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科学认识我们的大脑

来源:漫步者作者:开心麻花2025-12-201

科学认识我们的大脑(精选9篇)

科学认识我们的大脑 第1篇

科学认识我们的大脑

大家都知道爱因斯坦是20世纪最伟大的科学天才,爱因斯坦逝世后,很多科学家对他的大脑进行切割研究,希望能够找到他成为伟大天才的根本原因,从而能够培 养出更多的天才。这些研究人员发现,爱因斯坦的大脑确实与普通人的大脑有一定的差别,但无法弄清这些差别是先天就有的还是后天产生的,所以这些采用切割研究法的研究人员并未取得预期的效 果。

然而美国加州理工大学的Roger Wolcott Sperry(罗杰·斯佩里)却因揭示大脑左右两个半球的功能与分工于1981年获得诺贝尔生理学及医学奖。斯佩里研究发现爱因斯有几个比较突出的特点:一是爱因斯坦的智商开发的很晚;二是爱因斯坦很晚才会说话,他喜欢用图像和情景进行思考,爱因斯坦曾这样描述 他的思考问题时的情景:“我思考问题时,不是用语言进行思考,而是用活动的跳跃的形象进行思考,当这种思考完成以后,我要花很大力气把他们转化成语言。” 三是爱因斯坦是左撇子,并且牛顿、达芬奇、贝多芬、等一大批世界著名的天才人物都是左撇子!(详细左撇子天才名单请阅读《世界名人中的左撇子》)

由于人的左脑支配右侧身体,右脑支配左侧身体,左撇子从小就经常使用左手,对右脑的锻炼和使用要比普通人多,于是斯佩里将研究方向定在对左右脑功能的分工上最终取得了巨大成就并荣获诺贝尔奖。

斯佩里的研究表明:左脑是普通脑,右脑是天才脑,天才与普通人的根本区别在于天才在有意无意中很好地开发和利用了右脑。

斯佩里教授将左右脑的功能归纳如下:

左脑(抽象思维 普通脑)

1、处理语言(文字)和数字

2、思考、判断 理解

3、推理 下结论

4、五感(视 听 嗅 味 触)

右脑(形象思维 天才脑)

1、处理声音和图像(图像记忆 想象 创造)

2、超高速反应(快速记忆高速心算

3、释放脑波(α、β、θ、δ波)

4、与宇宙共振和沟通(右脑五感 超能力等)左脑,被称为“文字脑”,主要处理文字和数据等抽象信息,具有理解、分析、判断等抽象思维功能,有理性和逻辑性的特点,所以又称为“理性脑”;右脑,被称 为“图像脑”,处理声音和图像等具体信息,具有想象、创意、灵感和超高速反应(超高速记忆和计算)等功能,有感性和直观的特点,所以又称“感性 脑”。可以说几乎每个人在出生时都具有成为天才的先天条件,因为我们在3岁以前活跃的主要是右脑,然而在我们成长过程中对左脑使用得越来越多,而右脑却使用得越 来越少,再加上左脑式的应试教育使右脑功能长期被压抑并逐渐进入沉睡状态,因而右脑所特有的想象力、创造力、超高速记忆能力和灵感等这些成为天才的能力就 没有得到发展的机会。所以学校应试教育培养的几乎都是使用左脑的普通人,要想培养真正的精英人才甚至天才,就得要把拥有巨大潜能而又处于沉睡状态的右脑开 发和利用起来!

科学认识我们的大脑 第2篇

【一】一个大脑两个心智

我们如何知道左右脑功能各不相同?

发现者:罗杰 斯佩里,迈克尔加扎尼加

如果把我们的大脑粗略的分成三部分,那么它可以由左脑、右脑和连接两个半球的神经纤维(学名胼胝体)组成。过去,为了防止癫痫病恶化,使病变不至于由脑的一侧延伸到另一侧,人们曾切除过一些严重癫痫病患者的胼胝体,他们的大脑左右分裂开来,因而被称作裂脑人。

虽然手术并没有影响裂脑人的性格与生活习惯,但他们的右脑再也无法与左脑进行信息交流了,这总要带来某些改变。裂脑人究竟与正常人有哪些不同?迈克尔加扎尼加设计了一个巧妙的实验来探究这个问题。

他让裂脑人W.J.坐在一个屏幕前,屏幕被分为左右两部分,他要求W.J.注视屏幕的中心不动。加扎尼加首先给W.J.快速闪现了一张正方形图片,图片的位置在注视点右侧。位于右侧的图片信息会进入他的大脑左半球(视觉传导路有交叉的特点,右侧视觉信息会进入左脑,左侧视觉信息会进入右脑)。当被询问看到什么时, W.J.说自己看到一个框。之后,实验者再次呈现了一张正方形的图片,不过这回呈现位置在注视点的左侧,因此,图片信息只能进入他的右侧半球。而这时W.J.表示自己什么也没看见。

加扎尼加又在幻灯片的左侧或右侧随机呈现小圆圈,要求W.J.用手去指他看到的东西。当圆圈出现在注视点右侧时,被左脑控制的右手会指向它;而当圆圈出现在注视点左侧时,就变成受右脑控制的左手来完成指的动作。惊人的结果出现了,W.J.总有一只手会指出屏幕上正确的位置。

这说明,当圆圈出现在一侧大脑半球的视野中时,该侧半球的确能够看到圆圈,并控制相应的胳膊和手做出独立的反应。但是,只有左半球能够用语言表达图片的信息。一个头颅中可以同时运作着两个大脑、两个彼此分离的意识,其中一个能说话,而另外一个不能。

【二】记忆没那么靠谱

每个人小时候都有一次走丢的经历

发现者:伊丽莎白洛夫特斯

大脑的记忆容量是不可估量的,每时每刻,你所经历的人生都可能成为记忆印刻在你的脑海之中。回想你童年的一次幸福的经历,你想到了什么,一次愉快的生日聚会?一次令人满意的考试成绩?再想想一件令你难过的事,你又想到了什么?你能肯定你想到的事情确实真实发生过吗?

