大腦的成長歷程

伏　曉

編譯伏曉

從咿呀學語的孩童變成白發蒼蒼的老人，成長的每一次變化都真實地印記在我們身上，每個人都能感受到這個過程中的各種生理變化。而大腦藏在厚厚的顱骨里，我們很難了解它是怎么成長的，又發生了怎樣的變化。現在，就讓科學家來為我們講述這個奇妙的過程吧!

在我們的一生中，大腦的變化比其他任何器官都多，而且從出生前到年老一直都影響著我們各方面的能力和行為。當然，我們也并非簡單被動地接受大腦在各個階段的變化，我們也可以讓自己很好地適應這些階段，并且更好地過渡到下一個階段。

孕期

當我們還在母親的肚子里熟睡時，大腦的發育就已經開始了。原始的神經細胞層在孕期的第四周內閉合形成完整的神經“管道”；再過一周，這個“管道”就發育成前腦、中腦和后腦的基本結構。這時，大腦的生長和分化主要受到基因的控制。盡管如此，還是有辦法可以讓它發育得更好，而這個主動權則掌握在母親的手中，關鍵在于盡可能地營造一個良好的產前環境。在這幾周里，母親應該保持舒暢的心情，保證攝入豐富的營養，遠離精神壓力，遠離香煙、酒精和其他毒素。在大腦形成晚期，胎兒已經擁有傾聽和記憶的能力，因此聲音和知覺也會影響大腦的發育。

在孕期的前半年里，大腦主要在進行一些“基礎設施”的建造：確保每個區域都發育良好，每一個神經元和神經連接都長在正確的位置上。可別小看了這個“基礎工程”，它的規模巨大，需要生長出1000億個腦細胞和分布在大腦10多個特殊區域里的數百萬個輔助細胞，著實是一個相當驚人的演化工程。

大腦在孕期的發育很耗能，需要各種營養物質。比如，早期大腦發育需要一種名叫“葉酸”的營養物質，它對神經管的閉合起到關鍵作用，缺乏葉酸會導致諸如脊柱裂(部分脊柱暴露體外)，甚至無腦畸形(因大部分腦未能發育導致的絕癥)。還有證據表明，缺乏維生素B₁₂也會導致相似的后果。不過，目前我們還不是很清楚其他營養物質在最初的幾周對大腦有怎樣的影響，因為衡量營養不良的嚴重程度無法和某些具體的食物一—對應，并且早期缺乏某種營養物質帶來的影響很難與幾個月后或幾年后才出現的大腦問題聯系在一起。我們目前只能由動物實驗得知：當營養不良，尤其是蛋白質攝入不足時，神經元和神經連接的發育會受到影響；當鐵元素和鋅元素缺乏時，神經元的遷移活動將受阻；不飽和脂肪酸的匱乏也會造成神經活性的降低。但是，這并不表示對食物的攝入越多越好，相反，吃太多營養品也可能會產生不良后果。舉例來說，如果母親是糖尿病患者，那么過量的葡萄糖對于發育中胎兒的大腦就是潛在的毒素。

大腦有一套龐大的安全保障體系，孕期產生的神經元數量是最終所需量的兩倍，也就是說，足足有多出—倍的“后備隊員”。但是，有一些危害是無法逆轉的，比如胎兒時期導致的缺鐵。就算小孩從出生起就開始補鐵，之前的缺鐵對大腦正常運行的影響時間也將持續3年之久。

由于胎兒與外界隔絕，所以不會接觸到太多的有毒物質。胎盤是胎兒與母親之間營養物質的運輸工具，同時也是一道有力的篩選屏障，能夠防止母體血液中的有害物質侵害胎兒。但是，胎盤也并非無懈可擊，汞、尼古丁和酒精等毒素就能穿過胎盤，其后果則取決于毒素的濃度和持續的時間。科學家在動物實驗中發現，尼古丁會影響神經傳遞素的功能，汞會造成小腦和部分大腦皮層的細胞丟失。我們現在都知道酒精會殺死神經元，但依然不清楚多少劑量會造成胎兒身體上和認知上的缺陷。

