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神经科学如何改进游戏

发布时间: 2023-03-29 09:24:17

❶ 脑神经科学家:别抵抗拖延症了,大脑天生爱偷懒,三招帮你激活它

不管你本来是准备打扫房间,还是打开电脑写述职报告,总之,明明有大把的时间,但你就是提不起干劲,不到最后一刻绝不想行动。

你有没有想过,这是为什么?可能你已经为自己的拖延症自责过好多次,但每次都改不了,于是不断地陷入自我怀疑中。

现在,日本脑神经科学家菅原道仁告诉我们: 其实大脑天生爱偷懒,它的工作就是“拒绝工作“。

为什么会这样呢?

一个成年人的大脑约重1.4千克,差不多占人的体重的2%,虽然2%看上去不多,但大脑能消耗一个人一天总能量的20%。要知道,其他烂宴闷所有单个器官都没有这么大的能耗。

所以啊,大脑希望你自己搞定一切事情,不要烦它。也就说, 不费脑子的事情呢,它最喜欢。祥信

如果人们终于认识到“大脑啊,原来你是这样的大脑“,就不会饥弯再为自己的拖延症感到纠结了。但是假设全世界所有的人,都心安理得地接受了自己的拖延症,那么那些早上5点起床的自律达人们、晚上12点不睡觉的拼命三郎们,也就不存在了。

而人与动物最大的区别之一,就是元认知。

元认知对认知的认知,换句话说,是你对自己思考过程的认识与理解

比如你原来不知道大脑天性懒惰,就放任自己拖延了,现在你知道了大脑的特质,你会进一步思考:“为什么大脑会是这样的?我有没有可能改变大脑的习性呢?“当你有了这样的想法之后,也许你就有不一样的行为。

这也就是为什么自律达人、拼命三郎们能够扭转大脑天性,让大脑乖乖听话的原因吧。接下来,我们继续了解以下三方面的内容:

1、 大脑这么懒,还有救吗?

2、 搞定了大脑,但离行动是不是还很远?

3、 养成了好习惯,但大脑又陷入了惰性,怎么办?

让我们带着这几个问题往下看吧。

多巴胺于1957年被发现,是约20种重要的神经递质之一。神经递质是一种化学物质,负责在神经元、神经和体内其他细胞之间传递信息,就好比是一个勤快的送报小能手。在身体层面,多巴胺可以保持我们的血压稳定。在精神层面,多巴胺让我们感到快乐。

每当我们获得成功、受到奖赏时,大脑就会分泌大量的多巴胺。同时,快乐的感觉又给了大脑强烈的印象,大脑会爱上这种感觉,希望再次分泌多巴胺。

所以,从某种角度来说,你控制了多巴胺,就控制了一部分的大脑。

我们可以通过以下三方面来刺激多巴胺的分泌:

第一, 多次重复积极的心理暗示

有一个病人购买的药品过期了,但他坚持要买该药,没想到后来他服用了过期的药物,居然痊愈了。药剂师库埃认为,这是心理作用,相信的力量。这就是库埃疗法。

库埃疗法最经典的是这样一句话:“ 每一天,我的各方面都在不断变好。”

在每天起床后,睡觉前,你可以多次对自己重复这句话,让它深深地印在你的脑子里。

同理,当你要处理一件工作时,告诉自己这很简单,又或者你相信自己一定能完成,不断给自己积极的暗示,就有可能达到正面的效果。

心理学上有一个多米诺骨牌效应,也就是把骨牌按相等间距排好,推倒第一张牌后,其余的骨牌也会依次倒下,但是最后一张牌倒下释放的能量,是第一张牌倒下的二十多亿倍。

所以,一句话不断重复,所带来的威力是巨大的。当你不断给自己积极的心理暗示,最后你很可能变成你所希望的样子。

第二, 将大目标尽可能地分解成小目标

我们都做过年度计划,但很多时候发现很难完成。比如有人列出一年读100本书,但一年将尽的时候,却发现距离这个目标还很远。

如果我们将100本书分配到每个季度,每个月,每天,甚至到每天的某个时段呢?比如,假设你每天睡前读书2小时,这个事情是不是就容易多了?

而每当你达成当天的小目标时,你就会感觉离大目标又进了一步,而且经过努力获得每天的小确幸,你的身体又会分泌多巴胺啦。

第三, 使用辅助手段提升多巴胺的事

有些行为能促使我们自动分泌多巴胺,比如运动,冥想,音乐,绘画或其他的兴趣爱好。

乔布斯就是冥想的爱好者,冥想曾给了他很多益处。有一张照片令人印象深刻,就是在空旷的屋子里,乔布斯席地而坐,他还亲自为这张照片写了一段话:“这是一个经典的时刻。我独自一人,所需要的不过是一杯茶、一盏台灯和一台音响。你知道,这就是我的全部。”

每个人所选择的方式不一样,也许乔布斯喜欢冥想,而你更喜欢运动。无论是哪种,只要能让你感到身心放松愉悦,那么就是多巴胺降临的时刻了。

另外,咖啡,酒精,赌博等方式也会让人分泌多巴胺,但很可能令人上瘾,通常不建议用这样的方式来刺激自己,以免造成反效果。

现在我们知道了多巴胺的好处,但如何开始行动呢?

第一步,从身边的事情做起。

如果你感觉懒懒地,提不起精神,也许你可以从身边触手可及的事情开始。比如要打扫房间,到处都是灰尘和垃圾,阳台上还有待洗的衣物。好吧,就从手头这件开始吧?

一旦开始行动,也许你会停不下来。因为过程中你会不断分泌多巴胺。窗台干净了,你心情舒畅,空气清新了,你觉得早就该如此了!于是你更加起劲,恨不得把抽屉都翻出来,全部擦一遍,把窗帘卸下来,做一次彻底的大扫除……

这就是进入了“心流状态“,这是当你极度专注于某事时,所产生的一种旁若无人的状态 。这时候就算你没有意识到,你也已经在享受大扫除这件事,而不是处于你最先开始的那种懒惰无力的状态了。

第二步,形成21天习惯。

行为心理学认为,一个新理念或者新习惯的形成和巩固,至少需要21天的时间。

如果你想变成一个热爱早起的人,那么你设定每天早上5点起床,至少应该坚持21天,才可能让自己形成习惯。

为什么会这样呢?因为大脑分为意识区和无意识区。 当你做一件从没做过的事情,你大脑里的两个神经节点是没有任何连接的,但是因为做了这件事,它们就产生了连接 。而当你做得越来越多,对这件事越来越熟练,它就会慢慢从意识区到无意识区域。此时,你就会得心应手,形成习惯,无需费心思考就能将这件事情很好地完成。

比如你是一个算盘小白,但因为要参加一个珠算大赛,你开始学习如何打算盘,这时候你大脑里的相关神经开始进行连接,而当你学了一段时间,算盘已经打得非常熟练了,这时候偶尔有人同你说话,你在回复他人的时候,依然能准确无误地把算盘打好。这说明,打算盘这件事已经变成了你的习惯,甚至变成了你的无意识行为。

所以,如果你想要养成一个新的习惯,就可以训练自己,不断重复行为,最好坚持21天以上。

快速行动并坚持了一段时间后,恭喜你,一个良好的习惯养成了。但是新的烦恼又来了,因为大脑又习惯了目前的状态,它又陷入了程式化的模式,开始安于现状了。毕竟,懒惰是大脑的本性啊。

那么,我们该怎么办呢?答案是, 游戏 化。

有一些教孩子英语的APP,每当孩子回答出一个正确的单词,系统就会用夸张的语言表扬孩子,并且还会给一些积分或者礼物作为奖励。这就是将学习 游戏 化的过程。这样能刺激孩子的大脑,让他们不断对学习产生兴趣。