1995,伊丽莎白•洛夫特斯向我们展示了向人们植入一个虚假记忆是多么地容易。

洛夫特斯找来24人参与实验,并为每位受试者准备一本手册,内容包括四则受试者幼时经历的事件,其中三则真实经历由家人提供,一则在购物中心迷路的经历,则是洛夫特斯杜撰。受试者来到实验室,阅读手册记载的个人经历,且依据记忆,写出相关细节,若不记得有此事,只需写下“我不记得了”。

结果让洛夫特斯颇感讶异。不只是惊人的统计数据,而是伴随虚假记忆而来的细节描述。她说:“我很意外,这些人对无中生有的事情侃侃而谈,还深信不疑。”有一名亚裔女孩谈到自己在超市迷路,四处乱跑,急着想找到祖母。她钜细靡遗地描述超市里的情景,货架上毛巾的柔软触感、卖场灯光的强烈刺眼、突然高起的走道让她站也站不稳。25%的受试者会突然想起自己曾在购物中心迷路,后来知道一切纯属虚构,反应都相当讶异,甚至震惊。

只要些微暗示,便可创造出虚假的记忆,这些暗示可能来自你所信赖的家人,也可能是听到他人的谎言,或是你的心理医生。洛夫特斯让我们明白,过去犹如繁复多变的织锦,每个人都能挥洒创意,任意拼凑自我形象,不管与现实的落差有多大。可见大脑记忆的本领并不是那么可靠。

【三】成瘾反应并非不可改变

上不上瘾我们能不能说了算?

发现者:亚历山大

似乎从很久之前,药物滥用就成为社会的一大问题,由于药物和毒品的危害显而易见,人们认定成瘾反应具有生理上的必然性。一旦有药物摆在你面前,你势必会经不住诱惑尝上几口,最终对其产生依赖。

亚历山大和他的两位同事以小白鼠为对象探讨了它们的成瘾规律。与以往实验不同的是,他们为一部分小鼠提供一个天堂般的老鼠乐园,完美的设施可以称作小鼠的5星级酒店。而另一部分小鼠扔被关在拥挤且与外界隔绝的笼子里。

实验开始时,他们把吗啡掺在糖水里,给两组老鼠喝。起初只加一点点糖,实验越久,糖越加越多。老鼠一边喝水,一边吸收难以抗拒的类鸦片药物。他们也提供两组老鼠普通的自来水。实验刚开始时,吗啡水的甜度不高,但置身拥挤笼里的老鼠,就会去喝吗啡水。这些老鼠用力啜饮,没过多久,它们就会头晕目眩,倒卧地上,细小的四肢缓慢晃动。住在老鼠乐园里的老鼠,不管实验者加再多的糖,都会排斥喝下具有麻醉效果的液体。

这项令人震惊的发现反映出最重要的一项事实:置身“友善”环境中的老鼠会避免接触任何影响其群体行为的物质。老鼠喜欢带有甜味的水,前提是喝下肚后,不会让自己神情呆滞茫然。

研究团队撤去老鼠乐园里的那组老鼠的自来水,只提供吗啡水让它们成瘾,之后重新提供自来水。结果发现,即使已经吗啡成瘾,也不去饮用含吗啡的水,即使出现戒断症状,也会减少服用的剂量。这项发现意味着,已经形成的瘾并非不可改变。

亚历山大的研究意味着,成瘾反应事实上可以受自由意志所控制。并不是因为某些物质天生难以抗拒,而是因为动物发现在特定环境中,没有比慢性自我毁灭更好的抉择。亚历山大所谓的成瘾,是一种因应生活方式采取的策略。而所有人为建构的策略,都可以透过教育、转移注意力、机会加以改变。会不会上瘾,可以抉择。

【四】让同性恋者产生异性恋行为

愉悦回路如何改变你的喜好?

发现者:罗伯特•盖伯瑞斯•希斯

刺激大脑中隔可以引发愉悦感,如果将这种愉悦感与异性恋的意象相结合,那么就可以“令固定的、公开的男同性恋者产生异性恋行为”。杜兰大学神经精神病学系的创始人罗伯特•盖伯瑞斯•希斯博士以此为依据,进行了“大脑中隔刺激引发男同性恋者的异性恋行为”的实验。

希斯选用了一个代号为B-19的病人:24岁、智力正常、男同性恋者、患有抑郁症和强迫症。研究人员先在其大脑内部的9个不同区域植入了电极,然后让他观看15分钟的成人电影,里面全是男女性交的画面。果不其然,他对这些内容毫无兴趣,甚至对研究人员强迫他观看这些画面而感到恼火。但通过电极对愉悦回路进行自我刺激后,他马上同意再看一次成人电影,“在看影片的过程中,他有性唤起的反应,随后自慰和射精”。

要知道,这一切就发生在正经的实验室里面。当病人开始表现出异性恋的行为时,实验该如何进行呢?经过多方面的慎重考虑,希斯做了一个严肃的科学决定:在路易斯安那州首席检察官的同意下,他们雇了一名妓女到杜兰大学的实验室中色诱被试。她成功了两人发生了性行为。研究结果长篇累牍地记录了两人长达两个小时的性交活动,“虽然实验室的环境差强人意,加上很多电线的妨碍(可怜的B-19病人全程需要连接脑电图),但他最终成功地(在她的阴道里)射精了”。

B-19病人从此就变成了异性恋了吗?出院后,他和一位有夫之妇维持了几个月的性关系,这个结果让希斯博士兴奋不已,因为B-19病人的同性恋行为在这段时间减少了,但并没有完全消除:他仍会为了赚钱与男性伴侣上床。虽然其后的长期追踪不了了之,不过,希斯对这种治疗方式抱有巨大的热情。

这个研究在诸多方面都受到了道德上的谴责以自大傲慢的态度试图“纠正”一个人的性倾向、不当的脑部手术可能造成的医学风险、赤裸裸地剥夺了一个人的隐私权和尊严。幸运的是,这一通过脑部手术刺激愉悦回路以转变同性恋性向的治疗方式很快被叫停了。尽管如此,它也向我们证明了大脑愉悦回路的刺激所产生的影响是巨大的,它能够改变一个人的行为,至少这种影响在短期内是有效的。

【五】催眠是一种独特的意识状态

人在被催眠时拥有自主性吗?

