您是否有过这样的感觉:和婴儿玩耍时,即便他还不会说话,但你们之间似乎存在某种联系?一项新的研究表明,您很可能和婴儿处于“相同的波长”,你们相同的大脑区域经历着相似的大脑活动。
普林斯顿大学的一组研究人员首次研究了在日常玩耍过程中,婴儿和成人的大脑是如何相互作用的。研究人员发现,他们的神经活动有可测量的相似性。换句话说,当婴儿和成人一起玩玩具,有眼神交流时,他们的大脑活动也经历着同步的起落。这项研究是在普林斯顿婴儿实验室进行的,研究人员在这里研究婴儿如何学习观察、说话和理解世界。
普林斯顿神经科学研究所(PNI)副研究学者、12月17日发表在《心理科学》上的一篇论文的第一作者Elise Piazza说:“之前的研究表明,成年人在一起看电影和听故事时大脑活动会同步,但我们对这种‘神经同步’是如何在生命的头几年发展起来的知之甚少。”
Piazza和合著者(PNI的副研究学者Liat Hasenfratz、心理学和神经科学教授Uri Hasson以及心理学副教授Casey Lew-Williams)认为神经同步对社会发展和语言学习有重要意义。
关于婴儿和成人之间现实生活中面对面的交流的研究相当困难。过去大多数关于神经耦合的研究(其中许多是在Hasson的实验室进行的),都是在成年人躺下看电影或听故事时,用功能磁共振成像(fMRI)对其大脑进行单独扫描。
但为了研究实时交流,研究人员需要创造一种方便儿童使用的方法,同时记录婴儿和成人的大脑活动。在Eric和Wendy Schmidt改造技术基金的资助下,研究人员开发了一种新的双脑神经成像系统,该系统使用的是功能性近红外光谱(fNIRS),这是一种高度安全的技术,可以记录血液中的氧合情况。这一装置使研究人员能够记录婴儿和成人在玩玩具、唱歌和读书时的神经同步情况。
同一名成年人与参与研究的42名婴幼儿进行了互动。其中21个孩子因为“极不配合”而被排除了,另外3个孩子拒绝戴实验所需的帽子,只剩18个孩子,他们的年龄从9个月到15个月不等。
实验分为两部分。在第一部分,实验者花5分钟直接与孩子互动——玩玩具、唱儿歌或读《晚安,月亮》,而孩子则坐在父母的腿上。在另一部分,实验者转向一边,给另一个成年人讲故事,而孩子则在一旁安静地和父母一起玩。
fMRI从大脑的57个通道收集数据,这些通道参与预测、语言处理和理解他人的观点。
研究人员查看数据时发现,在面对面的互动中,婴儿的大脑在几个已知涉及对世界的高级理解的区域与成年人的大脑同步,这可能帮助孩子解读故事的整体含义,或者分析实验者给自己朗读的动机。
而在实验的第二部分,当成人和婴儿彼此分开并与其他人接触时,他们之间的耦合就消失了。
这符合研究人员的预期,但数据也有令人惊讶的地方。例如,最强的耦合发生在前额叶皮质,它参与学习、计划和执行功能,而在以前,前额叶皮质被认为在婴儿期相当不发达。
普林斯顿婴儿实验室联席主任Lew-Williams说,“我们还惊讶地发现,婴儿的大脑经常‘领先’成人大脑几秒钟,这表明婴儿不仅仅是被动地接受输入,而且可能会引导成年人去做下一件他们关注的事情:拿起哪个玩具,说什么话,”
“在交流时,成人和儿童之间似乎形成了一个反馈回路,” Piazza补充道。“也就是说,成人的大脑似乎能预测婴儿何时微笑,婴儿的大脑则能预测成人何时会使用更多的‘儿语’,两个大脑都跟踪双方的目光接触和对玩具的共同注意力。所以,当婴儿和成年人一起玩耍时,他们的大脑会以动态的方式相互影响。”
这项研究可能会打开一扇大门,帮助我们了解为什么这种同步性在非典型发育中会失败,比如我们很难说自闭症儿童和照顾者之间也存在这种同步性,这也会帮助教育工作者优化教学方法,以适应不同的儿童大脑。
研究人员正在继续调查这种神经耦合与学龄前儿童早期语言学习的关系。
小课堂拓展
前额叶皮质前额叶有着广泛的神经联系,是大脑中最重要的区域之一,控制着人的性格、聪明的程度等。
前额叶皮质是最高级别的联合皮质,前额叶皮质与人类的注意、知觉、能动性、计划性、持续性、工作记忆、语言、控制干扰以及执行功能等方面有着重要的联系,同时也是情绪中枢通路的重要环节之一。前额叶功能包括:记忆、判断、分析、思考、操作。它对人的思维活动与行为表现有十分突出的作用,是与智力密切相关的重要脑区,还有平衡激素水平的功能。
图中蓝色区域的前端即为前额叶
如何锻炼前额叶皮质?
1.运动运动可以挺高前额叶皮质的活跃度,以及灰质的浓度。
2.瑜伽冥想打坐提高活跃度,还有松果体。有效的冥想瑜伽打坐后明显自控力提高。
3.愉悦朗诵如果能在重复朗诵的前提下一边沉醉在诗歌文章的意境中,可以有效锻炼到前额叶皮质。
4.微笑或者舒张眉头眼睛放松,了大脑外侧就激活了。
5.自律前额叶皮质的功能就是自控还有各种战略战术短期目标长期影响的决定。所以多用它的功能自然也可以锻炼到前额叶皮质了。不过前额叶皮质消耗的能量比较多,意识活动上较多的选择都有可能消耗前额叶皮质的意志力。规律的生活,健康的饮食,充足的睡眠同样非常重要。
少儿脑科技小课堂系头条号签约作者
参考:
/releases//01/200109163956.htm
编译:唐培排版:林彤审校:李婧(皮主编)审核:林思恩
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