毒性壓力對兒童腦與行為發展的影響

/ 東南大學學習科學研究中心、教育部兒童發展與學習科學重點實驗室

家庭是兒童出生后的第一所“學校”，家庭教育對兒童腦的發育和心理行為的發展具有極為重要且無可替代的作用。家庭教育所出現的問題基本上可以概括為十六個字：生而不養、養而不育、育而不教、教而不當。

生而不養、養而不育，其本質是一種對兒童的長期忽視和虐待，這在心理學中被稱為“毒性壓力（Toxic Stress）”。“Stress”一詞一般被翻譯成“應激”，俗稱“壓力”，通常是指機體為了應對危險或出乎意料的事件所作出的心理生理反應。

三種不同的壓力反應

沒有人喜歡承受壓力，所以人們一般認為壓力都是有害的，但實際上并非如此。對于兒童來說，學習應對各種不同的逆境是他們健康發展的重要組成部分。根據腦和身體對壓力進行反應的持續時間和強度的不同，科學家們將壓力反應分為積極壓力反應、可承受壓力反應與毒性壓力反應三種。

積極壓力反應是指適度的、短暫的壓力反應。例如打針、剛換了一個新的養育者等。積極壓力反應往往伴隨著心率的短暫提升和激素水平的輕微變化。這種壓力反應是正常生活的一部分，對積極壓力反應的學習和適應是健康發展的一個基本特征。在成人的關心支持下，在溫暖和積極的人際關系背景下，引起積極壓力反應的事件往往可以快速緩解，于是兒童能夠逐步學會控制和管理好自己的壓力反應。

可承受壓力反應是指引起腦和身體發生較高強度或較長時間變化的壓力反應。這種壓力反應可能會負面影響大腦結構和功能的發育。引起這種壓力反應的事件包括親人生病或離世、可怕的事故、父母分居或離婚、社會歧視或其他比較嚴重的事件。如果兒童在經歷這些壓力事件時，成人可以為兒童創造安全的物理和心理環境，并且給予持續的支持，以幫助兒童學會應對逆境并從中恢復，這些壓力事件就不會對兒童腦的發育產生負面影響。在某些情況下，可承受壓力反應甚至可能具有積極的效果，幫助兒童發展出更為有效的壓力管理能力；但如果發生時間持續較長或缺乏成人有效的人際關系支持，這些壓力反應也可能轉化為對兒童成長有毒的壓力反應。

毒性壓力反應是指強烈的、頻繁的或長時間激活壓力反應系統，并且無法得到有效人際關系緩沖和支持的壓力反應。毒性壓力源包括身體虐待、性虐待、情緒虐待、同伴欺凌、食物匱乏或營養不良、缺乏睡眠、極度貧困、居無定所、暴力、養育者物質濫用（如酗酒吸毒等）或精神疾病、長期忽視等。

壓力的心理生理反應

當人們經歷急性或慢性壓力事件時，都會激活身體的兩個系統：一個是交感神經系統，為緊急反應做好“戰或逃”的準備；另一個是下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸（The hypothalamic-pituitary-adrenal axis， 簡稱HPA軸），如圖1所示。

人體的內分泌系統對壓力源的反應十分敏感，壓力反應過程中的許多生理變化都與內分泌腺的活動密切相關，其中腎上腺與壓力的關系最為密切。腎上腺既受自主神經系統所支配，又受到中樞神經系統的直接調節。此外，由于腎上腺由皮質和髓質兩部分構成，這就構成了人體中與壓力有關的兩個非常重要的激素系統：下丘腦-垂體-腎上腺皮質系統（HPA軸）、下丘腦-交感神經-腎上腺髓質系統。

圖1 HPA軸調節皮質醇的分泌

急性的壓力反應和長期的毒性壓力都會導致HPA軸的功能失調，從而分泌過多的皮質醇。皮質醇是一種由腎上腺皮質分泌的激素，是人體主要的糖皮質激素，其主要功能是影響體內蛋白質、糖、脂類的代謝，可以有效地反映人們的壓力水平，因此皮質醇往往又被稱為“壓力激素”。

當皮質醇突然大量釋放并且迅速降低時，它能調動儲存的能量，并且激活免疫應答；但如果皮質醇的濃度一直處于較高的水平，就會導致整個內分泌系統出現紊亂，影響腦的正常發育和功能。皮質醇可以在血液、尿液、唾液和頭發中檢出，因此對皮質醇濃度變化的測定可以有效地反映個體的壓力水平。有趣的是，個體1厘米頭發中皮質醇的累積量大致可以反映1個月內的壓力水平，6個月以內的檢測結果基本都是穩定有效的。

