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文檔簡介

1、小組成員:劉宇,杜東雪,阿迪力腦的可塑性大腦發育存在關鍵期腦的可塑性 有研究證實,有一位老人因腦溢血左腦損傷嚴重,完全喪失語言能力。半年后期語言能力逐漸得到恢復,用光導測定儀測定他的語言中樞轉移到了右半球,一年后再次測定,發現左半球被破壞了的語言中樞有得以恢復。有研究證實,有一位老人因腦溢血左腦損傷嚴重,完全喪失語言能力。半年后期語言能力逐漸得到恢復,用光導測定儀測定他的語言中樞轉移到了右半球,一年后再次測定,發現左半球被破壞了的語言中樞有得以恢復什么是腦的可塑性 腦的可塑性,也叫神經可塑性,是指腦按照新經驗對神經通路進行重組的終生能力。當你記憶一項事實或學習一項技能時,大腦必須發生功能上的改

2、變來代表新知識。 我們以照相機的膠片打個比方,假設膠片代表腦。現在我們使用照相機拍攝一張樹的照片。在拍照片時,膠片被暴露在新信息一棵樹的圖像之前。為了保留這個圖像,膠片必須對光線起反應并發生變化,以記錄下樹的影像。同樣,為了使新知識能夠保留在記憶中,腦中必須發生一定的變化來代表新知識。也可以從另一個角度說明可塑性,想象一下用硬幣在粘土上壓出一個痕跡來。為了讓粘土出現硬幣的壓痕,粘土必須發生變化,即當硬幣壓入粘土時粘土的形狀發生了變化。同樣,當發生新體驗和感官刺激時,腦神經功能必須重組。可見,大腦隨學習而變化的能力就是可塑性。腦的可塑性依據理論依據 單個神經元不能工作,要靠軸突連接相鄰神經元才能

3、進行工作。神經元的樹突負責接收從其他神經元傳來的信息。一個神經元的軸突和相鄰神經元的樹突連接部分的微小縫隙,就構成了突觸。突觸中的傳遞介質控制著大腦的活動,傳遞介質蓄積在軸突末端的小囊里。神經信息的電脈沖信號到達軸突末端時,會對突觸小囊產生刺激,受到刺激的小囊破裂,傳遞介質被釋放到突觸問隙中。此時釋放出來的傳遞介質就在僅l50000毫米縫隙里的體液海洋中邀游。 釋放到突觸間隙中的傳遞介質為了完成傳達信息的使命,必須被目標細胞所接收。目標細胞表面附著有接收傳遞介質的“接收體”。接收體是類似鑰匙孔的東西,只能接收特定的傳遞介質,當它接收到特定的傳遞介質后,就可以激活或抑制自身細胞的活動。人們學習時

4、,傳遞介質被特定的接收體接收,形成了神經回路,人們就可以獲得新能力。 例如,通過集中練習高爾夫球,可以激活某一特定領域的細胞群,使突觸相結合。被稱為“高爾夫細胞”的一群細胞的活性化能夠使我們的球技得到提高,即使不能達到職業選手的水平,反復的練習也能夠使學習過的技術半永久性地保持住。 實驗依據20世紀80年代美國有一位學者Merzenich,他做了一項著名的研究:通過強化訓練猴子手指的觸覺,來研究行為訓練對大腦皮層結構的影響:首先,在實驗前Merzenich觀察了被訓練猴子五指所對應的腦皮層的厚度,并將數據記錄下來。之后Merzenich讓猴子的第2、3、4、5這四根手指,不斷地觸摸各種具有不同

5、觸摸特性的物品,這樣的訓練持續一段時間后,研究人員發現四根手指的觸覺越來越發達,而感知這四根手指的腦部區域也擴大了。此后,Merzenich又做了一個實驗,把猴子的其中一個指頭切掉,研究假設感受該指的腦區就沒有事情做了,因為感覺區域是一一對應的,感受被切除的指頭的腦區是專門接收這個指頭的感覺信號的。但研究結果卻發現,原來只接收被切除手指感覺信息的腦區開始接收來自臨近手指(未被切除的手指)的感覺信息了,并沒有如研究預期那樣,主管被切除手指的腦區并沒有閑下來,而是很快就“自謀職業,找到了新的工作”。一項研究對8名年輕人進行了為期5周的強化詞匯記憶訓練,并在訓練開始后每周做一次磁共振掃描(MRI),

