脑科学

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人类之所以自誉为“宇宙的精华、万物的灵长”,就是因为拥有高度复杂的大脑。但是有一点长期以来并没有被人们清醒地认识,人脑并非独立的器官,其活动受到身体其他诸多器官的影响,因此人们有时将其功能张冠李戴。不管怎样,人们终于慢慢地认识到“脑”是专司认知的器官,正如手是抓握的器官、眼是视觉器官一样。

基本概念

从狭义上说,脑科学是一门通常所能认识到的神经学科,是脑科学家们为了了解神经系统中分子水平、细胞水平、细胞间的变化过程,以及这些过程在中枢神经系统内的整合作用而进行的科学研究。

从广义上说,脑科学是研究人脑结构与功能的综合性学科,以揭示人脑高级意识功能为宗旨,与教育学、心理学、人工智能、认知科学以及创造学等一些跨学科领域研究的学科有着紧密联系和交叉渗透。同时,由于脑研究是关于人的研究,而人又具有强大的生物性和社会性,因此脑研究还涉及意识活动的本质等根本性问题,还需要引进哲学、人文社会科学的一些理论观点和思维方法,并且需要将其与自然科学的研究方法和理论紧密结合起来。

发展过程

美国神经生理学家罗杰·斯佩里进行了“裂脑实验”,提出著名的大脑两半球功能分工理论。该理论认为:大脑左右半球完全可以以不同的方式进行思维活动,左脑侧重于抽象思维,如逻辑抽象、演绎推理和语言表达等;右脑侧重于形象思维,如直觉情感、想象创新和图像识别等,如图1所示。

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                                                                                                                                   图1 人脑的结构

国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)列举脑科学与认知科学的主要研究方向是:脑功能的细胞和分子机理,脑重大疾病的发生发展机理,脑发育、可塑性与人类智力的关系,学习记忆和思维等脑高级认知功能的过程及其神经基础,脑信息表达与脑式信息处理系统,人脑与计算机对话等。

著名科学家钱学森说过,教育工作的最终机理在于人脑的思维过程。开发学生的创造性潜能,培养和提升学生的创新思维与能力是我国素质教育的根本宗旨。在帮助学生了解信息技术基本知识和技能的基础上,更加注重学生创新思维能力的培养与提升,应是我国计算机教育的根本出发点和归宿。