婴幼儿-大脑发育.doc

`您孩子的大脑 选自1996年2月19日美国NewsWeek 新闻周刊 的“Your Child’s Brain” 《您孩子的大脑》。孩子的大脑发育是一个渐进的过程，无数神经元突触等待着被连接，从而形成意识。前沿研究表明，童年的体验能够促成大脑发育，为音乐、数学、语言及情感发展奠定基础。你抱着自己的小宝宝，他碧蓝的眼睛与家里有明亮花纹的墙纸只有咫尺之遥（他视网膜的一个神经元与大脑的视觉皮层连接在一起）；你用衣夹轻轻触碰他的小手掌，他抓住，再掉落，你又微笑着重新递给他（他手上的神经元与感知皮层的联系得到加强）；他半夜哭闹，你于是给他喂奶，他静静的盯着你看，因为父母弯曲的肘部到他眼睛的距离正是宝宝视觉可以聚焦的距离（大脑中的神经元通过控制情感的环形连接不断发送着电子信号）；你把他抱在腿上，与他交谈（控制听力的神经元便开始了与大脑听觉皮层的其他神经元连接）。此时此刻，你却觉得自己只是在陪孩子玩。孩子刚刚降生时，他的大脑中不过是一团混杂的神经元，他们等待着被连接成精妙的神经意识系统。有些神经元在受精卵中的基因作用下已经形成了连接，包括控制呼吸和心跳，调节体温或产生反射等等。但无数的神经元却只是像未加预载软件的电脑一样，那些无序的大脑网路可能会在某一天被用来创作歌曲，研究微积分，被愤怒激发，或毁于药物沉迷。如果这些神经元得到了应用，就会与其他神经元连接成大脑中网络；如果神经元没有被应用，就可能死亡。正是童年时期的各种体验决定了那些神经元可以应用于连接大脑网络，就好像一个程序员坐在键盘前在奔腾reg;电脑上重新装载软件一样。他每装载得一个电脑程序——就如同孩子的每种早期体验——决定了孩子未来是聪明还是愚钝，自信还是胆小，发音清晰还是口齿不灵。韦恩州立大学儿科神经生物学家Harry Chugani指出，孩子的早期的体验十分重要，“它可以改变一个人的一生。”我们在成年时大脑中有一千亿个神经元形成了连接，每一个神经元同时都和其他成千上万的神经元有着紧密的联系，这样以来，我们的大脑中共有上百万亿个连接点，这比宇宙中的星系还多的连接点赋予了大脑无可比拟的力量。传统观点认为，大脑中的接线图——像我们新房子中的电路图一样，是被受精卵中的基因预先决定了的。然而尽管有几乎一半（大约5万）的基因在某种程度上与中枢神经系统有所关联，但真正参与到组织大脑复杂结构的基因却不是很很多。这就产生了另一种可能：基因也许决定了大脑中神经系统的某些主要连接，但更为精细的神经元连接却不是由基因完成的。依据目前的范例，加利福尼亚柏克莱大学神经生物学家Carla Shatz指出，“大脑神经元网络连接包括两个阶段：早期阶段是不需要体验参与的，而第二阶段则需要体验来实现。”但是，这种神经元连接，在时间上有很大敏感性，大脑的某种能力的发展，敏感期会在不同的时期。所谓的“关键期”，事实上就是自然状态的最敏感时期，这种自然状态从出生以前就开始了，然后一个接一个地出现，随着孩子年龄的增长不断开启和闭合。上世纪70年代，Torsten Wiesel和David Hubel做了一个实验，他们把一只刚出生的小猫的一只眼睛挡住，结果发现控制这只眼睛的视觉神经元在大脑皮层中的连接非常之少，即使之后让小猫的眼睛重见光明，这只眼睛还是盲了。而当他们将此实验应用于成年猫身上时，这种情况却并未发生。于是得出结论：在视网膜引起的视觉神经元在大脑皮层取得连接只有一个很短暂的阶段,小猫视觉发育错过了这一敏感时期。大脑各区域何时成熟决定着它们还有多久的可塑性。感官系统在幼儿发育早期成熟；情感系统成熟于青春期；而大脑额前叶——控制理解力的区域，其发展至少会持续到16岁。这种新的理解包含了双重含义。也就是说，只要在适当的时候输入适当的信息，就没有什么是不可能的。而同时，这也意味着你可能会失去一些这样的机会。一些幼儿领先学到的一些东西之所以很快消失，正是由于大脑没有得到适时发展。我们推迟第二语言的学习，其错误也正在于此。如Chugani感叹道，“外语教育从中学才开始，这是多么愚蠢的决定！”究竟是什么样的体验，或感官刺激，以怎样的方式在大脑中促成大脑神经元的连接呢？就这一问题，神经生物学家们的理解目前也只是处于起步阶段。而他们对视觉神经系统却有着比较充分的了解。在婴儿2到4个月时，视觉神经元发展突飞猛进，这意味着孩子此时可以真正注意到周围的世界，到8个月左右，这种视觉神经元连接飞速发展到达顶点，此时，一个神经元连接着其他15,000个神经元。患有先天性白内障的婴儿，如果到2岁时进行手术，视力很可能不会再复原。对于其他系统的发展，研究人员们只是对它们的进程有一些了解，但从神经元和分子角度来说却无法解释。然而他们可以确定，认知能力的发展是和感官系统比较相似的，因为大脑在处理事物的方法上是有限的：视觉