87 脑科学研究成果

今天我们要聊一聊人类的脑科学研究成果。大脑的基本单位是神经细胞，被称为“神经元”。每一个神经元都有一条长长的、尾巴一般的“轴突”。轴突又叫做输出神经纤维，其作用是把某一神经元发出的能量或神经冲动传递给其他的神经元。神经元上有很多像枝干一样的物质，我们称其为“树突”，它们是接收从其他神经元传入信息的输入神经纤维。树突生长出多个分支，形成像树杈一样的东西，这种树杈会不断发展，进而长出繁茂的分支，我们称其为“树突树”。树突树则负责接收来自其他神经元的信号。

在婴儿探索世界的过程当中，他所获得的经验和体验，在大脑中表现为神经元之间相互连接的结构，我们称其为“突触”。突触的形成和增多，代表婴幼儿头脑当对与不同时间和经验产生的相互连接和交互作用。

当一个突触在婴幼儿的生活中被反复利用时，这个神经回路将会得到强化或者是保护，并成为大脑永久回路的一部分。

在刚出生的时候，人类大脑当中的突触还很少，随着个体经历的增多，突触的数量会逐渐增多。从这个角度出发，我们认为，早期的经验和学习能为婴幼儿的成长和学习带来巨大的影响。

在头几年的时候，婴幼儿大脑中产生的突触数量大约是实际所需的两倍左右。2岁时，学步儿脑中的突触数量与成人的数量相差无几。到3岁时，儿童头脑中的突触数量成长为成年人的两倍。这种两倍的差异量一直会维持到儿童10岁左右，即小学时期。进入到青少年时期之后，大约有一半的突触都会被丢弃或是被修剪掉，这属于大脑的“修剪”功能，大脑会通过修剪，有选择的淘汰那些无用的突触，就像是电脑安全卫士清理内存空间一般。

此时，一个好玩的问题就出现了——大脑到底是如何知道哪一些突出应该被保留，而哪一些需要被修剪或者是抛弃呢？

原因在于，只有不断被重复或者是加强的特殊神经通路，才会表现出被保护、不受抛弃和修剪的状态，好比支付宝蚂蚁森林中加上了保护罩的大树，别人无法靠近分毫，偷取能量。相反的，那些和婴幼儿本身无法产生进一步联结，没有办法被反复强化的神经通路则会被修剪掉。

此外，这种修剪功能也并不像早期大脑研究所认为的那样，简单遵循“用进废退”的原则。因为，虽然长时间未被使用的突触暂时被修剪掉了，但是其神经元仍旧会保存完好，这样就为日后我们重新学习、再次获取这种经验和技能做好了准备。

举例而言，初生婴儿在刚出母胎之际，他们其实还是保留有游泳的技能的。但是如果我们在孩子出生之后没有强化他这种技能，其往后的游泳技能就需要重新来学习了，但是学起来相比于其他之前没接触过的知识和技能要容易的多。

早期的脑科学理论，认为大脑就像是一块海绵。当我们把一个孩子放在一个有丰富刺激的环境当中时，他的大脑就会像海绵一样本能地吸收足够多的养分和水分，然后一个茁壮地成长。但在结合了我们如上所提到的理论之后，我们了解到两个需要关注的要点：

第一，孩子所学的知识和内容必须是和他们自身相关的。因而这种与其自身的相关性会让神经元之间产生出相互连接的结构，形成突触。

第二，只有一个神经回路被反复多次地不断利用和强化，最终才可以形成一个相对比较稳定的、被保护的、不会被修剪掉的神经回路。其外化的表现形式就是幼儿会形成一种相对稳定的技能，或者是经验。

举例来说，初生婴儿在吃第一口母乳的时候会长大嘴巴进行吮吸。随着哺乳经历增多，婴儿会逐渐将嘴巴张开的程度调整为合适的大小，以适应母亲的乳头。

从大脑的发育角度来讲，成人的脑重约为1.6千克，新生儿的脑中仅仅只是成人的四分之一。3岁儿童的脑重约为成人的90%，而6岁儿童的脑部大小就几乎接近成人了。

新生儿脑中神经元（即脑细胞）的数量是固定不变的，它不会随着年龄的增长而增长。其中变化的是神经元之间的连接数量会不断的增加，也就是我们所讲的突触会不断的增多。

上文我们提到，在应对大脑的修剪功能时，有一些神经回路有自我保护的功能。这种自我保护的功能，叫做大脑的髓鞘化。

大脑的髓鞘化指的是一种神经元被髓磷脂包裹并隔离神经纤维的过程。髓鞘化使得婴儿出生之后，其大脑的尺寸得以迅速地增加。对神经回路的保护作用体现在，因为有了随鞘化的外壳，神经纤维能够更好地传递电脉冲信号，形成突触，从而就帮助个体建立了更为稳定的学习链接。

在一岁前大脑发育主要是神经纤维的髓鞘化，以及神经纤维不断延伸或生长为树突树的过程。除此之外，大脑中的神经元会四处活动，最终根据功能被分化。有的神经元会运动到大脑的表层，即形成大脑皮质。而另外一些神经元则会运动到大脑皮质下层。

当婴儿出生时，大脑皮质下层就已经发育完全，这一部位负责调节大多数的反射行为，以及像呼吸和心率等基本的生命活动。伴随着脑的不断发育，大脑皮质中的细胞也越来越成熟，相互之间的链接也不断增多，大脑的发展顺序也经历了由后向前，沿枕叶到两侧颞叶，再到顶叶，最终到达额叶的顺序。最终位于大脑额叶的前额皮质将负责复杂的运动运动技能以及向认知和语言等高级的思维过程。这个时候，大脑才算基本发育成熟。