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行为遗传学研究范文1
关键词:光遗传学;神经回路;动物行为学;
作者简介:陈婷(1990-),女,湖北人,硕士,研究方向:术后认知功能障碍的动物模型行为学研究。作者简介:张宗泽
光遗传学被《Naturemethods》评为2010年度生物技术[1]。光遗传学技术是将光学和遗传学技术相结合,利用病毒载体,将微生物视蛋白基因引入到载体动物的脑组织,采用不同波长和频率的光进行照射,通过刺激光敏感蛋白开启或关闭特定细胞类群或特定神经元的活动进而调控其功能,从而控制动物行为[2]。本文就光遗传学技术的基本方法及应用,以及其在神经-精神疾病动物模型中如何调控神经回路作一综述。
一、光遗传学技术
近来,研究者一直致力于不同行为的神经回路研究,探讨其投射连接,观察通过调控某一类神经元活动后的相应行为学表现。而电刺激和药理学的方法可能导致实验结果不准确,光遗传学技术具有目的性强、低损伤性、高时空分辨率和遗传特异性等特点,近年来在神经科学领域的生物学机制的研究中得到了广泛应用。光遗传学技术可包括下述几部分,对此作简单介绍。
1光敏感蛋白
生物体内存在着一类可以感受不同波长光的刺激,并对该光学刺激产生一系列效应的膜蛋白,即视蛋白。
目前,Ⅰ型视蛋白包括:细菌视紫红质(Bacteriorhodopsin,BR),盐视紫红质(Halorhodopsin,HR),通道视紫红质(Channelrhodopsin,ChR)。ChR在莱茵衣藻(Chlammydomonasreinhardti)中发现,为蓝光激活的阳离子通道蛋白,作用为阳离子内流,使细胞膜去极化。2005年,ChR2首次应用于光控制神经元活动的实验中。Ⅱ型视蛋白OptoXR,为视紫红质G蛋白偶联受体的嵌合体。是一种光敏感与G蛋白偶联的膜受体,G蛋白又称鸟苷酸结合蛋白,与G蛋白偶联的膜受体有很多种,如M胆碱能受体、多巴胺能受体等,可参与细胞内信号转导,还可调控如谷氨酸等神经递质的信号传递功能[3]。
2光敏感蛋白的表达
光敏感蛋白,是光遗传学的一种关键工具,在脑内诸多神经元中稳定表达。随着生物工程技术的发展,现在已经研发出许多将光敏感基因运载至细胞或神经元,并有效表达成光敏感蛋白的病毒载体。如腺相关病毒AVV、慢病毒、Cre-Loxp重组酶系统和各种转基因小鼠等。
3光刺激和信号记录
光刺激系统有光列二极管(LED)等。体外实验中,脑片电生理-全细胞膜片钳技术记录神经元放电信号,观察其光电流特征;在体实验中,在体立体定向注射病毒载体,经过10-14天待其充分表达后,构建光神经界面,植入光纤并固定,行在体光刺激,细胞膜内外离子差产生,膜电位发生变化,记录神经元的放电情况[4]。与光调控相匹配的解读体系包括电生理记录,功能磁共振成像或定量的动物行为学分析等。
二、光遗传学技术在神经科学研究中的应用
通过光遗传学技术可将光敏感通道蛋白表达在特定的细胞,用于突触可塑性、神经系统的疾病治疗、动物行为学、神经回路研究等多方面。
1突触可塑性的研究
树突棘是大脑神经元接受和传递信息的重要结构,是形成突触的关键部位,在突触可塑性中发挥重要作用。90%以上的兴奋性突触存在于树突棘头部中,应用光遗传学技术可以同时检测多个树突棘的信号,突破了停留在单个突触水平的研究。Takahashi等[5]通过对啮齿类动物海马区锥体细胞的上百个树突棘进行研究,发现临近的树突棘在自发活动中会趋于同步化,使得输入信号整合,成为动作电位输出。
也有研究应用光照激活星型胶质细胞上表达的ChR2能促发谷氨酸递质释放,可激活神经元的AMPA受体[6],而AMPA受体与突触可塑性有关。这些研究表明通过选择性调节特异性神经元或神经细胞数量,光遗传学技术在突触可塑性研究中有较大应用前景。
2神经系统疾病的治疗研究
光遗传学技术除了检测大脑中癫痫发作的起始点外,还用于研究严重癫痫持续状态的持续或中止[7]。Sukhotinsky等[8]利用光遗传学技术揭示了海马兴奋型神经元在氯化锂-匹罗卡品诱导大鼠急性癫痫中的作用。
Alilain等[9]利用光遗传学技术将ChR2表达于膈肌运动细胞群,光照刺激下,颈部脊髓损伤的动物可以恢复呼吸运动。光遗传学技术也为帕金森症的神经机制提供了新的见解和思路。
3动物行为学和神经回路研究
动物交际行为学测试中,通过光遗传学技术可明确下丘脑泌素/进食素在特定情境中扮演的角色[10]。Huber等[11]利用光遗传学技术将ChR2表达在小鼠初级感觉皮层-桶状皮层神经元中,利用蓝光照射并结合奖励进行行为学训练的方式,蓝光照射时,小鼠向左转,给予水喝,作为正确识别的奖励,研究小鼠行为与光照之间的关系,证实小鼠奖赏记忆行为准确率与蓝光照射有较强的相关性。
神经回路是神经细胞、分子活动和脑整体活动的连接桥梁。运用光遗传学技术,在动物中实现了对神经元和突触的高时间分辨率、高精确度的光学调控,为动物行为学的神经回路的研究提供较好的一个方法学技术。
三、光遗传学技术在动物行为学中的应用研究
光遗传学技术在动物行为学应用中有良好前景,尤其适用于探索特定类型神经元活动范式与动物行为改变之间因果关系的研究。光遗传学技术在动物交际行为、恐惧记忆行为、奖赏记忆行为、焦虑样行为等行为学的神经回路进行深入研究,不仅可以记录活体动物的脑整体活动,也可记录拟研究神经回路活动的细胞、分子的活动表现,是研究动物行为学的神经回路的一个重要事件,推动了神经回路研究的进步。
然而,涉及神经回路和脑功能的研究,不能直接在人体上进行,动物模型成了重要选择。能否在动物身上建立精神性疾病模型存在争议。例如,精神性疾病的一些诊断特点,如悲伤,内疚,妄想和思维混乱,这些症状在动物模型中难以确定[12]。目前,已成功建立了能概括精神性疾病重要特征,如恐惧记忆、焦虑症、抑郁症等动物模型。同时,应用光遗传学阐明啮齿动物模型中有关精神疾病许多复杂行为的相关神经通路。
1焦虑-社交障碍症候群动物行为学
根据临床资料,焦虑症和社交功能障碍之间有着显著的联系,这种联系可能为理解焦虑症和社交障碍的共同神经通路提供线索。抗焦虑药物可减少当动物被放置在易焦虑环境中的社交受损[13]。不同的自闭症小鼠模型均表现出明显的社交功能障碍以及增强的焦虑样行为[14]。这些研究均表明,焦虑症和社交功能是紧密联系的,并且可能存在一个共同的病理神经机制。
2焦虑样行为的动物行为学
焦虑鼠模型的光遗传学研究,发现特定的杏仁核突触,可快速可逆地调制焦虑水平。Tye等[15]研究发现,利用ChR2成功表达后,进行光照射,可以通过激活基底外侧杏仁核(BasolateralAmygdala,BLA)到中央杏仁核(CentralAmygdala,CeA)的突触投射,小鼠的开臂时间增多,表明产生去焦虑样行为;利用eNpHR3.0成功表达后,进行光照射,可以通过抑制突触连接,小鼠在高架十字迷宫的开臂时间减少,小鼠表现为焦虑样行为。
为了研究基底外侧杏仁核-腹侧海马(vHPC)通路,研究者[16]将感光视蛋白表达于BLA谷氨酸能神经元且视觉纤维被定位在BLA轴突终止的vHPC内,光刺激BLA中止于vHPC的胆碱能神经元诱发的焦虑样效应被vHPC的谷氨酸能神经元抑制,证实兴奋BLA-vHPC神经通路可增加焦虑,抑制BLA-vHPC的轴突将减少焦虑鼠模型中焦虑相关行为。此研究确定了BLA-vHPC为一个双向控制焦虑相关行为的神经通路。
3基底外侧杏仁核-腹侧海马(BLA-vHPC)神经回路的阐明
疾病动物模型如恐惧记忆的神经回路研究,得益于鼠听觉恐惧反射的杏仁核模型,即杏仁核恐惧条件反射。Petreanu等[17]利用光遗传学技术将ChR2表达在大鼠丘脑核和运动皮层兴奋性神经元上,通过光刺激,在活体脑进行电位记录,实现了兴奋性神经元与体感觉皮层锥体细胞间突触的精确定位。这一方法,为研究完整神经回路中发生突触联系的神经元提供了较为广阔的途径。
行为遗传学研究范文2
关键词 COMT基因多态性:rs4680;rs6267;攻击行为
分类号 B845
攻击行为的影响因素与发生机制是攻击的心理学研究中最为重要的基础问题。进化论、生理学和人类学的研究表明攻击行为的个体差异具有重要的遗传和环境基础。一项包含24个攻击行为的遗传学研究的元分析研究显示,遗传因素可以解释攻击行为的50%变异(Miles,&Carey,1997;Rhee,&Waldman,2002)。近年来,随着分子遗传学的发展。对攻击行为发生机制的研究已经深入到分子水平,COMT基因成为攻击行为遗传学研究的候选基因之一。动物试验研究表明,COMT基因多态性与攻击行为显著关联,雄性COMT基因敲除鼠会表现出高攻击行为,然而关于人类的研究结论尚存在分歧,甚至相互矛盾。本文通过回顾、梳理既有关于COMT基因多态性与个体攻击行为关系的研究,剖析了研究结论尚存在分歧和矛盾的原因,并在此基础上展望了未来研究的方向。
1 COMT基因简介
COMT,英文全称是“catechol-O-methyltrans-ferase”,中文名称为“儿茶酚胺氧位甲基转移酶”。人类COMT基因位于22号染色体长臂1区1带2亚带(22q 11.2)。该基因有6个外显子,2个启动子,2个(多少是重叠的)开放性阅读框,即663bp和813bp(见图1)。到目前为止已发现COMT基因编码区至少有8个单核苷酸多态性变异。COMT基因编码的是儿茶酚胺氧位甲基转移酶。儿茶酚胺氧位甲基转移酶是儿茶酚胺(包括肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺)的主要代谢酶。儿茶酚胺可以增强中枢神经系统对外周反应的敏感性,保持觉醒和警觉状态。研究发现,儿茶酚胺激动剂增加了动物的攻击行为(Volavka,2002)。COMT基因能够改变COMT活性,同一个基因多态性可以导致酶的活性存在3~4倍的差异(Lotta,Vidgren,Tilgmann,Ulmanen,Melen,Julkunen et al.,1995)。因此,COMT基因成为攻击行为研究的重要候选基因之一。
2 COMT基因多态性与攻击行为关系研究现状
攻击行为的分子遗传学研究可分为动物模型和人类研究两大领域。动物模型研究主要通过改变或敲除某一基因而观察动物行为的变化。动物实验的对象通常是小白鼠,因为老鼠的基因组包括30000个蛋白质编码基因,与人类的基因数量非常相近,而且老鼠与人类基因结构的相似率约为80%(Mouse Genome Sequencing Consortium,2002)。该领域研究发现,雄性COMT基因敲除鼠表现出了较高的攻击行为(Gogos,Morgan,Luine,Santha,Ogawa,Pfaff et al.,1998)。尽管这种研究方式日前仍较流行,但是,基因敲除对于自然发生的攻击行为的解释价值较低。
