教育神経科学

教育神経科学（または神経教育、^[1]心脳教育の一部）は、認知神経科学、発達認知神経科学、教育心理学、教育技術、教育理論、その他の関連分野の研究者を集めて、生物学的プロセスと教育の相互作用を探求する新興の科学分野です。[ 2 ^{] [3] [4] [5]}教育神経科学の研究者は、読解、^[4]数値認知、^[6]注意力とそれに伴う失読症、[7] [8] 算数障害[9] およびADHDなどの障害の神経メカニズムを教育^に関連して^調査します。この領域の研究者は、認知神経科学の基礎的知見を教育技術と結び付けて、数学教育と読書教育のカリキュラム実施に役立てることができます。 教育神経科学の目的は、教育に情報を提供できる、学習と教授に関する新しい学際的な説明を提供する基礎研究と応用研究を生み出すことです。教育神経科学の主な目標は、研究者と教育者との直接対話を通じて、2つの分野の間の溝を埋め、「脳学習産業の仲介者」を回避することです。これらの仲介者は、「神経神話」とその治療法の販売に商業的な利害関係を持っています。^[4]

教育神経科学の可能性は、認知神経科学者と教育者の両方からさまざまなレベルの支持を受けています。デイビス^[10]は、認知の医学モデルは「教育と学習の広い分野では、学習関連の意図的状態が脳活動によって調べられるような形で個人の内部に存在しないことが主な理由で、非常に限られた役割しか果たしていない」と主張しています。一方、ペティトとダンバー^{[11 ] は、教育神経科学は「今日の教育の核心的問題を解決するために最も適切なレベルの分析を提供する」と示唆しています。ハワード・ジョーンズとピカリング[12] は}、このトピックに関する教師と教育者の意見を調査し、彼らは一般的に教育分野での神経科学的発見の利用に熱心であり、これらの発見はカリキュラムの内容よりも教育方法に影響を与える可能性が高いと感じていることがわかりました。研究者の中には、中間的な見解を持つ者もおり、神経科学から教育への直接的なつながりは「行き過ぎ」であると考えている者もいる^{[13]が、認知心理学や教育心理学[14]}などの橋渡し的な学問分野は、教育実践のための神経科学的な基盤を提供できると考えている。しかし、教育と神経科学のつながりはまだその潜在能力を十分に発揮しておらず、第3の研究分野を通じてであれ、新しい神経科学研究パラダイムやプロジェクトの開発を通じてであれ、神経科学研究の成果を教育に実際的に意味のある形で適用する時期が来ているというのが、一般的な見解のようだ。^{[2] [4] [5]}

ハーバート・ウォルバーグやジュネーヴ・ハーテルなどの学者は、教育神経科学の始まりを、感覚器官の科学的研究が進歩し始めた1800年から1850年までの時代までさかのぼります。^{[15]心は脳にあるとする}ガレノスの格言が受け入れられたのはこの時代でした。この時代の反射行動の研究は、意識状態と無意識状態に関する議論を引き起こしました。脳の処理速度や反応時間を研究する精神クロノメトリーもこの時代に始まり、精神活動の時間的順序に関する疑問を推測するために使用されました。1800年代後半までに、これらすべての発展は「新しい心理学」として分類されました。^[15]

教育神経科学の発展における初期のマイルストーンは、1839年にネブラスカ大学で教育心理学のコースが開設されたことです。^{[15] [16]} 1886年までに、同様のコースがニューヨーク州立大学オスウィーゴ校、アイオワ大学師範学校、インディアナ大学教育学部で開設されました。^[15] 1895年にはネブラスカ大学で教育心理学の教授職が設立されました。^{[15] [16]} 1900年代までに、学部教育心理学コースの内容をめぐって教育学部間の論争が高まりました。 （教育神経科学の定義についての専門家間の意見の相違は、常にこの分野の一部であり、今日まで続いている。）^[15]この分野をどのように定義すべきかについての議論にもかかわらず、アメリカの心理学者ウィリアム・ジェームズ、エドワード・ソーンダイク、ジェームズ・マッキーン・キャッテルが1900年代初頭のこの分野の発展に重要な役割を果たしたことについては広く合意されている。^{[15]教育神経科学の分野にとってもう1つの画期的な出来事は、1910年に}Journal of Educational Psychologyの創刊号が出版されたことである。^{[15]それ以来、哲学的および科学的運動（}認知理論など）がこの分野の発展に影響を与えてきた。この分野が成熟するにつれて、教育改革の時期には政策形成に役割を果たしてきた。^[15]

教育神経科学の出現は、科学的研究を教育の場で実際に応用できる新しい学問の必要性から生まれました。「心、脳、教育」というより広い分野について、カート・フィッシャーは「従来のモデルは機能しないでしょう。研究者が学校でデータを収集し、そのデータとその結果得られた研究論文を教育者に提供するだけでは不十分です」と述べています^[17]。この方法では、教師と学習者が適切な研究方法と質問の形成に貢献できないためです。

認知心理学と神経科学における学習は、個々の人間や他の種が、周囲の自然界や社会界から有用な情報を引き出すためにどのように進化してきたかに焦点を当ててきました。 ^[18]対照的に、教育、特に現代の正式な教育は、学習者が自力で習得することは期待できない世界の記述と説明に焦点を当てています。このように、科学的な意味での学習と教育的な意味での学習は、補完的な概念として見ることができます。これにより、認知神経科学が教育学習の現実世界の実践的な要件に適応するという新たな課題が生じます。逆に、神経科学は、学習者の現在の状態（脳の状態、遺伝子の状態、ホルモンの状態など）の新しい特徴付けを提供し、学習と教育に関連する可能性があるため、教育に新たな課題をもたらします。脳の構造と活動を含む学習と教育の効果の新しい尺度を提供することで、さまざまなタイプの学習方法と達成を区別することができます。たとえば、神経科学の研究では、数学における暗記による学習と概念理解による学習をすでに区別できます。^[19]

米国科学アカデミーは重要な報告書を発表し、「神経科学は、研究情報が教育者に提供される形態について批判的に考える時期が来ているところまで進歩しており、研究結果が実践に適したものであり、そうでないものを特定することが重要である」と強調した。^[20]

ロンドンの「教育神経科学センター」の研究者、ブレイクモアとフリスは、著書『学習する脳』の中で、教育神経科学に関する多くの理論を生み出した人間の脳の発達神経生理学について概説しています。 ^[21]教育と神経科学のつながりを支える基本的な柱の1つは、脳の学習能力です。神経科学は、初期の脳の発達と、これらの脳の変化が学習プロセスにどのように関係するかについての理解を深めています。

