儿童智力发育的五大里程碑课件.ppt

儿童智力发育的五大里程碑Magic Trees of the Mind-提高儿童全项智能的科学方法,1,t课件,内容简介,本书是根据美国著名教育家玛丽安.戴梦德和珍妮特霍普森所著的神奇的智慧之树(Magic Trees of the Mind)翻译出版的(中文版将书名改为儿童智力发育的五大里程碑，是为了突出本书的主要观点)。我们的目的是：向家长和教育工作者科学地说明大脑发育成熟的真实过程；提醒人们注意儿童智力发育的各个关键期，适时地给以帮助，使儿童的全项智能达到均衡、充分、健康的发展。本书提供了一套全面实用的儿童教育计划，在不增加儿童学习负担和家庭经济负担的前提下，把儿童培养成身心健康、天资聪慧、人格健全的人。,2,t课件,目录,前言 体验是智力的最好雕塑师第一章 如此神奇的脑神经之树由引引出的新问题小鼠的大脑优化环境的核心是让神经细胞增多分支穗状物、伞状物和糖果树重新认识小鼠优化环境与人类大脑第二章 令人陶醉的大脑大脑的细部大脑发育的“芭蕾舞”过分的连接与疯狂的争夺慢峰、低谷的修剪可塑性和关键期,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课怀孕期与大脑的发育治疗用药消遣药物酒精环境因素精神压力怀孕期的营养有意的胎儿期刺激：多大为限？孩子出生前的强化程序第四章 向往新奇的一双眼婴幼儿的强化训练课儿童的早期环境年幼的大脑需要刺激婴幼儿环境的强化奇迹般的发育里程碑大脑的急速发育与螺旋式波浪式发育婴儿知道些什么性格与大脑：天生的“知识”会更多吗？需要的只是爱和语言婴幼儿智力的强化开发计划,3,t课件,目录,第五章 经历是孩子的精神财富学龄前儿童的强化训练课 学前强化教育：一场无休止的争论 奇迹般的发展历程 旺盛发育中的大脑 劣势儿童群体的强化教育 保育中心、温室培养及二者之间 语言与学龄前儿童 提早发育的音乐听力 填补幼儿园的数学差距 学龄前儿童的强化教育计划第六章 让孩子前程似锦小学儿童的强化训练课 童年：一扇敞开的门 成长中的智力 休闲时间的利用 对儿童时间利用状况的调查 电视和电脑游戏：只是时间长短问题 要全面而均衡的发展 学龄儿童的强化教育计划,第七章 种植另一棵智慧树青少年的强化训练课 青少年的埋怨 青少年的大脑 性和青少年的大脑 玩耍和工作中的青少年 增进青少年的大脑发育：种植另一棵树 青少年的强化教育计划第八章 学习要持之以恒教育要针对学生的大脑 陷入困境的教育 教育上的困境第九章 一日之计在于晨环境和社会 社会影响与强化训练计划 不久的将秋附录 有益于提高儿童智力的推荐项目一、婴幼儿 二、学龄前儿童,4,t课件,前言,体验是智力的最好雕塑师体验是帮助孩子达到最充分和最健康的智力发育的方法。大脑具有复杂的结构和无限的潜能。它具有高度可塑性，是一个不断变化着的器官。儿童期乃至整个一生的经历和体验会对大脑产生巨大的影响。经验给人以智慧。在适当的时间让孩子进行适当的体验。大脑不会关闭，也不会装满。科学永远不会停下前进的步伐，今天关着的大门明天就会成为敞开的通道。,5,t课件,第一章 如此神奇的脑神经之树,绝大多数科学家现在都认为：大脑是宇宙中最复杂的结构。试验结果：小鼠生活在两种养殖笼里，一个笼子很大，条件优越，放有各种玩物，养着12只鼠；一个笼子很小，条件很差，没有任何玩物，孤零零地养着一只鼠。结果表明，在有意优化的环境下长大的小鼠，走迷宫的结果要好于无刺激的禁闭环境下长大的小鼠。“富”小鼠的脑皮质比“穷”小鼠的厚6%。哺乳动物的脑皮质在受到环境刺激时会发育生长，这种打破教条的观点同样也不会例外。,第一章 如此神奇的脑神经之树,6,t课件,人们关注的焦点很快转移到新的问题点：,准确地说，某一脑区到底增厚了多少？为什么它会增厚，而别的会变薄呢？一只动物的脑皮质越厚是不是就越聪明呢，如果是这样的话，到底要增到多厚呢？大脑的其他部分是否也随着经历和体验而生产发育呢？这种现象受年龄和性别的影响吗？人又如何呢？,第一章 如此神奇的脑神经之树,7,t课件,增强大脑的观点激发了生物学家、行为学家和教育学家的研究热情。但神经学家（专门研究大脑和神经系统的一组生命科学家）对大脑发育生长的研究前景却持强烈的怀疑态度。毕竟他们有自己信奉的一套理论：大脑在出生时便具有今后将具有的所有的神经细胞，而且在整个生命过程中这些细胞中必然会有一部分减少和死亡。在20世纪60年代，学生们都学过并接受了这样的名言：你每天要失去10万个脑细胞。那时的营养学家们关注的只是身体，而忽视了对头的关注。