“阅读脑”的认识、塑造与改善——从认知神经科学研究到教育、从实验室到教室

"今天你读书了吗?"为发掘图书之乐,鼓励每个人积极阅读,联合国教科文组织将每年的4月23日设立为"世界图书日"。然而在快节奏的现代生活中,阅读行为似乎呈现出"退化"的趋势。阅读对每个人的重要性不言而喻。

社会认知神经科学研究的最新进展

社会认知神经科学是一门采用认知神经科学技术研究社会认知现象的交叉学科,目前已经形成认知神经科学与心理生理学的热点研究领域。该文回顾了近年来有关情绪、情绪障碍、自我意识、经济决策、道德等方面的脑机制研究,临床研究和脑成像研究表明,恐惧、厌恶、愤怒、惊讶、快乐、悲伤等基本情绪在表达和识别上具有普遍性与特殊性;孤独症与"男性脑"的特征相关,抗抑郁药百忧解对抑郁症儿童的治疗作用;在自我意识的研究领域,自我概念产生的脑区定位、灵长类的自我意象、精神疾病患者的自我概念变化等研究的热点问题;经济决策的研究最近成为亮点之一,主要包括强互惠合作、风险决策、跨期选择以及品牌决策等方面;在道德的脑机制研究中,重点涉及了道德判断与捐赠行为的神经基础。文章最后展望了社会认知神经科学在我国发展的前景。

道德判断中的情绪因素——从认知神经科学的角度进行探讨

道德判断中的情绪与认知因素是社会认知神经科学研究的重要议题。本文对近年来社会认知神经科学领域中有关情绪影响道德判断的研究发现和相关理论进行了回顾和总结。介绍了外源性情绪影响道德判断的行为研究证据,大脑情绪功能障碍者在道德判断中的异常表现以及道德两难任务所对应的大脑激活模式,着重探讨了情绪因素影响道德判断的神经机制和道德判断中情绪加工与认知加工相互作用的过程。揭示了情绪是道德判断的必要因素,道德判断是情绪加工和认知加工协同作用的结果,并在此基础上提出了该领域未来发展的设想。

脑、认知、情绪与教育——情绪的神经科学研究进展及其教育意义

近年来,随着文理科交融与多学科交叉的大力提倡和高速发展,认知科学与教育学领域都对儿童发展观的理解发生了深刻的改变,并且意识到了脑和教育相关的密不可分,"教育神经科学"这一新的学科也应运而生。情绪认知神经科学的新进展主要包括基本情绪脑环路、情绪与认知的交互作用、情绪障碍的神经机制等方面。情绪神经科学知识的掌握可以使教育的实践建立在更加科学的基础上,从而更好地建构课程情感教育目标、评价和教育内容。采用积极教育理念,加强情绪神经科学与教育学的双向交流,将脑科学的最新技术应用到师生互动的教学活动中,无疑是今后发展的方向。

学习神经科学:一门新型的交叉学科

学习是人类永恒的主题,自古以来,一直受到人们的关注。心理学、教育学、认知神经科学、人工智能等领域有关学习的聚合研究,正在催生一门新型的交叉学科——学习神经科学。学习神经科学主要研究不同场合、不同时间点、不同人群、不同领域学习的神经机制、规律以及可能的优化方法,具有典型的跨学科的研究范式和方法。建立学习神经科学有助于更好地探讨学习的机制和规律,有助于促进科学的教与学,有助于学习科学群及学习科学共同体的形成和发展。建议加强跨领域的合作,促进学习神经科学学术共同体的形成和发展,积极争取将学习神经科学纳入我国的学科体系建设,加大学习神经科学人才培养的力度,加强学习神经科学的宣传和普及工作,提升学习神经科学的社会服务功能。

发展认知神经科学的研究进展

发展认知神经科学是研究认知发展的神经机制、脑发育与行为能力和认知发展之间关系的科学,是认知神经科学和发展心理学等交叉融合形成的新学科和领域,文中阐述了该学科的发展、研究问题和已有的相关脑成像研究及其主要发现；解释了脑认知发展3种可能的神经机制——成熟观点、交互特异化观点和技能学习观点,提供了理解脑功能发展变化的初步框架；结合作者的研究探索,总结了该领域的一些问题并展望其研究趋势．

