“下周二我要在课堂上写一个愚蠢的外太空故事,”我11岁的女儿说。“我讨厌天文学。太无聊了。”

“无聊?”我说。“你不觉得宇宙……神奇吗?”

“太远了,”她抱怨道。“我根本不在乎。”她吃力地回到自己的房间,检查作业的三篇参考论文。

我的女儿——姑且叫她海莉吧——99%的时间都是兴高采烈的。但她对宇宙任务的恐惧让我很担心。我是那些幻想太空旅行的科学书呆子之一。我推测木星最大的卫星木卫三上是否存在生命,当然,还有殖民火星的可能性。可能适合居住的系外行星。我对他们很好奇——为什么海莉没有呢?但是,她对足球很着迷,我觉得这是一种令人困惑的激情。

我希望我能把我女儿对天文学的兴趣从2013 RZ53这样的小死斑,转变成UY Scuti这样的超大恒星。

她的好奇心呢?

好奇心到底是什么?这种天真烂漫的状态对人类的意识至关重要;2007年的一项研究发现,学龄前儿童平均每小时问107个问题。然而,它仍然是一个概念上的奇闻。

•儿童发展专家让·皮亚杰将好奇心定义为“解释意外事件的冲动”。
•好奇心研究员丹尼尔·伯林将其描述为“最佳的新颖性、惊喜性、复杂性、变化或多样性。”
•心理学家苏珊·恩格尔认为,好奇心“可以被理解为人类解决不确定性的需求。”

尽管有这么多定义,好奇心似乎仍然在理解的边缘跳舞。它可能和人类一样古老,但直到最近几年,神经科学家才试图确切地了解它是如何工作的。

好奇的人

我在pubmed.gov网站上闲逛,寻找能帮助我破解女儿好奇心密码的研究,发现好奇心在很大程度上预示着智力。2002年的一项研究确定了“高刺激寻求”(意思是高度好奇)的3岁儿童,发现在11岁时,他们的学业成绩更高,阅读能力更强,智商分数比好奇心不强的同龄人高出12分。好奇心还能帮助我们保持智力——防止智力衰退。一项针对明尼苏达州老年人的研究发表在JAMA神经学研究发现,保持好奇心可以降低患阿尔茨海默病的风险,并将发病时间推迟8.7年。

我还了解到好奇心有强大的情感成分。它作用于我们的愉悦中枢:好奇心所产生的多巴胺激增,类似于我们在赛马场上获胜、吸入尼古丁或大吃巧克力时所获得的快感。但是好奇心的习惯比尼古丁上瘾更脆弱。在她的新书中饥饿的心灵苏珊·恩格尔记录了孩子们是如何在相对年轻的时候开始失去好奇心的:“当他们在5岁到12岁之间时,他们的好奇心就会减弱。”为什么?恩格尔认为,儿童的好奇心减弱是因为缺乏来自成年人的倾听支持。

凯西·科赫是我怎样才能聪明?多元智能的家长指南“太多的孩子告诉我,他们之所以不再问问题,是因为家长和老师经常这样回答:‘你不需要知道这个。”“你自己去查。”“那不重要。’……不允许孩子提问,也不认真对待他们的问题,很容易让我们关闭他们的逻辑智慧。”

恩格尔还指出,好奇心的下降与上学是同步的。她说:“幼儿普遍存在的好奇心在小学很难找到。”

最近好奇心研究的一个突破引起了我的兴趣。在加州大学戴维斯分校的动态记忆实验室,心理学家马蒂亚斯·格鲁伯研究了大脑如何记录事件的长期记忆。

他最近与研究人员Bernar Gelman和Charan Ranganath的研究发表在神经元发现好奇心会改变大脑,从而促进学习。这项研究测试了参与者对一系列话题的记忆,并根据他们的好奇心对这些话题进行了评分。在部分研究过程中,参与者还接受了核磁共振检查。基本上,当大脑的好奇心被激发,从而释放多巴胺时,这个人后来就能记住“偶然的信息”。换句话说,当参与者的大脑最近经历了好奇心高峰时,他们不仅记住了更多关于他们好奇的话题,而且还记住了更多关于不相关话题的信息。

神奇的火花

这项研究让我相信,好奇心是我需要在我疲惫的小女儿身上点燃的神奇火花,但怎么做呢?

