大脑可塑性

大脑可塑性
大脑可塑性

大脑可塑性

在过去将近一个世纪里,大多数科学家认为,人类的大脑神经元在儿童时期以后就不会再生。但是,大脑每天都有很多神经元会因为DNA突变和细胞衰老等原因而失去正常功能,这些异常或衰老的神经元需要靠免疫细胞清除掉。2015年6月1日,《自然》杂志报道,弗吉尼亚大学医学院的研究人员颠覆性地发现,大脑内存在免疫系统的淋巴管。2017年7月,《自然》杂志报道,哥伦比亚大学医学研究中心的研究人员发现T细胞能进入大脑组织中清除异常的神经元。

当然,清除掉的神经元必须再补充上去,脑组织中的众多神经元就象头发一样,每天都有一小部分死亡脱落,也有相应的数量再生补充上去,以达到数量上的相对平衡。

1999年10月15日《科学》杂志报道,格罗斯教授发现,给10只高级猿猴--印度恒猴注入一种能被新生神经细胞吸收的物质,然后用示踪剂进行跟踪,发现大脑的两个侧脑室能不断生出新的神经胞,新生成的神经细胞再沿着一定路线,经过大约7天迁徙到大脑皮层里,就同其它神经细胞建立起信号连系。Peterson报道,年轻的成年啮齿动物大脑中,每天约有80000个或表示为嗅球总神经元数的1%的新神经元产生。神经元中蛋白质每天更新1/3。

科学家推测,大脑神经再生的机制应该是大脑中存在着神经干细胞。2000年,日本大阪大学和美国康奈尔大学的科学家首次从人脑中分离出神经干细胞。

神经元每天都有再生和死亡,但随着年龄增长,死亡数量越来越大于再生。原因是神经干细胞本身也会衰老,这是导致大脑衰老的根本原因。例如,2001年,美国科学家发现,成年人的神经干细胞的生长速度比出生11周的婴儿慢70倍。

大脑记忆是全息性的,不会因为个别神经元死亡和新生而导致记忆被全部清空,只是不重要的记忆信息越来越模糊而已。就象全息照片一样,不会因为撕碎而看不到图像,只是照片的碎片越小,图像越模糊。因此,移植神经干细胞不会造成原有记忆的丧失。对于重要的记忆信息,大脑会选择性强化巩固。

记忆的存储是通过神经突触物理接来实现的。β淀粉样蛋白是正常生理必须的蛋白,可溶形式的前β淀粉样蛋白会刺激小神经胶质细胞吞噬突触,以此删除记忆,给大脑学习新知识清理出空间。

睡眠的作用就是清除突触中暂存的信息,以便再学习腾出暂存空间,原理和手机清除内存的垃圾信息一样。-作者:黄必录,欢迎转载

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脑神经的可塑性:大脑不可思议的形成新习惯的能力

脑神经的可塑性:大脑不可思议的形成新习惯的能力 (2014-05-29 14:46:34) 神经可塑性的研究是最近心理学倍受瞩目的领域之一。神经可塑性涉及到大脑通过训练和练习后自我重构的能力。在许多方面,正是因为神经可塑性,使得个人在最基本的层面上成长和发展。理解到了变化确实是可能的这一点,我们可以专注于你想要的成长方式,而不是其是否可行。科学证明,这是有可能的,就看你怎么做了。 亚里士多德说:重复的行为造就了我们。因此,卓越不是一种行为,而是一种习惯。 神经可塑性是怎么回事呢?举个例子:当你给经常练习小提琴的人做功能磁共振成像(fMRI)时,你会发现他们的大脑开发出很大一个区域用于映射他们的手指。

