孫定亞，林俊健，李政灝，邵 麒△

(1海軍軍醫(yī)大學基礎醫(yī)學院神經生物學教研室， 上海 200433； △通訊作者)

神經系統(tǒng)是生物體最復雜、最神秘的部分，也是當今生命科學研究的前沿領域[1]。醫(yī)學神經生物學是一門專門講解神經系統(tǒng)基本構成和運行原理以及神經系統(tǒng)疾病發(fā)生、治療原理的課程。醫(yī)學神經生物學的開設，既有助于學員后續(xù)進一步學習神經病學、精神病學等臨床課程，同時有助于學員了解科學前沿、熟悉科研思路和研究方法。在我校醫(yī)學神經生物學的授課要求中，教員既需講解經典理論，又需注重介紹前沿進展；既需闡述神經系統(tǒng)工作的生物學原理，又需結合生物學原理講解在神經系統(tǒng)疾病診治中的應用。同時，醫(yī)學神經生物學的授課內容建立在前期解剖學、生理學等課程的基礎上，有助于學員在新的視角上深入理解已學知識，特別是各學科基礎知識理論在一個系統(tǒng)的綜合運用?？傊t(yī)學神經生物學這門課程對學員由分散到系統(tǒng)、由“記憶”到“運用”地認識知識本身、提高學習能力具有十分重要的意義。

醫(yī)學神經生物學作為一門綜合性課程，教學內容涉及從基礎到臨床多個學科，講解一個功能往往從分子機制一直延伸到臨床應用，許多前沿領域甚至尚無定論，需參閱最新文獻介紹各家學說。教員采用一般的講授式教學往往因內容龐雜，邏輯關系復雜，導致學員難以理解記憶，而采用討論式教學則難以在有限的時間里傳遞出足夠信息，失去了開設這門課程應有的廣度和深度[2,3]。有鑒于此，探索總結一些高效的授課方法對于上好醫(yī)學神經生物學這門課程具有重要意義。在日常教學過程中，筆者總結認為采用“由因到果”的思維方式授課，引導學員抓住本質，進而依照事物間的先后關系、主次關系進行推演認知，可以很好地理清邏輯、抓住重點，取得了較好的授課效果，現(xiàn)就醫(yī)學神經生物學教學中存在的問題、“由因到果”思維在醫(yī)學神經生物學教學中的應用和意義談一些個人的思考和體會。

1 醫(yī)學神經生物學教學中存在的困難

1.1 課程內容相對混雜

醫(yī)學神經生物學是一門綜合性課程，教學內容涉及解剖學、組織學與胚胎學、細胞生物學、生理學等基礎學科，同時與神經病學、精神病學等臨床學科聯(lián)系緊密[4]。教員介紹某一神經功能，如感覺功能，需要包含解剖學的各種感覺的上行傳遞通路、生理學的感覺產生的感受器機制、組織學與胚胎學的感覺系統(tǒng)發(fā)育過程、細胞生物學的電活動的離子通道基礎等生物學基礎內容，相應的感覺障礙性疾病的臨床內容以及神經生物學特色的神經信息的處理和感覺產生的調節(jié)等內容。本門課程的綜合性決定了其課程內容是多學科的融合。如果學員前期基礎不夠扎實，同時教員的講解較零散，其結果將是學員無法形成一個完整的系統(tǒng)認知，最終難以掌握相關內容。

1.2 單次教學層面較多

醫(yī)學神經生物學教學中要求系統(tǒng)、立體地介紹某一神經功能的基礎與臨床。一次典型的授課包括某功能的特征定義、產生機制、調控方式、生理意義、相關疾病診治等內容，涉及生物學現(xiàn)象、機制和臨床應用等多個層面。不同的教學層面內容有各自的講解邏輯和重點內容，具有相對獨立性。如果缺少有效的邏輯聯(lián)系容易被認為是不同的部分，使學員感到教學內容繁多，且缺乏關聯(lián)。如何使多層次的教學內容變得統(tǒng)一，是教學實踐中值得探索的問題。

