脑象图用于智力超常儿童鉴别的方法简介
作者：天智脑象
来源：脑象图技术网
日期：2013/7/26 16:15:16
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属于：脑象图技术
.脑象图原理
a、脑电图
人脑是由神经细胞组成的，其数量约为140~160亿个。细胞与细胞的联结点称突触，人脑约有101个突触，它们相当于线路上的电源开关。一个神经细胞约有1000~10000个突触，能接收来自3000~10000个其他神经细胞的信息。若仅就其中100万个神经细胞而论，如果按各种可能方式联结起来，则可能出现102783000对组合，这是一个十分惊人的数字!如果将它们依一定方式组合起来，脑细胞可能容纳的信息量约为1012q‘比特，相当于具有1600万册藏书量的大型图书馆的50倍。
脑是一个细胞王国。每一个活着的细胞都进行生物电活动，都是一台小小的发电机，如果把此电活动统统收集起来，足可点燃一只8瓦灯泡，它是生命永不停歇的航标灯!脑部电活动在生理学上被分为4种常见类型。α波，频率8~13HZ，被认为是成人安静状态正常波型；β波，频率18~30HZ；被认为是成人兴奋状态常见类型；θ波，频率4~7HZ，被认为是儿童安静状态正常波型：δ波，频率0．5-3HZ被认为是婴幼儿正常波型。关于大脑的生理、病理状态就刻印在这些错综复杂的．脑电活动之中，而关于人类的精神事件、思维特征等就跃动在突触联结的模式之内。利用物理学放大技术，将脑部电活动通过完好的头皮记录在纸头上，即称之为脑电图。脑电图技术在临床上应用已有80多年的历史。医生常常依据脑电图的变化来判识脑部疾病的发生、发展及转归，其医学价值是巨大的。
b、脑象图
自脑电图技术问世以来，一直认为α波是正常人在安静状态下的正常波型。随着临床经验的积累与丰富，人们常常在先天愚型患者脑电图中见到良好的α活动；更有一种昏迷就称之为“α型昏迷”，人是昏迷了，但脑部电活动却是以α波为主体，在一般人群中，老年痴呆症的患者往往有着更好、更多的α波。如此等等，α波究竟是正常呢抑或是异常呢?这是一个十分令人困惑的命题。为了探索解决这一严肃的命题，有必要对脑部电活动提出新认识，引入新技术、建构新理论。
依据混沌动力学原理，建立网络数学模型，即G=Ac o sωt+B，再将实时地、实在地拾取于脑部的电信号输入计算机进行数学运算。这样，实时的、时变的脑电信号的运动轨迹就具有了演化的、动力学特征。将这样的运动轨迹记录在纸头上，它就由抽象的、孤立的单一数字曲线变换为栩栩如生的、一目了然的具体图形。从而将先天愚型之α与健康聪敏之α截然地区分开来：终于弥补了原理论之不足。为此，特将此种图形命名为脑象图(Q—EEG)。
脑象图理论特征在于它的整体性、运动性、相关性、演化性以及对初始动因的敏感性。而恰恰是这些特性能与隶属于大脑的精神事件密切相关。精神事件、思维意识不是一群营营作响的生物电信号，也不是人有所欲的激素涌动；它们是不可分解、不可还原的完美整体。脑象图所表述的内涵，除了大脑的病理意义之外，更重要的乃是在于使铭刻于大脑的精神事件和思维特征，由不可捉摸而演化为可直视、可描绘、可计算的物理现实。从而为认知大脑高级功能开辟了一条崭新途径。脑电图技术的重要价值在于从分析的角度出发认识物质的脑，而脑象图技术的重要价值则在一于从整合的角度出发认识精神的脑。这样，关于人的智慧类型，如知识智慧、创造智慧、经验智慧、感觉智慧等，关于人的基本能力，如思维能力等，这些大脑高级功能的物理学表述就成为了可能。
2、对脑象图的认识
a、脑象图分类
根据脑象图的形态，可将其分为鹰目型、莲花型、内方型、准内方型，隧道型、列阵型、奇异型的类型。计算脑各部分脑象图的数量。在分类的基础上，从以下各个不同的角度评价大脑各部分脑象图的质量。以图型所占面积大小、以图型中网格所占面积及网格大小、以形成图型的线条密度、以图型中心是否有有序、以图型是否有立体感、以图型是否有规律性的运行轨迹、以图型十字轴两侧是否有对称关系、以图型运行轨迹是否均匀分布、以图型运行轨迹是否混乱无章、以图型运行轨迹是否有断头等等，分别赋值，求出大脑各部的总分。
b、各类脑象对学生学业影响的权重分析
