大脑边学习边建构

一、学习从子宫内就开始了

前面已有描述，大约在怀孕三个月的时候，胎儿的各个器官就已经分化完成了，器官体积开始增长，功能逐步构建。其中，脑从无增长到出生时的400g左右。在胚期发育时，神经管大约有125000个神经元前体，这时的神经元前体的分化速度是相当惊人的，它每分钟大约分化形成250000个细胞，这些细胞有些是神经元前体，继续分化；有些是神经元，当然也就停止了分化；有些是神经胶质细胞，形成髓鞘，牵引神经元的迁移。所以，在宫体的时候，产生的神经元数目远远超过最后的神经元数目，那是为什。?在前面我们已经提及，是因为死亡的神经元未能与靶细胞建立突触连结，缺少靶细胞给予的神经营养因子。而这些神经元前体也就是现在所说的神经干细胞，在成熟的脑内，神经干细胞(neural stem cells，NSC)主要位于室管膜下层(SVZ)和内侧颞叶(海马和齿状回)这两个区域，这就是神经前体细胞最初分化的区域。所以，要找干细胞最好就寻找源头。从前体分化出来的神经元细胞，它们要进行突触的联系，这种突触的建立其实是原始积累的经验体现——是基因诱导的。但是，母体的一切活动都有可能影响突触的建立，因此，能够促使胎儿建立良好突触联系，也就是帮助胎儿的学习。

现在，胎教已经成为一门科学，利用舒缓的音乐、母亲轻声的歌唱、父母愉悦的喁喁私语、大自然鸟儿清脆的鸣叫、潺潺的水流声、母亲的心跳、血液流动、肠鸣音等都可以刺激胎儿听觉的发育；轻轻地拍打、抚摸腹部有助于胎儿触觉的发育；而间续的光照腹部有利于视觉的发育。母亲愉悦的心情、健康的身体、充足的营养、良好的睡眠、新鲜的空气等都是保证胎儿良好发育的条件。不过，大家一定不要以为胎教时间越长越好，胎教的次数越多越好，缓慢的持之以恒的胎教才是稳健地促进小儿发育的良好方法。人很多时候不知道度的概念，比如曾经出现过的“绿豆事件”就是如此，绿豆可能对我们的身体有一定好处，但绝不是我们的身体就只需要绿豆，绿豆而尚且不能给绿豆植物本身提供全部的营养，何况对人而言呢?中国古代先贤在很早的时候，就知道和谐、中庸的重要性，对于孕育中的胎儿，神经系统还非常的脆弱，无法承受父母太多的良好愿景，过多的刺激反而会损害胎儿神经系统的发育。“揠苗助长”是何等深刻的道理呀!小儿出生后直至成年的整个时期都是如此。神经学家林登博士认为，就大脑连接而言，至今的证据表明，儿童的早期环境，如同人体生长发育所需的维生素，只需要最小剂量，超过这个剂量的额外摄入对人体的生长发育并没有什么帮助。因此，学习各种语言、故事、音乐，乃至能力的探索、游戏以及社会影响对孩子都很重要，没有理由认为，超出这些基本经验的学习和营养对发育中的脑结构与功能有任何好处。所以，如何让小儿如何能够健康的发育，是一门高深(如何Ж平衡)的学问。

反过来，母亲的一些不良的嗜好，如抽烟、酗酒、吸食毒品、熬夜、听嘈杂的音乐，焦虑、紧张、过度劳累、不良的饮食习惯、疾病，等等，这些会损害小儿的发育，尤其是神经系统的发育。美国的著名神经学家丹尼尔·亚蒙(Daniel G.Amen)在Magnificent Mind at Any Age一书中提到，他通过对50000个脑功能成像(f MRI)图的观察发现绝大多数人的脑都不完美，他认为造成这些不完美的原因是各种使脑受到伤害的刺激，如脑部的剧烈的撞击、毒品、不良的饮食习惯、吸毒、缺乏睡眠、紧张、焦虑、孕期的母亲、疾病(主要是导致血流减少的疾病)、刺激脑兴奋的物质(烟、茶、咖啡等)、剧烈的运动(足球、橄榄球等)、缺乏锻炼等，而这些因素最终会导致大脑的损害，乃至影响我们以后的性格、人际交往、智力、思维等大脑的活动。