其实,不只是孩子,大人也需要这样的方式。 无论是学习,工作还是生活, 游戏 化能让我们更好地面对。

假设你是一家公司的销售负责人,你该怎么激发销售员的活力呢?其实你可以布置一些PK活动,设置多个不同的关卡和奖项,比如最佳笑容奖,最具活力奖,最佳建议奖,最高交易额奖等等,颁发奖品并进行表彰,让销售员们不止有目标,有动力,还能在这样的活动中找到乐趣。有了良好的氛围,工作也不再沉闷和单调,他们将更喜欢工作并竭力完成工作,找到充实感和成就感。

最后,让我们来总结一下:

1、 大脑天生喜欢懒惰,我们需要用一些方式来促进多巴胺的分泌,从而刺激大脑。

2、 我们需要从身边的事情做起,快速行动,并坚持21天,从而让行动变成习惯。

3、 当大脑已经形成了习惯,甚至又开始陷入惰性时,我们可以采用一些 游戏 化的方式,让事情变得有趣,再次让大脑活跃起来。

你怎么看待拖延症呢?欢迎留言讨论。

❷ 神经科学领域形态学研究方法及其优缺点

研究大脑的方法和技术有很多,想要在一篇专栏里全部囊括进来是不现实老渗桐的。有专业需要的还是需要翻翻书。韩济生所编的《神经科学(第三版)》开头就是七个章节的方法介绍:形态学方法、生理药理学方法、电生理学方法、光学成像方法、脑功能成像方法、遗传学方法和行为学方法。 虽然内容不是很新,仍有可取之处。这篇文章仅浅显地做一次梳理,重点讲述成像技术。笔者也还是懵懂的学生,写这篇文章参考了老师的授课讲义、许多网络资料和书籍,但可能还是有错误的。如果发现有错,请指正。

一、喊迹概述
行为是大脑活动的外显,但我们无法仅从行为的衡量推测出大脑的活动规律。这不是在否定行为学研究,相反,行为学研究为脑机制研究提供了背景和指导。那么,当今我们有哪些手段能够将行为与脑关联起来?大体上可以分为三类:

1. 观察(暂时性)损伤的影响

a. 脑损伤

b. 基因修饰

c. 失活钝化作用(inactivation)

2. 观察(干扰性)刺激的影响

a. 药物

b. TMS,tDCS,DBS

c. 训练(training)

3. 在行为过程中衡量脑部活动

a. 电生理学

b. EEG/MEG

c. PET/MRI

i. 结构性

ii. 功能性

这些技术手段要解决的问题主要有三个:第一,我们如何同时测量多个区域的活动?有些任务可能同时涉及多个脑区,比如空间知觉、记忆和计划。第二,如何衡量单一运动模式或感觉成分的影响?第三,如何找出脑区之间存在连接的证据?

二、脑与认知的关联
1. 脑损伤

探究认知的神经基础,其主要目标之一,是建立不同脑区与神经活动和认知功能(或认知加工)之间的联系。回答这个问题的方法有很多,其中之一是对脑损伤(brain lesion)病人进行研究,找出脑区与认知加工的关联性(association)和无关联性(dissociation)。

Purve's, Cognitive Neuroscience, Chapter 3
假设有一组病人的脑区1(图中Region 1)受损,其在进行任务A(Task A,红色柱)时表现出明显缺陷,但在进行任务B(Task B,蓝色柱)时与常人无异,那么说明脑区1与任务A的神经活动之间有关联性,而脑区1与任务B的神经活动之间无关联性。如果能找到另一组脑区2(图中Region 2)受损的病人,他们的任务A表现与常人无异,而任务B明显有缺陷,那么从以上两个结果就可以作为以下结论的强证据:这两个脑区与这两个任务之间存在双重无关联性(double dissociation)。双重无关联性比单一的关联性和无关联性更能说明特定脑区与特定任务神经活动之间的关系,因为单一的无关联性可能是由某个一般因素(general factor)引起的,比如说任务的难度。但是,如果另一种损伤能够提供正好相反的结果,那么就更能说明两个脑区的功能独立性。不过,一般来说,被检验的脑区通常是部分无关联的,但这也能给我们提供很多信息了。

这种关联性和无关联性也能从功能性核磁共振成像(fMRI)实验中得到(右图),但不限于脑损伤病人被试,也可以用健康人做被试。后面再讲fMRI的细节。

另外,某些脑区损伤、脑部肿瘤或疾病也会导致行为异常,从而揭示该脑区的功能。比较着名的例子是两种失语症(Aphasia),即言语障碍。其一,是因威尔尼克区(Wernicke's area,顶枕颞联合处)受损而出现的言语理解障碍(fluent aphasia)。患者的听力没有问题,但是他们无法理解别人所说的话,自己说的话语法正确但同样欠缺意义。如果你问他们,hey bro,你刚才拿着iPad干嘛呢?他们可能会微笑着“回答”说,“现在他们没有在织什么(right at the moment they don't show a darn thing)。”有兴趣的可以看看这个视频:b站无字幕版:失语症Wernicke's Area受损 YouTube有字幕版:失语症Wernicke‘s area)。某一瞬间,你可能觉得你们处于两个平行时空,正在平行游戏(just kidding)。

另一种,是因布洛卡区(Broca‘s area,左脑半球额叶下回)受侍坦损而导致的言语表达障碍(expressive aphasia)。患者能够理解你跟他们说的话,但是他们自己没有办法连贯地说一句话,就像牙牙学语的宝宝一样。比如,在解释自己去医院看牙医时,他们会说:“是...阿...星期一...阿...父亲和Peter H(他的姓名)..., 及父亲....阿...医院...及阿...星期三...星期三九点...以及 ,喔...星期二...十点, 阿,医生...两个...医生...及阿...牙齿...对的。”

言语障碍还有很多,我记得高中生物书也提到过的,有兴趣的可以查阅一下相关资料。最近在英剧《慈悲街》里也看到有医生提及Paul Broca其人。故事背景刚好发生在Broca的时代吧,挺有意思的(但我还是弃剧了_(:3∠)_)。

2. 药物

毕竟,脑内涉及相当多的神经化学物质,使用药物进行研究也是一种手段。以人为被试的实验,我了解得不多,只听过用多巴胺做实验的。曾经有段时间(可能现在也仍旧在进行),北师大脑与认知研究所(现在并入心理学部啦)在研究多巴胺对学习的影响(不过这可能只是cover story,谁知道搞心理的心里在想什么,嗯?),给的钱还挺多(见下图招募广告)。

药物对行为影响的研究被试招募广告
不过,大多数此类实验还是在动物身上进行的。下图是蜘蛛被给予某种药物前后所结的网。猜猜是什么药物?提示:基本上是科研人员、程序员每日必备。答案在评论。

蜘蛛被给予某种药物前后所结的网
3. 脑深部电刺激术(Deep Brain Stimulation, DBS)

目前,脑深部电刺激术已经应用于临床了。它发展于上世纪80年代,是治疗运动性神经系统疾病的新方法,主要运用于帕金森病(Parkinson's Disease,PD)等。它由体内刺激脉冲发放器和体外控制器组成。你可以把它看作脑起搏器,跟心起搏器的不同在于,你可以控制它的开关(心脏不行啊,停了就完蛋了)。以帕金森病的治疗为例,立体定位手术将脉冲发放器植入锁骨皮下,发放刺激的微电极定位于黑质(Substantia Nigra)。患者打开开关,就能给予黑质额外刺激,使其产生多巴胺,从而改善震颤症状。当然,微电极的植入部位视病情而定,也有放在苍白球内核的(关于帕金森病的致病机制此不赘述)。