人类研究通常是先测定某一心理与行为表型,而后测定与该心理和行为表型的表达相关的基因。大多数攻击行为的人类研究考察了5-羟色胺系统基因,例如5-羟色胺受体基因和MAOA基因与攻击行为的关联,相比之下,儿茶酚胺相关基因受到的关注较少,它在攻击行为发展中的调节作用只是在近期才引起重视。
Volavka等人(2004)曾对COMT基因多态性与攻击行为关系的研究结论进行了简要综述,在参阅该综述的内容以及其他相关研究报告的基础上,我们发现迄今为止,以人类为被试的大多数研究表明COMT基因多态性与攻击行为显著关联(见表1)。例如,Lachman等(1998)以28名白色种族(包括2名非黑色人种的西班牙人)、具有暴力行为的精神分裂症或情感性精神障碍患者和27名无暴力行为的患者为被试,考察COMT158密码子基因型与攻击的联系,结果发现,COMT158密码子基因型与暴力行为存在显著关联,其中LL型(低活性)基因携带者中64%的属于暴力组,HH型(高活性)基因携带者中80%的属于非暴力组,等位基因与暴力行为也存在显著关联,而且COMT基因型、等位基因与暴力行为的关联主要表现在男性群体中,女性群体中二者相关不显著。Kim等(2008)以韩国61名攻击性精神分裂症患者、104名非攻击性精神分裂症患者和415名正常个体为研究对象,考察COMT Vall58Met多态性与攻击行为是否存在关联,结果表明,虽然总体上COMT Vall58Met多态性与攻击性精神分裂症无显著关联,但是在攻击性精神分裂症患者群体中,Met等位基因(低活性)与攻击行为显著关联,Met等位基因携带者的言语攻击得分显著高于Val/Val纯合型基因携带者。姜红燕等(2005)以中国昆明地区汉族人群中的50例具有攻击行为的精神分裂症患者和38例没有攻击行为的精神分裂症患者为研究对象,探讨了精神分裂症攻击行为与COMT Vall58Met多态性的联系,结果显示,低活性等位基因Met与男性精神分裂症的攻击显著关联。
然而,也有小部分研究获得了与上述研究不一致甚至相矛盾的发现。例如,Jones等(2001)以180名英国和爱尔兰白色种族精神分裂症患者和173名对照组个体为研究对象,以揭示COMT基因多态性是否与精神分裂症患者的攻击行为相联系,与已有研究不同的是,该研究没有发现低活性基因型与攻击行为显著关联,而是发现高活性基因型与攻击行为密切相关,具体表现为高活性纯合型基因(GG)携带者的攻击得分显著高于杂合型基因(GA)携带者的得分;高活性纯合型基因携带者在指向他人的攻击行为上的得分是其他基因型携带者的2.07倍(95%CI:1.03~4.15),而杂合型是其他基因型的0.54倍(95%CI:0.30~1.00);分性别考察后,该研究发现男性高活性纯合型基因的攻击行为总分显著高于其他基因型,但女性基因型与攻击行为不存在显著联系。Zammit等(2004)以150名英国精神分裂症患者为被试的研究没有发现COMT基因多态性与攻击行为存在关联。刘文英等(2008)以中国深圳市109例伴发暴力行为的精神分裂症患者和64例未伴发暴力行为的精神分裂症患者为研究对象,结果也未发现精神分裂症患者COMT基因多态性与暴力攻
击行为的关联。更有趣的是,Kulikova等(2008)通过对114名女性的研究发现,Met/Met纯合型基因携带者的身体攻击水平最低,而Val/Val纯合型基因携带者的最高,这与己有大多数研究结论截然相反。
通过分析上述这些研究的研究方法可以发现,导致既有研究结果存在分歧的原因可能有以下几个:第一,研究对象的种族背景不同。不同种族背景中个体基因型分布的差异可能干扰研究结果的一致性。例如,在Jones等人(2001)以英国人为被试的研究中,低活性、中等活性与高活性基因型的比例分别为26%、50%和24%,而在姜红燕等人(2005)以中国汉族人为被试的研究中,上述三种基因型的比例分别为10%、34%和56%。第二,样本容量不同。这可能导致样本的代表性存在一定差异,从而影响研究结果的稳定性。譬如,Jones和Zammit等人(Jones,Zammit,Norton,Hamshere,Jones,Milham,et al.,2001)以180名精神分裂症患者和173名对照组个体为被试的研究发现,男性高活性纯合型基因携带者攻击得分显著高于杂合型基因携带者的得分,但之后他们(Zammit,Jones,Jones,Norton,Sanders,Milham etal.,2004)以150名精神分裂症患者为被试的研究未发现COMT基因多态性与攻击行为存在显著关联。第三,被试的男女比例存在差异。有的研究中男女比例大致相等,有的则分布不均衡,有的研究考察了性别对COMT基因多态性与攻击行为联系的调节作用,有的研究则忽略了性别因素的效应。以国内的两项研究为例,姜红燕等人(2005)的研究中男女的人数分别为40和48,该研究分性别考察后的结果显示,低活性等位基因Met与男性精神分裂症的攻击显著关联。而刘文英等人(2008)的研究中男女人数分别为104和69,该研究只从总体上考察了COMT基因多态性与精神分裂症患者的攻击行为的关联,得出了二者无显著相关的结论,并没有考察性别的调节效应。第四,关于攻击的界定不~致。仔细阅读不同研究所使用的测量工具就可以发现,有的研究测查的是外显攻击行为(overt aggressive behavior),例如Jones和Zammit等(Jones,Zammit,Norton,Hamshere,Jones、Milham,et al.,2001;Zammit,Jones,Jones,Norton,Sanders,Milham et al.,2004)所运用的外显攻击行为量表包括言语攻击行为、对物品的攻击行为、对自身躯体的攻击行为和对他人的攻击行为4种亚类型;有的只是针对他人的身体攻击行为,如Lachman等的研究(Lachman,Nolan,Mohr,Saito,&Volavka,1998);另外一些研究考察的则是特质性攻击行为maitaggressive behavior.),例如Han等的研究(Han,Kee,Min,Lee,Na,Park,et a1.,2006)中的测评工具包括攻击(如乱发脾气、打架、骂人、袭击他人等)、自我指向的攻击(包括自我伤害和自杀行为)和行为。
3 CoMT基因多态性影响攻击行为的神经生物机制
尽管从COMT基因到行为表型的具体机制尚不清楚,但对于行为有研究者提出了“基因-脑-行为”的模型,即基因引起大脑某些区域(例如前额皮质、扣带回、杏仁核、海马、颞叶皮质等)结构和功能的改变,这种改变影响个体的认知(如决策、道德判断)、情感(如同情心、责任感、恐惧反射)和行为(如情绪调节、行为抑制),进而致使个体具有更容易从事行为的倾向。心理社会环境因素在其中的作用是影响基因的表达。美国国家卫生院研究员迪恩・海默(2006)也认为,大脑是基因与行为之间的中介,人类的行为以及主导行为的大脑网络是由许多基因经由发育和环境错综复杂的巧妙结合而形成产生的。
Egan等人(2003)利用fMRI对COMT基因型与前额叶生理活动之间的关系进行了研究,结果发现,Met等位基因携带者的前额叶皮层的电生理反应更为明显。Han等人(2006)研究发现,与HH纯合型基因携带者相比,COMT基因Vall58Met位点HL和LL型携带者的注意和错觉得分较高:L等位基因携带者的注意和错觉得分高于H等位基因携带者。最新的研究也揭示(Honea,Verchinski,Pezawas,Kolachana,Callicott,Mattay,et al.,2009),COMT基因rs4680与rs2097603位点对正常群体被试大脑海马和背侧前额叶皮质区域的灰质含量具有显著交互作用。
综合上述研究发现我们推断,COMT基因与攻击行为之间也可能存在“基因-脑-行为”的作用机制。以COMT基因Vall58Met位点为例,该位点基因型表现为ValWal、ValkMet和Met,Met三种,三种基因型编码的COMT表达的活性依次降低。COMT是多巴胺的主要代谢酶,其活性会影响脑内多巴胺的含量,活性越高,脑内多巴胺的含量越低。由此推知,在Vall58Met位点Val\Val基因型携带者脑内的多巴胺含量最低,Vat\Met型的次之,MetWle型的最高。对于人类而言,中枢系统的多巴胺在前额皮质“执行功能”(包括工作记忆、反应抑制、计划、注意、知觉组织、判断、决策和自我监控等)的调节中起主要作用。因此,COMT基因Vall58Met多态性应该与个体的前额皮质执行功能密切相关。新近的一些研究证明了这一点。例如Colzato等人(2010)研究发现,Met等位基因携带者(val/Met型和Met/Met型)在任务转换作业中(task-switchingperformance)花费的时间较长,认知灵活性较低,Val/Val纯合型基因携带者的灵活性则较高。来自心理学领域的研究显示(刘新学,2008),执行功能在攻击行为的发生中扮演重要的角色,低水平的执行功能与攻击行为密切相关。由此推知,COMT基因多态性影响攻击行为的神经生物机制可能是COMT基因多态性使大脑局部特别是前额皮质区域多巴胺含量改变,从而影响个体对外界刺激的注意转移灵活性、认知灵活性等执行功能,继而改变了个体对环境刺激做出攻击性反应的阈限。
4 研究不足与展望
现有关于COMT基因与攻击行为关系的研究提供了有价值的参考和启示,但这些研究也存在一些有待弥补的不足:
(1)Vall58Met(rs4680)是备受研究者关注的指标,而关于其他基因指标与攻击行为关联的研究较为匮乏。近期研究显示COMT的功能并非仅限于Val/Met位点,尽管白种和非裔美国人在
rs6267位点的基因全部为丝氨酸等位基因,但在韩国和日本人口中,存在第二个功能丙氨酸(低活性上一丝氨酸(高活性)多态性(rs6267)(Lee,Joo,Kim,Chung,Kim,Lee et al.,2005),中国人口中,rs6267多态性表现为G和T两种等位基因,以及1/1(野生纯合型)、1/2(杂合型)与2/2(突变纯合型)三种基因型(王彦,2009)。rs6267位于COMT基因外显子4区,又称Ala22/72Ser多态性,有研究发现rs6267多态性与精神分裂症显著关联,Ser等位基因是精神分裂症的危险基因(Lee,Joo,Kim,Chung,Kim,Lee et al.,2005),但目前尚未见到关于rs6267多态性与攻击行为关系的报告。
