每一位家長在孩子早期教育問題上都會有很多糾結:一方面“不能讓孩子輸在起跑線上”,,另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)智慧也告訴我們“揠苗助長”使不得。我想關于孩子早期教育不是應不應該有的問題,,而是應該從什么時候開始(起跑線在哪里?)以及教什么和怎么教的問題,。歷史不可改變,,但是當下的決策多多少少都會對未來產生影響。因此,,著眼于未來,,從每一位想到自己可能會做父母那一刻孩子的早期教育其實就已經開始了——關于這一點和怎么教、教什么的問題留待日后和親們分享,。今天主要談談人類大腦皮層的發(fā)育過程及其對孩子早期教育的含義,。下面的內容涉及到很多生物學和醫(yī)學名詞,而我閱讀的資料大都是英文原始文獻,,如果涉及到的術語翻譯不是很恰當?shù)脑?,還請親們諒解。 圖1:大腦皮層的發(fā)育和發(fā)展過程 資料來源:美國心理學家(American Psycologist),,2001年,,51卷第1期,第8頁,。 人類的大腦主要是由幾百上千億個神經元(neuron)和膠質細胞(glial cell)組成的,。簡單類比的話,這些神經元就相當于電腦的CPU,、內存以及硬盤,,而膠質細胞的一種髓鞘(myelin)對神經元之間信號傳遞有著重要意義??傊竽X的結構很復雜——也正因為如此,,我們才可以從其他靈長類動物中脫穎而出,然后只用了兩三百萬年就統(tǒng)治了整個地球,。盡管如此復雜,,現(xiàn)有的研究仍然可以大致勾勒出大腦的發(fā)育和發(fā)展過程。如圖1所示,,懷孕18-24天后,,胎兒的神經胚開始形成;嬰兒出生時,,大腦中已經形成了她/他所未來所能擁有的所有神經元,;但是神經突觸(synapse)——突觸是神經元之間在功能上發(fā)生聯(lián)系的部位也是信息傳遞的關鍵部位——的產生(synaptogenesis)從胎兒出生前3個月開始一直持續(xù)到15-18歲,。與認知能力密切相關的幾個主要部分的突觸產生都在3歲前達到高潮,然后開始降低產生速度直到停止,。具體而言,,前額葉皮層(prefrontal cortex)的髓鞘形成速度逐漸降低,5-10歲時停止,;視覺和聽覺皮層(visual cortex,、auditory cortex)、角回(argular gyrus)和布羅卡式區(qū)(Broca’s area)的突觸產生速度先加快然后降低,,到5歲左右時停止,;前額葉皮層突觸產生可以持續(xù)到15-18歲。換句話說,,我們大腦在出生前后一個很短的時間內會過量產生腦細胞,,止步于青少年期,然后我們的后半生就是腦細胞不斷死亡和減少的過程,。 圖2:突觸產生和突觸修剪 打開連尚頭條,,看更多新鮮猛料 圖2展示了突觸產生(synaptogenesis)和突觸修剪(Synaptic pruning)兩個過程,相當于神經元之間連接的加法和減法,。上圖中第一張照片是嬰兒剛出生時的突觸密度(衡量神經元之間聯(lián)系的緊密程度),,第二張是6歲時的突觸密度,第三張是14歲的突觸密度,??梢园l(fā)現(xiàn)0-6歲之間,突觸密度增加很快,,這一過程中就是突觸產生快于突觸修剪,;但6-14歲時突觸密度有所降低,這一過程中突觸修剪快于突觸生成,。為什么要有突觸修剪,?普遍認為這是因為早期突觸過量產生,神經元之間大量的連接是無用甚至是干擾性的,,所以進化過程中產生了突觸修剪這一機制:去掉“無用”以及干擾的,,保留并增強“有用”的,這就像一棵枝繁葉茂的樹需要修剪才能成材,。突觸修剪完成后,,大腦發(fā)育基本完成(定型),我們進入成人階段,。 那么現(xiàn)在的問題是突觸產生過程會長出什么樣的“樹”,,而突觸修建時又怎么決定哪些應該保留、哪些應該去掉呢,?一般認為突觸發(fā)生和修剪都是活動依賴性的(activity/experience dependent),。具體而言,,外界環(huán)境通過感官對大腦的刺激對于突觸產生具有至關重要的作用。對小白鼠的實驗表明,,如果在視覺皮層觸突生成期剝奪對其視覺刺激,,那么觸突生成期結束后,小白鼠就會永遠失明,。突觸修剪過程則像一個“學習”過程:人與外界環(huán)境的互動會讓大腦“學”到哪些是有用的,,哪些是多余的。早期研究認為突觸修剪在十幾歲就停止了,,但是最新的研究發(fā)現(xiàn)突觸修剪可以持續(xù)到20乃至30歲,。所以換句話說,雖然我們的身體發(fā)膚受之父母,,但是我們的大腦具有可塑性,,塑造的具體結果取決于外界環(huán)境和內在基因的互動,。 OK,,到此為止,這就是關于大腦皮層發(fā)育的基本過程,。那么這些對孩子早期教育來說到底意味著什么呢,?首先,大腦皮層發(fā)育有一個敏感期(sensitive period)——0-3歲,,在這期間對孩子大腦的刺激至關重要,。所以對3歲以前的孩子來說,不僅僅是吃飽穿暖,、營養(yǎng)均衡,,還應該有視覺、聽覺等各方面的刺激,,鼓勵孩子和外界的互動,、鼓勵孩子和他人之間的情感交流,當然所有感覺上的刺激和互動內容以及方式都應該符合孩子大腦皮層的發(fā)育規(guī)律……其次,,你想讓孩子成長為什么樣的人,,就要匹配什么樣的環(huán)境,因為孩子的大腦會從與外界環(huán)境的互動中“學習”從而修剪其大腦回路,。雖然突觸修剪的可以持續(xù)到成年以后,,但早期的觸突修剪速度顯然快于成年。綜合以上兩點,,一般都認為早期教育投資的收益回報率會顯著高于之后的教育投資,。 因此,父母如果對孩子的未來有所期許,,就應該認真考慮自己是否花了足夠的時間與孩子互動,,刺激孩子的大腦發(fā)育,,以及孩子生長的環(huán)境是否與育兒目標相一致,而這個環(huán)境包括父母自己,、居住和生活條件,、孩子的小伙伴和社區(qū)鄰里、老師和學校,。 參考文獻: Craik, Fergus I M, and Ellen Bialystok. 2006. “Cognition through the Lifespan?: Mechanisms of Change.”Trends in Cognitive Sciences. 10 (3), 131-138. Petanjek, Zdravko, Milo? Juda?, Goran ?imic, Mladen Roko Ra?in, Harry B. M. Uylings, Pasko Rakic, and Ivica Kostovic. 2011. “Extraordinary Neoteny of Synaptic Spines in the Human Prefrontal Cortex.”PNAS.108 (32): 13281–86. Thompson, Ross A., and Charles A. Nelson. 2001. “Developmental Science and the Media. Early Brain Development.”The American Psychologist. 56 (1), 5-15. |
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