DBS治疗仪器原理示意图
我看过患者自录的视频,效果还是很明显的。当开启脑起搏器后,患者的各种动作都很正常,拿东西、做手势都很平稳,然而一旦关闭开关,马上就出现双手震颤等症状了。

4. 经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)

脑功能成像的一般逻辑是:特定任务引发特定脑区激活。EEG和fMRI就是基于这条逻辑。不过,一个命题如果成立,那么它的逆否命题也成立。因此,上述逻辑的逆否命题也是成立的:当我们抑制某个脑区的活动性时,某种任务无法完成。损伤或捣毁某个脑区、给药、利用基因编辑技术抑制或消除特定脑区的活动性,再看行为认知表现,就是基于这一点。不过以人为被试的话,这三种手段是无法通过伦理审查的。

而经颅磁刺激(TMS)技术为研究者们提供了一种适用于人的、无创的、干扰特定脑区活动的方法。在特定时刻,特定皮层对应的头皮位置,施加具有一定强度和持续时间的单个或多个磁脉冲,在脑内产生反向感应电流就能暂时地干扰该皮层的功能活动,就能检验该脑区的活动对某个实验任务的完成是否必要。经颅磁刺激有单脉冲(single-pulse)和多脉冲(repetitive)两种模式。由于脉冲作用时间段,一般是不会给被试带来伤害的。

我在一次workshop中“玩”过一下TMS,脉冲发放器有点像小樱的魔法棒,拿起来挺重的。这玩意你说不危险吧,其实也有风险的。发放脉冲的时候手一定要拿稳了,不然,万一手一滑,结果抑制了脑干的活动性,出人命了是要赔光经费的。这也是TMS较少用于小脑功能研究的一个原因。

TMS的缺点是很明显的。第一,它精度不高。其空间分辨率为厘米量级,不如fMRI;时间分辨率为几十毫秒,不如EEG/MEG。第二,它刺激的部位不够深,只能作用于皮层。虽然大部分神经元位于皮层灰质,但脑中还是有一些深部核团的,而TMS无法影响到它们。第三,运用于小脑研究时有局限。这一点我比较在意,因为我是搞小脑的。小脑的蚓体部分你不敢用TMS抑制啊,人家就在脑干之上。当然,我们基本也不用TMS研究小脑。

5. 经颅直流电刺激(Transcranial Direct Current Stimulation, tDCS)



tDCS 由阳极和阴极两个表面电极组成(不会插进脑子里的),可以用外部软件控制刺激输出类型,以微弱极化的直流电作用于大脑皮层。tDCS不是通过阈上刺激引起神经元放电,而是通过调节神经网络的活性而发挥作用。它改变的是影响神经元去极化和超极化的膜静息电位,从而改变神经元的兴奋性。阳极刺激引起膜静息电位去极化,从而提高神经元兴奋性,也使它们更容易发生同步放电;阴极刺激引起膜静息电位超极化,降低神经元兴奋性,减少同步放电。

这个技术最初是用于治疗抑郁症和其他脑损伤疾病的,后来也用于帕金森病、阿尔茨海默病和精神分裂等。现在,研究发现,tDCS能通过表观遗传学(epigenetic)机制影响海马内脑源性神经营养因子(BDNF)的表达,改变细胞水平的突触可塑性,从而改善了学习和记忆(Podda, 2016)。不过这研究很新,还是在小鼠上做的,还需要更多论证,能不能适用于人的情况也不好说,就算能那啥时候能开发出保健性产品就更难说了,我劝读者淡定。

关于涉及脑刺激的实验,研究者应该设置三种实验条件:1)实验刺激条件;2)控制刺激条件;3)无刺激条件(sham condition)。而实际上,许多研究中都缺少了第二或第三种条件。

像我这么勇于探索的人,自然也是体验过这个技术的。我参加的那个实验是研究平衡觉的,详细内容就不说了,毕竟人家还没把文章写出来。实验中,他们需要在耳后乳突处安放电极,刺激前庭,使被试产生旋转或平移的感觉。这种流电前庭刺激(Galvanic vastibular stimulation)属于tDCS的一种变式。我参加的时候还不知道啊,做完这个实验后还跟主试小姐姐说,好好玩哦和你呆了一下午真开心呐。第二天小姐姐的师妹来问我要不要参加tDCS的一个实验呀,我查了查翻译,说“哎呀那个听起来太刺激了呀我就不去了”……感觉伤害了小姐姐的师妹。好了,回到主题上来,主试施加电流的时候,我听得见“哒”的一声“电的声音”,然后口腔内有些难以言说的奇妙感觉,然后就感觉到自己在旋转或平移——但实际上并没有,因为我的身体被固定住了。由于涉及前庭,有些人会觉得很难受,有恶心、呕吐等情况,但我觉得一切OK。

三、衡量脑部活动性
1. 直接的电生理记录 (Direct electrophysiological recording)

电生理手段记录的是单个神经元的放电活动,可以进行胞外或胞内记录。膜片钳是一种很重要的电生理记录方式,具体的原理和方法可以写出一本书来。活体(in vivo)记录只在动物身上进行,体外(in vitro)是可以用人类的脑组织碎片的。在脑部肿瘤相关研究中,研究者们可以与医院神经外科合作,让医生们在切除脑部肿瘤的时候通知他们去取新鲜的肿瘤组织,然后尽快用人造脑脊液(artificial cerebrospinal fluid, ACSF)在适宜条件下培养,并进行电生理记录。这些切除下来的肿瘤组织往往还带有一些周边的健康脑组织,后者就成了肿瘤组织的“健康”对照。

有些神经元很好记录,比如浦肯野细胞,还有些神经元的记录难于上青天,分分钟令研究者怀疑人生。最近,我的督导在进行小脑深部核团神经元的patching,一整个下午patch不到一个细胞的情况也是有的。刚来实验室的时候,我去观摩他patching,观摩了两小时。督导等到下午五点,仿佛大赦,慈眉善目地催我赶紧回家看书预习第二天功课。出门后,师兄跟我说,你督导为了顾及男人的面子,实在不想让你看他重复失败了,其实他等你一走,就会骂屎摔桌关仪器走人了,毕竟我也这样。但后来我发现,我督导真的很拼命,有时挣命patching到午夜。

2. 脑电图(Electro-encephalography, EEG)

脑电技术可以写若干本书出来。在此只是蜻蜓点水,拣我知道的说一说。

脑电图应该是比较常见的脑部成像技术了。记录脑电信号的时候,要在头皮上安放多个电极,以收集该电极位置下随时间变化的多个皮层神经元同步放电的信号。毕竟电极那么大,只有当它底下的神经元同步放电时才能收集到电信号,不然,单个神经元的电信号就相互抵消掉了。这也得感谢我们的皮层神经元是按照同向柱状结构排列的,不然横七竖八什么也记录不到的。电极的数量有单导、8导、32导、64导,甚至还有256导。

这么常用的脑研究手段,我当然也体验过啦。五年前的被试价格大概是每小时50~60元,一般一次俩小时。要洗头,去掉影响导电性的头皮屑,然后戴帽子打电极膏(edible)降电阻。期间可以出现各种各样的情况(帽子坏啦软件崩啦电阻降不下来啦),十分磨练研究者的耐心和意志。做被试的时候,打电极这一步是非常好的睡觉的时机,戏精一点的人可能会觉得自己在做头部SPA(I‘m kidding)。

