大腦功能與學習失能的關系
人體內神經原最重要的最密集的地方是大腦,大多數學習都是發生在腦內的,因此各種腦功能的研究對于解釋學習、學習失能有一定的意義。
一、大腦兩半球功能的檢測方法
大腦是人腦中的最大的一部分,它控制著人的高級思維,這些思維在人類學習中占主導地位。所有的哺乳類動物都有大腦,人類的大腦是最發達的。
大腦分為兩個半球,每個半球的不同區域專門接受所感知的信息和輸出動作指令。由于復雜進化的結果,每個半球聯系著身體的對側部分,大腦的兩個半球在人類身上的功能是相互交叉和聯系的。左半球與有機體右側身體的運動神經功能有關,而右半球與左側的身體運動有關,例如,用右手寫作的信號是由左半球發出的,如果右利手的人不能正常寫字,則可斷定其左半球衰弱或有傷。
那么,如何檢驗大腦兩半球功能?常用方法有四種:裂腦人、視野任務、雙耳聽覺任務和大腦空間分配任務。
1.裂腦人研究
把胼胝體的一些部分與其他的一些連接的纖維切開,防止癲癇患者在閱讀過程中癲癇發作,接受了這一手術的患者叫裂腦人。因為裂腦人在大腦活動中信息不能以正常的速度和快捷的方式直接從一個半球到達另一個半球,所以我們可以根據這一特點來研究大腦兩半球對不同任務的反應。通常研究的活動有閱讀、繪畫和分類等。
例如,研究者向5歲兒童呈現三幅圖片,它們是貓、狗和書,問:“哪兩幅畫可歸為一類?”圖中狗和貓都是棕色的,并且它們的大小相同,而紅色的書是平放著的,呈平行四邊形。于是,兒童指出狗和貓。那么,他是如何作出此決定呢?憑借顏色、形狀、作用,或是所有這三個屬性?研究者獲得的結論是:像成人一樣,5 歲兒童主要基于相似性作出判斷。
然而用同樣的方法對裂腦人進行研究,得出結論是:右半腦與形狀有關,一般以整體方式專門處理空間關系,右腦人的行為具有模式識別、整體經驗等特點;左半腦與功能有關,專門處理語言以及與語言有關的功能,如分析、歸類。左腦人的行為具有語言性、分析性、思維條理性等特點,因而有人認為,左腦是邏輯性的。而右腦人的行為具有空間性、整體性和綜合新穎性等特點,因而有人認為,右腦是創造性的。
2.視野研究
右半球連接左邊視野.左半球連接右邊視野。如果你握著一支筆,伸直手臂,注視筆尖。這時,你的左右眼都看到了筆尖的右邊部分,這就是右視野。反之,你的左右眼都看到了左邊部分,這就是左視野。以筆頭測試為例,你可學習想象所處房間逐漸變暗,有一束燈光不斷閃爍。
在閃光瞬間,你注視著鉛筆頭。由于時間短暫,左右腦間的信息無法傳遞,故你的左半球收集右視野的信息,右半球收集左邊視野的信息。通過在左右視野中閃爍呈現的材料,來推斷左右腦的優勢。用這種方法測查的結論是:左半球在字詞再認方面具有優勢;右半球在識別人臉等方面具有優勢。
3.雙耳聽覺研究
在雙耳聽覺任務中,刺激是通過耳機同時呈現于雙耳。可以得到的結果是,不同的耳對不同的聲音,優勢是不同的。研究結果證明:右耳(左半球)對字詞等言語信息占優勢,左耳(右半球)對音樂等非言語信息占優勢。
但是,訓練會有一定的影響,如一般人的音樂優勢腦在右半球,而音樂家的音樂分析整體能力則在左半球。它也說明了學習可以改變左右腦的優勢區域。
研究是這樣的:要求被試注意一只耳,報告從這一只耳所聽到的數字,然后再去注意另一只耳。結果,如果先注意左側耳的話。右耳對數字的優勢大大降低(本來,數字的優勢應該在右耳,即左腦),這反映了一種準備效應。
