大腦與閱讀
Reading in the Brain
作者: 史坦尼斯勒斯.狄漢(斯坦尼斯拉斯·迪昂) STANISLAS DEHAENE
譯者: 洪蘭
出版社:信誼基金出版社
出版日期:2012/03/26
腦部研究報告簡介
以閱讀舉證,說明人類認知的過程。認知心理學是對注意力、語言使用、記憶、感知、問題解決、創造力和思考等心理過程的科學研究。認知的訊息處理模式-心智處理來思考與推理的模式。重視實驗與大腦相關認知程序,牽涉認知神經科學(Cognitive neuroscience)探討認知歷程的生物學基礎。闡明心理歷程神經機制,大腦的運作如何造就心理或認知功能。
人腦的結構,1952年學者Paul D. MacLean博士發表「三腦一體」的結構理論,他指出人腦是由三個互相聯繫的腦組織按進化階段而組成,分別為爬蟲腦、邊緣系統及新腦皮質。
1. 第一層腦﹕爬蟲腦 (腦幹)
腦的結構與功能類似於爬蟲動物的腦袋,故稱之為爬蟲腦(Reptilian Brain)。處於大腦的深處,又稱為腦幹,控制反射與原始本能行為,負責維持生命基本功能及防衛反應,如覓食、體溫控制、生殖、心跳、呼吸、打或逃跑的驚恐反應等。三個大腦最原始的一個,是先天的預設程式,故難於從行為經驗中學習,運作過程按程序自動化運行。
2. 第二層腦﹕哺乳腦 (邊緣系統)
動物來說,這部份的腦功能較為複雜,括內層大腦的周邊組織,包括海馬迴(Hippocampus)、杏仁核 (Amygdala)、視丘(Thalamus)、下視丘等,統稱邊緣系統 (Limbic System)。位置於腦幹邊緣,是掌管情緒和動機的中心。人類與哺乳類動物,如貓、狗、老鼠,擁有相近的哺乳腦組織及功能,包括情緒、感覺、社交、荷爾蒙及產生腦傳遞物質、擁有玩樂的欲望,也是母性來源。
杏仁核又稱為「恐懼控制中心」,形狀似果仁而得此名,負責掌管人的焦躁及驚恐等情緒。大腦中的情緒中心,記住過去經驗的結果,並做出判斷跟分析,面對事情的時候,不是用理智,而是用情緒直接做出反應,這些情緒可以稱為「生存直覺」。可以藉由訓練主導理性的前額葉(prefrontal cortex)爭取緩衝空間,專注在事物,讓杏仁核難起作用,不過度聚焦在情緒,否定杏仁核綁架,這就是EQ。
3. 第三層腦﹕新腦皮質(人類腦)
新腦皮質(neocortex)是心智所在,演化的產物,靈長類持有,負責心智及在認知的運作下之高階情緒表達。新皮質中有許多不同的腦葉結構,不同的腦葉反應不同的機能。思考的重地,負責理解、感覺、語言、推理、邏輯、學習,和情緒控制 (EQ) 等功能。大腦皮層分為幾個腦葉。每個葉是空間上連通的一部分皮層。以下列出的是這些分區的名稱及目前學術界所認為的主要功能:
額葉:高級認知功能,如學習、語言、決策、抽象思維、情緒等,自主運動的控制。
頂葉:軀體感覺,空間信息處理,視覺信息和體感信息的整合。
顳葉:聽覺,嗅覺,高級視覺功能(如物體識別),分辨左右,長期記憶。
枕葉:視覺處理。
邊緣系統:獎勵學習和情感處理。
大腦皮層分為左右兩個半球。兩側半球在功能上有分化。在大多數人類中,語言、意念、邏輯、理性主要由左腦掌管,而右腦負責形象思維和情感等。
