什么樣的教育適合孩子的大腦發(fā)育

姚乃琳/耶魯大學精神醫(yī)學博士后

姚乃琳

20世紀，人們認為大腦的神經(jīng)發(fā)育只發(fā)生在嬰兒以及童年早期，之后大腦結(jié)構(gòu)就固定了。然而今天我們知道，大腦在我們一生之中都在被“修繕”著。

大腦神經(jīng)元之間的連接是隨著環(huán)境的塑造不斷變化的，稱之為神經(jīng)可塑性。可塑性讓大腦的神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡可以適應不斷改變的外界環(huán)境。這種能力一直保留至成年。在成年哺乳動物的大腦海馬體和嗅球區(qū)域，神經(jīng)元的再生能力會終身保留。人在出生時，大腦就幾乎具備了人一生中能擁有的所有神經(jīng)元，在生命的頭15個月左右，大腦神經(jīng)元之間的神經(jīng)突觸連接數(shù)量就已經(jīng)達到最大了。在這個過程中，會有大量的神經(jīng)元因為沒事可做“郁郁而終”——大約有一半的胚胎神經(jīng)元最終將因為沒有和其他神經(jīng)元建立有效連接而凋亡。另外那些有用武之地而幸存下來的神經(jīng)元，它們的軸突外面會被膠質(zhì)細胞包裹上，這個過程叫作髓鞘化。因為大腦的神經(jīng)元需要遠距離傳輸信息，比如從位于額頭后方的前額葉傳到位于大腦正中間的內(nèi)側(cè)顳葉，或者從位于后腦勺的枕葉傳遞到耳朵邊上的顳葉。神經(jīng)纖維（學術(shù)語為“白質(zhì)纖維”）的髓鞘化就像是電線周圍包了一層橡膠絕緣層一樣，可以讓神經(jīng)信號在大腦中的傳輸速度和質(zhì)量都大大提高。在這之后，大腦又會大幅“修剪”發(fā)育得錯綜復雜的神經(jīng)連接，把用得很少的神經(jīng)連接“修剪”掉，只留下重要的、反復使用的神經(jīng)連接，讓大腦的能量和物質(zhì)得到高效使用。對神經(jīng)纖維“分叉”的大幅“修剪”過程會一直持續(xù)到青春期結(jié)束。

大腦的神經(jīng)元細胞體組成了大腦的灰質(zhì)。大腦灰質(zhì)體積在人類整個童年時期都會逐漸增加，并且在青少年期到達頂峰，然后再逐漸縮小，直到穩(wěn)定在成年大腦的體積。在六歲的時候，大腦體積已經(jīng)達到了一生最大值的95%。女孩平均在11.5歲，男孩平均在14.5歲時達到大腦體積的最大值。從青少年時期到成年，大腦體積反而變小了。這看起來似乎很奇怪，實際上，大腦在發(fā)育中的收縮是因為大腦在不斷“修剪”沒用的神經(jīng)突觸和加強有用的突觸，這是大腦適應環(huán)境很重要的過程。法國科學家研究了從新生嬰兒到91歲老人的大腦切片，發(fā)現(xiàn)人類大腦額葉（位于大腦前部額頭后方的位置，負責抑制和整合想法）的突觸密度直到30歲左右才逐漸穩(wěn)定。也就是說，我們可能在30歲左右大腦發(fā)育才穩(wěn)定下來。

每一個孩子的大腦都是獨特的，千差萬別的。有的孩子敏感內(nèi)向，有的人活潑外向；有的孩子積極進取，有的孩子害羞膽怯。雖然每個人天生的大腦設定都不同，但是后天養(yǎng)育環(huán)境對大腦的影響更加不容小覷。孩子發(fā)育過程中的飲食、學習和經(jīng)歷，父母和孩子的互動方式，這些環(huán)境因素隨時都影響著一個人的大腦精細發(fā)育。比如，在孩子的成長過程中，父母就應該多撫摸孩子，這是因為撫摸和肢體接觸可以改變孩子的基因表達，也就是基因甲基化的標記改變了。多撫摸可以讓孩子感覺到更多安全感，從而提升孩子大腦的情緒控制能力，長大之后性格會比較穩(wěn)定。動物實驗發(fā)現(xiàn)，出生后第一個星期得到充分撫摸的寶寶，應對壓力的基因表達會發(fā)生變化，他們在面對壓力的時候會更加平靜。童年基因表達的改變可以一直持續(xù)到成年，這些得到充分撫摸的孩子在撫養(yǎng)自己的下一代的時候也會更加盡心盡力，把得到撫摸的愛一代一代地傳承下去。

