一、艺术教育促进大脑的微观新结构的发展
（一）大脑的微观新结构
大脑的微观新结构，就是指神经细胞层面的结构因人类特有的社会生活与各种教育影响而产生的新变化（形成新结构）。
尽管人的大脑的物质结构是经历亿万年演化而形成的，但仅仅是大脑本身并不能自然产生思维功能。很久以前印度发现的“狼孩”因为出生不久就脱离人类社会，过着动物的生活，就没有人的思维能力。而已经具有思维能力的任何人如果暂时脱离人来人往社会单独生存，却并不会失去思维能力。所以，人的思维能力即大脑特有的功能是在人类社会的活动中产生的。因为人类特有的社会生活与各种教育影响以及各种实践活动致使大脑的物质结构发生了一定的变化，即是形成新的结构。
在中枢神经系统内，一些神经胶质细胞在周围支持着每个神经细胞，其中星形胶质细胞是最大的神经胶质细胞，有着显要的作用。实验证明，神经细胞在组织培养中离开星形胶质细胞就不能存活。因此，目前组织学认为，星形胶质细胞在神经细胞和毛细血管之间既担负着物质交换的作用，又具有防止神经冲动弥漫与扩散的绝缘作用。神经胶质细胞能够通过有丝分裂而增多。而神经细胞在出生后就不再分裂增多，但它本身的突起特别是树突能生长——这种生长主要是由外界刺激的复杂程度，或者说是大脑活动的复杂程度决定的。神经细胞的树突生长必然需要神经胶质细胞分裂增多，保证给予变化着的神经细胞更多的、充分的支持、营养和绝缘。事实上，任何一个受到教育和进行实践活动的人都会有这样的变化。所以，具有思维功能的人脑的微观新结构就是有更多数目的突触和更多数目的神经胶质细胞。艺术教育也当然能够促进大脑的这种微观新结构的发展。
（二）艺术教育的微观功能
1.艺术教育对于大脑的微观新结构的影响
伟大的科学家爱因斯坦1955年逝世后，他的大脑被保存下来。1985年，美国加利福尼亚大学伯克利分校的神经解剖学家玛丽安·戴蒙德以11个普通死者的脑组织切片作了观察比较，发现爱因斯坦大脑的神经胶质细胞异常多，在每一个神经细胞周围的神经胶质细胞的数量比普通人多73%以上［1］。爱因斯坦一生从事艰巨的科学研究，他自小爱好音乐，又是一名出色的小提琴家，音乐在他的一生中有着很重要的地位。他的大脑活动远远超出普通人，他的神经胶质细胞当然是特别多的了。1996年，美国阿拉巴马伯明翰分校的神经学教授布里特·安德鲁发表了《爱因斯坦前额叶皮质研究》。他发现，在爱因斯坦的大脑皮质中，神经元密度比对照组的大脑样本较高，并且更为紧凑，这或许说明，爱因斯坦的大脑能够更高效地传递信息及处理信息。普通人的大脑最多只能开发到7%，而爱因斯坦却开发了10%。
更重要的是，佛罗里达州立大学人类学系的教授迪 安·法尔克在爱因斯坦的右侧运动皮层里发现了一个球状结构，这在其他音乐家的大脑中也有发现，很可能与爱因斯坦从小接受的小提琴训练有关（2009）。
爱因斯坦的母亲是钢琴家。爱因斯坦一生很爱好音乐。他三岁时，就入迷地听妈妈弹钢琴曲，六岁开始学习小提琴，还学习钢琴，后来他成为出色的小提琴演奏家，并常常进行演奏。小提琴演奏是一项复杂的艺术技巧活动，双手、耳、眼、脑都要紧密协调运动，要有整个身心合一的反应（弹奏钢琴也是如此）。而且，演奏不同的作品又要有不同的技巧，正是这样的不断变化的新刺激，大脑的活动也就是不断形成神经元之间更多的突触联系的过程。因此，艺术教育的技能训练能够丰富思维功能的物质基础，特别是学习小提琴或钢琴等双手演奏类乐器最有成效。在此，我们又可以理解日本的铃本镇一博士为什么是以小提琴训练进行才能教育的！
20世纪90年代，意大利帕尔马大学的生理学家贾科莫·里佐拉蒂发现人脑中存在镜像神经元，证明人类拥有原生的直接模仿学习的潜能，这使人类学会从简单模仿到更复杂的模仿，由此逐渐发展了语言、音乐、艺术、使用工具等等。艺术教育正是以这一潜能为基础，最早、最有效地开发儿童的镜像神经元以及从模仿到创造的学习能力［2］。
2.艺术教育对于大脑的微观功能性的影响
