.腦象圖原理

a、腦電圖

　　人腦是由神經(jīng)細(xì)胞組成的，其數(shù)量約為140~160億個。細(xì)胞與細(xì)胞的聯(lián)結(jié)點(diǎn)稱突觸，人腦約有101個突觸，它們相當(dāng)于線路上的電源開關(guān)。一個神經(jīng)細(xì)胞約有1000~10000個突觸，能接收來自3000~10000個其他神經(jīng)細(xì)胞的信息。若僅就其中100萬個神經(jīng)細(xì)胞而論，如果按各種可能方式聯(lián)結(jié)起來，則可能出現(xiàn)102783000對組合，這是一個十分驚人的數(shù)字!如果將它們依一定方式組合起來，腦細(xì)胞可能容納的信息量約為1012q‘比特，相當(dāng)于具有1600萬冊藏書量的大型圖書館的50倍。

　　腦是一個細(xì)胞王國。每一個活著的細(xì)胞都進(jìn)行生物電活動，都是一臺小小的發(fā)電機(jī)，如果把此電活動統(tǒng)統(tǒng)收集起來，足可點(diǎn)燃一只8瓦燈泡，它是生命永不停歇的航標(biāo)燈!腦部電活動在生理學(xué)上被分為4種常見類型。α波，頻率8~13HZ，被認(rèn)為是成人安靜狀態(tài)正常波型；β波，頻率18~30HZ；被認(rèn)為是成人興奮狀態(tài)常見類型；θ波，頻率4~7HZ，被認(rèn)為是兒童安靜狀態(tài)正常波型：δ波，頻率0．5-3HZ被認(rèn)為是嬰幼兒正常波型。關(guān)于大腦的生理、病理狀態(tài)就刻印在這些錯綜復(fù)雜的．腦電活動之中，而關(guān)于人類的精神事件、思維特征等就躍動在突觸聯(lián)結(jié)的模式之內(nèi)。利用物理學(xué)放大技術(shù)，將腦部電活動通過完好的頭皮記錄在紙頭上，即稱之為腦電圖。腦電圖技術(shù)在臨床上應(yīng)用已有80多年的歷史。醫(yī)生常常依據(jù)腦電圖的變化來判識腦部疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸，其醫(yī)學(xué)價值是巨大的。

b、腦象圖

　　自腦電圖技術(shù)問世以來，一直認(rèn)為α波是正常人在安靜狀態(tài)下的正常波型。隨著臨床經(jīng)驗(yàn)的積累與豐富，人們常常在先天愚型患者腦電圖中見到良好的α活動；更有一種昏迷就稱之為“α型昏迷”，人是昏迷了，但腦部電活動卻是以α波為主體，在一般人群中，老年癡呆癥的患者往往有著更好、更多的α波。如此等等，α波究竟是正常呢抑或是異常呢?這是一個十分令人困惑的命題。為了探索解決這一嚴(yán)肅的命題，有必要對腦部電活動提出新認(rèn)識，引入新技術(shù)、建構(gòu)新理論。

　　依據(jù)混沌動力學(xué)原理，建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型，即G=Ac o sωt+B，再將實(shí)時地、實(shí)在地拾取于腦部的電信號輸入計算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。這樣，實(shí)時的、時變的腦電信號的運(yùn)動軌跡就具有了演化的、動力學(xué)特征。將這樣的運(yùn)動軌跡記錄在紙頭上，它就由抽象的、孤立的單一數(shù)字曲線變換為栩栩如生的、一目了然的具體圖形。從而將先天愚型之α與健康聰敏之α截然地區(qū)分開來：終于彌補(bǔ)了原理論之不足。為此，特將此種圖形命名為腦象圖(Q—EEG)。

