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伟大的镜像神经元

2020年6月6日 字数:1635 来源:重新认识学习 作者:凯茜·戴维森 提供人:xionghao59......

学校是我们学习文化体系、观念、模式和习惯的正式场所,在这里我们通过分数、排名、评估和考试这些最严格的方式来强化所学。且不论好坏,我们所了解到的关于注意的一切特点都会在教室里得到充分体现。但在我们开始讨论学校教育之前,还需要了解有关大脑的神经生物学的最后一个特征。

为了探究“学习—忘却—再学习”的终级原理,我们需要了解一下镜像神经元(mirror neurons)。这些神经元是在20世纪80年代和90年代被发现的,有人认为发现镜像神经元对于神经科学的重要性,就像基因序列测试对基因学一样。

这个发现源于意大利帕尔马大学(University of Parma)的神经科学家贾科莫·里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti)和他同事的实验室。该实验室最初并非是为了寻找镜像神经元而成立的,因为在此之前没人知道存在着这样的神经元。当时,帕尔马大学的这群科学家正在研究的是神经元如何影响手眼协调。他们把电极插到猴子的腹前运动皮层,来观测猴子在拿食物和进食时的神经元放电情况。14通过这种方式,他们能够记录到猴子进食时单个神经元的活动。这个研究本身就是一次史无前例的探索。

直到某一天,有趣的事情发生了。这些科学家们发现,猴子观察人类或同类拿食物吃时神经元放电的方式,与它们自己拿食物吃时的方式相同。不论是自己完成这个动作还是观看这个动作,这些神经元均以相同的方式放电。

多年之后,神经生理学家们发现人类大脑中也有镜像神经元。镜像神经元在个体进行某种活动或观看他人进行该活动时的放电方式相同。这个发现令人震惊,也违背直觉。这些神经元像镜子一样将被观察者的行为“映照”出来,就像观察者自己在进行这种行为。

并非所有的神经元都具有这样的反应模式。但这个发现远比手眼协调的神经机制更具有革命性。帕尔马大学的神经科学家们重新定位了他们的研究假设和研究方法。很快,他们发现并确定了一组被命名为镜像神经元的神经细胞。他们认为,在猴子大脑的额叶皮层上大约有10%的神经元具有这样的镜像特征。

在这些早期的研究后,功能性磁共振成像(fMRI)开始用于研究人类大脑,在其他大脑区域中越来越多的镜像神经元被发现了。不仅有视觉上的镜像神经元,也有听觉上的。2009年发现在负责体感的脑区上也有镜像神经元分布,这与人的共情能力相关。15在生活中,镜像神经元不仅帮助我们回应所见、所闻和所感,同时也帮助我们建构这些体验。

灵长类动物学家弗兰斯·德瓦尔(Frans de Waal)认为,通过单纯的模仿并不能理解人类教与学中相互强化的复杂互动过程。16他提到,教学需要将教和学两种活动都反映出来。儿童看到父母做某件事,然后尝试自己去做,父母观察儿童的尝试并强化她/他做得对的部分,纠正她/他做错的部分,这个过程就像是一支步伐复杂的舞蹈。镜像神经元就像这样帮我们更正错误。

德瓦尔对一些流传已久的说法表示怀疑,比如某个特征“让我们成为人类”或“将人类与动物区分开来”。我们也是动物,德瓦尔相信,每一件我们以为只有人类才能完成的事情,其他动物都可以做到。但是,他也认为,在教学中,存在某种特殊或超常的精确调整和互动。动物可以感觉、思考、解决问题甚至完成一些人类无法做到的事情——凭自己的力量飞翔,在海洋中辨认方向,在没有任何仪器帮助下进行跨越几千千米的迁徙等。

但教学是一个非常复杂、交互式的过程。德瓦尔认为,人类可能是唯一一个不仅通过示范教学,还通过复杂、互动和共情的方式来观察和纠正行为进行教学的物种。德瓦尔还声称,在非人类动物中,只有阿根廷海域附近的一群虎鲸存在类似的教学行为。这群特殊的虎鲸用一种危险的方式来训练自己的幼仔:让它们将海豹驱赶到海滩上并吃掉。这个过程需要掌握在短时间内随海浪安全退回并避免搁浅的技能。年长的鲸会评估哪只幼鲸能够做到,然后鼓励它去做。长者不仅进行示范,还会选出那些能够完成这种玩命技能的幼鲸,并据此确定如何教育那些有天赋的学生。这些虎鲸像人类一样进行集体教学!

这种个性化教学能让学生获得最佳技能,是一种特殊的互动方式,需要学生和老师之间具备特定的关系,这即使不是人类特有的,也至少是人类特别擅长的。德瓦尔尚不清楚还有没有其他动物可以精确地在教学中理解对方的想法,但这正是人类认识世界的方式。17在教室或者职场中,这都是教授和学习新技能的最理想方法,也是最适合人脑各方面特点和注意模式的方法。

镜像神经元让我们看到他人看到的东西。通过“照出”他人所见,也让我们看到自己所忽略的。正如我们在接下来的章节中要讲到的,镜像神经元的特征对于注意力而言至关重要。

学习 / 神经机制

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