脳内のニューロンのほぼすべては出生前、妊娠の最初の 3 か月間に生成され、新生児の脳のニューロンの数は成人と同程度です。必要数よりもはるかに多くのニューロンが形成され、他のニューロンと活発な接続を形成するものだけが生き残ります。生後 1 年目には、乳児の脳は急速な発達段階を迎えます。この段階では、ニューロン間に過剰な数の接続が形成され、その後に続くシナプス刈り込みのプロセスを通じて、これらの過剰な接続の多くが削減される必要があります。この刈り込みプロセスは、脳細胞間の接続が早期に急速に成長するのと同じくらい重要な発達段階です。ニューロン間に大量の接続が形成されるプロセスは、シナプス形成と呼ばれます。視覚と聴覚 (視覚皮質と聴覚皮質) では、初期のシナプス形成が広範囲にわたります。接続の密度は、4 ～ 12 か月の間に成人レベルの約 150% でピークに達し、その後、接続は広範囲に刈り込まれます。視覚皮質のシナプス密度は、2 ～ 4 年の間に成人レベルに戻ります。前頭前野（計画や推論の基盤となると考えられている）などの他の領域では、密度の増加はより緩やかで、1 年後にピークに達します。密度が成人レベルに低下するには、さらに少なくとも 10 ～ 20 年かかります。そのため、思春期でも前頭領域の脳は著しく発達します。脳の代謝（シナプス機能のおおよその指標であるグルコースの取り込み）も、幼少期は成人レベルを上回っています。グルコースの取り込みは、4 ～ 5 歳頃に成人レベルの約 150% でピークに達します。10 歳頃までに、ほとんどの皮質領域で脳の代謝が成人レベルまで低下します。脳の発達は、シナプス形成の急増、密度のピーク、そしてシナプスの再配置と安定化で構成されます。これは、脳の領域によって異なる時期に異なる速度で発生します。これは、異なるタイプの知識の発達に対して異なる感受性期間がある可能性があることを示唆しています。早期脳発達に関する神経科学の研究は、米国や英国を含む多くの国で、3 歳以下の子供に対する政府の教育政策に情報を提供してきました。これらの政策は、保育園や幼稚園時代の子供たちの環境を豊かにし、幼い脳の学習能力を最大限に引き出すと考えられる刺激や経験に子供たちをさらすことに重点を置いています。

教育神経科学を生産的な研究分野として確立しようとする研究者は増えていますが、神経科学と教育の分野間の実践的な連携の可能性や、神経科学の研究が教育者に本当に何かを提供できるのかどうかについては、いまだ議論が続いています。

ダニエル・ウィリンガム^[22]は、「神経科学が教育理論と実践に有益であるかどうかは議論の余地がない。議論の余地はあった」と述べている。彼は、行動研究だけでは、発達性失読症が主に視覚起源の障害なのか音韻起源の障害なのかを判断するのに決定的ではなかったという事実に注目している。神経画像研究により、失読症の子供は音韻処理をサポートすることが知られている脳領域の活性化が低下していることが明らかになり、^[23]失読症の音韻理論に対する行動的証拠が裏付けられた。

ジョン・ブルーアー^[13]は、神経科学と教育のつながりは、両者を結びつける第3の研究分野がなければ本質的に不可能であると示唆しているが、他の研究者はこの見解は悲観的すぎると感じている。ウシャ・ゴスワミ^[24]は、基礎神経科学と教育の間にさらに多くの橋を架ける必要があり、いわゆる神経神話（下記参照）を解体する必要があることを認めながらも、認知発達神経科学はすでに教育に役立ついくつかの発見をしており、発達を評価するために使用できる「神経マーカー」の発見にもつながっていると示唆している。言い換えれば、神経活動または構造のマイルストーンが確立されており、それと比較して個人の発達を評価することができるようになっている。

例えば、事象関連電位（ERP）の研究では、意味処理（例：N400）、音声処理（例：ミスマッチ陰性）、統語処理（例：P600）のマーカーを含む言語処理の神経特性がいくつか明らかにされている。ゴスワミ^[24]は、これらのパラメータを現在では子供に対して縦断的に調査することができ、特定の変化パターンは特定の発達障害を示している可能性があると指摘している。さらに、集中的な教育介入に対するこれらの神経マーカーの反応は、介入の有効性の尺度として使用できる可能性がある。ゴスワミなどの研究者は、認知神経科学は教育にさまざまな刺激的な可能性をもたらす可能性があると主張している。特殊教育の場合、これには特別な教育ニーズの早期診断、学習に対するさまざまな種類の教育的入力の効果の監視と比較、学習における個人差の理解の深化、および学習者に合わせた入力の最適な方法などが含まれる。^[24]

^{ゴスワミ[24]}が強調した神経イメージングの潜在的な応用は、学習障害における発達の遅れと非定型的発達の区別である。例えば、失読症の子供は、通常の読者とは全く異なる方法で読書機能を発達させているのか、それとも同じ軌道に沿って発達しているが、時間がかかるだけなのか。確かに、特定の言語障害や失読症の子供では、言語システムの発達が遅れているのではなく、本質的に異なることを示唆する証拠がすでに存在している。^{[25] [26]}しかし、自閉症などの障害では、脳の発達が質的に異なり、「心の理論」に関連する脳領域の発達が欠如している可能性がある。^[27]

ゴスワミ^[24]はまた、一連のバランス運動を通して読解力を向上させることを目的とした小脳欠損仮説に基づく運動ベースのプログラムであるDoreなどの特定のトレーニングプログラムの影響を評価するために神経画像を使用できると示唆している。一部の脳画像研究では、的を絞った教育的介入を受けたディスレクシアの子供の場合、脳の活性化パターンが読解障害のない人のパターンに近づき始め、さらに他の脳領域が補償メカニズムとして機能していることが示され始めている。^{[28] [29]}このような発見は、ディスレクシアの子供が行動の改善を示したとしても、書かれた情報を処理する神経的および認知的メカニズムは依然として異なる可能性があることを教育者が理解するのに役立つ可能性があり、これはこれらの子供の継続的な指導に実用的な意味を持つ可能性がある。^[30]

神経科学の研究は、学習障害の「神経マーカー」を明らかにする能力があることを実証しており、最も顕著なのは失読症の場合です。脳波研究では、失読症のリスクがある人間の乳児（つまり、近親者に失読症の人がいる乳児）は、言語の意味内容を理解できるようになる前であっても、発話音の変化に対して非定型的な神経反応を示すことが明らかになっています。^[31]このような研究は、潜在的な学習障害の早期発見を可能にするだけでなく、行動研究では得られない方法で失読症の音韻仮説をさらに裏付けています。

多くの研究者は、教育と神経科学の融合に関して慎重な楽観主義を主張しており、両者の間の溝を埋めるためには新しい実験パラダイムの開発が必要であり、これらの新しいパラダイムは、神経科学と教育の関係をさまざまな分析レベル（神経、認知、行動）にわたって捉えるように設計されるべきだと考えています。^[30]