有一些毒素不需要穿過胎盤就能對胎兒產生影響，比如香煙會減少胎兒的血流量，進而減少其氧氣和營養物質。最近研究發現，對于那些有著吸煙嗜好的母親，或者家中有一個頻繁吸煙的父親，胎兒在這類環境的母親子宮里成長，將來小孩長大后腦內的胼胝體(連接兩個腦半球的結構)和眶額皮質(負責人的社會行為的結構)會相對較小，這就有可能導致后代潛在的行為異常。不過，香煙對孩子一般性的認知能力沒有太大影響。

精神壓力也是一種毒素。科學家在動物行為研究中發現，長期處于壓力激素影響下的母體，其后代會表現出焦慮和多動癥的情況。英國科學家最近對7000個媽媽和嬰兒進行縱向研究后認為，其中15％的多動癥患兒_是由于他們的母親在孕期承受過大壓力所致。看來，父母的呵護對于這些熟睡的寶寶們是非常重要的，因為我們的學習、記憶和語言活動在出生前就已經開始了這也許讓人難以置信，但卻是事實。

童年

大腦在我們的童年繼續發育，其可塑性和活力是所有階段中最強的。神經連接以驚人的速度不斷產生和打破。我們開始探索周圍的世界，也開始了正式的學習和記憶。

出生前，胎兒的大腦大約每分鐘生成20萬個新細胞，每秒鐘建立180萬個新的神經連接(只有那些經過不斷強化的腦細胞和神經連接才能存活，而其他半數細胞都將走向死亡)。從出生開始到接下來的10多年里，大腦迅速成長，生活里的每一次經歷都會影響我們各方面的學習狀態。所以，這個階段仍需父母的努力，才能最大限度地開發孩子的潛力。

孕期的后期對于大腦發育至關重要。在母親懷孕的第22至24周時，就能簡單地檢測胎兒的智力了。因為胎兒能對聲音和觸摸作出反應，但會無視重復出現的相同刺激，這種簡單的記阮方式被稱為“適應性”記憶。大約從第32周起，胎兒會表現出接受條件反射的能力，這種記憶方式明顯比“適應性”記憶更復雜，其間的任何一種刺激都能被胎兒當作事件發生的信號，比如特定的音樂和母親的聲音、氣味，這種記憶在母親懷孕第30周后形成，—直延續到出生后。

語言學習也是從產前開始的，對著7至9個月的胎兒說話可能會幫助他們辨認你的聲音。孩子在3歲前對任何語言都會有所反應，但目前沒有直接證據可以證明聽到多種語言會影響孩子將來的語言天賦。當然，比起外語，新生兒確實更容易接受母語的暗示。研究發現，影響語言能力發展最重要的因素在于孩子出生后與父母之間的交流情況，包括彼此的交流時間長短，父母用詞的復雜程度，以及孩子對父母所說的話有多感興趣。商家現在都熱衷于推銷“胎教”產品，父母們也樂于相信未出生的孩子能接受教育，但所謂“胎教”是沒有科學依據的。事實上，胎兒所處的環境只能提供很有限的感官體驗，過多的刺激反而會殺死新生的腦細胞。

大腦的多種結構都是在出生后的較長一段時間里逐漸發育成熟的，包括一些簡單的自控行為、推理能力，還有情感能力、自我意識以及領悟他人的想法等。因此，童年是孩子形成良好性格的最佳時期。冷落和嚴厲的教育可能帶給孩子大腦永久性的改變，比如遭到母親遺棄或其他重大的精神創傷，這類孩子長大后更容易受到抑郁和焦慮的困擾。

那么應該如何充分利用這段時間呢?很顯然，童年時期的大腦嬌弱而富有潛力，沒道理讓孩子停止玩耍轉向工作。研究表明，讓孩子

充分感受到處在被愛護的環境中，與孩子進行一對一的游戲可以提高孩子的智商，甚至可以潛移默化地培養出他們對學習的畢生興趣。而這些游戲往往很簡單，比如躲貓貓、搭積木、唱兒歌和拼圖游戲。有人認為莫扎特的音樂能強化孩子的空間認知能力和學習能力，動物實驗也發現它能增強老鼠跑迷宮的本領。這種“莫扎特效應”已經催生了無數的“胎教”和幼兒學習程序，但科學家對此褒貶不一，畢竟聽音樂和演奏樂器完全是兩碼事，后者才會對大腦具有長期影響，并提高數學和推理能力。

