20世紀(jì)，人們認(rèn)為大腦的神經(jīng)發(fā)育只發(fā)生在嬰兒以及童年早期，之后大腦結(jié)構(gòu)就固定了。然而今天我們知道，大腦在我們一生之中都在被“修繕”著。

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大腦神經(jīng)元之間的連接是隨著環(huán)境的塑造不斷變化的，可稱之為神經(jīng)可塑性?？伤苄宰尨竽X的神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以適應(yīng)不斷改變的外界環(huán)境。這種能力一直保留至成年。

在成年哺乳動(dòng)物的大腦海馬體和嗅球區(qū)域，神經(jīng)元的再生能力會(huì)終身保留。人在出生時(shí)，大腦就幾乎具備了人一生中能擁有的所有神經(jīng)元，在生命的頭15個(gè)月左右，大腦神經(jīng)元之間的神經(jīng)突觸連接數(shù)量就已經(jīng)達(dá)到最大了。

在這個(gè)過程中，會(huì)有大量的神經(jīng)元因?yàn)闆]事可做“郁郁而終”——大約有一半的胚胎神經(jīng)元最終將因?yàn)闆]有和其他神經(jīng)元建立有效連接而凋亡。另外那些有用武之地而幸存下來的神經(jīng)元，它們的軸突外面會(huì)被膠質(zhì)細(xì)胞包裹上，這個(gè)過程叫做髓鞘化。因?yàn)榇竽X的神經(jīng)元需要遠(yuǎn)距離傳輸信息，比如從位于額頭后方的前額葉傳到位于大腦正中間的內(nèi)側(cè)顳葉，或者從位于后腦勺的枕葉傳遞到耳朵邊上的顳葉。

神經(jīng)纖維（學(xué)術(shù)語為“白質(zhì)纖維”）的髓鞘化就像是電線周圍包了一層橡膠絕緣層一樣，可以讓神經(jīng)信號(hào)在大腦中的傳輸速度和質(zhì)量都大大提高。在這之后，大腦又會(huì)大幅“修剪”發(fā)育得錯(cuò)綜復(fù)雜的神經(jīng)連接（學(xué)術(shù)語為“神經(jīng)突觸”），把用得很少的神經(jīng)連接“修剪”掉，只留下重要的、反復(fù)使用的神經(jīng)連接，讓大腦的能量和物質(zhì)得到高效使用。對(duì)神經(jīng)纖維“分叉”的大幅“修剪”過程會(huì)一直持續(xù)到青春期結(jié)束。

大腦的神經(jīng)元細(xì)胞體組成了大腦的灰質(zhì)。大腦灰質(zhì)體積在人類整個(gè)童年時(shí)期都會(huì)逐漸增加，并且在青少年期到達(dá)頂峰，然后再逐漸縮小，直到穩(wěn)定在成年大腦的體積。

在你六歲的時(shí)候，大腦體積已經(jīng)達(dá)到了你一生最大值的95%。女孩平均在11.5歲，男孩平均在14.5歲時(shí)達(dá)到大腦體積的最大值。從青少年時(shí)期到成年，大腦體積反而變小了。

這看起來似乎很奇怪，實(shí)際上，大腦在發(fā)育中的收縮是因?yàn)榇竽X在不斷修剪沒用的神經(jīng)突觸和加強(qiáng)有用的突觸，這是大腦適應(yīng)環(huán)境很重要的過程。法國科學(xué)家研究了從新生嬰兒到91歲老人的大腦切片，發(fā)現(xiàn)人類大腦額葉（位于大腦前部額頭后方的位置，負(fù)責(zé)抑制和整合想法）的突觸密度直到30歲左右才逐漸穩(wěn)定。也就是說，我們可能在30歲左右大腦發(fā)育才穩(wěn)定下來。