    腦象圖理論特征在于它的整體性、運(yùn)動性、相關(guān)性、演化性以及對初始動因的敏感性。而恰恰是這些特性能與隸屬于大腦的精神事件密切相關(guān)。精神事件、思維意識不是一群營營作響的生物電信號，也不是人有所欲的激素涌動；它們是不可分解、不可還原的完美整體。腦象圖所表述的內(nèi)涵，除了大腦的病理意義之外，更重要的乃是在于使銘刻于大腦的精神事件和思維特征，由不可捉摸而演化為可直視、可描繪、可計算的物理現(xiàn)實(shí)。從而為認(rèn)知大腦高級功能開辟了一條嶄新途徑。腦電圖技術(shù)的重要價值在于從分析的角度出發(fā)認(rèn)識物質(zhì)的腦，而腦象圖技術(shù)的重要價值則在一于從整合的角度出發(fā)認(rèn)識精神的腦。這樣，關(guān)于人的智慧類型，如知識智慧、創(chuàng)造智慧、經(jīng)驗(yàn)智慧、感覺智慧等，關(guān)于人的基本能力，如思維能力等，這些大腦高級功能的物理學(xué)表述就成為了可能。

2、對腦象圖的認(rèn)識

a、腦象圖分類

　　根據(jù)腦象圖的形態(tài)，可將其分為鷹目型、蓮花型、內(nèi)方型、準(zhǔn)內(nèi)方型，隧道型、列陣型、奇異型的類型。計算腦各部分腦象圖的數(shù)量。在分類的基礎(chǔ)上，從以下各個不同的角度評價大腦各部分腦象圖的質(zhì)量。以圖型所占面積大小、以圖型中網(wǎng)格所占面積及網(wǎng)格大小、以形成圖型的線條密度、以圖型中心是否有有序、以圖型是否有立體感、以圖型是否有規(guī)律性的運(yùn)行軌跡、以圖型十字軸兩側(cè)是否有對稱關(guān)系、以圖型運(yùn)行軌跡是否均勻分布、以圖型運(yùn)行軌跡是否混亂無章、以圖型運(yùn)行軌跡是否有斷頭等等，分別賦值，求出大腦各部的總分。

b、各類腦象對學(xué)生學(xué)業(yè)影響的權(quán)重分析

　　從一九九四年起，對北京八中超常兒童實(shí)驗(yàn)班，少五（九三年入學(xué)）、少六（九五年入學(xué)）、少七（九七年入學(xué)）和少八（九九年入學(xué)）的全體學(xué)員，都請王德堃先生給他們做了腦象圖測驗(yàn)，并提供相應(yīng)的參數(shù)。這四個班的學(xué)員，每次都有多于他們一倍到五倍的學(xué)生混編在一起做這項(xiàng)測驗(yàn)，主試者不知道其中哪些是超常兒童，也不知道他們的學(xué)業(yè)情況和原來入學(xué)時的測驗(yàn)成績。王先生提供參數(shù)，分別用邏輯思維、形象思維、直覺思維、同向思維、創(chuàng)造思維命名與原來入學(xué)時或入學(xué)后所做的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)（8至14項(xiàng)）一起，作為影響學(xué)習(xí)成績的認(rèn)知因子，分析他們作用于學(xué)習(xí)成績的權(quán)重大小，來確定他們影響學(xué)習(xí)成績認(rèn)知方面的重要性，根據(jù)這個結(jié)果，判斷腦象圖提供的參數(shù)對鑒別超常兒童的大腦功能優(yōu)劣的作用。

　　這些兒童做腦象圖時的年齡與他們獲得的學(xué)習(xí)成績時的年齡有幾個月至四年的差距。因此，腦象圖提供的參數(shù)作用于學(xué)習(xí)成績的權(quán)重大小，在不同年齡之間有多大程度的一致性也是腦象圖檢測對大腦功能狀態(tài)優(yōu)劣判斷有沒有不同年齡之間的穩(wěn)定性的依據(jù)。