以上專有名詞都在本書的敘述中次第出現。這些大腦結構配合專門儀器如正子斷層造影( Positron Emission Tomography, 簡稱PET ),功能性磁振造影(Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)測量神經元活動所引發之血液動力的改變。腦電位波/事件關連腦電位(Electroencephalography, EEG/Event-Related Potential, ERP)、腦磁波(Magnoencephalography, MEG)。等設備,前兩者速度較慢無法即時顯示腦內神經電波變化,後兩者可以即時監控大腦活動,所謂工欲善其事必先利其器。本書也介紹更新穎的擴散磁振造影(diffusion MRI)。這些設備的引用使得人們更深入了解有關閱讀的認知過程。
本書作者是史坦尼斯勒斯.狄漢為世界頂尖的語言和數字大腦處理的認知神經科學家。論述神經元回收再利用的結構進行學習與閱讀。人工神經網路(英語:Artificial Neural Network,ANN),簡稱神經網路(Neural Network,NN)或類神經網路。使用多層結構,進行記憶與學習的演化模擬。本書是其研究成果與臨床的地標病例相結合成果,透過新的精密儀器和研究方法,探究大腦閱讀機制並非單一的區域就能處理的。文字並不單純地只有視覺上的刺激,包含了形、音、義等訊息,以及彼此的連結。當我們閱讀時,大腦就必須要召集許多各司其職的區塊,一起來完成閱讀的任務。
由眼睛開始,視覺如何在有限的視角內進行閱讀,甚至於角度太偏無法進入視覺細胞內,另一方面利用聽覺加強辨識文字的意義。大腦也同時加入運作,文字的印刷誤失居然可以自動在腦中補足。利用多個視覺細胞平行處理分辨字元中的交叉點為始,一層層的神經元信號累積傳到處理單元,閱讀時,眼睛的聚焦是跳躍式前行,開始學習字母,到多個字母,再到單詞、詞組,圖1-5的神經網路系統是Feature level到Letter level然後到Word level。很多文字的拼音方法有規格性如拉丁文則低年級學習成績較好。
閱讀,可以說是當代的顯學,利用上述各種儀器捕捉腦神經系統的反應,不管是中文或是英文書寫方式不同,腦中的活化區域不同但是最後到一樣解讀語意區,用了很多看似矛盾的語句,大腦如何解讀。閱讀不是天生,大腦有很大的可塑性。這些都有實證的科學證據可以說明。重要是人類的基因並沒有因為閱讀而進化,而是文字系統必須適應生理限制而演變,從符號文化到字母文字的進化。世界上所有的文字系統,都共有一部分相同的設計特徵,這些特徵就是受到神經迴路先天性限制的證明。
利用同樣方式腦部認知實驗可以在其他靈長類中,確認人類閱讀神經作用方式,忽略細節,建構閱讀的方式,圖畫>語音>搆字,這也是中文與其他系統稍有不同之處,看似圖畫文字多,部分也是有大量拼音字就是形聲字。符合人類閱讀習慣,視覺為主,但也有聽覺輔助。中後段主要談一些器官障礙,孩子書讀不好不是他懶或笨,而是大腦有問題,家長老師也就可以用書中建議的方式幫助孩子克服問題。人類對於圖像的左右對稱不敏感。
神經元再利用,人類大腦無法及時演化閱讀功能,強行把其他服務的器官,強行轉變用於閱讀、學習。閱讀反過來增強神經迴路,相互加強。喜歡閱讀的人,閱讀速度、理解能力等高於常人。作者實驗得知,即便成年後才閱讀,大腦依然會產生巨大改變。最後一篇談到神經元在人類幾千年的文化演化,適應腦加工的要求,如自然科學,數學與藝術,宗教在領域等,受到大腦原始神經結構的限制。網路摘錄:「終身學習,讓閱讀成為習慣,尤其是深度閱讀,深度思考,保持大腦神經元的連接,傳承文化」。
目錄
第一章 我們如何閱讀?
第二章 大腦的字母盒子
第三章 閱讀的猿
第四章 發明閱讀
第五章 學習閱讀
第六章 失讀症的大腦
第七章 閱讀和對稱
第八章 朝向神經元的文化
總 結 閱讀的未來