積極壓力反應和可承受壓力反應是成長的必要過程

積極的壓力反應和可承受的壓力反應對于兒童的成長過程來說是正常的、必要的。對于早期兒童來說，打針、響聲、陌生環境、陌生人、新奇玩具都有可能成為他們的壓力源。當兒童在經歷這些壓力的時候，如果能得到成人的積極支持，那么由這些壓力引發的生理反應很快就會回到基線水平，并且可以幫助兒童的壓力反應系統發展得更好；但如果兒童在經歷這些壓力的時候，沒有得到成人的積極支持，那么會使得他們的生理反應越來越強烈，壓力反應系統也會越來越敏感，這會導致兒童變得越來越難以應對成長過程中的各種挫折。由此可見，在年幼的兒童經歷壓力事件的過程中，成人的支持非常重要。

毒性壓力對兒童腦發育、心理和行為的負面影響

大量有關兒童發展的研究表明，壓力反應系統在體內過度或長時間激活，尤其是早期的長期忽視、身體虐待、情緒虐待等毒性壓力經歷會持續改變與兒童記憶、注意力、情緒調節、自我控制等能力相關的大腦結構，對兒童的學習、行為乃至整個生命周期的身心健康造成難以逆轉的損害。相關研究表明，早期的毒性壓力會導致兒童3歲之前的發展受到損害，遭受毒性壓力的次數越多，發展遲緩的比例越高，當遭受毒性壓力的次數達到6次以上時，發展遲緩的比例接近百分之百。

由于人腦海馬中的皮質醇受體非常多，皮質醇的濃度過高會直接侵害到海馬，導致海馬發育異常，進而影響兒童記憶力的發展和將來的學習。因此，對于學生來說，不適當的學習內容和方式、過重的學業負擔都有可能會影響海馬的正常發育過程，導致學習效率下降，引發學習越辛苦成績越糟糕的惡性循環；對于成人來說，過重的工作壓力也會使得海馬萎縮的速度遠大于正常的衰老速度，導致老年癡呆的年齡大幅度提前甚至罹患阿爾茲海默癥。

長期暴露于毒性壓力的環境下還可能改變兒童的壓力管理系統，從而降低這些兒童的壓力反應閾值，使得那些對別人來說不會感到壓力的事件會導致這些兒童產生劇烈的壓力反應。如果兒童在早期長期經歷毒性壓力事件并且得不到有效積極的成人支持，還會嚴重影響其正常的發育過程，在青春期早期甚至青春期之前就可能引發嚴重的抑郁癥狀。

此外，美國哈佛大學的Charles Nelson教授等人的研究表明，持續的毒性壓力反應會改變腦的結構，長期經受毒性壓力導致前額皮層和海馬的神經元結構發生改變。

美國馬里蘭大學的Nathan Fox教授和Charles Nelson教授等人領銜的布加勒斯特早期干預項目的研究發現，社會福利機構收養的兒童與正常兒童相比，其腦電活躍模式和水平有很大的差異，這些兒童的Theta波（3-5Hz）強于正常兒童，而Alpha波（6-9Hz）弱于正常兒童，說明這些兒童腦的活性受到了很大的影響。進一步采用核磁共振測量的研究表明，由于嚴重缺乏互動和交流的機會，一直成長于社會福利機構的兒童其腦的體積比正常兒童明顯偏小，灰質和白質的體積都偏少；早期被領養的兒童由于獲得了較好的養育條件，其白質可以部分地恢復，但灰質很難恢復到正常水平。

在大腦發育十分迅速且敏感的兒童早期階段，毒性壓力會使得腦中負責產生情緒和沖動的邊緣系統過度發育，而負責推理、計劃和行為控制的額葉尤其是前額葉的發育水平明顯滯后。荷蘭內梅亨大學的一項最新研究發現，兒童早期經受的毒性壓力會導致青春期時的腦發育異常。該研究是一項長達20年的跟蹤研究，研究者考察了這些兒童在早期（0～5歲）和青春期（14～17歲）時所遭受的壓力，并且將壓力水平與前額皮層、扣帶回、杏仁核、海馬的發育水平進行了相關分析。研究發現，兒童早期所經歷的疾病、離婚等壓力事件與青春期前額皮層、杏仁核較快的發育水平相關，這說明生長在壓力環境中的兒童也許不得不加速腦的發育來應對壓力，但這是以損失腦的靈活性為代價的。此外，青春期正在遭受的壓力水平與眶額皮層、前扣帶回皮層較低的發育水平相關，這可能是導致青春期和成人期罹患精神疾病的重要因素之一。

