脑科学摘掉体育人“四肢发达头脑简单”的标签

2016-03-11李思

科学中国人 2016年27期

关键词：脑科学标签大脑

李思

河北师范大学体育学院

脑科学摘掉体育人“四肢发达头脑简单”的标签

李思

河北师范大学体育学院

随着脑科学时代的到来，大脑已变得不再神秘，脑结构和脑功能的提出更是对大脑做出了精确的剖析，大量的实验表明，运动者相较于不运动者的大脑结构更丰富、大脑的重塑性更好、大脑的认知能力更强。文章以脑科学为支撑、以脑与运动的实验为依据，论述运动与大脑的必要联系，用事实证明体育人的大脑并不“简单”，反而更聪明。

脑科学；实验；体育人；聪明

2006年2月9日国务院颁布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》，该纲要将“脑科学与认知”列入基础教育研究学科前沿问题，脑功能的细胞和分子机理，脑发育、可塑性与人类智力的关系，脑信息表达与脑式信息处理系统等是其主要研究方向。

体育人，是训练场上的佼佼者，他们运动细胞发达、身体素质优异、肢体活动灵活，但是，正所谓“孟不离焦，焦不离孟”，体育人往往会被贴上“四肢发达头脑简单”的标签，一切与体育有关的工作者也都会被贴上此标签。随着时代的发展科技的进步，此谬论终会成为历史，脑科学的到来，必定会将此悖论击溃。

一、脑科学时代的到来

脑科学，狭义讲就是神经科学；从广义来说，是研究脑的结构和功能的科学，还包括认知神经科学等。

2004年“神经科学研究蓝图（Blueprint for Neuroscience Research）”由美国国立研究院（NIH）创设，该蓝图主要整合NIH主任办公室以及包括在内的15家NIH研究所（中心）的资源和专家力量；2013年4月，奥巴马正式公布“创新性神经技术推动的脑计划”（Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies，BRAIN），该计划属于“脑活动图谱”计划延伸的重要组成部分。

欧盟在2013年正式提出人类脑计划（Human brain project，HBP），该计划是具有先驱导向性欧盟旗舰型“未来和新知技术”项目之一。人类脑计划的目标是建立用于模拟和理解人类大脑所需的信息技术、建模技术和超级计算技术，并且发展具有人类脑功能装置等一系列新技术来辅助人类做决策。

我国从教育科学“十一五”课题到“十二五”课题，从三级课程的结合到根据脑科学智能论提出结构性课程，再到“以能力为主线的结构性课程”，共经历了三个阶段，突破了脑科学学习论、教育论、课程论的理论创新，和积累了全脑开发教育的实践智慧。

二、脑的结构和功能复杂性

美国神经生理学家斯佩里教授通过“裂脑实验”，提出了脑功能定位学说，大脑是分成左右两个半球，经斯佩里教授研究发现，大脑两半球对人体的感觉和运动的管理是相互交叉的，进而研究表明，大脑左半球管理右侧肢体的运动和感觉，具有语言、计算、分析、抽象、逻辑等功能；大脑右半球管理左侧肢体的运动和感觉，具有理解、综合、情感、想象、图形识别、表象处理等功能。人们把这一理论概括为脑功能定位说。

三、体育运动对脑的影响

芬兰一研究小组曾对运动能力超凡的转基因小鼠做实验，实验结果显示这些小鼠不仅各项运动测试成绩远远超出同类，并且这些小鼠的认知能力也要远远高出同类一大截；瑞典的科学家Astrid Bjornebekk研究表明，若对老鼠进行锻炼，可以促进其大脑的海马区生成新的细胞（海马区与记忆和学习相关联）；Kronenberg等人非常系统的探讨了自主运动（自主跑轮）对神经发生的影响，实验结果发现自主跑轮运动可促进青年和老年小鼠海马齿状回颗粒细胞下层神经发生。

美国伊利诺伊大学心理学博士Kirk I.Erickson针对26名8-10岁儿童志愿者做过一次关于虚拟马路穿行的测试，实验要求儿童要在分心状态下即一边过马路一边听音乐或接电话，测试结果显示，平时擅长运动、身体灵活的儿童比缺乏运动的儿童更能迅速、敏捷地应对周遭状况；美国芝加哥一所中学调查研究发现，人在运动时会产生多巴胺、血清素和正肾上腺素，这三种神经传导物质和学习有关，多巴胺是种正向的情绪物质，能使人产生快乐，血清素和记忆有直接关系，血清素增加，记忆力变好，学习效果也就更好了，正上腺素和注意力有关，正肾上腺素分泌增多，能使孩子的专注力增强；Chaddock、Erickson等学者通过核磁共振技术扫描55名10岁儿童脑部结构，发现有氧体适能高的儿童具有较高的认知控制能力和较大的大脑背侧纹状体，体育活动后，其记忆功能会有所提高。