他们认为，任何东西，包括饮食，都不会改变这种凝胶状物质，这个智慧层是在出生时固定下来的，是终身不变的，只会不可避免的逐渐减少。,第一章 如此神奇的脑神经之树,8,t课件,以往的结论和数据源,2个20岁死亡者的大脑和2个80岁死者的大脑，从每个大脑上取下一小块脑皮质，并记下每块的神经细胞数。发现，老人的大脑比年轻人的大脑神经细胞数减少了20%。这似乎与另一位神经学家在20岁和80岁之间人类大脑表层中所看到的细胞减少是一致的。最后是，三位神经学家，他利用了前两位的数据，并推断出在年轻人和老人之间每天要失去10万个细胞的结论。在1964年的论文发表之前，研究人员们很少注意这些大脑的出处，或大脑主人的生活经历。在大多数事例中，研究人员是从验尸官那里得到大脑的，而验尸官收到的又是一些穷人、酒精中毒者或病死的士兵的尸体。同样，动物研究人员饲养小鼠和其他动物，死亡时，动物大脑通常都反映了长期缺乏刺激、缺乏感觉、没有探索和没有学习的结果。由于漫不经心，所以神经学家们的标准模式是建立在大脑饥饿基础上的，而且他们对所有大脑的命运的悲观论调也是建立在实例太少和精神贫乏基础之上的。,第一章 如此神奇的脑神经之树,9,t课件,经过几个世纪的研究和探索，医生和科学家们已确定出了负责身体和精神各功能的具体区域。在20世纪初，一位德国的大脑解剖学家便为近50人体具体功能确定了大脑皮质区域，其中包括视觉、听觉、触觉、运动、语言和制订计划。其他一些人也对比较小、比较简单的鼠大脑做了同样的工作。,第一章 如此神奇的脑神经之树,10,t课件,优化环境的核心是让神经细胞增多分支,大脑皮质中的某些神经元形状像金字塔，有些则像星星。大多数都有一个复杂的分支网，从球形基部四处蔓延生长。这些分支叫做树突，它们是一种触角，既可以接收来自外界环境的输入信息，又可以接受其他远端或近端神经元的输入信息。神经元还有一个细长的延长部，叫做轴索，它从细胞的一侧伸出，它的分支一般较小，较简单。轴索的作用像电话线，用于传输神经元的信息。这些轴索的长度不足1厘米的百万分之三。不过，有些大的可以长达0.9米多。例如脊髓里的单神经细胞的轴索可以一直通到你的大脚趾，它传输的是让脚趾屈伸的信息。没有分支树突的神经元就像是没有用于吸收阳光的树叶的树。只有当经元发育出这些向外延伸的树突,它才开始大大增大其表面积。越来越多的研究人员已经认识到在神经系统和大脑里，存在有许多树突，而且的确像些“小树”。科学家们也发现：树突有一些类似普通树枝的性质：树突分支长得越长，越容易分叉。当小孩出生时，脑皮质里的神经元往往已经有了一些或全部下级树突，因而在出生后其上级分支也能发育得很好。,第一章 如此神奇的脑神经之树,11,t课件,穗状物，伞状物和糖果树,活着的生物，其大多数细胞都有专门的任何：肌肉细胞用于收缩，胃膜里的杯状细胞用于分泌黏液，毛囊细胞用于生成毛干。而神经元的任何就是交流和沟通。不管神经元的轴索“线”是长还是短，也不管其树突“触角”是多杈还是无杈，它都是专用门来接收一种外部环境状态的信息（如冷热饥饿疼痛）。神经元对这些状态做出解释和反应，使动物采取博斗逃走猎食进食寻找隐蔽等行动。为了把信息从一个神经元传到另一个神经元，各部分的神经元相互之间必须紧密接触。而这些密切接触的区域通常要让一个神经元发送纤维（轴索）的分支尽可能地靠近相邻细胞的接收触角（树突），以便把信息传递过去。交流和沟通用的轴索和树突，在其几乎接触的部位实际上是不连在一起的，二者之间留有一个微小间隙，就像火花塞的点火面一样。虽然你对此还不能完全理解，但是在你读本书时，在椅子上挪动时，眨眼时，吞咽时，脑子里想事时，以及翻动书页时，你的神经元都在进行着同样的传输，每秒钟可能要进行10亿次。大脑优化发展的意义在于，树突上几乎所有的紧密接触点（突触）都存在于细针样的突出点（刺）上。,第一章 如此神奇的脑神经之树,12,t课件,孤独对小鼠大脑的影响,把一些老年鼠同一些同龄鼠养在一起，又把另一些老年鼠单独饲养着。死了以后，对它们的脑皮质层里的树突上的刺观察结果令人吃惊：1、有的刺在主茎上带球，好像是三维立体的棒棒糖，有的刺没有主茎像是矮矮胖胖的小穗。2、单独饲养的老年鼠在其树突上有许多穗状的刺。,第一章 如此神奇的脑神经之树,13,t课件,观察动物的树突刺得出结论,观察密蜂树突的分类：1、从未离开过蜂房的；2、已经能单独飞到草地里然后又飞回来的；3、不断外出寻找花粉和花蜜的；4、永远呆在蜂房里照料幼虫的保育蜂，结果发现：树突刺的形状（不仅是棒棒糖状和穗状）取决于蜜蜂受外部世界刺激的程度。