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媒体关注丨教育如何重塑大脑?这项研究或引领教育创新,国内首个儿童脑成像中心在华东师大成立

2021年10月22日

  教育究竟如何重塑人的大脑?青少年儿童的脑智发育研究,或将引领未来更科学的教育创新。这不仅是千千万万父母最关心的问题,更关系到一个国家未来的竞争力。

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  为推动我国儿童青少年脑智发育机制研究,今天(10月21日),国内首个儿童脑成像中心在华东师范大学揭牌。同时成立的还有上海脑科学与类脑研究中心脑智发育研究平台、华东师范大学-上海纽约大学脑成像中心。同日举办的专题学术研讨会上,众多专家共同探讨脑智发育领域的儿童脑成像研究。

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  目前,上海脑科学与类脑研究中心汇集了沪上一批顶尖科研院所,打造脑智发育平台、脑机接口平台、基因编辑平台和脑图谱大数据平台等,为“中国脑计划”提供基础设施、研究平台支撑。其中,脑智发育平台主要由华东师范大学等单位建设,包括新成立的儿童脑成像中心,正在建设的虚拟现实、脑智评估和脑智提升平台。

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扫描儿童脑成像,探索大脑发展的细微变化


  事实上,从2018年开始,一项涉及普陀区6所中小学校的500多名上海儿童青少年脑智机制研究,就在华东师大开启。三年多来,科研人员获得有效数据达到80%以上。

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  记者在新成立的中心看到,被设计为森林树屋的实验室里,放置着先进的磁共振设备。进门处还专门设置了一个观察窗口,方便父母随时看到儿童在其中的扫描情况,让家长能够安心陪伴孩子。独创性的设计将冷冰冰的科研实验室,变成了一个所有人共同探索科学发展的趣味空间。

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  中心主任蔡清介绍,这里可以说是“麻雀虽小五脏俱全”。随着核磁共振仪器、配套设备和平台等完成调试,团队为儿童认知发展研究做好了准备。未来几年,团队计划通过前沿的多模态神经影像技术,探索儿童脑发展各种细微的变化。

  随着成像中心第一个建成使用,目前学校正在建设的还有虚拟现实、脑智评估平台和脑智提升平台。未来,学校还将和上海交大、上纽大等多所高校共同承担“中国脑计划”相关研究。


推动脑科学与教育、人工智能等领域的融合发展


  “因材施教”的教育理念,或将因为脑科学研究的进步真正成为现实。华东师大脑科学与教育创新研究院常务副院长林龙年接受采访时表示,通过长期对儿童脑成像的观察和分析可见,后天教育导致他们的大脑发生了结构性的变化,其实这就是重新塑造大脑的过程。孩子在发育过程中的可塑性相当强,除了先天遗传基因的影响,教育和环境起着非常重要的作用。未来,如果以脑科学的发展规律创新教育方式,将更大程度上实现个性化教育。

  不过,这方面的研究应用于教育实践仍然有很长的路要走。林龙年直言,目前科学家对人类大脑发展的基本规律仍不清楚,儿童脑智发育和教育间的科学规律也需要更长时间的研究来证实。

  多位与会专家指出,研究过程中,大数据收集非常必要。但脑科学研究的目的不只是收集数据,更重要的是数据的质量及怎样分析利用。因此,数据收集应该是问题导向,比如儿童脑智研究中发现的一些现象,可能推动脑科学与教育、人工智能等领域的融合发展。

  中国科学院院士、上海脑科学与类脑研究中心主任蒲慕明在发言中说,未来,人工智能的发展可以从儿童大脑的发育中获得新启发。

  因为儿童发育期大脑智能网络的建立过程,也就是人类智能形成的过程。当人工智能发展到类脑阶段,就必须了解、学习人脑网络建立的过程,以及怎么样能够最有效地构建人工网络。现在,深度网络结构是不可变的,但人脑的网络从出生之后就开始不断变化。对于其基本规律的研究,将对新一代人工智能产生很大的帮助。

  中国科学院院士裴刚在发言中表示,教育真正成为科学的一个必要条件,就是必须以脑科学为基础;同时,脑科学如果和教育相结合,也会给人类带来新惊喜。


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作者丨储舒婷

来源丨文汇网

编辑丨赵一航

编审丨戴琪


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