家庭社會經濟地位對兒童早期腦發育的影響

家庭貧困和物質匱乏對于兒童來說也是一種毒性壓力。美國威斯康辛大學Jamie Hanson教授等人的研究發現，大腦的結構變化與家庭的社會經濟地位（高、中、低）呈顯著相關，高收入家庭兒童的灰質在總體上比低收入家庭兒童發展得更好，尤其是額葉和頂葉的發展水平差距較大（如圖2，圖3，圖4所示）。灰質主要是指神經系統中包含神經元胞體和樹突的區域，大腦表面被覆灰質，又稱為大腦皮層。神經科學研究表明腦功能發展水平與灰質的發展水平密切相關，灰質體積偏小往往意味著認知和社會能力發展異常。

圖2 不同社會經濟地位家庭兒童（5～37個月）灰質總體發展水平。綠色代表社會經濟地位較高的家庭，紅色代表社會經濟地位中等的家庭，藍色代表社會經濟地位較低的家庭。

圖3 不同社會經濟地位家庭兒童（5～37個月）額葉灰質發展水平。綠色代表社會經濟地位較高的家庭，紅色代表社會經濟地位中等的家庭，藍色代表社會經濟地位較低的家庭。

圖4 不同社會經濟地位家庭兒童（5～37個月）頂葉灰質發展水平。綠色代表社會經濟地位較高的家庭，紅色代表社會經濟地位中等的家庭，藍色代表社會經濟地位較低的家庭。

同伴欺凌對兒童心理發展的影響

同伴欺凌已經成為當前家庭教育和學校教育所面臨的重要問題之一。加拿大的一項長期跟蹤研究發現，在兒童期被欺凌的青少年有更高風險的自殺想法和精神健康問題。加拿大“魁北克兒童發展縱向研究”是兒童發展研究領域中非常著名的一項跟蹤研究項目，該項目以1997年和1998年出生的嬰兒為對象，持續跟蹤研究到15歲。加拿大麥吉爾大學的研究人員以該項目中的1363名兒童為研究對象，發現大約59%的兒童在小學1年級時曾經歷過某種程度的同伴欺凌。

此外，與無受害、低度受害和中度受害組相比，重度受害組在15歲時自我報告的抑郁或心境低落水平是其2倍，自我報告的焦慮水平是其3倍。更為麻煩的是，重度受害組所自我報告的嚴重自殺想法或自殺企圖水平是無受害、低度受害和中度受害組的3.5倍。研究者建議，應當在兒童進入小學之前就開展正式的防欺凌訓練，以避免兒童在將來罹患嚴重的精神健康問題，這對家庭教育和學校教育均起到了警示的作用。

由于兒童期所經歷的毒性壓力反應會對腦與行為的發展造成非常嚴重的負面影響，因此在家庭教育的過程中，父母必須對自己的孩子有著及時的反應、帶有情感的積極互動，必須重視兒童的早期經驗對社會情緒能力發展的影響，千萬不能生而不養、養而不育，忽視了兒童早期發展過程中的情感需求。

對于早期的托管教育和幼兒園教育來說，不僅需要為兒童創立一個安全的物理環境，還需要為兒童提供溫暖的、充滿關愛的、有效互動的人際環境。哈佛大學兒童發展中心為從事兒童早期發展的項目、機構指出了影響保育和教育質量的積極有效因素，如圖5所示。

圖5 影響早期教育機構和項目質量的有效因素

值得父母和老師們注意的是，兒童和青少年的身體發胖并不一定是因為營養過剩或缺乏運動，有很大的可能性是因為他們所遭受的壓力過大或長期處于毒性壓力環境中。由于長期的毒性壓力會導致比較嚴重的內分泌系統紊亂，所以很多人反而是越辛苦越發胖，生活中經常說起的“過勞肥”一詞指的就是這種情況。

此外，有一些特別流行的說法和做法，例如“逆商”“挫折教育”等，其實沒有必要專門去為兒童創設壓力環境，兒童本身的成長過程就會面臨非常多的挑戰、挫折等壓力事件，利用好這些壓力事件，給予兒童積極的關心和支持，指導幫助但不是代替他們應對這些壓力，這才是有利于兒童腦與行為發展的正確做法。

（致謝：本文中的許多材料來源于韋鈺院士的學術報告和文章，特此感謝！）