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究腦學.用腦學.為腦學

 
 
學習有沒有關鍵期? 一般人發揮了幾成的學習能力? 有甚麼方法可以增加學習效果? 這些問題的答案,都藏在複雜而充滿可塑性的人類大腦中。大腦主宰了我們一切的感受、觀念、行動,也決定了我們如何學習、記憶、遺忘。透過精確的認知實驗,配合尖端的腦神經造影工具,科學家對於大腦運作的機制累積了豐富的知識,對於大腦學習的基礎也掌握了關鍵的原則。在這場演講中,我們將揭開大腦的神秘面紗(究腦學),說明大腦中的神經傳導如何支持學習歷程(用腦學),並介紹可有效加強大腦學習能力的方法(為腦學)。歡迎一同來認識大腦、幫助學習!

聽講心得(撰文|周文豪副館長)

又是一個心靈飽滿的午後!中央大學認知科學研究所所長吳嫻教授的「究腦學、用腦學、為腦學」演講,顯然十足擄獲在場近300參眾的心,滿足大家的求知慾。她的演講句點畫上之後,竟然有近20個問題伺候,明明再說下去就要趕不上高鐵了,她寧願不負場眔的殷盼,一一仔細的回應。我代表全場的朋友,給予誠摯的感謝。當然,若有適當的機緣,還是要再請她來分享。

吳所長用一個研究成果開啓她的演講。話說一位雙手癱瘓數年的婦人,在研究人員的協助下,可以用腦波讓一個機器手臂拿著一杯可樂讓她飲用。當婦人喝完可樂,機器手放下杯子,婦人露出微笑,演講廳內發出了驚喜聲。

這個應用,乃因本世紀腦科學突飛猛進的表徴。有個晶片植入婦人腦中適當的部位,她得以發號施令,讓機器工作;只有腦科學家知道要在哪個部位植入晶片才有效果。

在上個世紀末,美國布希總統已經非常重視腦科學的發展,2013年歐巴馬追投450百萬美元的研究經費,而歐盟丶日本也紛紛跟進。眼前支持腦科學研究的政府或私人單位,都有類似往昔英國的皇家地理學會般的情懷與慷慨,其實他們都知道,探勘一塊處女地大有可能開創歷史與新局,最終將之納入版圖。

社會生物學家Edward Wilson説:「我有幸能在有生之年親眼看到分子生物學的英雄時代、地質學的板塊構造論,以及演化生物學的現代綜合學說,現在輪到大腦科學上場展身手。」

21世紀會是腦科學的世紀將是不假。

吳所長說:「大腦主宰了我們一切的感受、觀念、行動,也決定了我們如何學習、記憶、遺忘。透過精確的認知實驗,配合尖端的腦神經造影工具,科學家對於大腦運作的機制累積了豐富的知識,對於大腦學習的基礎也掌握了關鍵的原則。」

她說明大腦的分葉與各區負責的功能,並表示大腦各區的灰質所聚集的神經元才是大腦的作用單元。我們的大腦至少有一千億個神經元,百萬億到千萬億個突觸,突觸的化學物質不平衡或不通暢,就會產生機能障礙。

突觸著實令人著迷,它扮演兩個神經元溝通的橋樑,而大腦的學習塑性也受制於突觸的「用進廢退」。這原是海伯定律(Hebbian Law),Eric Kandel則在海蛞蝓身上觀察到有用的突觸有反應,沒用的就退化了。所以熟能生巧,其來有自。「學而時習之,不亦樂乎」也有科學基礎。

一般而言,人在出生時每個神經元有2,500個突觸,到2 ~ 3歲時就已經有了15,000個。而大腦的可塑性展現在成長過程中突觸的修剪。有個實驗很有趣,養在複雜環境的老鼠神經元比簡單環境的老鼠多出許多突觸。聽到這個實驗,我就在想,在科博館長大的孩子,可能培訓出特別的強項,這該是不錯的研究題目。

另外一個實驗也很有創意。一群上「零堂」體育課的美國高中生(不是「靈堂」。大學住校,有的老師喜歡把課排在7 ~ 8 a.m.,在第一堂之前,稱為「零堂」,我們開玩笑戲之為「靈堂」),學習效果比較好,所以運動是有助於學習的。但是,主動去運動和被動運動是有區別的。大家都曾看過老鼠跑滾輪的裝置,一晚可以跑6公里,真是過動鼠。有個實驗設置了兩個鼠籠,一個放進跑輪,老鼠一放進去就主動的跑;另一邊沒滾輪,但籠底是個移動的墊子,當一邊滾輪轉起來時這邊的墊子也連動,老鼠不得不動。所以,兩邊的老鼠都運動到了,不同的是一個主動一個被動。結果,主動運動者的腦被激發的程度比被動者佳。

除了健身可健腦外,睡眠也很重要,而且要熟睡過REM(Rapid eye movement,快速眼動)期,這已人人皆知,問題是年輕人往往不信這一套,信了也不實踐。

人們常問,民間的皮紋檢測可不可信?學習有沒有關鍵期?一般人發揮了幾成的學習能力?有甚麼方法可以增加學習效果?神經元能不能再生?吳所長說:「這些問題的答案,都藏在複雜而充滿可塑性的人類大腦中。」她侃侃而談,ㄧㄧ詳細說明。

1906年拉蒙卡霍獲諾貝爾獎,他分享心得:「昆蟲學家追捕珣麗多彩的蝴蝶,我則在灰質的花園裡,追索那形體優雅的細胞,那是神祕的靈魂之蝶。也許哪一天,這蝶的翅膀一振,將抖出人類心靈的秘密。」吳所長的精彩演講,説明這隻蝴蝶已在新世紀正展翅高飛。

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標籤:大腦(36)
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