体验，即使是一两小时在草地里的飞行，显然对蜜蜂的树突刺产生了巨大的影响。理查德.科斯发现：在社交丰富和社交贫乏的宝石鱼的树突中也有类似的改变。另一个研究小组发现：让八哥幼鸟听人说话的录音带，它们的树突刺会从棒棒糖状变成伞状。第三个研究小组发现：能在转轮上跑的幼鼠比不让它们四处活动的幼鼠，不但树突分支增多，而且树突刺也多了许多。最后，几位研究人员以人的树突刺研究（尤其是智力发育迟缓儿童的大脑）发现：脑组织里有丰富的长茎棒棒糖样的树突刺，但缺乏伞形和穗状的。另一小组发现：患有唐氏综合征的婴儿，在出生前的树突刺与正常婴儿是完全相同的，但在出生后4个月，树突刺就少多了，而且树突刺大多是穗状的，主茎又细又长。,第一章 如此神奇的脑神经之树,14,t课件,21世纪，研究人员都倾向于以下认识,大脑皮质中树突上的棒棒糖样的刺可能代表了一种未经开发的状态，也就是说，在树突刺受到刺激之前，它们可能就是这种球茎形状。圆形头状物下的细主茎可以减小外来的冲动，或者能阻止它们与神经细胞相接触。只有经过反复的使用才能使树突刺的形状发生改变，同时使信息传输变得更容易，这是一种学习和记忆的联系。伞形树突刺可能代表定期使用的初始状态，头状物更大了，主茎变粗变短了，这样能使神经脉冲更容易通过。穗状树突刺可能表明伞状刺衰老或衰退了，也许是由于它所处的脑区长期不用所致。不管神经元不同形状的树突刺是如何发挥作用的，显而易见的是，从小人物到大首领，他们的大脑皮质都装满了一丛丛多刺的小树，每棵树上都长着数万个形状各异的树突刺。这些树突刺反过来又以颤动的振动的形式对输入的信息做出反应，而且这种信息传输过程的本身又在改变着它们的形状。从某种意义上讲，闪烁抖动的神经树有助于对学习和记忆的调控。而且，对动物的生存环境刺激越大，神经树的范围就越广泛。,第一章 如此神奇的脑神经之树,15,t课件,简要的解释,理查德。科斯对此做了简要的解释：“动物的聪明取决于需要，需要它多聪明它就有多聪明。”我们的大脑空间总是在不断增长着，永远不会装满到不能再学习和吸收的程度。另一方面，就像肌肉一样，如果不使用就会变小，变软，树突树和树突刺在缺乏精神活动时也会枯萎，脑皮质将会变薄。,第一章 如此神奇的脑神经之树,16,t课件,重新认识小鼠,采用三种笼子试验，戴梦德研究小组补充和完善了大脑优化发育的一些基本原理：富有刺激或令人厌烦的环境对大脑的影响涉及与学习和记忆有关的各个脑区。除大脑皮质以外的其他各部分大脑，其神经元也会通过生长出新的树突分支和树突刺（或者使其缩小）对此影响做出对应。优化怀孕母鼠的生存环境可使其新生幼鼠的脑皮质，比恶劣条件下母鼠所生的幼鼠厚一些。在不同条件下饲养幼鼠，结果表明优化环境会对其大脑产生积极的影响。仅在一周的时间里，优化环境的幼鼠的脑皮质可比恶劣条件下幼鼠的脑皮质增厚7-11。两周以后，在有玩物的优化笼子里的幼鼠，其大脑中负责感觉综合的区域可增厚达16，这是各脑区中增加最多的。对于断奶后的幼鼠，优化环境对脑皮质厚度也有轻微的积极影响。对于“青春期”的老鼠，这种影响甚至更大一些。但是，更惊人的结果是厌烦和无趣对青春期间后的老鼠的影响：令人厌烦的环境使脑皮质变薄的作用，经比令人兴奋的环境使脑皮质增厚的作用要大。对没有任何竞争时丧失精神基础特别敏感，以至在短短的4天之后就可看出脑皮质的缩小。青春期前后的小鼠，至少要在4天的优化环境之后，这种缩小趋势才会开始逆转。大脑的这些变化见于年轻的成年鼠，也见于中年鼠，甚至还见于相当于90岁老人的老年鼠。显而易见，“用则进，不用则退”对于试验鼠和人类都是一个终生面对的问题。,第一章 如此神奇的脑神经之树,17,t课件,动物的脑皮质越厚是否意味着越聪明? 答案是肯定的。在研究数据的基础上，心理学家们已发现，优化饲养的各种鼠走出曲折盘旋的迷宫，都比标准群体或劣化饲养的鼠快一些，而且它们到达放在迷宫终点的奖励食品的时间也短一些。种种的这些发现都揭示出一个必然的结论，那就是哺乳动物的大脑（特别是薄薄的大脑皮质里茂盛生产的树突树丛林，及其上面长出的穗状伞状和棒棒糖状的树突刺）在环境刺激要求动物更聪明时就会发育生长。同时也明确了：如果环境受限制，孤独冷清，而且缺乏竞争，则不要求大脑有多聪明，于是自然界就会使脑皮质萎缩，并把能源节省下来用在别处，使算计能量的脑皮质保持厚一些。这种结果显然是使小鼠更聪明的一种途径。,重新认识小鼠,第一章 如此神奇的脑神经之树,18,t课件,优化环境与人类大脑,一位艺术家具有非凡的艺术水平，他做的雕像极为逼真，特别是人物的精神尤为生动。