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婴儿对周围环境探索得越多，他们练习使用记忆的机会也就越多，这些记忆可以帮助他们在新的环境中指引他们的行动。用这种方式持续锻炼头脑，会让这些婴儿的思考技能更精湛。
从外表看，布雷斯林一家的生活就是标准的美国梦。约翰·布雷斯林（John Breslin）在芝加哥市中心有一家成功的口腔矫正诊所，他的妻子艾米是一位有着儿童早期教育硕士学位的全职主妇。他们有两个漂亮的孩子，9岁的洛根和6岁的奥利维亚。但是从很早以前开始，艾米和约翰就感觉到奥利维亚似乎有些不对。
艾米怀两个孩子的时候都不太轻松。她通常有恶心和疲惫的症状，但她和其他女性相比似乎更容易精疲力竭。当她看到其他孕妇精神百倍、轻松愉快地在街上走来走去时，她感到很惊讶，她无法理解为什么当她疲惫不堪的时候她们能够感觉精力那么充沛。当她怀洛根时，艾米曾经担心她的不适是否预示着某些健康问题，但是洛根在40周的时候准时出生，是一个漂亮、健康，而且足足8磅
重的小男孩。洛根在阿普伽新生婴儿评分
中获得了9分（满分10分）。有一个护士对艾米开玩笑说，只有儿科医生的孩子能拿到满分10分。
如今洛根对体育、户外运动都很感兴趣，当然，他对电脑屏幕上的任何东西也都兴致盎然。
因为怀洛根的经历，艾米在第二次怀孕时就不再把难处放在心上，她认为不舒服对她来说是正常的。但是，在怀孕16周时一场糟糕的感冒让她感到忧虑。病毒让艾米完全无法行动，她连续几天发高烧，体温曾数次达到39摄氏度。她的大夫安慰她说这场高烧不会对胎儿造成任何并发症。但是她怎么知道呢？
在这场感冒之后，事情的发展如艾米期望的那样顺利。让布雷斯林一家宽慰的是，奥利维亚的出生时间刚刚好。但是他们的担心很快又回来了，他们不久就发现他们有着明亮眼睛的漂亮宝贝是一个棘手的小家伙。
奥利维亚在她生命最开始的几个月中总是腹痛，没有缘由地大哭。事实不仅如此，她不停歇的哭声尖利而具有穿透力，她的父母很害怕。而且，奥利维亚不喜欢被放在摇篮中或任何地方。她很难入睡，没有什么能让她高兴。但是奥利维亚的儿科医生并不在意，说她只是有点难以取悦，以后会好的。
但是在奥利维亚没有达到动作发展指标之后，医生就没办法再忽视这些充满问题的信号了。在三四个月的时候，当婴儿进入“俯卧时间”并开始抬头时，奥利维亚只是躺着，几乎一动不动。她不能长时间抬头，就好像她的头太重，身体无法支撑一样。直到快10个月大的时候，她才开始自己翻身，而且学习坐起和走路也很慢。和她同龄的孩子都已经学会如何爬到攀登架的顶端时，奥利维亚甚至还没有弄清楚哪里有运动场。
到了一定年龄后，奥利维亚的儿科医生开始为她测试癫痫、中风、脑麻痹以及其他综合征，但是，最终是一位艾米和约翰共同委托的神经病学家在奥利维亚19个月的时候做出了诊断——发展性运用障碍。这是一种运动组织的损伤，发展性运用障碍的成因通常被认为是大脑发育迟缓或变异，但是确切的病因却不为人知。
当艾米和约翰接到奥利维亚的诊断时，他们感觉很释然，认为这种病并不像绝症那样可怕，只是会让她在运动场上比别的孩子慢一点儿而已。但是发展性运用障碍并不仅仅意味着糟糕的运动能力，这是一种头脑和身体上的学习障碍。奥利维亚连一根粉笔都抓不住，她需要尝试很多次才能打开一本书。所有其他孩子能够轻松掌握的活动——系鞋带、刷牙、使用勺子，奥利维亚都不行。同时，她学会说话也很慢，很难理解别人对她说了些什么。动作问题影响的不仅仅是无法抓住棒球。随之而来的问题还有心理上的障碍。 1