早教類型須慎選

兒童時期是大腦高速發(fā)展的關(guān)鍵時期，大腦具有最大的可塑性。在這個關(guān)鍵時期，如何正確引導孩子的大腦發(fā)育，對孩子的終身發(fā)展至關(guān)重要。針對幼兒的早教在這兩年變得越來越流行，可謂五花八門，種類繁多。實際上，并不是任何早教班都適合大腦處于高度可塑性階段的兒童。孩子究竟應不應該從小參加早教呢？這取決于早教類型。在這個敏感的階段，兒童的情緒會影響到大腦的發(fā)育。如果參加的早教班是灌輸式、競爭式的，就可能引起孩子焦慮緊張的情緒，這些負面情緒會影響大腦的網(wǎng)絡搭建甚至基因表達，影響孩子開放性的心態(tài)和學習能力。我推薦的早教形式是沒有成人指導的開放性的玩，單純的玩就可以鍛煉兒童的思維能力和創(chuàng)造力，而孩子在講故事、唱歌和說笑話的同時能夠最有效地學習語言。給孩子玩具，不教給孩子固定的玩法，讓孩子自己摸索，這樣可以培養(yǎng)孩子解決復雜問題的能力和創(chuàng)造力。相反，存在較大競爭性的早教環(huán)境和會帶來一定壓力的指導性記憶練習，不僅會在一定程度上削弱孩子的創(chuàng)造力，還可能導致更為嚴重的長遠的情緒問題。

什么時候?qū)W習第二語言最好

大腦負責語言功能主要有兩個區(qū)域，一個叫作布洛卡區(qū)，一個叫作維尼克區(qū)。位于大腦額頭后方額葉下部的布洛卡區(qū)負責加工句法、語法和句子結(jié)構(gòu)；位于上顳葉的威爾尼克區(qū)參與的則是對輸入語言的理解工作。這些語言區(qū)域通過叫作弓狀束的神經(jīng)纖維直接相連，組成了大腦的語言中心。出生后的最初幾年是學習語言的關(guān)鍵期。在語言關(guān)鍵期學習第二語言的話，大腦會同時使用布洛卡區(qū)和維尼克區(qū)加工，所以這時學到的第二語言和第一語言是一樣熟練的。而如果在青春期之后再學習第二語言，大腦就只會用到布洛卡區(qū)進行加工，達到的語言熟練程度也會遜于第一語言。現(xiàn)在學術(shù)界對于學習第二語言的黃金時間還存在爭論，一個比較保守的選擇是，在第一語言掌握的比較熟練之后，青春期結(jié)束之前，學習第二語言可能是比較合適的。

音樂訓練對大腦的好處

人類大腦負責音樂的腦區(qū)和負責語言的腦區(qū)是高度重疊的，這兩者都涉及大腦的顳葉和額葉。顳葉的位置靠近兩邊耳朵，既負責和語言有關(guān)的信息，也負責和音樂有關(guān)的信息，比如語言中的詞語和音樂中的旋律都是由大腦的顳葉負責的。另外一方面，大腦的額葉既幫助我們學習語言規(guī)則——比如一個句子中的語法，也幫助我們學習音樂相關(guān)的規(guī)則——比如音樂中的和聲。

美國約翰霍布金斯大學的研究者研究了人們玩爵士樂時大腦的活動。他們讓專門的爵士樂手躺在核磁共振掃描機里玩爵士樂，同時觀察他們在互相用音樂交流時的大腦活動。結(jié)果研究者看到，當這些專業(yè)的爵士樂手在用鍵盤互相交流音樂的時候，他們大腦中負責語法的區(qū)域（下前額葉區(qū)域和后上顳葉區(qū)域）被激活了，而負責語義的區(qū)域（角形腦回和緣上回）則被抑制了。這意味著，即興的音樂交流和語言的語法功能在大腦中可能是共通的。

一個人越早開始學習音樂課程，大腦腦區(qū)之間的連接可能更加牢固。2013年一個發(fā)表在《神經(jīng)科學》雜志上的研究表明，六歲到八歲之間是學樂器的敏感分界期。七歲以前接受音樂樂器訓練對大腦發(fā)育有更明顯的影響：大腦的運動皮層和感覺皮層之間的連接會特別牢固，大腦胼胝體的神經(jīng)纖維連接也會更多。七歲以后受到音樂訓練效果就會略差一些。七歲以前開始學習樂器的人，運動技能也表現(xiàn)得更好一些。四五歲的兒童參加音樂互動課程還可以提高注意和記憶力。

美國西北大學的科學家研究了高中生學習音樂，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學習樂器可以提高他們對聲音的反應能力和語言技能。科學家比較了一個高中里學習樂器和不學習樂器的學生的差別。學習樂器的學生每周大約要參加兩到3小時的樂器訓練，而其他學生則參加體育訓練。在三年的學習之后，相對于不學樂器的學生，學樂器的學生更擅長感知聲音的細節(jié)，大腦負責聲音的腦區(qū)更加成熟，并且語言能力也提高得更多。