第二节 大脑发育与神经可塑性

　　一、神经元及其联结

　　(一)神经元和神经胶质

　　神经组织包括神经细胞(神经元)和神经胶质细胞。

　　神经细胞又称神经元，是神经系统中最基本的结构和功能单位。神经元由胞体和突起两部分组成，突起又分树突和轴突。神经元具有接受和传到冲动并整合信息的能力，使其产生感觉和调节其他系统的活动。

　　神经胶质细胞遍布于神经元胞体和突起之间，数量约为神经元的10倍，神经胶质细胞虽然不参与神经冲动的传导，但对神经元起着提供营养、支持、修复、保护作用，并参与髓鞘的形成。神经胶质终生保持分裂能力。

　　(二)突触

　　突触是神经元之间、神经元和非神经元之间特化的细胞连接结构，又传递信息和分析整合的作用。通过突触进行细胞间的通讯联系，可形成复杂的神经通路和网络，实现神经活动。

　　根据神经冲动的传递形式，突触可分为化学突触和电突触。化学突触由突出间隙、突触前膜和突触后膜组成。突触后膜上存在一些特殊的蛋白质结构，称为受体。

　　一个神经元的轴突末梢可分出许多末梢突触小体，它可以与多个神经元的胞体或树突形成突触。一个神经元可通过突触传递影响多个神经元的活动;同一个神经元的胞体或树突也可通过突触接受多个神经元传来的信息。

　　二、大脑发育

　　大脑是中枢神经系统的最高级部分，人类的大脑是长期进化过程中发展起来的意识和思维的器官。人的大脑分左右两个半球，体积占整个中枢神经系统一半以上，重量占全部脑重量的60% ~ 70%。

　　大脑皮层的总面积可达2200 ~ 2600 cm2，集中了约1011 ~ 1012个神经细胞，突触数约为1014 ~ 1015，神经胶质细胞数大约是神经元的10 ~ 50倍。

　　(一)脑中量的增加

　　人的大脑平均重量大约为1400g，新生儿的大脑从胚胎时就开始发育，出生时重量大约为350g，是成人脑重的25%左右。此后第一年脑重的增长最快，第一年末达到50%;两岁半到3岁时增长到900g，相当于成人脑重的75%;到5岁时，达到90%。

　　研究表明，婴儿脑重的增加并不是神经细胞大量增加，而主要在于神经细胞结构的复杂化和神经纤维的延伸。

　　(二)大脑皮层的发育

　　大脑皮层是人脑中最大的结构，占脑重的85%，也是最后停止生长的脑结构。因此，它比大脑的其他任何部位对环境性的影响都敏感。

　　大脑皮层的作用在于有意识地控制动作、学习和思维，它是控制和协调行为的重要组织，但在整个大脑的发展过程中它却是发育最晚的部位。大脑的发展顺序是从脑干到皮层。

　　(三)脑电活动与脑电波

　　脑电波是脑发育的一个重要参数，也是研究儿童发展的中心问题之一。(α、δ、θ)

　　有关研究发现：新生儿的脑电波多为δ波。并且不规则;随着儿童年龄的增长，脑电波趋于有规律，频率升高。

　　研究还表明，若以儿童的脑皮质细胞的电活动频率基本达到α波范围与θ波基本上消失作为成熟的指标，则儿童大脑各区域的成熟顺序是由后往前分别进行的：枕叶-颞叶-顶叶-额叶。

　　(四)脑的反射活动

　　反射是脑的基本活动，是大脑机能发展的重要标志。新生儿的大脑皮质还未完全成熟，所进行的只是皮质下的一些先天遗传的无条件反射，一些是对生命有意义的，如吮吸、吞咽、朝向反射等，另一些是特有的，如抓握、惊跳、强直反射等，正常情况下它们在出生后不久都会渐渐消失。如果在该消失的年龄仍然存在，就表明脑和神经系统的发育可能不正常。反之亦然。

　　一个人的生命早在胎儿期就开始了。无条件反射是一种本能活动，实际上是一种生物性活动而不是心理活动。条件反射既是生理活动又是心理活动。

　　三、神经可塑性

　　儿童神经系统发育也是一个动态的过程，受经验和发育程序交互影响所支配，在宏观和微观上都表现出可塑性。

　　(一)不同层次的神经可塑性

　　神经可塑性表现为三个不同的层次：宏观脑结构的功能重组，细胞层次神经可塑性以及神经可塑性的分子、基因机制。

　　(1)脑结构的功能重组

　　大脑的结构和功能组织在发育的过程中逐渐成形，但是大脑具有重组这些功能组织的潜力，并能在经验的塑造下改变其结构。

　　(2)细胞层次的神经可塑性

　　细胞层次的神经可塑性主要表现在突触可塑性，包括突触在形态上和功能上的修饰。

　　①突触形态上的修饰：神经元超过95%的兴奋性突触在树突棘上。

　　②突触功能上的修饰：Hebb指出神经细胞之间的联系会因持续的刺激而增强，这一假设因LTP现象的发现而得以证实。

　　③新神经元的生成：过去认为成年哺乳动物大脑皮层神经元的丧失是永久性的，而近年来发现成年哺乳动物脑中仍然保有一群具增生能力并能进一步分化成神经元的前体细胞——神经干细胞。

　　(3)神经可塑性的基因与分子机制

　　(二)神经可塑性与早期经验的交互作用(影响因素)

　　(1)神经突触的倒U形变化与心理发展关键期

　　婴儿在出生时，突触连接数目相当于成人的1/10;孩子3岁时，突触连接数目大致是成人的2倍;到了14岁，孩子的突触连接数目和成人大致相当，这一现象称为神经突触的倒U形变化。

　　信息栏：洛仑兹的雁鹅与关键期理论，奥地利动物心理学家洛仑兹从对灰色雁鹅的认母行为的研究开始，发现了“印刻现象”。

　　(2)神经可塑性与丰富环境刺激

　　在大脑发育和行为发展之间，存在着一种双向交互作用。出生前大脑网络中的输入主要是来自内部的自发活动;而在出生之后，随着幼儿各种感觉器官的成熟，外界环境刺激的输入对大脑网络构建所起的作用逐渐增强。

　　丰富环境的刺激和丰富的经验可以促进神经突触形成，有利于大脑与行为的双向建构。