正当奥利维亚的障碍让她的父母意识到身体和头脑之间的紧密联系时，4000英里以外的大西洋彼岸，来自意大利帕尔马大学的一组神经系统科学家通过研究猴子的大脑发现了和奥利维亚父母同样的结论。该发现和神经元有关，这个单独的脑神经细胞位于运动前区皮质，神经系统科学家多年以来一直认为该细胞的唯一功能就是协调身体动作，比如伸手拿钥匙或者抓咖啡杯。意大利的神经系统科学家发现，灵长类动物大脑中的这些前运动神经元不仅在这些猴子移动的时候（比如伸手拿苹果）兴奋了起来，也会在别人伸手拿苹果时变得兴奋。看到别人做出这个动作会让猴子的运动皮质受到刺激，就像它自己在做这个动作一样。
贾科莫·里佐拉蒂（Giacomo Rizzolatti）教授和他的研究生得到这个发现实属偶然。他们当时正在做一个经典的神经生理学实验，记录猕猴大脑中神经元的脑电波活动。科学家们在猴子的头骨上钻了一个小洞，然后他们把微电极放入其中。在这个研究中，电极的末梢被放在位于运动前区皮质的单个神经细胞中。运动前区皮质一直被认为负责编排动作，所以当科学家们发现猴子伸手抓住花生并放入口中时，并没有因为他们正在测量的神经元有了反应而感到惊奇。研究员们对他们观察到的结果感到非常满意，出去吃午饭了，留下缠着线的猴子坐在椅子上。
当其中一位研究生吃完午饭回来时，她当着猴子的面吃起了意大利冰淇淋，电极从动物的皮层发出信号，它的前运动神经元兴奋了。猴子的动作神经元对于它所看到的动作有反应，而此时的猴子竟然是完全静止的！ 2
这些发现被贴切地称为“镜像神经元”，当做出动作和看到某人做出相同动作时，这个神经元都会被刺激，这个现象可能说明了我们的灵长类近亲是如何理解其他人的行为的。 3 通过在心理上镜像它所看到的动作（就像它自己做出同样的动作一样），猴子就能理解其他人的目标和意图。所以不难总结出，人类运用了类似的方式来破译其他人的动作、意图，甚至感觉。我们通过让别人的行为在自身动作系统中重放（就像我们自己在做这些动作一样）来理解别人。镜像神经元的存在意味着，它帮助动作系统扮演我们所观察到的行为，这是为了让动作系统合理地认识我们身边正在发生的事。但是对于像奥利维亚这样的孩子来说，这并不是个好消息，因为她的发展性运用障碍阻碍了这种本该轻松的扮演行为。如果她无法刺激自己的运动系统做出流畅的身体动作，她很有可能会在理解其他人的动作和意图上有困难。
多年来，脑科学家（比如笛卡尔）假设，精神和肉体在很大程度上是单独的个体。但是在猴子身上发现的运动前区皮质镜像神经元却指出了一种完全不同的精神和肉体之间的联系。身体不再只是被精神利用的被动运载工具，我们现在知道，身体和体验扮演以一种出其不意的方式影响了头脑中的内容。能够扮演一种活动——无论是洗澡，梳头，还是扔球——都让我们认识到别人正在做什么，以及一个更重要的问题，他们为什么要这么做。
当然，其他20世纪的科学家也曾经在发现镜像神经元之前研究过身体的智能。20世纪60年代，瑞典哲学家及心理学家让·皮亚杰（Jean Piaget）认为身体的动作是知识的基础。 4 皮亚杰相信婴儿拥有“感觉运动智力”，也就是婴儿的动作能够帮助他们形成关于世界的概念。皮亚杰指出，婴儿和成人的区别不仅仅在于他们的知识更少或者具有更低的脑处理能力，也在于他们还没有足够的时间和周围的环境进行互动。事实上，婴儿想法的内容和成年人不同。皮亚杰认为儿童具有一套独有的特殊逻辑，爱因斯坦曾评价这种观点是“非常简单的理论，但只有天才才能想得到”。 5