到6歲時，大腦的重量已達到成年人的95％，能量消耗值也達到最高峰。在這一時期，小孩子開始運用邏輯思維，對他人付諸信任，也開始理解自己的思維過程。他們繼續體驗著這個世界帶給他們的感受，大腦的發育在青春期到來后，將再次發生翻天覆地的變化。

青春期

青春期的孩子頑劣自私，做事魯莽，沖動急躁，但如果考慮到此時他們的大腦仍在繼續發育，那么他們的這些行為表現就情有可原了。雖然此時的大腦從外表上看和成年人差不多，實際上其內部的神經連接還遠遠沒有成熟。

心理學家一直將青少年的逆反表現歸咎于激素。不過，最近的腦成像分析發現，青少年時期的大腦結構和20歲出頭的成年人有著巨大的差別。科學家跟蹤研究了近400個孩子的成長過程，每兩年掃描一次他們的大腦，結果發現，大腦灰質在青春期后會逐漸減少，大約每年遞減1％，一直到20歲左右為止。這是大腦的一種自我完善過程，可以“剪掉”那些完全不用的神經連接和灰質。科學家還發現這個“修剪”程序開始于大腦的控制感覺和運動的區域，然后是控制語言和空間定位的區域，最后才是控制沖動行為、做決策以及處理情感的區域。這一發現或許解釋了青少年為什么喜怒無常，為什么會做出種種不理性的決定——因為他們的大腦整體情況確實處在一種比較混亂的狀態。隨著大腦灰質的不斷減少，大腦白質開始增加，它們作為神經元的支持結構，能使神經脈沖傳遞得更快，神經連接更加穩定。

青春期的這些成長特點讓人喜憂參半。一方面，大腦仍然具有較大的可塑性，可吸納大量的知識；但另一方面，青少年對沖動情緒的自控能力較差，有可能導致一些危險行為，比如吸毒、酗酒、吸煙、斗毆等。青春期孩子的大腦判斷能力差，對事情缺乏周全而長遠的考慮，這似乎注定了他們會對毒品上癮。

濫用毒品往往還同生活中的壓力及憂郁情緒有關。不過，生活壓力也有好的一面。當青少年逐漸成年并開始獨立生活后，他們完全有潛力將自己的大腦塑造成一臺高效的處理器。青少年應該充分利用這段時間，投入到學習中獲取新知。不論是一心埋頭苦讀，還是利用藝術陶冶情操，哪怕是參加某次探索之旅，都會促進大腦的良性成長。畢竟，青少年的大腦仍在完善過程中，還需要加以保護。

成年

我們通常將成年定在18歲，但大腦卻是在20多歲時才真正進入成年期。大腦活力的鼎盛時期從22歲開始，直到27歲才開始出現緩慢而持續的下降。當然，每個人的腦力下降速度不盡相同，有研究發現，那些常常參與同決策管理有關行為的人，其腦力下降的速度最緩慢。

在成年期，大腦的處理速度變慢，對外界收集來的信息儲存減少，記憶也隨之下降。那么這種衰退到底有多快呢?科學家通過綜合評估人的算術、語言、基本動力技能等情況，制定了一種檢測方法，將腦活力的變化用數字加以表示。按照這種方法，人類的腦活力從25歲起以每10年下降1點的速度衰退，也就是說，人的腦活力通常會在25～65歲之間下降3～4點。

這個結果讓人聽起來有點沮喪，不過這只是一般的生理規律。后天的思維鍛煉與人生閱歷會增加人的智慧，可以更加靈活熟絡地處理事務，也可以更加冷靜地應對突發事件，這些都在一定程度上彌補了大腦的自然衰退。此外，還有一個值得關注的因素可以減緩這種衰退：我們應該保證攝入健康的飲食，保持良好積極的精神狀態，多運動，遠離煙酒。老年

毫無疑問，65歲的大腦和20歲出頭的大腦是完全不同的。大多數人在這個時候開始發現自己經常忘記別人的姓名，想不起常用的東西擱在哪兒了，甚至有時茶壺就握在自己手中還四處尋找茶壺。

記憶力在此時出現衰退是很正常的。因為在這個階段，我們的腦細胞不斷減少，尤其是掌控記憶的腦細胞減少得更明顯。當然，并非每個人都踏著一樣的步調漸漸老去。那么，同樣是老年人，思維敏捷的大腦和健忘易怒的大腦之間究竟有什么不同呢?我們有沒有辦法讓自己成為前者呢?