这个变化的程度取决于其练习的数量和质量——大脑以不为己知的的方式真实而有形地适应着。 关于神经可塑性有一个比较有趣的说法:“同步发射的神经元会串在一起......而不同步发射的神经元会相互分离”。这实际上意味着,当因为同一事件被激活的神经元,它们之间会相互联系并不断加深这种联系。这就是为什么我们会说通过增加练习“设定神经路径”,你练习的越多,路径越稳定或沟槽越深。反过来也是一样,当那些路径长期不被使用,它们的空间就会被那些需要生长空间的路径占据。使用它或者失去它! 你试着想象一下,水流过沙滩的情形(我是在考艾岛的沙滩写作本文,因此原谅我采用这样一个比喻,不过我觉得一个形象的比喻胜过千言万语!)当海水第一次来到沙滩,沙滩并没有一条现成的路,于是海水开始去建它的路径。当海水不断流过沙滩,在沙滩上会形成一条越来越深越来越固定的通道!它可能会岔开,并且必要的话会占据越来越多的空间,需要的话,甚至在已有废弃的通路上建立新的通路。一旦通路建立,水流就很难改变,即便水流停止了,路径仍会保留一段时间以备不时之需。(这就是为什么重拾旧艺比重新学习一个全新的东西要容易的多。) 有关神经可塑性的研究近来蓬勃发展,许多心理学领域的人们都在谈论神经怎样重塑以及为什么等话题,在过去的十年里,已经完成了相当数量的有关人脑及其自我重塑功能的研究。这已经不再被认为是有关脑科学的一种理论,而是不争的事实。直到20世纪80年代或者90年代初,大多数的科学家认为人脑在人的早期(整个童年阶段)发展,之后就如混凝土一般“固化”了。老话说“你不能教

脑的发育与可塑性

脑的发育与可塑性 苏州大学医学院生理学教研室医学心理学教研室 徐斌 “脑科学与认知科学主要研究方向: ……脑发育、可塑性与人类智力的关系,…… ” 脑的进化 ●单细胞动物(无神经) ●腔肠动物(神经网) 多细胞动物(无脊椎动物) ●环节动物(神经节)[神经系统中轴化] ●昆虫(头节发育) ●鱼类(脑的形成) [神经系统脑化](脊椎动物) ●两栖类 ●爬行类脑的发展 ●鸟类 ●哺乳类 ●灵长类 ●人类 ●脑重/体重比增大;前脑扩展;[机能皮质化] 不同动物进化中皮质%的变化 ●种类新皮质旧皮质古皮质间皮质 ●刺猬32.4 29.8 20.2 17.6 ●兔56.0 14.0 23.0 6.2 ●低等猴85.3 2.8 8.7 3.2 ●黑猩猩93.3 1.3 3.3 2.1 ●人95.9 0.6 2.2 1.3 不同动物进化中皮质%的变化 新皮质中联合皮质的增加 灵长类大脑皮质各区表面与整个皮质的比例变化 边缘区中央前区枕区颞区下顶区额区 ●长尾猴 4.2 8.3 17.0 17.0 0.9 12.4 ● ●类人猿 及猩猩 3.1 7.0 21.5 18.6 2.6 14.5 ●人 2.1 8.4 12.0 23.0 7.7 24.5 灵长类大脑皮质各区的比例变化 脑的发育(一)神经管的形成 ●约在胚胎第18天,神经系统开始形成,由神经板→神经沟(两侧为神经褶)→约第22天开始融合,在第23-24天成神经管。 ●人的神经系统早期发生(上:纵切面;下:横切面) 脑的发育(二)脑的形成 脑的发育 4周时为3脑泡(前、中、菱);6周时发育成5脑泡;随后前脑泡分为两个端脑泡,位于其间的前脑形成间脑;菱脑泡向两侧扩张,形成小脑,中间为脑桥。 脑的发育(三)神经元的生长与发育