(2)研究对象主要为成年精神分裂症患者、双相障碍患者或ADHD儿童,鲜有研究关注正常群体儿童青少年中COMT基因多态性与攻击行为的关联。攻击行为是正常儿童青少年中较普遍的一种外化问题行为,对儿童青少年的发展具有短期和长期的消极影响,因此,有必要在这一群体中开展攻击行为的遗传学基础研究,包括COMT基因多态性与攻击行为的关系。此外,已有研究表明COMT基因与双相情感障碍、精神分裂症和强迫症等均可能存在关联,故共病情况可能影响关联分析结果(邹政,李春波,方芳,汪栋祥,吴文源,江三多,2005),而且,精神分裂症常伴发攻击行为,所以以精神病患者为研究对象所揭示的COMT基因多态性与攻击行为的关系很可能反映的是COMT基因多态性与某种或某几种精神疾病的关系,因而,以正常群体个体为被试考察COMT基因多态性与攻击行为的关系就显得尤为必要。
(3)绝大多数研究仍停留在分析单一基因或某一多态性位点对攻击行为影响的层面上,鲜有研究能够深入揭示更复杂的作用机制,例如,COMT基因是如何与其他基因相互作用影响个体攻击行为的,它是如何与环境因素相互作用影响个体攻击行为的等。
神经递质之间的功能关系十分复杂,一种递质功能紊乱可能引起另外一种或几种递质的功能失衡,从而导致一定的病理生理现象。因此,可以假定各种神经递质合成、转运和代谢酶的相关基因(例如COMT基因和MAOA基因)之间也可能对个体的攻击行为存在某种形式的交互作用。有研究报道(chotai,Serretti&Lorenzi,2005),TPH基因与5-HTTLPR基因对精神分裂症具有显著交互作用,5-HTTLPR基因与精神分裂症的联系取决于TPH基因的类型,当TPH基因型是AA型时,随着5-HTTLPR短等位基因数目的增加,精神分裂症患者的错觉、混乱和消极症状得分逐渐下降,而当TPH基因型是AC型时,随着5-HTTLPR短等位基因数目的增加,患者的得分逐渐上升。Caspi等人(2002)通过对新西兰的499名男童长达23年的追踪研究首次发现了基因与环境对个体行为的交互作用,那些幼时受到虐待并且携带低活性MAOA基因型的儿童的行为,几乎是那些幼时受虐待但携带高活性MAOA基因型儿童的两倍。然而,目前有关COMT基因与环境因素、COMT与其他基因是如何共同作用于个体攻击行为的研究极为匮乏。这可能也是导致现有研究结论存在分歧的重要原因之一。因为不同的研究中被试的环境经历和在其他位点的基因型分布可能存在显著差异。
目前考察COMT单基因效应的研究几乎占到了既有研究的95%,但是基于单基因效应的微弱性,特别是像COMT基因这种可能参与多种精神疾病,异常行为的发生的基因,研究者越来越认识到考察各种神经递质相关基因之间的交互作用以及基因与环境的交互作用的必要性,采用多基因以及基因一环境设计的研究将成为一种发展趋势。
(4)有关COMT基因对攻击行为影响的稳定性的研究较罕见。定量行为遗传学的研究表明,个体的许多心理与行为特征具有一定的遗传力,而且遗传与环境的相对影响力会随研究对象年龄的增长而变化。例如,对于人格障碍而言,遗传的影响随年龄增长而上升(青少年期遗传力为0.10,成年期0.40),共享环境的影响则从青少年期的0.40降至成年时的0.10。(Plomin,DeFries,McClearn & McGuffin,2007)。发展遗传学(developmentai genetics),是定量行为遗传学研究的分支之一,研究基因效应如何随着发展而展开是行为遗传学研究的主要发展趋势。因而,有必要考察COMT基因对攻击行为的影响是如何随着个体年龄阶段的变化而变化,或者说考察COMT基因对攻击行为影响的稳定性,然而,迄今该领域的研究几乎空白。
此外,目前有关COMT基因与攻击行为联系的神经生物机制尚不清楚,也很少有研究者涉足该领域,该任务的完成需要发展心理学、分子遗传学与脑成像科学领域研究者的通力合作。
行为遗传学研究范文3
现代医学的研究已经证明,人类的健康取决于人的遗传结构及其与周围生活环境相互作用的平衡。当这种作用达到平衡时,人类处于健康状态,当这种平衡被打破时,人类就出现疾病[1]。将人类疾病按照环境与遗传因素作用的大小来分,可以分为三类,第一类完全由环境因素引起的疾病,如外伤、食物中毒和非正常死亡等;第二类完全由遗传因素引起的疾病,如白化病、进行性肌营养不良等;第三类即由环境与遗传因素共同起作用而引起的疾病,即通常称为复杂疾病。现代医学认为除第一类疾病之外,人类所有疾病的发生、发展和转归都与遗传物质(DNA)的直接或间接变化相关。全球人类基因组计划(HGP)的总负责人、美国著名学者Fran-cisCollins认为现代医学的发展已经进入基因组医学时代(theeraofgenomicmedicine),遗传医学正逐步融入医学科学的主流(mainstream)[2]。一般而言,某一致病基因被发现后,几个月内即可用于临床诊断疾病,而疾病相关基因也只需要2-3年就可用于评估患病风险。应用分子生物学技术进行常见疾病如感染性疾病、遗传性疾病和恶性肿瘤等的诊断,已成为国外医疗机构的常规项目,也是衡量一个城市和地区整体医疗水平的重要指标。在现代医学的教育体系中,医学遗传学渗透到了分子生物学、生物化学、病原生物学、胚胎学、生理学、肿瘤遗传学、药物遗传学、遗传毒理学、细胞遗传学、行为遗传学、表观遗传学和发育生物学等许多相关学科,在基础与临床之间起着一座桥梁的作用,是一门桥梁学科[3]。基于科学技术与医学遗传学迅猛发展的今天,怎样在医学生中开展医学遗传学的教学值得深思。
1合适的教材是教学之根合适的教材是课堂教学的重要保证。国内有许多遗传学专家,其各自编写了不同层次的教材,各有优势,各具特色。例如夏家辉主编的研究生用教材(人卫版)、李璞主编的面向21世纪医学遗传学教材(协和医大版)、陈竺主编的7年制规划教材(人卫版)、傅松滨主编的普通高等教育“十一五”国家级规划教材全国高等医学院校教材、左及主编的5年制统编教材(人卫版)、孙开来主译的由Collins等人撰著的医学遗传学原理(科学版)等,对我国的医学遗传学教育都起了非常重要的推动作用。我们多年来采用傅松滨主编的教材。该书言简意赅、深入浅出、图文并茂、清晰流畅,较受师生欢迎。但上述教科书也存在一定的缺憾。例如,它们均病例病案少,基本以分子遗传与细胞遗传学基础、药物遗传学、生化遗传学、免疫遗传学等主题为切入点的编写方式,使师生感到医学遗传学是将上述各学科硬拉在一起形成的学科,与临床距离远,难以激发学生学习兴趣,不利于教师教学与学生学习。另外,现在的教材中研究前沿成果比较少,特别在临床医学中的应用即解决实际问题的内容非常欠缺,医学遗传学作为基础学科,学生却误认为在临床基本上用不到,很难碰到遗传病,即缺乏实用性的内容。因此传统的教材抑制了学生的学习兴趣、抹杀了医学遗传学在医学中的重要地位,因此急需一本以问题为先导、增加临床病例并附有病案分析的基础与临床相结合的医学遗传学教材的问世。
2高素质的教师队伍是教学之本
医学遗传学是医学基础教学的重要学科,是基础与临床相结合的桥梁学科。高素质的教学队伍是好的教学效果之本,因此,高素质的师资队伍建设显得尤为重要。高素质的教师应从以下几个方面评价:①应具有以人为本、敬业奉献的精神;②应该继续教育与培训,与时俱进,抢占信息技术的制高点;③应该具有扎实的教学基本功,包括有渊博的知识,有很好的表达水平,有较强的综合分析归纳问题的能力,有较强的组织教学能力和科研能力等。作为教师应具有很强的优化教学内容能力,因为医学遗传学的课程课时比较少,内容多,因此要精简浓缩内容。合理利用网络搜索出最近的一些医学遗传学临床病例,及时更新多媒体课件,增加动画、病例图片,提高学生学习兴趣。医学遗传学的发展非常迅速,人类基因组计划,遗传病基因诊断、基因治疗等新的研究进展不断被纳入教学范围,因此及时掌握医学遗传学的最新动态非常重要。而网络资源具备的信息量大,因此教师应该具有较强的利用网络资源的能力,使自己的课堂教学内容丰富、知识量大。多媒体课件的制作、教学设计是关键,因此,教师应该具有较强的制作课件的能力,要通过分析课件的用途,选择合适的软件,确定页面的大小等内容,制作出高质量的多媒体课件。
3教学手段方法是教学之源
传统的教学是“教师、教材、学生”三要素组成的面授填鸭式教学模式,学生的主体作用发挥不大。随着科学技术手段的日新月异,特别是网络的不断普及及素质教育的推广,除了传统的教学以外,一些新的教学方法应该不断地推进到课堂教学当中。首先,应该采用传统的教学与PBL法相结合。由于学生能力在不断地培养之中,医学遗传学课程一般设置在第一、三学期,对于刚进入大学的学生来说,独立学习的能力还欠缺,所以应该在传统教学渗透现代化的教学理念。第二,应该采用病案分析的方法进行教学。医学遗传学是中学所学生物学知识的继续与加深,特别是理科生有一定基础,如果在高等学校学习时只是简单加深,使其误以为医学遗传学知识与中学阶段的生物学知识一样,感觉在“炒现饭”,这样会磨灭学生对这门课程学习的兴趣。在现代遗传学认为“所有疾病都与遗传有关”,典型病例比较多,在讲授知识时引入病例,将学生引入特定的情景中,引导学生对病例进行分析,提出问题,并解决问题。病例教学作为一种生动直观的教学模式,既能加深学生对理论知识的理解和记忆,也有利于实现教学方式从灌输式向启发诱导式的转化,使学生能自觉、主动、创造性的学习,培养学生批判性思维的能力[4]。医学遗传学的研究对象为人类的遗传病,研究遗传因素与疾病的内在联系。因此在讲授各类遗传病时,应引入临床真实病例,使学生在分析讨论过程中理解和巩固基本概念、基础理论,不仅能激发学生的学习兴趣,而且有助于加深学生对疾病本质的认识,培养医学思维。例如,在讲授多基因遗传时,首先给出唇裂腭裂的患者照片,使学生直观感觉认识唇裂腭裂是遗传病,而且是多基因遗传病,同时选取真实病例,譬如王菲的女儿也是其中的患者,以明星效应激发学生兴趣。在课堂上引导学生逐步分析多个家系系谱,使学生理解和掌握多基因遗传病的发病特点等讲授重点和难点。第三,学生参与的互动教学模式。目前的教学模式还是属于灌输式(填鸭式),教学中应充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,让学生主动去学习知识,真正参与到教学活动中来。在轻松、活跃的课堂氛围中给学生提供展示的平台。例如在教学中可试行学生讲课的方法,选择一章难度较小的章节留给学生讲授,提前一周布置任务,让学生利用课余时间搜集资料,准备课件。例如染色体一章第一节染色体的形态结构与种类内容简单,学生通过查阅资料,准备课件,应该可以更好的理解这堂课的内容。由于平时的教学都是教师教,学生学,因此这种教学形式的偶尔转变有利于提高学生的学习兴趣,同时对参加讲课的学生也是很好的锻炼。最后,基于网络平台的教学应用。现在信息技术深入到我们工作学习生活的各个角落,利用网络平台进行教学势在必行,这也是近几年来教育部为培养高素质人才的要求。因此,未来高校课程必将向着信息化和网络化的方向发展。医学遗传学这门课程也应该顺应网络化的趋势。医学遗传学已经建设成为校优秀课程,我们现在着手进行了网络平台建设,该平台将为师生搭建一个医学遗传学探究式的教与学互动的网络空间,使师生在此平台上互通信息。