美国斯坦福大学生理学家高德斯丁发现，人们在听音乐时引起的愉快感觉与一种神经肽——内啡肽有密切关系。他在70名大学生身上试验，给他们注射一种能够破坏内啡肽作用的药物，再让他们各自选择最喜爱的音乐来听，结果他们反应冷淡，没有产生平时听音乐时那种愉快感觉［3］。内啡肽是一种内源性阿片样肽，在大脑中存在，并有它的受体，即阿片受体。这种受体是在某些神经细胞上的。Hiller等（1973）和Kuhar等（1973）详细地研究了人和恒河猴脑中受体的区域分布。他们证明阿片受体虽然遍布于整个脑子但主要集中在与边缘系统及导水管周围灰质区有关的区域［4］。关于边缘系统，现已证明，不仅情绪活动与它明显有关，而且想象也与它有关［5］。特别是边缘系统还与视觉和听觉有关［6］。因此，欣赏喜爱的音乐时，边缘系统的兴奋引起周围灰质区兴奋，内啡肽就能在这里的阿片受体产生作用，即产生愉快感。这就对想象产生一定的影响。因为心理学认为，情感与想象是可以相互激发的。而且，音乐以情感激发想象就比视觉艺术以视觉形象引出想象更有特殊的效果。最重要的，在欣赏过程中，丰富的情感活动所激发的丰富的想象活动才是促进大脑形成微观新结构的巨大力量。所以，爱因斯坦大脑的神经胶质细胞异常多，除了艰巨的科学研究这个最大的原因，他经常用小提琴演奏同时也欣赏他所喜爱的巴赫、海顿、莫扎特、贝多芬、舒伯特、舒曼等优秀作曲家的古典音乐作品又是重要的原因。从爱因斯坦那里，我们还可以看出，艺术教育要使思维功能的物质基础更加丰富，因而又更有利于发挥思维功能，就必须要经常地长期地发展地进行！否则，就没有任何效果。
3.艺术教育对于大脑的微观发展性的影响
在人脑微观新结构和心理方面的功能共同发展的过程中，艺术教育始终起着重要的作用。特别在儿童心理发展的初期，是简单的具体的感知向着原始的形象思维发展，这是艺术教育的最重要时期。
科学研究显示，3岁之前是一个人大脑发育的重要时期。新生儿的神经细胞的数目虽与成人相同，约有140亿个。但神经细胞比较小，它的树突也少而短，大部分神经纤维还没有髓鞘化。因而新生儿脑的重量约350～400克，只相当于成人脑重量的25%～30%，这就显示着能够增长的巨大可能性。第一年年末时，婴儿脑重就已经接近成人脑重的60%；第二年年末时，约为出生时的3倍，约占成人脑重的75%；到3岁时，婴儿脑重已接近成人脑重的范围，以后发育速度就变慢了。所以孩子在出生后2～3年内，无论在生理和心理方面，良好的育儿刺激对大脑的结构和功能都有重要的影响。因此，如果在这一时期通过某些有效方式进行艺术教育，就几乎可以决定性地促进儿童大脑发育——形成微观新结构和促进心理方面的功能的发展。
从促进大脑良好发育这一重大的需要出发，艺术教育还可以提前在胎儿期开始。英国心理学家克利福德·奥尔兹做过一个这样的实验：他把耳机放在孕妇腹部，播放前苏联作曲家普罗菲耶夫有趣的交响童话《彼得与狼》，发现胎儿心率总是随着音乐变化。胎儿降生后，只要一听到这首曲，就会露出欢喜的笑容［7］。胎儿听到音乐，就象我们把耳朵贴着别人的胸部可以听到心音一样。这意味着，可以用这种直接给胎儿播放健康优美的音乐的新方法去刺激胎儿大脑更好地发育。而通常的情况是，当胎儿有了原始的听觉，母亲的心音对胎儿大脑神经组织的生长就是一种重要的刺激［8］。而且，母亲还通过脐带担负胎儿的血液循环，母亲的心血管活动及血液变化直接影响着胎儿。如果经常欣赏优美的视觉艺术或听觉艺术就能使孕妇心情愉悦，并通过良好的心音和血液循环促进胎儿大脑组织的健康生长。因此，我国古代就很重视“胎教”，强调如“非正色不视，非正音不听”等。而现代也更重视多元化、多媒体化的胎教。爱因斯坦的母亲是钢琴家，爱因斯坦能有一个特别优异的大脑，其始于胎儿的艺术教育就是一个非常重要的原因！