大脑能力不是固定不变的,大脑终身具有神经可塑性

大脑能力不是固定不变的,大脑终身具有神经可塑性曾经人们以为大脑发育到青春期后期和成年早期就结束了,大脑在成年之后就基本定型,然后就开始走下坡路了。现在科学家知道,大脑在成年之后依旧保留着巨大的变化潜力。这种能力叫做“神经可塑性”,指的是神经连接生成和修改的能力。我们的大脑终身都保有神经可塑性。 神经可塑性体现在大脑被外界刺激影响而随时修改上。当你长期练习某一种大脑功能,就可以让负责这个功能的脑区的神经连接生成和巩固。比如说,当你每天坚持练习弹钢琴,你的大脑中负责手指活动的脑区就会长出更多的神经连接,手指在大脑中的“地盘”也会随之变得更大;当你每天学英语,你的大脑语言皮层中负责英语读写的区域也会越来越大。 但是如果你偶尔偷懒,几天没练钢琴,或者几天不学英语,大脑中刚刚建立起来的“钢琴神经网络”或“英语神经网络“的巩固过程就会罢工,变得日渐虚弱,一些微弱的神经连接甚至会被修剪掉,几天后当你重拾钢琴和英语的时候,就会觉得生疏许多。总而言之,我们的大脑在一生中都是可以改变的,而且对环境有着积极的适应。 神经元和神经元之间是怎么产生连接的呢?它们会长出很多“小手”和别的神经元连接在一起,这些小手叫做“神经突触”。它们的轴突(比较长的神经突触)外面会被胶质细胞包裹上,这个过程叫做髓鞘化。为什么神经元轴突外面要包裹上髓鞘呢?因为大脑的神经元需要远距离传输信息,比如从位于额头后方的前额叶传到位于大脑正中间的内侧颞叶,或者从位于后脑勺的枕叶传递到耳朵边上的颞叶。神经纤维的髓鞘化就像是电线周围包了一层橡胶绝缘层一样,可以让神经信号在大脑中的传输速度和质量都大大提高。 在这之后,大脑又会大幅修剪发育得错综复杂的神经连接,就像修建新长出的小树苗一样,把用得很少的神经连接修剪掉,只留下重要的、反复使用的神经连接,让大脑的能量和物质得到高效使用。对神经纤维“分叉”的大幅修剪过程会一直持续到青春期结束。但这不意味着神经元就此不会再生,大脑中还有一个重要的区域终身可以产生新的神经元。这个神奇的区域就是海马体。海马体是人类大脑中终身会产生新的神经元的区域。

发展心理学-婴儿大脑的可塑性和可修复性

发展心理学:婴儿大脑的可塑性和可修复性 婴儿大脑的可塑性和修复性一直是发展心理学的重要内容之一,关于此类的研究也较多,得出很多结论,勤思心理咨询师网给大家整理最新的婴儿大脑研究结果,在准备心理咨询师考试可多加关注。 一、婴儿大脑的可塑性 婴儿期大脑的发展并不是单纯由先天排定的成熟程序确定,而是在后天环境的作用下可以发生改变。研究表明,大脑的发展是生物因素和早期经验两者结合的产物。过去学者们认为,婴儿大脑的生长是一个恒定的过程,当其发展到一定水平就不再有变化。现在的研究发现,婴儿大脑的大小和功能都受后天经验的影响和制约。大量的实验结果表明,剥夺动物(也有少数人类婴儿的研究)的早期经验会导致中枢神经系统发展停滞甚至萎缩现象,并构成永久性伤害。早期营养不良,也会对婴儿大脑的生长产生严重影响。 二、婴儿大脑的可修复性 婴儿大脑的某一部分受损伤,其本身可以通过某种类似学习的过程获得一定程度的修复。研究发现,婴儿早期大脑具有良好的修复性。通常认为,大脑受到损伤是难以在弥补的。因为出生以后,脑细胞的数量就不会再增殖。现在发现大脑具有一定的补偿能力。一侧半球受损伤后,另一侧半球很快会产生替代。例如,在5岁以前语言中枢受损伤,另一侧脑半球很快会产生替代性功能,使语言中枢转移。这样便不会导致永久性的语言功能丧失。但是超过5岁,这种语言中枢的修复性功能便难以实现,致使言语障碍无法克服。 大脑的可塑性、可修复性的新观点告诉我们,婴儿大脑的发展在很大程度上受后天环境的影响和制约。对婴儿身体和神经系统实施刺激,对促进其大脑的发展具有重要作用。 所以,对于婴儿大脑的发育,我们更要抓住后天的环境因素去刺激和塑造婴儿大脑更好的发展。了解更多心理咨询师考试信息可联系老师用户名扣。