6、被試在接受MRI掃描的同時還進行記憶方面的測試,以研究言語記憶訓練對大腦功能的影響,結果表明,在訓練結束后,被試的言語記憶能力明顯提高,同時與記憶有關的一些腦區的活動水平也明顯提高,從而提示正常成人腦功能的可塑性。這類研究在其它疾病人群,如精神分裂癥的相關研究中也得到了證實,如國內外研究均證實,通過系統的認知訓練,如認知矯正治療(CRT),可以明顯地改善精神分裂癥患者與工作記憶相關的大腦區域的功能活動水平。這些研究提示,無論是健康者,還是各種神經精神疾病患者,是可以通過科學、系統的訓練獲得腦功能的提高或改善的。 通過學習可以獲得新的功能。如學習游泳、騎自行車等技能,使相應的腦區獲得這些功能。如

7、果不學,大腦是不會自動具備這些能力。 腦的可塑性終生都存在。提示我們活到老,學到老。對于老年期認知功能減退,應用功能可塑性理論,通過科學的認知訓練,延緩大腦衰退,提高健康老人的認知功能,如記憶力等。 疾病的治療,如精神分裂癥,各種腦損傷患者等,智障兒童,學習障礙,如閱讀障礙的行為矯治等,腦的可塑性是康復訓練的科學基礎。人腦的可塑性意義如何健腦科學鍛煉,健身的同時也會健腦人們可以通過跑步等自己喜歡的形式,堅持進行體育鍛煉。鍛煉的強度至少要達到出汗,不能時間太短或強度太小。科學研究發現,體育鍛煉會增加我們腦內一種稱作“內啡肽”的物質的釋放,而這種物質會增進我們的愉悅感與放松感,同時促進我們大腦神經

8、元的活動,增強神經元再生,如最新研究發現,通過跑步,可以促進遭受創傷的小鼠海馬神經元的再生,從而提高其認知功能。在美國進行的對兩千多名老年人的研究表明,那些愛運動的老年人的腦功能明顯比那些不愛運動的老年人要好,表現為反應更快,記憶更好等。其實動物的飼養方式對動物捕食能力的影響,也提示了這一現象,野生動物比圈養動物反應靈敏,行動敏捷,原因可能就是行為對腦功能不斷強化的結果。圈養的動物沒什么事情做,腦子閑置下來,腦功能就會相應地退化不要吝嗇用腦,接受知識和思考的過程就是在健腦研究證實,受教育程度是老年癡呆病的重要保護因素,學歷越高,教育程度越高,患老年癡呆的可能性就越小。在農村地區,那些接受教育少

9、,不愛動腦子的老年人更容易患老年癡呆,高學歷的人會經常主動或被動地接受各種知識,腦子常處于思考狀態,神經系統總是在不斷地接受訓練,因此,患老年癡呆的可能性就小些。因此,我們要經常動腦,善于接受各種新知識,這樣我們的腦功能才會越來越好。 不斷接受挑戰,神經元之間聯系不斷加強 特別善于接受挑戰的人樹突的長度比不善于接受挑戰的人的樹突要長很多。大腦最核心的細胞叫神經元,神經元包含軸突和樹突兩個重要結構,神經元之間要互相聯系,就是通過樹突和軸突聯系起來的,人類的各種思維活動更多的依賴于神經元之間的各種聯系,尤其是樹突聯系,樹突越多越長,說明神經元之間的聯系越多越強,人的腦功能就會越好。動物試驗證實,神