令人激动的是，由于他具有这种非凡的形象思维能力，所以他的视觉脑皮质具有第4层（视觉脑皮质的第4层是眼睛来的视觉信息所到达的脑皮层），而且其宽度至少是普通人视觉脑皮层的两倍。一位比利时小提琴家的脑组织样本，出生时就具有优秀的音乐天赋，在他的大脑里负责听觉的脑皮质区域，其接收层，也称第4层，也比普通人的厚度一倍。通过研究，施彻贝尔研究小组发现了3项关于大脑和人类经历的重要基本概念。1、在与语言生长有关的脑皮质区域，他们发现了树突树中有明显的区别。大约90%的人是由左侧，而不是右侧控制着语言的生成，而且在得到良好使用的左侧，神经树生长也更加繁茂。2、受教育程度越高的人，能通过学习和使用更多的词语和复杂的思想去刺激沃尼克区的树突，促使其生长和分支。3、人类脑皮质区域观察结果：躯干区的树突分支最少，手和手指区的树突分支中等，而负责高水平思维和计划的区域树突分支最多。,第一章 如此神奇的脑神经之树,19,t课件,优化环境与人类大脑,根据从动物试验看到和了解到的情况，可以推断，鼠、猫和猴子中的这类现象对人类也同样适用，而且可以推断：增加环境刺激和挑战性程度，的确可以增加树突的分支和人类脑皮质的厚度。从逻辑上看，如果成人的树突状况反应了他自身的受教育程度、职业、爱好，幼鼠脑皮质的增厚反应所处的环境状况，那么儿童在接受刺激并处于优化环境下时他们也会显示树突树的异常繁茂。儿童的大脑比小鼠的大脑大几百倍，而且也复杂很多，它的全面发育要用16-18年，而不是小鼠所用的60天。这样能不能证明，儿童的大脑在不断发育着，树突（即神奇的智慧树）实际上是随着体验而变化呢？,第一章 如此神奇的脑神经之树,20,t课件,大脑的细部,通常，人们把人类大脑称之为宇宙间最复杂的东西，凡是做过神经系统解剖的人，甚至是翻阅过大脑和神经系统图谱的人，都会同意这种看法。位于颈部上方、眼睛后面和双耳之间的这些凝胶物质，包含有1000亿个神经细胞（神经元）。它里面还含有100万个支持细胞，包围并滋养着神经元。神经细胞相互间总共构成了10亿个突触接触点，这个数字远远大于所有星系中行星和恒星的总数。令人惊讶的是：大脑的起源及大脑不断的动态变化。在人类的卵细胞受精不到一周时间，就会分裂出薄薄一层细胞，其中的一部分以后会发育成大脑，其余部分将发育成神经系统。在女性第一次停经之前，胚胎大脑3个部分已分开了界线。在不到33周内，胎儿的大脑就由一群舞动的四处移动的增殖神经元雕塑成型了。到38周婴儿出生，则标志着大脑连续发育过程的另一个起点，那就是接下来的16-18年的进一步发育。到选民年龄，大脑将完全成熟，这个过程由两个因素支配，一个是自然因素，即基因，另一个是环境因素，即养育。,第二章 令人陶醉的大脑,21,t课件,大脑的细部,胚胎的前脑各区将形成以下组织：眼睛的视网膜和视神经；丘脑的中继站，此区域也用于协调我们的运动和感觉；下丘脑，用于调节我们的体温水和盐的平衡食欲和性欲以及其他功能；嗅觉球，使我们能探测到气味；大脑两半球里的绝大部分白质；胼胝体，这一束纤维性轴索（共有3亿个），在大脑两个半球之间构成脑桥；纹状体，这是一组复合细胞和连接纤维，以保证我们能平稳流畅的运动；脑缘系统，用于调节我们的攻击性情绪和性欲冲动；海马，除了有助于掌握某些视觉和空间信息外，还有助于学习和记忆。胚胎的中脑各区将形成以下组织：脑顶叶，包括上丘（处理视觉信息）和下丘（处理听觉信息）大脑脚盖，包括一处叫红核的结构，帮助我们控制有意运动；大脑导管，用于连接大脑里的两个充液腔（脑室）作为胚胎，我们每个人都要形成一个菱脑，它有3个至关重要的区域：小脑，用于协调肌肉收缩和张力，使我们能感觉到姿势是否适当，并能对听觉起辅助作用；脑桥，用于连接大脑皮质和小脑皮质，还能控制咀嚼和面部表情；脑髓质，是脑干的重要部分，长度仅2.5MM，帮助人体调节呼吸血液循环舌头的运动和发声。触觉味觉听觉和其他感觉在到达丘脑之间先经过髓质区，然后再到达脑皮质，使我们产生各种意识。一旦脑皮质受到刺激，我们就能辩认出各种复杂的感觉，如羽毛球引起的痒痒感，草莓的甜味，或乐器发出的声音。,第二章 令人陶醉的大脑,22,t课件,过分的连接与疯狂的争夺,尾随着过分连接而来的是对大脑内资源的疯狂争夺。这种竞争使人联想起达尔文的物种内部竞争与生存适应理论，有人把这种过程戏称为“神经达尔文”主义。对于所有生物体（比如狼）来说，主要的竞夺内容是领地伙伴捕食物和控制权，而对于神经元分支间的突触（接触点）而言，竞争的内容是神经生产因子在靶细胞上的空间和以输入电脉冲的形式得到足够的刺激，使它的“连接”变得足够强，以便建立永久的连接。