遵循腦發展的規律，培養健康和優秀的下一代

韋 鈺/教育部原副部長 中國工程院院士

韋鈺

當下國民對健康狀況和相關疾病的預防十分重視。但是，健康并不只是軀體器官，如心、肺、肝等的健康，還應該考慮腦的健康、精神的健康。甚至可以說，腦的健康比軀體健康更為重要，因為人之所以為人，你之所以是你， 是因為你有一個獨特、強大的腦。

1946年世界衛生組織成立，憲章里給出了關于健康的定義：“Health is a state of complete physical， mental and socialwellbeing and not merely the absence of disease or infirmity.”（健康不僅是沒有疾病，而是軀體、心理與社會行為的完好狀態。）因此，談到健康，教育和醫療是不可分割。這不僅對學校傳播衛生健康知識的科學教育提出了要求，更指向困境兒童早期教養的整合項目。

實際上除了軀體侵害、性侵害之外，缺乏合宜的教養環境，包括忽視、冷漠、過重的學習任務等，也會給兒童帶來傷害。基本的機制是，這些應激源（Stress，也就是俗稱的心理壓力）會引起人體的應激反應，使得HPA軸生成“可的松”類的激素。各種侵害之所以對兒童發展造成損害，關鍵在于對HPA軸應激反應形成了持久損傷。

人在進化過程中，在受到外界刺激時為了自保，發展了應對的能力。外界具有威脅性的刺激經過感官系統傳入大腦，經由下丘腦分別傳至不同的腦區，會立即激活一系列身體的生理反應，如自動激活的交感神經系統、神經內分泌系統、新陳代謝系統和免疫系統等。其中，關鍵的反應系統是HPA軸。面對著威脅，HPA軸被激活。通過下丘腦（H）——腦垂體（P）——腎上腺（A）的通道，由腎上腺皮質分泌出CORT（糖化可的松），進而對刺激產生反應。可的松會進入全身的血液循環系統，快速改變人體的植物神經系統和激素系統，提升血液里的血糖含量，以便為戰斗（或逃逸）提供更多的能量。同時進一步調整身體的狀態，如心跳、呼吸、肌肉收縮力等，以作應對。

一旦應激源消退，應激系統不同層次上的反饋回路就會被激活，以關閉HPA軸的應激反應，使身體恢復到原來的平衡狀態。這種調控的功能，部分是通過與兩類可的松受體的結合過程來實現的。這兩類主要的受體是GR（糖化可的松受體）和MR（鹽皮質可的松受體）。GR和MR不僅在HPA軸系統的本身存在，還會在海馬區和額葉皮層等許多腦區存在。GR幾乎在全身所有的細胞中都會被“表達”（表觀基因學術語），這就是可的松強度變化對很多臟器會發生影響的原因。海馬區和額葉皮層兩個腦區是調控HPA軸回復平衡態，實現負反饋的重要腦區。另一個腦區是杏仁體，它被稱為情緒的發動機。杏仁體會起到與海馬區相反的“正反饋”的作用，激活和加重應激反應。當應激源消退后，額葉皮層會調控杏仁體，讓它恢復到原有平衡的狀態。

所以，HPA軸之所以會在進化過程中保留下來，是因為它具有利于人類種族存活的作用。但是如果應激反應過強和持續時間過長，就會產生有害的后果。

按照應激反應產生的效果，可以把應激反應分成為三類：

一、正效應的應激反應（Positive Stress Response）：這是正常的生理反應，有時還是促進兒童發展所需要的。如兒童第一次遇到新養育者時，學習過程中伴有情緒參與時，接受預防接種時……都會產生此類的應激反應。在學習過程中伴有積極的情緒，有利于增強記憶。此類反應會影響心跳，增加心跳次數，并略微增加可的松激素的分泌。在應激源消失后，身體就會回到原有的動態平衡狀態。

二、容限范圍內的應激反應（Tolerable Stress Response）：當人遇到了較大刺激和打擊時，如遭受突如其來的追打，遇到害怕的野獸，遭遇自然災害，失去親人等，會產生此類反應。如這類應激源存在時間較短，或是有養育者在兒童身邊起到支持和緩沖作用，那么受激個體仍然處于可恢復的彈性狀態。在應激源消失后，腦和身體的其他器官能夠從受到傷害的狀態中恢復。

