Brain Architecture

搭建優質大腦神經網路

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重點訊息

  1. ‍神經迴路負責大腦信息的傳遞,協助我們思考和行動
  2. 出生後的頭3年是大腦發展的關鍵期
  3. 寶寶錯過了關鍵期,長大後難以彌補
  4. 大腦的神經迴路透過刺激而得以發展,並通過反覆運用得以加強
  5. 親子互動是激發腦細胞之間生長連結的最有效方法
  6. 大腦發展應該是全面的,不能只關注某個區域,而忽視其他區域

神經迴路負責大腦信息的傳遞,協助我們思考和行動

人類的大腦有超過1000億個神經元,而這些神經元會透過連結,成為神經迴路 (neural circuit)。神經迴路負責在大腦不同區域之間快速傳遞信息,控制我們動作、情緒、思考等各方面。良好的神經迴路網路,斷定大腦處理信息及作出反應的速度,對寶寶未來的學習、行為和社交影響深遠。


成年人大腦的神經網路,就像一座交通發展完善的城市,有著齊備的高速公路網路,使交通暢順快捷。然而,這並不是與生俱來的,基因只為寶寶的腦部發展提供一個基本的藍圖;這些高速公路的建立,主要取決於寶寶成長的經驗,從中去鞏固和加強常用的神經迴路,同時刪減不常用的連結。

出生後的頭3年是大腦發展的關鍵期

自出生的一瞬間,寶寶大腦的神經元就開始連結為神經迴路,這些連結稱之為「突觸」。在嬰兒期,突觸會經歷爆發式的增長,並在3歲達到巔峰。之後,突觸就會進入修剪期,不太活躍的突觸會被削弱,最終被除去。換言之,突觸的增長速度將在某個年齡達至頂峰,並隨即迅速下降。

如果寶寶能夠接收豐富多元的感官刺激和生活經驗,他的大腦中每條神經元的突觸數量,會由出生時的2500個,增至約15000個,可塑性非常高。同時,寶寶大腦在3歲時,已會發展至成年人大腦約8成的大小。所以,這段時期才會被稱為是腦部發展的黃金期。(詳見:突觸

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不同類型的神經迴路有他們相對的發展高峰期,亦即所謂的「敏感期」。例如,視覺和聽覺的神經迴路會在寶寶約5-6個月達到其發展的高峰;不同類型的神經迴路有他們相對的發展高峰期,亦即所謂的「敏感期」。例如,視覺和聽覺的神經迴路會在寶寶約5-6個月達到其發展的高峰;而當幼兒1歲時,神經迴路的發展已會降至非常低的水平。因此,若錯過時機,缺乏刺激所造成的能力差異在孩子長大後難以彌補。(詳細看:腦部發展敏感期


隨著年齡的增長,大腦結構和神經迴路越趨成熟和穩定,作出改變的能力亦會下降。因此,在早期建立良好的神經迴路,比起日後花時間介入和修復它們容易得多。

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神經迴路通過刺激得以發展,並通過反覆運用得以加強

當神經迴路越被啟動得多,神經元間的連結就越會被強化,在再次啟動神經迴路時,訊息的傳遞亦會更迅速。簡單來說,只要反覆練習,神經迴路就會變得更強。而當寶寶踏入突觸修剪期時,大腦也會依據神經迴路的使用量去決定削弱哪些連結。在出生的頭2000天,大腦會透過寶寶的經驗,選擇性地完善神經迴路。例如,當寶寶看到彩色的玩具並想伸手觸摸,他就必須運用到連接視覺區域和運動區域的神經迴路去傳遞訊息。因此,當寶寶在某一方面接收的刺激越多,負責該功能的神經迴路將發展得越多、越強、越有效;相反,缺乏練習則會導致相關神經迴路變弱, 使往後學習更吃力、更費時。

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親子互動是建立完善神經網絡的最有效方法

哈佛大學研究指出,「發球- 回球」式的親子互動 (serve and return interaction),是最有助建立寶寶大腦架構的方法。這是一種親子間集中、來回、且雙向的溝通方式。當嬰兒以啼哭、咕咕聲、面部表情或動作展開互動時,照顧者會以溫暖、支持、熱情的方式關注並回應寶寶,例如以說話回應、眼神或身體接觸等。這種有來往的互動除了協助強化寶寶的神經迴路,建立親子關係外,對於寶寶整體發展亦十分重要。(詳細看:「發球 – 回球」式親子互動

照顧者應該著重於大腦的全面發展

大腦的發展是以整個為單位,各種能力是互相扣連的,每一項技能都會牽涉到腦部多個不同的區域。因此,嬰幼兒腦部的全面的發展是非常重要的,例如,家長不可把重心只放在語言發展上,而漠視對主要影響大肌肉小肌肉能力的運動皮層 (motor cortex) 的發展。

  • 語言:在聆聽別人說話後,作出回應前,訊息要從聽覺皮層傳遞到語言理解區域,再到發音區域及運動皮層,才能發出聲音
  • 認知:研究指,當大腦在理解一些與動態有關的詞語,如「跳舞」,運動皮層也會同時被激活;也就是說,運動區域的發展對孩子語言理解、數學及物理認知等都有直接影響。 [1]
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參考資料:

  1. de Lafuente, V. and Romo, R. (2004). Language Abilities of Motor Cortex. Neuron, 41(2), pp.178–180.

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