4科研是教学之生力军
科研工作是促进学科建设和发展与培养创新人才的基本途径,也是提高教师的业务素质及学术水平和提高教学质量的根本保证。科研能使学生学术思想活跃,课程内容理解深透,授课生动,讲解自如,能使学生真正弄懂教材内容,从而启发其学习兴趣,培养科研思维和启迪创新精神。认真钻研的教学态度能加深对知识的理解,拓宽知识面,有益于科研思路的确立和开拓科研新领域[5]。我们医学遗传学的教学团队,均为硕士以上学历,在遗传学、分子生物学、肿瘤分子生物学方面均取得了一定得成绩,这对医学遗传学的教学工作起到了推波助澜的作用,相信在教学团队的一致努力下,医学遗传学的教学与科研将踏上一个新的台阶。
行为遗传学研究范文4
中图分类号:B848.5、Q349.5 文献标识码:A 文章编号:1000-6729(2008)009-0694-03
作为预测人们未来学业以及职业成就的重要指标之一,智力以其复杂性和复合性成为人们关注的焦点。虽然当前关于智力的定义仍未达成共识,但大多数研究者认同:智力不是一个单一的数量或概念,它包含着一组相对独立的认知能力。卡特尔在承认智力多元化的基础上,将智力划分为流体智力和晶体智力两大类。晶体智力是通过掌握社会文化经验而获得的智力,而流体智力相对不受社会文化经验影响,是在信息处理和问题解决过程中表现出来的能力[1]。因流体智力决定着个人禀赋,且涉及了与基本心理过程有关的多种能力,如推理、记忆、观察力、空间能力、加工速度等,故目前国内外的智力测验主要围绕它展开,而智力测验的本质就是通过考察认知能力的外在表现来测量内在的智力因素。因此,认知活动是智力的外在表现,是流体智力测量的依据,且单个认知活动只反映智力的某一或某些维度。
自Bouchard 等人1990年开展的双生子研究证实了智力的高遗传性[2]以来,人们开始将注意力转向智力的行为遗传学(behavior genetics)研究,此类研究中目前做得最多也相对最为成功的,是探究智力相关基因的遗传多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)研究。任何行为都是受基因制约的复杂生物过程,因此探究行为的分子遗传机制不仅能解释行为形成与发展的内在基础,还能为预防和治疗导致行为变异的遗传疾病提供理论支持。智力相关基因的探索性研究所采用的PCR(聚合酶链式反应)技术和QTL(数量性状位点)研究,开拓了智力研究的新纪元,也从根本上挑战传统的神经生物学、医学、行为学和心理学研究的方向,使得对智力的基因定位及基因分型成为可能。
1智力的基因定位
本文以智力相关基因所定位的不同系统为主线,介绍智力相关基因单核苷酸多态性研究的最新进展。
1.1 多巴胺系统(dopamine system)
多巴胺系统与智力高相关,多巴胺基因也以其多效性作用成为研究智力遗传机制的首选基因。儿茶酚-O-转甲基酶(COMT)基因已被不同的研究报道与注意、工作记忆等与智力高相关的任务有关联[3-5]。儿茶酚-O-转甲基酶基因上的第4外显子的一个G/A转换可产生不同活性的等位基因,这种单核苷酸多态性使得所编码的缬氨酸(valine,VAL)变异为氨基酸蛋氨酸(amino acid methionine,MET)[6]。一些研究者发现杂合子(VAL/ MET基因型)具有中等程度的儿茶酚-O-转甲基酶活动水平[7]。Egan等人发现MET/MET基因型携带者具有更好的工作记忆表现[8]。
多巴胺受体基因也可能与智力存在相关。多巴胺D2受体基因(the dopamine D2 receptor gene, DRD2)多态性DRD2-Taq IA位于第11对染色体长臂q22-q23位点上。Ritchie和 Noble发现A1等位基因携带者所含的多巴胺受体浓度比A2等位基因携带者低30%-40%[9]。最近研究发现DRD2-Taq IA 多态性与口头创造力、总体创造力存在相关:A1等位基因携带者有更好的智力水平[10]。
Berman和 Noble报告了DRD2-Taq IA与视空能力相关[11],Tsai等人2002年以台湾成年女子为被试,发现了DRD2-Taq IA多态性和智力之间存在相关[12],然而,由于这两个实验考察的对象不同,结论也截然迥异:Berman等人认为A1等位基因携带者视空能力显著低于A2等位基因携带者,即A2等位基因为优势基因,而在Tsai等人的研究中,A1/A1携带者比A2/A2携带者有更高的智商分数,证明A1等位基因为优势基因。
1.25-羟色胺 (5-HT)系统
一些学者认为5-HT系统对智力的作用是通过影响多巴胺系统来实现的。Harvey发现多巴胺与5-HT受体拮抗剂(serotonin receptor antagonist ziprasidone)相结合,能显著提高精神分裂症病人的不同智力任务,如情景记忆、注意力、执行和视觉加工速度等的成绩[13]。同时,Poyurovsky等人在对精神分裂症病人的双盲试验研究中发现,5-HT2a受体拮抗剂米安色林 拮抗药(5-HT 2a antagonist mianserin)能提高认知神经任务中的表现[14]。Porras等人研究表明5-HT系统能抑制多巴胺的减少,这或许支持了5-HT对智力的作用是间接的,是通过调节多巴胺系统的活动来实现的[15]。5-HT系统中目前已知的可能影响认知操作的是色氨酸羟化酶基因1(TPH1)的A779C多态(基因库编号AC005728)。TPH1是复合胺通路中的一种生物合成限速酶,它通过将色氨酸转化为5-HT来调节5-HT的水平。TPH A779等位基因与图形、口头和总体创造力这些重要的认知操作有显著相关[16]。
1.3 类胆碱神经递质系统(cholinergic neurotransmitter system)
类胆碱神经递质系统与记忆、注意力以及高级认知加工等智力操作有关。Jones 等人对被试采用视觉oddball范式展开研究,发现位于人体第7对染色体上的毒蕈碱型乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor,CHRM2)基因的连锁与关联能引发脑电的振荡,并且CHRM2的连锁和脑电的振荡只在目标刺激条件下共同出现,非目标刺激和新异刺激并不引发脑电活动,从而说明此基因可能影响人的脑活动和智力加工[17]。Comings 等人2003年在明尼苏达双生子及其家庭研究中采用韦氏成人智力测验修订版进行测验,发现CHRM2基因多态性与智力测验成绩显著相关[18]。Posthuma和他的同事通过对CHRM2上的三个多核苷酸多态性标签进行基因分型,得出rs324650与操作性智力有显著相关[19]。而Danielle M等人在此结论上加以延伸,发现了rs8191992与操作性智力的相关,并且指出CHRM2基因更多地涉及视空加工而非口头认知加工[20]。
由此看出,色氨酸羟化酶基因1上的A779C多态在图形、口头、总体创造力上有显著作用。类胆碱功能的神经递质系统与记忆、注意力以及高级认知加工的许多方面有关,其中的毒蕈碱型乙酰胆碱受体基因可能影响脑的高级认知加工和操作性智力。这也有可能表明,多巴胺和5-HT系统中的基因主要影响流体智力中的注意、工作记忆等认知操作,而类胆碱神经递质系统中的基因则更多地涉及操作性认知加工。
此外,还有一些基因在与智力高相关的认知操作中发挥作用。溶酶体组织蛋白酶D (cathepsin D, CTSD)基因[21]、丙氨酸β合酶(cystathionine beta-synthase,CBS)[22]、肌肉片段同源盒1基因(muscle segment homeobox1,MSX1) [23-24]和琥珀酸盐半醛脱氢酶(succinate-semialdehyde dehydrogenase, SSADH) [25]都被报道可能与智力相关。然而值得一提的是,胰岛素成长因子(IGF2R)基因[26],也曾被发现与认知活动有关,但在采用相同样本的检验性实验中却并未取得一致的结果[27]。
1.4智力相关基因研究难度
关于智力遗传的分子基础,虽然已经取得了一定的成果,但是目前的研究中还存在许多实际困难。首先,智力是连续遗传的且易受到环境影响而改变,由于它本身具数量性状遗传的特点,其遗传基础诸如数量性状的基因数目、染色置及效应,很难简单地从性状本身的表型分布来确定其基因位点。其次,人体内的基因数量巨大,要从浩瀚的基因海洋中找出与智力相关的基因并确定其具体数目绝非易事,且即便是影响同一行为特质的基因,它们对该行为特质的影响效果也并不相同:它们中的某些基因发挥着较小的作用,而某些基因在较大程度上影响着该行为的发展变化[28]。第三,心理学家已经认识到,并不是非单一的某个基因影响或决定着某种行为,行为的发生及其变化是由一系列的基因共同作用和决定的,并且影响某一行为模式的基因也有可能同时作用于另外一种行为模式。如,一个针对282个单基因性状紊乱患者的研究报告,结果发现影响其病症的基因分布很广,包括代谢途径、信号通道、神经元和神经胶质等众多方面和领域[29]。由于许多实际困难还有待克服,故对特定行为进行精密的基因定位绝非易事,特别是涉及多个心理构造的智力因素,仍需要不断地探索。
2 研究展望
智力相关基因的遗传多态性研究已取得了一定的成绩,然而这类研究本身也存在上述的难度和缺陷,因而如何将遗传学和心理学较好结合起来,仍然是相关研究者要共同进行探索深思的问题。笔者认为,未来此类研究应以验证性探索为主,在严格控制只是具有某种所研究特征的人群的基础上,大致确定与该研究特征可能存在关联的某些基因,针对该基因可能出现的多态性现象展开分析,如发现所研究人群和控制组中可能存在基因多态性与智力的相关,则再进行发散,继续寻找可能与该特征相关的其他染色体或基因。在探寻某特质的相关基因的同时,也需要扩大样本和重复操作,以改变现在许多此类研究结果无法复制的现状。
参考文献
[1]林崇德.发展心理学.杭州:浙江教育出版社,2002.608.