三、有毒害的應激反應（ToxicStress Response）：兒童遭遇到嚴重的、經常發生的，或者是持續時間長的傷害，又缺乏養育者的支持，就會使得HPA軸持續處于應激反應的狀態，可的松濃度也始終處于不正常的高濃度狀態，就會改變GR和MR的基因表達，降低回復平衡態的調控能力，升高HPA軸的反應閾值，削弱人對認知和情感過程的控制。同時，可的松隨著血液流經全身，會損壞腦的結構和影響許多臟器的正常功能。

海馬腦區在我們學習過程中起到很重要的作用，它是陳述性記憶形成的部位，直接影響到人智力的發展。在身體產生應激反應時，它會起到判別應激源的性質，使HPA軸回復到原有平衡態的負反饋作用。在有毒性的應激反應狀態下，可的松會損害海馬中神經細胞的功能，削弱使HPA軸恢復到原有平衡狀態的能力，同時也會降低兒童的記憶和學習能力。一些孕期和早期有困境遭遇的兒童，海馬體的體積會較正常生長的兒童小。類似的，會使同樣負責產生負反饋，使軀體和腦恢復到平衡狀態的額葉皮層發育受阻，并使前額皮層與杏仁體連接減弱，導致情緒調控能力減弱。相反地，有毒的應激反應會使負責產生刺激反應的杏仁體體積增大，并且變得對外來的刺激更加敏感。

孕期和兒童早期都是HPA軸可塑性最好的時期。在孕期中，不管是因為母親患有憂郁、焦慮等精神疾病也好，還是有濫用藥品、使用藥物不當的情況，如果經受了有毒害的應激，都會對胎兒產生影響。出生后，在這類兒童早期的發展過程中，其本身產生的有毒性應激反應會造成進一步的傷害，甚至會影響到他一生的健康和行為，如增加與應激響應相關疾病的易感性、產生認知障礙、增加患精神疾病的風險，乃至濫用毒品、自殺、暴力等不端行為。Nelson等科學家對羅馬尼亞孤兒院兒童的實證研究也證實了上述機制。我在進行《做中學》探究式科學教育教師培訓時，看到過兩張兒童畫的圖。一張是留守兒童畫的；另一張是處于過重學習負擔下的兒童畫的，畫面充斥著焦灼壓抑感，反映他們承受著較大的心理壓力。這種情況應該不是個別的案例，必須予以重視。

近年來科學家還研究了腸道微生物和腦之間的相互影響，有很大部分也是通過HPA軸，產生作用的。

總之，科學研究告訴我們，從孕期到幼兒2～3歲之間的1000天，是人發展過程中的重要時期。既是促進人一生發展的機遇期，又是對于遭受困境兒童（貧困、侵害、忽視）產生嚴重不良影響的敏感期。早期經受的困境，會實質性地嵌入兒童的生物系統，并且改變他們的生物基礎和發展過程；會影響這些兒童一生的健康狀況，降低他們的認知能力；由于缺乏自我控制能力和情緒控制能力，容易引發上癮、自殺和各類反社會行為。對他們本身造成的這些危害，還可能會通過他們成為父母以后的行為傳遞，以及不同的表觀基因遺傳機制，傳遞給他們的后代。避免和彌補這些不利影響最有效的方法，是為這些困境兒童提供持續的、支持性的家庭教養環境。

在科學實證研究的基礎上，目前世界各國政府和多方國際組織也一直在大力呼吁，號召將科學研究的成果付諸實踐，開展整合的救助項目，將支持困境兒童營養項目和促進兒童早期發展的項目整合實施。扶貧先扶智，因此建議將國家扶貧關注的時間點前移到幼兒最早的1000天，整合醫療、教育和各方面的扶貧力量，支持和改善困境兒童家庭教養的質量。這是提高精準扶貧，實現教育公平，阻斷貧困代際傳遞的有效措施。教育就是在建構孩子的腦，教育更需要遵循腦發展的規律，使我們的孩子能夠成為健康和優秀的社會主義建設者與接班人。這是一項事關中華民族可持續發展的大事。