脑的可塑性对教育的启示

大脑的可塑性研究对教育的启示 尽管著名教育家布卢姆曾经认为从脑科学到教育还有一段很长的路要走,但勿庸置疑,当前认知神经科学的研究表明,在个体发展的生命全程,中枢神经系统都具有一定的可塑性。大脑的这种可塑性现象对教育教学实践具有重要的启示。 首先,要充分利用大脑的可塑性,重视早期教育。人脑大约有140亿个脑细胞,而经常处于活动状态的只占总数的8%左右。因而,从理论上讲,大脑具有极强的可塑性。有关大脑可塑性的研究确实也表明,在个体发展的生命全程,大脑都具有一定的可塑性,因而要充分利用大脑的可塑性,最大程度地开发大脑的潜能。然而,在个体发展的不同阶段,大脑的可塑性并不一样。在敏感期,大脑的可塑性较强,进行教育或干预的效果更佳;相反,如果在敏感期大脑不能得到足够的开发,其功能就不能得到充分的开发,甚至会造成一些难以估量的后果。同时,有关大脑可塑性的行为研究表明,早期教育的效果不仅仅局限于早期。此外,有关脑损伤患者和盲人的研究也表明,如果在个体发展的早期进行教育和干预的话,那么,大脑皮层会体现出比较强的重组或补偿效应。同时,由于早期造成的脑损伤或其他病变随着时间的推移还有可能恶化或引发其他脑区的病变,因而要重视早期教育。当然,重视早期教育并不意味着其他时段的教育不重要,由于在生命全程大脑都具有一定的可塑性,因此,在重视早期教育的同时,也不能忽视其他时段的教育。 其次,要提供丰富而适宜的教育环境,全面开发大脑的潜能,促进大脑的整合式发展。认知神经科学以及有关大脑可塑性的研究表明,大脑正是因为受经验的影响才产生可塑性的变化,因而经验在大脑可塑性方面起着十分重要的作用。就经验本身而言,其对大脑的影响有时是积极的,有时则是消极的,因而要大量提供和创设有利于大脑潜能开发的适宜环境,同时要尽量避免诸如经验剥夺以及忽视等对个体发展不利的经验对大脑的消极影响。 大脑的可塑性既是多层面的,也是多通道的。大脑的视觉、听觉、躯体感觉以及运动皮层都具有极强的可塑性,同时,不同的大脑皮层之间还存在跨模块的可塑性,因而提供和创设丰富的教育环境不仅可以加强神经元之间连接的强度,而且可以诱发神经网络(跨通道)层面的大脑可塑性,这样才能达到全面开发大脑的目的。 另外,要全面了解影响大脑可塑性的因素,寻求大脑可塑性与教育的最佳结合点。认知神经科学的研究表明,多种因素会影响大脑的可塑性,年龄是影响大脑可塑性的一个很重要的因素。一方面,在个体发展的不同阶段,可塑性是动态变化的;另一方面,就大脑各脑区的发展而言,它们并不是同步的,因而不同脑区在不同的时间其功能活性以及可塑性本身也不一样。 就训练或强化而言,训练或强化与所期望的行为的关联程度,训练或强化的类型、强度、持续时间等都会影响大脑的可塑性。脑损伤患者或其他一些患者其发病的时间、病灶的大小、受损部位及其成熟情况、受损部位周围的脑区以及对侧脑区的完整性等都会影响大脑的可塑性。所以,对于教育工作者而言,在制定相关的教育方案或干预措施时必须要综合考虑影响大脑可塑性的这些因素,才能加强教育的针对性和实效性。 当前,在世界范围内,脑的研究与应用出现了一个新的趋势,即在对脑进行多层面研究的基础上,高度重视并概括该方面的研究成果指导教育实践,提高教

