“門前大橋下游過一群鴨,快來快來數(shù)一數(shù),二四六七八?!边@首數(shù)字歌,伴隨了很多人的童年,兩三歲的小朋友都能唱得滾瓜亂熟。不過數(shù)字背得熟,就等于會數(shù)數(shù)嗎?計數(shù)能力強(qiáng)弱到底和什么有關(guān)?
人從認(rèn)識數(shù)字到理解數(shù)字,把一個個抽象的數(shù)字符號和具體事物的數(shù)量聯(lián)系在一起,直到數(shù)學(xué)思維的建立,從神經(jīng)解剖學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)角度,我們大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是如何構(gòu)建和活動的,具體過程是怎樣的?
早先的研究已經(jīng)表明,盡管小孩時常能從1數(shù)到10,但他們要等到4歲左右才會真正明白這些數(shù)字意味著什么。
“格塞爾嬰幼兒發(fā)展量表直到42月齡才首次對計數(shù)提出要求,之前的所謂‘?dāng)?shù)數(shù)準(zhǔn)確地說,應(yīng)該是一種記憶和順序的背誦,就像背歌謠、背唐詩一樣,孩子可能并不理解‘?dāng)?shù)到底是什么?!碧旖蚴袃和t(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科主任趙澎介紹說。人對于數(shù)字理解能力的提升是一個循序漸進(jìn)的過程,是多種能力的綜合體現(xiàn),這包括智力水平、社交學(xué)習(xí)能力,以及注意力等等。
大腦發(fā)育的生理基礎(chǔ)主要包括以下三方面內(nèi)容:首先是神經(jīng)突觸的修剪和精化。信息傳遞需要神經(jīng)元之間的聯(lián)系,這種聯(lián)系就是依靠神經(jīng)突觸完成的。在孩子出生后一兩年內(nèi),突觸的生長非常旺盛。隨著生長發(fā)育,最終功能性不明確的突觸被修剪下來,突觸精化后連接成了大腦高速公路網(wǎng),各通路都與其功能一一對應(yīng),比如負(fù)責(zé)視覺、觸覺、運(yùn)動功能等。
其次是腦回路的分化。人在出生前,腦回路的分化就已經(jīng)達(dá)到一定程度,出生后通過不斷發(fā)育,青春期前后基本類似于成年人。腦回路分化程度越高,其功能區(qū)的分化就越精細(xì)。
最后是白質(zhì)的髓鞘化。髓鞘就像包裹在電線外面那層絕緣層,人大腦的神經(jīng)細(xì)胞相對處于液態(tài)環(huán)境,傳遞信息的神經(jīng)纖維就像電線一樣,如果電線絕緣不好的話,就會“亂竄電”,信息傳遞就會有散失。這些功能對于兒童的學(xué)習(xí)進(jìn)程缺一不可,都會不同程度地影響兒童對于計數(shù)的認(rèn)知。
目前已知計數(shù)功能主要和大腦頂葉有關(guān),包括緣上回和角回。這個功能區(qū)主要與疼痛觸摸、溫度覺、壓力感覺有關(guān)。
很多人存在偏科的現(xiàn)象,對于數(shù)學(xué)相關(guān)的問題時?!安混`光”。對此,南京腦科醫(yī)院兒童心理衛(wèi)生研究中心所長柯曉燕說,在智商處于正常范圍內(nèi)的人群中,的確可能存在5%的人,明明智力水平正常,在其他方面的表現(xiàn)也沒有問題,但就是在某個方面特別“不行”。醫(yī)學(xué)上管這叫做特殊學(xué)習(xí)障礙,而這可能和神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育與功能有關(guān)。如果是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上特別難,可能和頂葉的功能存在密切聯(lián)系。
通過對愛因斯坦大腦進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),其大腦內(nèi)的星型膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量比一般人多,負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)的大腦區(qū)域——頂葉也比一般人大20%左右,這些可能是愛因斯坦數(shù)學(xué)思考能力比一般人更強(qiáng)的原因。
不過數(shù)學(xué)能力強(qiáng),到底是大腦先天這部分功能就強(qiáng)大,還是后天經(jīng)過訓(xùn)練導(dǎo)致大腦部分區(qū)域分化強(qiáng)于一般人?大腦神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增多和數(shù)學(xué)能力有何關(guān)系,起什么作用?對于這些問題,趙澎表示,對于腦科學(xué)的研究是沒有止境的,雖然大腦的功能分區(qū)早已確定,但關(guān)于角回和緣上回在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中起的具體作用,不同個體左右腦的差異是如何形成的,這些問題有待于科學(xué)家們進(jìn)一步運(yùn)用神經(jīng)解剖、功能影像學(xué)等手段尋找答案。(《科技日報》2019.11.14)