当皮亚杰看到他7个月的女儿杰奎琳把一只握在手里的塑料鸭子掉在了她所在的毯子上时，他忽然获得了关于动作和理解力之间强大联系的启示。玩具掉到了毯子的褶皱中间，她看不到了。但是杰奎琳看见了玩具的坠落，而且距离也在她小小的臂长范围内，但她却没有试图重新获得玩具。皮亚杰很奇怪，他把鸭子放到了她的面前。正当她要去抓玩具的时候，他慢慢地把玩具移出了她的视线。虽然她清楚地看到了他把鸭子藏起来，但是却并没有试图找回玩具。杰奎琳很为这只玩具鸭子着迷，但是当玩具消失时，她的表现就像是鸭子从来都没有存在过一样。不在视野中，也就意味着不在心中。 6
通过他和杰奎琳的互动以及他对其他儿童的观察，皮亚杰总结，婴幼儿认为物体在他们看不见的时候就不存在了。皮亚杰相信孩子只有在他们自己获得和世界交互的经验之后，才能学会“对象常性”的概念。虽然最近的一些研究在皮亚杰的主张中发现了漏洞， 7 但是他坚信动作所具有的力量却是相当正确的。动作帮助我们的头脑了解世界是如何运作的，以及人为什么以特定方式行动。
一个普通的蹒跚学步的小孩每天都要穿越47个足球场，每小时平均累计跌倒17次， 8 大量的经历成为孩子探索世界过程中的重要收获。我们很容易就会认为爬行是无足轻重的，但是爬行对于婴幼儿的生理和心智成长却是不可或缺的。原因之一在于，爬行并不是件容易的事。正如史蒂夫·平克（Steve Pinker）在他的书《语言本能》（The Language Instinct）中说到的那样，儿童的动作能力，无论是爬行、步行，甚至抓起铅笔，都是“我们所能设想的最难的工程问题”。 9 我们可以让计算机与我们时代最聪明的人下象棋，但是让一个孩子成功学会如何行走或爬行却仍然是个挑战。更重要的是，蹒跚学步的孩子的动作能告诉我们很多关于身体协调性和精神敏锐性之间的关系。
让我们用一个被称为“视觉悬崖”的实验设定来说明问题。这是婴儿版的定点跳伞，定点跳伞就是指人们在背着降落伞的情况下从悬崖上跳下来。当然，婴儿身上没有降落伞，也没有悬崖，但是婴儿并不知道。接下来如下进行：把婴儿放在一个有树脂玻璃桌面的大桌子上。桌面的一半下方有象棋棋盘的图案，在它上面爬行看起来更安全。但是另一半树脂玻璃桌面下方什么都没有，让人有一种错觉，桌面消失成“视觉悬崖”。对于婴儿来说，这个实验绝对安全，但是婴儿们不一定这么认为。婴儿面对的问题是在视觉悬崖的另一端有一个很酷的玩具，她特别想要。那么婴儿会怎么做呢？
有些婴儿回避了视觉悬崖，但是其他婴儿却不加注意地爬过去了。这些小小冒险家是谁？是什么让他们和自己小心翼翼的同伴区别开来？这种情况下，那些直接向明显的悬崖爬过去的婴儿是相对缺少经验的爬行者。而那些爬行时间更长的婴儿则会躲避悬崖——他们富有经验的运动系统会发送警告信号，急速下降的地形可能并不安全。 10
有趣的是，就算是在爬行时躲避了视觉悬崖的婴儿，当他们处于学步车中并可以用脚在地上乱跑时，却会毫不犹豫地冲过边界。 11 他们是爬行专家，但不是步行专家，所以他们的运动系统没有发送步行走过悬崖边界并不安全的信号。这就是为什么会走路的婴儿如此危险的原因：他们的运动性超过了自己身体的能力，也因此婴儿不知道如何预测自己行为的结果。学步车中的婴儿会直接走过视觉悬崖——他们也会走下房子中的楼梯。