研究小组对眼睛的视网模如何成熟与神经接触点相连研究发现：一旦以某种偶然的方式发生了一次初始的连接，便会把许多神经细胞和附近的许多其他细胞连接起来。此后，一连串自发的神经活动冲击便像海浪一样一次又一次地掠过寂静的神经树丛。在这场毫无准备的波涛作用期间，突触或“接触点”都受到了充分的刺激，便在达尔文主义的选择下幸存了下来，并变得更加坚固。而那些未受住这场考验的突触便会消失。胚胎大脑中所谓的自然发生的细胞死亡是一种清除发育错误的方法。程序化的清除是更重要的一种弱者的捕食者；它是塑造每个个体大脑的天然方式。从7个月开始便在大脑的细胞和连接处发生了修剪，而且在出生后这种修剪还将持续10年或更长时间。在大脑离开子宫后，这个雕塑过程便不再取决于神经活动的自发冲动波；光亮声音和来自环境的其他信息可以起更大的作用。按照最好的结果来估计，细胞的自然死亡在婴儿出生前可以消除大脑皮质中50的神经元，到21个月大时被消除的神经细胞之间的突触连接点可达40。,第二章 令人陶醉的大脑,23,t课件,过分的连接与疯狂的争夺,对于大脑来说：出生就是一生发育过程中的一次短暂的停顿，但是令人想不到的是，大脑的尺寸有助于确定我们来到人间的时间。在9个月的妊娠期之后，人类颅骨的尺寸是产道大小的101.8，不过新生儿的大脑仍然只是成年人的四分之一。（出生时大脑的重量为370克，到3岁时几乎增了两倍，达到1080克，到6-14岁时将达到1350克。）但保护颅骨已经使阴道分娩的负担达到了功能性障碍的顶点。如果胎儿大脑再进一步扩大，它可能会毁灭我们人类这个物种。出生时大脑尺寸是可生出性和成熟程度之间的平衡点，而且更偏重于前者。后者越大（即生产一个不需要什么帮助的婴儿），将会改变我们的家庭结构和传统的性别角色，并使父母身份受到极大的挑战。但是，出生时的这种原始的无助状态至少有一个好处，那就是增强了家庭的聚合性：因为连续不断的发展过程将使新生儿走入儿童期和青春期，所以外部刺激因素能有力地促进大脑的修剪。反过来，修剪将有助于雕塑大脑的个性，形成能满足他自己具体环境需求的神经网络。,第二章 令人陶醉的大脑,24,t课件,慢加速波,脑干里的轴索和运行到脸部、四肢、躯干和内部器官处的主要神经里的轴索，都是在出生前和婴儿期接收到髓鞘的。这就是婴儿的所有求生功能呼吸、心博、体温、反射、感觉、视觉和听觉，在生命的早期就有效地发挥作用了。髓磷脂就是在出生之后使婴儿大脑扩大3倍的主要物质。还有另一个因素，就是在大脑皮质内树突的不断分支。到怀孕28周时，神经元的非同一般的增殖就已经停止了，而一些不需要的神经元里的细胞就会自然死亡。但是，一直到七八十岁，神经细胞的数量仍和妊娠7个月数量差不多，这个数量与个体的体形大小有关，而与他们“使用”或“放弃不用”其本能智力无关。研究人员发现：儿童大脑发育的两人个主要阶段：第一阶段：从出生到1周岁，此阶段内，神经元在一起挨得不太紧。因为树突在生长和分支，将它们推离开。随着第一阶段的进行，大脑皮质在不断增厚，增重。第二阶段：1岁到青春期，此阶段内，突触的密度由于选择性修剪去了多余的或无用连接点而呈下降趋势，不过剩下的树突仍在继续分支、生长并形成新的突触。随着第二阶段的进行，大脑的重量由于髓磷脂的积聚和树突的分支而增加了大约20，此后在14岁左右便逐渐达到成人重量。听起来好像有些自相矛盾，但突触的逐渐减少并不表明智力成熟程度和学习能力在下降，相反，随着神经这种过分连接的“大理石块”被内部竞争和外部刺激作用的不断抛光、切削和成形，智力、身体协调性、语言技能等都在以极好的形式逐渐呈现出来。,第二章 令人陶醉的大脑,25,t课件,高峰、低谷和修剪,细胞消耗能量的过程（即称之为新陈代谢），一般来说，消耗的能量越多，新陈代谢就越快，而且表明该组织器官的活动性也越高。丘加尼发现：新生婴儿新陈代谢最活跃的大脑区域是与最基础生命体征相关的那些大脑区：脑干，部分丘脑，小脑，以及负责生命体征、感觉和反射的大脑皮质。这些区域也被认为是简单哺乳动物首先进化的区域。到3个月大时，涉及视觉、听觉和触觉的小脑和大脑皮质区域都会加快新陈代谢。这种活动性的加快反映了此时新生儿的某些自主反射在消失，而胳膊和腿的反射性抽动也在减少。两三个月时的代谢加快还伴随有婴儿开始第一次能注视色彩明亮的玩具并伸手去够它。到6-8个月大，额叶和枕叶中的脑细胞将飞快地消耗葡萄糖和氧气。因为这些脑区涉及推理和视力。所以代谢的增长是与婴儿此时对陌生人的不安心理相一致的。新陈代谢率在大多数大脑结构部位持续增长，到2岁时其耗能量已相当于成年人了。到3岁时儿童大脑的活跃性将达到成人的两人倍。大脑细胞以两倍成人的水平一直保持到9岁或10岁；此后，开始减慢，到18岁时达到成年人的水平。