从一九九四年起，对北京八中超常儿童实验班，少五（九三年入学）、少六（九五年入学）、少七（九七年入学）和少八（九九年入学）的全体学员，都请王德堃先生给他们做了脑象图测验，并提供相应的参数。这四个班的学员，每次都有多于他们一倍到五倍的学生混编在一起做这项测验，主试者不知道其中哪些是超常儿童，也不知道他们的学业情况和原来入学时的测验成绩。王先生提供参数，分别用逻辑思维、形象思维、直觉思维、同向思维、创造思维命名与原来入学时或入学后所做的各项实验（8至14项）一起，作为影响学习成绩的认知因子，分析他们作用于学习成绩的权重大小，来确定他们影响学习成绩认知方面的重要性，根据这个结果，判断脑象图提供的参数对鉴别超常儿童的大脑功能优劣的作用。
这些儿童做脑象图时的年龄与他们获得的学习成绩时的年龄有几个月至四年的差距。因此，脑象图提供的参数作用于学习成绩的权重大小，在不同年龄之间有多大程度的一致性也是脑象图检测对大脑功能状态优劣判断有没有不同年龄之间的稳定性的依据。
对育民小学超常儿童实验班 95 年入学的儿童（6岁），于97年（8岁）做了脑象图检测。1999年这些儿童中的27人，与其他报考北京八中少年八班的复试考生共200人，一起做了脑象图检测。把两次脑象图得到的参数，分别与其它（13项和十六项）认知心理测验和小学学业测验一起作为影响因子，用ASEA系统，分析他们对八中入学考试的语文初试、语文复试、数学初试、数学复试、图形思维、语词推理思维、图形类比推理（托尼）、空间图形思维等八项测验影响的权重大小。这样，不仅可以判断脑象图检测对上述学生测验水平高低的影响大小，而且可以判断同一群体不同年龄所做的脑象图检测，有没有一致性。根据这些，判断脑象图检测是不是可以作为有效鉴别手段。
本研究用于权重分析的方法，不是人们惯用的决定系数法。而是ASEA系统采用的欧氏距离法、夹角余弦法、关联度法。因为这三种方法，有利于揭示教育中诸因子的多维空间几何关系。用三种方法所求得的权重的平均值作为因子对于作用目标的权重。所有数椐，在分析前用灰适度系数进行无量纲处理。
这项实验得到如下结果结果：
一、少五班学员，32人，1994年五月做了脑象图检测，将主试提供的五个参数（分别由主试者命名为逻辑思维、形象思维、直觉思维、创造思维、同向思维）与13项少五入学时的测验（初试数学、复试数学、初试语文、复试语文1、复试语文2、语词推理、数学推理、图形推理1、图像推理2、综合智力、数字类比、思维测验、语词类比）一起，作为作用因子，分析它们对从入学开始至毕业每学期末语文、数学、英语、物理、化学考试成绩以及高考成绩，影响的权重大小，共有39次分析结果。
其中脑象图提供的参数全部处在权重大小前五位的有19次，其余20次，均有五个参数中的某个参数居权重第一位，这中间有六次，两个以上脑象图参数进入权重大小前五位。
少六班，95年入学后，半年内做了脑象图测验。将脑象图提供的参数五个（命名同上。）与入学时的9项测验（语文初试、语文复试1、语文复试2、数学初试、数学复试、语词类比、数字类比、综合智力、综合素质）一起，作为作用因子，分析它们对每学期期末的学习成绩和高考成绩影响的权重大小，共44次分析结果。其中38次结果有脑象图提供的参数14项占权重大小的前五位。
少七班，97年入学考试复试阶段与200名复试考生一起做了脑象图测验。用脑象图测验主试提供的三个参数（分别命名为逻辑思维、形象思维、直觉思维）与入学考试中，9项测验（初试数学、复试数学、初试语文、复试语文、空间思维、托尼测验、综合智力、综合素质、语词推理）一起，作为作用因子，分析它们对学习成绩影响的权重大小，共24次。24次中脑象图提供的三个参数占权重前五位的17项。进入高中阶段的第一次期末成绩，这三项参数全部进入权重前三位。
少八班，99年入学时，与200名复试考生一起做了脑象图测验。用脑象图测验主试提供的五个参数（分别命名为逻辑思维、形象思维、直觉思维、同向思维、创造思维）与入学考试中，十认知项测验（初试数学、复试数学、初试语文、复试语文、复试空间思维、托尼测验、综合智力、神经类型、思维语、思维图）七项非认知测验（学习适应、学习能力、心理健康、动机水平、父子关系、母子关系、亲子关系），作为作用因子，分析它们对学习成绩影响的权重大小，共8次。8次中，脑象图提供的五个参数占权重前五位的七次。其中，四个参数以上进入前五位的有五次，两个参数进入前五位的有两次。