记录时可选择耳后电极作为参考,也可以选择用平均参考电极作为参考。眼睛上下方的电极用于记录眨眼,以消除伪迹。

一般来说,主试一般都会要求被试在静息时不要想任何事情,尽量放空。说实话,有时候这对被试来说很难。因为有些被试闭上眼睛就想睡觉,比如我,所以后来我基本也不去当脑电被试了,以免干扰人家的数据,阻碍了人家发paper赢奖金走上人生巅峰的路。这也勉强还好,说想睡觉其实也不会睡着的。但有一天,我听一个朋友倾诉,他那天去做脑电被试赚零嘴钱,一进门就被主试小哥帅气的脸深深吸引,静息的时候脑子里全都是乱七八糟不堪入目的画面,完全没法克制。为小哥的数据点蜡,同时提醒各位,选主试要慎重。

言归正传(我跑题了吗?挠头)。

EEG的电极所记录到的信号包含了多种频率的脑电波,进行功率谱密度(Power Spectral Density, PSD)分析,可得到不通频率的波的能量分布。这是一种传统的频域分析方法。某些脑区可能低频波更大更多,某些脑区可能主要是高频波。低频波往往意味着缺乏意识(比如睡眠阶段),高频波一般意味着高活动性。

功率谱密度分析
利用小波分析(wavelet decomposition)或滤波器(filter)可以获得EEG节律波,可粗略将其划分为五个波段(wave bands):活动或唤醒时候出现的Gamma波,频率于30Hz,比如说,现在正在看这篇文章的你,脑子里应该是这样的波;当然了,如果没有那么高的活动性,或者比较冷静,那么应该是Beta波,频率在16~30Hz之间;放松状态下为alpha波,频率在8~15Hz之间;困倦状态下为theta波,频率在4~7Hz之间,比如,上课听不懂的时候,满脑子都是这种波;深度睡眠(非快速眼动阶段)的时候为Delta波,频率小于4Hz,本科的形政课上,我脑内基本都是这种波。

我在高三期间接受过心理放松疗法,当时咨询师会在念指导语时播放所谓的alpha波音乐,来帮助我达到一种放松的状态。至于究竟有没有效果,我说不好,因为……当时没有戴EEG的帽子哈哈哈哈。另外,有研究报告说,在冥想时,与普通人相比,佛教和尚更容易出现高度清醒的Gamma波(Davidson et al., 2008)。可以说很有意思了。大概冥想是真的有用吧,但是需要坚持练习才有效果。

经过包括滤波、矫正、平均叠加在内的大概10个步骤,最后可以得到不同刺激条件对应的事件相关电位(Event-related potential, ERP),从而建立刺激与应答之间的关联(stimulus response association)。一个ERP波形由一系列峰谷组成,这些电压波动反映的是若干基础或潜在独立的成分之和。如何设计ERP实验,使这些潜在独立成分能够被测量出来,是实验成功的关键。

一般,在呈现视觉刺激后,首先会出现早期视觉成分C1;其次出现P1族,它具有注意效应,但受到刺激对比度的影响,而N180成分一般与错误加工有关;后面出现的P3族成分最为关键,它是内源性成分,受注意的影响。对有需要的读者,推荐几本入门读物,这里不展开了:

研究及实验逻辑、基础:Steven J. Luck写的《事件相关电位基础》,目前华东师大出版社已经出版了范思陆、丁玉珑、曲折和傅世敏合译的译本;
入门:赵仑写的《ERPs实验教程》;
数据分析方面:魏景汉和罗跃嘉写的《事件相关电位原理与技术》。

如果把每个电极/线圈随位置上的波形信息综合到一起就可以绘制出头皮表面电/磁场强度随时间变化的地形图。

那我们能不能根据这些信号计算出它们的“源”空间分布?这就是脑电的“逆向问题(Inverse problem)”。很难,它的解其实有无穷多个。根据"源"分析中事先所设定的边界条件多少,我们通常可以在研究论文中看到“偶极子定位(dipole localization)”和“电流密度分布(current density distribution)”两种“源”分析模型。后者更适合研究大脑高级认知加工过程。但这种源分析得到的空间分布精度很低,远比不上fMRI。EEG厉害的地方在于时间精度,为毫秒量级。

3. 核磁共振成像(Magnetic Rsonance Imaging, MRI)

-原理- (以下部分译自Principles of neural science, 5th edition, chapter 20)

我们知道,原子核有自旋(spin)运动,而自旋在外加磁场中会发生磁化(nuclear magnetic resonance)。1949年,Erwin Hahn发现,核磁共振的消退随该物体的化学组成而变化,这是fMRI的原理基础。

MRI扫描仪由几个部分组成:1)能产生巨大磁场的超导磁体。身体里的每一个水质子都会绕轴旋转,就像一个小小的条形磁铁一样。一般来说,水质子的旋转方向都是散乱无规律的,所以身体组织的净磁场为零。但是,如果施加一个磁场,那么质子的自旋方向就对齐了。

2)高频线圈(radio frequency coil,RF coil),一种设计独特的线圈,环绕着被试。根据安培定律(Ampere's law)RF线圈中短暂、快速变化的电流信号会产生一个快速变化的磁场。这第二个磁场与扫描仪中的主磁场叠加。RF线圈发出的电流称RF脉冲(RF pulse)。由RF脉冲产生的磁场使质子发生进动(precession)运动,即其自旋轴也在绕另一个轴旋转。将个体体内所有水质子活动叠加,其进动运动会产生一个随时间而变化的旋转磁场。依据法拉第定律(Faraday's law),这会在RF线圈内产生一个变化的电流。而MRI测量的就是这个电流。

3)磁梯度线圈(magnetic gradient coils)。这个线圈是为了3D成像而加的。具体不赘述了。

-fMRI-

功能性核磁共振(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)主要衡量的是每个体素(voxel)内脱氧血红蛋白(deoxyhemoglobin)的相对含量。当神经元处于激活状态时,该区域的含氧血供应增加。由于某种未知原因,供应的含氧血红蛋白量比局域耗氧量要多,因而导致该区域的含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白的比值升高。

含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白有着不通的磁特性。当氧分子从血红蛋白上脱落时,血红蛋白中的铁离子暴露出来。因此,脱氧血红蛋白会在周围产生一个不均匀的磁场。所以靠近这些脱氧血红蛋白的水分子所处的磁场就与别个不同了。而,磁场越不均匀,质子的横向磁化强度衰减时间(T2)越短。如果某个脑区的血氧含量较高,那么该处磁场更均匀,T2更长,成像的光点更亮。

写累了,扯一扯闲话。话说,一台核磁共振仪价值几百上千万人民币,占用场地的钱还得另算。平时看到医院的大烟囱冒出白雾,就是在冷却核磁共振仪。2013年那会儿,使用两小时fMRI就得花掉2000元经费,被试费的价格是300元俩小时。实验要求被试身上不得含有金属仪器,什么镶金牙、起搏器等等的就不要想了,会出事的。毕竟磁场那么大。到了实验室之后,由主试带着一条一条询问、签署知情同意书,然后去试衣间脱下所有衣服(内裤大概是不用脱的),换上他们给的实验服(大概是病号服)。进入仪器房间前还要再用金属探测仪再检查一遍身体。呆在核磁共振仪里面,空间非常狭小,无法翻身,所以有幽闭恐惧症的也不能参加这种实验。实验中,机器的声音非常非常大,主试要给被试戴耳塞的。有一次,我的主试忘记给我耳塞了。我在实验开始前呼叫,但是主试好像并没有听到,于是我带着巨大的担忧和恐惧在进行各种认知任务。我每一秒都在担心下一秒是不是就聋了_(:3∠)_。

