大脑的学习原理
现代神经科学和认知科学认为,几乎没有任何技能是人一出生就会的。哪怕是对简单物体的识别,把东西抓取过来这些简单的动作,也是婴儿后天学习的结果。
一个人一出生的时候根本不可能预见到将来自己需要什么技能,基因不可能把一切技能都用遗传的方法事先编程,那样的话太浪费大脑的存储空间。最好的办法是不预设任何技能,只提供一个能够学习各种技能的能力,这就是人脑的巧妙之处。基因的做法是先预设一些对刺激的基本反应和感觉,比如看见好吃的东西我们会饿等等。这些基本的反应需要调动的神经较少。但对于更高级别的技能,比如演奏音乐,需要协调调动很多神经,就必须靠后天学习了。
人的任何一个技能,都是大脑内一系列神经纤维传递的电脉冲信号的组合。解剖表明拥有不同技能的人,其大脑的神经结构非常不同,比如出租车司机大脑内识别方向的区域就特别发达。也就是说与计算机不同,人对于技能的掌握是在大脑硬件层次实现的。
而最近有一派科学家认为,髓磷脂是技能训练的关键,它的作用是像胶皮把电线包起来一样,把这些神经纤维给包起来,通过防止电脉冲外泄而使得信号更强,更快,更准确。不管练习什么,我们都是在练习大脑中的髓磷脂,就好像把一堆杂乱无章的电线被排列整齐变成电缆。直到2000年新技术允许科学家直接观察活体大脑内的髓磷脂之后,髓磷脂的作用才被发现,而且一直到2006年才第一次被在学术期刊上说明。科学家认为髓磷脂是脑神经的高速公路,提高信号传递速度,并且可以把延迟时间减少30倍,总共提速3000倍,甚至可以控制速度,想慢就慢。
人脑之中分布着大量自由的髓磷脂,它们观测脑神经纤维的信号发射和组合,哪些神经纤维用的越多,它们就过去把这一段线路给包起来,使得线路中的信号传递更快,形成高速公路。这就是为什么练习是如此重要。
髓磷脂理论可以解释很多事情。比如为什么小孩常会犯错他们的神经系统都在,也知道对错,只是需要时间去建立起来髓磷脂的高速网络。为什么习惯一旦养成不容易改变因为所谓习惯,其实是以神经纤维电缆组合的形式长在大脑之中的,髓磷脂一旦把神经包起来,它不会自动散开改变习惯的唯一办法是形成新习惯。为什么年轻人学东西快因为尽管人的一生之中髓磷脂都在生长,但年轻人生长得最快。最激进的理论则认为人跟猴子的最显著区别不在于脑神经元的多少,而在于人的髓磷脂比猴子多20%!解剖表明,爱因斯坦的大脑中的神经元数量是平均水平,但他拥有更多能够产生髓磷脂的细胞。
记忆分类:
1.形象记忆
以感知过的事物形象为内容的记忆叫形象记忆。这些具体形象可以是视觉的,也可以是听觉的、嗅觉的、触觉的或味觉的形象,如人们对看过的一幅画,听过的一首乐曲的记忆就是形象记忆。这类记忆的显著特点是保存事物的感性特征,具有典型的直观性 。
2.情绪记忆
是以过去体验过的情绪或情感为内容的记忆 。如学生对接到大学录取通知书时的愉快心情的记忆等。人们在认识事物或与人交往的过程中,总会带有一定的情绪色彩或情感内容,这些情绪或情感也作为记忆的内容而被存贮进大脑,成为人的心理内容的一部分。情绪记忆往往是一次形成而经久不忘的,对人的行为具有较大的影响作用。如教师对某个学生的第一印象会在很大程度上影响对该生的态度、行为,就是因为这一印象是与情绪相连的 。情绪记忆的映象有时比其他形式的记忆映象更持久,即使人们对引起某种情绪体验的事实早已忘记,但情绪体验仍然保持着。
3.逻辑记忆
是以思想、概念或命题等形式为内容的记忆。如对数学定理、公式、哲学命题等内容的记忆。这类记忆是以抽象逻辑思维为基础的,具有概括性、理解性和逻辑性等特点 。
4.动作记忆(运动记忆)
是以人们过去的操作性行为为内容的记忆。凡是人们头脑里所保持的做过的动作及动作模式,都属于动作记忆。如上体育课时的体操动作、武术套路,上实验课时的操作过程等都会在头脑中留下一定的痕迹。这类记忆对于人们动作的连贯性、精确性等具有重要意义,是动作技能形成的基础 。
以上四种记忆形式既有区别,又紧密联系在一起。如动作记忆中具有鲜明的形象性。逻辑记忆如果没有情绪记忆,其内容是很难长久保持的。 1.瞬时记忆
瞬时记忆又叫感觉记忆,这种记忆是指作用于人们的剌激停止后,剌激信息在感觉通道内的短暂保留。信息的保存时间很短,一般在0、25~2秒之间。瞬时记忆的内容只有经过注意才能被意识到,进入短时记忆 。
2.短时记忆
短时记忆是保持时间大约在1分钟之内的记忆。据LR彼得逊和MJ彼得逊的实验研究,在没有复述的情况下,18秒后回忆的正确率就下降到10%左右。如不经复述大约在1分钟之内就会衰退或消失。有人认为,短时记忆也是工作记忆,是一种为当前动作而服务的记忆,即人在工作状态下所需记忆内容的短暂提取与保留 。
短时记忆有三个特点: 记忆容量有限,据米勒的研究为72个组块。组块就是记忆单位,组块的大小因人的知识经验等的不同而有所不同。组块可以是一个字、一个词、一个数字,也可以是一个短语、句子、字表等。 短时记忆以听觉编码为主,兼有视觉编码。 短时记忆的内容一般要经过复述才能进入长时记忆。 3.长时记忆
长时记忆指信息经过充分的和有一定深度的加工后,在头脑中长时间保留下来的记忆。从时间上看,凡是在头脑中保留时间超过1分钟的记忆都是长时记忆。长时记忆的容量很大,所存贮的信息也都经过意义编码。我们平时常说的记忆好坏,主要是指长时记忆 。
瞬时记忆系统、短时记忆系统和长时记忆系统虽各有自己的对信息加工的特点,但从时间衔接看是连续的,关系也是很密切的 。
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