发现者:尼彻莱斯斯潘诺斯

很多人眼中,催眠都是一项神秘而神奇的活动,它的不可思议之处在于,被催眠的人能够乖乖听从催眠师的指示做出特定的举动。而催眠师就如同木偶师一般操控着好似玩偶的被催眠者。

我们通常认为,当人催眠时,他所做出的的行为是不随意的,也就是意志在这时不能控制人的行为。但是30年前,尼彻莱斯斯潘诺斯提出了他的质疑。他相信人们之所以在催眠状态下做出特定行为,是因为他们觉得催眠就应该是那样,而不是因为催眠改变了他们的意识。

他邀请两组学生参加一场有关催眠术的讲座。讲座中,告诉其中一组学生在催眠过程中,会不由自主的出现胳膊僵直感,而不告诉另一组学生这个信息,两组学生接受的其他讲座内容完全一致。随后,两组学生都被催眠。在讲座中听到有关胳膊僵直的信息的那组学生,在没有给出任何暗示的情况下,就有人“不由自主地”表现出了胳膊僵直。而在另一组被试中,无一人胳膊变得僵直。按照斯潘纳斯德观点,这就说明在催眠中,人是按自己对催眠的想象来行动的。

斯潘诺斯还在接下来的研究中证明,只有知道自己将要被催眠的人会让自己的手在刺骨的冰水当中待更长的时间,而如果没有被告诉正在被催眠的人(但实际上他们也正在接受同样的催眠指导语),他们在冰水中的耐受时间会短的多。

可见催眠带来的是一种由较高的动机和目标驱动的社会行为,而不是一种被动做出不随意行为的状态。

附:大脑皮层机能定位实验报告

一、实验目的

1.掌握开颅技术;

2.观察大脑皮层不同区域的功能。

二、实验原理

皮层运动区的功能特点:

1.对躯体运动的调节为交叉性支配,头面部运动基本为双侧性支配;

2.具有精细的功能定位;

3.运动精细、复杂的肌肉,其皮层代表区面积大

4.运动区定位由上到下的安排是倒置的

三、实验器材

家兔;

BL-420生理机能实验系统、家兔常规手术器械、25﹪的氨基甲酸乙酯、兔颅骨钻、兔咬骨钳、骨蜡、纱布,棉花、银球刺激电极、温石蜡油。

四、实验步骤

麻醉:

1.耳缘静脉注射25﹪的氨基甲酸乙酯:

2.气管插管;

3.将动物俯卧,头顶部剪毛后用手术刀由眉间至枕骨部纵向切开皮肤,沿中线切开骨膜。用手术刀柄自切口处向两侧刮开骨膜,暴露额骨及顶骨,在冠状缝和人字缝之间钻孔后,用咬骨钳咬骨扩展创口。向前开颅至额骨前部,向后开至人字缝前,不要掀动靠近人字缝的顶骨。适当远离矢状缝,勿损伤矢状窦。可将手术刀柄伸入矢状缝下使矢状窦与骨板分离扩创时勿伤及硬脑膜,小心挑起硬脑膜并去除之,暴露大脑皮层,滴上少量温热液体石腊以防止皮质干燥;

4.放松动物四肢;

5.打开 BL-420 生理机能实验系统(只用其刺激器);

6.刺激大脑皮层的不同区域,观察躯体肌肉活动的反应:把银球电极接触到皮质运动代表区,无关电极固定在切开的头皮上。也可将两个银球电极同时放在脑皮层上进行刺激;刺激参数:连续单刺激,波宽0.1ms,电压10V,频率50Hz;运动反应潜伏期一般较长,每次刺激应持续 10 秒左右;主要观察指标:咀嚼活动、前后肢活动和扭头活动定位;

7、绘出大脑半球背面观的轮廓图,标出躯体肌肉运动代表点

五、结论

电刺激大脑皮层可引起相应部位的运动; 皮层和躯体的对应关系为:中央后区为颜面和头颈运动区,向后为前肢运动区。皮层与躯体的对应为左右交叉的。

六、讨论

1.麻醉深度

本次实验不能验使用和以往相同的麻醉剂量,应略小于 1g 乌拉坦/kg 体重。因为如果麻醉过深,电刺激引起的运动效果不明显,不利于定位。但是在做气管插管、开颅手术时,又需要家兔保持一定的静止,避免过多痛苦。所以综合考虑之下,建议小量分批注射麻醉剂,插管手术中观察麻醉效果,视情况追加麻醉剂。不过这样一来,兔子有可能在插管时突然挣扎,造成误伤或是误操作,所以捆绑的力度要比以往大,绳子多的 话可以在胸、腹多绑 2 条。

2.暴露皮层

用手钻钻孔时,可以先用中间的锥子打一浅孔固定下来,然后下调钻头高度,使之刚接触骨面,以锥子为轴小心转动钻头,每次约半周。当在骨面上钻出一圆形轨迹后,可收回锥子,只用钻头慢慢地旋转。一旦手上有突破感,立即停止钻孔。收回钻头,一般可将圆形小骨片一起带出。

之后用咬骨钳沿钻孔向周围扩大,暴露整个皮层。越过冠状缝时要小心,最好可 以用小镊子先将颅骨和硬脑膜分离,否则会破坏上矢状窦,造成大量出血。

颅骨清理完毕后,用眼科镊挑起硬脑膜,剪一小口,之后仔细将其与皮层分离。 动作尽量轻揉,避免拉、拽硬脑膜,造成皮层受损或是脑膜血管出血。

整个过程会出很多血,应注意及时清理操作面,保持视线良好,避免血液凝集在 皮层表面影响实验。

3. 电刺激

刺激强度不宜过大,刺激时间不宜过长,出现效果即可,否则有可能对皮层造成 损伤。我们因强度定在 15V,在一点停留过久,导致皮层上出现了被灼伤的黑点,此处 的功能也因此无法确定。

4.下肢运动区

咀嚼活动、上肢运动以及头颈运动区比较好定位,惟独下肢运动区没有找到。其 中的原因可能有:

1)下肢运动区较小 大脑皮层运动区的面积与对应器官运动的精细程度有关,运动越精细则所占 皮层面积越大。下肢的运动虽然强劲有力,但是相比于上肢、头颈、面部,精细度 很低,所以所占面积很小。从课件中的参考图也可证明这一点。