活力形态及其神经基础:寻找失落的社会认知拼图

过去的行为研究聚焦于探索其目标和意图,而忽略行为通过执行方式的变化所传递出的不同情绪、情感状态,Stern使用“活力形态”描述这一维度。研究发现,视觉和听觉都能够传递活力形态,并且均在背侧中脑岛通过镜像机制进行加工。自闭症患者在活力形态的识别与表达两方面同时存在缺陷,显示出活力形态对社会互动的重要性。活力形态的研究为具身模拟论,快速社会认知提供了支持。未来的研究需要探索更多种类活力形态,勾勒出活力形态自身的谱系。同时,需要澄清活力形态与情绪、情感的关系,以及行为的目标、意图和活力形态如何相互影响。这些工作都应该在第二人称范式下进行。

认知神经科学视角下的创造力研究

创造力研究对于社会进步和个人发展均具有重要意义,逐渐成为心理学研究中的一个重要领域。随着认知神经科学的兴起,研究者从认知神经科学视角开展了丰富的创造力研究,这些研究主要体现在两个方面:(1)从大脑结构、大脑皮层唤醒水平和神经效能三个角度对创造力个体差异的认知神经机制进行了揭示;(2)基于最近几十年认知神经科学的研究成果,从认知神经科学角度对创造力进行了分类。认知神经科学的创造力研究,深化了人们对创造力的理解,但依然存在挑战,通过分析这些挑战,使我们明晰了认知神经科学关于创造力研究的未来方向:改进创造力测量工具和实验任务以满足认知神经科学研究的需要,进一步加强知识与创造力关系、人格特质与创造力关系的认知神经科学研究。

教育神经科学研究:内涵、图景与发展进路

教育神经科学是面向教育场景,旨在揭示教育现象背后认知神经机理的新兴研究方向,是联结脑、心智与教育的重要桥梁。然而,目前教育神经科学研究存在选题定位不准确、目标情境相对狭隘、关键科学问题凝练不足等问题,严重制约着该方向的发展。该文首先介绍了教育神经科学形成和发展的动因,从回归大脑是解析教育现象的必然选择、多源与多层级数据互证是教育研究的迫切诉求、高生态效度脑影像技术的发展助推多科学融合这三方面论述了教育神经科学研究的必然与应然。在此基础上,该文梳理了教育神经科学研究的内涵,并提出了教育神经科学研究需要重点关注的五大研究主题,包括:(1)课堂教学过程的认知神经机理及其评估;(2)学科教学情境中学生学习的认知神经机理研究;(3)学生高阶思维能力研究;(4)智能教学环境中的学习认知机理研究;(5)教育教学影响因素的作用机理研究。最后,该文提出了“促合作”“重转化”“遵规范”“建机制”四大发展进路,以期为我国教育神经科学研究提供参考与借鉴。

近红外光学成像在社会认知神经科学中的应用

社会认知神经科学是运用认知神经科学的研究手段,探讨社会科学问题与理论的多学科交叉领域。近来,功能性近红外光学成像技术(functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)凭借生态效度高、成像安全、对头动耐受性高、成本低等优势,成为了该领域新兴的热点技术。无论是在婴儿发育和社会经济决策的单脑研究中,还是在人际互动的多脑研究中,它都有广泛应用。未来近红外光学成像的应用可以向多脑神经反馈、脑机接口技术、设备无线化和多模态成像做进一步探索。

弥散张量成像在语言认知神经科学研究中的应用

人类的语言功能不仅仅基于以额叶、颞叶为代表的语言脑区灰质皮层的激活,更重要的是基于这些脑区之间白质纤维束的连接。随着各种脑成像技术的逐渐成熟,基于核磁共振的弥散张量成像技术在语言认知领域展现出越来越重要的作用。弥散张量成像在语言认知研究上的应用,可以将其与行为测查、功能定位成像、功能连接、全脑网络等多种分析方法结合来共同研究语言认知,进而从脑结构的角度来探究语言与脑的关系。

语言认知神经科学研究中的脑沟形态分析

语言是人类最重要的能力,神经影像学通过多种方式探讨其神经生理学基础。近年来,精神和神经疾病患者中报告了脑沟形态异常,启发研究者进一步探讨皮层表面精细形态特征与语言等认知能力的关系。我们总结了脑沟形态分析的主要方法,并探讨了其在语言认知神经科学中的应用现状及今后可能的研究方向。通过整合脑沟形态及多模态数据,能够帮助研究者全面理解语言认知能力和大脑结构的关系。

