大脑是人体最重要的指挥官,家长不但想清楚了解大脑的发展状况,也想知道如何从大脑科学的角度来教养宝宝。俗语所说的「七坐八爬」,乃至个性喜好,这些都和大脑有关。本文从认识大脑构造开始,接着以发展学的角度来看如何适时给予宝贝应有的刺激!
先了解,后启发
Part1. 认识大脑
大脑是如何发展?讯息传递又是如何发生的?从脑的重量、体积到外观,了解大脑运作原理!
)大脑质量与重量发展
大脑发展对一个人来说非常重要,因为大脑掌控身体的所有功能。一般来说大脑从妈妈怀孕起,由原始神经母细胞慢慢分裂,分裂过程是:胎儿的外胚层形成皮肤、神经系统和部分眼睛;形成过程中先产生一层凹陷之神经板,凹陷后再分化成管状,然后形成大脑、脑干和小脑。出生时,大脑的重量约400公克,1岁半时大约800公克,3岁脑重量约1000公克,成人约1300~1400公克(由于体形的关系,男比女重一些)。
由比例上来看,出生时脑的重量占全身重量的12.5%,成人的脑重量则只占全身重量的2%,由此可看出脑的发育对早期人体的发展来说非常重要。3岁前神经的分化呈拋物线状成长;青少年后期到成人的时期到达高点,到了50~60岁时,大脑开始逐渐萎缩,重量就会慢慢变轻。至于体积,一般来说是看头围的发展,出生时约30几公分,男生平均头围较大,2岁前头围增加快速,到3岁时约50公分左右,每年约增加1~2公分。故0~6岁被视为大脑快速发展的时期,也因此有许多以促进大脑发展为号召的教材出现。
绝大部分来说,每个人都有固定数目的神经元细胞(约一兆),也就是大脑的基础。但人类用不到这么多,之后要靠脑的分化来决定脑的质量。虽然神经元数目固定,但是就像小树一样会长粗、变茂盛,脑的内容会越来越丰富,重量也会越来越重;神经元细胞相互之间会产生联结,在联结过程中,是神经元细胞伸出一个像树枝一样的「突出」,又称谓「轴突」,且「轴突」上会覆盖像树皮样的外膜,又称谓「髓鞘」,此「髓鞘」是由神经胶质细胞形成。神经胶质细胞不断分裂就会使脑的重量变重。「髓鞘」就像保护膜和加速器一样,外观如同一段一段的电线外皮,可使信号跳跃式地传递,协助「轴突」之效率,使传递讯息的速度变快。
大脑的颜色与折皱
大脑分为灰质和白质,灰质属于神经元细胞核所在地,也就是发号施令处;白质就是细胞伸出去的轴突、突触等神经部分。白质和灰质同样重要,若先天白质或灰质较少的话就会影响大脑的功能。大脑自出生后除了重量会增加以外,脑表面还有一条条的脑回,脑回纹路会越变越深。脑回随年纪而加深,加深的脑回则代表了大脑增加的功能,脑的密度也会越来越高。突触相接的部分会更多,加上大脑神经的信号传递是跳跃式的,所以年纪越长,讯息传递的速度也就越快。打个比喻,若孩童的讯息传递为拨接式速率,成人的讯息传递速率就可能像光纤速度了。此生物性原理也可说明为何通常在学习新事物时,大人学得比较快。
大脑的连结关键:体质、疾病、文化
脑里面有很多细胞,细胞之间要先有联结(每个细胞各有突角,末端产生化学物质吸引链接),才有信号的传递。换句话说,前面提到一兆的细胞不是每个都用得上,关键就在于是否联结。而联结与否的关键则与染色体上的基因和文化刺激有关;比如父母的语言能力很棒,他们的孩子就有这样的基因去掌控大脑语言区里的细胞联结程度。又比如在非洲长大的孩子与国内长大的孩子,其大脑神经元联结的方式有所不同,看事情的角度、是非观念等也都会不一样,所以文化背景对大脑的影响也很大。最后会影响发展的就是疾病有关;若大脑曾受过伤,也会影响神经元区域的链接。所以基本上体质(基因)、疾病与文化三因素会决定神经元的成熟程度。
神经元细胞的选择性影响习惯!
