东方欲晓新说

                 聪明在于学习  智慧由于积累

               懒惰使人愚昧  勤奋让人精明

老话重提，有人说：父母聪明，孩子也聪明。也有人说：聪明父母，孩子不一定聪明。这些说法看似都有些道理，现代脑科学的研究结果又是怎样解释的呢？

有个遥远的故事，讲的是法国的大文豪萧伯纳一段趣事，有一位年轻貌美的女演员给萧伯纳写信说：亲爱的，我们结婚吧，将来我们的孩子一定像你那样聪明，像我这样漂亮。萧伯纳回信中说：亲爱的，我们不能结婚，否则我们的孩子一定像我这样丑陋，像你那样愚蠢。

20世纪，人类进入知识经济时代，人智商的高低，创新能力的强弱，直接关系到应对知识经济的挑战。我国杰出的脑科学家张香桐先生早就呼吁“开展大脑研究，提高民族智力”。现在，来了解使人聪明的器官——大脑。

脑是自然界中最复杂，最精妙的一种开放的复杂超巨体系。脑的复杂性表现在什么地方呢？除了脑内有巨量的神经元（10^11--12个）和突触连接（10^14--15））外，还表现在大脑存在大量的动态的对称缺损以及进化导致的复杂性。脑的形成受到三大因素的制约和影响。它们是生物进化，先天基因和后天刺激。在亿万年的生物进化过程中，脑细胞在多层次上不断增殖调亡，修补，构建和演化。脑的发育依赖于先天遗传基因调控的程序和模式，也具有复杂的自适应行为。脑的发育中存在着巨大的可塑性，后天的环境因素与学习对大脑的发育有着极大的影响。

大脑皮层的产生使得动物对环境的适应性大大提高，尤其是前额叶的出现，使神经系统从遗传型走向环境型。而在人类，前额叶得到充分的发育，额叶的成熟是智力发育的基础，最终使人类成为地球上的万灵之长。

多细胞有机体的发育，一般始于单个细胞，即看上去很均质的卵细胞，我们熟悉的鸡蛋中的蛋黄就是一个卵细胞。可以想象，人是从一个受精卵发育而来，成为拥有10¹¹个脑细胞及其10¹⁵个突触的脑，是多么复杂的过程啊！有机体的发育最终模式非常复杂，而DNA的信息量太低，基因组没有包括建造整个机体的计划和蓝图。例如，仅仅脑内的神经元间的突触就有10¹⁵个，大大地超过基因组的记忆能力（人的基因大约有10⁶个）。人脑在发育过程中以每分钟250000个神经细胞的速度生长，最终神经元达到千亿个。每个神经元与大约100个神经元构成突触联系。这些联系不可能都经过DNA的详细编码，因为整个基因组的存储量比突触少的多。即使这10万个基因全部用于控制中枢神经系统的遗传和发育，其所决定的信息量也不足以控制多达10¹²神经元及其10¹⁵突触的筑构模式的表达，所以后天的学习和影响对于中枢神经系统的发育是非常重要的。

多细胞生物体的细胞不是简单的堆积，每一个细胞都是细胞社会的一分子，彼此之间通过物质，能量和信息的交流而相互影响。脑如同生命本身一样，经历一个从最初的简单形式到复杂的种族进化和个体发育的过程。不同神经元在此过程中扮演着不同角色。但是，只有那些在中枢神经系统中建立有效的相互连接的才真正成为网络的一分子而起作用。中枢神经系统的感觉，运动，学习和记忆等所有的功能都取决于神经元的精确连接。外界的影响对神经元的连接模式有巨大的影响。外界的感觉刺激，信息传人和后天学习对于大脑皮层发育的影响至关重要。

神经元突触的形成  突触的形成是神经网络构建和神经细胞发育的核心问题。突触的形成和发育依赖遗传基因组和后天的影响。简单动物的细胞谱系是预先决定的，复杂动物的细胞发育比简单动物的更表现出有一定的灵活性。神经元的迁移受胶质细胞，局部物质和靶细胞的影响。突触的形成受突出前细胞和突触后细胞相互识别的影响。在整个生存期间，神经元连接的类型受出生后经验的影响，是一个精简的和增多的协调过程。在发育期间，后天自然力的影响不断扩大。神经元的连接突触的安排终身都表现出很大的可塑性，包括神经元的再生，只不过是中枢神经系统的可塑性随着年龄的增加而下降。

