"Brain based models of math learning"斯坦尼斯拉斯•迪昂 博士（美國科學院院士）-2011.9.19

時間：2011年9月19日 10：00

地點：逸夫樓報告廳

報告題目：Brain based models of math learning

報告人：斯坦尼斯拉斯•迪昂 博士 美國科學院院士

報告人簡介：斯坦尼斯拉斯•迪昂博士是一位年輕但學術知名度卻非常之高的法國認知神經科學家，現任法國科學院院士、美國科學院院士、歐洲科學院院士和梵蒂岡教皇科學院院士。
     他的主要研究領域是腦與認知研究，最重要的研究成果是發現并證實了頂內溝（intraparietal sulcus）的數字認知功能。此外，他還提出了數字三重編碼模型、教育是神經元的再利用等著名觀點，均在學術界產生了重要影響。他撰寫的《大腦中的閱 讀》一書獲得法國最佳科普書籍獎，《數感》一書獲得Jean Rostand獎，并被哈佛大學等著名大學用作教材。迄今為止，他已在Science、Nature、Nature Neuroscience、Neuron、Proceedings of the National Academy of Sciences等國際權威雜志上發表論文200多篇，其研究極大地促進了人類對于數學認知與閱讀加工的理解與研究。斯坦尼斯拉斯•迪昂博士目前還擔任一些世界著名學術期刊的評審委員會委員或副主編，如Science、Frontiers in Neurosciences、 Neuroimage、 Cognition、Mathematical Cognition、PLOS Biology以及國際教育神經科學領域的專業期刊Mind， Brain，and Education等。同時，他還擔任諸多著名國際組織機構的顧問，并創建與組織了大量高水平的國際級學術活動。他所獲得的諸多國際獎項包括Dr A.H. Heineken 獎、法國藝術－科學協會金獎、法國科學院Louis D.獎以及Fanny Emden 獎、梵蒂岡教皇科學院Pius XI獎、法國科學院Villemot獎，等等。

報告簡介：表征數量以及根據數學法則把它們結合起來的能力是最基本的能力。迪昂教授在《數感》（1997）一書中提出，人類和其他物種從進化中傳承了核心的估算系統，它提供給我們數字直覺。迪昂教授認為這個系統連同其他空間和數字表征，為更高級的數學教育提供了基礎。盡管其他動物也有空間、時間和數字表征，但只有人類學會把它們與書面或口頭符號相聯系，從而使他們最初的知識得到重復利用和不斷發展，尤其是為了執行精確的數學和邏輯任務。
    在這次演講中，迪昂教授將會回顧現已了解的神經元水平的數字編碼。對成人做的fMRI研究指出，心算使深層顱內溝的一個腦區得到重復性激活。在猴子的大腦中，這個區域相當于背外側前額葉皮層區域的神經元、表征房屋的神經元對近似數集合敏感。按照對數尺度進行試驗時，神經調諧曲線呈高斯分布，這可以解釋為什么數字只能以近似數的形式表征，并遵循韋伯定律（數字越大，錯誤率越高）。對人類進行的數字適應和多變量解碼研究，相當于恒河猴的單細胞記錄，這表明人類大腦皮層也包含數字編碼神經元。迪昂教授的課題組得到了有關這一系統在發展早期階段就已經存在的證據：嬰兒在3歲的時候，無論數字的大小，大腦皮層就能對數字的新穎性做出快速反應，這似乎與來自于右半球頂內區域的頂葉抑制有關。然而，只有在受過教育的人當中，頂內神經元群才會對阿拉伯數字這種文化符號做出反應。
    迪昂教授的團隊研究了教育和文化對Mundurucu人的數字能力的影響，這些亞馬遜人的數字詞匯很少，也很少有機會或者沒有機會接受教育。Mundurucu對數軸有對數直覺。在西方社會的幼兒身上也得到了同樣的結果：一開始，心理數軸是對數形式的，隨著接受的教育而變成直線形。迪昂教授的課題組開始另一個核心數學領域的核心直覺和教育變化的研究：歐幾里得幾何。目前，在世界范圍內，從實驗室得到的結果證實，我們從進化中傳承而來的空間、時間和數字直覺，為我們的數學直覺提供了基礎，同時也預測了我們以后可能在數學方面取得的成就。