在20世纪90年代中期，婴儿学步车在美国的受欢迎程度曾如日中天，消费品安全委员会报告说学步车造成的伤害（骨折、牙碎裂、颅脑损伤，以及其他）比其他任何流通中的婴儿产品都多。2004年，加拿大禁止了婴儿学步车，非法持有会被处以高达10万美元的罚金或6个月的监禁。 12 学步车不仅危险，事实上还会造成运动发育迟缓。使用学步车的婴儿不仅不能和正常情况一样那么快地学会自己站立，而且在没有帮助的情况下走路也相对更困难，因为他们已经习惯于用设备支撑自己的重量。婴儿学步车造成的延迟让人震惊：使用学步车24小时会延迟学会独立行走达3天之久，还会延迟学会独立站立将近4天时间。 13
尿布同样也会阻碍运动发育。行走对于婴儿来说很困难，但是要带着腿间笨重的尿布行走就更困难了。老式的布尿裤对于走路来说更糟糕，因为大块的尿布会让婴儿步伐更宽，导致婴儿用弓形腿的方式走路，但是就算是以更轻薄为目的设计的现代一次性尿布也会对步态造成不好的影响。戴着尿布的时候，婴儿更容易跌倒，而且走路看起来也很笨拙。 14 当婴儿裸体的时候，路走得更好。但是我们却几乎没有怎么给他们光着身子到处乱跑的时间。
在关于尿布的一项研究中指出，刚过1岁的婴儿平均每周裸体行走时间为41分钟，有1/3的婴儿从来没有裸体行走过。
婴儿移动的方式也会影响他们的认知功能。9个月大能够爬行的婴儿比无法独立自由移动的同龄婴儿记忆力更好。 15 婴儿对周围环境探索得越多，他们练习使用记忆的机会也就越多，这些记忆可以帮助他们在新的环境中指引他们的行动。用这种方式持续锻炼头脑，会让这些婴儿的思考技能更精湛。与之相比的是，婴儿学步车却会阻碍婴儿达到认知标准，这些标准包括和照料者互动以及理解其他人的想法和意图。心智发育上的迟缓在学步车停用后的一年仍然会显现。 16
信息不会只在一个方向传输（从想法到行动），行动也会制造想法。婴儿通过体验不仅理解了物体是怎么运作的、哪里可以安全地行走，同时他们的心智技巧，比如理解别人的意图、想法以及感受，也因为他们在真实世界中独立行动的能力而得到了提高。
简单来说，当婴儿可以模仿他们眼中别人正在做的事时，他们就会更好地理解别人的意图。比如伸手拿东西：我们想要拿到的东西是什么，会让别人对我们的意图有所了解。我们想要拾起一本书、一只玩具熊，还是一只球？如果所有这些玩具都在同一个玩具盒中，要得到任何一个玩具的动作基本是一致的，但是意图是不同的。婴儿只有在他们自己能够拾起玩具的时候才能理解这一点。在你我看来很明显的事情，对于一个3个月大的婴儿来说却并非如此。不会自己伸手抓东西的婴儿不会敏锐地注意到一个人把本来要抓取的玩具换成了另一件玩具。婴儿需要自己拾起玩具的机会。当婴儿戴上一副手掌上有尼龙搭扣的“粘指手套”时，他们就可以轻松地通过挥手或拍打拾起玩具。突然之间，他们就会开始注意到有人捡起新玩具了。 17
就像是电灯开关从“关”到“开”，婴儿伸手抓取玩具的经历赋予了他们小小的运动前区皮质注意到别人意图的能力。就像是里佐拉蒂实验中的猕猴一样，人类的婴儿也能通过镜像别人的行为来理解其他人的意图，因为他们有了和玩具交互的经验。这就是为什么患有发展性运用障碍的6岁的奥利维亚·布雷斯林理解起其他人来很困难：她自己无法做到她所看到的事。