温和的妈妈带出温和的小孩;幼儿园里的老师总是大吼大叫,则班上也通常是吵吵闹闹的;爱漂亮的老师影响班上小女生也都喜欢漂亮的东西...,这些「选择性联结」决定细胞的存留,不常用的细胞就会出现自杀性行为又称谓「细胞凋零」。大脑细胞的自我修剪和环境有极大关系,对熟悉的东西,日经月累就对那方面反应特别快;反之不常用的东西就会容易遗忘,那部分的能力也会退化喔!
脑发展的功能导向
大脑的区块分为顶叶(位于头顶),颞叶(位于两侧),额叶(位于前额)和枕叶(位于头后部),每个区块上都有不同功能的神经元细胞,掌控人体不同地方的主要功能。低等动物的脑部以原始的神经元细胞组织区为主(原始皮质区),负责原欲反应,也可说是与直接反射性的动作有关。人类的大脑则多了高层次思考的功能区(新皮质区),而如何思考就和家庭教育、社会文化等有关;像是狗看到陌生人会狂吠,或是人突然被吓到时会狂叫,就是原始皮质区功能的展现。「原始皮质区」与原始生物本能有关,例如看听、抓握、吃喝、排泄等,这些行为可说一出生就会了,后天的教养就是要教导孩子如何去自我掌控,以符合社会标准,而这也就是出生之后,才会发展的大脑「新皮质区」功能部分。
人类之大脑中有个区域称为「边缘系统」(位于大脑的中间区域),属于原始神经元皮质区,其他部分就属于新的皮质区,而人类的新皮质区长得很丰厚,其负责的功能包含文化规则、思考学习、逻辑思考等。在发展过程中原始皮质区和新皮质区虽然是一起发展,但由于脑发展是功能导向,故脑的成熟仍有先后顺序,感觉神经会先成熟,所以婴儿会先看人,再来才会坐,会坐之后才开始走路。从大脑的位置上来看,大脑后方区域的视觉及感觉神经会先成熟,再往前成熟到额叶部分,包括动作、主导思考、个性和专注力,最后掌管记忆和情绪的颞叶逐渐成熟(由大脑功能影像学可看出,女孩的成熟速度较快)。
原始反射动作:
如成人若把一只手指放在婴儿掌心,则其手掌会自然包握住成人的手指,此为抓握反射。把手放在嘴巴附近婴儿就会想去吃;把宝宝的头转向右边时,身体躯干会转往左边;搔婴儿脚底时脚部会蜷曲...,提醒,这些反射动作都应在1岁~1岁半以后消失。
Part2. 大脑发展VS.外界刺激
幼儿的大脑构造对其行为有何影响?又听说神经元的联结能藉由外界刺激而运作顺畅,但是该怎么做才适当?
