前言
李小喵
我在知乎上看到@胡喵喵的这篇文章,觉得写得很好,就申请转载过来了。总有家长觉得自己家娃专注力不高,但是却忽视娃的生理发展情况。这篇文章就很科学地解释了为什么。虽然比较学术,但是我还是建议大家看一下,关键部分我加粗或者蓝色高亮了。
正文
胡喵喵
专注力属于大脑高级功能的一种,当然跟宝宝的大脑发育程度有关了。
人类小孩的大脑发育是很独特和神奇的。和别的动物的宝宝一出生就可以跑还可以站起来吃妈妈的奶不同,我们人类小孩一出生什么都不会,极度依赖双亲的照顾。这是因为人类为了适应直立行走,产道比别的动物缩小很多,为了让宝宝在头围变大之前能够顺利出生,放弃了大脑在母体内充分发育的机会。但是,虽然我们人类相对于别的动物是“早产儿”,这并不妨碍我们可以长成成为这个星球上最智慧的生物。
1. 大脑 - 生物体最复杂的结构
要理解婴儿的大脑发育,我们首先需要深入的了解一下成人的大脑。
人类的大脑中大约有 860 亿个神经元,神经细胞和神经纤维连接缠绕在一起形成了相当复杂的结构。也正因为如此,在相当一段长的时间内,人们不知道神经组织是由什么构成的,人们相信神经组织就是一个单一的互联网状结构,中间不存在任何断点,就像蜘蛛网一样,也没有所谓「独立神经细胞」的存在。直到一百多年前, 一个科学家叫高尔基发明了一种染色剂可以将细胞染色,我们才可以观察到神经元真正面貌。
典型的神经元有圆圆的细胞体,细胞体两端分出树突和轴突。神经元的形态就像大树一样,轴突相当于长长的树干,树突就像顶端的纷繁的树杈。哺乳动物神经元轴突可以是最小的分支 - 树突长度的 200000 倍。比方说树突跟一根面条一样长那么神经元本身将超过 330 米,相当于三个足球场的长度。
神经元之间通过突触来沟通,每一个神经元是由突触与大脑中其他大约 10000 个神经元相连接的。大脑中每种神经元都担负着各自独特的功能。这种独特性是由它们表达的蛋白质所决定的。蛋白质控制着像离子通道和受体等等基本上与神经系统相有关的一切事情。
大脑从宏观到微观的结构, 王力为 等,2016 脑科学与类脑智能
2. 大脑神经森林初长成
从一出生的出场设置为零,到开始咿呀学语直到完全独立,这中间小 baby 的大脑发生了很多奇妙的改变。当婴儿开始第一次呼吸之前,大脑就已经诞生 8 个多月了。在婴儿出生之前,每分钟有 25 万个新细胞在形成,每秒钟结成 180 万个新连接。
小孩从出生之后到 2 岁,大脑飞速生长,体积,厚度和重都量较出生前显著增加。在这个阶段大脑中胶质细胞的数量呈现爆炸性增张,神经元的增长速度虽然不及出生前,但也在缓慢增长。大脑中神经细胞的形态像数木一样有着很多像枝叉一样的突触,胶质细胞像电线的塑胶外套一样,裹住神经元的枝杈,以保证他们在电信号传递的过程中不漏电。
最开始,刚出生的婴幼儿的大脑中神经元数目比较少,神经元也没有形成很多枝杈。到两岁左右,小朋友们的大脑已经从缺少神经元的思维荒漠,长成了枝繁叶茂布满了神经元和胶质细胞的茂密森林。这个时候小孩的大脑里面的神经元数量已经接近成人,并且神经连接的数目还是成人的两倍。
从一岁到十岁,各个时期人类大脑的脑量变化
3. 大脑会像园丁一样,修剪没用的神经连接,保留和强化有用的神经连接环路
为了提高神经连接形成的概率,2 岁以前小孩的大脑会产生出远远超过实际需要数量的神经元和神经连接(枝杈)。
但并不是说大脑神经元的连接越多,大脑的工作效率就越高。幼儿的大脑虽然充满了神经连接,但是脑神经之间的连接效果很一般,神经们都在自说自话,不知道应该要怎样工作,想要学习如何来协同工作。就像在一个人员冗杂的公司——现在只是一大堆人,没有分工且大家也不知道要做什么。
大脑处理信息需要一下子调用很多脑区的很多细胞,激活一个个的神经细胞,想让他们产生的信号乖乖沿着既定路线通向特定的另一个神经细胞,中间需要克服一些别的路线的干扰,这种过程需要消耗用很多能量,需要小孩的大脑调用所有参加任务的神经元有序放电,其实是很难的。
因此这个阶段的小孩表现为专注力很差,好奇心强,常常会被别的东西吸引和干扰。这时候家长不必担心,这种情况其实是正常的,也从侧面说明这个小孩的大脑发育得很好。
突触形成和突触修剪 图片来源:https://universe-review.ca/R10-16-ANS12.htm
小孩在 2-6 岁成长的过程中,大脑会通过竞争和跟环境的互动,大脑修剪没用的神经连接,和加强有用的连接,来适应环境。这就像树木一样,只有定期修剪,去掉某些枝条,剩下的才能长得更好。比如说,小孩子在幼儿园尿裤子了,在幼儿园感觉自己裤子湿哒哒的不好受。腿部湿哒哒不好受的神经元在抗议,他们反馈到了大脑,于是大脑的连接就形成了——尿裤子=不好受,不要尿裤子。大脑内部的神经元也有了一些变化,例如让抑制尿尿的神经变得更加发达,通路变得更加畅行无阻等等。