回答是肯定的，體育鍛煉就能起到這樣的作用。許多研究都認為每周3次的緩和運動可明顯提高老人的注意力和抽象思維能力，沒準這種鍛煉還能刺激新的腦細胞生長。運動還能穩定我們的血糖水平，間接增強記憶力。

電腦商開發的“大腦鍛煉”游戲曾一度被認為是沒用的游戲，但最新研究表明這種“大腦訓練”能顯著增強60～80歲老人的記憶力和注意力。愉悅的心情當然也非常重要，因此應盡量避免發怒。多巴胺受體是一種負責積極情緒的物質，它在老年人體內呈現明顯衰減的趨勢。所以，吃一些含有多巴胺受體的食物，比如酸奶、杏仁等，有助于改善心情。

其實，大腦自身也有潛在的調整機制。隨著年齡增長，你更容易記住那些愉快的經歷，而把那些糟糕的回憶拋之腦后。大腦中有個叫“扁桃體”的結構，主要負責產生情緒。科學家在對多名60歲的老者的大腦扁桃體進行掃描研究后發現，比起年輕人，老年人的扁桃體與控制記憶的海馬區之間的聯系不再緊密，而與控制情緒的大腦區域關系更加密切，這或許就是經歷豐富的老人更能有效控制自己情緒變化的原因，世界在他們的眼中變得更加美好。

是的，沒人愿意變老，但我們也不必過于悲觀，步入老年期的我們應該放下一切顧慮和擔憂去盡情享受生活。研究發現，精神緊張的老者的激素水平較為紊亂，更容易造成情緒失控，患癡呆癥的概率也大為增加。大腦不可能像皮膚那樣長出明顯的皺紋來提醒我們老之將至，但它也需要精心照料，所以千萬別過早放棄對它的愛護。一旦察覺到衰老的信號時，就去散散步，玩玩字謎，想想開心的事，讓自己多笑笑，這樣還能彌補年輕時對大腦健康的疏忽。

相關鏈接開發大腦小竅門

隨著科技的發展，科學家越來越了解我們的大腦，他們發現，日常生活中有很多細節都能使我們的大腦變得更高效，只是它們常常被我們忽略了。以下是一些例子。

綠色營養

大腦的重量僅占體重的3％，但它所消耗的能量卻占到了人體能耗總量的1／6。對于大腦來說，絕大多數能量都被用于維護日常運轉，而冥思苦想所消耗的能量幾乎可以忽略不計。對于這樣一臺珍貴而復雜的機器，我們必須給它補充“優質燃料”。有研究顯示，飲食結構會明顯影響人的智商。垃圾食品、所有化學制品和防腐劑，不僅損害身體，還削弱智力。不過，

令人驚奇的是，大腦一天之內消耗的能量并不高，比電冰箱燈泡的消耗還要少，并且還能做到非常高效。

提神的哈欠

我們常常把打哈欠與困倦聯系在一起，但它的實際作用卻是讓大腦變得清醒。打哈欠可以使我們的咽喉得以擴張，讓更多的氧氣吸入肺部，進入血液循環，從而使我們的思維更加敏捷。許多脊椎動物都有打哈欠的能力，這其中包括所有的哺乳動物以及半數以上的鳥類。至于人類的胎兒，他們在12周以后就會打哈欠了。

學會關聯

大腦的理解速度比我們實際的閱讀速度快，鉛筆或手指輔助閱讀的速度都跟不上眼睛，不過需要你更快地移動你的眼睛。大腦會歸類，也會聯系。如果你正在學習某種東西，不妨問問自己：它讓我想起了什么7這樣做能幫助你記憶，因為大腦能把你以前知道的知識和新知識聯系起來。還有研究發現，大腦和身體狀態需要保持一致。如果身體很懶散，大腦就會認為你正在做的事情一點都不重要，也就不會重視你所做的事情。所以，在學習的時候，我們應該端坐、身體稍微前傾，讓大腦保持警覺。勞逸結合

