颅内元宇宙
被θ/β比值标记的觉醒者集合!
突触连接0.3毫秒的延迟中藏着人类五亿年的进化密码
CTB年度新课题第三弹揭晓
1934年柏林夏日的阳光斜照进精神病院实验室,汉斯·伯格医生颤抖的手指抚过示波器荧幕——那些游蛇般的绿色曲线,是人类第一次目睹思维具象化的瞬间。这位执拗的德国医生曾连续十年在颅骨钻孔植入电极,只为验证一个疯狂的猜想:大脑活动会产生电流。当少年患者的alpha波(8-13Hz)终于冲破仪器的噪点,伯格在实验笔记上写下:"这就像在暴风雨中听见蝴蝶振翅。"
这个被学界嗤笑为"读心妄想"的发现,在二十年后戏剧性地拯救了癫痫患者。1947年,加拿大蒙特利尔神经学研究所,彭菲尔德教授用电极刺激暴露的大脑皮层,受试者突然开始哼唱童年歌谣——脑电波与记忆的因果链在此刻显现。那些曾被视为医学废纸的EEG图纸,逐渐拼凑出大脑的电磁地图:δ波(0.5-4Hz)是深度睡眠的涟漪,γ波(30-100Hz)则是灵感迸发的闪电。
技术的进化总伴随着认知的颠覆。当阿波罗11号的宇航员在月球表面安装地震仪时,他们头盔里监测生命体征的EEG模块,正悄然孕育着神经工程学的雏形。1988年,加州大学实验室首次实现用脑电波控制机械臂,瘫痪患者用θ波(4-8Hz)的涟漪喝到了三十年来的第一口水。这个瞬间宣告着:脑波解码已从诊断工具蜕变为延伸人类意志的媒介。
这位倔强的德国医生不会想到,他发明的脑电图机(EEG)在九十年后竟以柔性电子贴片的形式藏进发带,悄然监测着上海中学生的数学课专注度。从需要灌满导电膏的笨重设备,到如今能捕捉单神经元级信号的纳米传感器,人类对脑电波的解码史,恰似一场跨越世纪的神经考古。
晚自习的教室里,总会出现几个笔尖在草稿纸上画圈的学生。他们的手机在抽屉里无声地震动,微博热搜、游戏通知和好友消息轮番轰炸——这种场景在如今的生活中早已司空见惯。神经科学家发现,当代青少年每4.3分钟就会经历一次注意力转移,这种频率正在重塑他们大脑中负责深度思考的额叶-顶叶网络,使得持续专注变得像在流沙中保持平衡般艰难。
在大脑活动监测领域,脑电波信号为认知研究提供了客观观测窗口。现有神经科学研究表明,不同认知任务会引发特征性脑电活动:执行计算推理时前额叶区域可记录到β波段(13-30Hz)能量增强,而视听娱乐状态常伴随θ波段(4-8Hz)活动占比上升。这种神经振荡特征差异已被应用于注意机制研究当中。
教育领域也已开始关注神经科学的潜在应用价值。某家长监测平台数据显示,通过长期认知训练,部分青少年在特定时段注意力维持能力呈现渐进性改善趋势。教学管理者亦在探索如何利用群体生物特征数据优化课程安排,不过相关规律性结论仍需长期观察研究。当科技开始理解大脑的语言,专注力训练不再是反人性的意志对抗,而变成顺应神经节律的喝彩。那些曾被贴上"自制力差"标签的青少年,正在学会用生物反馈技术重建自己的认知,新一代人将借助神经数据在信息洪流中雕刻出深度思考的岛屿。
如果你渴望用技术钥匙打开大脑的黑箱,想要亲手参与构建未来教育的新范式,或是改变自身注意力不够专注的痛点,那么不妨加入这一期的CTB课题吧——基于脑电波系统,探究青少年专注力优化方案
课题介绍
在信息时代,青少年面临的注意力分散问题日益严重,影响学习效率和心理健康。本课题开发一种基于脑电波监测的青少年专注力训练系统,旨在帮助青少年提高专注力和学习效率。
该系统通过佩戴式脑电波监测设备,实时捕捉并分析用户的脑电波活动,从而评估其注意力水平。通过与专门设计的认知训练游戏或任务结合,该系统能够根据用户的实时注意力状态调整任务难度,以此激励和训练用户的专注力。
系统还能提供详尽的反馈报告和改进建议,帮助用户了解自己的专注力变化趋势,并提供针对性的训练方案。此外,该系统的应用也有助于家长和教育者更好地理解青少年的学习和注意力状况,从而采取更有效的教育措施。
●CTB介绍
CTB全称全球青年研究创新论坛,英文名称China Thinks Big,简称CTB,于2012年由哈佛商学院学者和清华大学经管学院学者联合启动。CTB是一个以学术研究和社会实践推动创新的国际级别青年交流平台,同时也是国际级别高中生跨学科挑战项目,旨在通过快速的在线学习,引导高中生对感兴趣的社会问题进行严谨的学术研究,提升他们的学习、认知和思考能力。
CTB自创立以来,已走过10年历程,联合耶鲁、斯坦福、清华、北大等数十所国内外顶级大学教授,以及诺贝尔奖、普利策奖得主与各领域专业学者,向世界范围华人中学生提出研究课题和创新挑战,成为具有世界影响力的华人青少年跨学科挑战项目。
