脑科学与教育入门

> 脑科学与教育入门

小泉英明
高等教育出版社2009-11

神经区域的形成就像“抢地游戏”

  小猫在看见横线和纵线时,神经活动就会被活化,那里的脑血流量就会增加。有位名叫格林巴尔托的学者的研究已经证明,大脑活动均可以直接反映为眼睛所见的形状。这个旧式实验必须要打开头盖骨进行才行,所以以前只能进行动物实验。经过15年的研究,进行了许多错误尝试,反复改良实验技术,现在终于不开颅也可以对脑神经活动进行测试了。

  研究证明,大脑皮质分为一个个的区域,有对横线信号发生反应、进行处理的区域,也有对纵线信号发生反应、进行处理的区域,还有对斜线信号发生反应、进行处理的区域。这些信息处理区纵贯大脑皮质,呈垂直排列的柱状结构,我们称之为柱状构造。

  如前文所述,最初大脑信息处理区的分配和形成并不是由遗传基因决定的,而是在接受外界新鲜刺激时形成并存留在大脑皮质内的,这些区域经过反复使用后就会动员更多的神经细胞,从而构成神经网络。比如外界环境中有横线信号时,这个刺激就通过视觉传递到大脑,就能给神经末梢提供各种所需营养物质,形成神经回路并存续下来。

  如此这般,大脑接受来自外界的各种各样的刺激后就会形成各种相应的神经区域,它们就像一个个小盒子,不过重要之处在于,这些神经区域并不是按先后顺序形成的,而是像一种抢地游戏似的,同时对各种外界刺激产生反应、开始“会战”,在大脑皮质中抢夺地盘,并呈一种“斑点”状的模式。

  比如在有横线和纵线的空间里形成视觉认知时,并不是先接受纵线刺激形成一个神经区域,再接受横线刺激形成一个神经区域,而是两者同时进行,像抢夺地盘一样,而且一开始接受外界环境刺激时所形成的神经区域会被固定下来。

  因此,如果外界环境只有纵线信号的话,处理纵线信号的神经区域就会占据大量地盘,因为没有横线信号,处理横线信号的神经区域也就无法形成,结果大脑便只有处理纵线信号的神经回路。这就是小猫看不见横线的原因所在。

  归纳一下前面讲过的内容,在遗传基因的作用下,神经区域的“抢地”战斗也是有一个期限的,它只发生在幼体出生后的一定时间内(临界期),过了这个时间即便再怎么刺激也无法形成相应的神经区域,因为地盘已经被其他神经区域占领了。在实验中的表现就是,这只小猫今后一生中都看不见横线。

  这些研究的事实对“教育”领域有非常重要的启发意义。