前面已经谈到在胎儿时期，突触的┆主要是由原始经验储备——基因进行指导完成的，而外在的感觉刺激同样影响着突触的建立。这种建立在刺激的基础上完成的突触建立就是学习，所以，胎儿在胚胎分化形成器官后，学习就已经开始了。

接下来，我们看看图4-1就可以发现，小儿时期神经元的数目变化不大，而神经元的树突和轴突却变得更加精细，神经网络更加复杂。大脑复杂网络的形成应该是基因与学习双重作用的结果。

图4-1　婴幼儿时期大脑的成熟变化过程

二、大脑功能架构的关键期

刚出生的小儿，脑的重量约为400g，而到25岁后基本维持在1400g左右。也就是说，25岁以后，虽然大脑内的突触仍在不断地修饰——重建与解离，但是大脑基本保持着一种动态的平衡，这以后的大脑也就完全的成熟了。在之前的阶段，突触的建立是大于突触的解离，故此，脑内的灰质重量一直处于增长的态势。在整个小儿时期，哪段时间神经系统的发育最为关键，在这一时期，我们应该怎样才能保证小儿脑发育的正常呢?

一个宝宝从呱呱坠地开始，就已经有了一些明显的先天性的反射活动，当你的手指触碰他(她)的唇边，他(她)会扭头、小嘴撅起，期待着食物的到来，这是觅食反射；当你把小宝宝的双上肢拉住，使其背部脱离床面，然后快速撒开自己的双手，宝宝会张开双臂，然后缓缓向内，做拥抱状，期待获得你的帮助，这就是常说的拥抱反射。还有吸吮反射、握持反射、颈肢反射等，这些都是先天性的反射，它们大约在3～7月左右的时间消退了。这些婴儿特有的先天性反射的消退是与自身感知觉的发育密不可分的，随着自身感知觉的发育，上述的反射逐渐减弱直至消失。

那婴儿的感知觉的发育变化如何呢?我们看看主要感觉发育的时间表：

1.视感知发育

刚刚出生的小儿就有视觉感应功能，但是他只能看清楚15～20cm内的物体。1个月后可凝视光源，可以头眼协调；3～4个月时喜看自己的手，头眼协调较好；6～7个月时目光可随上下移动的物体做垂直方向转动；8～9个月时开始出现视深度感觉，能看到小物体；18个月时已能区别各种形状；2岁时可区别垂直线与横线；5岁时已可区别各种颜色；6岁时视深度已充分发育。

2.听感知发育

出生时鼓室无空气，听力差；生后3～7日听觉已相当良好；3～4个月时头可转向声源，听到悦耳声时会微笑；7～9个月时能确定声源，识别语言的意义；13～16个月时可寻找不同响度的声源；4岁时听觉发育已经完善。听感知发育和儿童的语言发育直接相关，听力障碍如果不能在语言发育的关键期内或之前得到确诊和干预，则可因聋致哑。

3.味觉和嗅觉发育

出生时味觉发育已很完善。他接触的第一种食物是略带甜味的母乳，因此婴儿对于甜的东西是非常敏感的。嗅觉中枢与神经末梢已发育成熟；3～4个月时能区别愉快与不愉快的气味；7～8个月开始对芳香气味有反应。

4.皮肤感觉的发育

皮肤感觉包括触觉、痛觉、温度觉及深感觉等。触觉是引起某些反射的基础。新生儿眼、口周、手掌、足底等部位的触觉已很灵敏，而前臂、大腿、躯干的触觉则较迟钝。新生儿已有痛觉，但较迟钝；第2个月起才逐渐改善。出生时温度觉就很灵敏。

5.语言的发育

语言是儿童学习和认识四周事物的媒介，语言的发育要经过发音、理解和表达3个阶段。语言能力正常与否，往往会影响儿童整体发展。新生儿已会哭叫，以后咿呀发音；6个月时能听懂自己的名字；12个月时能说简单的单词，如“再见”“没了”。18个月时能用15～20个字，并指认、说出家庭主要成员的称谓；24个月时能指出简单的人名、物名和图片，到3岁时能指认许多物品名，并说出生有2～3个字组成的短句；4岁时能讲述简单的故事情节。