有些名人也被诊断出患有发展性运用障碍，他们讲述了这种运动障碍带给他们的困难。在畅销书《哈利·波特》改编的电影中扮演哈利·波特的英国演员丹尼尔·拉德克里夫（Daniel Radcliffe）患有明显的运用障碍，直到现在他穿鞋仍然困难。“我有时候会想，为什么尼龙搭扣还是没有打开？”他开玩笑说。在谈起自己上学的日子时他说道：“我上学的时候非常辛苦，什么都做不好，没有什么明显的才能。”他很幸运地发现了适合自己的职业，但是仍然在写作和数学这样的基本能力上挣扎。 18 运动障碍会导致各种各样的精神障碍，对于学生来说尤其如此。
位于华盛顿的儿童健康与人类发展研究所的研究人员最近通过一项研究发现了生理发育影响智商的证据。这个团队由心理学家马克·伯恩斯坦（Marc Bornstein）带领，跟踪了375个婴儿（从他们5个月大的时候开始一直到青春期结束），周期性评估他们的智力和成就。研究者的发现令人十分震惊。通过孩子们在5个月时表现出的行为不仅能预测出他们在4岁和10岁时的智商，还可以预测出他们在14岁时学习上的成就（阅读理解和数学解题）。这些行为包括“俯卧时间”，何时婴儿可以抬起头和肩膀且每次都能保持几秒钟时间，何时可以自己坐起，以及他们尝试伸手抓住周围物品的频率。研究者成功地证明了行为和思考之间的联系不光可以由父母的智商、教育程度或家庭环境来解释，还可以由婴儿的身体能力来解释。当孩子可以自己坐起的时候，他们的手可以自由地伸出去抓东西，由此他们可以利用这种无法替代的方式学习关于外在世界的知识。婴儿知道了他们的行为可以改变环境，这也帮助他们理解周围其他人的行为和意图。当婴儿可以移动时，甚至周围成人使用的语言都会更加复杂，这在一定程度上被认为可以提高婴儿的认知发育。总而言之，行为和智商是不可分割的。伯恩斯坦认为，最终结果就是“婴儿时期的运动探究能力是青少年学习成就的重要影响因素”。 19
我们可以在各种活动中看到动作和思考之间的联系。从5个月大到学龄前都有体现。大多数四五岁的小孩可以唱字母歌，也会书写自己的名字，但是几乎没人能阅读。是什么让这些孩子跨越了这个认知能力上的里程碑？读出字母并大声朗读的练习确实有帮助，但这不是全部，甚至都不是最重要的因素。练习书写字母对于阅读的成功至关重要：当身体知道如何写出字母时，头脑紧跟其后也就能够阅读了。
凯伦·詹姆斯（Karen James）是印第安纳大学的一位神经系统科学家，她发现在学前班孩子参加的长达一个月的阅读学习计划中，那些练习书写词语的孩子比那些参与同样计划但是练习说出词语的孩子具有更好的认识字母能力。通过朗读字母提高认识字母能力的效果并没有书写字母那样好。 20
詹姆斯认为书写字母练习对于认识字母很重要，其原因归根结底在于，阅读的成功取决于一处位于大脑底部的从属于视觉系统的组织——梭状回。我们知道梭状回是成人大脑中处理字母的位置。脑成像研究证明了当讲英语的成人看见单独的英文字母时，左梭状回反应很强烈，而看到汉字的时候则不然。科学家经常假设这种对于字母的专门化处理来自我们丰富的阅读经验，但是詹姆斯认为写作经验才是真正的原因。当学前儿童参与了一个月的阅读学习计划之后，他们的左梭状回真的适应了字母。更重要的是，相对于只学习阅读字母的孩子，这种对于字母的敏感性在学习书写字母的孩子中更明显。也就是说，参与识别字母的大脑区域在孩子们学会自己书写字母之前似乎并没有真正工作起来。