丘加尼认为：大脑活支性的快速增长是在前4年，到儿童期中段保持平稳，青春期后降低。在猫、猴子以及人类小孩中我们发现，葡萄糖的代谢快慢是大脑里突触数量的一个很好的指标。人们估计，儿童的大脑虽然只占其身体的一小部分，但却利用了每次呼吸入的20的氧气。,第二章 令人陶醉的大脑,26,t课件,高峰、低谷和修剪,丘加尼说：“在什么时候会发生什以事，对儿童来说的确是无法预料的。儿童对这种过分连接状态无法控制。没有经过任何训练，两三岁孩子之所以注意力特别分散就是因为没有经过训练，他们不能像成年人那样去学习或行动，只能像海绵那样吸收所有的信息。”在正常情况下，学步期儿童便开始探索和学习每一样事物，从爬和站立到解决问题；然后儿童便继续进行学习，学习玩乐器，学习骑自行车，学习餐桌礼仪。丘加尼说：“儿童以及以后的成人都要用大脑里的特定神经回路来执行每天项任务。其原因是，你充分使用哪条神经回路，哪条神经回路就会越来越强，而且大脑也就理所当然地利用它，这就使它几乎成了固定的连接。”研究人员发现：“对你来说，问题越容易，相应大脑回路发出的信号也就越低。因为你不必过多考虑，做起来容易，所以大脑就会全部接通那条回路。如果你做某些事很吃力，如果你处理的那项具体工作因为接触得不够多而未形成固定联系，大脑就会格外努力，因而PET扫描上显示的信息就会高。但这并不意味着你不会做这件事。”有些人在某些方面天生缺乏能力，比如体育运动、说话或音乐，但培养和教育（让其在这方面进行时间较长的探实践）也会在某种程度上使这方面的神经连接趋于固定。患中风或头部外部的成年人，或失去某个四肢的成年人，也能在某种程度上恢复说话、行走和其他功能，脑皮质会从受损区或由于残肢而没有信息输入的区域转移到别处。但是，如果损伤发生在成年期，恢复将会很慢，而且也不如儿童恢复得那么完整。,第二章 令人陶醉的大脑,27,t课件,可塑性和关键期,生命器官具有可塑性，即它具有功能的回弹性、恢复性和可适应性。大脑和其他器官一样，也可以由于刺激和使用，由于疾病和外伤，由于单调的生活和长期不用而受影响，最终塑造成最适合于某个体生活的思维、感觉和调控中心。这种适应性是相对的，会随着孩子的长大、搬家、做了父母、选择职业、学习新技能、进入中年等情况而变化。树突仍保持有生长和分支的能力，而且这是一种终生的生长潜能，使我们能继续进行学习和选择。但是，儿童期是大脑发育特别重要的关键期，因为此时神经塑造一直在继续着；对于我们的许多能力、爱好、才能和反应来说，如果在儿童期达到固定连接，将会成为我们今后持续发展的集中智力平台。大脑可塑造性关键期有两个具体实例（关于视觉和听觉），而这两个实例都表明，儿童大脑的恢复能力与使用方法、放弃不用及环境有关。眼科医生建议：白内障或内斜视的校正治疗要尽量在儿童发育的早期进行，这样儿童达到正常视力的可能性最大。耳朵送来的输入信号有助于在4岁左右把听觉脑皮质塑造成它永久的形式。大脑的每一项功能都有其自身特有的时间表，或发育成熟的特有日期。儿童在6个月-8岁期间有许多发育期，有的用于发育对明暗光 的敏感度，有的用于对光线方向的敏感度，有的用于视力清晰度，有的用于发育一只眼对另一只眼的优势度或两眼间的平衡，有的用于立体视觉的形成，使儿童有深度的感觉。获得语言，学习演奏乐器，其至情感成熟，也都有不同的关键期，而这些领域的某些方面则往往是要终生进行修改的。,第二章 令人陶醉的大脑,28,t课件,可塑性和关键期,当你了解儿童大脑的发育过程时，有一件事显然是绝对重要的，那就是，来自环境的输入信息在帮助塑造着人类的大脑：从胚胎神经管的隆起和超皱纹开始，进而到脑皮质神经树丛的分支，大脑新陈代谢的起落，以及在失去某些部分或某些功能时大脑令人惊奇的可塑性。从怀孕开始到青春期的儿童期，正是神经发育的最佳时期，因为在这几年里会发生繁茂的神经连接和神经修剪。由于儿童期神经的特殊性质和对父母亲与教育工作者提出的要求，人们自然想知道接下来该做什么？如果人们有意识地去影响儿童的环境，那么儿童的大脑会如何发育呢？不管你是父母、教师、亲戚、朋友、邻居或其他人，对这个问题的回答都是：“你已经这样做了。”最好问一问：“我们该为儿童创造什么样的环境，这样的环境将对发育中的儿童大脑产生什么样的影响？”而最初影响我们的环境就是母亲子宫里的环境。,第二章 令人陶醉的大脑,29,t课件,怀孕期与大脑的发育,怀孕期是促进胎儿大脑健康发育的特殊时期。怀孕的9个月直至足月出生这段时间，比任何时期对儿童大脑的发育的影响都更为直接、更具决定性。