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学习和脑功能的关系

 艾先强 2020-06-09

为提升你的学习力而写

目标是每篇为你赋能,本文编号19

每个人都有一个觉醒期间

迟早和彻底不彻底决定了他的命运。

                                   ---《平凡的世界

学习和脑功能

脑和中枢神经是身体的一部分,相当特殊,有着与学习相关的非常广泛的功能。在脑和中枢,学习的“心智过程”得以发生,无论是有意识的学习还是无意识的学习

技术的发展不足道也,飞速而且不可思议,各种检测、监测的工具和方式。

人类的脑包含100亿到1000亿个脑细胞(具体数字在文献中的差距不小),有一些是高度分化的,而且每个细胞直接通过数十亿计的所谓神经键或神经细胞链接与其他的10000个细胞相连接。这给不同的网络与连接提供了几乎无限的可能性,即使从未能够实现这些所有的可能性,我们大脑的复杂性仍然远居与最先进的计算机所能达到的程度之上。而且在上面提到的两个领域之间仍然存在着巨大的“中间地带”。这首先与构成我们的思维、情绪、经验、理解、意识等神经生理基础的大量不同回路相关的,即时有一天我们掌握了相关的技术,也似乎完全不可能将它们勾画出来。脑科学的进展的重要补充或者说是纠正就是:我们称之为“理智”的过程是不能离开我们称之为“情绪”的东西而独立发挥作用的,由此这实际上对西方的“纯理性”科学理想是否定,呈现了其幻想的本质。这些研究对于普通的读者或者人而言也是有着积极的价值,作为终身学习者及要帮助他人学习的人,尤其是教育者和进行自我教育的人,要特别注意学习过程中的情绪和理智的关系和影响,(后期我们会特别就这个话题展开)实际上是牵一发而动全身,观一叶可知秋。

下面就基于简化的脑科学研究成果和学习的一般情境做一个简单的叙述,这不一定能应用于所有的学习过程。

学习过程一般是有学习者所经历的某些源自对环境的感觉而产生的冲动开始的。在不同的感觉形式中,常常会有同时发生的多个冲动,例如看见某个事情的发生,同时也听见有声音和语言。基于这些冲动,每种感觉形成了系列的“意象”(不仅仅是指视觉的画面,也包含其他的感觉印象)。这些画面后或者意象影响被引导成为“工作记忆”或者“短时记忆”(位于脑的高于眼睛的部分,被称作额叶的部分,人类比其他的发展的更加发达)。这一中枢另还有一个名称叫做执行性脑,因为它还控制了我们的思维、决策过程和其他我们视作是自己的“常识”的东西。从感觉到工作记忆的中介过程中,有着两种同时发生的过程,一部分通过脑的中枢部分,一部分通过感情中枢,产生了两种冲动,一种是“纯”感官印象,一种是混合着事件激发的情绪的感官印象。

情绪冲动会比其他的冲动会先到达,在瞬间会发生即时的情绪反应:一个人会在他“理性思考”之前产生攻击性行为的反应,或者是吓得发“抖”、发“僵”。重要的是,这些不同的冲动被工作记忆接收时,也同时被“过滤”了,通过与“长时记忆”的连接通路发生的,由此这个接收的过程被“记忆”所影响,这种“记忆”是主观的即时地“寻找相关性”。长时记忆不是一种庞大的档案库或者类似的东西,而是包含了来自先前的记忆痕迹和大脑回路的“痕迹”。我们实际上不知晓大脑是如何在每个人掌握的数不清的记忆中“发现”需要激活的某些痕迹,以及如何找到它们的。有时候,这些痕迹也会或多或少地被抹去或者修改,我们不能或仅仅只是能够模糊地回忆起我们需要什么,又或者我们只能部分或者“错误”地“记住”它。不同的新的冲动之间的连接或“考虑”,在不到一秒的时间里发生了在工作记忆中,这些新冲动与早期的经验、记忆、情绪、知识等意象进行了互动,使得个体能够在此基础上做出反应。反应可以是以活动形式表现为可观测可记录外显的,也可以是不动声色的内在反应。体现为带有身体里的变化形式以及带有相关情绪的事物印象和反应在长时记忆中进行自我修正,然后构成对学习的冲动,在以后遇见相关新事物和新情况时候可供回忆和激活。

在这一简化的过程中,我们接受的冲动都伴随着我们的情绪(情绪反映了我们当下的心智、身体情境、情绪状态和相关情绪的“记忆”,例如有关参与此事的人的、有关内容领域的);伴随着相关先前学习或经验的成果,这些学习或经验的成果是我们反应(也包括我们决策过程)和从该情境中能够学习的经验教训的基础。我们可以知晓,某种痕迹被激活的越频繁,它被再次激活的可能性就越大,即一个人“回忆”是某种痕迹代表的经验、知识或者理解。另一方面,某种痕迹距离最后一次被激活的时间越长,它弱化、模糊或者完全消失的危险性就越大,即被“遗忘了”。

按照进化的顺序人类有三种大脑

发展历史最遥远、也是最古老的部分是脑干(脊柱的一种延伸)和后脑,这些地方接收来自环境的感觉冲动和复制身体状态的冲动,并且进行着连接,从而身体功能能够得以顺应环境并加以调节规范,包括一些最基本的功能,如呼吸、心跳等,维持着体液的化学平衡。这一部分被称称作“爬行脑”,因为它很大程度上与爬虫动物拥有的脑组织相同。脑干和后脑是身体能够正常运行的基础,有的人半身不遂或者成为植物人就与脑干和后脑的问题有关。

中脑,脑的中间部分所包含的首要部分是一系列处理与情绪本质有关的相关中枢。在这里,情绪必须被理解为面对威胁性情境(如恐惧和侵略性的)和实现生命生存的功能(如饥饿和性)的重要安全调节机制。比如爬虫类动物脑的反射,情绪在更高的水平上调节规范着行为,例如中脑赋予哺乳动物被爬虫类动物更多样的一些功能潜能。另外,长时记忆的操作中枢就位于脑的这一部分---尽管上面提到的代表了记忆内容的早期回路痕迹扩散到了更大的区域。

前脑,这部分只有人类得到了充分的发展,其中就包含了工作记忆,这一部分使得理智和意识成为可能,使得我们能够对环境作出比其他动物做出更多的更高级的反应,而且,在某种程度上能够知晓和管理自己做了什么。

脑的这三部分紧密联系着,在已有功能延伸和发展的过程中出现了新的功能,而已有的功能以外被保留下来作为新功能的必须和支撑。这就是为什么如果新功能被破坏旧的功能能够被延续,但是没有了旧的功能,新生功能没有办法延续的原因。额叶的损伤会极大地削弱一个人的能力,但是脑干的损伤则会是致命的。简单地来说,地基坏了对于一栋大楼的伤害是致命的,上面的几层有坏的是并非致命的。

从学习的观点来看,我们能够在不同的水平上学习,从基于某种程度上机械式思维与行动模式的十分无意识的反射,到十分有意识和目标控制的学习过程。也就是从顺应我们的大脑,被动机械地接受到进行自我控制和管理自己的学习。

大脑有着极强的可塑性,脑的一部分受到伤害,另外的一部分能承担他们的功能。不同人的脑有着不同的模式。举例来说,如果一个人在某种活动上花费大量的时间和精力,这将占据脑的很大一块区域。脑不断地经历着变化与发展,这些变化依赖于它被用来做什么。不过,我们越是年轻,脑的可塑性就越强。

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