我们刺激用的银球电极是有一定接触面积的,如果大于皮层运动区,则不能 单独引起该区运动。我们有时会观察到上肢运动、躯干抽搐带动下肢细微运动的现 象,猜想该刺激点可能对应多个部位,其中有一部分下肢运动区。

2)皮层损伤

前面提到过,我们在皮层上不慎灼伤了几个点,对比参考图发现其中有几个点 所在位置和下肢运动区很近。因为刺激其他区域均不能引起下肢明显运动,故不排 除这几个电就是下肢运动区的可能。但在给予引起灼伤的刺激时并没有观察到运 动,可能是刺激过强的原因。

3)麻醉深度

如果麻醉过深,刺激后也可能观察不到明显的躯体运动。不过此种可能性很小, 因为刺激咀嚼区、上肢运动区、头颈运动区时都出现了很明显的运动。

互联网如何毒化了我们的大脑? 第3篇

作为一名技术爱好者和工科生, 我相信仰赖技术之福, 我们与他人及环境的互动之道不仅丰富了我们的阅历, 还改善了我们这个物种的生存状态。我认为每一种新的工具都能够加深我们对世界上一些最具挑战性问题的理解, 并使我们有效地应对它们。在每一次技术进步中, 我都预见到潜力;伴随着每一次技术突破, 我都期许一个更美好的明天。

不过, 正如尼古拉斯卡尔 (Nicholas Carr) 在他发人深省的著作《浅薄:互联网如何毒化了我们的大脑》 (The Shallows:What the Internet Is Doing to Our Brains) 当中写道, “若要对任何一种新技术, 或者通常而言的进步做出实事求是的评价, 便应当对所失有着与对所得一样的敏感。我们不应任凭技术的光芒蒙蔽自己内心深处的忠诚守护, 以至于麻木了自身本质的那一部分。”

比如说, 视频游戏令我们浸淫于虚拟空间, 在其中我们需要学习在意识中旋转物体以及游历各种各样的结构和环境, 这或许增强了我们的视觉空间智力。但是, 卡尔发出了警告, 这种能力的获得“与支撑着我们记忆性知识获取、归纳分析、批判性思考、想象力和反思’的深加工’能力的减弱如影随形。”

实际上, 计算机实现不了真实世界的微妙和复杂不管技术变得多么先进或者精深。虚拟现实技术之父、数字媒体领袖杰伦拉尼尔 (Jaron Lanier) 在他的宣示性著作《你不是个玩意儿》 (You Are Not a Gadget) 中点评道, 技术往往“在一个去除了数据源一切个性品质的标准化系统内抓住了现实具有某种限制的量度。”这是因为我们开发的算法和工具反映的都是我们对世界的主观理解, 而我们的意识无法完整地领悟或表现一件事物。

艺术家、互联网人类学家乔纳森哈里斯 (Jonathan Harris) 曾投身于几个高度原创性的项目, 目的是探求理解及赞美人性的革命性方式, 几年之后他得出了与拉尼尔类似的结论。在他的每一个项目中, 哈里斯都感受到自己工具的局限以及仅仅利用数字信息挖掘深度与意义的困难。最终他对于技术的观点遭到了翻天覆地的重塑。

芝加哥大学教授詹姆士伊文思 (James Evans) 的一项研究提供了一种强有力的深刻见解。伊文思研究了3400万份文章, 将互联网被引入学术研究之前和之后的学术论文进行了比较。他不仅证明了写就于数字时代之后的论文在引文方面不够丰富及多样化, 更是指出, 旧式的图书馆搜索之所以有助于扩展学者的视野, 恰恰是因为搜索过程在触及真正想要的研究材料之前多多少少会浏览到无关的文章。正如卡尔所注意到的, “搜索引擎往往把我们的注意力吸引到与我们当时的搜索对象极度相关的文本片段甚至寥寥数语, 而几乎不会鼓励我们从整体上对待研究工作。我们在网上搜索时不见森林, 甚至不见树木。我们看到的只有枝叶。”

有得, 也有失。任何熟悉科学史和科学哲学的人都知道, 思考模式的转变并不能靠强推舆论和规范科学带来, 而应该通过允许异议和发散性思维实现。科学革命的发生乃是由于无所畏惧的头脑在未被探索过的领域寻求不同寻常的解释。但是, 将我们限制于某种特定思维模式 (通常是开发者的世界观) 的算法, 又怎么能够让我们质疑自己对自然的基本假设呢?

正如伊文思所证明的, 每一次出现新技术时, 我们试图借以省却的乏味而看似不相关的任务, 原来都是我们学习经历中最为不可或缺的部分。它们对我们有所助益恰恰是因为它们令我们身心疲惫。依靠计算机的效能减少人类错误使我们的工作缺乏深刻的思考和原创性, 最终令我们学到的东西不像辛苦劳作的时候多。

摄影师富尔维奥博纳维亚 (Fulvio Bonavia) 针对技术和艺术之间的关系提出了一种深刻的观点:“如今摄影行当面临的巨大挑战是数字技术降低了成为摄影师的门槛, 但是出类拔萃却更难了。当我还是一名手工插画师和图形设计师时, 我会花上一整天手工创作某个作品, 现在同样的工作利用计算机两分钟之内就可以完成。然而我过去花掉的时间一点都没有被浪费, 因为我觉得那让我更加成熟, 让我学会了专注、耐心、精确以及注意不犯错误。”

最近一些神经可塑性方面的研究表明, 我们使用的每一种工具都能以不同的方式改变我们大脑的物理结构。卡尔用一种为人熟知的例子阐释了这一点:“一页在计算机屏幕上浏览的文本看起来或许和一页打印文本差不多。但是, 在网络文档中卷动或者点击所需要的身体活动及感官刺激, 与手握并翻动一本书或者杂志时截然不同。研究表明, 阅读这一认知活动不仅调动了视觉, 还调动了触觉。它既是视觉行为也是触觉行为。”

几十项由精神病学家、心理学家、神经生物学家、教育工作者和设计师开展的研究都得出了同样的结论:我们一旦联入网络或者将数字技术应用于教育, 便是进入了一个促使我们粗略地阅读、草率而心不在焉地思考以及肤浅地学习的环境。我们以为自己获益, 是因为我们已经开始采用媒介自身的标准来定义智能。卡尔说得好:“当我们惯于依赖计算机来调和自己对世界的理解, 便意味着我们的智能已委身于人工智能。”