人間の言語は心の独特な機能であり^[32]、口頭および書き言葉を理解し、生み出す能力は学業の達成と学業成績の基礎となる。^[33]口頭言語に困難を抱える子どもは、教育政策と実践にとって重大な課題を提起する。^[34]国家戦略、「すべての子どもが話す人」（2008 年）。困難は小学校時代も続く可能性が高く^[35]、口頭言語の中核的欠陥に加えて、子どもは読み書き^[36]や計算^[37]、行動や仲間関係に問題を抱える。^[38]これらの困難に対処するには、早期に特定して介入するとともに、学習環境が非定型言語発達をサポートできる方法を特定することが不可欠である。^[34]言語および発話のニーズを治療しないと、個人と国家経済の両方に多大なコストがかかる（ICAN、2006 年）。

過去 10 年間で、音声、単語、文レベルでの幼児の言語処理を調べる神経科学研究が大幅に増加しました。^[39]言語のすべてのレベルの神経基質が発達の早い段階で特定できることは明らかです。同時に、介入研究では、脳が言語処理の可塑性を保持する方法が実証されています。聴覚言語処理プログラムによる集中的な矯正は、左側頭頭頂皮質と下前頭回の機能的変化を伴います。^[29]ただし、これらの結果が話し言葉と書き言葉にどの程度一般化されるかは議論されています。^[40]

言語障害のある子どもの教育ニーズを満たすことと神経科学研究の知見との関係はまだ確立されていない。進歩のための具体的な方法の1つは、学習環境での実践に重要な問題に取り組むために神経科学的方法を使用することである。たとえば、言語スキルが単一の共通特性に起因する範囲、およびそのような特性が発達を通じて一貫しているかどうかは、議論の余地がある。^[41]しかし、脳活動を直接評価することで、これらの議論に情報を提供することができる。^[42]言語システムのサブコンポーネントと、これらが時間の経過とともに変化する方法を詳細に理解することは、必然的に教育実践に影響を与える可能性がある。

数学的スキルは国家経済だけでなく個人の人生にとっても重要である。計算能力が低いと逮捕、鬱病、身体疾患、失業の可能性が高まる。^[43]計算能力が低い主な原因の 1 つは、算数障害と呼ばれる先天性疾患である。精神資本と幸福に関する Foresight レポートでは、「発達性算数障害は、注目度は低いが影響が大きいため、優先順位を上げる必要がある。算数障害は算数能力に関連しており、4～7% の子供が罹患している。失読症よりも注目度ははるかに低いが、大きな影響を与える可能性がある。生涯収入が 114,000 ポンド減少し、GCSE (A*～C) を 5 つ以上取得する確率が 7～20 パーセントポイント減少する可能性がある。家庭と学校への介入がプロジェクトによって再び特定された。また、技術的な介入も非常に有望であり、個別の指導と支援を提供するが、さらに開発が必要である。」と述べている。 （エグゼクティブサマリー、セクション5.3）典型的な数学的発達と非典型的な数学的発達を理解することは、主流の数学カリキュラムの設計と、学習についていけない生徒の支援の両方にとって重要な基礎となります。^[44]過去10年間で、単純な数字処理のための脳のシステムが特定され^{、[45] [46]}その発達を明らかにする子供の脳の研究がいくつか行われました。^[9]

ますます多くの証拠が収束し、算数障害は、集合内の物体の数や集合に対する演算が数に及ぼす影響を表す遺伝的中核システムの欠陥と、これらの能力を支える神経システムの欠陥が原因である可能性を示唆している。 [ ^{47 ]}この中核欠陥は、集合を列挙したり、集合を大きさで順序付けたりする学習者の能力に影響を及ぼし、その結果、算数の理解が非常に困難になり、算数の事実に意味のある構造を与えることが非常に困難になる。双子^[48]と家族^[49]の研究は、算数障害が遺伝性が高いこと、およびターナー症候群などの遺伝的異常がX染色体の遺伝子の重要な役割を示唆していることを示唆している。^[50]

算数障害は数感覚の中核的欠陥によって引き起こされるというこの説は、失読症は音韻処理の中核的欠陥によるという理論に類似している。科学の進歩という点でこれらの類似点があるにもかかわらず、算数障害に対する一般の認識は失読症に対する認識よりはるかに低い。英国の主席科学顧問であるジョン・ベディントンは、「発達性算数障害は現在、失読症の貧しい親戚であり、一般の認識ははるかに低い。しかし、算数障害の影響は少なくとも失読症の場合と同じくらい深刻である」と指摘している。^[51]

神経科学を数学的処理の理解に応用することで、初期の認知理論を超える理解がすでに得られている。認知神経科学の研究では、動物や乳児、成人に存在し、数とその関係に関する基本的な知識を司る生来の「数感覚」システムの存在が明らかになっている。このシステムは、脳の各半球の頭頂葉に位置している。^{[45] [52]}この頭頂葉システムは、基本的な数値タスクの実行中に子供と成人で活発に働くが、^{[53] [54]}発達の過程でより特殊化していくようである。さらに、数学的学習障害（算数障害）のある子供は、基本的な数値タスクの実行中に、通常発達している子供よりもこの領域の活性化が弱い。^[9]これらの結果は、神経画像化によって、2 つの数の比較と算数の学習など、基本的な認知機能とより高度な学習との関連に関する重要な情報が得られることを示している。

この基本的な数感覚に加えて、数値情報は言語システムで口頭で保存することができ、神経科学の研究では、このシステムが脳レベルで数感覚システムとは質的に異なることが明らかになり始めています。^[55]このシステムは、曜日、月、さらには詩など、よく学習された他の口頭シーケンスに関する情報も保存し、数値処理については、計数と九九の学習をサポートしています。多くの算数の問題は過度に学習されているため、口頭事実として保存されますが、他のより複雑な問題は、何らかの形の視空間メンタルイメージを必要とします。^[56]これらの算数スキルのサブセットが異なる脳メカニズムによってサポートされていることを示すことで、算数の熟練度を獲得するために必要な学習プロセスをより深く理解する機会が得られます。

数学学習障害の神経画像研究はまだまれですが、算数障害は神経科学研究者の関心が高まっている分野です。数学的パフォーマンスのさまざまな要素に寄与する神経メカニズムが異なるため、算数障害のある子供は脳レベルでさまざまな異常パターンを示す可能性があります。たとえば、算数障害のある子供の多くは失読症も患っており、失読症のある子供は数学をサポートする言語ネットワークのさまざまな活性化を示す可能性がありますが、算数障害のみの子供は頭頂部の数感覚システムの障害を示す可能性があります。実際、算数障害のある子供を対象に行われた数少ない研究では、脳レベルでの数感覚システムの障害のみが示されています。^{[9] [57]}

