從零歲到兩歲: 嬰兒發育的腦科學 （一）

按：這一篇是我們夫婦的朋友的創作，發表在太太和幾個朋友一起做的微信公眾號上，這裡一併轉載過來和大家分享。

以下是原文轉載：

從零歲到兩歲: 嬰兒發育的腦科學 （一）

Original 2018-01-15 屠龍的胭脂井 愛說話的寶貝

自從我寫了關於自閉症兒童的文章之後，越來越多的家長要求講一講正常兒童大腦發育。 我感到這是一個非常合理的要求，因為只有了解了正常兒童應該進行的大腦發育的過程， 我們（1）才能更好的理解兒童腦發育疾病是怎麼產生的，更及時的發現和診斷，更早進行干預；（2）建立更好的，對兒童大腦最有利的發育環境。

我對此話題進行了一些粗淺的學習，發現了一個優秀的由 Dana foundation（註：美國著名的慈善機構，主要投入是兒童健康研究），NIH（註：美國健康學會，最大醫學研究相關的政府機構）和 AAAS（Science的出版商，世界最大的非盈利科學機構）組織的一個幼兒腦發育的演講。這次演講，請了兩位非常有名的嘉賓。

一位是 Pat Levitt 博士，洛杉磯兒童醫院腦發育研究源發育腦遺傳學主任，南加州大學神經科學研究生院系主任，南加州大學醫學院兒科教授。他主要研究方向是發育腦遺傳學和表觀遺傳學。他的主題演講是《早期大腦和兒童發育：核心故事》。

另一位是 Lisa H. Shulman 博士，阿爾伯特愛因斯坦醫學院兒科教授，主要研究兒童自閉症。她的主題演講是《發育的里程碑：從出生到兩歲》。

這兩位兒科專家都說了很多很有意思的乾貨。我就當個學生，整理了一些筆記，供大家參考。

一．Pat Levitt：早期大腦和兒童發育：核心故事

公眾對於兒童如何發育的理解，有很多「黑匣子」 般不可知的部分。似乎命運啊， 意願啊， 基因啊，環境啊，這些因素，放入了一個不可知的黑匣子，要麼就會產生出健康的成功的好孩子，要麼就是「不成功的有缺陷的孩子」。 更有甚者，會對兒童的發育產生一些誤解。這些誤解包括：

a. 兒童是海綿，可以自己吸收很多知識

b. 80%的大腦發育在三歲之前就完成了

c. 人生總有磕磕絆絆，孩子們總得學會堅強

d. 學習只包括認知和智力方面的學習

而 Levitt 博士認為，兒童腦發育，真正的核心故事是這樣的：

1. 兒童腦發育是一個繁榮社會的基石

2. 大腦發育需要很長時間，而且是自下而上的（也就是說，一種下層技能的成熟能保證上層技能的建立）

3. 基因和經歷共同築造大腦（基因是服務者，而經歷是反饋者）

4. 認知能力（智力），社交能力和感情發育是相互交織，密不可分的

5. 毒性的壓力能夠造成大腦架構性損傷

6. 對生活困難的韌性，不能靠拔苗助長，單純的把孩子置於困難。韌性是一種人格技能，需要長時間鍛煉和學習，並且是基因和經歷所共同塑造的

7. 對於很多的大腦功能來說，大腦的可塑性（也就是能夠改變的程度）是隨時間而逐漸下降的。但這也不是絕對的，不同功能下降的速度不一樣

總結來說：我們的基因和大腦的架構，會被正向的積極的早期經歷所深刻的影響。但是，負向的消極的因素也會產生重大的影響。基因提供了硬體，但是早期的經歷是整個系統的軟體。

圖 1 展示了神經元（大腦的基本信息單位，也就是我們常說的「腦細胞」）在0-2 歲建立突觸（腦細胞之間的連接）的過程。可以看到，從出生到兩歲，神經元數量基本沒有變化（我們大腦出生時，就配備了基本所有神經元），只是建立了很多突觸（連接）。在這兩年中，大腦每秒就產生 700 個突觸連接。