大脑分龄成熟且具有重塑/代偿功能
大脑的生长依年龄而有功能上的区别,其成熟度也会决定幼儿的行为表现。0~3岁由于感觉及运动神经先成熟,而负责专注力的大脑额叶尚未成熟,所以注意力不像大人那么集中,因此要求幼儿注意力非常集中是不可能的。此外,左右脑之间有联机,若幼儿一侧之大脑受了伤,另一侧之大脑就会把受伤的那一侧大脑功能转移过来(替代功能),而成人发展成熟的大脑则无法出现此种替代性的功能,所以幼儿的脑有这种优势,又称为脑的细胞可塑性;故现在很强调3~6岁之前的孩子应给予适当学习或训练,以利大脑之发展。随着儿童之成长,左右脑合作的模式逐渐定形,左脑掌控学习、右脑掌控架构的基本模式。脑在婴幼儿的时候,脑细胞之间越有强大的互补功能;神经元总数不会增加,但细胞间有代偿能力。若大脑受伤或发展不好之范围不大的话,邻区脑功能都可加以取代。例如听障的人除了听觉细胞没有发展得很好外,其它感官的细胞就会发展得更加敏锐和发达。成人的大脑已几乎丧失这项功能。
皮亚杰(Piaget)的概念与脑发展结合
婴儿大脑虽各种机能都具备,但由于脑的发展影响外在表现,且掌管较高层次思考的神经元细胞尚未成熟,所以婴儿的学习看起来是低层次且被动的;但事实上婴儿都有主动探索的本性及原欲被满足的内在需求(原始神经元细胞指令),比如初生婴儿就懂得寻找食物来源、幼童看见东西就会放到嘴巴里等,都是孩子主动行为的例子。对此补充,宝宝出生后最容易被观察到的就是动作的改变与进步。2岁前属于皮亚杰所说的感官思动期,此时发展最快的就是手部功能,当孩子会爬会翻时,就会开始积极地探索,「抓到东西就想往嘴巴放」也是此探索期的特色。她并提醒,这个时期家长不用太焦虑,当孩子做出这样的行为时不要去打他的手说好脏;当然也不必保护过度(如老一辈所说的绑手绑脚)。
这个时期过了之后,孩子2岁开始会喜欢敲东西或丢东西,对其发出的声音有兴趣;对简单的因果产生好奇,所以很可能会反复将东西倒进容器又拿出来,也因此对体积和容积的变化产生初步兴趣,也渐渐可以查觉简单的因果关系。此外,幼童也开始模仿,比如看到爸妈会拿奶瓶喂自己,后来也会依样画葫芦地喂玩偶喝牛奶。在家庭教育与大环境文化熏陶的交互影响之下,大脑中神经元细胞之间的连结方式慢慢成形,逐渐懂得何谓合乎社会规范。对此提醒,国内许多公共设施在建造之初就要考虑到婴幼儿的行为发展,在设计上必须做好防护措施,以避免意外事件之发生。
Note
皮亚杰是瑞士的教育心理学家,他的认知发展理论(cognitive development)是近代认知心理学中最重要的理论之一。
提倡「发展营养」概念
「生长」是指身高体重的增加或性征的出现等;而「发展」则是指人的心理与生理功能的表现(动作、语言、智能等)。在孩子的成长过程中,父母很容易看到宝宝生长的部分,为此父母提供宝宝许多营养食品,如哺喂母乳或喝牛乳,希望孩子长高长壮。而「发展」是注重在脑的发展,不容易立即察觉,要靠时间的累积才能比较。脑细胞的发展除了需要有碳水化合物、蛋白质、矿物质等营养物外,还需要外界的教育文化熏陶之营养,后者之营养又称谓「发展营养」。
国外研究曾经发现,0岁提前开始教育的确有其效用,但提醒,青少年时期还有情绪问题等;研究发现,这些经过0岁提前教育的孩子到了青少年时期反而不喜欢看书;探讨到最后的结论可知,就算一个人的智商很高,因情绪问题而对念书感到厌倦,导致成绩较差。由此可证,人的发展中并不是只有智商的问题,除认知外,情绪掌控、与他人互动、团队合作、内心世界等多方面之因素都会相互影响个人的发展,因此,就算起步早了点,也未能代表之后的大脑发展能够顺着同样的步调来进行。
参考健康手册的发展时程
建议孩子在发展过程中,依照脑的成熟度来给予适当的训练;大脑的发展过程会先由感觉及运动区块发展,宝宝1、2个月大时,针对视觉区和原始皮质的发展来训练他对外界反应的能力;大部分婴儿的学习模式会以视觉学习为主,因此在教导幼儿时通常需要让孩子「看到」怎么做,而不能只用讲的就期待孩子会懂。建议爸爸妈妈们可照着「儿童健康手册」上的发展时程来观察宝贝的状况,同时也要确保原始需求的满足(如吃饱喝足以及心理层面的安抚)。当发现孩子发展比较慢时,医生会给予父母指导或建议,让父母知道可用什么样的方法提供宝宝所需的训练,让宝宝能迎头赶上,这也是「发展营养」之概念。
不鼓励宝宝坐螃蟹椅?