周二,“海利”异常地散发着光芒,就像南半球的天老星一样。今天她要写可怕的“愚蠢的外太空故事”,所以我以为她会很痛苦,但在我问她之前,她笑着跑了。

马蒂亚斯·格鲁伯的工作地点离我家只有75分钟的路程,我和他在加州戴维斯的一家星巴克见面,聊了聊他的研究。他的博士研究方向是长期记忆编码;他想要理解记忆神经学的决心,导致了他现在对好奇心的研究。

格鲁伯解释说:“我们研究了与好奇心相关的神经系统,我们发现多巴胺,即‘欲望系统’,只在你处于好奇状态时才活跃。”

研究表明,多巴胺现在应该更多地与我们发现事物的需求有关,想要知道更多,而不是让我们感到快乐。它让我们充满动力。多巴胺驱动我们的目标导向行为。它使我们想要、渴望、寻找和探索。它可能让穴居人活了下来。

当被问及多巴胺和好奇心是否对教育有影响时,格鲁伯说,他认为优秀的教师已经本能地这样做了。他解释说:“如果他们在课堂上打开‘需求系统’,海马体的工作效果会更好。”海马体指的是大脑中与长期记忆存储有关的部分。“如果老师能找到一种方法来激励每个学生,告诉他们每个学生都想知道的事情,他们都会记住附带的信息。一旦‘欲望系统’被打开,它就会记住一切。”

我发现自己解释说,我是一个奇怪的学生,得了A+或C-,因为我要么对这门课非常感兴趣,要么就无聊透顶。“你会如何教数学,让它不那么无聊?”我问。“那是我的一门C。”

他建议:“让学生解决复杂的、现实世界中的问题。”

当被问及是什么激发了他对心理学的好奇心时,他笑了。

“我有一个非常优秀的教授,他教我记忆,”他回忆道。雷根斯堡大学的Karl-Heinz Baeuml博士说。他激发了我的好奇心,让我的海马体兴奋起来。学习应该是一种“心流体验”。’”

“我女儿不喜欢天文学,”我突然脱口而出。“她说‘外太空太大了。’她怎么了?”

马提亚斯没有犹豫。“她的老师,”他建议,“需要在天文学中找到一个让她着迷的小细节,一些能激发她的东西。一旦她火了,她就会爱上这个主题。”

开车回家时,我想知道是什么让我爱上了天文学。是什么激发了我的兴趣?然后我突然想起:在sierra地区的童子军营地,吃完棉花糖后凝视星空,听着一位能说会道的顾问指着猎户座腰带。

宇宙规模;好奇心更大

回到家,我发现海莉在发光,就像初夏的金星。“你觉得写天文学论文怎么样?”我问。

“太好了!她兴奋地说。“你知道彗星是什么吗?”

我张开嘴,但她开始了一场喘不过气来的即兴演讲。

“彗星是巨大的雪球的岩石,当他们太接近太阳雪融化如果石子打碎他们烧掉流星进入我们的氛围,但也有其他方法让空间鹅卵石,空间充满了鹅卵石,如果小行星击中对方小芯片飞和小行星击中对方所有的时间,因为他们在不同的圈子里绕太阳旋转速度不同和流星的真实姓名是流星,但如果它们没有燃烧起来并降落在地球上,它们就被称为陨石,最大的陨石重达60吨,由84%的铁和16%的镍组成!”

她不停地抱怨,她的大脑像星系一样充满了好奇,像太阳羽毛一样兴奋地吐出话语,把我的注意力吸引到她的引力轨道上。显然,她的“欲望系统”被打开了。

我们走到外面,看着逐渐变圆的月牙。

“改变了什么?”我问海莉。“天文学让你厌烦。”

“天文学似乎是不可能的,”她承认。“光速数十亿的明星?的太阳的温度?我不明白。太大了。但如果彗星只是一个飞行的雪球,我喜欢。这很有道理。我们能很快看到陨石吗?”

“有一个伟大的收藏加州大学洛杉矶分校我告诉她。“在洛杉矶,你叔叔住的地方。成百上千!”

“我们能去看看他们吗?”

我暗自感谢她老师写的那些有见地的参考文章,为我女儿五年级的大脑开辟了一条通往宇宙的道路。随着她的好奇心被唤醒,她的学习热潮将像火箭一样起飞。

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更新:2021年6月21日