在儿童的知觉和言语活动发生之前，音乐同样又是以优美和谐的刺激和引起愉快感来促进幼儿大脑更好地发育的最重要手段，而且还是唯一的手段。铃木镇一博士也认为：“除了音乐外，再也没有能够从出生时就开始进行教育的领域了，从这一意义上说，音乐教育是相当重要的［9］。”当儿童心理随着大脑的发育而由简单的具体的感知发展到原始的形象思维，并且四肢能够自然活动时，即可以给予艺术教育的技能训练，如电子琴、钢琴或小提琴的训练。这对儿童大脑神经组织的生长、形成具有思维功能的微观新联系、新结构，有着非常重要的意义。铃木镇一博士的小提琴才能教育最早就是从三岁的孩子开始的。另一方面，指导儿童进行一些与他们心理活动特点合适的艺术欣赏，就可以激发他们的想象力更快地发展起来。而想象力的发展，也就意味着大脑微观新结构的发展。
在爱因斯坦身上，艺术活动既训练了他的想象和直觉能力，又丰富了他的思维功能的物质基础。而他进行伟大的科学方面的探索、研究，更强烈地反作用于他的大脑的微观新结构。最终给我们留下了一个惊人的大脑！所以，功能决定于结构，同时又反作用于结构。这是结构与功能的辩证关系［10］。
二、艺术教育促进大脑的宏观结构的发展
大脑的宏观结构就是指大脑由左右两个脑半球组成，它们通过胼底体联系形成整体性的功能。艺术教育能对大脑的左右两个脑半球的组合功能发展产生重要的影响。
美国著名的脑神经专家斯佩里博士通过对“裂脑人”的实验研究，证明人脑两半球在功能上既具有高度的专门化，又是高度协同和互补的。左半球同抽象思维、象征性关系和对细节的逻辑分析有关。具有言语的、概念的、分析的、连续的和计算的能力；右半球则与知觉的空间关系有关，具有对图形、音乐、整体性映象和几何空间的鉴别能力和直觉、想象的能力［11］。这些发现，使他获得1981年诺贝尔医学生理学奖。他指出：“在正常的状态中，两半球看来是紧密地结合得如同一个单位而进行工作的，而不是一个开动着另一个闲置着”，“……当这个整体的功能由一侧的损害而变得缺损时，结果引起损害的功能影响到两侧半球。这就是说，尽管有缺损，两侧半球仍然作为一个整体——功能单位在操作［12］”。
2012年，著名的人类学家迪恩·福克斯也发表了研究结果，他分析了一组从前未发表过的爱因斯坦整个大脑照片，发现爱因斯坦大脑胼胝体要比常人的厚。胼胝体神经纤维连接着大脑的重要区域，如负责复杂思维与决策的前额叶皮质，因此爱因斯坦的大脑半球间的合作，显然比常人要活跃许多。因此他比常人聪明［13］。另对同龄的音乐人和非音乐人的大脑进行扫描的结果显示，音乐人的胼胝体（连接大脑左右两半球，负责传递对高级大脑功能有重要意义的信息）明显大得多。美国的施劳格及其同事马里·福雅尔和埃伦·温纳使用磁共振成像技术对31名儿童进行了研究。专家们通过此项技术分析了他们的大脑，在孩子们6岁时进行了第一次研究，随后又在他们9岁时进行了第二次。在首次研究中，6个孩子持续练习乐器，每周至少2个半小时。在6岁到9岁这几年间，他们的胼胝体的增长率比大脑整体的增长率高25%。反之，在每周只练习1-2个小时或者直接放弃练习的孩子身上都没有发现这样的胼胝体增长率。所有坚持练习的孩子演奏的都是钢琴或小提琴，这是两种需要双手协调动作的乐器［14］。
从这些研究成果我们可以得出一个十分重要的启示：全面和谐的思维能力正是大脑各自不同功能的两半球在整体上的功能！即称思维的功能或认识能力。如果只注意发展抽象思维能力（左半球功能）或只注意发展形象思维能力（右半球功能），那么思维的功能总是有缺陷的，这实际上就是一侧半球功能缺损造成整体上的思维功能存在缺陷。因此要提高思维的功能，既要有训练左半脑的手段，又要有训练右半脑的手段，这样才有可能使它们不同的功能和谐地发挥。