1.3 教材內容存在不足

醫(yī)學神經生物學是一門新興的前沿學科，許多教學內容尚未研究透徹。而目前使用教材的部分內容仍舊停留在現(xiàn)象和過去的認識，與現(xiàn)有進展有所脫節(jié)。一方面，教員需要引導學員認識到這些局限性，同時結合最新研究進展進行補充甚至更正；另一方面，這些新的內容絕大多數(shù)并不背離神經生物學的原有理論特別是基本理論，教員通過合適的引導可以實現(xiàn)新進展與舊有內容的合理耦連，成為連貫的整體。在新內容的介紹中，既使學員對神經生物學的新進展感到振奮，又不輕視教材中的“舊”理論，這是對教員授課內容組織邏輯的考驗。

1.4 科研思維方式多樣

作為前沿學科和具有拓展性質的課程，醫(yī)學神經生物學課堂教學中對介紹科學發(fā)現(xiàn)過程、培養(yǎng)學員科研思維格外重視[5]。重要的科學發(fā)現(xiàn)往往與科學家不同于常人的思維方式密不可分，一個個充滿奇思妙想的科研事例對于開拓學員的思路、激發(fā)興趣幫助極大。多樣的科研思維雖然對啟發(fā)學員有益，但同時也令學員感到科研發(fā)現(xiàn)具有很強的偶然性或需要極強的天賦，反而亂花迷人眼，失去了甘于寂寞、刻苦不懈的基本科研心態(tài)養(yǎng)成。后人的發(fā)現(xiàn)都是站在前人的肩膀上，科研發(fā)現(xiàn)離不開基于已知理論的邏輯推理演繹過程。教員在授課中將不同的科研實例講述統(tǒng)一到基本的科研思維策略上，對于幫助學員建立扎實、普適的科研思維十分重要。

2 “由因到果”思維在醫(yī)學神經生物學教學中的應用

筆者通過結合醫(yī)學神經生物學中常用的功能講解方式，即核團-細胞-分子三層次講解，探討“由因到果”思維在其中的運用。

2.1 核團層面的因果思維

核團是神經元胞體聚集區(qū)，是大腦特色性的功能結構單位。單個核團大多與某些特定功能高度相關，甚至是主要承擔者，如視交叉上核與晝夜節(jié)律相關，杏仁核與恐懼相關等。在醫(yī)學神經生物學授課過程中，講解某一功能的最淺層次便是相關核團有哪些，執(zhí)行這一功能的核團間的神經環(huán)路是怎樣的。由于高級功能的相關核團往往較多，環(huán)路聯(lián)系復雜，學員難以長久記憶。教員運用因果思維，以核團為“因”，高級功能為“果”，將授課重心聚焦在主要承擔該功能的核心核團上，其他非主要核團通過環(huán)路連接影響該核心核團而具有影響該高級功能的作用。這樣有助于學員認清主次，并具有自主推理能力，特別是高級功能間的相互影響，這種相互影響很大程度上是各自功能承擔核團間存在環(huán)路聯(lián)系。如A核團與X功能高度相關，B核團與Y功能高度相關，B核團通過環(huán)路連接可以影響A核團，便很容易推導出B核團可能影響X功能，而Y功能與X功能間存在聯(lián)系，也就是核團間的聯(lián)系是“因”，功能上的聯(lián)系是“果”。

值得指出的是，核團與特定功能的聯(lián)系不是永久不變的。對于一些經典結論，一般相對穩(wěn)定，但對于一些前沿領域，如精神疾病，可能隨著對某功能的深入研究發(fā)現(xiàn)更重要的相關核團。這要求教員應當時刻關注學科前沿，更新自己的知識庫。

2.2 細胞層面的因果思維

細胞是生物體的基本構成單位，比核團層面更進一步接近生物學真實運行機制。一種類型細胞往往具有特定的功能，明確一個神經信號在細胞間的傳遞過程往往便可確認該信號的下一步作用，即由前一個細胞的“因”到后一個細胞的“果”。如A核團谷氨酸能神經元發(fā)出的神經信號傳遞到B核團的GABA能神經元，再進一步傳遞到C核團，則A核團很可能發(fā)揮了激活B核團，從而抑制C核團的功能。如果學員熟悉神經系統(tǒng)主要的神經元類型和功能模式，便可以推理出核團間的相互作用。此外，一個核團中常擁有多種類型神經元，從細胞層面的因果關系推理，有助于學員理解同一核團通過不同投射對其他核團產生的復雜作用。

