在生命中的最初几年中,脑部不同部分的发育时间各不相同。像与呼吸这样的基本功能有关的部分,从婴儿一出生就已经很活跃了。然而脑中那些与更高级的功能——如推理——密切相关的部分,其发育则要到几个月后才开始发育。
大脑的发育状况
脑的构成 功能 发育情况
脑干 控制人体的功能,如:呼吸、
心跳和反射活动 出生时就已相当活跃,在早期
发育过程中还会继续完善
枕叶 处理视觉信息 出生时就已有基本的视觉感知能力,
2个月时此项功能突飞猛进,4-8个月时已
能清楚地看清物体、意识到颜
颞叶 与听觉、嗅觉、语言等机能有关 出生时负责处理听觉信息。大致3个月时,
随着活动的日益频繁,开始参与处理语言信息
顶叶 处理触觉、空间认知和知觉信息 在2-3个月时,活动日益频繁
额叶 其功能与高级思维有关,如推理,审慎
思考,解决问题 在婴儿出生后的头12个月里发育缓慢,
但在第8-9个月时活动程度急剧增加
边缘系统 由一些单独脑结构组成(如:海马结构、杏仁核簇及隔核) 在婴儿出生后的头12个月里发育缓慢,但在
第14个月时活动程度急剧增加
海马 控制人的记忆中枢,负责处理记忆信息 在婴儿出生后的头12个月里活动频繁
,第8个月时活动程度急剧增加
丘脑 控制各种感觉冲动及运动神经原的协调活动 在出生时已具备完整功能且活动活跃
小脑 控制运动、平衡和举止,并参与记忆储存功能 在出生时还处于未完全发育状态,在婴儿
出生后的头12个月里逐渐发育
大脑皮质 处理各种感觉冲动 在出生时已具备完整功能且活动活跃
“早期的经验对调节脑部神经连接有重大影响,而这种连接又最终造就脑的构造方式;对许多种认知功能的研究都证明了这一点。”
           ——发育认知神经学家德布拉·米尔斯
  科学家们曾一度认为,婴儿的基因几乎可以完全决定他将来的聪明程度。尽管基因对孩子的发育起关键性作用,而最近脑科学方面的进展却使人们得出了一个引人注目的结论:孩子在一生中的最初三年所获得的经验丰富与否,在很大程度上影响他脑的发育。这是一个十分重要的发现,因为一个人毕生的学习、思考和情绪反应的状况,是以其大脑的早期发育为基础的。
  脑发育的过程源于父母的基因,接着就靠他自己的经验了。遗传基因给你的宝宝勾画出大脑构造的蓝图,而他早期的经验则决定这些遗传的潜力有多少能成为现实。早期的经验越丰富,脑的效率便越高。婴儿获得的每一次经验,都会强化大脑内的神经连接,而每一个被强化的神经连接,都将成
为孩子的脑的永久构成部分。那些得不到强化的神经连接则会衰老死亡。
  换句话说,你的孩子在生命中的最初三年处于怎样的环境,实际上将决定其脑的构造。他所经历的事物越有意义、越具有连贯性和趣味性,他的脑也就塑造得越精妙。
  “人们正逐渐认识到,在一个由遗传基因设定的较宽的智商范围内,环境能影响你在这一范围内所处的具体位置……诚然,我们不能将一个人的智商从70提高到120,但我们可以用不同的方法来改变人们的智商水平,上下波动的范围可能高达20点,这具体取决于他们所处的环境。”
  ----前国家精神健康研究中心主任弗雷德里克·古德温博士
flask下载在决定人脑早期发育状况的各种先天和后天因素中,基因扮演了一个非常重要的角。有证据表明,婴儿在早期学会的很多技能(如坐和记忆)都是其脑部结构发生物理变化的结果。这些受基因影响的变化最早发生在子宫,并将贯穿人的一生。
  你的宝宝出生时脑部的发育情况
  你的宝宝出生时,就已经拥有了所有的神经细胞,或称神经元。这些神经元在胚胎形成的最初便开始发育,由几个神经细胞聚集在一起形成一个中空的管状器官。然后依照本身的基因蓝图,这个管状器官逐步发育,最终形成一个完整的脑。基因决定了神经元形成的时间和地点以及脑部的基本构成。因此,它们也理所当然地赐与了每个孩子其父母的基因特性,其中包括脑器官处理某些特定信息的方式及效率的高低程度。
  脑的基本构造
