陈美龄智慧妈妈的50堂成长课

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脑科学是研究人脑的综合性学科，它的研究内容涉及神经解剖、 神经生理、神经网络、神经物理、神经化学、神经心理、神经语言 等。脑科学从分子、细胞、神经网络及脑整体水平研究大脑的结构和 功能。脑“科学的主要任务是用脑的活动来为行为提供解释。了解脑 中成千上万个神经细胞如何动作产生行为，以及环境(包括他人的行 为)又如何影响神经细胞的活动”“包括通常意义上的动作、运动， 也包括复杂高级的认知行为如感知、语言、思维、情绪等”。③脑科学 研究有若干层次：

(1)揭示神经元之间的联接形式和通讯机制。人脑的神经元数量 高达101¹,突触总数达10¹⁵数量级。神经元虽然具有类似的基本特征， 但因联接方式的不同而产生不同的作用。神经元间的联接不单是指解 剖学上或形态学上的联接，也指化学上的通讯与联接即通过递质和受 体组成的特异的化学性联系，甚至包括神经细胞间可能产生的电磁场 通讯。

(2)阐明神经活动的基本过程。神经活动的形式繁多，形态各异 功能也诸多不同，但存在一些普遍的基本过程。例如，神经元的兴奋 信号经突触的传递，这些基本过程的阐明对神经活动的了解具有普遍 的意义。

(3)鉴别神经元的特殊细胞生物学特性。神经细胞与其它细胞有 许多共同的特性，但也有许多不同的特性，例如它们在感觉信息传 导、信号长距传输、对来自其它细胞信号的反应等方面拥有许多高度 特化的功能。

(4)认识各种功能的神经回路基础。各种感觉信息的处理，中枢 神经系统各种指令的发出，均由神经回路或神经网络完成，在神经系 统的不同水平，经低一级神经回路加工的信息又传递至高一级的神经 回路作进一步处理。了解神经元怎样组成回路，不同神经元信号间如 何相互作用。如何实现信号的并行和串行信号的连续和离散，精确与模糊以及自下而上和自上而下的信息处理过程，这些都是揭示脑的奥 秘的重要环节。

(5)揭示脑的高级功能机制。对脑的高级功能的研究是脑科学研 究中非常特殊和重要的方面。我们的感觉信息最后如何整合成对外部  世界的感知?意识是如何产生的，又是如何控制的，突触和神经回路  的可塑性和学习记忆的形成以及记忆的存入与检索之间是怎样的关  系?情绪产生的机制，语言中枢问题以及思维和智力是如何产生的?  这类问题属于脑科学中的“系统水平”的最高层问题，这类问题不可  能期待通过细胞和分子事件的阐述来解决。脑科学系统水平问题的实  质是必须揭示由大量神经元组装的复杂功能系统的设计和工作原理， 这是脑科学研究的长期目标。脑科学对思维问题的研究是多层次的。 从神经化学角度看，是研究脑内蛋白质DNA 、RNA等化学物质的活  动；从神经物理学角度看是生物脑内的物质、能量和电磁相互作用的  场过程；从神经元角度看是神经元之间的相互作用通讯过程；从心理  学角度看则是脑的神经功能的整体突现即系统问题；心理或思维问题  是脑科学中的最高层次问题，它的复杂性和难解性在于整体不等于局  部的线性加合，思维本质上属于信息活动层次与神经过程不是一个层  次的问题。正如恩格斯指出的：“终有一天我们一定可以用实验的方  法把思维归结为脑中的分子的和化学的运动；但是难道这就把思维的  本质包括无遗了吗?”④恩格斯的观点对于我们理解脑科学与思维科学  的关系很有益处，笔者以为脑科学研究属于心理(包括思维)研究的  物质、载体层次的研究，而心理活动(思维)属于信息处理层次。物  质载体即脑科学的研究不可能代替信息处理层面的心理学和思维科学  的研究。目前，脑科学研究已经取得了重大进展，但要建立关于脑的  高级功能总体理论的时机显然还不成熟。脑科学对脑的高级功能的了 解还十分有限，近期也难有重大突破，实在是远水解不了近渴。