4. “长脑子“的过程就像盖房子,先盖地基(动物脑),再搭上层建筑(理性脑)
大脑不同脑区的发育速度是不一样的。我们人类大脑的结构可以分为两层,下面一层是进化上最古老的边缘系统,包含纹状体,丘脑,基底核,杏仁核等核团,负责控制我们人类的生存本能,奖赏和情绪反应,也叫动物脑
上面一层弯弯曲曲有褶皱的是新皮质层,负责人类的感知,决策,高级思维和情绪控制,也叫理性脑在小婴儿的大脑发育过程中,动物脑首先先出现和成熟,然后通过外界环境的刺激以及教育来发展和发育理性脑,理性脑中负责情绪控制的前额叶皮层是最后一个发育成熟的脑区,往往到了 20-30 岁以后才算真正成熟。
红色的是大脑边缘系统,蓝色的是最后成熟的前额叶皮质
因此,家长们不要责怪小朋友遇到困难经常崩溃,没有办法控制自己的情绪。那是因为他们的理性脑发育还没有到一定的程度,因此在崩溃的时候完全被动物脑所支配是正常的。这个时候,反而我们家长应该要求自己冷静下来,并心静气的和小朋友沟通并解决问题。因为我们是成年人,理性脑已经成熟到可以做到控制自己的情绪,这样小朋友才能慢慢学会控制情绪,最终成长为一个理性的人。如果你的孩子在青少年时期爱冒险,情绪阴晴不定,自我为中心,也不要担心,因为青少年时期的大脑还在发育过程中,这种情况等到成人就会好很多。
5. 大脑发育的程度跟年龄和性别有关
一般到 6 岁左右,通过神经环路的修剪和优化,小朋友的大脑专注力和处理信息的能力就会有了质的飞跃。这时候一般的孩子的大脑就已经可以胜任更加复杂的任务,并做好了小学学习的准备。但是神经的去连接化这一过程贯穿之后的童年乃至青少年时期,直到成人之后,我们大脑的神经连接才趋近于稳定。
另外,不同性别的小朋友大脑发育速率也是不同的,其中男孩比女孩要平均晚两年才能到达大脑皮层中神经元数量的巅峰,这也跟男孩比女孩晚几年才能到达青春期有关。所以恭喜生了女孩的家长们,你们拿到的是晋级牌,而生男孩的家长拿到的是 X 牌,平均要多熬两年才能等到小孩懂事。
男孩的大脑容量到达巅峰比女孩晚 2-3 年
6. 神经发育有关的疾病之 - 多动症(ADHD)
但是,如果在 6-8 岁甚至 12 岁这个时候,小朋友的专注力还没有提升,甚至比同龄孩子差很多,具体表现在注意力不易集中、注意广度缩小、注意时间短暂,活动过多(不分场合)、情绪易冲动等,且这些行为与其本身的年龄与发育水平不相称,就要考虑是否患有 ADHD (attention deficit/hyperactivity disorder,注意力缺失 / 亢奋 紊乱,简称多动症)了。
ADHD 是一种常见的精神类疾病,在青少年和幼儿中有 5%左右的发病率,在成人中发病率降到一半 2.5%左右,有 70%左右的 ADHD 具有遗传倾向。18 年的一项涉及两万多人的人群基因组关联研究发现人类基因组上有 12 个位点和 20 多个基因和 ADHD 的发病高度相关,也从侧面证实了 ADHD 的高遗传性。另外,早产,低体重出生,肥胖,妈妈在怀孕期间接触烟草等危险因素也会提高 ADHD 的发病率。
除了遗传因素以外,跟 ADHD 有关的影响因素,Ditte Demontis et al., 2019
内容太多,就先写到这里,关于 ADHD 的治疗和干预,过段时间再更新了,感兴趣的朋友可以给我留言点赞支持,你们的支持是我更新最大的动力!
Reference: 
[1]. Dehaene-Lambertz G, Spelke ES. The Infancy of the Human Brain.Neuron88, 93-109 (2015).
[2]. Luna B. Developmental changes in cognitive control through adolescence.Adv Child Dev Behav37, 233-278 (2009).
[3]. Demontis D, Walters RK, Martin J, et al. Discovery of the first genome-wide significant risk loci for attention deficit/hyperactivity disorder. Nat Genet51, 63-75 (2019).
4. TED 演讲《青少年大脑的神奇运作方式》 by Sarah-Jayne Blakemore
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