来自英国的雪莉在例行产检的时候得到了一个灾难性的消息:她的儿子诺亚不幸患有脊柱裂,还出现了严重的并发症,“脑积水”。当医生们为雪莉和罗布的儿子诺亚的诞生做准备的时候,没有人期望这个婴儿能活下来。医生告诉雪莉,如果诺亚成功出世,他将患有严重的精神和身体残疾。由于大脑太小,他出生后甚至不可能存活太长时间。
然而,诺亚却活了下来,并且顺利地长到了三岁。这堪称医学史上的奇迹。那么,这个奇迹究竟是如何诞生的呢?诺亚和家人又是如何渡过难关的?大脑的发育有什么规律,有哪些阶段值得家长们特别注意?今天的《生命密码》,让我们和中国科学院生物物理研究所的赫荣乔教授一起,继续探索脑科学的奇妙世界。
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本期嘉宾信息
赫荣乔,教授,中国科学院生物物理研究所研究员。
克莱尔.尼克尔森,纽斯卡尔皇家维多利亚医院神经外科医生。
诺亚的诞生
在雪莉怀孕期间,诺亚的颅骨里一直充盈着液体。随着液体的不断累积,诺亚留下的微小的大脑正在消失。于是,医生们准备立刻给雪莉做剖腹产手术。为了把宝宝取出来,他们也并不太清楚要给孕妇切开多大的伤口——因为诺亚特别脆弱,他的大脑很小,他的脊柱裂意味着背部有一个敞开的伤口。但医生们知道,没有大脑,婴儿无法在子宫外存活。
第一次手术,大家都在等着诺亚能否自己第一次呼吸。所幸的是,雪莉终于等到了他的哭叫声。她激动得热泪盈眶,因为她等了太久才见到自己的儿子。诺亚的皮肤被拉得非常非常得紧,身上有很多肿块,液体从头骨的裂缝中流了出来。但是在母亲的眼中,他还是非常地可爱。
对于医生来说,他们有更迫切的事情需要担心——诺亚需要立即手术,以弥补脊柱裂造成的背部裂缝。诺亚背部的皮肤不能正常闭合,神经系统没有覆盖,因此必须尽早做手术。在婴儿的生命中,最好在第一天左右就弥补这个缺陷。
最重要的是,他们也需要保护诺亚剩下的大脑。医生认为,使用分流器是延续诺亚生命唯一的机会。这就是说,把一个排水系统插入到大脑,吸走脑内的液体。因此,诺亚第二次被带进了手术室。
幸运的是,诺亚撑过了第二次手术,这使得医生们第一次能够在子宫外进行头部扫描。结果是令人难以置信的——诺亚的大脑只留下了百分之二!医生说,他剩下的大脑已经非常的少了,其余的地方充满了液体。如下图所示,诺亚的扫描在左边,黑暗区域是他的大脑缺失的部分,右图则显示了他的大脑本应有的样子。尼克尔森博士说:它是不快乐的大脑,因为它一直处于压力之下。
大脑的成长规律
诺亚是怎么活下来的,这是一个科学谜题。正常情况下,孩子的大脑应该是怎么成长起来的呢?大脑的形成又有什么样的规律呢?赫教授告诉我们,大体上来说,神经管闭合之后,脑的这一部分就会膨出,就会形成脑泡。脑泡先是形成左右半脑的结构,然后再形成中脑和后脑,以及脑室。而脑室往下的部分,就叫做脊髓中央管,也是循环脑脊液的。再往下发育,就是我们的眼睛、嗅觉了。
赫教授说,一般情况下,我们大脑的构建首先是从放射性胶质细胞开始的,它可以搭出一个“脚手架”,或者说骨架。然后,神经元贴着这个脚手架迁移,迁移到我们的大脑皮层,就会逐渐构建出我们的大脑。而当子宫内的胎儿大脑初步形成之后,神经元之间就开始形成联络了 。这就是先天型、非经验型的形成网络,形成的是孩子的先天能力。总之,婴儿从四到六个月开始,脑体积逐渐长大,神经元之间会形成先天的联络。
这种神经元的连接,在婴儿出生之后也在继续,但更多地受到了经验性连接的影响。所谓“经验性连接”,就好比我们看到了一本书,知道了这本书,然后在大脑里就会形成神经元之间的突触结合,这种结合功能又被称为脑的可塑性。
因此在婴儿出生前,大脑的发育主要通过是先天的连接,也就是神经元的爬行、迁移。按照传统的理论,婴儿出生之后,这个迁移就停止了。而令人惊奇的是,诺亚的迁移却没有停止。
什么样的“早教”最合理
尽管一切都对他不利,但诺亚现在已经三岁了。从出生起,医生和他的家人就对他所能做的事情感到震惊。诺亚几乎没有大脑,因为脊柱裂而胸部以下全部瘫痪,但他的发育却使所有人目瞪口呆。拥有一个这样“少”的大脑,诺亚怎么能表现得这么正常呢?他的神经外科医生克莱尔·尼克尔森博士也很吃惊。
诺亚学会了说话、记忆、甚至能掌握计算机技能——他已经可以熟练地使用iPad了。这是所有人都没有预料到的。
那么,孩子出生之后,大脑的发育有哪些关键阶段呢?我们常说的“早教”,对孩子的成长真的那么重要吗?赫教授告诉我们,孩子的脑发育是遵守一个时间和空间的规律的。这就是说,到了什么时间,就发育哪些部分。比如,一岁的孩子很紧张、很害怕、没有安全感,他的手就会有抓握反应。实际上,这种抓握反应是一种自我保护——从进化来说,这是一种对出生后的环境和所见到的事物的恐惧。所以对于一岁的孩子,我们要着重培养他的安全感。
到了两岁,孩子就开始模仿了。按照培养阶段来说,这时候就应该培养孩子的幽默感。家长们可以多逗逗孩子、做一些有趣的游戏,这样孩子的成长过程中就更容易结交朋友,更容易化解矛盾。三岁的时候,孩子们就开始好动了,探索能力也会提升。而这个阶段是培养孩子创造性的最好时期。
孩子到了四岁,是语言发育的阶段,而五岁的发育则与音乐有关,这时候,只要孩子唱歌不跑调就可以了。这些就是婴幼儿的脑发育的基本阶段了。家长们要根据大脑的发展顺序,在合适的时间做合适的事,有效提升孩子的能力与素质,才是最合理的“早教”方式。
本期结语
孩子的每一天、每一个月,都是独一无二的。就像赫教授说的一样,孩子大脑发育的每一个阶段都是在特定的时间、特定的空间中进行的。只有顺应神经科学的自然规律,才能让孩子们更健康地成长。那么,诺亚的大脑迅速成长的奥秘又是什么呢?不要走开,下期《生命密码》,我们将继续关注诺亚的奇迹,并深入了解我们的大脑。