后天实践对中枢神经系统发育的影响  神经元的活动对突触的形成和改进有重要作用，脑内有数以千百亿计的神经元之间形成的复杂的神经网络，要想联系正确无误，需要神经细胞进行活动练习，即产生动作电位，来再一次实地修饰和精简那些突触的联系。实际上，所有的哺乳动物在出生前一些神经元的树突棘已经发育，但大部分神经元的树突，树突棘和突触要在后天刺激的情况下发育和建立。

环境刺激促进神经结构的发生  科学家观察到，生活在“感觉运动丰富”环境的大鼠和生活在“贫乏”环境的大鼠相比，前者的大脑皮层锥体细胞的树突的分枝，树突棘的数量和密度都大大超过后者。

“不用则废”的原则  突触连接而成的神经网络的基本框架变化比较小，而连接的丰满程度是可塑的，直接受到后天的影响，被执行着“不用则废”的原则。在发育的过程中，过量的神经支配和突触连接广泛存在于中枢神经系统的各个脑区。通过选择性地对神经元进行凋死处理，对树突棘进行“修剪”，从而使神经元与其靶细胞联系更合理，有效。神经元的活动对于稳定和消除突触的连接有重要作用。中枢神经系统中确实存在一些在功能上不活动的突触，它们对突触后的神经元没有影响。但当中枢神经系统的神经通路被损伤后，这些“备用”的突触就表现出功能来，这提供了神经可塑性的基础。

遗传和环境在认知发育过程中的作用  遗传和环境在认知过程中相互作用。人们一度强调，造成认知能力的差异是由环境或遗传单因素决定的。近年来脑科学和心理学家认识到，遗传和环境在认知过程中相互作用。遗传学研究已经表明遗传因素在智力形成过程中起重要作用，基因上的差异影响着学习的难易程度。那么基因和环境各自到底有多大的作用？

比较在不同教养条件下孪生儿童的智力，可以评价先天遗传性和后天教育的相对影响。研究的结果是，一般说来，轻微的认知迟钝可能是遗传问题，而智力障碍则是遗传和环境因素共同造成的。

脑科学研究的结果告诉了我们一些什么？

脑发育的可塑性：婴儿的大脑不仅像四肢和内脏一样生长，而且不断地建立内部的微观联系，出生后人脑的发育是非常重要的脑发育阶段。人类的大脑最终的形态和化学构筑是由先天（基因）和后天（经验）共同决定的，而后天的经验更是决定性的。这一结论在20世纪末得到脑科学的公认。人类后天的经验，尤其是婴儿的早期经验可极大地影响大脑皮层复杂神经网络的结构和突触连接模式。所以有人说，儿童是天生的学习机器，早期的适宜教育是充分利用脑的可塑性，开发大脑皮层智力，建立茂密的神经网络的黄金时节。

没有“聪明”的添加剂：从出生前后直到学龄前是脑重量的增加和脑质量的提高，包括神经元和突触数量的增加，神经网络框架和模式定型及完善的最有力的时期。“任何营养不足都会降低某些神经信息传递因子的水平，并影响到相应的多种行为，产生负面影响。同样身体或精神的毛病可以通过饮食作简单的改变来校正”（Brien）。目前，还没有现成的学习和记忆分子可以促人聪明，也不可能进行学习和记忆的移植。正因为如此，脑科学家向人们提出忠告：

对婴幼儿要“适时施教”： 因时施教是将大脑发育的内在规律与外部环境的人为刺激和学习结合起来，用后天的经验去促进脑发育。违反这个原则将是拔苗助长徒劳无益。

要实施多种感官的刺激：大脑的发育依靠各种感官的信息输入，其中，视，听觉的输入对于智力和大脑发育是最重要的。

婴幼儿期是学习语言的黄金时间 语言的学习显示了大脑的可塑性，这一能力随年龄的增加而下降。

让孩子复述故事是个学习语言的好方法：它不仅是学习语言的好方法，也是锻炼孩子的学习和记忆，逻辑和思维的好方法，因为这是孩子们主动学习过程。

爱护孩子们的好奇，好动性格：学习开始于想象。创造性要比记忆力更重要。让孩子们复述故事和编故事就是个好办法。理解，分析，推理的能力主要是左脑的优势；观察，想象的能力主要是右脑的优势。在训练中注意培养孩子们的观察—理解—联想能力，这样可以开发“全脑功能”，如果从大脑皮层的后天发育的可塑性说，教师，尤其是幼儿教师真正是人类的灵魂工程师。