　　對育民小學(xué)超常兒童實(shí)驗(yàn)班 95 年入學(xué)的兒童（6歲），于97年（8歲）做了腦象圖檢測。1999年這些兒童中的27人，與其他報考北京八中少年八班的復(fù)試考生共200人，一起做了腦象圖檢測。把兩次腦象圖得到的參數(shù)，分別與其它（13項(xiàng)和十六項(xiàng)）認(rèn)知心理測驗(yàn)和小學(xué)學(xué)業(yè)測驗(yàn)一起作為影響因子，用ASEA系統(tǒng)，分析他們對八中入學(xué)考試的語文初試、語文復(fù)試、數(shù)學(xué)初試、數(shù)學(xué)復(fù)試、圖形思維、語詞推理思維、圖形類比推理（托尼）、空間圖形思維等八項(xiàng)測驗(yàn)影響的權(quán)重大小。這樣，不僅可以判斷腦象圖檢測對上述學(xué)生測驗(yàn)水平高低的影響大小，而且可以判斷同一群體不同年齡所做的腦象圖檢測，有沒有一致性。根據(jù)這些，判斷腦象圖檢測是不是可以作為有效鑒別手段。

　　本研究用于權(quán)重分析的方法，不是人們慣用的決定系數(shù)法。而是ASEA系統(tǒng)采用的歐氏距離法、夾角余弦法、關(guān)聯(lián)度法。因?yàn)檫@三種方法，有利于揭示教育中諸因子的多維空間幾何關(guān)系。用三種方法所求得的權(quán)重的平均值作為因子對于作用目標(biāo)的權(quán)重。所有數(shù)椐，在分析前用灰適度系數(shù)進(jìn)行無量綱處理。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)得到如下結(jié)果結(jié)果：

　　一、少五班學(xué)員，32人，1994年五月做了腦象圖檢測，將主試提供的五個參數(shù)（分別由主試者命名為邏輯思維、形象思維、直覺思維、創(chuàng)造思維、同向思維）與13項(xiàng)少五入學(xué)時的測驗(yàn)（初試數(shù)學(xué)、復(fù)試數(shù)學(xué)、初試語文、復(fù)試語文1、復(fù)試語文2、語詞推理、數(shù)學(xué)推理、圖形推理1、圖像推理2、綜合智力、數(shù)字類比、思維測驗(yàn)、語詞類比）一起，作為作用因子，分析它們對從入學(xué)開始至畢業(yè)每學(xué)期末語文、數(shù)學(xué)、英語、物理、化學(xué)考試成績以及高考成績，影響的權(quán)重大小，共有39次分析結(jié)果。

　　其中腦象圖提供的參數(shù)全部處在權(quán)重大小前五位的有19次，其余20次，均有五個參數(shù)中的某個參數(shù)居權(quán)重第一位，這中間有六次，兩個以上腦象圖參數(shù)進(jìn)入權(quán)重大小前五位。

　　少六班，95年入學(xué)后，半年內(nèi)做了腦象圖測驗(yàn)。將腦象圖提供的參數(shù)五個（命名同上。）與入學(xué)時的9項(xiàng)測驗(yàn)（語文初試、語文復(fù)試1、語文復(fù)試2、數(shù)學(xué)初試、數(shù)學(xué)復(fù)試、語詞類比、數(shù)字類比、綜合智力、綜合素質(zhì)）一起，作為作用因子，分析它們對每學(xué)期期末的學(xué)習(xí)成績和高考成績影響的權(quán)重大小，共44次分析結(jié)果。其中38次結(jié)果有腦象圖提供的參數(shù)14項(xiàng)占權(quán)重大小的前五位。

　　少七班，97年入學(xué)考試復(fù)試階段與200名復(fù)試考生一起做了腦象圖測驗(yàn)。用腦象圖測驗(yàn)主試提供的三個參數(shù)（分別命名為邏輯思維、形象思維、直覺思維）與入學(xué)考試中，9項(xiàng)測驗(yàn)（初試數(shù)學(xué)、復(fù)試數(shù)學(xué)、初試語文、復(fù)試語文、空間思維、托尼測驗(yàn)、綜合智力、綜合素質(zhì)、語詞推理）一起，作為作用因子，分析它們對學(xué)習(xí)成績影響的權(quán)重大小，共24次。24次中腦象圖提供的三個參數(shù)占權(quán)重前五位的17項(xiàng)。進(jìn)入高中階段的第一次期末成績，這三項(xiàng)參數(shù)全部進(jìn)入權(quán)重前三位。

