神经元|手写为什么可以促进学生的学习和记忆?

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具体来说,我们的大脑工作原理非常类似于电脑,不同的是大脑的工作单位不是电子元件,而是神经细胞,也叫神经元 。
每个神经元上有很多突起,长的叫轴突,短的叫树突 。
不同神经元之间由树突与轴突之间通过一种被称为“神经突触”的结构进行联系,就像大脑电子元件之间的联系线路之间一样 。
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复杂的脑功能就是由近千亿的神经元之间大量突触联系建立起来的神经网络来执行的,包括学习和记忆功能 。
我们之所以可以学习新的东西并形成记忆,是因为神经元之间可以建立新的突触联系,而且突触联系之间的结构和功能也是可以调节的,这被称为神经突触的可塑性 。
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神经突触的可塑性主要受神经信号输入的调节,不同的输入信号可以激活不同的神经元放电,然后调节或者建立新的神经突触联系 。
不同脑区的一些神经元及它们之间的突触联系协同执行相同的脑功能,就如同电脑的集成电路一样 。
如果涉及这部分功能的输入信号越多越强,这部分脑功能就可以得到巩固、强化,甚至扩展 。
比如,常识告诉我们,先天性盲人的听觉比一般人灵敏,其中一种机制就是涉及听觉的神经突触联系可以“拓展”到沉默的视觉中枢功能区 。
如果,涉及部分感觉或运动的信号输入不断被重复,该脑区的“集成电路”就会不断被强化,执行也会越来越“自动化”,执行速度也会更快 。
比如,职业运动员,某个动作可能需要几十年无以数计次数重复训练,涉及这个动作的脑“集成电路”上的神经突触联系就会更强大、牢固,动作也就会更熟练,甚至“机械化”;同时也不容易被改变 。
很多人误以为这种动作的记忆发生在肌肉水平,称之为“肌肉记忆” 。
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实际上,这种“肌肉记忆”形成和存在于大脑水平,属于不能用言语表达的“隐性记忆” 。
总之,不同种类和强度的信息输入对学习和记忆有不同的作用,越是复杂、强度越大的刺激作用越大 。
就使用数字设备打字而言,手书和绘画更复杂和深度的信息输入和整合,被认为是文化技能的核心,对学习和记忆可能有更强促进作用 。
那么,如何才能证明这种可能性呢?
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在新研究中,科学家使用带有256个电极传感器阵列的脑电活动记录仪,对一组12岁儿童在使用数字笔在触摸屏上手写,手书和绘画时时高密度脑电活动数据进行了分析 。
结果显示,打字、手书和绘画所激活的脑区,以及电活动频率和强度不同 。
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其中,手书时参与试验儿童的大脑电活动更活跃,有更多脑区神经元参与,神经突触之间的联系更频繁强度更高 。
所涉及的脑区既包括大脑的感觉中枢也包括部分运动中枢,和其他区域,以及它们之间的联系 。
意味着,与打字相比,手书可以输入更多、更复杂,强度更高的信息,因而可以促进更好地学习和记忆 。
研究发现,所涉及的脑区和脑电活动强度、频率有所不同,但是绘画与手书类似,都可以输入更多更强的刺激信息,也有助于学习和记忆的促进 。
鉴于儿童越来越多地使用数字设备,手书和绘画越来越少,研究者建议国家应该制定相应准则,以确保儿童接受一定数量的手写和绘画训练 。

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