基于脑科学的未来教育__培训课件.ppt

基于脑科学的未来教育 首先让我们看一则广告 再来一则 移动通讯、3G技术，让我们拥有的世界更加开阔，交流沟通也更加方便及时。 下面是两张考试要求 这是科技时代的进步，移动通讯手段的发展促使人类对于知识的拥有产生了更新的定义。 现在如果我突然问静海寺签的南京条约有多少条不平等条款，估计能记得马上回答的人不多，但要是让有3G手机的马上上网查查，那就知道了。 言归正传 技术的未来会更加辉煌。不远的将来我们会进入到一个全新的时代，教育也将面貌一新。 脑科学的发展究竟到了怎样的一个地步让我们来一起了解一下，并合理的展望一下未来。 研究大脑首先要了解大脑，不止是解刨，更要了解活的大脑是怎样思维活动的。 通过什么？ 我们大脑活动时产生很多相关的信号和变化，从中可以提取出信息。 目前技术提供所需信号的手段主要包括：脑电信号、脑磁扫描 、近红外光谱 、功能磁回声成像、脑皮层电图、光子断层摄影 。 还可以用植入电极来解决。 研究者通常是采用向脑部植入电极的方法来获得清晰的脑电信号的。 电极将大脑的神经信号扩大并转化为电子信号，向外发送被接收并传送以进行数字化转换并分类。分类后的数据被输入一个神经信号解码器中进行解码。然后显示解码后的结果。 这项技术现在研究已经到了怎样的情况，请看下面。 在美国杜克大学实验室，一个带有稀少电极丝的微晶片植入猴子的大脑并提取了大脑皮层区域的神经信号，该微晶片与机械假肢上的传感器相连接，能够阅读大脑神经元细胞和瞬间反应发出的信号。通过分析其动作指令成功地控制机械手运动。 实验证实猴子通过大脑能够控制机械手臂向自己喂食。如果这项技术能得以成功应用，这个类似机械手臂的假肢可以从根本上改变截肢者和瘫痪患者的生活。 2002年，世界控制学专家沃里克教授成为示范这项技术进入实验阶段的第一人。他将这个微晶片植入自己的神经系统，并且通过大脑意识可以控制一个机械手臂。两年之后，美国人马修·纳格勒在肢瘫之后接受了这项实验。虽然纳格勒在2007年死亡，但在他使用此技术的12个月期间，证实了这个机械手臂带来的力量。他在接受采访时说，“我并不需要说话，只要大脑想到一些举动，机械手臂就会依照我的意思去做”。 我国在这个方面也有自己的研究进展。2012年12月21日。来自浙江大学研究组的科学家宣布，他们已在猴子身上实现了大脑信号“遥控”机械手做出抓、勾、握、捏等较精细的手势。 志愿者的头部X射线CT扫描图像，展示了负责处理声音的大脑颞叶上方的电极 简单的动作还不能使科学家们满足，大脑的思维基础一般认为是语言，能不能识别大脑思维的内在语言？ 共有15名通过大脑手术治疗癫痫或者脑瘤的患者接受了测试。在征得他们同意的情况下，研究人员将256个电极安装在他们大脑表面，“侦听”他们表达的单个单词，包括名词、动词和名字。电脑程序分析电极活动，再现他们听到的词汇。 研究者布莱恩·帕斯利指出，研究证明电脑程序破译大脑活动后获取的信息与在大脑内呈现的信息非常接近。 新技术的研究不需像早期那样在头骨下放置芯片。 日立公司的高级研究实验室日前展示了一种新技术，可以将大脑意念转化为电子信号。该装置通过连在帽子上的监测设备，以光纤连接电脑，再遥控一架玩具火车。只要你动脑筋想一想，火车就开动了 以上说的是接受脑部的信息进行分析、操纵机器。科学家指出，信息的流动必须双向。将信息直接传回送到大脑皮层正是下面的关键一步。 第一个要说到的，实际上我们学校的老师应该更有体会。那是什么？ 人工电子耳蜗 一种电子装置，由体外言语处理器将声音转换为一定编码形式的电信号，通过植入体内的电极系统直接兴奋听神经来恢复、提高及重建聋人的听觉功能。 还有什么？ 仿生电子眼 美国麻省理工学院制作的帮助视障人士增强视力的科技产品。使用者将会带上一种特别的眼镜，上面设有微型相机，可将影像资讯传送到电子眼眼球表面上的一个钛封装芯片，芯片会在视网膜下发射电极列刺激眼睛的神经。 在美国南加州大学洛杉矶分校的一研究者维杰·斯瑞尼瓦桑，做了一个实验。用芯片通过电极朝老鼠的大脑切片传递电流脉冲，接收了电流脉冲的大脑切片则会在屏幕上显示出脑电波。“不同的波浪变化反映了大脑切片发出的信号。”他介绍说，“这些信号的频率和图案模式几乎与向大脑发出的脉冲信号是一样的。”更简单地说，这个大约只有1平方毫米大小的芯片正在使用电流信号跟活的大脑细胞“聊天”。 另一研究者尼科利斯预计，将来人类可通过大脑讯息，直接和个人计算机的操作系统及软件交互交流，不用鼠标和键盘便可开启程序和在计算机撰写笔记。 相关技术将来更可发展为“大脑网络”(brain net)，让人类以大脑讯息直接沟通。 现时英特尔-T、Google(谷歌)和微软皆已成立“大脑机器”部，进行相关研究。 另外还有，加拿大科学家偶然中的研究发现，为治疗肥胖将一根