詹姆斯的发现可能解释了为什么被诊断患有应用障碍的孩子经常也会伴有运动发育迟缓。我们通常认为应用障碍仅仅是搞不明白或颠倒字母，比如把“b”当作“d”。但是应用障碍是一种阅读障碍，它影响人们识别字母和分解词语音节的能力。如果书写字母真的能够帮助大脑识别字母的话，那么患有运用障碍的孩子体会到的运动困难可能严重影响他们学习字母的能力。当人无法行动时，就会理解困难。
这种身体和头脑之间的联系曾经一度让科学家很困惑，但是现在，这样的联系说得通了。就算阅读看起来是一项完全局限在大脑内的活动，这项活动其实也包括了身体。因为书写练习能够帮助负责识别字母的大脑区域开动起来，所以不难想象还有很多其他通过运动体验改变大脑的方式。简而言之，我们能在实践中学习。
从音乐到数学
布雷斯林一家为了帮助他们的女儿应对发展性运用障碍，做了一切努力。当奥利维亚还在学步时期，她每周都去参加两次职业疗法治疗，在那里她学习在健身球上保持平衡，把衣服挂在钩子上，还有扔球。她还接受了言语治疗，这种治疗帮助她移动嘴和嘴唇从而发出特定的声音，并且清楚地讲话。奥利维亚表现出了明显的进步，在6岁的时候，她已经进了幼儿园。她在运动发育上仍然迟缓，但是至少她可以参加足够的课上活动，并且能和她发育正常的朋友们一起坚持半天的课程。
奥利维亚还上了钢琴课。当她的父母看见她特别喜欢在客厅的钢琴上乱弹时，她妈妈决定让她学钢琴。令人惊奇的是，经过8个月的钢琴课之后，奥利维亚在学校的表现明显地改变了，特别是在数学方面。她的计算能力显著提高，而且她对于数字的基本理解也有了明显的进步。她的父母很好奇在弹钢琴和数学之间是否存在着一定的联系。
很多人都研究过音乐和数学之间的联系，甚至是音乐和思考能力之间的联系，这种现象被称为“莫扎特效应”。一项20世纪90年代早期的研究指出听莫扎特会提高智商。 21 从此，在这个发现的支持下人们认为在孕妇的肚子上用耳机播放莫扎特的歌剧（比如《魔笛》）会提高正在发育中的胎儿进入哈佛大学的概率。在谷歌上搜索“莫扎特效应”就会看到CD、DVD，以及详细地告诉你古典音乐能让孩子变得更聪明的书。莫扎特的音乐被认为对很多事情有效，从增加奶牛的产奶量到帮助污水处理厂分解废物。 22 佐治亚州的前州长泽尔·米勒（Zell Miller）甚至提议州预算每年拨出10.5万美元用来给每个在佐治亚出生的孩子提供一盘古典音乐的磁带或一张CD。 23 田纳西州紧跟佐治亚州的步伐。最终，一个为学步儿童、幼儿，以及正在发育的胎儿制作莫扎特CD的小型家庭手工业诞生了。
不幸的是，事实上莫扎特效应似乎并不存在。科学家们进行了大约20多个关于莫扎特效应的研究，其中对于智商的影响小到可以忽略不计。让你的孩子听古典音乐肯定没有坏处，但也没有让他变得更聪明。
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一组维也纳大学的心理学家最近发表的论文的题目对这个现象做了很好的总结：“莫扎特效应，莫扎特效应是个什么鬼？”
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科学家认为，在研究中发现的听莫扎特音乐获得的任何微小好处，也不是来自音乐本身的。莫扎特的音乐对于神经细胞有着很好的刺激，这样的刺激通常都发生在大脑右半球，在研究者寻找音乐和思考能力之间的联系时，他们测试了大脑右半球所负责的众多推理能力。也许过去所发现的莫扎特效应真的仅仅只是由于被唤醒或被刺激而引发的。为了证实这个想法，已经有人证明即使只听史蒂芬·金的恐怖小说的段落也会让人在一般智力测试中获得更高的成绩——特别是当实验对象投入故事中的时候。