在进行实验时,研究者至少要设计两个间隔进行条件(矩形设计),任务条件和控制条件,后者可以为静息态。然后将任务条件下的信号平均叠加,选择兴趣区(Region of interest, ROI)进行分析。另外,在呈现多种刺激时,可以使用事件相关设计,但是事件与事件之间的间隔应不少于5秒。因为fMRI的冲击响应方程提示我们,刺激之后的4~6秒,fMRI信号才达到峰值。



-structural MRI-

结构性核磁共振(Structural MRI)一般有两种应用。一种是基于体素的形态学分析(Voxel based morphometry, VBM),另一种是衡量连接性的弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)。

VBM是一种以体素为单位的形态测量学方法,可以定量检测出脑组织各组分的密度和体积,从而能够检测出局部脑区的特征和脑组织成分的差异。它也可以得出某脑区体积与行为之间的关联性。我们可以举个论文题目当例子:《大脑局部灰质体积与戒烟结果的关系——基于体素的形态学分析》(钱微等,2014)。还有人研究了自由派和保守派的前扣带回和右侧杏仁核体积的对比(Kanai et al., 2011),还有显着呢,发在Cell子刊Current Biology(IF:4.99)上,大家自己批判性看待结果吧。

Kanai et al., 2011
也有研究表明,网络成瘾越久,背外侧前额叶、腹侧前扣带回和辅助运动区皮层灰质体积就越小(Yuan et al., 2011)。

Yuan et al., 2011
几十年前,人们就发现MRI能够测量谁扩散程度上的差异。DTI就是在此基础上发展起来的,它能够描述脑内白质纤维束每一点的局域方向。这是因为白质由许多轴突组成,而水分子沿白质纤维束反向扩散的速度是垂直方向速度的3~6倍。

4. 正电子发射断层成像(postron emission tomography, PET)

PET是基于对放射性示踪原子核进行检测的成像技术。被试需要被给予一些能发射正电子的原子核标记物,也就是C、O、N等原子的同位素,比如C11葡萄糖溶液。放射出来的正电子与周围粒子碰撞失去动能之后将与物质中的自由电子结合发生堙灭过程,从而释放出一对反向的光子(gamma 射线) 。 这样的光子能够被周围含有闪烁晶体( scintillator ) 的 gamma射线探头所检测到。因为每个正电子堙灭产生两个光子 ,所以 PET 扫描仪中只采用两个同时探测到的gamma射线以确保只有同时产生的反向光子才被检测。相关的两个探头的连线确定了正电子所在的直线,以便用数学的方法来重构出断层图(韩济生,2006)。



右图是PET成像图。基本上,PET的实验设计和fMRI的矩形设计是一样的。但是和MRI相比,它的时间分辨率比fMRI还要糟糕(最好的是EEG),空间分辨率比MRI差一点,但也还行了。而PET技术所需的放射活性标记物也带来了一些优缺点。优点是它能够标记不通的化合物,比如葡萄糖,或者氧分子。缺点在于它有放射活性。而且非常耗时,不能重复多个任务,或者说多个任务之间所需的间隔时间很长。

四、结语
下图是不同脑研究技术的时间精度和空间精度大致分布图。

其实还有好些研究大脑的手段还没有提到。比如在动物身上做的各种免疫组化示踪等,透明脑成像图是非常酷炫的(发文章的话会很好看)。以后有机会可以再说。

每种研究手段都有它的优缺点,至少目前还没有十全十美的技术手段。在解释用这些技术得到的结果时,要谨慎、批判地去看待那些数据。

❸ 工作中,老是想玩游戏,如何提高自己的自控力呢

自控力好比身体的肌肉,每个人都有,可以通过有效的锻炼来提高自控力。那么接下来,跟你分享6招科学有效提高自控力的技巧。

一、睡出自控力。睡觉也能自控力?对,你没看错。自控力是有极限的,用完了就得补充,而睡眠是就能帮你恢复自控力储备。睡眠时间少或者睡眠质量低,继而导致自控力没有得到很好的修复,白天会更容易受到诱惑,更容易失控。每个人要求的睡眠时间不一样,你可以根据自己的情况,保证自己每天有充足的睡眠时间。晚睡的小伙伴,可以分析下自己晚睡的原因,给自己设置一个上床闹钟。如果睡眠质量低,可以尝试下音乐催眠,推荐喜马拉雅APP上的正德音乐催眠系列音频。

六、预先承诺

在未来,有一点可以确定:那就是你肯定会面临诱惑。所以,在未来的自我被诱惑蒙蔽之前,不妨先做好拒绝诱惑的准备,提前做出选择。如想培养跑步的习惯,可以提前报名半程马拉松,预付报名费用,做出预先跑步的承诺;想减肥时,可以办一张健身房的年卡,做出预先健身的承诺。预先承诺、破釜沉舟,对未来受诱惑的自己施加压力,让未来的自己更容易做出理性的选择,避免被诱惑。

最后我们小结下,科学有效提高自控力的6个技巧:

一、充足的睡眠

二、5分钟锻炼

三、5分钟大脑冥想

四、面对诱惑,等待10分钟

五、加入社群,感染自控力

六、预先承诺

希望我的分享能够对你有所帮助。

我是职场导师馒头,想获取更多职场实用技能,请关注我哦。

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❹ 脑科学与神经科学、人工智能如何相互结合,相互促进

脑科族羡学与神经科学提供智能系统核心原理,使用智能系统核心原理构建人工智能验证原理。

构建出的人工智能用来分析脑与神经的生理数据更进一步发现核心原理从而促进脑科学与神经科学发展。

脑科学为深度学习等人工智能领域带来了突破性进展,但人工智能与人类智能之间仍存在着不可逾越的鸿沟。从脑科学到AI、从了解大脑到模拟大脑,在脑科学与AI研究之间建立起一座桥梁已经成为一种迫切需求。

中国工程院戴琼海院士科研团队在中国工程院院兆孙拍刊《Engineering》2020年第3期发表《从脑科学到人工智能》一文。文章指出,脑科学与人工智能之间是一个相互补充、相互促进的关系,

可以通过研究新型脑成像技术来探索脑科学的秘密,建立大脑的动态连接图谱以及将神经科学实验与理论、模型和统计学相结合等。

在此基础上,进一步研究新一代AI理论和方法,建凯贺立起从机器感知和机器学习到机器思维和机器决策的颠覆性模型和工作模式。

与此同时,文章还讨论了在脑科学启发新一代AI过程中的一些机遇与挑战,希望通过推动先进的工程技术发展,带来脑科学领域的重大突破,启发新一代人工智能理论框架与技术的实现。