    少八班，99年入學(xué)時，與200名復(fù)試考生一起做了腦象圖測驗(yàn)。用腦象圖測驗(yàn)主試提供的五個參數(shù)（分別命名為邏輯思維、形象思維、直覺思維、同向思維、創(chuàng)造思維）與入學(xué)考試中，十認(rèn)知項(xiàng)測驗(yàn)（初試數(shù)學(xué)、復(fù)試數(shù)學(xué)、初試語文、復(fù)試語文、復(fù)試空間思維、托尼測驗(yàn)、綜合智力、神經(jīng)類型、思維語、思維圖）七項(xiàng)非認(rèn)知測驗(yàn)（學(xué)習(xí)適應(yīng)、學(xué)習(xí)能力、心理健康、動機(jī)水平、父子關(guān)系、母子關(guān)系、親子關(guān)系），作為作用因子，分析它們對學(xué)習(xí)成績影響的權(quán)重大小，共8次。8次中，腦象圖提供的五個參數(shù)占權(quán)重前五位的七次。其中，四個參數(shù)以上進(jìn)入前五位的有五次，兩個參數(shù)進(jìn)入前五位的有兩次。

　　二、育民小學(xué)27位同學(xué)，97年腦象圖提供的參數(shù)五個（分別命名為邏輯、形象、同向、直覺、創(chuàng)造）與其它在他們學(xué)習(xí)期間所做的13項(xiàng)認(rèn)知心理能力方面的測驗(yàn)一起，作為作用因子。分析它們對八中少兒班入學(xué)考試的八項(xiàng)入學(xué)成績影響的權(quán)重大小，結(jié)果，八個權(quán)重分析中，腦象圖參數(shù)權(quán)重占第一位的有六個，其中五個參數(shù)全部進(jìn)入前六位的有六項(xiàng)。

　　同樣的27名學(xué)生，99年做的腦象圖參數(shù)（命名同上），與上述13項(xiàng)學(xué)習(xí)期間做的認(rèn)知心理能力測驗(yàn)一起，作為作用因子，分析它們對八中少兒班入學(xué)考試的八項(xiàng)測驗(yàn)影響的權(quán)重大小。結(jié)果有六項(xiàng)腦象圖參數(shù)占第一位，進(jìn)入全部八項(xiàng)權(quán)重前五位是八項(xiàng)。

　　從上述結(jié)果可以說明：腦象圖提供的參數(shù)，對超常兒童的學(xué)習(xí)成績影響權(quán)重位在前列，說明，腦象圖提供的參數(shù)，所反映的大腦功能狀態(tài)，對于兒童學(xué)習(xí)認(rèn)知活動有很重要的意義。腦象圖提供的參數(shù)，對超常兒童學(xué)習(xí)成績的影響，是影響同時期學(xué)習(xí)成績的主要因子；一次腦象圖測驗(yàn)的結(jié)果，對測驗(yàn)前后的學(xué)習(xí)成績影響的程度和大小，有很高的一致性；8-10歲兒童，間隔兩年所做腦象圖的結(jié)果，有很高的一致性。由此可以說明，腦象圖檢測提供的參數(shù)，可以作為鑒別超常兒童的主要指標(biāo)之一。

3、腦象圖與超常兒童的鑒別

a、腦象圖分類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的整體協(xié)調(diào)——腦象系數(shù)

　　腦象圖用于超常兒童鑒別的研究，尚屬首創(chuàng)。腦象圖的識別和判斷，還處在經(jīng)驗(yàn)判別階段；腦象圖提供的參數(shù)，其認(rèn)知心理學(xué)意義還需進(jìn)一步闡明，這項(xiàng)由我國學(xué)者創(chuàng)立的方法，應(yīng)該說是一項(xiàng)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。這項(xiàng)成果體現(xiàn)東方文化背景下，注重功能、注重整體、注重綜合的研究思想。