  神经元是脑最为重要的组成部分,它们本身就是处理信息的神经细胞。据估计,你的宝宝从脑开始发育时算起,神经元的数量就以每分钟25万的速度递增,到出生时最多,达到大约1000亿个。神经元的形态大小各异,标志着它们最终将要行使的职责不同。迄今为止,科学家们已确认出大致二十五种神经元。
  一个神经元一旦发育成熟,本身会发生几个重要变化:
  ·轴突分叉:轴突发出几个分支和其它的神经元发生接触,并发生化学反应产生电流以传导信息。
  ·树突生长:树突位于神经元的末梢,和其它的神经元发生接触。它们看上去象一棵树的分叉,但一个神经元的树突之间永远不会发生接触。
  ·传导信息:两个神经元的树突快要接触的地方有一点很小的缝隙叫突触,点称为突触,化学物神经介质就在这里流动。这些神经介质携带着信息,从一个神经元传递到另一个神经元。神经元、树突和突触之间相互协作的作用尤其重要,因为突触的构成将最终决定信息在脑部的传递方式。而人早期的经历恰恰决
定其突触的构成。
  脑发育的进程
  研究神经学的科学家们相信,你的宝宝在出生后的头十二个月里学会的所有技能,如抓取拨浪鼓、坐起来以及微笑,都和脑的结构的变化有关。
  他们还相信,宝宝掌握不同技能的时机和脑器官不同组织的成熟期也有关系。一般说来,脑部不同组织担负不同的身体职能,负责人体功能(如呼吸及心跳)的脑组织就发育成熟得很早。而负责更高水平的功能(如语言与记忆)的脑组织则发育得晚一些。婴儿的脑要经历三次主要变化,每次变化都与其所继承的先天禀性有关。这三次变化为婴儿即将掌握新的技能做好了准备。
  1.在人的某些特定时刻,新的突触连接大量形成。在人的一生中的不同时期,这种情形至少要发生12次,但其中的大半都发生在婴儿出生后的头12个月里。在这种情况发生的同时,你的宝宝的某些技能会有所提高。例如:·在3-4周时,你的宝宝对身体反射功能的控制力会大大加强。·大约8个月左右,宝宝眼和手的协调能力也会大大提高。
  2.脑内不同组织的髓鞘的生成期不同。髓鞘是一层包裹在神经元外部以使神经元之间彼此隔离的髓磷脂。它的作用在于使神经元:·更快传递信息。·分工更加明确。·效率更高。·一旦受激发就发生连锁反应
  3.最后,我们知道脑部不同组织在不同时期的能量消耗量是不尽相同的。韦恩大学的儿童神经生物学家哈里·丘金发现,在婴儿出生后的头一年的不同时期,婴儿脑器官消耗能量的方式也有所不同。
  ·你的宝宝在出生后的头3个月里,大部分的行为都是建立在反射的基础上。这时,大脑皮质区域消耗的能量最多。比如脑干,它是负责控制反射行为的脑组织。
  ·3个月后,你的宝宝开始伸手去触摸一切能看得到的物体。这时,丘脑周围的组织活动更加频繁,即负责抓取运动的脑组织需要消耗的能量增加。·大约8个月时,你的宝宝开始有更高智力水平的表现(比如对固定事物的认知)。这时,额叶前部的大脑皮质的活动增加,即负责处理更高智力水平信息的脑组织所需消耗的能量增加。
  综上所述,要无视婴儿发育与脑部能量消耗之间的关系是不可能的。现在,大多数的神经学科学家都相信,婴儿脑部容量的增加不仅与其技能水平的提高同步,而且似乎还是促使婴儿发育的源泉。
  有力证据
  对物体存在恒定性的理解
  著名的智力发育心理学家琼·皮亚杰设计了一个有关智力发育状况的权威测试,其目的是检验婴儿对物体恒定性的认知能力,或者即使物体在被隐藏状态下婴儿对它的认知能力。
  在这个测试中,婴儿被示以一个物体,通常是一个球。球被放置在一个杯子内,然后用东西覆盖住杯子,使婴儿不能再看到球。这个动作被反复进行,直到婴儿知道寻这个杯子为止。接着,这个球被放置到第二个杯内,同样用东西覆盖住这个杯子,然后把两个杯子紧挨着放在一起。注意一定要确保婴儿已经观察到球被最后被藏在哪一个杯内。
  婴儿会到哪一个杯子里取寻球呢?不满8个月的婴儿会到第一个杯子里去球。皮亚杰认为这是一个证明婴儿对事物还不具备完全认知能力的力证。而满8个月或更大的婴儿遇到这个问题却能迎刃而解,它们会到第二个杯子里去寻球。