大脑可塑性

大脑可塑性 在过去将近一个世纪里,大多数科学家认为,人类的大脑神经元在儿童时期以后就不会再生。但是,大脑每天都有很多神经元会因为DNA突变和细胞衰老等原因而失去正常功能,这些异常或衰老的神经元需要靠免疫细胞清除掉。2015年6月1日,《自然》杂志报道,弗吉尼亚大学医学院的研究人员颠覆性地发现,大脑内存在免疫系统的淋巴管。2017年7月,《自然》杂志报道,哥伦比亚大学医学研究中心的研究人员发现T细胞能进入大脑组织中清除异常的神经元。 当然,清除掉的神经元必须再补充上去,脑组织中的众多神经元就象头发一样,每天都有一小部分死亡脱落,也有相应的数量再生补充上去,以达到数量上的相对平衡。 1999年10月15日《科学》杂志报道,格罗斯教授发现,给10只高级猿猴--印度恒猴注入一种能被新生神经细胞吸收的物质,然后用示踪剂进行跟踪,发现大脑的两个侧脑室能不断生出新的神经胞,新生成的神经细胞再沿着一定路线,经过大约7天迁徙到大脑皮层里,就同其它神经细胞建立起信号连系。Peterson报道,年轻的成年啮齿动物大脑中,每天约有80000个或表示为嗅球总神经元数的1%的新神经元产生。神经元中蛋白质每天更新1/3。 科学家推测,大脑神经再生的机制应该是大脑中存在着神经干细胞。2000年,日本大阪大学和美国康奈尔大学的科学家首次从人脑中分离出神经干细胞。 神经元每天都有再生和死亡,但随着年龄增长,死亡数量越来越大于再生。原因是神经干细胞本身也会衰老,这是导致大脑衰老的根本原因。例如,2001年,美国科学家发现,成年人的神经干细胞的生长速度比出生11周的婴儿慢70倍。 大脑记忆是全息性的,不会因为个别神经元死亡和新生而导致记忆被全部清空,只是不重要的记忆信息越来越模糊而已。就象全息照片一样,不会因为撕碎而看不到图像,只是照片的碎片越小,图像越模糊。因此,移植神经干细胞不会造成原有记忆的丧失。对于重要的记忆信息,大脑会选择性强化巩固。 记忆的存储是通过神经突触物理接来实现的。β淀粉样蛋白是正常生理必须的蛋白,可溶形式的前β淀粉样蛋白会刺激小神经胶质细胞吞噬突触,以此删除记忆,给大脑学习新知识清理出空间。 睡眠的作用就是清除突触中暂存的信息,以便再学习腾出暂存空间,原理和手机清除内存的垃圾信息一样。-作者:黄必录,欢迎转载 1

生理心理学脑之发育与可塑性

一.神经元的生长和发育 二.轴突的路径寻找 轴突沿着由细胞表面分子形成的路径生长,被一些化学物质所吸引,被另一些化学物质所排斥,此过程引导轴突向正确的方向伸展 三.轴突竞争 轴突到达目的地后,与很多神经元形成突触连接,对于目标神经元而言,也有多个轴突与其连接形成突触。 ?有一些突触会被突触后神经元所强化而得以留存,另一些则会被淘汰。 四.神经元如何得以存活 肌肉并非决定要产生多少神经元,而是决定多少神经元存活-神经生长因子 有足够充足的神经元; 当交感神经系统中的神经元与肌肉形成突触时,肌肉会传递一种蛋白质——神经生长因子给神经元,神经元也因此会有更多的机会存活下来。 ?神经营养素 促进存活,提高活性 神经生长因子Nerve Growth Factor NGF; 脑源性营养因子Brain--‐derived neurotrophicfactor BDNF; 目标细胞和传入轴突的神经营养素对细胞能否存活下来,或是否发生凋亡都很重要;神经元释放神经递质也释放营养因子;不能接受神经递质的神经元也无法接受神经营养素。 神经系统发育成熟的标志--‐凋亡 ?凋亡是神经系统发育成熟的标志 ?神经系统发育成熟后,细胞凋亡机制进入休眠状态 ?发育成熟的神经系统中神经营养素可促进轴突和树突分支的形成 为什么产生过量神经元? ‐与多少腺体,多少肌肉相连接是不清楚的;

