学生的非智力因素研究 从个体的比较研究看智力的脑定位



 讨论人类个体脑发育的问题,在某种程度上可作为对人类种系大脑发生研究的一个补充。

  人的个体脑发育几乎就是人类几千万年种系大脑神经组织发展序列的重演,它也有着一个由低到高的生理发育过程和生物发展规律;而人的智力发展也有着一个从低到高的弧线形演变过程。

  人的智力变化,从一生看可以划分为三个时期:从出生到成年的智力增长期;成年人智力的平台期;人到老年后的智力衰退期。

  这个智力发展的一般规律与人脑——尤其是额叶部位的发展规律是相同步的。人脑的发展也可以划分为三个时期:从出生到成年的脑的加速成长期;脑发育成熟后的相对稳定期;人到老年后的脑的衰老期,尤其是老年性痴呆症,就更是大脑额叶前区退行性衰变的典型例证。但是,由于人脑结构在自身的发展过程中也形成了特定的规律,即先成熟的先衰退、后成熟的后衰退,因此人脑衰退的部位、时间和表现也是不一样的。比如最先形成的脑结构部分,如运动和感觉区域等在人的老年期也最先衰退,其表现就是人到老年后感知觉衰退最为明显(最明显的是腿——所以有“人老先老腿”之说),而这时的智力也仍然可以状况良好——即脑筋仍然会很好使,所以人们常常看到一些从事科学、文学和政治的人,在晚年还可以有着很大的创造性(根据有些心理学家的研究证明,人的智力从20岁到80岁在总体水平上的差距只在20%左右)。这就是说,大脑额叶区在人脑发展中是最晚衰退的结构部位。

  对人脑总体发展情况与智力相关性的最好说明来自脑电频率的分布上。[见表1]

 学生的非智力因素研究 从个体的比较研究看智力的脑定位
  年龄0~1个月1月~1岁1~3岁3~7岁7~12岁12~20岁20~60岁60~80岁80岁~

  平均频率2周/秒46.48.59.510.410.4109

  表1不同年龄脑电图平均频率的分布

  从表中可以看出,人的脑电图频率的变化是随着年龄的增加而变化的。儿童期变化最快,成年后频率相对稳定,直到60~80岁以后才出现减低趋势。我觉得脑电频率的这一变化特点,很可以说明脑结构内部的变化规律和智力发展顺应这种变化规律的情况。

  所谓脑电的频率是构成脑电图的三项指标中(频率、波幅、相位)最主要的一项,它用周/秒表示,是分析脑发育过程的最重要的参数,也是研究大脑发展历程最主要的一项指标。

  人的脑电系大脑皮质神经细胞群体自发的、或诱发的微小的生物电,通过对它进行描记就形成了脑部生物电的曲线图。分析脑的频率、波幅等变化,就可以了解脑的活动情况。脑电分类有δ波(0.5~3周/秒)、θ波(4~7周/秒)、α波(8~13周/秒)和β波(18~30周/秒)。新生儿只有δ波,到一岁半前后,θ波代替了δ波,以后α、β波逐渐发展,θ波逐渐让位给α波则表示大脑成熟的程度。因此脑电图在鉴定人脑的成长过程和反映脑发展的水平方面具有重要的作用。

  大脑发生的形态学研究也表明,人类个体的大脑组织发育经历了一个特定的发展和成长时期。用д.А.法尔别尔的话说就是,“在个体发育中,脑的各结构逐渐的和异时的成熟,形成这种相互作用的一定特点,从而形成个体发育的各个阶段上脑的整合活动的特点”。

  在新生儿时期,大脑组织发育的成熟性主要体现皮质下结构和旧皮质部位上。所以新生儿只具有原始的反应形态。而作为皮质结构中机能上最成熟的则是感觉与运动的分析器投射区。但是在种系发生上最新的皮质部位——联合区的结构则是很不成熟的。比如皮质的顶下叶部位和额叶部位只相当于成人该部位表面大小的13.4%和11.1%,并且还没有完全形成皮质和皮质下结构之间的联系通道及皮质不同部位之间的联系通道。很显然,大脑联合皮质的不成熟不仅会决定着脑的这些结构与其他皮质区在机能上联合的低水平,而且也必然会决定着新生儿在行为反应上的低层次。

  到7岁时大脑两半球皮质才变得相对成熟了。这时皮质区表面的大小不仅已占成人相应皮质区表面大小的80~90%,而且皮质细胞构筑的发育也已达到成年人的水平,即除了前额区之外,大多数皮质区中锥体细胞大小的增长都基本上完成了,而这时的儿童在智力的发育水平上也显示出了很高的层次。

  在学龄期,额叶前区的细胞结构特别是神经元联系仍在增长变化并继续到12~13岁。但是,脑结构机能活动的确定类型的形成则要到16~17岁(这一变化可能是以性成熟期激素的变化为中介的)。随着大脑两半球成熟性的完成(前额叶部位在形态机能上的成熟乃是这一过程完成的阶段),脑结构活动性的主要机能表现就带有明确的性质,智力活动的指向就具有了特定的指向。

  通过上述的研究表明,人的个体脑发育的过程同时就是人的个体智力发展的相应过程;人的智力的成长曲线图与人脑额叶部位的发育曲线图,以及形态学的发育过程也都显示出了一致性。因此,我们说人脑前额叶中区部位是人的智力的脑定位区,在脑的个体发育中也同样得到证明。  

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