  为什么8个月会成为婴儿认识事物能力的一个分水岭呢?美国宾夕法尼亚大学的神经学科学家阿黛尔·戴蒙德及其同事提出了一个有趣的解释:她们认为,婴儿对固定事物的认知,需要以掌握两个技能为前提:抑制自己把手伸进第一个杯子的能力(即使婴儿在过去因到球而受过嘉奖)和记住球被放在第二个杯子里的能力。戴蒙德还指出,这两种能力都和婴儿的神经活动日益频繁、脑部能量消耗的增多及额叶前部大脑皮质的髓鞘使用频率增加息息相关。只有当婴儿已经拥有自我抑制力、抓取能力及良好的记忆能力时,它的脑部才会出现以上所说的各种现象。
现在,我们已经知道,婴儿的基因如何为其脑部发育提供原始材料。但是,脑此时还未发育完全,为此婴儿必须从外界环境中汲取信息,以确定使用能源的最佳途径:基因提供人类可达到的智力水平的潜力,但外界环境决定这种潜力被实现的程度。
  脑部学习与发育的绝大部分过程都发生在突触形成的网状物里,即神经元和神经元之间狭窄的间隙内。正是这个网状物决定了信息在人脑中的传递方式和效率。而婴儿的经验,特别是它在头12个月里得到的经验,决定了突触连接的方式。
  准备学习
  芝加哥大学的神经生物学家彼得·胡滕洛赫尔对人类从婴儿到成人时突触连接数目的变化做了大量研究。他使用高清晰度的显微镜,计算出人脑不同时期的突触连接数目。得出的结果引人注目:
  ·婴儿在出生时,大约有50万亿个突触连接,这个数目相当于成年人的1/10。
  ·孩子3岁时,突触连接的数目大致是成人的2倍,大概是1000万亿。
  ·到了14岁,孩子的突触连接数目和成人大致相当。
  为什么一个婴儿拥有的突触连接会超过他最终所需要的数量呢?答案似乎是,只有有了大量丰富过剩的突触连接,婴儿才能学会处理他所面临的新环境。最终,大脑学会了使用俄语或波
斯语,学会了用筷子或刀叉吃东西,学会了在南美丛林中跟踪猎物或者在纽约的大街小巷中穿行。那么,为什么后来突触连接的数目又会减少呢?
  经验:智力的食粮
  在早期,你宝宝的每次新的体验都会导致他脑内突触连接数目的增加,以及突触密度的显著增大。当经验越来越丰富时,他的脑部就通过一次突触筛选的过程来塑造自己。研究证明,突触之间存在竞争。取胜的关键在于经验。一个突触被使用的机会越多,它就越有可能被永久保留下来。例如,你的宝宝每听到一次你的声音,他脑部的某些突触就会对这个信息进行加工。在多次听到你的声音之后,处理这个信息的突触连接就会加强,这部分突触就会存活下来。而那些不被经常使用的突触通常就会枯萎或死亡。这个过程,科学家们称之为突触演变。通过突触演变,脑在处理信息时会变得效率非凡。
  有力证据人类脑的突触密度图略
  生时 6岁时 14岁时
  杰西·勒罗伊·科内拉:《新生儿大脑皮层的发育》,1-8卷,哈佛大学出版社1939-1975年重印本,马萨诸塞,剑桥。
  如果你想提高你孩子思考及汲取知识的能力,早期的教育非常关键。
  ——彼得·胡滕洛赫尔,神经学生物学家
  有力证据
  脑在婴幼儿时期的可塑性
  在脑部受到损伤后,婴儿能够表现出良好的愈合能力。人的语言能力的发育就是一个典型的例子。有正常语言功能的成年人,主要是用脑的左半球处理语言信息。
  研究者已经发现,脑的左半球受到损伤是如何影响婴儿学习语言的能力的。许多研究还发现,在出生后的最初几个月里,脑的左半球受到损伤的婴儿,他的语言获取功能会恢复到正常状态。这是因为婴儿的脑的右半球内的神经元替代了左半球神经元的许多工作。但是,这并不表示在此类情况下,婴儿学习语言的能力会以正常速度发展。孩子在词汇创造以及语法使用能力上出现延缓的现象是明显的,但即使脑部受到的损伤相当严重,以至人们认为其语言能力永远也不会形成,但事实上,孩子语言功能发育还基本上属于正常。
  但是,同样是脑部受到损伤的成人则没有那么幸运了。他们的脑部不能再对自身进行修复,绝大部分的语言功能会就此永远消失。
  突触竟如此之多?
  你也许想知道,如果人脑内突触的数目不减少会发生什么情况。会使得宝宝更聪明吗?答案是“否”。
事实上,有证据表明,如果不能去除脑内多余的突触连接,会导致发育紊乱,甚至还可能导致精神分裂症。
有证据表明,孩子在早年发育学习的特定阶