0-1岁大脑发育情况

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作为在脑科学领域深耕多年的科研公司,我们之前发布过一些有关婴幼儿大脑发育的科普文章,收到了很多读者的喜爱和关注,因此我们在此就根据国内最新的研究进展再次和大家聊聊关于婴幼儿大脑发育的那些事儿!

人的大脑在刚出生时重量只有390g,但到成人时却可以达到 1400g。这个体积的差别大概相当于一个鸡蛋到两个鸡蛋的重量差异。而大脑中神经元的数量也会在成年时达到顶峰,大约为 1000亿个。这些数量的增加并不是无意义的堆积,它们代表了不同神经元类型以及不同神经元之间连接数目的增长。

除了数量,大脑的质量也会随着婴儿成长而有所改善。初生时大脑中的蛋白质分子并不像成人那样排列有序、相互联系,构成复杂的网络结构,而是无序地散乱分布着(图1A)。这样的结构不利于大脑的功能表达,而大脑要在成年后具有复杂的功能,必须经历一个从无序到有序的过程,即大脑的结构性优化(structural optimization)。这个结构上的重塑过程需要在成熟前对大脑进行刺激,才能得以实现。

图1. 大脑的结构与功能(来源:《Science》) 在大脑的结构重塑过程中,感官刺激起着至关重要的作用。许多感官,包括视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉以及前三者的联合,都参与了对大脑结构的重塑并带来相应皮层的形态改变。比如:给刚出生的小鼠提供不同的感觉刺激(声、光、温度、气味等),可以改变相关脑区的皮层厚度(图1B)。

那么是不是所有感觉在婴幼儿期都非常重要呢?也不是这样。对于人类来说,语言是后天习得的能力,它在大脑中的发展变化有着不同于其他感知能力的特殊规律。尽管有研究显示,新生儿已经具备听觉和视觉能力,但语言方面的研究则发现,人类婴儿第1个月对语言的表达能力非常有限,到第2个月才会出现语言的关键成分,如音节和单字。也就是说,在婴儿前几个月,无论是给以适当的感官刺激还是进行语言交流,都对大脑的结构和功能的完善起到重要推动作用。 但需要注意的是,虽然各种感官刺激对大脑结构和功能的影响是一类重要的研究议题,但近年来越来越多的证据显示,不同感官之间的交互作用也值得深入研究。

比如,对动物的研究发现在出生后早期给予小鼠充分的声音、触摸及视觉刺激,能够强化相关的脑区反应,而三者之一被剥夺后,会减弱其他两种刺激的增强效果;在人脑的研究中也发现了类似的现象,即三者的联合刺激对于脑的可塑性可能比单独刺激更好或更强。因而,考虑到了不同感觉之间的相互作用,对大脑的刺激应该在多方面同时展开进行。

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