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虽然声称听莫扎特就能让你变得更聪明有些言过其实，但是有大量的例子表明很多孩子在音乐和学业上都表现出色。我们可以先来看看蔡美儿（Amy Chua）女儿的例子，蔡美儿是畅销书《虎妈的战争与歌》（Battle Hymn of the Tiger Mother）一书的作者，这本书详细地讲述了她对索菲亚和路易莎（露露）的严厉教育。蔡美儿不允许自己的孩子在朋友家过夜、看电视，或者玩电动游戏，因为她认为她们的时间应该用在学习、弹钢琴，以及拉小提琴上。蔡美儿要求自己的女儿在完成额外作业（特别是数学）之后继续练习乐器长达数小时，按照美国的标准这可能是很过分的要求，但是在她的这种教育方式之下，她的女儿在音乐和数学方面都很出色。
MATHCOUNTS数学竞赛是一项全美国初中范围内的教学计划，这项计划通过鼓励和组织拼字比赛类的竞赛来提高数学成绩， 27 这项竞赛的冠军通常都是精通数学和音乐的。学生会解决类似于这样的问题：“如果肯顿以每小时3英里的速度走60分钟，然后以每小时8英里的速度跑15分钟，那么他走了多远？”（答案是5英里。）获得洛杉矶市2011年MATHCOUNTS数学竞赛冠军团队的所有成员除了是数学神童之外，还会演奏乐器。 28
为什么音乐训练会和更好的数学技巧如影随形？这都和身体有关。在过去的几年中，科学家把研究矛头指向了我们控制手指的能力（音乐家的控制能力通常都很强）和数学表现之间的联系。手指和数字在大脑中拥有相同的神经实体；特别是在两种能力中都参与实现的顶叶皮层。 29 最近的研究表明在音乐训练中的身体练习会帮助孩子更好地发展数学思维。相反的例子也成立——过去的几年中有一些人在突然失去运用手指的能力之后，他们头脑处理数字的能力也出现了问题。 30
亨利·波兰（Henry Polish）59岁，有一天他醒来的时候发现自己无法完成简单的算数计算，也不能拨打电话号码。亨利在佐治亚州亚特兰大的一家小公司从事保险代理人的工作，他每天都习惯于进行数学计算。所以你可以想象这样一个场景，当他在周六早餐之后坐下来准备支付一些账单的时候，忽然发现自己无法在心里计算个位数的加法，该有多么惊讶。他的思维敏锐，讲话顺畅，并且也没有视觉上的问题。他搞不清楚到底发生了什么。他的妻子建议陪他去一家当地的急诊室看看，但是他认为最好还是先给一位曾经做过医生的朋友打电话。可是亨利发现自己根本无法想起电话号码，他终于不再坚持了，他妻子带他去了急诊室。
医生们对亨利做了一次完整的神经病情检查，并找到了一个奇怪的行为模式：他可以说话也能理解，可以移动也能跟随指挥，但是在参与涉及手指和数字方面的活动时他就有了困难。比如，当精神病科专家要求亨利把两个小拇指连起来时，他做不到。他只是坐在那里，因为无法协调两只手完成医生要求他做的简单动作而慌乱。他知道指令是什么，也知道他的手应该怎样做，但是手就是不听话。然后医生要求亨利闭上眼睛，开始一个接一个地触摸他的手指，他问亨利哪只手指被碰到了。亨利的答案就像是胡乱猜的。他很难记住简单的阿拉伯数字（比如写在纸上的“5”和“7”）。当医生大声要求他写下所要求的数字时，他也很难完成任务。