孩子大脑发展过程中需要外界适当的信息刺激。电影泰山并非唯一的例子,只要是长期缺乏语言的刺激或学习,日后虽然语言神经元依然存在,却很难再重拾完整的语言能力。同理,螃蟹椅会让孩子总是受限于家长的活动范围里,就「发展营养」的概念来看,其实应该适时让宝宝自己在地上爬、探索,提供孩子大脑发展连结所需的发展刺激之养分。
由脑发展角度看「记忆力」与「专注力」
由位置来看,额叶的后面区域与动作有关,前面则与注意力、个性、短暂记忆及分析能力有关;所以注意力不集中与额叶成熟与否有关。颞叶是最后发展的地方,例如国中生常发脾气,就是因为颞叶和额叶正在发展当中,了解神经元的发展也就不会过度要求孩子了。颞叶也跟长期记忆有关,幼儿通常只有短期记忆能力,所以若要就特定事件教导幼儿前因后果时,最好能够掌握事情发生当下的时效性,否则容易效果不彰;至于背诵能力则和数理能力一样,每个孩子天生的基因不同,多少会有差异性存在。
小朋友的活动量很大,1岁起开始会走时,会很好动,到处去探索世界,所以动态的活动最能引起孩子的注意,若家长想要训练孩子一些静态的活动、或培养孩子的专注力,建议可先从带有一点动态的活动开始,比如坐着迭积木、拼形状板,或是看一些操作书(书里有可以翻的东西),让孩子的手能够有东西操作的话,能帮助孩子较静下心来专注某事;但2岁幼儿的专注时间很短,所以一个活动不要超过3~5分钟才是适当的。专注力的发展每个孩子不同,没有说女生比男生好,也要看孩子本身的兴趣,所以幼儿上才艺班其实常常对孩子来说是种负担,一堂课至少也要30分钟,因此有些孩子容易坐不住、起来乱跑,这都是很正常的。
从各层面观察孩子的菜单现
孩子脑细胞分化及菜单现可从以下几方面观察到:画图、握笔、迭积木、涂鸦等(细动作);坐、站、走、跑步、跳跃等(粗动作);语言的了解、表达与沟通(语言发展);将事物了解而内化变成自己的知识(认知发展);与人互动、具有同理心等(情绪发展),这些发展除了要靠神经元细胞来执行,也要靠脑细胞的量和质量,食物营养及文化营养的刺激,而且缺一不可。提醒,除了不能让孩子太累,也要注意到孩子的专注力问题。孩子2岁后进入模仿期,此时家长亲身带孩子、和孩子的互动经验就显得更加重要;此时也因为模仿的能力很好,所以就算家长有意让孩子背诵。但由于没有经过理解程序,过了一阵子就会忘记。大脑发展过程中,动作、模仿和记忆等能力会先出现,所以才让父母有种孩子什么都记得快的感觉,但未经深化的记忆,则来得快去得也快,要靠之后逐渐成熟的推理、理解能力,才会真正转为长期可用的知识。
行为模式与脑科学的链接
除此之外,很多行为模式是可以经由训练而达成,像是大人可经由禅坐达到专注力提升的结果,也许家长会问,若持续地训练孩子打禅是否也可以达到相同效果?其实答案是可以的,但在此需要思考的是,禅坐时也会因相对地缺乏探索外界之机会,使得大脑神经元减低其他的文化刺激之机会,而大脑的发展也会因此顾此失彼,这也是家长在教养孩子时所需注意到的部分。此外,行为模式也和模仿有极大关联,家庭文化若是给予孩子「打骂」就能解决事情的概念时,孩子大脑自然会将两者产生连结,如此打人、咬人的行为模式就容易出现。