每一個(gè)孩子的大腦都是獨(dú)特的，千差萬別的。有的孩子敏感內(nèi)向，有的人活潑外向；有的孩子積極進(jìn)取，有的孩子害羞膽怯。雖然每個(gè)人天生的大腦設(shè)定都不同，但是后天養(yǎng)育環(huán)境對(duì)大腦的影響更加不容小覷。孩子發(fā)育過程中的飲食、學(xué)習(xí)和經(jīng)歷，父母和孩子的互動(dòng)方式，這些環(huán)境因素隨時(shí)都影響著一個(gè)人的大腦精細(xì)發(fā)育。

比如，在孩子的成長過程中，父母就應(yīng)該多撫摸孩子，這是因?yàn)閾崦椭w接觸可以改變孩子的基因表達(dá)，也就是基因甲基化的標(biāo)記改變了。多撫摸可以讓孩子感覺到更多安全感，從而提升孩子大腦的情緒控制能力，長大之后性格會(huì)比較穩(wěn)定。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，出生后第一個(gè)星期得到充分撫摸的寶寶，應(yīng)對(duì)壓力的基因表達(dá)會(huì)發(fā)生變化，他們?cè)诿鎸?duì)壓力的時(shí)候會(huì)更加平靜。童年基因表達(dá)的改變可以一直持續(xù)到成年，這些得到充分撫摸的孩子在撫養(yǎng)自己的下一代的時(shí)候也會(huì)更加盡心盡力，把得到撫摸的愛一代一代地傳承下去。

早教類型須慎選

兒童時(shí)期是大腦高速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，大腦具有很大的可塑性。在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，如何正確引導(dǎo)孩子的大腦發(fā)育，對(duì)孩子的終身發(fā)展至關(guān)重要。

針對(duì)幼兒的早教在這兩年變得越來越流行，可謂五花八門，種類繁多。實(shí)際上，并不是任何早教班都適合大腦處于高度可塑性階段的兒童的。孩子究竟應(yīng)不應(yīng)該從小參加早教呢？這取決于早教類型。在這個(gè)敏感的階段，兒童的情緒會(huì)影響到大腦的發(fā)育。如果參加的早教班是灌輸式的、競(jìng)爭(zhēng)式的，就可能引起孩子焦慮緊張的情緒，這些負(fù)面情緒會(huì)影響大腦的網(wǎng)絡(luò)搭建甚至基因表達(dá)，影響孩子開放性的心態(tài)和學(xué)習(xí)能力。

我推薦的早教形式是沒有成人指導(dǎo)的開放性的玩，單純的玩就可以鍛煉兒童的思維能力和創(chuàng)造力，而孩子在講故事、唱歌和說笑話的同時(shí)能夠最有效地學(xué)習(xí)語言。給孩子玩具，不教給孩子固定的玩法，讓孩子自己摸索，這樣可以培養(yǎng)孩子解決復(fù)雜問題的能力和創(chuàng)造力。相反，存在較大競(jìng)爭(zhēng)性的早教環(huán)境和會(huì)帶來一定壓力的指導(dǎo)性記憶練習(xí)，不僅會(huì)在一定程度上削弱孩子的創(chuàng)造力，還可能導(dǎo)致更為嚴(yán)重的長遠(yuǎn)的情緒問題。

什么時(shí)候?qū)W習(xí)第二語言最好？

大腦負(fù)責(zé)語言功能主要有兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)叫做布洛卡區(qū)，一個(gè)叫做維尼克區(qū)。位于大腦額頭后方額葉下部的布洛卡區(qū)負(fù)責(zé)加工句法、語法和句子結(jié)構(gòu)；位于上顳葉的威爾尼克區(qū)參與的則是對(duì)輸入語言的理解工作。這些語言區(qū)域通過叫作弓狀束的神經(jīng)纖維直接相連，組成了大腦的語言中心。