亨利读字母没有任何问题；只有当涉及数字的时候他才会感到困惑。CT扫描显示在亨利的左顶叶后部有一个小痕迹，这部分的大脑在理解数字方面至关重要，同时也和帮助我们协调手部动作的大脑动作区域有联系，比如用拇指和食指表示出字母“O”。 31 亨利负责运动手指和理解数字的多任务指挥中心失效了，所以他的两种能力都出现了困难。
有趣的是，手指和数字的关系远远不止共用一点神经组织那么简单。我们最开始理解数字的方式就和手指有关，很有可能因为我们在学习数数的时候就使用手指。当有人要求你用一根手指在键盘上按下你在屏幕上看到的数字时，如果你使用的手指和你习惯用于指算的手指相匹配，那么你就能更好地完成这个任务。很多人通过他们的右手学会从1到5数数，从大拇指开始，然后6到10用左手完成，同样也是由大拇指开始。对于那些用右手从1数到5的人来说，当他们在键盘上使用右手时，认出小于5的数字比使用左手时容易得多。对于更大的数字来说，相反的情况也成立。我们还是孩子时使用手指的方式会对我们成为大人后在大脑中处理数字的方式造成影响。 32
运用手指来计算似乎帮助我们铸就了手指和数字的共同基础。孩子就是通过手指从身体上理解了数字。当孩子数数时手指移动的次序让他们明白了每个序列中的数字都有一个独一无二的直接后继，也有一个独一无二的直接前驱，第一个除外。除了简单的查数外，我们使用手指的领域还包括：做加法时用来计数，在查数时指向被查点的物品，以及表示基数（一个集合里有多少元素）。一个孩子可能会举起四根手指来表示自己的年龄。数字技巧的发展离不开对手指的运用。
根据心理学家布莱恩·巴特沃斯（Brian Butterworth），一位世界知名数学学习专家的说法：“如果不能把数字表示，与使用手指和手的神经表征相连……那么数字本身在大脑中永远都不会有正常的表达。” 33 确实，如果孩子手指的精细活动能力很糟糕的话，那么这个孩子就更有可能在之后学习数学的过程中遇到困难。手指直觉能够在我们闭着眼睛时告诉我们别人碰了哪根手指，在5岁的时候，这是一种能够预测几年之后在上小学时的数学表现的指标。这种指标在预测数学成就方面甚至比一般的智商测试还要准。 34 孩子在幼儿园时期手指越灵活，未来他们的数学技巧就越突出。相反的情况也成立：欠佳的手指控制能力经常和计算障碍、理解和运用数字障碍相联系。 35
因为手指和数字之间存在着紧密的联系，所以通过音乐练习增加手指灵活度就会增加数学方面的技能。甚至仅仅是学习如何用每个手指来按不同的钢琴键都是有好处的。手指灵活的孩子可以更有效地利用手指来计数、计算，以及表达物品的数量。孩子的数学技能由此得到了提高。 36
大多数家长总会时不时地拿自己的孩子和其他同龄儿童相比。这种比较通常从早期的运动发展指标开始。我的孩子是不是应该能够拿起瓶子了？什么时候能坐起？走路？甚至那些声称自己进行的是散养式教育的家长，也会偷偷地拿自己的孩子和其他正在玩耍的孩子相比较。当孩子开始上学之后这些对比有增无减。
如果我们了解了身体如何与头脑连接，就会对头脑的形成有进一步的了解。音乐训练对于培养数学技能很有好处，学习书写字母能够帮助大脑系统加速运转，对学习阅读很重要。当一个孩子的运动系统无法镜像其他人所做的动作，甚至无法揣度书写字母“A”或抓住一只玩具所需完成的动作，那么这个孩子就很难理解发生了什么。如果我们能够认识到孩子在理解自己无法做到的事时有多困难，就会意识到运动体验对于所有孩子来说都是至关重要的——不仅会影响那些重要的运动发展指标，同时也会影响认知发展指标。