‐过量产生的神经元,通过凋亡,使轴突与神经元有很好的匹配。 突触重建 ‐凋亡发生后,与凋亡细胞相连接的突触发生死亡,突触联系进行重建。突触重建过程始于胚胎末期,可持续到出生后很久。 ‐人类脑发育过程中,有两次较大规模的突触重建。第一次是胚胎末期,第二次是青春期。 五.神经系统发育关键期 5.1神经细胞增殖、迁移或分化期 ‐在此阶段,一些药物、辐射、疾病或营养不良等可能导致不同类型的发育障碍。 ‐神经元异位:神经元无法到达指定位置。怀孕母亲过量饮酒可导致破坏胎儿脑内胶质细胞的迁移,从而使大脑皮层神经元层不清晰,而呈现混合层。 5.2突触生长、凋亡和突触重建期 ‐人类胎儿在6--‐7个月时,大脑皮层分化出6层细胞,表面沟回逐渐明显。神经纤维短而少,大部分还未髓鞘化。 ‐神经元分化的同时,脑内的一系列蛋白质营养因子会促进树突和轴突的生长。如遇不利环境因素或母体不能提供足够的营养,突触生长会受到干扰。很多智障儿童的神经元的树突分支少且细长。 5.3树突、轴突的生长或纤维的髓鞘化时期 出生后,环境因素对脑发育的影响起到更大的作用。 ‐2--‐3岁语言能力发展较快; ‐4--‐5岁空间几何认知能力开始发展; ‐6--‐7岁认识数字的抽象意义; ‐10岁以后逻辑推理能力开始发展。 六.皮层分化 不同脑区的神经元在结构和化学成份上各不相同 ?未成熟的神经元转移至新的位置,将会发展出新位置的神经元所特有的性质。 ?如果移植较晚,则既会有新位置的神经元的性质,又会保留原位置的神经元的一些性质。

大脑的可塑性研究对教育的启示

大脑的可塑性研究对教育的启示 中文系对外汉语二班 周婷婷 学号:201001020781

大脑的可塑性研究对教育的启示 在学习了心理课之后,了解了大脑的结构和功能,大脑在神经中枢系统中的最高部位,是心理活动的主要器官。 一:要了解大脑的可塑性研究对教育的启示,首先要了解什么是大脑,大脑是由左右两个半球构成的,重量约1400,约占人体总量的1/50。大脑皮层包括感觉中枢,运动中枢,言语中枢和联合区。感觉中枢包括视觉听觉和躯体感觉中枢,言语中枢包括说话书写听话和阅读中枢。 二:要了解大脑的可塑性研究对教育的启示,还要了解什么事大脑的可塑性,大脑是一个复杂而动态的系统,受学习、训练以及各种经验等因素的影响,其结构和功能都会出现动态的修复或重组,也就是体现出所谓的可塑性。 三:增强大脑的可塑性可以强化各个中枢系统,增强人的视觉,听觉和感觉,调节人体肢体和运动中枢,发展我们的书写听话说话和阅读的功能。对于我们接受新鲜事物和正常生活有着一定的科学作用和意义。可以增强学生的学习能力,所以说大脑的可塑性对教育是有启示的。 四:启示。1,首先,要充分利用大脑的可塑性,重视早期教育。 2,要提供丰富而适宜的教育环境,全面开发大脑的潜能,促进大脑的整合式发展。

虽然说利用大脑可塑性重视早期教育,但是越来越多的证据证实,大脑自身像肌肉一样运转—使用不当会导致萎缩,积极使用会变得更发达,即使是在上了年纪的时候。在贝勒医学院(Baylor College of Medicine),一个研究小组用4年时间研究了将近100位年龄在64岁以上、身体健康的人。他们当中1/3的人仍在工作,1/3已经退休但在身体和思想上仍然很活跃,剩下的1/3已经退休而且基本上不活动。4年后,第三组的得分明显低于前两组,不仅在智商测试中,在测量流向大脑的血液的测试中也如此。正如神经学家理查德·雷斯塔克(Richard Restak)所说的那样:“无论此刻你的年龄有多大,从这时开始让你的大脑变得更好用还不算晚。那是因为大脑和我们身体的其他器官不同。我们的肝、肺、肾在使用一定年限后会衰竭,但大脑却越用越灵活。实际上用得越多越发达。”

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