　　1987年，我們在“超常兒童教育引起的思考”一文中就提出：“智力應(yīng)該有其結(jié)構(gòu)和功能兩個方面。目前對智力結(jié)構(gòu)方面科學(xué)研究的結(jié)果很有限，尚難以用外部的測驗(yàn)手段區(qū)別其優(yōu)劣。但從智力的功能入手，則較易取得統(tǒng)一的認(rèn)識，鑒別也比較容易操作”5。王德堃先生指出，“人腦的功能，有可能從混沌動力學(xué)角度來加以研究?！薄叭藗儺?dāng)初是怎樣認(rèn)識混沌的，便也怎樣來認(rèn)識腦象圖，估計就不會出錯?！?ASEA系統(tǒng)的創(chuàng)立者郁明諫教授說，對一個復(fù)雜的系統(tǒng)，“只有從系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)上，從系統(tǒng)的綜合行為上去研究、去認(rèn)識，才能真正了解系統(tǒng)的規(guī)律。7”由于思路上的一致，促成了幾種研究的合作，并取得了滿意的成果。應(yīng)該說，首先應(yīng)該是從思路上理解以上研究的實(shí)質(zhì)。才能將此項(xiàng)研究推進(jìn)一步：闡明腦象圖提供的參數(shù)的認(rèn)知心理學(xué)意義；并使腦象圖的判別從經(jīng)驗(yàn)型向客觀標(biāo)準(zhǔn)型邁進(jìn)。

　　在鑒別實(shí)踐中，我們采用了上述腦象圖參數(shù)整體協(xié)調(diào)后獲得的參數(shù)——腦象系數(shù)的大小作為鑒別指標(biāo)之一。

b、腦象系數(shù)的認(rèn)知心理學(xué)意義分析

　　腦象系數(shù)是人腦功能潛力和功能發(fā)揮的綜合評定的數(shù)量表達(dá)。腦象系數(shù)大表示被試的腦功能強(qiáng)。人在進(jìn)行某項(xiàng)認(rèn)知活動時，并不能簡單地被認(rèn)為由左腦或由右腦來完成，而是由全腦的各種功能中樞之間相互聯(lián)系形成認(rèn)知功能“模塊”。各種基本腦功能中樞的功能本身水平強(qiáng)弱和它們之間的協(xié)調(diào)水平高低是決定認(rèn)知模塊功能水平高低兩個基本方面。

　　以腦象圖測試提供的參數(shù)為結(jié)構(gòu)因子,學(xué)生的學(xué)習(xí)成就作目標(biāo)。用ASEA分析軟件取得腦象參數(shù)的功能系數(shù)和協(xié)調(diào)系數(shù)。功能系數(shù)的大小表示腦象所展示的腦功能潛力的大小。協(xié)調(diào)系數(shù)說明腦功能潛力在學(xué)習(xí)活動中發(fā)揮的程度。腦象系數(shù)等于功能系數(shù)與協(xié)調(diào)系數(shù)之和潛力大且發(fā)揮好者，腦象系數(shù)高。

c、腦象系數(shù)是綜合評定中的一項(xiàng)指標(biāo)

　　腦象系數(shù)的大小，反映的是被試腦認(rèn)知功能的優(yōu)劣。作為鑒別超常的一項(xiàng)指標(biāo)，它從自己特有的角度，反映兒童認(rèn)知能力的高低和潛力。對其認(rèn)知心理意義的詮釋，完全是經(jīng)驗(yàn)歸納的結(jié)果。在超常兒童鑒別中腦象系數(shù)與其它各種測試一起，作為綜合評定中的一個內(nèi)容，已被鑒別實(shí)踐證明是有效的，而且由于它的客觀不可造偽，對于鑒別超常兒童有特殊的意義。

　　北京八中總結(jié)自己鑒別實(shí)踐，提出要對兒童的超語文背景的認(rèn)知心理能力水平、學(xué)科知識和能力水平、學(xué)習(xí)能力水平，進(jìn)行多方法、多途徑的鑒別。

　　腦象系數(shù)所反映的是大腦進(jìn)行認(rèn)知活動時反映出來的功能狀況的優(yōu)劣，作為鑒別中綜合判定一項(xiàng)指標(biāo)，豐富鑒別手段，對穩(wěn)定和提高現(xiàn)有鑒別水平起到了很好的作用。