大脑和神经系统的基础部分在怀孕后的前几周和前几个月形成及发育最为迅速，而且在这一时间它们也最容易受到永久性的损害。有关美国儿童最新的一项研究表明：多达五分之一的儿童，由于他们在出生前后体能和智能方面受到了影响而存在着学习、行为或情感问题。原因是42有孩子的美国家庭存在生第一个孩子时母亲未高中毕业，或不足20岁，或未结婚；还有些因素是：贫困、营养不良、药物、酒精滥用及暴力，甚至在未受孕之前就已经对卵子和精子造成了直接的实质性影响。在一个理想的世界里，所有的女性都应受到良好的孕期照顾健康检查、性生活、受孕前指导。,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课,30,t课件,怀孕期与大脑的发育,孕前保健是一种全新的概念，它是从对引起胎儿异常的各因素或营养缺乏的调研结果中引发出来的。典型病例1989年第一次发现：缺乏B族维生素叶酸（也称维生素BC）会造成大脑和脊髓缺损。不幸的是，这类缺损是在怀孕后的前两周内发生。它至少比女性知道自己怀孕的时间早一两周。母体中叶酸太少会造成神经管缺损；而神经管是生成脊髓和大脑的胚胎结构，因此，所导致一种畸形就是无脑畸形。另一种畸形是脊柱裂。一名育龄妇女，医学界一致公认的叶酸每日摄入量是400微克，可从绿叶、麦芽、豆类、啤酒酵母和其他食物中摄取。建议：所有可能怀孕的妇女都应该从食物或维生素药丸中获取足够的叶酸，使她们在怀孕时至少能有28天的叶酸储备。,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课,31,t课件,治疗用药,1982年，瑞士一家制药公司在市场上投放了一种强效的抗痤疮新药，异维A酸。是一种强力致胎儿畸形药，是一种可使胎儿产生异常的制剂。如果有怀孕前3个月应用这种药，会破坏发育中的大脑，并引起智力发展迟缓，使胎儿的颌骨异常的小，使耳朵长在下巴平面以下，还会使肺心脏血管和四肢产生某些缺陷。安定药、抗抑郁药、麻醉性缓解疼痛药（如可待因）、抗癫痫发作药、止喘药、抗生素或治疗高血压的抗凝药，所有这些药物都会损伤发育中的大脑、神经系统或感觉器官。在怀孕的前3个月，特别要注意药物的安全性，因为在这一期间，药物的某些成分会改变神经元形成、分裂、移行和辨认其在发育中大脑正确地址的方式，或改变神经元与其他神经元的连接方式。在妊娠前3个月之后，服用抗抑郁药可能会使胎儿产生应激性、震颤和痉挛，有些抗生素会损伤在头3个月已完美形成的内耳细胞（从而影响到听力和平衡）。如：阿司匹林、扑热息痛。,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课,32,t课件,消遣药物,可卡因：饮后怀孕，可使婴儿身体麻痹，还可能会终身精神麻痹，不能与别人合作，不能感受愉悦，不能根据感觉做出判断，而且不能控制自己的情感爆发。还有：苯丙胺、海洛因、大麻、咖啡因、吸烟、饮酒。不光是怀孕妇女不能使用，父亲也一样（会大大减少男人生成精子的数量，而且会减弱他所生成的精子的游动能力。）,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课,33,t课件,酒精,胎儿的缺陷取决于饮酒的数量和时间：在怀孕的头3个月内饮酒，特别是在第2周至第8周（此时大脑及面部特征正在形成）内饮酒，更容易造成胎儿畸形；在怀孕的后3个月内饮酒，往往会减小胎儿的整体尺寸。研究人员认为：酒精肯定会损伤大脑皮层、脑缘系统和脑干中的细胞。即使偶尔一次也会损伤胚胎的大脑，特别是在生命初始的两三周。男人重度饮酒会将其睾酮不平降低至不生育的程度，如果他想生育，即使同一位绝对戒酒主义的配偶来生育，小孩在出生时也会是低体重。,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课,34,t课件,吸烟,在怀孕期限间吸烟的妇女，或是呼吸其伴侣二手烟的妇女，会以惊人的严重程度，影响其婴儿大脑的发（燃烧的烟草会释放出2000-4000种有毒的成分，以及高浓度的一氧化碳，这些因素结合在一起会使胎儿的氧气量减少20%之多，而且会造成面部畸形，损坏各部分大脑，并减少体重和头围）。烟雾中的毒素还明显损坏男人的精子：除精子少以外，还会使生育的小孩患脑积水、面神经麻痹或学习缺陷的危险性升高。母亲直接吸烟或吸入二手烟：会损坏胎儿的听力。,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课,35,t课件,环境因素,在任何一年，怀孕的妇女在怀孕时有将近一半是在职工作的，而且此后还将继续工作八九个月。