以上列举了小儿时期的各种感知觉和语言的发育主要的时间是从出生到5岁左右，这一段时间是小儿大脑发育的关键时期，上文我们已经知道，基因的诱导只是粗略指导神经系统大的分化和重要的┆，比如端脑皮质的形成，各初级功能区与感觉、运动神经纤维的联系等。而功能的分化与新脑区的建立是离不开感觉器官的成熟与刺激的作用，适宜的刺激不断的作用感受器，有利于感受器与相应的功能脑区建立稳固的联系，进而促使高级功能区的分化。从上面我们可以看到，新生儿期的婴儿就已经会哭闹了，1岁半时小儿已经能说出家庭主要成员的称谓，2岁时能够指出人、物的名字，如果你的宝宝特别聪明的话，甚至于可以背诵唐诗了，3岁的时候可以书写很多个字了。尽管这样不断的刺激，大脑此时也并没有完全建立起固定的语言区，直至12岁，左侧的大脑半球才开始逐渐确立优势地位，在这以前，如果左侧大脑半球损伤还有可能在右侧的大脑半球建立语言中枢。而到成人时，左侧半球的优势地位已经完全巩固，此时语言中枢的损伤，就很难在对侧再形成语言中枢了。所以，不断的适宜的刺激是脑功能区建立和巩固的必要条件。我们再看看摘自百度百科的“印度狼孩”的故事：

1929年印度传教士J.E.辛格(Singh，J.A.L.)在他的《狼孩和野人》一书中详细记述这个故事。

1920年10月，在印度加尔各答的丛Р，人们打死了大狼过后，发现两个狼哺育的裸体女孩。大的女孩约8岁，小的1岁半左右。据推测，她们可能是在半岁‖时被母狼带到洞里去的。辛格(当时是孤儿院的主持人)给她们起了名字，大的‵玛拉(Kamala)、小的叫阿玛拉(Amala)。在孤儿院里，人们首先对他们进行了身体检查，虽然营养不良，但她们的生理功能基本正常。

人们还发现这两个狼孩虽然长得与人一样，但一切生活习惯都同野兽一样，不会用双脚站立，只能用四肢走路。她们害怕日光，在太阳下，眼睛只开一条窄缝，而且，不断地眨眼。她们习惯在黑夜里看东西。她们经常白天睡觉，一到晚上则活波起来。每夜10点、凌晨1点和3点循例发出非人非兽的尖锐的怪声。她们完全不懂语言，也不发出人类的音节。她们两人经常动物似地卷伏在一起，不愿与他人接近。她们有触觉过敏症状。她们不会用手拿东西，吃起东西来真的是狼吞虎咽，喝水也和狼一样用舌头舔。吃东西时，如果有人或有动物走近，便呜呜作声去吓唬人。在太阳下晒得热时，即张着嘴，伸出舌头来和狗一样的喘气。怕火和水。她们不肯洗澡，也不肯穿衣服，并随地便溺。卡玛拉对阿玛拉很依赖，她们像小狗一样相互依偎睡在一起。

她们被领进孤儿院后，辛格夫妇异常爱护她们，耐心抚养和教育她们。总的说来，小的阿玛拉的发展比大的卡玛拉的发展快些。进了孤儿院两个月后，当她渴时，她开始会说“bhoo”(水，孟加拉语)，并且较早对别的孩子的活动表现兴趣。遗憾的是，阿玛拉进院不到一年，便死了。卡玛拉流了眼泪，而且两天两夜不吃不喝。辛格博士下了很大工夫使卡玛拉“恢复人性”，但进展非常缓慢。进院后16个多月卡玛拉才会用膝盖走路，两年后，卡玛拉终于学会了直立，但需要有人扶着。