[2]Bouchard, TJ, Bouchard Jr., DT,. Lykken DT, et al. Sources of human psychological differences: the Minnesota Study of Twins Reared Apart[J]. Science, 1990, 250: 223-228.
[3]Egan , MF, Goldberg TE, Kolachana BS, et al. Effect of COMT Val108/158 Met genotype on frontal lobe function and risk for schizophrenia[J]. Proc Natl Acad Sci, 2001, 98 (12): 6917-6922.
[4]Malhotra AK, Kestler LJ, Mazzanti C, et al. A functional polymorphism in the COMT gene and performance on a test of prefrontal cognition[J]. Am. J. Psychiatry, 2002, 159: 652-654.
[5]Joober R, Gauthier J, Lal S, et al. Catechol-O-methyltransferase Val-108/158-Met gene variants associated with performance on the Wisconsin Card Sorting Test[J]. Arch Gen Psychiatry,2002, 59: 662-663.
[6]Lachman HM, Papolos DF, Saito T, et al. Human catechol-O-methyltransferase pharmacogenetics: description of a functional polymorphism and its potential application to neuropsychiatric disorders[J]. Pharmacogenetics, 1996, 6: 243-250.
[7]Syvanen AC, Tilgmann C, Rinne J, et al. Genetic polymorphism of catechol-O-methyltransferase (COMT): correlation of genotype with individual variation of S-COMT activity and comparison of the allele frequencies in the normal population and parkinsonian patients in Finland[J]. Pharmacogenetics, 1997, 7: 65-71.
[8]Egan MF, Goldberg TE, Kolachana BS, et al. Effect of COMT Val108/158 Met genotype on frontal lobe function and risk for schizophrenia[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2001, 98 (12): 6917-6922.
[9]Ritchie T, Noble EP. Association of seven polymorphisms of the D2 dopamine receptor gene with brain receptor-binding characteristics[J]. Neurochem, Res., 2003, 28 : 73-82.
[10]Danielle M, Fazil D, John A, et al. Association of CHRM2 with IQ: Converging Evidence for a Gene Influencing Intelligence[J]. Behav Genet, 2007, 37 (3): 265-272.
[12]Tsai SJ, Yu YW, Lin CH, et al. Dopamine D2 receptor and N-methyl-D-aspartate receptor 2B subunit genetic variants and intelligence[J]. Neuropsychobiology, 2002, 45 (3): 128-130.
[13]Harvey PD. Ziprasidone and cognition: the evolving story[J]. J Clin Psychiatry, 2003, 64 (Suppl.19): 33-39.
[14]Poyurovsky M, Koren D, Gonopolsky I, et al. Effect of the 5-HT 2 antagonist mianserin on cognitive dysfunction in chronic schizophrenia patients: an add-on, double-blind placebo-controlled study[J]. Eur Neuropsychopharmacol, 2003, 13 (2): 123-128.
[15]Porras G, Di Matteo V, Fracasso C, et al. 5-HT 2A and 5-HT 2C/2B receptor subtypes modulate dopamine release induced in vivo by amphetamine andin both the rat nucleus accumbens and striatum[J]. Neuropsychopharmacology,2002, 26: 311-324.
[16]Reuter M, Roth S, Holve K, et al. Identification of first candidate genes for creativity: A pilot study[J]. Brain Res, 2006, 1069 (1): 190-197.
[17]Jones KA, Porjesz B, Almasy L, et al. Linkage and linkage disequilibrium of evoked EEG oscillations with CHRM2 receptor gene polymorphisms: Implications for human brain dynamics and cognition[J]. Int J Psychophysiol, 2004, 53 (2):75-90.
[18]Comings DE, Wu S, Rostamkhani M, et al. Role of the cholinergic muscarinic 2 receptor (CHRM2) gene in cognition[J]. Mol Psychiatry, 2003, 8 (1): 1-5.
[19]Posthuma D, Luciano M, de Geus E.J, et al. A genomewide scan for intelligence identified quantitative trait loci on 2q and 6p[J]. Am J Hum Genet, 2005, 77: 318-326.
[20]Danielle M., Fazil D, Kramer AJ, et al. Association of CHRM2 with IQ: Converging Evidence for a Gene Influencing Intelligence[J]. Behav Genet, 2007, 37 (2): 265-272.
[21]Payton A, Holland F, Diggle PJ, et al. Cathepsin D exon 2 polymorphism associated with general intelligence in a healthy older population[J]. Mol Psychiatry, 2003, 8: 14-18.
[22]Barbaux S, Plomin R, Whitehead AS. Polymorphisms of genes controlling homocysteine/folate metabolism and cognitive function[J]. NeuroReport, 2000, 11(5): 1133-1136.
[23]FisherPJ, Turic D, McGuffin P, et al. DNA pooling identifies QTLs on chromosome 4 for general cognitive ability in children[J]. Hum Mol Genet, 1999, 8 (5): 915-922.
[24]Hill L, Chorney MJ, Lubinski D, et al. A quantitative trait locus not associated with cognitive ability in children: A failure to replicate[J]. Psychol Sci, 2002, 13 (6): 561-562.
[25]Plomin R, Turic DM, HillL, et al. A functional polymorphism in the succinatesemialdehyde dehydrogenase (aldehyde dehydrogenase 5 family, member A1) gene is associated with cognitive ability[J]. Mol Psychiatry, 2004, 9: 582-586.
[26]Chorney MJ, Chorney K, Seese N, et al. A quantitative trait locus associated with cognitive ability in children[J]. Psychol Sci, 1998, 9 (3):159-166.
[27]Hill L, Chorney MJ, Lubinski D, et al. A quantitative trait locus not associated with cognitive ability in children: A failure to replicate[J]. Psychol Sci, 2002, 13 (6): 561-562.
[28]Clément Y, Lepicard E, Chapouthier G. An animal model for the study of the genetic bases of behavior in men: the multiple marker strains (MMS) [J]. Eur Psychiatry, 2001, 16(4):246 -254.
行为遗传学研究范文5
【关键词】 反应抑制;才能;对比研究;学生
【中图分类号】 R 395.6 【文献标识码】 A 【文章编号】 1000-9817(2010)06-0671-03
Comparison on Inhibition of Responses Ability Between the Students in Reformatory School and the Normal Middle School/LIU Xin-xue.Department of Preschool Education, Nanjing Technical College of Special Education, Nanjing(210038), China
【Abstract】 Objective To study the differences between the reformatory school students and general students' inhibition of responses ability, and to explore the influencing factors to aggressive behavior. Methods The comparison was between 38 male students in middle school and 36 male students in reformatory school on inhibition of responses task. Results The reformatory school students made more mistakes on alert working, continuing practice, motivation competition and Go/no-go tasks than the control group. There was statistical significance between the reformatory school students and the normal students on inhibition capacity of response.The reformatory school sensory discriminability and sensitivity, the present results indicated statistics significant differences. Conclusion The reformatory students' inhibition of responses ability has poorer performance on the executive functions, and their executive functions are lower than that of general students.
