待的儿童相比，成年以后更多的呈现反社会的行为。这种虐待也包括在成长过程中父母喜怒无常、强迫性教养和惩罚性教养。幼年时受到虐待，同时具有低活性MAOA基因类型的男性这种暴力倾向就更明显。有55名男姓在幼年期受过中等或是严重的虐待，而且也同时具有低活性的基因类型，他们在被研究的人群中占到总人数的12%，在成人后（26岁左右）产生的暴力行为占所有被研究人群产生的44%。他们在成年后被认为具有不端行为的比例，与同样在幼年期受过虐待，但具有高活性基因的人群高出两倍。 这个研究揭示了基因影响了儿童对社会环境的敏感性。低MAOA活性对幼儿特别成问题，因为那时MAOB,MAOA的同一种族体较少，无法补偿MAOA的不足。幼儿在这时最易受伤害。 这个研究梯队同时指出：社会的环境是十分重要的。那些具有低活性基因的人群，如果在幼年期没有受过虐待，成年以后的反社会倾向的比例并没有显示增高。 总之，情绪与基因及经历有关，特别是婴幼儿期的经历。情绪与基因有关，估计40%以上的基因和脑有关。我们研究中心建立了和情绪有关的300多种基因的基因库。这方面的研究还会继续,但是今天我们谈论用改变基因来控制人的情绪还为时过早. 而情绪和经历有关，特别是婴幼儿期的经历，这是我们教育工作者、家长和社会能有所作为和应该有所作为的领域。在悲哀、快乐、愤怒、害怕、惊讶、厌恶六种基本情绪中。害怕是构成气质倾向的基础，而快乐是可以在一定程度上缓解内向气质负面效应的正面情绪。我想这就是提倡在婴幼儿时期注意依恋情结，给幼儿以稳定的、充满关爱的成长环境。在儿童期遵照脑发展的自然规律《15，16》，提倡尊重儿童主动性的“快乐教育”原因。 “做中学”科学教育和儿童情绪能力的培养 做中学”科学教育（Hands on Inquiry Based Learning on Science and Technology）由国际诺贝尔物理获得者勒德曼在上世纪80年代首先倡议，并在美国芝加哥成功的实施，尔后被美国编写国家科学教育标准时采纳。1995年由法国诺贝尔物理奖获得者沙贝克引入法国，在法国得以成功推广，1999年开始法国教育部决定在法国全国推广。国际科学联盟（ICSU）自1994年开始就组织了科学能力建设委员会，以在世界范围内推动这一重要的改革。2003年12月世界上69个科学院在一份联合声明上签了字《17》。2001年由中国教育部、中国科协共同发起，正式在四个城市部分幼儿园和小学校中启动，2003年11月推广至16个城市《18》。 在“做中学”科学教育中，孩子们亲历对自然现象观察和科学发现的过程：提出问题、设计试验、动手做试验、观察记录、解释讨论、表达陈述。“做中学”科学教育在这种教育过程中提供了一种科学的社会实践环境，不仅有利于儿童语言、认知建构的发展，还特别有利于儿童情绪能力的培养，如激发学生学习的主动性，唤起他们的好奇心，使他们从小有科学的态度，尊重事实，尊重别人，学会和别人合作.培养他们的批判思维等。 评估和实践已经表明“做中学”科学教育有利于儿童认知建构和情绪能力的培养。目前，国际上和国内都正在组织进一步研究和推广工作。 东南大学学习科学研究中心建立的儿童情绪研究平台 从以下几个方面可以对情绪和情感进行评估和监测： 生理事件 内脏（平滑肌和腺体） 心血管系统、汉腺、泪管 面部肌肉性状 皱眉肌、颞肌、咬肌、颧面肌 呼吸系统 内分泌和免疫系统 脑的基因和结构 语言事件 表达性语言 评估性的表述 社会交往 行为事件 直接采取行动 任务的提升和放弃 鉴于儿童情绪能力培育的重要性，结合“做中学”科学教育改革推进中评估的需求。在教育部支持下。东南大学于2002年6月正式成立了学习科学研究中心。中心经过两年的工作，初步建立了与脑科学有关的学习科学研究平台，从基因芯片检测、生物信息学和信息库、脑图像、生理和心理情感信息的检测与评估等各方面展开了针对我国儿童气质特点的情感发展分析和教养政策研究。在和情绪有关的基因库建立，MAO基因检测，儿童情绪生理信息收集和鉴别，面部情绪识别等各方面都有不少进展，为我国开展这方面的研究奠定了较好的基础《19》。 目前，对情绪脑的研究还处于初始阶段。随着对有关人格、气质神经基础知识的进一步了解，将能发展出新的培育情绪能力和自我控制的方法，以建立一个同时能提高认知能力和情绪能力的教育系统，特别是幼儿早期教育。 参考文献 1. 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