出生后的最初幾年是學(xué)習(xí)語言的關(guān)鍵期。在語言關(guān)鍵期學(xué)習(xí)第二語言的話，大腦會(huì)同時(shí)使用布洛卡區(qū)和維尼克區(qū)加工，所以這時(shí)學(xué)到的第二語言和第一語言是一樣熟練的。而如果在青春期之后再學(xué)習(xí)第二語言，大腦就只會(huì)用到布洛卡區(qū)進(jìn)行加工，達(dá)到的語言熟練程度也會(huì)遜于第一語言。現(xiàn)在學(xué)術(shù)界對(duì)于學(xué)習(xí)第二語言的黃金時(shí)間還存在爭(zhēng)論，一個(gè)比較保守的選擇是，在第一語言掌握的比較熟練之后，青春期結(jié)束之前，學(xué)習(xí)第二語言可能是比較合適的。

音樂訓(xùn)練對(duì)大腦的好處

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人類大腦負(fù)責(zé)音樂的腦區(qū)和負(fù)責(zé)語言的腦區(qū)是高度重疊的，這兩者都涉及到大腦的顳葉和額葉。顳葉的位置靠近兩邊耳朵，既負(fù)責(zé)和語言有關(guān)的信息，也負(fù)責(zé)和音樂有關(guān)的信息，比如語言中的詞語和音樂中的旋律都是由大腦的顳葉負(fù)責(zé)的。另外一方面，大腦的額葉既幫助我們學(xué)習(xí)語言規(guī)則——比如一個(gè)句子中的語法，也幫助我們學(xué)習(xí)音樂相關(guān)的規(guī)則——比如音樂中的和聲。

美國約翰霍布金斯大學(xué)的研究者研究了人們玩爵士樂時(shí)大腦的活動(dòng)。他們讓專門的爵士樂手躺在核磁共振掃描機(jī)里玩爵士樂，同時(shí)觀察他們?cè)诨ハ嘤靡魳方涣鲿r(shí)的大腦活動(dòng)。結(jié)果研究者看到，當(dāng)這些專業(yè)的爵士樂手在用鍵盤互相交流音樂的時(shí)候，他們大腦中負(fù)責(zé)語法的區(qū)域（下前額葉區(qū)域和后上顳葉區(qū)域）被激活了，而負(fù)責(zé)語義的區(qū)域（角形腦回和緣上回）則被抑制了。這意味著，即興的音樂交流和語言的語法功能在大腦中可能是共通的。

一個(gè)人越早開始學(xué)習(xí)音樂課程，大腦腦區(qū)之間的連接可能更加牢固。2013年一個(gè)發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)》雜志上的研究表明，六歲到八歲之間是學(xué)樂器的敏感分界期。

七歲以前接受音樂樂器訓(xùn)練對(duì)大腦發(fā)育有更明顯的影響：大腦的運(yùn)動(dòng)皮層和感覺皮層之間的連接會(huì)特別牢固，大腦胼胝體的神經(jīng)纖維連接也會(huì)更多。七歲以后受到音樂訓(xùn)練效果就會(huì)略差一些。七歲以前開始學(xué)習(xí)樂器的人，運(yùn)動(dòng)技能也表現(xiàn)得更好一些。四五歲的兒童參加音樂互動(dòng)課程還可以提高注意和記憶力。

美國西北大學(xué)的科學(xué)家研究了高中生學(xué)習(xí)音樂，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)樂器可以提高他們的對(duì)聲音的反應(yīng)能力和語言技能?？茖W(xué)家比較了一個(gè)高中里學(xué)習(xí)樂器和不學(xué)習(xí)樂器的學(xué)生的差別。學(xué)習(xí)樂器的學(xué)生每周大約要參加兩到3小時(shí)的樂器訓(xùn)練，而其他學(xué)生則參加體育訓(xùn)練。在三年的學(xué)習(xí)之后，相對(duì)于不學(xué)樂器的學(xué)生，學(xué)樂器的學(xué)生更擅長感知聲音的細(xì)節(jié)，大腦負(fù)責(zé)聲音的腦區(qū)更加成熟，并且語言能力也提高得更多。

作者介紹

姚乃琳 :  耶魯大學(xué)精神醫(yī)學(xué)博士后，香港大學(xué)精神醫(yī)學(xué)博士，科普公號(hào)酷炫腦主創(chuàng)

（原文刊于《教育家》2018年三月刊上，本文略有刪改）