10、經元樹突越多、聯系越緊密,其認知功能越好、腦功能越強。動物試驗證實,環境越豐富,越具挑戰性,其樹突聯系就越緊密,腦發育就越好。研究人員把小鼠在籠子里養,一類籠子里的小鼠只給水和食物,不給玩具;另一類籠子的小鼠,除了給水和食物外,還有很多玩具,且每隔三四天就把玩具換一下。之后,研究人員將兩類籠子里的小鼠的大腦皮層做比較后發現:兩類籠子里的小鼠皮層厚度不一樣,有玩具的比沒有玩具的大腦的皮層的厚度要厚10%左右。大腦的發育過程關鍵期理論關鍵期的實驗依據1:成人腦重約1400克1500克,新生兒腦重350克,每天增長1.5克,到9個月時已達600克,增長近一倍;2.53歲時,增至9001010克,相當

11、于成人腦重的三分之二;7歲時達1280克,為成人腦重的90%。2:重量與體積的增加是由于神經元體積加大,樹突成分增長,軸突的髓鞘以及膠質細胞增加。幼兒2歲時,突觸數量已達成人水平。3歲時約有1000萬億個突觸,這種密集狀態是成人的2倍。據估計,大腦從開始發育時算起神經元的數量就以每分鐘25萬的速度遞增,到出生時最多,達到大約1000億個。出生之后神經元的數量就不會再增加了,但是會急劇的生長出很多的樹突和軸突。這些突觸的連接非常重要,因為腦神經細胞的連接方式決定著嬰兒的大腦如何處理新的信息。這些神經細胞的連接70%80%是在3歲前形成的新生兒的神經元發育過程研究證實,反映腦細胞功能的突觸數量與接

12、受信息早晚、多少有關。嬰兒出生時的突觸連接只有成人的1/10;如出生后即予適宜的信息刺激,1個月時腦細胞突觸總數可增加20倍;3歲時,幼兒的突觸連接幾乎是成年人的兩倍 學前教育如能提供豐富、復雜多變的環境刺激,可以促進大腦皮質細胞體積增大,細胞之間的聯系也隨之增多。早期經驗對調節腦部神經連接有重大影響,而這種連接又最終造就大腦的構造方式。也就是說,孩子早期的生活環境,實際上決定了大腦的結構 嬰兒利用自己的感覺器官、運動器官不斷地在看、在聽、在說,不斷地探索、模仿,以致每時每刻都接受著各種新奇的刺激,使得神經細胞突起又不斷地繁生延展分枝。但這信息源源不斷地入腦,即刻印在腦中,使腦細胞形成致密復雜

13、的網絡,改變腦的微觀結構和提高整個大腦的功能,為嬰兒的智能、潛能的開發奠定了寬厚的基礎。意大利早期教育專家蒙臺梭利提出:在人的一生當中,幼兒期智力發展最快。這一時間也被稱做智力發展的“敏感期”。在“敏感期”內開發智力,其效果是事半功倍;而錯過“敏感期”則是事倍功半,甚至會造成永遠無法彌補的過錯意大利教育家蒙臺梭利說:兒童出生后三年的發展在其程度和重要性上超過兒童一生的任何階段。前蘇聯著名生理學家巴甫洛夫的話,更令人震驚:嬰兒生下來的第三天開始教育,就晚了兩天了。“美國心理學家布魯納說:一個孩子到4歲時,其智力發展了50,另外30到8歲時發育完成,其余20到17歲完成。前蘇聯教育家馬卡連柯說:教

14、育基礎主要是5歲以前奠定的,它占整個教育過程的90。 美國著名 心理學家布魯姆對近千名兒童從出生到成年跟蹤研究,結果表明:5歲前為智力發展最為迅速的時期。如果17歲100%1歲20%4歲50%8歲80%13歲92%什么是關鍵期?動物的某些感覺,運動,和人的語言能力要想的到發展,需要在特定的階段獲得特定的經驗,如果在特定階段,特定時間得不到特定經驗就會對大腦的特定功能造成不可逆的改變,這個階段就叫關鍵期關鍵期相應的實驗研究:二十世紀六十年代由大衛休伯及其同事對動物視覺系統的研究。他們通過縫合出生后不久的貓或猴子的一只眼瞼,隨后再打開它,研究了動物視覺系統的早期發展他們發現即使后來重新打開眼瞼,這