【Key words】 Reactive inhibition;Aptitude;Comparative study;Students
工读生主要是指年龄在12~17岁之间存在有严重品行问题的特殊学生,最为典型的特点就是攻击性和,容易冲动,抑制能力很差[1]。国内外的一些研究证实,冲动、潜在的控制与无规则行为可以作为一些问题行为的预测,如酗酒、吸毒、赌博、危险、自杀等[2]。同样,与冲动相关联的攻击和暴力犯罪也与抑制有密切的关系[3]。
近来的研究认为,低水平执行功能是导致个体不能抑制自己的冲动,进而产生攻击。Lau等[4]研究表明,如果个体执行功能水平较低,其在以金钱作为报酬的反应上不能抑制攻击性的行为反应。这种无能可能是由于个体不能运用抑制反馈的线索来有效地调控行为。为了解工读学生与普通学生反应抑制能力的差异,笔者对上海某工读学校36名工读学生进行了反应抑制能力的实验研究。
1 对象与方法
1.1 对象 工读生被试来自上海某工读学校,男生36人;对照组选自某普通初中,男生38人。所有被试年龄在12~17岁之间,视力或矫正视力正常,智力正常,此前没有参加过类似的实验。
1.2 方法
1.2.1 反应抑制实验任务 所有的实验任务全部在计算机上进行,实验程序由E-Prime1.1自行设计完成,该软件是心理学实验中公认的可以高精度控制反应时间。每个实验任务中和实验之间设置有休息时间,整个实验进程大约需要40 min。
1.2.1.1 警戒作业[5] 实验材料主要由2(2个字母)×2(2个方块)矩阵组成,字母黑色方块的位置随机排列,实验任务在计算机上呈现,给被试依次呈现不同位置的字母系列矩阵,每个字母矩阵图片呈现900 ms,实验任务需要被试注意2个目标字母,实验共有13个阶段。每个实验阶段开始之前,首先给被试呈现该阶段的目标字母3次,以确保被试理解实验的任务要求。紧接着实验正式开始,首先呈现注视点“+”1000 ms,然后呈现字母与黑色方块矩阵图片,如果任一目标字母在计算机显示屏上呈现,被试就需要立即按键盘上的“M”键反应,如果不是目标字母则不能进行反应。在同一个实验中2个目标字母不能同时呈现,任务由13组每组33个实验组成,为了防止被试猜测每个阶段的反应次数,有些阶段目标字母呈现3次,有的阶段呈现4次,整个实验目标字母出现的先验概率为11.5%。因变量为没有目标字母呈现时按“M”键的总数,也就是虚惊的次数。
1.2.1.2 持续操作任务 首先显示屏中央呈现注视点“+”,然后随机呈现4位阿拉伯数字,每组数字呈现时间为400 ms,每组刺激之间间隔为1500 ms,被试的任务就是当相同的4位数字连续呈现时,尽可能快的按“L”键进行反应,共有400个刺激数字,目标数字出现的先验概率为10%;为了使被试成功的完成正式实验任务,被试在正式实验开始前,进行一个简短的练习。因变量为目标数字漏报和错误报告的数量[6]。
1.2.1.3 Go/no-go任务 该实验任务总共有10个数字,每个数字呈现10次,被试需要85次反应[7]。被试的任务是猜测哪个数字可以赢钱,哪个数字不能赢钱,可以赢钱的数字有5个,分别是37,96,78,53,29;另外不能赢钱的5个数字是43,82,64,73,31。每个数字在显示屏上呈现2 s,数字与数字之间间隔1 s,最初的5次反应全是赢数字(主要目的是使被试建立一种优势反应),其余剩下的实验都以随机顺序呈现,赢或输数字连续出现不得超过3次,反应与不反应依赖被试在该任务中通过尝试错误来学习。整个实验分成8个阶段,每个阶段10次反应,最初的5次优势反应除外。因变量为实验中记录的错误次数(也就是按“M”键不正确的次数),错误次数的统计只选取后面的40次实验。
1.2.1.4 动机竞争任务[8] 主要采用计算机来进行测试,主要是测试被试抑制优势反应的能力。该实验任务是证明有前额叶损伤的病人不能有效地进行抑制控制。这个实验任务包括4组实验,每组操作30次,每次实验的数字为“1”或“2”,首先呈现注视点“+”,然后数字被呈现于显示屏的中央,被试需要进行按键反应,数字分别对应于键盘上的“1”与“2”数字键。在第一组实验操作中,给被试如下指导语:在显示屏上将呈现数字“1”或“2”,当呈现1时按数字1键,当呈现2时按数字2键;要尽可能快地进行按键反应。在实验2与3组,要求被试当看到数字1时按数字2键,当看到数字2时,请按数字1键;要尽可能快地进行反应。最后一组实验与第一组实验要求相同,被试只需要按相应的数字键就可以了。因变量的测量就是有冲突操作的2与3同没有冲突的1与4实验组间的反应时差异。
1.3 分析方法 实验数据首先用E-Prime1.1自带的E-Merge进行数据合并,然后用E-DataAid进行简单的数据处理,最后的分析应用SPSS11.5完成;信号检测分析中的Z值与O值,通过PZO转换表来实现。
2 结果与分析
2.1 工读生与普通生在4项反应抑制任务上比较 表1表明,工读组各任务成绩均高于普通组,差异均有统计学意义。
2.2 工读生与普通生反应抑制任务的d'与β值比较 为进一步深入分析工读生与普通生间的差异,运用信号检测论方法进行分析。3项任务的先验概率[P(SN)]分别为:警戒作业任务0.115,持续操作任务0.100, Go/no-go任务0.500。信号检测论把刺激的判断看成对信号的侦察和作出抉择的过程,受利害得失、动机、态度、意志等因素的影响,在这一过程中有2个独立指标:一个是感觉辨别力(sensory discriminability)指标d',表示感知能力,又称为感觉敏感性(sensitivity);另一个是反应偏向(response bias),可用似然比值β来表示。一般认为,d'值不受情绪、期望、动机等变数的影响,d'值低表示被试辨别力低,反之则代表辨别力高。β>1表示被试掌握的标准严,相反则表示宽松[9]。从表2可以看到,在d'与β均值上,工读生均低于普通生。运用t检验考察工读生与普通生在感知能力与辨别力上的差异,结果发现。两者在d'上差异存在统计学意义,警戒作业和持续操作任务判断标准β存在显著差异,Go/no-go β差异无统计学意义。
3 讨论
3.1 工读生与普通生反应抑制能力的差异 研究结果显示,工读生在警戒作业、持续操作和Go/no-go作业任务中的错误次数显著高于普通生,在动机竞争作业中的反应时也显著长于普通生,说明工读生在执行功能的反应抑制能力方面低于普通生,差异存在统计学意义。Giancola[10]在考察14~18岁女性有品行障碍与物质滥用者的执行功能时发现,其在警戒作业和Stroop色词任务上显著低于作为控制组的正常群体;Hoaken等[11]把被试按Taylor攻击任务成绩分成高、低2组,然后进行冲动测试发现,攻击分数高的被试冲动性也高,即不能进行抑制控制[11]。当前的研究表明,所采用的4项反应抑制任务有效地反映出工读生潜在的抑制能力差于普通生。一些关于抑制的脑成像表明,抑制能力差是由于在大脑前额叶扩散激活区域大,不能形成优势激活聚焦点,尤其是在前额叶的背外侧与左前额叶下回。本研究与这些国外的研究存在很高的一致性[12],这并不能确定工读生存在前额叶的缺陷,但至少可以证明工读生抑制能力较差。
3.2 工读生与普通生在辨别力与敏感性上的差异 运用信号检测论方法对被试d'与β的分析表明,除Go/no-go作业的β外,工读生在敏感性和辨别力上与普通学生差异存在统计学意义。可以认为工读生在4项反应抑制任务上的辨别力与敏感性低于普通学生,表明工读生执行功能较差,可以进一步推论在生理机制上可能存在不足。警戒作业、持续操作和动机竞争3项任务与Go/no-go任务相比,前者的难度大于后者,因此在Go/no-go任务中的β值没有统计学差异,但从工读生与普通生的均值可以看到,工读生的判断标准相对宽松,所犯的错误也大于普通学生,这反映出工读生不能有效地抑制错误操作。
3.3 工读生存在反应抑制能力的缺陷 工读生普遍存在较严重或严重的品行问题,学习成绩差,所以在实验中所选用的材料尽量消除掉这方面的影响,主要采用无意义的音节、数字或图片等。实验结果表现出来的差异可以有力的证明工读生抑制能力差,也就是说,有品行障碍青少年的反应抑制能力低于普通青少年。国外的一些研究表明,有攻击或暴力行为的品行障碍者存在不同程度上的执行功能缺陷,由于该功能主要由前额皮层来进行,所以这方面的缺陷常常会导致弱的行为自我调整和社会技能[13]。但在病源学上不容易观察和进行诊断,一般认为,很可能是由于不同的遗传、行为或环境因素导致,如营养不良、头部损伤以及其他有害因素的影响。Hawkins等[14]的研究表明,具有暴力行为的普通人群个体,虽然没有表现出明显的精神病理学特征,但也可能存在执行功能上的缺陷。
反应抑制是执行功能中研究较多的一个方面,该能力可以在很大程度上作为执行功能的代表。工读生反应抑制能力的缺陷在一定程度上显示出共执行功能存在不足。这种不足受多方面的影响,如遗传、后天脑损伤等[15]。一些心理测量学家研究也证实,低智商和在普通神经心理学测试的低分数,也会表现出执行功能上的不足。另外,社会经济水平和教育程度低下的群体也表现出认知上的缺陷;行为遗传学的评估证实,环境因素对于认知能力的发展有着极大的影响[16]。工读生的家庭经济环境普遍比较差,家庭氛围不良,许多孩子是单亲家庭,这可能在一定程度上导致其反应抑制能力低于普通生;但由于研究手段的限制,要得出更确切的结论,还需要借助生理机制上的研究来佐证。
4 参考文献
[1] 刘新学,张福娟. 工读生情绪一致性记忆实验研究. 心理科学,2007,30(1): 173-176.
[2] DAOUST SW, LOPERAB, MAGALETTAPR, et al. Neuropsychological dysfunction and aggression among female federal inmates. Psychol Serv, 2006, 3(2): 88-96.
[3] ANGELES MC, EFFIE MM, JEFFREY MH. The relationship of behavioral inhibition to executive functions in young adults. J Clin Exp Neuropsychol, 2004, 26(3): 393-404.
[4] LAU MA, PIHL RO. Cognitive performance, monetary incentive, and aggression. Aggr Behav, 1996,22(4): 417-430.
[5] GIANCOLA PR, MEZZICH A, TARTER R. Executive cognitive functioning, temperament, and antisocial behavior in conduct-disordered adolescent females. J Abnorm Psychol, 1998, 107(4): 629-641.
[6] HINTON GE, DAYAN P, FREY BJ, et al. The "wake-sleep" algorithm for unsupervised neural networks.Science,1995,268(5214):1158-1161.
[7] NEWMAN J, KOSSON D. Passive avoidance learning in psychopathic and nonpsychopathic offenders. J Abnorm Psychol, 1986, 95(3): 252-256.
[8] MCKAY KE, HALPERIN JM, SCHWARTZ S, et al. Developmental analysis of three aspects of information processing: Sustained attention, selective attention, and response organization. Dev Neuropsychol, 1994, 20(10):121-132.
[9] 杨治良. 实验心理学. 杭州:浙江教育出版社,1998:128-136.
[10]GIANCOLA PR. Executive functioning and alcohol-related aggression. J Abnorm Psychol, 2004,113(4):541-555.
[11]HOAKEN PNS,STEWART SH. Drugs of abuse and the elicitation of human aggressive behaviour. Addict Behav, 2003,28(9):1533-1554.
[12]HOAKEN PNS, ALLABY D, EARLE J. Executive cognitive functioning and the recognition of facial expressions of emotion in incarcerated violent offenders, non-violent offenders, and controls. Aggr Behav, 2007,33:1-10.
[13]刘新学,张福娟. 执行功能与攻击行为关系的研究. 心理科学,2007,30(5): 1123-1126.
[14]HAWKINS KA, TROBST KK. Frontal lobe dysfunction and aggression: conceptual issues and research findings. Aggr Violent Behav, 2000, 5: 147-157.
[15]SALTHOUSE TA. Relations between cognitive abilities and measures of executive functioning. Neuropsychol, 2005, 19(4): 532-545.