每個人的大腦并不是一直都保持敏捷狀態，它也有低迷期。如果我們能在大腦功能最活躍的時候學習，就能節省時間，取得最佳的學習效果。當然，大腦需要休息。這樣才能保持高效率。對成年人來說，大腦一次性集中精力最多保持25分鐘。所以，每學習20到30分鐘后就應該休息10分鐘。你可以利用這段時間做點家務，10分鐘后再回來繼續學習，效果會更好。如果你感到很累，可以先拿出20分鐘小睡一會兒再繼續學習。大腦的活力需要水分的參與，如果你處于脫水狀態就無法集中精力，因此我們應該多喝水，以保持身體必需的水分。大腦還需要運動和氧氣，有時候站著辦公效率更高。空余時間常到戶外走走，運動運動身體，這些都對大腦有利。大腦的喜好

大腦喜歡色彩，使用有色筆或有色紙做記錄能幫助我們進行記憶。大腦喜歡提問，當你在學習或讀書時提問，大腦會自動搜索答案，從而提高你的學習效率。因此，一個富有創意的提問往往勝過給出一個答案。氣味也會影響大腦，香料對保持頭腦清醒有一定功效，困倦的時候不妨試試嗅聞薄荷、檸檬或桂皮。大腦需要空間，特別是整潔的空間。當人在一個寬敞的地方學習時，學習效率會明顯高于在狹小空間里學習。最近還有研究顯示，在一個整潔、有條不紊的家庭長大的孩子在學業上的表現更好。這是因為在接受了安排外部環境的訓練后，大腦會跟著組織內部儲存的知識，從而加強記憶力。

遠離倒時差

經常性倒時差會給大腦的健康帶來危害。如果一個人經常穿越多個時區，他的大腦就會受到損害并給記憶帶來負面影響。因為在頻繁的倒時差過程中，大腦會釋放出許多有害激素，從而損害記憶。當然，一般人不必為此擔憂，除非為航空公司工作，否則很少有人會幾乎每兩個星期就橫跨多個時區飛行一次。不過輪班工作者卻面臨同樣的危險，與經常性倒時差一樣，頻繁改變工作時間也不利于身體和大腦健康。多鍛煉

壓力會對大腦記憶產生不良影響。當你處于緊張壓抑的狀態時，體內產生的皮質醇就會增多，它會殺死海馬狀突起里的腦細胞，而海馬正是負責處理我們長期和短期記憶的主要中樞所在。因此當我們感覺到有壓力的時候，最好的解決方法依然是鍛煉。大腦如同肌肉，無論在哪個年齡段，都是可以訓練和加強的。專業運動員必須每天接受訓練才能有所突破。同樣的道理，整天呆在家里無所事事，只能使大腦老化的速度加快。所以，我們不要讓大腦老是閑著，試試“沒事找事做”。

和大腦對話

大腦并不知道你能做哪些事情、不能做哪些事情，所以需要你告訴它。科學家建議用自言自語的方式對大腦說話，但不要提供消極信息，而是用鼓勵的話語給大腦更多積極的暗示，這樣才能使大腦更加活躍。大腦需要重復，每一次回顧記憶間隔的時間越短，記憶的效果越好，因為多次看同一事物能加深印象。對于多數人來說，記住一首歌或者一首歌的某些段落相當困難，但記住一些有序的東西就沒那么難了。其實，人們在生活中總是不得不記住一些序列性的東西，例如高速公路出口的名字等。只有記住這些序列，每天的生活才可能有效地進行。

開心很重要

我們都喜歡聽笑話，不管聽哪種笑話，大腦皮層的某個區域都比較活躍，而且其活躍程度與笑話的可笑程度明顯相關。有研究表明，這一區域與獲得報償和獎賞的愉快感覺有關。大腦通過不同的途徑接受笑話，然后將其輸送到這一區域，對所有信息進行一一評估，最后決定值不值得為這個笑話發出笑聲。看來，大腦很樂意開玩笑。是否開心和學習效率相關聯，心情越好，學到的知識就越多。所以，讓自己快樂起來吧!認識高原病

當人們所處的位置達到一定高度時，容易產生一些幻覺，有時甚至會發生情感變化。比如，許多登山者在攀登到海拔2400米以上后，有時會突然看不見身邊的同伴，有時會看見光從自己或其他人身上發射出來，有的登山者甚至會突然出現莫名的恐懼感。在科學家看來，這些都屬于高原病，是由于缺氧，大腦內部控制視覺、聽覺甚至情感活動的區域受到了干擾，從而出現的幻覺。