4.大腦空間分配研究
此技術的發明者馬瑟爾•金斯本(Marcel Kinsbouurne)認為,如果兩個任務由同一半腦支配,則兩者必定相互影響,如果兩個任務由不同半腦支配,則相互影響較少。在他的一項研究中,兒童一邊敲打桌子,一邊念兒歌。當兒童用右手敲打時,任務明顯要中斷。可以證明,右手與語言的優勢半球都在左半球。
在研究學習失能原因時,需要明確的關鍵是:在執行某一特定任務時,左右半腦在激活程度上學習失能學生與正常學生是否有所不同。近年來,不少研究者用以上的方法來考察學業不良與非學業不良學生在大腦皮層的定位加工過程是否有區別。
二、大腦兩半球的功能
事實上,每一半球的腦葉與另一半球的腦葉通過大腦中心的被稱為胼胝體的神經纖維束聯系起來,這樣大腦兩半球雖然在某種形式上是分開的,但是在完成大多數學習任務的過程中,它們又是相互作用的。其大腦在完成任務時都是以整體方式運作的。但是,對左右半球而言,它們各自的功能有所不同,見下表:
表2—1大腦兩半球的功能
根據以上所示,從大腦兩半球的功能來看,人腦的左半球與學校中學習的任務聯系更密切,如語言、對偶聯想學習、觀念作用、概念相似性、暫時分析、細節分析、算術、寫作、計算。有些研究發現,凡是左半球優勢差的學生,其閱讀與寫作能力均較差;50%的成年人的語言和語言思維是在左半球完成的,它與閱讀字母和邏輯思維形式有著密切的關系,而大多數成人的空間定位、時間序列、視覺映象、創造性作曲是在右半球完成的。
因此,有人把學業不良學生稱為“左半球優勢的學校情景中的右半球優勢者”。
三、大腦兩半球功能定位
“定位”是用來表明某種學習是以哪個半球為中心活動的。比如,語言定位在左半球,空間定位在右半球。定位發生在人生的前幾年,一般來說,7歲的兒童已經有了某種相似的活動方式的大腦半球。
比如語言定位在大腦左半球,那么7歲的正常兒童的語言活動方式在左半球進行。但是大腦的這種機能定位也不是天生就有這種活動模式的,它需要在人生的前幾年逐漸建立起來。當一個兒童在4歲的時候遭遇了一場意外,從而損傷了他的大腦左半球的話,那么在后來的歲月中。他的大腦右半球就可能負擔了他的語言功能,右半球就開始學習使用語言;但是,如果一個超過7歲的成人遭遇了這樣的事故,那么他的右腦則很難去學習使用語言,他便可能一輩子將遭受語言缺陷的痛苦。
早期學習失能理論研究者奧頓(1937)指出,學習失能的兒童在閱讀方面發生困難是因為他的大腦優勢模式發展的延遲或不完全,很可能他的語言功能在10歲的時候還沒有專門的定位。另外,也有人認為大腦一側性觀點同樣可以解釋書寫紊亂的學習失能學生,即一個學生在使用某只手書寫的水平是隨著不同學習領域中大腦優勢半球的發展而發展起來的。
如果某個學生書寫的大腦優勢的發展延遲的話,那么他就容易出現向側性的混亂,表現為決定用哪只手書寫或從紙的一側向另一側的書寫會發生困難。這種向側性的混亂被認為是學習失能學生閱讀與書寫障礙的原因。
這些早期的觀點大部分被后來的神經生理學的學說所取代(Lerner,1989),但其最初的嘗試性解釋至今仍然有它的地位。
可見,大腦兩半球功能的優勢腦與兩半球的功能定位時間延長或功能不完全已經被認為是學習失能的原因。