行为遗传学研究范文6
[关键词]发展;儿童教育;预成论;经验主义;浪漫自然主义
儿童发展问题是心理学的重要研究范畴,也是儿童教育的理论基础之一。长期以来,特别是近代以来,哲学家、教育家和心理学家都从特定的角度对这一问题进行探讨,形成了各种发展观,并反映到一定的教育理论或流派中。其中有两种截然不同的发展观代表了人类对儿童发展认识的两个极端,由此形成了儿童教育上两种根本对立的传统观点,即洛克的经验主义传统和卢梭的自然主义传统。本文从预成论的儿童观谈起,进而阐述这两个传统的哲学基础、教育观点及其影响以及由此形成的悖论,并试图从儿童文化与化冲突的角度来解释这一悖论。
一、近代以前占统治地位的儿童观――预成论
今天我们对儿童以及儿童发展的种种看法主要是近代科学、哲学与社会思潮的产物。在西方中世纪及其以前的漫长岁月中,童年期这一概念是不存在的,“这并不是说儿童被人忽视、被入抛弃或者被人鄙视了。童年期这一概念不应同喜爱儿童混为一谈:这一概念相当于知晓童年期的特殊本性,分辨出儿童的有别于成年人、甚至有别于年轻的成年人的那种特殊本性。在中世纪社会中这是没有被知晓的。那时儿童一旦能够无须他的母亲、保姆或摇摇篮者的经常关心而生活下去时便属于成年人社会之列,就是由于这个原因。”[1]在当时的社会,预成论的儿童观占据统治地位,人们似乎普遍相信儿童是作为一个制造好了的小型成年人降生到这个世界上来的。
预成论是这样一种假设,即“生物体从一开始就是以其结构和功能的完整状态存在的”,或者说,一开始就被预先制造好了的。“预成论者在很大程度上都接受并采用了牛顿的宇宙演变法则。宇宙的创造和调节规律,以及其所有较小的作品,包括生物体在内,最终都是上帝智慧的产物。”[2]预成论的儿童观在中世纪的绘画和早期胚胎学中表现得十分明显,那时的绘画总是以成人的身体比例和面部特征来描述儿童的肖像,人们从画上看不出儿童与成人有什么真正的区别,惟一的区别不过是身体大小的不同而已。在早期胚胎学方面,许多世纪以来,人们相信一个极小的、已成型的人在受孕时就被植入了或卵子中,入在创造的那一刻就已成型,到出生时只不过是身体长大了而已。18世纪后半叶,由于显微镜等科学仪器的发明,人们开始了解胚胎发育的特点,知道胚胎发育要经过若干阶段,预成论在胚胎学中的影响开始减弱。在社会思想领域,早在16世纪预成论就开始衰落,那时人们开始对儿童的本性给予关注,有的人认为儿童生来是纯洁和天真的,只是到以后才受到腐蚀;另一些人则认为儿童出生时带着人类的“原罪”,强调儿童是无知的人,具有堕落的本性。虽然对儿童的本性有着截然不同的看法,但对儿童本性――善与恶的兴趣,引起了人们对儿童教育新的关注。“不论哪种情况――儿童被看作天真无邪或有罪――人们都认为儿童必须受教育才能成为有健全心灵的成年人,而开展这种教育是永远不会嫌早的。”[3]正是在这样的背景下,洛克提出了他的经验主义教育观。
二、洛克的经验主义教育观
17世纪末,英国哲学家洛克在其著作中将儿童比喻成白板,即一个可以用社会可接受的知识和技巧随意“涂写”或“填充”的人,成人可以通过细心的教导、榜样的力量和奖励等手段将儿童塑造成他们理想中的人物。
洛克是经验主义的代表人物,其哲学理论的出发点是对天生观念(天赋观念)的批判。柏拉图、笛卡儿等理性主义者认为知识和观念是天赋的,是先于经验而存在于头脑中的。洛克反对这种观点,认为观念和原则同艺术和科学一样不是天赋的。心灵的原来状态是一块白板、一个空箱或一张白纸,其中没有任何内容。那么它又是怎么装备起来的呢?从哪里来的那些理性和知识材料呢?“正如我们所说,心灵既然是一张白板,当然没有任何观念,它怎样得到装备呢,所有的推理材料与知识从何而来呢?我回答说,总而言之,我们所有的知识都是从经验中建立的,从经验中最终获得它自己。”[4]也就是说,人类所有的知识是建立在经验之上的,知识归根到底发源于经验,而且只有经验。
洛克认为人类的观念或知识有两个来源,即感觉和反省。其中感觉使我们获得各种可感性质的观念,如热冷、软硬、苦甜等,它的对象是外界各种事物。反省也称为内在的感觉,它使我们获得有关自己活动的观念,诸如知觉、思维、怀疑、信任、推理、认识和愿望,反省的对象是自己的心理活动。洛克认为由感觉和反省获得的经验最初都是简单观念。简单观念是一切知识的基本构成材料,人的心灵在接受简单观念时完全是被动的,然而心灵有能力施加自己的力量,对简单观念加以重复比较和结合,产生几乎无限的变化,从而形成新的复杂观念。
洛克以经验主义哲学观为基础提出了他的经验主义教育观。
1.环境决定论。洛克认为,尽管每个人都有特殊的气质,也就是说遗传素质有所不同,但总的来说,环境在人的心理的形成中起着决定作用。他指出最重要的是婴儿期的学习,因为这个时期儿童的心理就像一块“白板”,最具可塑性,我们能凭自己的意愿采用任何方式去塑造。那么,环境怎样塑造儿童的心灵呢?洛克提出了四条学习原则:①联想。如果两个观念同时发生,我们会在想到一个观念的同时想到另一个观念。联想是我们的思想和情感形成发展的重要途径。②重复练习。我们的许多行为是由重复练习形成的。③模仿。模仿是另一种学习方式,我们经常通过模仿来学习,儿童尤其如此。④奖赏和惩罚。洛克认为这些原则经常是共同起作用的。儿童可以先通过模仿他人的行为来学习,模仿几次之后,该行为就会成为习惯,一旦儿童为此而受到奖赏,习惯就会得以巩固。正如发展心理学家格莱因所说的那样,洛克的学习原则――联想原则、复习原则、模仿原则、奖励和惩罚原则是现代学习理论的基石之一。
2.自制。在洛克看来,教育的主要目标是自制。洛克认为,一切德行与至善在于克制理智所不容许的愿望的能力。为了实现自制的教育目标,洛克重视儿童身体锻炼和保育,并在运动、锻炼、饮食和睡眠等方面提出了不少具体且有价值的建议。洛克认为必须从小对儿童提出严格的要求,不骄纵儿童,不满足儿童的一时兴致和各种不必要的需要,否则一旦养成习惯就很难改掉。要通过训练和学习使儿童养成各种良好的习惯,只有这样
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才能使他们的各种欲望接受理智的规范与约束,实现自制的教育目标。
3.最好的奖励与惩罚。洛克主张对儿童的行为给予奖励和惩罚。然而,他认为并不是所有的奖励和惩罚都能产生预期的效果,为此必须讲求技巧。洛克反对体罚,认为体罚是最不适宜的教育方法。体罚有两大弊端,一是体罚的使用形成了不良的联想;二是体罚的教育效果经常是较低的,虽然儿童在体罚的过程中服从了管教,但在事后他会重新犯错,甚至更加猖狂。洛克还反对物质引诱,反对用金钱和糖果作为奖品去鼓励儿童学习或从事一些他们应当做的事情,因为它们的使用会激起儿童的不良欲望和嗜好,从而破坏抑制愿望从理性的教育目的。
4.规则。为使儿童形成良好的行为举止,成人制定各种规则让儿童遵守,当儿童违反时就进行惩罚。洛克认为这样做基本上是无效的,因为这些规则是抽象的,儿童无法理解,也就很难记住,自然也就难以遵守。那么,如何让儿童遵守这些规则呢?洛克提出了以下两点:①儿童通过榜样比通过告诫学得更多。模仿是一条重要的学习原则。成人应尽可能给儿童提供一些好的榜样去模仿。②实际操作,及时强化。要想让儿童形成良好的行为,光凭说教、命令是不行的,必须给他们亲身实践的机会,让他们进行实际操作,并在每一次实际行动之后给予及时表扬,强化这些行为,多次练习之后,儿童良好的行为就成为一种习惯。
洛克把儿童心灵的成长基本看作是外部环境的产物,认为儿童的发展是由环境支配的,我们可以用各种方式来塑造儿童,因而教育在本质上是一个社会化过程。行为主义者华生、斯金纳等人秉承了洛克的经验主义,认为儿童的心理是“白板”,是被动的容器,应当依据教育者的意愿和理想来塑造儿童,强调环境和教育的决定作用,不注重儿童先天遗传和内在发展。华生的著名论断鲜明地表达了这一观点,他说:“给我一打健康的婴儿,并在我自己设定的特殊环境中养育他们,那么我可以担保,可以随便挑选其中一个婴儿,把他训练成为我们选定的任何一种专家――医生、律师、艺术家、小偷,而不管他的才能、嗜好、倾向、能力、天资和他的种族。不过,请注意,当我从事这一实验时,我要亲自决定这些孩子的培养方法和环境。”[5]
三、卢梭的浪漫自然主义教育观
著名发展心理学家伯克指出:“与洛克提出的成人是全能的导师的观点完全相反,18世纪法国哲学家让・雅克・卢梭将儿童看作是‘高尚的野人’――虽未开化,但其本性却是好的,他们天生具有一个有序的、健康成长的时间进度表。根据卢梭的说法,成人实施的教育只会妨碍儿童天生的感知能力和道德意识,这些感知能力和道德意识应该是随着孩子经历一系列发展阶段而自然发展的。”[6]
卢梭最重要的哲学思想就是天性哲学(或称自然哲学)。他极其推崇天性,认为天性是至善的。他在自己的教育哲学著作《爱弥尔》中系统阐述了这一思想。卢梭认为人类的天性由三部分组成,即自由、理性和良心。
1.自由。“人是生而自由的,但在任何地方他都被束缚。”人是自主的个体,能按照自己的意志行事,人和动物的区别就在于人类的活动受自由意志的支配,并不是出于外力的强迫。卢梭宣称,人最重要的自然权利就是自由,“放弃自己的自由,就是放弃做人的资格,就是放弃人类的权利,甚至就是放弃自己的责任……这样一种弃权是不合天性的”。[7]自由是人类可贵的天性,但它必须受天性中理性的指导,否则就会放任自流或盲目乱动,甚至造成罪恶。理性的指导促使自由成为善性。