このような証拠は、算数障害は脳レベルの数感覚の欠陥によって引き起こされると考える研究者と、この障害は数感覚情報にアクセスするために数字記号を使用する際の問題に起因すると考える研究者との間の理論的議論に貢献し始めている。明確に検証可能な仮説を生み出す算数障害の理論モデルが継続的に開発されることにより、数学学習障害とその神経相関との関連を調査する研究の発展が急速に進むはずである。^[22]

過去10年間で、人生のあらゆる側面で成功するために感情的な能力や特性が果たす役割に対する関心が爆発的に高まっています。感情的知性（EI）^[58]の概念は広く認知され、精神資本と幸福に関するフォーサイトレポートでも取り上げられています。EIは従来の認知的知性よりも重要であり、より簡単に高めることができるという影響力のある主張をする人もいます。^[59]体系的な研究はまだこれらの主張を裏付ける十分な根拠を提供していませんが、EIは学業の成功と関連していることが判明しており^{[4] [60]}、学業不振や社会的排除のリスクがあるグループにとって特に重要である可能性があるという証拠もあります。根拠が弱いにもかかわらず、普遍的なサービス、予防、早期介入への投資の結果として、特に学校において、子どもや若者の社会的・情緒的能力、精神的健康、心理的幸福を促進することに重点が置かれてきました^[61]（例：英国の学習の社会的・情緒的側面（SEAL）プロジェクト[DfES、2005、2007]）。

通常発達する子どもの感情認識の神経基盤^[62]は研究されてきたが、感情を異なる​​方法で処理する非定型発達児に関する神経画像研究はほとんど行われていない。^[4]これらの非定型発達集団では男性が過剰に代表されることが多く、EI指標と感情処理のほとんどの領域の両方で女性の優位性が報告されている。顔の表情の処理における女性の優位性は、脳の成熟と社会的相互作用の両方を考慮した統合的な説明によって最もよく説明されると思われる。^[63]

子どもの前頭葉の脳損傷は社会的行動に影響を及ぼし、社会的受容、承認、拒絶に対する鈍感さを引き起こします。^[64]これらの脳領域は、恥ずかしさ、同情、嫉妬などの社会的感情を処理します。さらに、このような損傷は、現実世界の状況における認知的および社会的意思決定を損ないます。 ^{[57] [65]}これは、社会的および文化的要因が認知学習と意思決定に重要であるというヴィゴツキーの見解を支持しています。この見解は、神経科学的観点と社会構成主義的観点を統合することの重要性を強調しており、この場合は、転移学習に対する感情の影響を調べることです。^[66]

しかし、発達科学と神経科学を統合して、意識と共感の発達についてより完全な理解を生み出そうとする試みには、現在多くのギャップがある。^[67]教育研究は、生徒の感情の正確な自己報告に依存しているが、これは、典型的な成人の 10% に見られる感情の特定と説明の困難である失感情症の生徒など、一部の生徒には不可能な場合がある。感情認識は、神経画像法^[68]を使用して測定することができ、感情認識の異なるレベルは、扁桃体、前島皮質、内側前頭前野の異なる活動に関連していることが示されている。小児期および青年期の脳の発達に関する研究では、これらの領域が大規模な構造変化を起こすことが示されている。^[69]したがって、学齢期の子供や若者が自分の感情を認識する程度は、この期間を通じて異なる可能性があり、それが教室での行動や、特定の教授スタイルやカリキュラムアプローチが効果的である範囲に重要な影響を与える可能性がある。

神経画像研究は、子供の社会的行動障害の理解にも役立ち始めています。たとえば、子供の冷淡で非情緒的な特性は、教師にとって特に扱いが難しい問題であり、特に深刻な行動障害の形態を表しています。ジョーンズら (2009) ^{[70] は}、冷淡で非情緒的な特性を持つ子供は、恐怖の表情に反応して右扁桃体の脳の活性化が低いことを示し、このタイプの感情障害の神経相関が発達の早い段階に存在することを示唆しています。

ロンドンの教育神経科学センターの研究者は、脳内で社会的認知がどのように発達するかを調査する研究機関の発展に尽力してきました。特に、「学習脳」の共著者であるサラ・ジェーン・ブレイクモアは、思春期の社会的認知に関連する脳の発達に関する影響力のある研究を発表しました。彼女の研究は、感情処理に関連する脳領域の活動が思春期に重大な機能的変化を起こすことを示唆しています。^[71]

注意とは、感覚環境の特定の側面に集中し、他の側面を相対的に排除できるようにする脳のメカニズムを指します。注意は「トップダウン」方式で感覚処理を調整します。特定の物や人物に選択的注意を長時間維持することは、明らかに教室の重要な基礎スキルです。注意はADHDで障害される主要な認知スキルであり、その結果、タスクを完了したり、細部に注意を払ったりすることが困難になります。^[72]注意の側面は、反社会的行動や行為障害を示す子供にも非典型的である可能性があります。基礎神経科学の観点から、最近の証拠は、注意スキルが早期介入とトレーニングに最もよく反応する人間の脳機能の1つである可能性があることを示唆しています（例：^[73]）。

さらに、神経構成主義の観点からは、注意力は、子供がさらなる学習のために環境の特定の側面を積極的に選択できる重要なメカニズムです。実行機能には、不要な情報や反応を抑制する能力、一連の精神的なステップや行動を事前に計画する能力、タスクに関連する変化する情報を短時間保持する能力（作業記憶）が含まれます。^[74]注意力と同様に、実行機能能力は、教育的文脈で領域固有の知識とスキルを習得するための重要なプラットフォームを提供します。さらに、最近の研究では、就学前の実行スキルのトレーニングが早期の不合格を防ぐ可能性があることが示されています。^{[75] [76]} ADHD、反社会的行動、素行障害、自閉症の子供はすべて、実行機能の非定型パターンを示す可能性があります。基礎神経科学研究では、成人の前頭前野を含む実行機能に関与する主要な脳構造と回路が特定されています。しかし、この回路の発達、および実行機能の個人差の遺伝的および神経的基礎を理解するには、まだ多くの研究が必要です。^[77]フォーサイトメンタルキャピタルアンドウェルビーイングプロジェクトは、学習障害の将来の課題における注意力と実行機能スキルの重要性を具体的に特定し、強調しています（「学習障害：将来の課題」のセクション2.2.4および2.4）。

神経科学は教育に有意義な貢献をすることができ、教育神経科学の研究分野を確立する可能性があると信じる多くの人々の楽観的な見方にもかかわらず、一部の研究者は、2つの分野の違いが大きすぎて、実際に意味のある方法で直接結び付けることは不可能だと考えています。1997年にジョン・ブルーアーは「神経科学と教育の議論」と呼ばれるものに対する主要な批判を発表しました。^[13]