视知觉学习的认知与神经机制研究

知觉学习是指由于训练或经验而引起的长期稳定的知觉变化,是一种内隐性的学习。近20年来,视知觉学习的大量研究结果提示大脑皮层的各个区域,甚至包括初级感觉皮层,在成熟之后仍然具有一定的可塑性。该文根据近年来的研究进展,对视知觉学习在大脑的什么地方,什么时候,以何种方式发生等热点问题进行了探讨。研究提示,视知觉学习涉及了包括初级视皮层在内的多个大脑皮层,并且存在一种自上而下的调控机制;视知觉学习可以在不同的时间尺度上发生,快速学习之后将伴随着慢速学习;通过视知觉学习,人们对于复杂物体的表征将从高级皮层区域移向低级皮层区域,任务执行也将趋于自动化。

数学认知与学习的脑科学研究进展及其教育启示

近年来,随着科学技术,特别是影像学技术的快速发展,脑科学与认知科学呈现出蓬勃发展态势,同时数学认知的脑科学研究也取得了大量的重要研究成果,主要表现在早期数学学习经验对脑功能具有塑造作用、计算障碍的顶内沟结构或功能缺陷的脑机制、语言对数学认知的作用具有层次性、数学与空间能力在顶叶的密切关系以及数学的性别差异脑机制探析五个方面。数学认知脑科学研究为理解数学学习的本质以及教育实践提供了如下启示:重视儿童早期经验对大脑的数学功能的塑造作用;充分发挥语言、空间能力在数学学习中的作用,针对男女生倾向于使用不同的认知策略,制定适合其自身的学习策略;对患有计算障碍的儿童,教师需要掌握一些针对这些孩子的特殊的教学方法。

教育神经科学的领域建构

教育神经科学是将生物科学、认知科学、发展科学和教育科学等学科的知识与技能进行深度整合的具有独特话语体系的一门新兴学科。教育神经科学重视整体人的研究与培养,因此将为教育奠定坚实的基础。建立研究基地、开设专业课程、对教师进行培训、形成共同的话语体系等是促进教育神经科学健康发展的重要保证。

学前儿童读写准备的促进:基于脑与认知科学的视角

读写准备是学前儿童将来正式学习读写的基础,与儿童日后的学业表现密切相关。世界上很多国家和地区越来越重视学前儿童的读写准备,制定了相关发展标准。学前儿童读写准备与幼儿园“小学化”在学习内容与目的上存在根本区别。脑与认知科学的相关研究揭示了在学前儿童读写准备中应重视的关键认知技能与环境影响因素。前者包括文字意识、语音意识、语音工作记忆、快速命名、口语理解能力、精细动作、视动整合能力等。后者涉及家庭社会经济地位、亲子言语互动与对话质量、幼儿园教育质量等。教育者应科学促进学前儿童的读写准备,为其日后的流畅读写奠定基础。

基于教育神经科学的数学游戏设计研究

教育游戏是指专门针对特定的教育教学目标而设计开发的游戏。关于教育游戏的设计,不仅要重视游戏形式和过程的趣味性,更要强调游戏内容和方式的科学性,当二者实现了有机融合,才能真正达成寓教于乐的最终目标。教育神经科学是学习科学的最新发展阶段,先进的脑成像技术和设备让基于脑的学习研究变为了现实,经过多年的发展,已经积累了大量的研究成果。该文以数学游戏设计为例,先对数学学习相关的教育神经科学研究进行梳理,再对经典数学游戏《The Number Race》如何将脑科学成果转化为游戏设计方案进行深入分析,最后在此基础上提出了四条教育游戏的发展建议,希望未来的教育游戏能在教育性和游戏性的设计上有更进一步的发展。

从实验室到教室——对脑科学教育转化应用的挑战与对策思考

促进全体学生学习和成长是人类从古到今的教育理想。从先贤孔子提出的"有教无类""因材施教",到联合国2030可持续发展规划提出的全纳、优质教育目标,几千年来人类不断发出同样的呼唤。联合国教科文组织甚至提出"全球学习危机".