两个脑半球的心理方面的功能不是生来就有的，而是依赖着微观的神经组织的某些专门化的新结构而产生。语言中枢在左半脑形成，就是左半脑与右半脑功能分别专门化的起点。艺术教育对右半脑专门化的新结构和功能有着最强力的影响。特别是由于音乐演奏和欣赏等活动可以同时训练直觉和想象能力，它就成为开发右半脑功能，因而提高整体上的思维功能的最重要的手段，在斯佩里博士确认两半脑的不同功能后，用音乐开发脑潜力的方法已被广泛采用。另据报道，诺贝尔奖获得者的右半脑功能也多是发达的。他们显然有很强的整体上的思维功能。或者说，思维能力是全面和谐发展的。另一方面，因为左半脑支配右半身和右半脑支配左半身，学习小提琴或钢琴等可以使无论是左撇子或是右撇子的两半脑同时受着复杂的刺激，并且建立和加强两者的新联系，而各自的微观新结构又有新的发展。这些有利于形成整体上的思维功能所依赖的整体性的新结构。特别是小提琴，更是对左手（右脑控制）的灵活性要求极高的乐器，直接促进了右脑的发育。对于大脑两半球的全面发展，学习小提琴实在是最好最有效的方式了！对研究对象的纵向跟踪研究表明，经过14个月以上音乐训练的青少年明显与未经过训练的孩子在大脑结构和功能上有所改变。
总之，由于艺术教育对想象和直觉能力的训练以及对情感的影响，它在丰富思维能力的物质基础方面的贡献是重大的。这又有利于思维能力全面和谐的更好的发展。
参考文献：
［1］［13］①李樾.追寻爱因斯坦大脑的秘密[J]. 科学实验,1986,（2）②（美）布赖恩·伯勒尔. 谁动了爱因斯坦的大脑[M]. 吴冰青，吴东,译. 上海：上海科技教育出版社,2009.
③https://tech.qq.com/a/20121120/000027.htm④http://k.sina.com.cn/article_7181056006_1ac06380600100pkie.html⑤http://news.sina.com.cn/w/2009-05-25/175917886336.shtml?domain=news.sina.com.cn&vt=4&from=wap
［2］①(美)帕里斯·康斯坦丁尼德斯.机能电镜组织学[M].陆振山,主译.北京:科学出版社,1980.②(美)路易斯·C·金奎拉 等.基础组织学[M].沈宝镕,译.济南：山东科技出版社,1982.③何泽涌主编.组织学与胚胎学[M]. 北京:人民卫生出版杜,1983.④孙久荣.脑科学导论[M]. 北京：北京大学出版社,2001.⑤（美）格雷戈里·希科克. 神秘的镜像神经元［M］. 李婷燕,译.杭州：浙江人民出版社,2016.
［3］①王庄林.“解剖”音乐家大脑的神秘现象[J].科学之友（A 版）,2008,(12)②https://xw.qq.com/cmsid/20201120A04AK600；③https://news.ifeng.com/c/7fZGQ0BVE2s
［4］(美)哈罗德·盖纳.神经肽[M].邹冈,等译.北京:科学出版社,1980.
［5］［6］①叶奕乾 等.图解心理学［M］.南昌∶江西人民出版社,1982.②叶奕乾,祝蓓里,谭和平.心理学［M］.上海∶华东师范大学出版社,2021.
［7］https://m-mip.39.net/woman/mipso_1352608.html
［8］刘金花.儿童发展心理学[M].上海∶华东师范大学出版社,2013.
［9］ (日本)多湖辉.幼儿才能开发一一铃木的早期教育方法[M].李镜流,译. 北京:教育科学出版杜,1984.
［10］ 罗长海.结构与功能的理论和方法[J].大自然探索,1985,（4）
［11］［12］①肖君和.思维新探----从自然科学新成就看思维 [J].心理学探新,1985,（4）②Roger Sperry.分离大脑半球的一些结果[J].世界科学,1982,（9）
［14］http://news.sohu.com/20080421/n256422069.shtml
【作者简介】梁志洪（1964~），男，汉族，广东恩平人，教育学副教授，教师，教育学学士
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