ブルーアーが定義する「神経科学と教育の議論」は、発達神経生物学における 3 つの主要な発見に由来しています。

1. 幼児期は、脳内のシナプスの数が急速に増加（シナプス形成）する時期であり、この増加の後には剪定期が続きます。
2. 発達中の脳が特定の感覚や運動能力を発達させるのに最適な、いわゆる経験依存の臨界期があります。
3. 刺激に富んだ環境はシナプス形成を促進します。重要な論点は、シナプスが過剰に成長し、脳の活動がピークに達する幼少期に、子どもはより多くのことを学ぶことができるということです。

神経生物学によって得られた脳の早期発達に関する知識は、教育に関するさまざまな議論の裏付けとして利用されてきた。たとえば、幼い脳の適応力と学習能力の高さから、どんな科目でも知的に誠実な形で幼児に教えることができるという考えがある。^[78]また、特定のスキルや知識セットを習得するための臨界期が存在するという考えは、動物実験において、発達中の脳が特定の感覚入力を奪われると、それらの入力を処理する脳領域が発達の後半で十分に発達せず、「その機会を逃すと、ハンディキャップを抱えてプレーすることになる」という事実に訴えるものである。^[79]

ブルーアーが神経科学と教育を支持する報告書に対して主張する主な論点の 1 つは、実際の神経科学の証拠が欠如していることです。『Years of Promise: A Comprehensive Learning Strategy for America's Children』（ニューヨークのカーネギー財団、1996 年）などの報告書では、認知心理学と行動心理学の研究を多数引用していますが、脳に関する研究はほんのわずかで、学習における脳の役割に関して劇的な推論を引き出しています。

ブルーアーは、行動科学は教育政策を策定する基礎を提供できるが、神経科学とのつながりは「あまりにも遠い」ものであり、神経科学を教育に応用することの限界は神経科学の知識自体の限界に起因すると主張している。ブルーアーは、神経科学と教育の議論の 3 つの主要な信条に関する現在の知識の限界を論じることで、自身の批判を裏付けている。「神経神話」を参照。

もう 1 つの問題は、画像化方法の空間解像度と、学習プロセスの根底にあるとされるシナプス変化の空間解像度の不一致です。同様の問題は、時間解像度に関しても当てはまります。このため、認知スキルのサブコンポーネントを脳機能に関連付けることが困難になります。ただし、Bruer の意見では、教育神経科学の議論の主な欠陥は、シナプス レベルで起こることを高次の学習と指導に関連付けようとしていることです。「心、脳、教育」という用語は、教育と神経科学を直接結び付けることができない場合は、既存の 2 つのつながりを利用して教育に情報を提供できるという考えを暗示しています。これらは、認知心理学と教育、および認知心理学と神経科学のつながりです。

ブルーアーは、現在の神経科学は教育者に実践的なレベルでほとんど何も提供できないと主張している。一方、認知科学は学習と教育の応用科学の発展の基礎として役立つ可能性がある。他の研究者は、ブルーアーが提案した認知心理学に代わる橋渡しを提案している。^[13]メイソン^[14]は、教育と神経科学の間のギャップは教育心理学によって最もうまく埋められると示唆しており、彼女はこれを「学生の学習やその他の教育現象の記述的、解釈的、および規範的なモデルの開発」に関係するものと概説している。

ウィリンガムは、神経科学が教育の実践と理論に貢献する可能性はすでに疑いの余地がないと主張している^[22]が、2つの分野を効果的に融合させるために克服しなければならない3つの課題を強調している。

目標の問題: ウィリンガムは、教育はいわゆる「人工科学」であり、この場合、一連の教育戦略と教材である「人工物」の構築を目指すものであると示唆しています。一方、神経科学はいわゆる「自然科学」であり、神経構造と機能を説明する自然原理の発見に関係しています。この違いは、教育によって設定された目標の中には、子供の性格や美的感覚の形成など、神経科学の研究を使用して答えることがまったく不可能なものがあることを意味します。

垂直問題: 分析のレベル: ウィリンガムは、神経科学者が採用する分析の最高レベルは、脳の構造と活動を認知機能にマッピングすること、または認知機能の相互作用 (つまり、感情が学習に与える影響) であると示唆しています。神経科学の研究では、これらの機能は単純化のために個別に研究されており、機能的相互作用の膨大な構成全体を含む神経系全体が全体として機能することは考慮されていません。一方、教育者にとって、分析の最低レベルは 1 人の子供の心であり、レベルは教室、近所、国などを組み込むように増加します。

したがって、文脈が本質的に重要な分野に、単一の認知要因に関する研究を単独で持ち込むと、固有の困難が生じます。たとえば、研究室では暗記学習が学習を向上させることが示されていますが、教師は子供の意欲への影響を考慮せずにその戦略を実行することはできません。逆に、神経科学者が研究環境でそのような相互作用を特徴付けることは困難です。

水平的問題：研究結果の翻訳：教育理論とデータはほぼ例外なく行動に関するものですが、神経科学研究からの結果はさまざまな形（電気的、化学的、空間的、時間的など）をとることができます。神経科学から教育に取り入れられる最も一般的なデータの形は、脳の活性化と認知機能の空間マッピングです。Willingham（2009）は、そのような空間情報を教育理論に適用することの難しさを指摘しています。特定の脳領域が教育に関連する認知機能をサポートしていることがわかっている場合、その情報を使って実際に何ができるのでしょうか。Willinghamは、この「水平的問題」は、豊富な行動データと理論がすでに存在している場合にのみ解決できると示唆し、^[80]そのような方法はすでに失読症のサブタイプを特定することに成功していると指摘しています（例：^{[81] [82]}）。

ウィリンガムは、神経科学と教育の融合を成功させるには、両分野がお互いに現実的な期待を持つことが重要だと示唆しています。たとえば、教育者は、神経科学が教育実践に対する規範的な答え、神経科学的方法と相容れない教育目標に対する答え (たとえば、美的訓練)、または個人レベルを超えたレベルの分析を提供すると期待すべきではありません。最後に、神経科学は、人の読み方など、きめ細かいレベルの分析で特定の問題に的を絞った場合にのみ教育者にとって有用であり、これらのデータは、十分に発達した行動理論のコンテキストでのみ有用であるとウィリンガムは示唆しています。

^{Katzir & Pareblagoev [30]}などの他の研究者は、現状の神経イメージング方法論は主に「減算法」に依存しているため、高次認知機能の検査には適していない可能性があると指摘しています。この方法では、単純な制御タスク中の脳活動が「高次」認知タスク中の脳活動から減算され、関心のある機能に特に関連する活性化が残ります。Katzir & Pareblagoev は、この方法は知覚、視覚、触覚などの低次処理の検査には非常に適しているかもしれませんが、読解や推論の理解などの高次処理に効果的な制御タスクを設計することは非常に難しいと示唆しています。そのため、一部の研究者^{[83] [84]}は、機能イメージング技術は高次処理の測定に最適ではない可能性があると主張しています。Katzir & Pareblagoev は、これは技術自体の欠陥ではなく、実験の設計と結果を解釈する能力の欠陥である可能性があると示唆しています。著者らは、行動データがすでに十分に理解されており、強力な理論的枠組みが存在するスキャナーで実験的手段を使用することを提唱しています。