2.理性。卢梭认为,人是主动的有智慧的生物,生来具有上帝赋予的理性。人不仅仅被动地从表面上感知事物,获得事物的印象,而且能对众多纷繁复杂的印象进行比较、归纳、分析、判断和辨别等思维加工,找出其间的联系,并了解事物的规律,从而获得有关事物的观念或知识,以此指导自己的行为。人类的这种智慧是无机物和其他生物所不具有的,正是理性使人类成为上帝智慧的体现者。然而,理性又代表着人类的私利,它常受到人自己的欲望和利益的引诱,使人不能发挥天性之善,因此它要受到良心的统帅。
3.良心。卢梭认为,良心是对于善的热爱和对于恶的痛恨,是天赋的道德感情和道德本能,是先天的道德原则,其内容是自爱和爱他。自爱是人类惟一的自然欲望,而且永远是善的,永远合于自然的秩序。我们必须自爱,这是自然的法则。自爱是儿童最初的道德情感,由这种情感出发,就形成了另一种情感,即爱他。儿童从他人的帮助中逐步理解他人的善意,逐步去爱他人,将对自己的爱扩展到对他人的爱,这就形成了道德。这种道德是人人生而具备的。
卢梭认为正是由于天性中含有这三个因素,而良心又是最可靠的,是人无往而不善的本能,因此人的天性才是至善的。他认为人是生而善良的,并能依靠天生的热情幸福地生活;而且所有的人都是天性善良的,在天性上人人平等,我们要顺应天性,尊重天性。正是在这些哲学思想的基础上,卢梭形成了自己的浪漫自然主义教育主张。
第一,卢梭儿童教育思想的哲学基础是天性或自然哲学。在此基础上,卢梭提出儿童的发展过程是按照一种内部的、生理的时间表进行的。在他看来,自然好像是一个隐蔽的导师,它激励儿童在成长的不同阶段发展不同的能力。儿童不是单纯由成人的教导、社会的压力等外部力量塑造的,相反,他们主要是按自然计划独立地成长和学习的。
第二,卢梭提出人的发展是在一系列的阶段与时期中展开的。他把人的发展分为四个阶段,即婴儿期(0―2岁)、儿童期(2―12岁)、儿童晚期(12―15岁)和青年期。这四个阶段是按照自然的计划在一个不变的顺序中展开的,所有儿童的发展都无一例外地按顺序通过这些阶段。不同阶段的儿童以不同的方式体验世界,每一阶段儿童的思想和行为都有自己的特点。
第三,卢梭提出一种我们今天称之为儿童中心的新教育哲学。他提出“根据学生的年龄来对待学生”。意思是对儿童的教育要适合于各个特殊阶段儿童的特点和能力,为此,教育者要对儿童的特点、需要和能力等进行研究,使教育满足儿童发展的需要。儿童生性善良,要尊重儿童及其个性,保护儿童权利。儿童期是人生一个独立的时期,儿童是拥有各种能力的主动学习者,教育是自内向外的发展,绝不是自外向内的强迫灌输,应使儿童成为学习的主人。也就是说,教育要顺应自然,以天性为出发点。只有这样的教育才是成功的教育,才能真正促进儿童发展。
卢梭的自然主义教育思想已成为当代许多儿童发展理论的基本源泉。卢梭的著名追随者有蒙台梭利、格塞尔、皮亚杰等人。弗洛伊德的精神分析理论在一定程度上也秉承了卢梭的思想,比如弗洛伊德提出强大的生物力量会引导儿童经历四个性心理阶段。
蒙台梭利认为儿童具有一种内在的生命力,
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这种生命力规定了个体发展的准则。她还认为出生后的前六年是感觉的时期,在感觉时期个体发展是由天赋和成熟因素决定的。在感觉时期,儿童由于内心冲动的驱使会独立掌握一定的经验,教育的目标就是要促进这一过程。格塞尔认为儿童的发展取决于成熟,而成熟的顺序取决于由遗传决定的时间表,儿童的发展就是按这个时间表规定的顺序有规则进行的。儿童有其特殊的智慧,他们知道自己的内在需要,无论是父母还是教师都不要企图强迫儿童嵌入任何成人预想的模式,而应从儿童本身得到启示,根据儿童本身的规律去养育和教育他们。正是“在格塞尔手里,卢梭的一种内部发展力量的思想成为支持广阔的学术与研究的指导原则”。[8]皮亚杰强调儿童是按一定的阶段发展的,所有的儿童以不变的顺序通过这些阶段,他们以同化和顺应等方式主动与周围环境发生关系。皮亚杰认为学习出自儿童本身,而非教师的灌输,教师应了解儿童各年龄阶段的学习兴趣和方式,以适合儿童的方式进行教育。“对固有内部认知结构加以耐心的建构,才是认知发展的惟一机制。”[9]而以杜威为代表的进步主义思潮则把卢梭的自然主义教育思想发展到了极致,他们主张“儿童中心”“做中学”,过分强调儿童自然而不受拘束的发展。
四、儿童教育理论与实践中的二律背反
经验主义和自然主义以各自的哲学观点为基础,形成了儿童教育理论中互相对立的两个传统。经验主义和自然主义之争的背后是知识产生的外源论和内源论之争。我们这里采用外源这个术语来表示承认外部世界对人类知识的产生是最重要的这样一种知识理论,同时用内源来表示那些认为心灵的力量在人类知识的产生中起重要作用的理论。经验主义传统的儿童教育家承认外部世界对人类知识的重要性,强调儿童的发展是由成人支配和塑造的,忽视儿童自身的本能和发展潜能,把儿童置于完全被动的地位。然而外部影响、外部环境并不总是强有力的,它并不能完全决定儿童的发展。自然主义传统推崇心灵的力量在个体发展中的重要作用,强调自发学习和内部需要,推崇潜能的实现,认为儿童天生有能力支配自己的发展,环境的力量是微弱的。正如格莱茵所指出的:“内部发展能否真正引导儿童成长呢?这的确是一个巨大的困难。”[10]事实上,环境无时无刻不在给儿童以巨大的影响,这是无法排除的。此外,我们还应该看到,无论经验主义还是自然主义都是在一种普遍或一般意义上谈论儿童,而没有关注儿童明显的,由于种族、能力或文化的不同产生的独特进步。
近代以来,特别是20世纪以来,儿童教育实践也在两个传统之间摇摆,令无数教育工作者、家长感到困惑和无所适从。“自从对儿童的系统研究出现以来,人们偏爱的理论已经出现了几次大的变换,确实,理论的消长盛衰是致使专家的育儿建议出现分歧的一个重要原因,专家的育儿建议(就像理论一样)一直在两个极端之间来回摆动――它们就像一个有节奏的钟摆,从成人强制指导的方法摆向以儿童为中心放任的方法,然后再摆回到前者,这些观点之所以极端分化,其根源就在于几个世纪以来出现的关于儿童和儿童发展的针锋相对的哲学思想……育儿指导和教育做法的摇摆不定正反映了历史上儿童发展和教育理论的转变,直到最近,一些主要的理论也还是没能解决这些矛盾。”[11]在育儿实践中,一部分专家提倡一种严厉、命令式的育儿方法,这种“家长为权”(Parent―Power)的观念在教育上提倡尽早训练或教导,持这种观点的专家声称这样做是为了最大限度地开发儿童的大脑。而另一些专家,如艾尔金德等人认为当今的青少年问题是由家长的过度驱使造成的,他们坚持“孩子为权”(chUdren―power)的观点,认为儿童有他们自己的、内在的成长和学习的时间表。
那么究竟应当怎样看待儿童教育理论与实践中这两个互相对立的传统呢?要理解这一问题,必须挖掘造成这种悖论的深层次原因,即人类生物进化和文化进化之间的冲突。众所周知,人类生物进化在10万年前已基本停止,而文化进化却以加速度形式进行。近代科学革命和工业革命以来,文化进化更是呈现爆炸式发展的特点。现代社会的急剧变迁,社会的信息化、知识化,生活节奏的大大加快,大众传播媒体的高度发达以及全球化浪潮等空前地凸显了人类生物进化和文化进化之间的冲突,凸显了我们几百万年的自然选择形成的倾向与急剧变化的社会文化环境要求之间的冲突。这种冲突在一定程度也表现为儿童文化和化之间的冲突。从根本上讲,儿童文化是基于“生物初级能力”的文化,是一种以儿童原发的心理和行为决定其价值和标准的文化,基本上是口语的、感性的和生态的文化,注重过程;化则是基于“生物二级能力”的文化,是建立在文明规定的价值、理念和标准之上的文化,是一种文字或符号中介的、抽象的文化,注重结果和效率。这两种文化具有不同的,甚至完全对立的特征或强烈的冲突,正是这种冲突导致了儿童教育理论的悖论:经验主义传统低估了儿童发展的内在性和原发性,完全以化规范儿童的发展,让儿童按成人的价值标准来行事,其结果很可能压抑了儿童文化,窒息了儿童天性和活力。自然主义传统则过分强调儿童文化的特质,强调儿童内在的力量,希望儿童完全按其天性自由发展,结果走向了另一个极端。
事实上,无论是强调外部环境的力量,还是相信儿童的天性和内在的力量,都无法有效地解决问题,都是把人的天性看作固定不变的东西,最终都会走向不可知论和宿命论。我们可以看到,“经过几十年的理论分歧和争辩,在儿童发展领域,正在逐步整合形成一种新的、更为复杂的儿童发展观念,并已得到急剧增长的研究证据的支持。过去那些支离、极端的理论正被一些相对中庸的理论所取代,这些理论强调儿童和社会之间的相互作用,强调两者对儿童发展的作用是密不可分的,不能只简单、片面地衡量其中任何一者的作用。”[12]“这些理论既非以成人为中心,亦非以儿童为中心,而是将两者视为共同地积极参与儿童发展的不可分割的力量。”[13]这也正是日益成熟的关于儿童教育的时代精神。随着行为遗传学研究和社会――文化作用研究以及两者相互关系的认识日益深入,人们对儿童发展的理解也将更加辩证,更加科学。
参考文献:
[1]转引自[美]利伯特.发展心理学.刘范等译,北京:人民教育出版社,1983.6
[2][美]科尔曼.剑桥科学史丛书――19世纪的生物学和入学.严晴燕译.上海:复旦大学出版社,2000.45
[3][8][10][美]格莱因.儿童心理发展的理论.计文莹等译.长沙:湖南教育出版社,1983.6、9、27
[4][法)洛克.人类理解论,关文运译.北京:商务印书馆,1959.3
[5][美]华生.行为主义.李维译.杭州:浙江教育出版社,1998.95
[6] [11) [12) [13]Berk,L.E. (2001).Awakeningchildren'smind.Oxford University Press,lnc
[7]转引自滕大春.卢梭教育思想述评.北京:人民教育出版社,1984.38