工作岗位上，接触到化学物质会损害正在发育的胚胎或胎儿。化学物质：辐射、麻醉剂、药物成分、病毒和细菌，杀虫剂、含砷制剂、二噁英和其他有毒物质，纤维、溶剂、染料、气溶胶、照相、涂漆、印刷、交通和其他各种工作场所。怀孕早期大剂量暴露可能会导致胎儿流产和畸形，而怀孕整个过程中低剂量的暴露可能会引起更精细的神经缺陷、新生儿低体重和学习障碍。父亲的工作环境暴露可能有双重的影响：在受孕前，重金属、辐射和其他工业制剂会损害其精子；在受孕后，随在头发、皮肤和衣服上的颗粒和气味会使家里的母亲和胎儿受到暴露。即使夫妇俩住在山区环境中，而且到完全无害的工作场所的路途也短，如果不注意有毒物质暴露问题，周末仍然会招来麻烦。如：给花园喷洒农药灭虫。还有，某些乡村，水源和土壤可能已被化学物质严重污染，以至在人乳中已发现有化学绝缘材料成分，这样就会减慢小孩日后的发育，影响其记忆力和关注能力。,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课,36,t课件,精神压力,研究发现：在长期慢性精神压力下，皮质醇和与压力有关的其他激素会使大脑某些部位的神经细胞减少其树突分支和棘突的形成，并最终导致完全死亡。研究表明：母亲的焦虑程度越高，她越容易出现长期的恶心、流产或分娩疼痛，而且她生下的宝宝也越容易出现不安宁、易激惹、急腹痛和易患病体质。令人啼笑皆非的是，许多夫妇把生育年龄推迟到三十七八，希望在事业和经济稳定之后再生育，结果发现，他们在怀孕期间的精神压力更高。这是因为，他们担心由于母亲的年龄高而出问题；善意的家人和朋友常给他们讲一些高龄妇女怀孕出了问题的可怕故事；而且他们对生育抱有过高的期待：完美的妊娠，完美的宝宝，完美的家庭。现在对怀孕压力的忠告是：寻求支援组织和知己朋友，引导放松和深思。只要这些应对办法能使人们摆脱慢慢跑着的狮子，它们就是保护你的小孩在精神和情感方面健康发育的好办法，难以控制的精神压力最后也会逐渐减小。,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课,37,t课件,怀孕期的营养,美国科学院估计，美国有1200万儿童每天摄取的营养低于身体的实际所需（尽管所摄入的热量不少），而且在许多情况下，儿童的这种营养不良是随着怀孕期食品摄取不合理而来的。营养不良对伤害胎儿和婴儿大脑的各种精确研究，已提供了丰富的数据。研究人员认为：一部分是通过广泛的动物实验得来的；一部分是通过有记录的许多偶然的但经过周密安排的人类喂食试验得来的。研究确认：在怀孕和哺乳期挨饿可能会引起大脑损坏。在怀孕头三个月期间出现严重的食品短缺，可能会导致胎儿神经管畸形，如脊柱裂、无脑畸形或小头。在怀孕中期三个月内食物短缺容易导致神经元太少，因为神经细胞是在这一时期增殖的。在怀孕后期三个月同食物短缺会影响到髓鞘形成、突触连接、大脑的发育及树突的分支。,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课,38,t课件,怀孕期的营养,研究表明：营养不良可能会使儿童的精神发育处于停滞状态，但如果在3岁之前小孩能得到较好的营养以及社会与教育的强化支持，他们的大脑发育和成熟差不多都会赶上来。绝大多数智商低和学习能力低的儿童是由于他们在1-3岁期间缺乏环境刺激。良好的营养要从怀孕期开始，一直持续到哺乳期，再延长至断奶期的饮食，这是促使儿童大脑健康发育的决定性因素，而获得充足的蛋白质显然是一项关键因素。孕妇的蛋白质摄入量至少要比按体重和身高计算的正常摄入量多80-105克。儿童每天至少要吃两份高蛋白食品（如鱼、家禽、瘦肉、鸡蛋、坚果或豆类）和三四份乳制品，每份的量依儿童的年龄而异。,第三章 大脑需要营养胎儿的强化训练课,39,t课件,有意的胎儿期刺激：多大为限？,人类胚胎是有孕期的头三个月内开始运动的，在第14周之后，则展现出足月婴儿可以做的大部分运动：打呃、吸吮拇指、屈身、移动、听到大声音惊跳、转动身躯、瞥眼睛，以及呼出和吸入（液体）。研究人员了解到：胎儿有4种行为状态：静静的睡，活动的睡，安静的清醒，活泼的清醒。在24周之前，极少能一次静止5分钟以上；而在32周以后，一次能休息到半小时。胎儿从6个月大就开始能听到声音。因此他们确信，胎儿是可以听到声音。心理学家对不足两天的新生儿测试发现：新生儿可以区分开妈妈的声音和陌生的声音，而且更喜欢听妈妈的声音。而且，婴儿愿意听通过羊水过滤的妈妈声音而不是听通过空气传来的。喜欢妈妈用本国语说话声，而不愿