ヴァルマ、マッキャンリス、シュワルツによる教育神経科学論争に関する最近のレビュー^[85]では、この分野が直面している科学的な課題と実践的な課題に分けられた8つの主要な課題に焦点を当て、それらの課題を機会に変えようと試みています。

方法: 神経科学の方法は人工的な環境を作り出すため、教室の状況に関する有用な情報を提供することができない。さらに、神経科学が教育の実践に大きな影響を与え始めると、状況変数が軽視され、教育上の問題に対する解決策が指導的というよりは主に生物学的なものになるかもしれないという懸念がある。しかし、Varmaらは、新しい実験パラダイムによって、異なる学習手順に伴う脳の活性化などの状況を調査する機会が生まれ^[86]、神経イメージングによって、反応時間や行動の測​​定だけでは把握できない戦略的/メカニズム的な発達の変化を調べることもできると主張している。さらに、Varmaらは、文化的変数の影響は脳イメージングを使用して調査できることを示す最近の研究(例^[87] )を引用し、その結果を使用して教室の実践への影響を導き出している。

データ: 基本的な認知機能をサポートする脳の領域を知っても、その機能の指示をどのように設計するかについては何もわかりません。しかし、Varma らは、神経科学は行動を行動レベルでは見えない要素に分解することで、認知の新しい分析の機会を提供すると示唆しています。たとえば、異なる算術演算が異なる速度と精度のプロファイルを示すかどうかという問題は、1 つの認知システム内の異なる効率レベルと、異なる認知システムの使用の結果です。

還元主義理論: 神経科学の用語と理論を教育実践に適用することは還元主義であり、教育者にとって実用的ではありません。行動障害を神経科学の用語で再説明しても何も得られません。Varma らは、還元主義は科学を統合するモードであり、神経科学の用語を採用しても教育用語を排除する必要はなく、単に学際的なコミュニケーションと理解の機会を提供するだけだと指摘しています。

哲学: 教育と神経科学は根本的に相容れないものです。なぜなら、教室での行動現象を個々の脳の物理的メカニズムを説明することで説明しようとするのは論理的に間違っているからです。しかし、神経科学は、結果の報告に関して一定の統一性を提供することで、教育のサブフィールド内で使用される異なる理論的構成と用語から生じる教育内の内部対立を解決するのに役立つ可能性があります。

コスト: 神経科学の方法は非常に高価であり、期待される成果はコストを正当化しません。しかし、Varma らは、教育に関連する神経科学は、リソースを奪うのではなく、教育研究への追加資金を引き付ける可能性があると指摘しています。教育神経科学の基本的な主張は、2 つの分野は相互に依存しており、2 つの分野に共同で割り当てられた資金の一部は、共通の質問に向けられるべきであるということです。

タイミング: 神経科学は急速に発展しているものの、健康な脳の非侵襲的研究に関してはまだ比較的初期段階にあるため、教育研究者はより多くのデータが収集され、簡潔な理論にまとめられるまで待つ必要があります。これとは対照的に、Varmaらは、ある程度の成功はすでに明らかであると主張しています。たとえば、失読症矯正プログラムの成功を調査する研究^[88]では、これらのプログラムが読書をサポートする脳ネットワークに与える影響を明らかにすることができました。これは、今度は新しい研究課題の生成につながります。

制御: 教育が神経科学の参入を許せば、理論はますます神経メカニズムの観点から展開され、議論はますます神経画像データに依存するようになる。神経科学は資源を食いつぶし、教育研究は独立性を失う。Varma らは、2 つの分野の間に非対称な関係があると想定する必要はないと主張している。教育は神経科学に影響を与える可能性があり、将来の研究を複雑な認知形態に向け、教育研究者は教育神経科学が素朴な実験や以前の間違いの繰り返しを避けるのを助けることができる。

神経神話: これまで教育に応用された神経科学の発見のほとんどは、基礎研究を教育問題に無責任に外挿した神経神話であることが判明しています。さらに、そのような神経神話は学問の世界から抜け出し、教師、管理者、一般の人々に直接売り込まれています。Varma らは、神経神話の存在は脳機能に対する一般大衆の関心を示していると反論しています。教育神経科学の結果を適切に翻訳し、十分に確立された共同研究を行うことで、神経神話の可能性を減らすことができます。

^{Katzir & Pareblagoev [30]}やCacioppo & Berntson (1992) ^[89]などの研究者は、神経科学が教育に情報を提供するだけでなく、教育研究のアプローチが神経科学研究における新しい実験パラダイムの開発に貢献できると主張している。KatzirとPareblagoev (2006)は、この双方向のコラボレーションをどのように達成できるかのモデルとして、失読症研究の例を示している。この場合、読解プロセスの理論は神経科学研究の設計と解釈の両方を導いてきたが、既存の理論は主に行動研究から開発されたものである。著者らは、教育に関連するタスクに必要なスキルとサブスキルを描写する理論を確立することが、教育神経科学研究が生産的であるための必須要件であると示唆している。さらに、そのような理論は、教育に関連する行動と脳機能との間の経験的にテスト可能なつながりを示唆する必要がある。

ハーバード大学大学院の心と脳と教育プログラムのディレクターであるカート・フィッシャーは、「世の中にこれほど多くのガラクタが存在する理由の1つは、教育と神経科学について十分な知識を持ち、それをまとめられる人が非常に少ないことだ」と述べている。^[90]教育者は神経科学の解釈について他人の専門知識に頼ってきたため、主張が研究の有効な表現か無効な表現かを見極めることができなかった。主要な研究に直接アクセスできないと、教育者は神経科学研究の結果を誤用するリスクがある。^[91]研究を実践に移すためのいわゆる「仲介者」の必要性は、認知神経科学研究の成果の応用が研究自体よりも先行する状況につながっている。

仲介者の必要性をなくすために、一部の研究者は、神経教育者のグループを育成する必要があると示唆している。神経教育者とは、認知神経科学を教育実践に賢明かつ倫理的に導入するための指導を担う、特別に訓練された専門家集団である。神経教育者は、教育に関連するとされる証拠の質を評価し、新たに開発された知識を誰がどのような安全策で活用するのが最適かを評価し、実施された研究結果の予期せぬ結果にどう対処するかという点で、極めて重要な役割を果たすだろう。^[92]