见到很多企业家和教育界领袖将技术引入教室、难民营和其他场所, 希望使学习大众化, 我心中的忧虑多于希望。那么多心存善意的人对教育感兴趣, 是一种人们乐于见到的现象。然而仅有善意是不够的, 正如伊莱亚斯阿布贾德 (Elias Aboujaoude) 的急切之言:“这些做法的效果有待于去理解、研究以及讨论。”

对技术狂热者来说, 了解本文提及的研究并对新时代的花言巧语提出质疑是尤为重要的, 这样我们或许能够更加深刻地理解技术的进步牵涉了什么, 又危及了几多。我将以杰伦拉尼尔的警世箴言结束此文:

科学认识我们的大脑 第4篇

科技馆教育作为社会教育的一部分,不仅注重传播科学知识、科学方法、科学思想和科学精神,还注重从科学的角度反映和诠释社会发展中的重点和热点问题,促进科技与人文、科学与艺术的融合,通过精心设计和制作的展品展项,积极创造条件鼓励公众动手操作、参与体验,使公众能够在实践中了解和体验科学发现、技术发明的过程,探究科技知识,实现与公众的平等交流和沟通,以及公众之间的分享和感悟,促进公众科学素养的提升。科技馆既是开放性的知识展设空间,也是参与性的体验探究空间,更是共享性的情感交流空间。

在江苏科技馆“生命健康”展区,有17件展品深受公众喜欢,观众不仅停留时间长、参与度高,而且年龄分层广泛,也是彼此之间讨论和主动向辅导员咨询较多的展品。其中涉及很多青少年在成长过程中常见的问题,但家庭教育或学校教育却未能及时回答和回应,如“我从哪里来”、“性教育与性安全”等。这也是我们策划和实施本科学教育项目的缘由,我们希望通过关注成长问题,依托展品资源,创新体验形式,借助简单的材料、开放的形式、难忘的体验,引导青少年在有疑问、有发现、有领悟的探究过程中,收获见知识、见智慧、见情感的认知升华,达到“我们的身体,我们很了解,我们更珍惜”的项目目标。

项目简介

本项目是针对身体知识点,基于江苏科技馆人体展区展品,面向小学生而设计开发的。项目采用了情景式的教学方法,以展品体验、趣味游戏、DIY动手做和情感互动等形式开展,为参与者创造沉浸式的参与体验共享环境。本项目分为2个主题,分别是“我从哪里来”和“人体骨骼的秘密”。

“我从哪里来”是每个孩子都会提出的问题,有些父母对于怎么给出孩子准确和真实的答案而伤透脑筋。在科学教师的引导下,用拟人化的“精子卵子结合”的趣味游戏导入课程;再辅导参与者探究“十月怀胎”这一展品,了解一个小小的受精卵是如何在母亲的子宫里逐月发育成一个胎儿的过程,并通过不同月份的“肚子”,邀请孩子和父亲扮演准妈妈体验孕期生活与工作,感悟母亲和妻子的艰辛及爱。实现由有疑问、有发现、有领悟的探究过程,到见知识、见智慧、见情感的认知升华的飞跃,充分发挥科技馆这一开放性的知识展设空间、参与性的体验探究空间,以及共享性的情感交流空间的科学教育作用。

“人体骨骼的秘密”是在活动过程中,引入“做中学”的概念,以学生自主、讲解辅导员辅助的形式,采取游戏化教学的方式,通过在游戏中设置不同的任务和理解性目标,以驱动学生在游戏中完成任务,达到了解骨骼基本知识的教学任务。学习过程中的实验与游戏由辅导员提前围绕理解目标设计实施,并将课程内容与游戏内容有效结合,使参与的学生始终处于游戏交互的中心,拥有主动权,同时实验与游戏中提供一定变量供学生进行探究从而达到教学目标。

项目实施过程

·我从哪里来①以孩子成长中的问题为出发点,向家长、孩子调查他们分别对这个问题的态度、处理方法、答案内容、心理变化等,并作出统计分析,为活动内容和形式选择提供参考。②推出拟人化的精子卵子结合的游戏导入活动。③辅导参与者探究“十月怀胎”展品,初步了解人类生命的起源。④借助不同月份的“孕肚”扮演准妈妈或妻子的互动,体验生活和工作中的艰辛和爱。⑤感恩母亲或妻子的辛苦付出,并向她们表达情感。

·人体骨骼的秘密①游戏中提出“什么支撑身体”、“什么让我们运动”等问题。②摸一摸自己和小伙伴的骨骼,分享自己的发现。③辅导参与者体验“骨骼与运动”这一展品,分组讨论交流骨骼的分类和作用。④扮演不同的骨骼,合作完成一个或几个运动动作。⑤DIY动手拼装骨骼。这一课程以学生自主探究与表达,以及教师辅助的形式,以游戏为载体,学生容易接受,过程容易控制,让参与者自主理解和学习骨骼的知识,最终利用所学知识完成骨骼拼图,通过游戏了解各个骨骼的作用。

项目创新点

项目充分发挥科技馆的社会教育功能,关注青少年成长问题,依托场馆展品资源,有效地延伸和补充家庭教育和学校科学教育内容,是科技馆科学教育项目应该凸显的创新点。青少年在成长过程中,不仅热衷于对世界的探究,还对自己不断成长的身体充满好奇和疑问,他们有很多想知和应知的身体成长和健康知识,这正是他们健康成长和养成良好生活习惯的基础。其中有些知识家庭教育和学校教育已经及时提供,但也有若干问题未能得到很好的回答和回应,例如“我从哪里来”主题,不少家长觉得为难和尴尬,该如何科学地回答好这类问题呢?江苏科技馆教育项目开发的辅导员,敏锐地捕捉到这类问题的需求,整合生命健康展区的17件展品,准确地对接家庭教育和学校教育,设计“认识我们的身体”系列科学教育活动,首先推出“我从哪里来”和“人体骨骼的秘密”两个主题,并开发出展区版和校园版2个版本,受到孩子、家长及学校教师的欢迎和赞誉。