❺ 来自脑神经科学的分析:游戏暴力与你有多远

很可怕?那么事实是否如此呢?通过本文GameSpot将向您介绍游戏究竟如何影响我们的生活与性格乃至文化取向,该领域的立法方面,又将出现怎样的变化。 本文将涉及较多神经系统学的知识——别担心,我们会深入浅出地进行讲解,不会让您感觉是在大学里听专业课。也许你认为,只有在玩《超能力战士》 ——Psi-Ops 或《意识世界》——Psychonauts这种游戏才会与神经科学扯上边,那可就错了。事实上你毕竟是在用脑玩游戏——对脑神经的研究正是该学科的主要领域。我们下边要介绍的名词:镜像神经元(Mirror Neuron)是科学家们最近研究的重点,而且与游戏领域息息相关。 什么是镜像神经元? 当你和朋友激战了一盘《铁拳》输掉后,你紧握手柄气愤不已或干脆站起来给朋友一拳要求再来,这是神经对你行为和意识的直接反应——我们的脑细胞给肌肉下达指令,又在几乎同一时间体现在行为上。但15年前,科学家通过对猴子的研究发现:在自己拿到一个花生,和仅仅是看到别人拿着花生,其脑部神经反应效果是一样的,这就是后来被成为镜像神经的领域。之所以如此命名,是因为猴子在两种状态时的反应就像看到镜中自己的动作一样,其一动二者皆动。即使不是自己正在拿着花生,它的神经也会在看到眼前的一切时表现出与亲身体验相同的反应。 这一发现被一些学者认为是近世嫌代神经学上最具意义的研究之一,它解释了其他人、周边环境对我们自身精神的影响,即使本人并没有察觉到这一关联。那么,我们将要进入主题了(不要心急,前边的基础知识介绍是必要的):游戏为什么会影响我们的精神状态、言谈举止?因为我们的镜像神经元与游戏中虚拟人物在你按动手柄、移动鼠标时就已经建立起了联系,那些人物的动作、行为被你的神经镜像影射为自身运动,产生了由虚拟世界引发的实际效果。 与游戏情节的通感 通感是一种修辞方式,具体解释请查看高中语文课本。我们这里用到它粗雹的意思是:与游戏人物建立思想上的共通性,即将自己代入游戏中的虚拟空间。 很多人会说他们可以分清现实与游戏——活蹦乱跳、吃蘑菇变大的马里奥只是游戏人物,与生活无关。真的如此么?不要小看镜像神经元的作用,它将虚拟与现实紧密联系在了一起。 那么到底有多么“紧密”?根据专家们的研究来看,形容词应该用“非常”——身体对神经是忠诚的,神经对感官是忠诚的,游戏对我们的影响力也许远超过你的想象。加州洛杉矶分校医学院的Marco Iacoboni博士专门研究神经系统与社会行为的关系,对镜像神经学有着独到见解。他向我们介绍:“我们对人体的镜像神经做了很多研究,在人的脑细胞中有一整套系统,会让我们对外界的情况作出模拟、通感、代入的反应。如果让孩子接触到任何有暴力倾向的事物,不论通过什么方式——电视、游戏、电影或者其它 ——都会刺激他们的镜像神经元,让孩子们对这些暴力场景感同身受,使自己置身其中并将看到的行为模拟到自己身上。” 那么为什么现实中,暴力镜头导致犯罪的案件实际并不是让人感觉无处不在呢?确实,暴力场景已经渗透到社会的各个方面,从传媒到新闻到娱乐圈,如果人们都因为看到这些场景就被镜像神经元引导着,做出相应举动,那我们可敬的民主社会就要遭大殃了。不过幸好,这种事情没有发生。 很多人看这篇文章时也会想:“无稽之谈。游戏我玩了很多年,从没有哪次看见一把沙漠之鹰(你今天CS了么?)就想抓起来干掉身边所有人。我怎么没被这传说中的暴力倾向所影响?” 这里我们要介绍另一名词:超级反射(super mirrors)。这一系统控制着底层镜像神经元,即后者的源系统。超级反射因人而异,决定了一个人会受到镜像神经多大影响岩返帆。“每个人的控制力不同,但这一点在人类的神经系统中属于哪个领域,如何运作,我们还不得而知。”Iacoboni说。也就是说,至少大人在自控方面没有什么问题,麻烦的地方在于孩子的选择。 我们如何游戏? 关于晦涩的镜像神经元研究告一段落,我们来具体考虑游戏在这一主题中榜样的角色。哥本哈根大学电脑游戏研究中心人员、同时也是机器人游戏(不是超级机器人大战,而是真正的机器人制造)开发者的Gonzalo Frasca建议我们这样来看游戏在生活中的影响:首先家长最好能陪孩子一起游戏,加以引导和控制;其次开发商、媒体应该正确引导,避免孩子独自过多接触暴力游戏,并指导家长如何正确地与孩子们沟通交流,儿不是简单地放任不管或严令禁止。 Frasca的例子是《魔兽世界》和《唐吉诃德》。他认为两者很相似,都被主流舆论所排挤,被媒体公众认为影响了人们的价值观世界观。其实,一些宗教信条和政治言论应该比《侠盗车手》之类的游戏负更多责任。全盘否定是不恰当的,我们要做得工作是正确引导。 这不是说Frasca就认为游戏开发者没有责任了,恰恰相反,他表示正因为很多制作公司的市场策略过于功利——随意向未成年推荐不适合他们的游戏——才导致了现在的很多情况。这同样误导了公众:游戏只是提供给孩子的。图书和电影都有自己独特的、不以未成年人为对象的艺术表达形式,游戏呢?有无色情暴力,是分级的唯一标准。在Frasca看来,再复杂的游戏只要孩子有兴趣也能掌握(《潜龙谍影》这样的除外,这一系列任何人玩起来都会晕头转向)。 “游戏发展到了一个关键时刻,我们必须在制作游戏时充分考虑到大人们的兴趣,他们也需要游戏,也需要娱乐。我们不能给他们提供孩子们的玩具,而要让他们得到能够放松心情、带来享受的东西。这不仅涉及到游戏产业的经济深度,更关系到游戏文化的形成。

❻ 基于认知神经科学的游戏化学习,研究成果有哪些

北京师范大学?毕业旁历茄!~!怕什么!~!只要学好了~!!~!烂银
微运察软都可以!~!
就看你学到什么层次!~!
硕士生,应该没什么问题!~!
相信你有这个能力!~1不要放弃!~!

❼ 脑科学研究:男孩“开窍晚”不是因为笨,而是左右脑的合作不密切

其实,仔细想想身边的各种例子,就会发现的确如此。

班级里, 越是年级低的孩子,男孩的成绩普遍都没有女孩好,那些小组长、课代表、班长等班干部中男孩所占的比例也很小。

反而那些因为不务正业成绩差、调皮捣蛋闯了祸等被“请家长”的孩子中,处于“遥遥领先”地位的总是男孩。即便有的男孩子每天投入大量的时间和精力去学习,但成绩仍然没有什么起色。

因此,经常听到家有男孩的 家长们抱怨“我家儿子啥时候能开窍啊!”“儿子太笨了,为啥总考不过女孩呢?”

男孩这种“开窍晚”的表现,让家长的心里是“干着急”但没招,甚至还会给孩子贴上了“笨”的标签。友搜悔

但是, 普遍家长们的这种看法,在科学角好正度却有着不同的见解。

脑科学家 们经过大量的研究和数据分析后发现, 男孩“开窍晚”不是因为笨,最主要的原因是左右脑之间合作不密切。

众所周知,人类的大脑分为左和右两部分,右脑主攻图形、 情感 、创意,左脑负责语言、逻辑、推理。虽然左右脑的工作领域不同, 但是由于二者的协作关系,使得大脑形成了一个整体。

而连接左右大脑半球的“桥梁”,是一个叫做“胼胝体”的结构, 胼胝体越成熟,左右脑在这个桥梁上传递和输出信息也就越快。 从医学上的图像来看, 男孩的胼胝体发育普遍落后于女孩,而且这种大脑“发育滞后”会一直持续到青春期。

简而言之, 男孩大脑中的胼胝体发育比女孩的慢,导致他的左右脑之间的合作不密切,因此才造成了男孩“开窍晚”的结果。

这也就很好地解释了,为什么漏冲男孩小时候普遍没有女孩成绩好,但是到了初高中这段青春期,原先那些调皮捣蛋的他们仿佛突然长大懂事了,像一匹“黑马”冲到了班级前列,后来居上。