15、些動物也無法獲得視覺功能,他們的研究表明這段時間內關閉一只眼睛對動物的大腦中視覺區域的結構有明顯影響但是對成年的貓進行同樣長時間的甚至更長時間的視覺剝奪則不會影響他們的視覺能力和大腦結構。可見只有幼年動物在其大腦發展的關鍵期才會對這種視覺剝奪產生敏感。這樣的例子還有很多比如:“狼孩”的例子,狼孩一生都沒學會說話。因為他已經錯過了語言學習的關鍵期,他的大腦結構與正常人的已不再相同,這種影響是不可逆的。“母親印刻”奧地利動物學家奧地利動物學家勞倫茲在1937年發表的鳥類的情感世界首次提出“印記”這個詞,用于研究動物社會行為現象及其形成的關鍵期。印記是指動物出生不久擁有的一種本能的特殊的學習方式,印

16、記式學習通常在極短的時間內完成,學得后持久保持不易消失。勞倫茲研究發現剛孵化出來的雛鴨對接觸到的運動物體如人,母雞,會動的玩具,會很快學會與之親近并把其當成母鴨一樣跟隨,如果在孵化出來之后一段時間不與外界活動對象接觸,就不會出現印記現象,這一時間就是動物印記形成的關鍵期。小鵝找媽媽:勞倫茨研究灰雁(灰色天鵝)時發現,小雁破殼而出后,最先接觸什么,就把什么當媽媽,包括母雞、鴨子、甚至是勞倫茨本人。勞倫茨去游泳,小雁就在他身邊游水,與他嬉戲,啄他耳朵、頭發,人們稱勞倫茨是“長胡子的鵝媽媽”。勞倫茨把這種現象稱為“母親印刻”。就是說,動物出生最早一段時間接觸到的東西,會印刻在腦中,錯過這個印刻期,印

17、象就不留痕跡。后來人們發現很多動物都有印刻期,例如小雞出生后3、4天不見母雞,就永遠不會追隨母雞。5、6天內聽不到母雞叫聲,對母雞叫聲就再無反應。小狗本來有挖洞本能,出生后1、2個星期沒有機會挖洞,就永遠不會挖洞了。后來發展到對人類的研究,也發現同樣的規律,這就是人類的關鍵期、最佳期現象。蒙臺梭利提出的敏感期:感官敏感期 05歲語言敏感期 06歲秩序敏感期 04歲動作敏感期 06歲細節敏感期 1.54歲書寫敏感期 3.54.5歲閱讀敏感期 4.55.5歲社會規范敏感期 2.56歲文化敏感期 69歲語言敏感期 嬰兒開始注意大人說話的嘴型,并開始牙牙學語時就開始了語言敏感期。學習語言對成人來說是個

18、困難的工程,而幼兒能很容易的學會母語,正是因為自然賦予了他們語言敏感力。因此如果孩子在兩歲左右還遲遲不肯開口說話,就要到醫院確認孩子是否有語言障礙了。語言能力影響孩子的表達能力,父母在語言關鍵期多給孩子講講故事,多引導孩子說話會給其日后的人際交往奠定良好的基礎。秩序敏感期孩子需要一個有秩序的環境來幫助他認識事物,熟悉環境。一旦他所熟悉的環境消失,他就會無所適從。蒙臺梭利研究發現,孩子會因無法適應環境而恐懼,哭泣或者大發脾氣。因而確定“對秩序的要求”是幼兒極為明顯的一種敏感力。幼兒的秩序敏感力常表現在對順序性,生活習慣,所有物的要求上。蒙臺梭利認為如果成人不能給孩子提供一個有序的環境,孩子便沒有一個基礎以建立對各種關系的知覺由于兒童成長的需要,對許多事物喜歡有順序。根據對兒童的觀察發現兒童排列物品的方式在習慣上有三種。第一,如果發現物品擺放的位置或排列的順序符合他喜歡的順序,便顯得非常興奮;第二,看到物品放置的位置和排列順序不合其意,便會惱怒不悅,嚴重時會打散推倒物品以示不滿;第三,對于喜歡的物品可能不停地排序,反復排列,而且不喜歡別人干擾,做完了還會自動物歸原處。目前,人類對自身大腦的認識和開啟遠遠不足

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