参与CTB竞赛的高中生,不仅能在“背景提升”方面添砖加瓦,更能锻炼创新思维,处理好自己与世界的关系。成功入围全国论坛的小队将获得CTB论坛组委会出具的参与证明,完成CTB Standard Program 或 CTB Guided Program的小队,在提交论文终稿后,将获得完成证明。此外,参与CTB全国论坛、CTB全球论坛的小队,还将额外获得相应证书。
CTB竞赛的成果将入选CTB电子图书馆及论文集电子图书馆,展示本年度所有参与者的学术发现和研究实践成果。电子图书馆中的论文目录和摘要向全体注册用户开放,便于读者与作者进行学术交流探讨。CTB论坛学术委会员将与北大、哈佛等教授学者合作,对论文进行编辑修改,使之符合专业学术论文集出版要求,并每年以纸质版形式出版一册英文版CTB论文集。
在CTB全国论坛和全球论坛上,参与者将作为青年学者代表,与国内外大学教授学者、行业专家、资深从业者进行平等交流探讨,深入了解研究话题在学术领域的前沿发展和行业应用现状,获得更深入的见解、未来研究机会和潜在学术资源。
●CTB重要时间节点参考
全国论坛将邀请所有符合最终投稿论文质量要求的项目出席。对于已经有成熟项目和未发表论文的同学来说,可免费直接投稿已完成的论文。在全国论坛表现优异的项目小队,将受邀参加哈佛全球论坛,走上世界级研究创新舞台。
●CTB的参赛要求是什么
年龄要求:
报名参加CTB的学生必须7-12年级在读,没有绝对年龄要求。7-8年级将参与CTB Junior。 报名后需提供真实身份的实名认证。所有未成年参与者在参加现场全国论坛或全球论坛展示之前,需要得到家长或法定监护人的签字同意,即能参加现场展示。
组队要求:
CTB 2024-2025 论坛的组队要求非常灵活,参与者可以个人参与,提交论文投稿,也可以以不超过10人的小队形式参加,与拥有不同技能点的同学们一起齐心协力,合作完成团队研究和实践。参加CTB,截止至2024年12月2日(报名截止后一周)后,小队成员名单将不能再更换。仅参与投稿的小队,小队成员名单以投稿时登记的信息为准。
语言要求:
CTB论坛不是一个语言挑战,也不是一个演讲活动。我们寻找的是你所使用的语言背后的学术和创新思想。因此,你可以选择自己常用的语言,英语或中文(自选,无评价优劣势),来进行参与。CTB线上任务都为双语展示,也可以双语提交,全国论坛论文投稿接受中文或英文论文。如果你希望入选CTB全球论坛,需要提交英文版项目展示视频,并在入选后完成英文版论文即可。
●CTB竞赛项目类型有哪些?
学术研究类(Research Project)
项目特点:
1、学术价值:针对具有学术价值的课题,进行深入的研究、调研和实验。
2、成果呈现:通过论文的形式,详细记录研究过程、方法和结果,并进行深入的分析和讨论。
3、价值分享:主要价值在于学术层面的分享和积累,鼓励项目具有实际应用价值和实际行动。
提交要求:
论文需包含摘要、背景介绍、研究方法、结果分析、讨论等组成部分。强调学术研究的严谨性和创新性。
创新行动类(Research Project)
项目特点:
1、实践行动:围绕带有某种创新目的的实践行动(如创业、发明、慈善行动等)进行项目设计。
2、学术基础:项目需有一定的学术调研基础,证明行动设计的合理性或效果的卓著性。
3、社会意义:核心价值在于记录重要的行动尝试和此类尝试带来的社会层面意义。
提交要求:
论文需包含摘要、背景介绍、行动方案描述、效果验证、讨论等组成部分。强调实践行动的创新性和社会影响力。
注意:参赛者只能选择学术研究类(Research Project)和创新行动类(Innovation Project)中的一类进行投稿,不能同时投稿两个类别。
CTB规则重温
1、严禁AI代写
禁止任何形式的AI代写行为
2、参与证明获取变简单
只要完成课题申报、项目阶段成果和论文投稿的任意2项项目任务,即可获得(去年需要完成全部项目任务)。
3、学术&创新赛道选择更新
学术&创新赛道选择需要在【项目申报】中确定,后续任务中不再有重新选择项目类型的机会。
4、提交材料变动
提交论文的同时,需要提交论文查重数据结果
5、增加过程材料的提交
学术赛道,需要提交原始数据集and分析过程的数据包;
创新赛道,需要上传实践过程的相关成果文件。
6、研究项目开展步骤有所优化
学术:新增 夯实基础知识模块
创新:新增 用设计思维开启探索之旅
7、评分占比调整
特附去年评分占比: