人脑发展的五个阶段.docx

科学家剖析大脑发展的五个重要阶段 （图）2009-5-30 阅读次数: 1454 次在我们漫长的人生旅途中，大脑比身体的其他部位更加“善变”这些变化可粗略划分为五大阶段，每个阶段都 会给我们的能力和行为带来深远的影响在这些过程中，我们每个人不仅只是过客或者被动的看客，更应该使大脑在每个阶段都处于最佳状态英国《新科学家》杂志为此给出了一些很好的建议怀孕期间夯实基础当我们能够呼吸时，大脑就已经 8个多月“大”了在受孕后 4周内大脑开始发育此时，三层胚胎细胞中的其中一层卷曲形成神经管1 周后，神经管的一端发生弯曲，随后，前脑、中脑、后脑的基本架构被搭建起来从这个角度来说，基因控制了大脑的发育和分化即便如此，在这一阶段，让大脑保持处于最佳状态的关键是尽 可能良好的产前环境也就是说，在婴儿发育的最初几周内，孕妇不能有压力，要饮食良好，并且远离香烟、酒精和 其他毒素临近大脑形成的末期，胎儿开始能够倾听别人说话，也开始具备记忆能力，声音和知觉也开始影响大脑工程庞大补充营养然而，在怀孕的前 6 个月，大脑的发育只是在合适的地方搭设基本框架：神经元和神经连接基本发育，同时，确 保大脑的每个区域都在适当的位置发育良好。

这一过程会大量消耗能量，同时，也需要不同的适量的营养物质适时发 挥作用实际上，当我们想象一下这个“建筑工程量”———要发育形成 1000 亿个大脑细胞以及分布在主要的四个额叶，遍布几十个不同区域里的几百万个辅助细胞，我们就会深表惊叹：这真是一项令人惊叹的伟大的进化工程众所周知，大脑在发育初期需要一种名叫“叶酸”的营养物质叶酸对关闭神经管起关键作用叶酸摄入不足会 导致婴儿出现脊柱裂（一部分脊柱长在体外）、无脑畸形（因大脑的大部分不能发育引起的绝症）等缺陷有证据显 示，维生素B12不足也会造成同样可怕的后果在最初的几周内，其他营养物质的作用如何，我们还不得而知，一方面因为，缺乏营养物质通常只是整体营养不 良的表现之一，而整体营养不良也同整体健康状况不佳或健康意识淡薄等各种复杂因素有关；另一方面则因为，我们 很难有先见之明，把早期营养物质缺乏同数月乃至数年后出现的问题联系起来然而，动物实验确实已经证明，营养不良（尤其是缺乏蛋白质）会阻碍神经元和神经连接的发育神经元在从发 育初的位置移动到最后位置的过程中，铁和锌必不可少，同时，长链多不饱和脂肪酸对突触的生长和膜功能也至关重 要远离烟酒缓和压力尽管如此，一般来说，虽然良好的饮食以及在产前补充维生素足以满足胎儿大脑的早期需求，但是胎盘发育不良 引发的营养缺乏也会抑制大脑的发育。

影响胎盘发育的因素主要有孕妇血压高、精神压力大和吸烟同时，营养过剩也并非全是好事例如，糖尿病若控制不当，就可能让正在发育的大脑出现葡萄糖恶性过剩的状 况幸运的是，大脑拥有一套庞大而复杂的安全管理体系，大脑会发育出最终需要的 2倍的神经元即便如此，有些 伤害可能一旦出现就无法逆转例如，即使从婴儿一出生就开始补充铁元素，胎儿铁缺乏症也能影响大脑功能长达 3 年以上值得欣慰的是，胎盘会使得胎儿免受有毒物质的伤害，不容易受外部世界乃至自己母亲的影响胎盘是一道具有 高度筛选功能的屏障，含有许多外排蛋白，能够将孕妇血液中的有害物质挡在胎儿体外但胎盘也并非完美无缺，一不小心，就会让“漏网之鱼”蒙混过关，汞、尼古丁、酒精等有毒物质就可以偷偷越 过胎盘，最终影响取决于有毒物质的数量和胎儿遭受攻击的时机但是，在动物实验中，科学家发现，尼古丁确实会 影响神经递质的功能；汞则与小脑和脑皮层某些部分的细胞的死亡有关虽然我们还不清楚，多少剂量的酒精足以引 发胎儿酒精综合征类的身体和认知缺陷，但我们都知道，酒精可以杀死神经元，改变某些神经递质的活动另外，更可怕的是，某些有毒物质不渗透胎盘就能起到作用比如，香烟会减少流往胎儿的血液量，从胎儿那里 抢夺氧气和营养物质。

到目前为止，我们还不清楚香烟如何影响胎儿的大脑，但有迹象表明，假如子宫内的胎儿曾经 暴露在香烟环境中，当胎儿出世，成长并进入青少年后，其连接左右脑的胼胝体和负责社会行为的眶额皮层会相对较 小眶额皮层较小也与女性在 10岁左右时缺乏“关爱他人”的行为有关，这就像我们表明，吸烟可能导致后代出现行 为问题然而，最近也有一项研究称，从总体上讲，曾在胎儿期暴露于香烟环境中的青少年与其他没有暴露于香烟环境中 的青少年的认知能力没有差异另一方面，压力也可能有害在动物实验中，暴露在母体压力激素下的幼崽会出现焦虑行为和多动症英国帝国 理工学院最近公布了一份对 7000 多名母亲和婴儿进行的纵向研究，该研究表明，多达15%的注意力缺陷多动症产生的原因是母亲承受的精神压力但是，如果你正在阅读此文，那表明你已经相对轻松地逃过了生命头 9 个月的灾难，或者说出现过的任何问题已 经在父母的呵护和良好的教育下得到了修正在下一阶段，年轻的大脑开始学习和记事，这就意味着我们第一次有机 会真正使用大脑这个奇妙的器官童年经历塑造未来 童年时期的大脑比以后任何时期的大脑都更具活力和可塑性当我们探索周围世界时，大脑不断发育，以惊人的 速度形成和打破神经连接。

或者，更令人惊讶的是：学习、记忆和语言活动从我们出生前就开始了而大脑发育，在产前阶段至关重要在产前阶段，每分钟会有多达25 万个新细胞形成，每秒钟有180 万个新连接 可以形成，但是，大约一半的细胞后来会萎缩直至死亡，只留下那些在使用过程中得到强化的细胞从出生起，儿童 会在 10 多年内快速发育和生长，期间的每段经历都将在其成人后的模样上留下印迹那么，为了最大限度地挖掘孩子头脑的潜力，父母能够做些什么呢？产前后期的经历可能对大脑的正常发育至关重要科学家在实验中发现，在受孕约 22 周到24周后就可以首次观 察到胎儿的学习行为那时，胎儿会对声音或触摸做出反应，但会忽略反复出现的刺激大约从第32 周开始，胎儿就 能够接收条件反射事实证明，在受孕大约 30 周后，胎儿会对特定的音乐片段、母亲的声音、气味产生记忆，而且， 出生后也会持续拥有这种能力语言的学习也从产前开始，虽然婴儿在 3 岁前确实会对任何语言做出反应，但是，与听到外语相比，新生儿听到 母语时吸奶更有劲即便如此，尽管对着 9 个月大的胎儿说话能够帮助他们辨识你的声音，但是，还没有直接的证据 表明，暴露在多种语言环境下会影响婴儿今后的语言能力。

其实，影响语言能力发展最重要的因素是父母在孩子出生 后与之交谈时间的长短、父母语言词汇的复杂性、父母能够在多大程度上吸引孩子的注意力胎教并非万能妙药有些出售“产前教育”系统的公司希望家长们相信：的确可以对孩子实施胎教但是，仍然没有直接证据表明， 这样的教育策略能让孩子赢在起跑线上实际上，我们有理由相信，胎儿的生长环境只是提供了有限的感官体验刺 激过多有可能杀死新生的脑细胞婴儿出生后，其大脑功能几乎不会发生什么变化尽管对触摸很敏感的体感皮层在婴儿出生前就活跃起来，但必 须在2个月到3个月后，这一皮层才会出现其他活动，并最终控制诸如动作、推理、知觉等活动在婴儿半岁到 1岁 之间，额叶开始变得活跃，触发情感、依恋、计划、记忆和注意力的发育婴儿 1 岁半时，顶叶和额叶的联系更加紧 密，开始出现自我意识婴儿 3 岁到4岁时，能够觉察到其他人也有其独立的想法尽情玩乐增加情商童年时期的这段生活经历能够塑造我们的精神状况不教育或者严苛的教育有可能永远地改变大脑例如，如果 某人在童年时遭到母亲遗弃或者心灵遭遇重大创伤，其日后对压力环境的精神反应也会受到影响，他还有可能更容易 被抑郁或焦虑所困扰那么，如何更好地利用大脑生命中这段脆弱但富有潜力的时期呢？对父母来说就是，不要让孩子停止玩乐，开始 工作。

有研究表明，充满呵护和温情的环境以及与孩子玩一些诸如躲猫猫、搭积木、唱儿歌、拼装玩具等游戏都可以增加孩子的情商，并且让孩子终生对学习感兴趣演奏乐器好处多多有人说，欣赏莫扎特的音乐能够提高人的空间感和学习能力，增强老鼠走迷宫的本领这种“莫扎特效应”催生 了无数产前和童年学习计划，但批评它的科学家与它的拥趸一样多然而，在童年学习演奏乐器则应另当别论后者 可以对大脑产生长期影响，有人认为，演奏乐器能提高人的空间、数学和推理能力6 岁时，大脑的重量已经达到成年重量的 95%% ，能量消耗也达到顶峰这时，孩子们开始进行逻辑思考、付出信任、理解自己他们的大脑继续发育，继续在他们体验世界的过程中形成和打破神经连接，直到（男女分别在14 岁和11 岁）青春期如期而至，接着，大脑又开始另一轮翻天覆地的变化青春期：灰质减少白质增多青少年自私、莽撞、欠缺理性、急躁易怒，但只要我们想想，青春期时，青少年的大脑仍在发育阶段，这就不再 值得大惊小怪了青少年时期，我们的大脑可能已经发育得非常好，但神经连接网络仍是一个“半成品”，需要更进 一步的发育心理学家过去一直认为，在青春期之前，儿童的脑容量就已经与成人的脑容量差不多大，那么，青少年在青春期 表现出来的那些令人不快的反复无常的性格可以用性激素肆虐来解释。

然而，最近的脑成像研究表明，青少年时期和 20 岁出头时脑部巨大的结构性变化可能有助于解释青少年时代的混乱状态一个研究团队跟踪研究了大约 400名儿童的成长过程在这些孩子成长过程中，研究人员每隔两年就对其中一些儿童的脑部进行扫描他们发现，随着青春期的到来，灰质逐渐减少，20岁前，青少年的灰质每年减少约 1%%灰质减少，童年快速成长期大量产生的、没有用过的、多余的神经连接也随之减少，这一过程肇始于感觉和运动 区域这些区域最先成熟，然后是同语言和空间定位有关的区域，最后则是与更加高级的处理和执行功能有关的区域最后成熟的一个区域是位于额叶最前端的背外侧额前叶皮层这一区域与冲动控制、判断和做决策有关我们也 许可以用这一区域来解释普通青少年为什么会作出一些不明智的决定这一区域也负责控制和处理扁桃体（大脑中处 理情绪的区域）传来的情感信息，这或许可以解释青少年反复无常的性格随着灰质的逐渐减少，脑部的白质却在缓慢增加白质由脂肪构成，围绕着神经元，这有助于加快电脉冲的速度以及维持神经连接的稳定，使神经连接在灰质不断减少的过程中存活下来这些变化利弊参半在生命的这一阶段，大脑仍然像孩童时代那样具有可塑性，因此，我们依然能像海绵一样汲 取大量知识。

另一方面，不能很好地控制冲动可能引发一些冒险行为，比如吸毒、酗酒、吸烟和未采取保护措施的性 行为等物质滥用尤其令人深感忧虑，脑成像研究表明，青少年大脑中的动机和奖赏回路让他们几乎天生莽撞青少年无 法很好地控制冲动、判断力差以及不能正确认识长期的后果，所有这些因素纠结在一起，很容易让他们变成一个少年 瘾君子而且，吸毒和让人倍感压力的事件都会与日后生活中的情绪紊乱有关，所以，我们要在这一时期尽量避免这 些情况然而，也有有利的一面：青少年很快会长成大人，独立生活，他们可以将自己的大脑打造成一台高效的处理器 为了最大限度地利用这一时期，青少年需要将自己身上的全部能量投入到学习和获得新体验中———不论是埋头苦读， 还是学会通过音乐或艺术表达自己，抑或通过周游世界探索人生但无论他们喜欢与否，因为青少年的决策回路仍在 形成阶段，他们稚嫩的大脑仍需要倍加呵护成人期：盛极而衰20出头后，我们的大脑终于进入成人期尽情享受这段时期吧我们的脑力会在 22岁左右达到最巅峰，不幸的 是，这种状态仅仅持续 5年，此后便一路下滑27 岁左右大脑开始衰退，这种漫长而缓慢的脑力衰退过程并贯穿整个成人期尽管不同能力的衰退速度各异，但 是，最先开始退化的能力是诸如制定计划和协调任务等与执行控制有关的能力，而这些能力在青少。