1926年她能够单独直立行走，但是不会跑，她想走快时，需要四肢并用。卡玛拉用了25个月才开始说第一个词“ma”，4年后一共只学会了6个单词，7年后增加到45个单词，并曾说出用3个单词组成的句子。但她直到死还没真正学会说话。在她生命的最后三年中，卡玛拉喜欢并开始适应人类社会了。她能照料孤儿院幼小儿童了。她会为跑步受到赞扬而高兴，为自己想做的事情(例如解纽扣儿)做不好而哭泣。这些行为表明，卡玛拉正在改变野孩的习性，显示出获得了人的感情和需要进步的样子。但在智力上，在刚被发现时候，她的智力只相当于六个月的婴儿；快到15岁的时候，相当于两岁婴儿；卡玛拉17岁那年死于伤寒热病。智力只相当于三四岁的孩子的水平。

由以上的故事我们看到，卡玛拉当时8岁左右，虽然在大脑重↑，这个狼孩和同龄人没多大差别。一个正常的8岁儿童的大脑在重量和容↑已达成人的95%，脑细胞间的神经纤维发育也接近完成。而卡马拉由于长期远离人类社会，已经错过了大脑发育的关键时期，要想重建大脑的功能，当然也就困难重重，所以在她生命终结的时候，依然不会说话，智力只有3～4岁的孩子的水平。反过来，再看阿玛拉，当时只有1岁半左右，进入孤儿院2个月就学会了说话，这个时期处于大脑发育的关键时期，大脑各区域皮质的功能还不够稳定，可塑性非常的强，当然阿玛拉也就更能融入人的生活。也许你会说这是生活环境的剧烈变化引起的，我让孩子与我一起生活就行了，他自己会慢慢长大的吗?事实真实如此吗?

如果婴儿从出生起就缺乏视觉刺激，比如先天性的白内障，一直到3岁的时候小孩还没有得到光线的刺激，那他可能会永久性失明，而相应区域的脑细胞要么萎缩要么参与其他脑功能的构成。所以，盲人的听觉比正常人敏锐，有可能就是原本属于视觉区的皮质参与听觉功能的构建。曾经有过这样的报道：一个6岁的意大利小孩，单眼失明，眼科检查却发现其眼的结构完全正常，医生迷惑不解。最后研究发现小孩在眼发育的关键时期，为了治疗感染，曾用绷带包裹该眼两周。当然大家都知道，这对成人来说并不是什么大不了的治疗措施。有人在小狗或小猫刚出生几个月时，对一只眼的眼睑进行手术缝合，过一段时间后，打开缝合处，小狗和猫的手术眼出现弱视或失明，而原有的双眼视觉通路却被另一侧眼完全占据，而对成年狗和猫进行实验却没有该现象。人眼视觉最为敏感的时期是出生后半年以内，而整个0～5岁都是人眼视觉的敏感时期。

大脑的发育关键期是0～5岁，而各主要感觉的关键期却不尽相同，其中视觉最敏感时期0～6个月，整个0～5岁都属于关键期，听觉0～3岁，触觉和温度觉的发育有可能已经在宫内时就已经发育比较完善，故触觉和温度觉的敏感期不是很明显。语言的发育依赖于听觉、视觉的发育，所以语言发育的关键期，据研究，在0～5岁，小孩习得的是母语，如果把小孩放到其他的语言环境下，它会很快的习得另一门语言，还不会有任何的痕迹。如果超过这一年龄，比如5～12岁，也会很快Ж其他的语言，但是有明显的母语口音。而超过12岁，年龄越大习得其他的语言将会变得越困难。马上就会有人说，卡玛拉应该不会困难呀，你不是提到5～12岁习得另外的语言还是非常容易吗?要知道，这是在建立了正常的语言┆后的学习，而卡玛拉的大脑——却从来就没有取得人类语言的连接路径。

总之，大脑的学习就是大脑架构的不断变化，大脑的架构将会随着年龄的增长变化幅度越来越小。大脑架构变化较为激烈的时期，往往是婴儿刚刚出生的前几年，我们把这一时期称之为大脑发育的关键期，在这一时期，脑在结构和功能上都有很强的适应性和重组能力，易受环境的影响。在关键期内，某些脑功能的建立要比青春期后更为容易。关键期内的适应刺激和经验是保证运动、感觉、语言及其他脑功能正常发育的前提条件。大脑发育的关键期确立了大脑架构的大方向，这些┆一旦确立将会形成牢固┆，以后的变化将会沿着这些方向进行更为精细的┆(有可能是牢固连接，也有可能是不断变化的┆)。