二、育民小学27位同学，97年脑象图提供的参数五个（分别命名为逻辑、形象、同向、直觉、创造）与其它在他们学习期间所做的13项认知心理能力方面的测验一起，作为作用因子。分析它们对八中少儿班入学考试的八项入学成绩影响的权重大小，结果，八个权重分析中，脑象图参数权重占第一位的有六个，其中五个参数全部进入前六位的有六项。
同样的27名学生，99年做的脑象图参数（命名同上），与上述13项学习期间做的认知心理能力测验一起，作为作用因子，分析它们对八中少儿班入学考试的八项测验影响的权重大小。结果有六项脑象图参数占第一位，进入全部八项权重前五位是八项。
从上述结果可以说明：脑象图提供的参数，对超常儿童的学习成绩影响权重位在前列，说明，脑象图提供的参数，所反映的大脑功能状态，对于儿童学习认知活动有很重要的意义。脑象图提供的参数，对超常儿童学习成绩的影响，是影响同时期学习成绩的主要因子；一次脑象图测验的结果，对测验前后的学习成绩影响的程度和大小，有很高的一致性；8-10岁儿童，间隔两年所做脑象图的结果，有很高的一致性。由此可以说明，脑象图检测提供的参数，可以作为鉴别超常儿童的主要指标之一。
3、脑象图与超常儿童的鉴别
a、脑象图分类数据结构的整体协调——脑象系数
脑象图用于超常儿童鉴别的研究，尚属首创。脑象图的识别和判断，还处在经验判别阶段；脑象图提供的参数，其认知心理学意义还需进一步阐明，这项由我国学者创立的方法，应该说是一项认知神经科学的创造性贡献。这项成果体现东方文化背景下，注重功能、注重整体、注重综合的研究思想。
1987年，我们在“超常儿童教育引起的思考”一文中就提出：“智力应该有其结构和功能两个方面。目前对智力结构方面科学研究的结果很有限，尚难以用外部的测验手段区别其优劣。但从智力的功能入手，则较易取得统一的认识，鉴别也比较容易操作”5。王德堃先生指出，“人脑的功能，有可能从混沌动力学角度来加以研究。”“人们当初是怎样认识混沌的，便也怎样来认识脑象图，估计就不会出错。”6ASEA系统的创立者郁明谏教授说，对一个复杂的系统，“只有从系统的整体协调上，从系统的综合行为上去研究、去认识，才能真正了解系统的规律。7”由于思路上的一致，促成了几种研究的合作，并取得了满意的成果。应该说，首先应该是从思路上理解以上研究的实质。才能将此项研究推进一步：阐明脑象图提供的参数的认知心理学意义；并使脑象图的判别从经验型向客观标准型迈进。
在鉴别实践中，我们采用了上述脑象图参数整体协调后获得的参数——脑象系数的大小作为鉴别指标之一。
b、脑象系数的认知心理学意义分析
脑象系数是人脑功能潜力和功能发挥的综合评定的数量表达。脑象系数大表示被试的脑功能强。人在进行某项认知活动时，并不能简单地被认为由左脑或由右脑来完成，而是由全脑的各种功能中枢之间相互联系形成认知功能“模块”。各种基本脑功能中枢的功能本身水平强弱和它们之间的协调水平高低是决定认知模块功能水平高低两个基本方面。
以脑象图测试提供的参数为结构因子,学生的学习成就作目标。用ASEA分析软件取得脑象参数的功能系数和协调系数。功能系数的大小表示脑象所展示的脑功能潜力的大小。协调系数说明脑功能潜力在学习活动中发挥的程度。脑象系数等于功能系数与协调系数之和潜力大且发挥好者，脑象系数高。
c、脑象系数是综合评定中的一项指标
脑象系数的大小，反映的是被试脑认知功能的优劣。作为鉴别超常的一项指标，它从自己特有的角度，反映儿童认知能力的高低和潜力。对其认知心理意义的诠释，完全是经验归纳的结果。在超常儿童鉴别中脑象系数与其它各种测试一起，作为综合评定中的一个内容，已被鉴别实践证明是有效的，而且由于它的客观不可造伪，对于鉴别超常儿童有特殊的意义。
北京八中总结自己鉴别实践，提出要对儿童的超语文背景的认知心理能力水平、学科知识和能力水平、学习能力水平，进行多方法、多途径的鉴别。
脑象系数所反映的是大脑进行认知活动时反映出来的功能状况的优劣，作为鉴别中综合判定一项指标，丰富鉴别手段，对稳定和提高现有鉴别水平起到了很好的作用。