英国的塞巴斯蒂安·克雷默(Sebastian Kraemer)博士指出, 男孩的大脑往往比女孩更加敏感和脆弱。

因此, 家长要给孩子更多的引导和锻炼,才能让大脑得到充分的发育 ,“开窍晚”的男孩也能厚积薄发。

(1)培养阅读的兴趣

为了增强左右脑之间的联络,阅读其实是非常简单而有效的方式。 孩子在阅读的时候,右脑来处理文字、图画的信息,左脑会负责处理语言信息。

在这样的“合作”之下,孩子才能读懂书中的内容,家长在培养孩子阅读兴趣的同时, 也有利于男孩左右脑的信息交流,进一步增强左右脑的协作能力,帮助他早日“开窍”。

(2)锻炼动手的能力

孩子在动手时,虽然体现出来的是手部动作,但还是要受到大脑这个“司令部”的指挥。 该如何制作、设计、放置这些思维性的工作,都属于左脑的范畴,而右脑主要是负责图形创意等信息。

俗话说“心灵手巧” ,也就是说动手能力强的孩子,脑力自然差不到哪去,手部的灵活度能有效促进大脑发育,尤其是左右手共同运作时,也就在锻炼左右脑的协作能力。

(3)提倡 游戏 的方式

大脑受到外部的刺激越多,孩子的发育进度也就越好, 游戏 是最好的刺激之一。

几乎所有家长,都把学习当作孩子最主要的内容,往往忽视了很重要的一点,玩 游戏 也能锻炼脑力。几乎所有男孩对 游戏 都有着极大的兴趣,家长不妨也让孩子玩些 游戏 ,或者在通过 游戏 学习的方式来锻炼左右脑的合作效果。

当你家男孩“开窍晚”的时候,家长先不要过分苛责他,在尊重孩子自然成长规律的同时,也不要放弃引导和培养。

❽ 为什么玩游戏会让大脑感觉兴奋,全身气血通畅,而做其他事比如工作学习一段时间却感觉疲惫,请从神经科学

病情分析:
你好,主要是你感兴趣!
指导意见:
人对自己感兴趣的食物本能的就会渗册很兴奋,所虚颤以我建议你差喊败每天还是要控制玩游戏的时间为好!

❾ 脑科学家说,孩子聪不聪明不在智商,而是发展大脑的这三个方法

洪兰教授曾在“金苹果论坛”现场,给大家带来一场关于 孩子大脑发展密码与教养的艺术 为主题的讲座。现在牛牛将讲座中的精华分享给大家。

1

成功的人不是赢在起点,而是赢在转折点

作为一名教育家,洪兰也曾是“加州大学实验心理学博士”,“脑科学家”,曾任中央大学认知神经科学研究所所长。

她告诉大家,滚梁大人是需要知道孩子的大脑是怎么回事:以下这张图上不同颜色代表的区域其实都有不同的功能,比如黄色的部分是额叶,也具有大脑发展中最高级的整合功能,紫色和灰色交接的地方,是听觉值......

因此,父母不能打孩子,特别是打孩子的头部。因为,这可能造成孩子大脑生理机制的损伤。而大脑一旦损伤,人就会在生理机制上遭遇障碍,日后再怎么通过后天的教育努力,希望也是非常渺茫的举棚。

而从大脑发展的角度,洪兰教授说, 每个人的神经是具有可塑性的。 海马回的神经细胞再生,大脑的神经连接不停在改变。

因此, 学习的时候,神经回路会加强。 9个月婴儿会爬之后,开始 探索 ,神经开始大正备则量连接。

在她看来,不存在“输在起跑线上”“3岁定终身”等说法。

因为,人的大脑一直在发展,一直在变化,大脑有可塑性,大脑不停因应外界需求而改变神经网路连接。“它的神经回路是可以改变的”。

人生是马拉松,争的是终点,不是起点,要跑到终点才是赢家。成功的人不是赢在起点,而是赢在转折点。

有的家长可能觉得自己的孩子开窍慢,洪兰教授引用两句经典解答了大家心中的疑惑。

学习是“学+习”。

别人学一次就会了,就学他一百次;别人学十次就会了,就学他一千次。如果真能照这样子去做,虽然再笨,也会变得聪明,即使再柔弱的人也会变得坚强。

有的人生来就知道它们,有的人通过学习才知道它们,有的人要遇到困难后才知道它们,但只要他们最终都知道了,也就是一样的了。

2

情绪,是改变大脑最快的工具

“孩子有一生的时间需要学习,不需要催他,也不需要急于一时一刻,但是情绪处理不当,会使孩子厌恶上学,甚至产生负向人格。”洪兰教授告诉我们, 情绪,是改变大脑最快的工具。

拿学习这件事来说,主动的学习才有用,被动学习没有用。 孩子想学,偷着学学得最快。

有的时候,你认为孩子具有某个缺点,这个时候也不要轻易去改变孩子,尤其不能让孩子有情绪障碍。

汶川地震后幸存者大脑结构图显示:这些人脑部主宰情绪、记忆功能的部分,在25天内就出现了变化,产生焦虑,忧郁或创伤后压力症候群等症状。

洪兰教授说,如果一个人每天都在想不好的事情,负面情绪就会放大。

大脑产生观念,观念引导行为,行为产生结果,结果改变大脑。

她还分享了一个小故事:着名大提琴家马友友的妈妈曾说过,马友友从来不会因为他大提琴拉得不好而挨打,因为这位母亲深知,孩子如果挨打,就会对拉琴产生恐惧。

3

家庭是最早的学习场所,父母是最初的老师

言传身教,为什么身教这么重要?答案在于 模仿的力量非常强大。

孩子是看着父母的背影长大的,家庭是最早的学习场所,父母是最初的老师。

因此,家长一定要以身作则。

与此同时,家长要支持孩子,要信任孩子,但也要管教孩子。因为,父母所制定的规矩和限制并不会让孩子感到难受,相反的,这会形成一种规矩,让他们有安全感。

孩子最怕的是,家长今天和明天立的规矩不一样。

她说, 我们是透过被人管理才学会管理自己。一开始没有外在的控制,内在的控制也不会产生。

教育孩子的目的是什么?是让他成为一个有用的人。

讲座现场,她分享了一个实验结果:有实验曾追踪1970年4月出生的17000名婴儿到2008年,2008年到这些人38岁时候,研究结果发现,影响他们快乐和生活满意度最高的因素,不是一般人认为的IQ和GPA(智商或者学业成绩),而是conscientiousness(自知与责任心)。 决定一个人成败是self-control(自制), integrity(正直) and perseverance(恒毅力)。

成功的人不是最聪明的人,而是最有毅力的人。

不要担心和紧张,不要过于焦虑,孩子非常敏感,如果父母焦虑,那孩子会更加焦虑。父母亲以平常心待之

举个例子:小提琴大师与生手的大脑对比发现,这两者大脑里面构造不一样,是因为小提琴大师每天的反复练习造成的。

因此,勤能补拙。

着名的“一万小时原理”就是这个道理(这个原理指的是,一个行为做了一万个小时以后,就成了这个领域的专家)。

4

童年最好的玩具是有玩伴

很多家长有一种错误的认识,认为:孩子的智力与玩具的多少有关。于是,给孩子买很多很昂贵的玩具。

在加州大学的时候,洪兰曾亲身参与了这个实验:实验把一只老鼠,两只老鼠,10只老鼠分别关在一起,实验结果显示,2只老鼠在一起的脑部神经和10只老鼠放一起的并没有任何区别。

也就是说,孩子成长,最需要的不是玩具,而是玩伴。 “只要是正常环境中成长的孩子,有玩伴比什么都好。 如果家长能做孩子的玩伴,胜过给孩子买数不清的高级玩具。”

5

在哪里跌倒,换个地方爬起来

如何对待孩子犯错?洪兰教授告诉大家正确的答案: 我不要求你完美,我要求你学习。当你犯错时,重要的不是这个错误有多糟糕,或者是不是你的错,重要的是,要将错误转换成一个经验。