立足科学教育与人文教育并举,是本项目的核心创新点。“认识我们的身体”项目在设计之初,活动目标就是要科学教育与人文教育兼顾。例如“我从哪里来”活动是见知识、见智慧、见情感的认知升华,让参与家庭在探究科学的同时,还拥有自我体悟与心灵觉解,认识和体会母亲的艰辛和生命的可贵。正是人文教育的融入,让活动更具有“温度”触动心灵,孩子和丈夫眼中闪烁的泪光、感恩的心声和幸福的拥抱,令人感动和难忘。

如何将敏感或不易表达的科学内容通过形式创新实现有效融合,是本项目创新的最大难点,恰恰也是最大的亮点。本项目中可以称道的主要有以下3点。

·游戏式融合。将科学教育活动内容融于有趣的游戏之中,可以很好地激发孩子的探索热情,从而为组织进一步的探索活动提供动力保证。例如“我从哪里来”中,我们结合受精卵形成的科学过程,模拟情景,设计了“诸多精子先生竞争一位卵子小姐”的角色扮演游戏,引导青少年通过参与轻松有趣的游戏,探究知识,提高认知,使活动自然而生动。

·故事式融合。在科学教育活动中,将科学内容与故事这一形式相融合,不仅可以很好地引起青少年的兴趣,还可以很好地激发他们进一步探索的欲望和激情。如在即将开展的“神奇的消化系统”活动中,将通过设计一颗小豌豆在我们身体里的旅行故事,引导青少年想象旅途中遇到各位“消化超人”时的所见所闻,体会所感所悟。在没有专业设备辅助观察我们的消化系统的情况下,把枯燥、单调的科学知识蕴含在生动的故事内容中,能使青少年在情趣盎然的故事扮演或参与中自然而然地获得科学内容,完成本次科学教育活动目标。

·情境式融合。在科学教育活动实施过程中,可以有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景,以引起青少年一定的态度体验,从而帮助他们理解科学内容,并使参与者的心理机能得到发展。例如“我从哪里来”活动中,利用不同月份的“孕肚”道具,设定准妈妈生活和工作情境,邀请孩子和父亲扮演准妈妈,感悟母亲和妻子的艰辛及爱。

项目成果及评估

自2013年7月以来,经过逐步完善与发展,“认识我们的身体”系列课程共开展96个学时活动,走进校园8次,参与学生1800人次。

本项目虽然在实践中打下了一定的基础,开发了一些教育资源,但仍然存在一些不完善的地方。在后续的实施过程中,针对不同年龄阶段身体的不同问题,我们要开发不同深度的专题。例如:就性教育问题,针对幼儿及小学低年级孩子现已开发了“我从哪里来”专题,针对小学中高年级孩子即将推出“性安全”专题,针对青春期孩子要推出“我到哪里去”专题等。

获奖感言

《3 我们的大脑》教案 第5篇

教学目标:

科学探究:

1、通过参与活动分析身体反应过程,探究大脑是怎样工作的。

2、通过了解大脑皮层语言中枢的组成,再结合自身情况进行分析探究不同的人大脑潜力的不同,积极锻炼可以使大脑得到均衡的发展。

情感态度与价值观:

1、培养学生尊重事实的科学态度。

2、通过对大脑的研究,使学生能科学认识自身长处与短处,积极地面对人生,克服不足。

科学知识:

1、初步了解神经反射的过程,了解大脑是人体的总指挥。

2、了解大脑皮层存在着不同功能区,语言中枢又是由4个部分组成,根据个人情况不同在听、说、读、写方面存在差异。

3、通过科学合理的锻炼,可以使大脑得到均衡发展。

重点难点:

知道大脑是人体最有趣、最重要的器官,它指挥了人的所有活动;了解自己在语言方面的长处和不足之处,制定弥补对策。

教学过程:

一、游戏导入,激发兴趣

1、听老师的口令做相反的动作,看谁的反应快。

2、刚才同学们的反应都很快,你知道是什么在指挥着你完成老师的动作吗?

3、说说完成刚才动作的过程需要哪些步骤?

4、一年级的时候咱们就学过一首儿歌:人有两件宝,双手和大脑。今天我们就来探究一下我们人类的一大宝贝——神秘的大脑。

二、探究学习

下面咱们一起来通过一个实验,分析大脑的反应特点。活动一:眼疾手快 A、专心抓尺

1、明确活动要求:实验时,甲同学的手与尺子零刻度线齐平,乙同学突然松手使尺子掉下来,请甲同学尽可能快地抓住尺子,并记录抓到尺子的位置。

2、学生分组实验,作好记录。

3、从尺子下落,到用手抓尺的过程中,大脑的工作经历了哪些步骤?

4、汇报:专心抓尺的尺子下落的平均距离是多少?

5、说明了什么?

大脑处理问题需要一定的时间。而且时间越短,说明大脑处理信息的速度越快。

6、比较三次距离,有何发现?

熟练后可缩短大脑处理的时间,也就是熟能生巧。B、不专心抓尺

1、一边背古诗或唱歌,一边再做实验,结果又是怎样?

2、做实验,作好记录。

3、为什么我们的反映又会慢下来呢?比较上次抓的距离,有何发现?

4、小结:遇到干扰,会影响进行中的动作。活动二:人类的语言功能

1、我们可以用语言来交流沟通,说明了语言中枢起着重要的作用。

2、思考我们的语言中枢分为那几个部分。

其中语言中枢又是由四部分组成:运动性语言中枢(说话中枢),视运动性语言中枢(书写中枢),听性语言中枢,视性语言中枢(阅读中枢)。它们分别处于大脑皮层的不同部位,管理不同的工作。

3、讨论交流每个人在听、说、读、写四个方面存在差异吗?

4、分析甲乙同学的差异

事例一:甲善于用语言表达自己的想法,但不知写文章如何下笔(运动性语言中枢更发达)。

事例二:乙善于用文字表达自己的心声,但是与人交谈时,不善于迅速准确地理解别人的语意(视运动性语言中枢更发达)。

5、小组讨论:请你谈谈你在语言方面的长处和不足之处。

6、青少年正处于生长发育的关键时期,当我们了解到自己的弱项后,要有意识地针对这些项目多中训练,使大脑得到均衡的发展。

7、出示指南车的话,说说你的理解:

发挥自己的长处,积极克服自己的短处,是很聪明的做法。

三、保护大脑

1、找找大脑的位置,认识颅骨及其作用。

2、说说我们应该怎样保护大脑?