但這不是發育的全部故事，突觸也不是越多越好，實際上在2 歲以後，突觸要開始進行「修剪」這個過程。如圖 2 所示，剛出生的嬰兒沒有突觸，6 歲突觸數量達到高峰，到了青春期（14 歲），40%的突觸要被「修剪」掉。

神經元修剪的過程，嚴重地被幼兒的經歷所影響。修剪會保留幼兒在早期經歷中「有用的利於生存」的部分。而修剪掉其他部分。圖 3 展示了一個著名的實驗。將16 天大的小鼠分成兩組: 一組和母鼠正常生活，另一組只給聽一種頻率聲音。到了 50 天大的時候，正常發育的小鼠（能聽到所有頻率的聲音的），聽力皮層產生了清晰的頻率圖譜（圖 3 中間）。而被放到單一頻率中的小鼠，聽力皮層被修剪得只剩能聽這一個頻率（圖 3右側）。也就是說，如果不給它世界上所有的聲音聽，幼鼠的大腦就認為那些聲音不是必需的，就會把代表這些頻率的突觸修剪掉。

人類幼兒大腦的發育也是這樣的規律，幼年經歷有很強的「塑造大腦」的作用。Pollok & Kistler（2002）發現，長期被打罵和虐待的幼兒，只對恐懼，悲傷這樣的情緒敏感，對快樂等情緒不再敏感了。原因是，在被虐待的環境中，只有懂得恐懼，才能幫助他們生存下去，而快樂的腦迴路是不利於生存的（表現得高興可能會遭受打罵），長此以往，快樂的腦迴路在突觸修剪的過程中，就被修剪掉了。

對於這點，Levitt 博士又提出，情緒正常發育，對幼兒智力發育是非常重要的。原因很簡單，圖 4 中的腦區（前葉皮層，杏仁核，海馬體等）既是調節「恐懼和焦慮」的區域，也是學習新事物的區域。也就是說掌管恐懼的區域和掌管學習的區域是完全一樣的。一旦這些區域被恐懼所佔據，就只能處理恐懼信息，嚴重影響兒童學習。

實際上，根據 CDC （美國疾病防治中心）統計，幼兒被虐待和忽視帶來的焦慮，總體導致了美國80%的幼兒大腦發育傷害疾病。這是因為幼兒一旦被忽視虐待，心裡會產生被遺棄的焦慮（這是生存所必需的），於是產生大量的壓力荷爾蒙，加快心跳和腎上腺素，長期的壓力反應，會嚴重影響大腦突觸建立和修剪。

另外，Levitt 博士還指出，兒童的各種技能是「自下而上」建立的。只有打下堅實的初步技能，才能產生靈巧的高級技能。圖5 顯示了兒童技能出現和發育的順序。最先出現的技能是「感覺」：視覺，聲音，觸覺。然後是「運動和語言」。最後是「高級神經認知」。

也就是說，在幼年時候給兒童綜合的豐富的感覺刺激（音樂，撫摸，抱在膝蓋上，講故事，看圖片），可以幫助她形成良好的運動和語言能力。而良好的運動和語言能力，能進一步幫她形成良好的高級認知能力（高級智力，解決問題能力）。

總結：幼兒大腦並不是一張白紙，也不是在 3 歲就結束髮育了，更不是被動的海綿自己能夠接收知識。他們需要成年人悉心的照顧，也需要成年人提供健康豐富安全的環境，先培育一些基礎技能（視覺，聽覺，觸覺），再培養運動和語言，之後才能產生高級認知。感情發育是極其重要的，這些對認知都有巨大幫助。只有對情緒發育正確的兒童，才能對生活困難有正確的韌性，因為韌性不是平白無故得到的，而是一種人格技能。