在中国人的传统观念中,“从哪里跌倒,就在哪里爬起来”似乎已经成为了一条铁律。

洪兰教授的观点却反其道而行之: 在哪里跌倒,换个地方爬起来。 为什么呢?洪兰教授又引用了一句经典名言。

大人会嫌孩子不好,主要是因为拿自己的孩子跟别人比。不要把自己的孩子跟别人比,基因不同,后天生长的环境也不同,所以比是不公平的。孩子只能跟自己比,今天比昨天进步了,就应该奖励他。

▲4个双胞胎的大脑图显示,同一个父母带,同样的教育方式,但是大脑结构却显示不一样

她说,上天是很公平的,空间能力好的人往往语言能力不怎样;语言能力好的,空间能力常较差。

也就是说,大脑是个有限的资源,很少人得天独厚样样都好,所以我们不必去苛求孩子。

爱因斯坦的脑在他死后捐了出来,并做了详细的分析,发现他在掌握空间的顶叶聂叶交会处的确比别人大15%,他的脑细胞也比别人多。但是爱因斯坦到三岁才会说话,如果生活在现在,会被认为语言迟缓,他的私人书信及日记被公布后,有人认为他是阅读障碍者。

他的右脑比较发达,很可能跟他左脑功能不甚强,他自然地去用他最擅长的脑去处理讯息有关。

因此,父母应该顺其自然,要教会孩子了解自己的长处,接受自己的短处。

重要的是有什么能力,而非缺乏什么能力。用欣赏的眼光去看孩子,你会看到他的长处。用正向的态度去看事情,你会看到解决的方式。

6

允许孩子犯错,让他从错误中学习经验

要允许孩子犯错,只是不要犯第二次错。爱因斯坦曾经说过: “不曾犯过错的人,表示他从未尝试过新的事物。”

洪兰教授说,不要因为孩子做某件事做的不好而骂他。

因为,骂会让孩子对这个东西恐惧,时间长了,孩子就会抗拒,离的更远。同样的道理,如果我们在孩子学习的时候,每天因为分数打骂孩子,孩子会不会因为恐惧学习而变得畏手畏脚?答案是肯定的。

为什么呢? 因为挫折是一种不良的情绪,而孩子的成长可以以长带短。

她说,现在的时代,让每一个人有了更多多元化的选择,让我们每个人都有路可走。因此不要执着在孩子能力达不到的地方拼,在他有长处的领域,‘以长带短’发展孩子的智力。

洪兰教授还认为,好家长不应该只会说“NO”,而应在说完“NO”后,给孩子指出一条可以走的路。“允许孩子犯错,让他从错误中学习经验,如此才能不再犯同样的错。”

那么,什么样的生活经验可以使神经活化得快,分支得密?

洪兰教授的答案是: 运动、 游戏 和阅读。

01

运动

洪兰教授告诉我们, 当人在运动时,会刺激多巴胺、血清张素、正肾上腺素这样的神经传导物质分泌,而正是这些是促使神经连接的关键。

所以,肚子饿的时候,做功课没有效率,刚运动完让孩子去做功课效果好。

考试前要吃东西也是这个道理。

因为,运动使大脑加速运转,拿老鼠做实验显示,有运动的老鼠负责记忆的海马回比没有运动老鼠的大了15%,重9%,神经细胞的树状突和突触增加了25%。

除此之外,运动还使大脑年轻。有运动的二岁老鼠大脑与六个月大的老鼠一样年轻,有运动的老鼠大脑遭活性氧氧化分解的脂肪与DNA比较少。

02

游戏

关于 游戏 ,她说, 游戏 不是学习的敌人,它是学习的伙伴, 游戏 是大脑成长的营养剂。

从 游戏 中可以培养孩子的基本能力,而且会玩的孩子EQ高,可以在团体 游戏 互动中学习如何与人相处,完成他的 社会 化。

孩子 游戏 的时候,想象力在发挥,而想象力是创造力的根本。如果你太凶,就没有人喜欢跟你玩,太懦弱别人就要欺负你。这些都可在 游戏 中感悟习得。

她说,小时候不会跟别人玩的孩子,长大后只会玩电子 游戏 ,因为只有电玩这种没有生命的玩伴能够忍受孩子重复、不合理的咒骂和殴打而不离去。

她同样提供了实验佐证: 儿童 游戏 时,会产生一种特殊的物质,这种物质经过提取后,能帮助神经分叉快速地生长。

03

阅读

新加坡总理李光耀在多年推广阅读与演讲,他曾说: 21世纪竞争的必要条件——快速吸收讯息的能力与正确表达意思的能力。

在洪兰教授看来,说话是本能,阅读是习惯。阅读会改变大脑,阅读是最快的吸取信息的港式,眼睛一分钟看字668个字,说话最快一分钟250个字,阅读比说话快3倍。

她说, 阅读是让孩子“静下心来”深入看世界,它是孩子智力发展的无限延展。阅读将别人的经验内化成自己的,用有限的生命去学习无限的知识。

那么,如何增加阅读能力呢?她认为,大量阅读课外读物才是真正增加阅读能力的方法。

要让孩子大量阅读课外读物,因为凡是走过都会留下痕迹,广泛阅读会促进增加一个人的背景知识,背景知识,决定了你所看到的东西。

脑科学研究发现, 大脑的可塑性是终身的,人终其一生不停地因新的经验而重塑他的大脑。

❿ 最新研究,玩网络游戏成瘾真会改变大脑,变好还是变坏

7月4日从中科院武汉物数所获悉,该所雷皓研究员团队与武汉国家光电研究中心龚辉教授团队合作,利用功能近红外光谱技术,在电子游戏相关脑功能活动实时监测研究中取得新进展。

电子游戏一方面可以用于训练大脑,提升包括视觉运动功能在内的一些认知能力;另一方面,也可能会引发电子游戏障碍。

2011年起,武汉物数所雷皓研究员团队开始利用磁共振神经影像技术,研究网络(游戏)成瘾对青少年大脑的影响。并发现,网络(游戏)成瘾不仅影响青少年大脑结构,同时还与脑功能连接的异常有关。网络(游戏)成瘾相关的脑功能与结构异常,主要累及与奖赏、注意和执行控制等认知过程有关的额叶皮层—纹状体环路。相关工作引起全球媒体和学术界广泛关注,系列论文SCI他引超过200次。

这些结果提示:电子游戏对视觉运动功能的提高作用,可能与腹外侧前额叶的持续激活有关;而背外侧前额叶在游戏过程中间歇性的功能抑制,可能与注意状态的转换以及击杀对手所带来的奖赏作用有关。

该工作得到国家重点基础研究发展计划及自然科学基金的资助。

“游戏障碍”被列为疾病

今年6月18日,世界卫生组织(WHO)正式发布《国际疾病和相关健康问题统计分类》第十一次修订版,首次增设“游戏障碍”。定义是对一种游戏(“数码游戏”或“视频游戏”)失去控制力,日益沉溺于游戏,以致其他兴趣和日常活动都须让位于游戏,即使出现负面后果,游戏仍然继续下去或不断升级。

该游戏行为模式必须足够严重,导致对个人、家庭、社交、教育、职场或其他重要领域造成重大损害,并明显持续了至少12个月。作为全球卫生趋势和统计的依据,《国际疾病分类》是世界各国的医生用来诊断病症的国际标准,此次增设“游戏障碍”,反映了不同学科和地域的专家所达成的共识,将促使卫生专业人员更加关注此类障碍的发生风险,以及相关的预防和治疗措施。

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