3、观看保护大脑的视频短片。

《我们的大脑》的教学反思 第6篇

《我们的大脑》是五年级上册第一单元第三部分的内容。由活动“眼疾手快”、人类的语言功能、保护我们的大脑三部分组成。由于五年级的学生对大脑的认识只是停留在一般的生活经验上,不能科学地全面地认识大脑。所以这堂课主要引导学生从生活中的常见情况入手,在活动中主动获取关于大脑的科学合理的知识,并运用它来解释实际生活中的现象,懂得科学有效地保护自己的大脑。

根据小学生已有的生活经验,在他们熟悉的生活环境中选取有关的内容,在自主活动的探究中展开学习,得出科学结论。在“眼疾手快”的活动中,通过让学生比较三次尺子下落的距离得出熟悉之后加快大脑处理问题的速度,即熟能生巧。比较不专心抓尺后距离的变化,得出受到外界的干扰会影响大脑处理信息,通过实验得出身体的反应过程:眼睛—大脑---手。接下来是教师讲授大脑的知识。根据语言中枢分为说话中枢、书写中枢等,分析课本上的两个案例,最后提出问题如何保护我们的大脑。这节课孩子们表现的非常的棒,谢谢你们---五年级的孩子们。孩子们的成长是我心里最大的安慰!

虽然顺利的完成了任务,但是我还是存在着以下的不足:

1、《科学》这门课属于一门鼓励学生探究的学科,首先要求我们为学生营造一种和谐的宽松气氛,让学生敢想敢问敢于表达的真情实感。使学生感到教师与学生平等相处,一起探索、研究,使学生认识到学会质疑的重要性。教育学生学习科学家善于思索探究的思维品质,使学生懂

“得疑而能问,已知知识大半"的道理。还要告诉学生,只有在大家互相质疑的过程中,自己的思维才能得到发展。但是在开课后我没有让学生根据课题质疑:关于大脑你想了解些什么?

2、在抓尺活动中调动了学生的主动性,但是分析活动的数据时没有让学生参与。如何保护我们的大脑?应该是先让学生思考,我再引导学生得出结论。总的来说在学生主动学习上我做的还不够。

在教学过程中,我会发现有许多的遗憾,但是教学后静下心来,细细分析与品味,这个过程却是充实而快乐的。我会不断充电学习,逐渐完善提高自我,相信我会做的更好!

怎么活跃我们的大脑细胞 第7篇

除了本身的营养价值高,草莓有很重要的一点好处就是可以加速大脑功能恢复,有益于大脑产生新的脑细胞,可有助于保持大脑细胞活跃。

这是因为草莓含大量的多酚物质,在大脑内以两种方式对抗老化:第一种方式,草莓含强有效的抗氧化剂,能有效清除有害的自由基;第二种方式,草莓存在天然的抗炎成分,可减少自由基的产生数量以减缓衰老、保持脑细胞的活跃度。

因此,春天上班经常打盹、没精神,同时又希望瘦身的朋友,可以准备一些草莓,随时吃上几颗,让你精神一振,轻松甩掉困倦。

未来智能科学:机器与大脑的互惠 第8篇

实际上, 人类进入21世纪, 随着脑科学研究突飞猛进的长足进步, 脑机互惠研究也已经成为机器智能研究的全新方向。这里, 脑机互惠是指脑科学与机器人学之间的一个学科交叉研究领域, 涉及通过生物技术来人造或重塑大脑、通过理解人脑来开发认知型机器人, 以及通过双向脑机接口技术来开发脑机混合智能系统等三个方面。

首先, 随着人体器官组织的人工培育生物技术的不断成熟, 最近形成了合成生物学的分支学科, 完全可以按照各种需要来人工培育人类和动物的大脑皮层组织, 并直接与数字芯片相衔接用于控制机器行为。目前人工皮层, 如人工海马、人工小脑等, 尽管还停留在动物身体实验阶段, 但其原理是一样的, 迟早会应用到人类之上, 人工大脑也会为期不远。

其次, 还可以利用基因工程直接提升大脑的心智能力, 比如可以通过基因工程培育更加智慧的老鼠等;或者通过智能药片 (某种合适的蛋白质注入) 来提升动物的智能;或者通过颅磁刺激大脑适当的部位来提升认知处理的速度和敏捷, 从而提升动物潜在的智力。一旦上述培育的大脑能够成功实现心智能力, 就可以通过大脑皮层的自然机制与机器人技术相结合来真正提高机器心智的水平。

另外, 可以利用“可编程”的微型芯片来随意组合智能机器。这里每个微尘芯片都可以无线控制, 通过编程改变其表面电荷来随意聚合重组形成物体, 如智能手机或智能机器人, 并控制其活动。这样就与合成生物学原理一样, 说不定也可以通过某种受控自组织途径, 来构建具有高级心智能力的物体。

最重要的, 随着近年来脑科学研究的突飞猛进发展, 我们探测人脑的手段不断更新, 脑电图、脑磁图、脑成像、近红外光谱仪、深部脑刺激术以及光遗传学手段等等, 使得开展人类大脑逆向工程成为可能。因此通过这样的人类大脑工程研究, 如果能够模拟人类大脑, 就可以利用全部大脑连接信息来备份人脑, 从而开展人脑扫描备份研究工程, 使得我们的心灵像软件一样不再依赖于硬件的躯体而得到永生。

尽管真切实现这样的大脑扫描备份技术还比较遥远, 但脑科学最新研究的进展还是为我们结合动物神经机制的智能机器研制带来了全新的可能。比如读取人脑中流动的思想、植入芯片帮助残疾人自主生活、建造脑联网进行直接心灵交流、开展大脑逆向工程, 只要遵循或不违背物理定律, 一切都有可能。这就为开展未来人工智能研究带来了广阔的天地。

最后, 最为现实的一种脑机互惠技术途径, 就是构建新型的脑机融合计算系统。所谓脑机融合, 就是将生物智能 (脑) 与机器智能 (机) 相互融合一体, 来共同完成原本任何一方都不能单独很好完成的任务, 实现生物智能和机器智能均望尘莫及的更为强大智能表现——混合智能。