同時，細胞層面的因果關系也沒有深入本質，如同一種神經遞質可能因為下游細胞受體類型的不同產生完全相反的作用。我們在授課過程中需要注意這種因果聯(lián)系的局限性，避免引導學員在細胞層面形成固化認識。

2.3 分子層面的因果思維

分子層面是生物體運行機制的最底層，是真正的“因”。分子的功能一旦確定基本是穩(wěn)定的，“由因到果”思維方式在分子層面能真正搭建起神經功能的支柱。如分子層面因果關系是對某一類型神經細胞功能多樣性的最好解釋：A細胞表達X分子，對B細胞和C細胞功能不同是因為后兩種細胞分別表達可以與X分子相互作用的Y分子和Z分子。如果可能，我們應當盡量在分子層面闡釋某一神經功能，由分子層面論證細胞層面，再進一步論證核團層面。這樣不僅真正基于生物學的本質搭建了穩(wěn)定的神經功能理論體系，也有助于學員理解生物學研究者對微觀的重視，深刻認識到分子生物學和細胞生物學作為現(xiàn)代生命科學最基本支柱的意義。

3 “由因到果”思維在醫(yī)學神經生物學教學中的意義

3.1 深化理解

將“由因到果”思維應用于教學，教員在備課中通過系統(tǒng)性重新組織教學內容，抓住根本立足點，步步演繹論證，形成一條因果關聯(lián)明確的主線。這樣將多層次、多學科、多種科研思維方式混雜的神經功能講解變?yōu)樽裱旧窠浬飳W原理、基于分子功能的可推導的認識體系，將對學員深刻、系統(tǒng)理解相關內容十分有益，尤其從分子基礎出發(fā)，直面生物學的本質，達到“還原論”的頂點，可以說真正講透了知識[6]。

3.2 簡化記憶

通過因果關聯(lián)重組知識點，學員只需記憶關鍵節(jié)點便可推理整個知識體系，無疑將極大減少記憶量。同時，有序的因果推理知識體系相較無序的零散知識點集合也更加便于記憶。通過不斷應用相同的推理體系，有助于學員形成習慣性的理解記憶方法，在學習時便注意抓住“因”的部分，主動推理出“果”，學習過程中簡化記憶。此外，對一門課程而言，許多不同神經功能的“因”可能是類似甚至相同的。這樣對整門課程而言，知識記憶量更是極大減少，神經科學不再繁復神秘，而是脈絡清晰、基石分明，這將提高學員學好本門課程的信心。

3.3 培養(yǎng)哲學思維

因果關系是事物間的基本聯(lián)系之一，這種關系在一個相互作用的系統(tǒng)中是理解各個事物角色的關鍵。作為一門擔負著科研思維培養(yǎng)的前沿課程，教員在教學中引導學員運用從現(xiàn)象究問本質、通過因果關聯(lián)化繁為簡、抓住事物主要矛盾等哲學思維理念有助于培養(yǎng)哲學素養(yǎng)，對于其未來從事研究或臨床工作都具有重要意義。哲學理論不是空洞的，而是切實可以指導實踐的普適規(guī)律。授課中有目的地提出、使用哲學理念方法，將有效提高高校教員的授課效率和效果。作為一門綜合性課程和前沿學科，醫(yī)學神經生物學的授課不易做到難易兼顧、新舊兼具。筆者在本文中探討了運用“由因到果”思維整合教學內容，使授課既讓學員容易接受、又可以遵循舊有脈絡延伸到前沿。在實際授課中，運用該方法有效降低了課程內容理解難度和記憶難度，學員反饋良好。優(yōu)化醫(yī)學神經生物學教學策略和方法，提升教學效果，培養(yǎng)更多掌握神經科學知識理念的醫(yī)學和生物學人才，對提高我國神經科學研究水平具有重要意義，值得廣大教員不斷探索。