バーンズとフォックス（1998）^[93]は、発達心理学者、教育心理学者、教師は、神経科学研究に関して、一般的に次の4つの傾向のいずれかに当てはまると示唆している。「（1）神経科学研究の結果をすぐに受け入れる（そして時には過剰に解釈する）人々、（2）神経科学的なアプローチを完全に拒否し、神経科学研究の結果を無意味だと考える人々、（3）神経科学研究に馴染みがなく無関心な人々、（4）神経科学の発見を、認知科学と神経科学のさまざまな分野から生まれた発見の全体的なパターンの積極的な一部として慎重に受け入れる人々」。グリーンウッド（2009）^[85]は、教育者が利用できる知識の量が増え、すべての分野で専門家になる能力が低下するにつれて、最も生産的な立場は^[87]で概説された4番目の立場、つまり神経科学の発見を慎重に受け入れ、積極的に協力するという立場になるだろうと示唆している。

ベネットとロルハイザー・ベネット（2001）^[94]は、「教師は教育の芸術における科学を認識し、それに基づいて行動しなければならない」と指摘している。彼らは、教育者は他の方法を認識し、それを実践に取り入れなければならないと示唆している。さらに、ベネットとロルハイザー・ベネットは、特定の知識体系が、教育者が「学習環境の設計」に関する重要な決定を下す際に重要な役割を果たすと示唆している。議論されている知識体系には、多重知能、感情知能、学習スタイル、人間の脳、リスクのある子供、性別などがある。著者が説明しているように、これらおよびその他の分野は、「生徒の学習方法に関する教師の理解を深め、その理解から、リスト内の項目をどのように、いつ選択、統合、実行するかを決定するために設計されたレンズ」にすぎない。^[88]

メイソン^[14]は、神経科学と教育の双方向の建設的な協力の呼びかけを支持しており、それによって神経科学研究が単に教育に適用されるのではなく、神経科学研究の発見が教育理論の制約に利用されることになる。その代わりに、教育は神経科学研究で使用される研究課題の種類や実験パラダイムに影響を与えることになる。メイソンはまた、教室での教育実践が学校の課題のパフォーマンスの感情的基盤に関する教育的問題を生じさせる可能性がある一方で、神経科学はより高次の思考プロセスの脳の基盤を明らかにする可能性があり、それによって学習における感情の役割を理解し、教室での感情的思考に関する新しい研究分野を開くのに役立つ可能性があるという例を挙げている。

「神経神話」という用語は、脳の理解に関するOECD報告書で初めて造られました。^[95]この用語は、科学的発見を教育に関する誤った情報に変換することを指します。OECD報告書では、特に注意すべき3つの神経神話が強調されていますが、ウシャ・ゴスワミなどの研究者によって、他にもいくつかの神経神話が特定されています。

1. 半球の違いは学習の種類の違い（つまり、左脳と右脳）に関係しているという考え方。
2. 脳は特定の「臨界期間」にのみ特定の種類の学習に対して可塑性があり、したがってこれらの領域での学習はこれらの期間に行われなければならないという信念。
3. 効果的な教育的介入はシナプス形成の時期と一致しなければならないという信念。言い換えれば、シナプスが最大限に成長する時期に、子どもの環境を豊かにする必要があるということです。

脳の両半球が異なる方法で学習するという考えは、神経科学研究において実質的に根拠がありません。^[4]この考えは、一部の認知能力が特定の半球に異なって局在しているように見えるという知識から生まれました（たとえば、言語機能は、健康な右利きの人では一般的に左半球の脳領域によってサポートされています）。しかし、神経学的に健康な人の脳の両半球は、膨大な量の繊維接続でつながっています。これまでに神経画像法を使用して調査されたすべての認知能力は、言語や読書を含め、両方の大脳半球に広がる脳領域のネットワークを使用しており、したがって、脳の片側に特有の学習タイプを示す証拠は存在しません。

臨界期とは、動物の幼少期に何らかの特性や技能が急速に発達し、変化を受けやすい時期のことです。臨界期には、技能や特徴が最も容易に習得されます。この時期の可塑性は、経験や環境の影響に最も左右されます。臨界期の 2 つの例として、子供の両眼視力と言語能力の発達が挙げられます。臨界期の神経神話は、認知や学習ではなく、主に視覚系の研究から得られた特定の神経科学研究結果 (上記参照) を過度に拡張したものです。特定の期間に感覚が遮断されると視覚能力の発達が明らかに妨げられる可能性がありますが、これらの期間は臨界期というよりは敏感な時期であり、「臨界期」という用語が示唆するように、学習の機会が必ずしも永久に失われるわけではありません。子供は、言語習得の敏感期に第 2 言語を教えられるなど、特定の種類の環境入力から恩恵を受ける可能性がありますが、これは大人が後になって外国語能力を習得できないことを意味するものではありません。

臨界期という考え方は、主にヒューベルとヴィーゼルの研究に由来する。^[96]臨界期は一般的に過剰なシナプス形成の時期と一致し、シナプスレベルが安定するのとほぼ同時に終了する。シナプス形成のこの期間中、一部の脳領域は特定の一般的な種類の刺激の有無に特に敏感になる。特定のシステム内にも異なる臨界期があり、例えば視覚システムには眼優位性、視力、両眼機能の異なる臨界期がある^[97]。またシステム間でも異なる臨界期があり、例えば視覚システムの臨界期は12歳前後で終了するのに対し、統語獲得の臨界期は16歳前後で終了する。

神経科学者は現在、一般的な認知システムについて単一の臨界期について語るのではなく、脳が最も微妙かつ徐々に形成されうる敏感な期間を認識しています。さらに、臨界期自体も 3 つの段階に分けることができます。最初の段階は急速な変化で、その後に喪失や劣化の可能性がある継続的な発達が続き、最後にシステムが欠乏から回復できる継続的な発達の段階です。

敏感期の存在を示す証拠はあるものの、読み書きや算数などの教育分野など、文化的に伝達される知識体系に敏感期が存在するかどうかはわかっていません。さらに、これらのスキルの習得においてシナプス形成がどのような役割を果たしているかもわかっていません。

環境が豊かになったという議論は、複雑な環境で育ったラットは、厳しい環境で育ったラットよりも迷路課題でより良い成績を収め、シナプス結合が 20～25% 多いという証拠に基づいています。^[98]しかし、これらの環境が豊かになったのは研究室のケージ内であり、野生のラットが経験する刺激の強い環境を再現するにはほど遠いものでした。さらに、新しい環境刺激に反応してこれらの追加の結合が形成されるのは、重要な時期や敏感な時期だけではなく、生涯を通じて起こります。たとえば、熟練したピアニストは、ピアノの音色に特に関連する聴覚皮質の表象が拡大しており、^[99]バイオリニストは左手の指の神経表象が拡大しています。^[100]ロンドンのタクシー運転手でさえ、ロンドンの街路地図を非常に詳細に覚えると、空間表象とナビゲーションを司る脳の部分に拡大した形成が見られます。^[101]これらの結果は、集中的な教育的入力の結果として、たとえそれが成人期にのみ受けたとしても、脳が広範囲の新しい結合を形成できることを示している。グリノーの研究は、脳の可塑性の 2 番目のタイプを示唆しています。シナプス形成と臨界期は経験期待可塑性に関連していますが、複雑な環境におけるシナプスの成長は「経験依存」可塑性に関連しています。このタイプの可塑性は、環境固有の学習に関係しており、語彙など、種のすべてのメンバーに遍在し共通する環境の特徴には関係していません。