脑机融合计算系统的构建, 主要是基于脑机接口技术, 来形成一种综合利用生物智能和机器智能的新型智能系统。但不同于从脑到机或从机到脑单向性信息利用, 脑机融合则是要建立脑机之间的双向信息交流, 从而实现脑机之间的相互协作, 共同完成复杂的任务。

目前, 建立脑机融合这样的双向信息交流技术, 主要是双向脑机接口技术。双向脑机接口技术包括两种不同类型的研究工作:一是实时采集大规模的脑活动信息, 通过解读脑活动信息来控制机器行为;二是用人工产生的电信号刺激脑组织, 将特定的感知信息直接传入脑组织, 以便控制协调脑活动。

从目前的初步研究结果来看, 通过脑机融合技术开发的新型智能系统, 在医疗康复、生活娱乐和军事侦察等方面具有广泛的应用潜力。因为通过脑机接口人们可以直接用脑而无须通过语言或操作动作来控制机器或设备, 所以脑机接口一个重要应用领域就是帮助病人康复训练的机器人方面或者帮助有肢体残缺的人们完成正常人一样的工作。

另外, 脑机接口对于某些肢体动作受限的职业, 如飞行员、宇航员、潜水员等, 利用意念来操控设备有着重要的应用前景, 也为动漫游戏、智能机器人控制等提供了一种全新的用户交互界面。

特别是在军事侦察方面, 通过将脑机融合技术运用到某些特殊动物, 如苍蝇、壁虎、老鼠等脑中, 利用这些动物行为灵巧性, 比如苍蝇飞行中稳定停顿、壁虎善于爬行光滑墙体, 以及老鼠的无孔不入, 在这些小型动物身上安装必要的装备, 并与脑机融合系统相衔接, 就可以通过空投和无线控制, 去完成各种敌方不易察觉的侦察或破坏任务。

更进一步, 如果采用双向接口方式的脑机融合, 还可以形成“脑-机-脑”接口技术, 从而使得脑脑相联成为可能。这样, 脑机融合也就变成脑脑相联的“心灵融合”, 将两个人脑间的思维融合起来, 甚至可以让脑联网成为可能, 实现人脑到人脑的直接互动。

目前“互联网+”已经成为网络社会发展的全新模式, 如果“+”的是双向脑机接口技术, 那就是脑联网。到那时, 人们就可以在脑联网上通过“心灵感应”来直接实时地进行情感、思想和体验的交流, 甚至群脑共同进行感知、规划、创造等心智活动。应该看到, 从脑机接口到脑脑接口, 从脑机融合到心灵融合, 未来的脑机融合研究未可限量。

调动我们的大脑 第9篇

记忆下降智慧增加

成人期脑力衰退取决于“流体智力”——大脑基本的处理速度。但是,“晶体智力”(智慧)与“流体智力”的情况完全不同。即使“流体智力”会随着脸部肌肉松弛、臀部下垂一起减退,但“晶体智力”还是会像腰围一样增长。两者会相互抵消,至少,我们在60~70岁时都是这样。

让身心保持活跃、保持健康的饮食习惯,远离烟酒和影响大脑的毒品,都会减缓不可避免的脑力衰退过程。毫无疑问,到我们退休时,我们的大脑不再和以前一样。到65岁时,大部分人都会注意到自己大脑衰退的迹象,比如:经常忘记别人的名字;偶尔将茶壶放在冰箱里,等等。

因为,从此时开始,我们大脑的某些细胞不断减少,尤其是关键的处理信息的海马突起部位,减少得更加明显。起初,这不是什么大问题。即使年纪再大,大脑也足以应付。但是,目积月累,脑细胞损失过多也带来一些问题。

锻炼提高思维能力

并非每个人都会按同样的方式慢慢衰老。思维灵敏、令人愉悦的老人,与健忘、脾气暴躁的老人有什么区别呢?我们能否通过努力成为前者呢?

毋庸置疑,体育锻炼相当有用。每周进行3次以上适当的锻炼可以帮助老年人提高注意力,同时改善抽象思维的能力,或许是锻炼可以促进新的脑细胞生长,有助于稳定血糖。当我们逐渐老去,血糖调节能力会不断下降。血糖会突然升高,影响大脑中帮助记忆的区域。体育锻炼可以帮助我们稳定血糖水平,间接地改善我们的记忆力。

协调性训练也有助于减慢大脑的衰退。很多研究表明,特殊的平衡训练可以改善60-80岁老年人的认知能力,子孙们玩的电脑游戏也会带来同样的好处。“大脑训练”游戏曾经被人斥为无稽之谈,但2009年4月份发表于《美国老人医学会期刊》的一项研究结果表明,电脑上的大脑训练游戏可以改善65岁以上老年人的记忆力和注意力。这些健脑练习带来的改变足以使老年人更好地改善日常活动,例如,记住别人的名字,在嘈杂的餐厅里专注地与人交谈等。

如果我们不想上了年纪后就变成一个哆嗦暴躁的老人,就补充一些能让人感觉积极愉悦的多巴胺。在日常饮食中,多多补充酸奶、杏仁和巧克力等食物就可以增加多巴胺。

专注于愉快的记忆

实际上,大脑在竭尽所能地让我们的退休生活更加愉快。20~30岁之间,我们进行了很多的冒险行为。中年后,我们进行了一些尝试,这些都在慢慢让我们学会如何专注于生命中美好的事情。到65岁时,我们能够更好地将生命中的美好体验推广扩大。与年轻人相比,60岁以上的人很少会把不愉快的经历储藏在大脑中,他们更倾向于记住愉快或中性的人生经历。

夕阳不像我们想象的那么暗淡。与整日忧心忡忡、压力缠身的人相比,心情愉悦、乐观积极的人更加不容易罹患痴呆。一些社交活动很少但是善于保持心情平静的人与孤独和容易紧张的人相比,其患上痴呆症的几率会减少50%。

尽管我们的大脑可能不会像皮肤那样可以在外表看到皱纹和松弛,但还是需要尽可能多的呵护和照管。不要过早放弃对大脑的呵护,一旦觉察到大脑衰退的迹象,我们就要出去散散步、玩玩填字游戏,另外,还要找机会开怀大笑。这样,即使我们头发斑白、牙齿脱落,我们也能够平静地徜徉于人生的夕阳中,看人生花园的花开花落。

科学认识我们的大脑

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