経験依存可塑性は、特定の学習と脳の可塑性を潜在的に結び付けるため重要ですが、それは重要な時期だけでなく、生涯を通じて関係します。「経験期待可塑性」^[98]は、感覚システムを微調整するために必要な環境的特徴はどこにでもあり、非常に一般的な性質であることを示唆しています。これらの種類の刺激は、典型的な子供の環境に豊富にあります。したがって、経験期待可塑性は特定の環境内の特定の経験に依存しないため、おもちゃ、幼稚園、または早期育児方針の選択にあまり役立ちません。経験と脳の可塑性のつながりは興味深いものです。学習が脳に影響を与えることは間違いありませんが、この関係は、指導をどのように設計すべきかについての指針を提供しません。

ブルーアー氏はまた、社会経済的価値体系に基づいて環境を豊かにすることの危険性についても警告し、神経科学的な根拠がないにもかかわらず、労働者階級のライフスタイルに関連するものよりも中流階級の追求の方がより豊かなものとして評価される傾向についても警告している。

さらに、教育神経科学アプローチに対する批評家の中には、早期の生理学的脳発達、特にシナプス形成に関する理解を教育理論に適用することの限界を指摘する者もいる。

シナプス形成の研究は主に動物（サルやネコなど）を対象に行われてきました。シナプス密度の測定は集合的な測定であり、同じ脳領域内の異なるタイプのニューロンのシナプス成長率が異なることが知られています [70]。第二に、出生から 3 歳までの「臨界期」は、3 歳で思春期を迎えるアカゲザルの研究から導き出されたもので、人間のシナプス形成期はサルのそれとまったく同じであると想定されています。この神経成長期は実際には思春期まで続くと想定する方が合理的かもしれません。つまり、人間の場合、10 代前半まで続くということです。

シナプス形成が活発な時期は、通常、視覚固定、把握、記号使用、作業記憶などの特定のスキルや認知機能の出現と相関関係にあります。しかし、これらのスキルは、シナプス形成が終了すると考えられている時期を過ぎても発達し続けます。これらのスキルの多くは、シナプス密度が成人レベルに達した後も向上し続けるため、シナプス形成はこれらのスキルの出現に必要である可能性があるが、スキルの継続的な洗練を完全に説明することはできない、としか言えません。^[102]継続的な学習には、他の何らかの形の脳の変化が寄与しているに違いありません。

さらに、シナプス形成と相関関係にあると見られる認知的変化の種類は、視覚、触覚、運動、作業記憶に関するものです。これらは教えられたスキルではなく、将来の学習に役立つ可能性はあるものの、通常は学校教育とは無関係に習得されるスキルです。しかし、これらのスキルがその後の学校学習とどのように関係するかは不明です。シナプス形成が起こること、そしてシナプス形成のパターンが正常な脳機能にとって重要であることはわかっています。しかし、不足しているのは、どのような幼少期の経験が子供の認知能力や教育成果を高める可能性があるかを教育者に伝える神経科学の能力です。

人間が「男性」脳や「女性」脳を持つという考えは、^[103]が自閉症スペクトラム障害を持つ人々の認知パターンの性質を概念化しようとしたときに、認知スタイルを説明するために使用した用語の誤解です。バロン・コーエンは、男性は「システム化」能力（機械的なシステムを理解する能力が優れている）に優れているのに対し、女性は「共感」能力（コミュニケーション能力と他者理解能力が優れている）に優れているため、自閉症は「男性脳」の極端な形態であると考えられると示唆しました。男性と女性の脳が根本的に異なるとか、自閉症の女性は男性の脳を持っているという示唆はありませんでした。

教育の分野でよくある誤解は、個人によって「視覚的」や「運動感覚的」など異なる学習スタイルがあるというものである。多くの人が自分が学びたい方法の好みを述べるが、この仮説が何度も検証されているにもかかわらず、教授法を好みのスタイルに合わせることで学習が改善されるという証拠はない。^{[104] [105]}学習スタイルの使用には、学習者が「分類」され、自分の「学習スタイル」に合わないタイプの学習には向いていないかもしれないと認識するなど、害がある可能性もある^[106] (たとえば、いわゆる視覚学習者は音楽を学びたくないかもしれない)。この証拠がないにもかかわらず、2012 年の研究では、学習スタイルの使用に対する信念が教師の間で広まっていることが示され、^{[107] 2015 年の研究では、}高等教育研究における研究論文の大部分が誤って学習スタイルの使用を支持していることが示された。^[106]

• 脳の10パーセント神話
• 五感の神話
• バイリンガルの認知的利点
• 認知スタイル

• Lee, HW; Juan, CH (2013). 「認知神経科学は教育と学習の理解を深めるために何ができるか？」(PDF) . Journal of Neuroscience and Neuroengineering . 2 (4): 393– 399. doi :10.1166/jnsne.2013.1064.
• Mareschal, D.、Butterworth, B. & Tolmie, A. (2013) 教育神経科学。英国オックスフォード: ワイリー-ブラックウェル。ISBN 978-1-119-97319-5 
• Zull, J. (2002)。脳を変える技術: 学習の生物学を探究することで教育の実践を豊かにする。バージニア州スターリング: Stylus Publishing, LLC
• Busso, Daniel S.; Pollack, Courtney (2014 年 4 月22日)。「取り残される脳はない: 教育における神経科学の議論の影響」(PDF)。学習、メディア、テクノロジー。40 (2): 168– 186。doi :10.1080 / 17439884.2014.908908。S2CID 146467346  。

• OECD: 経済協力開発機構

• BERA – 英国教育研究協会 神経科学と教育に関する特別興味グループ (SIG)
• EARLI 神経科学と教育に関する特別興味グループ (SIG)
• 脳、神経科学、教育（アメリカ教育研究協会の特別利益団体）
• 国際心・脳・教育学会
• ジャン・ピアジェ協会
• 学習と脳に関する会議
• ロンドン スクール – 神経教育センター
• オックスフォード認知神経科学 – 教育フォーラム

• npj 学習科学
• 心と脳と教育ジャーナル
• 神経教育（ジャーナル）