1.了解人脑的基本结构与机能。
2.能运用关于大脑机能的知识阐述学前儿童神经系统可塑性的表现。*
3.用科学的态度看待学前儿童脑的发育。
1岁2个月的欢欢能吃能睡、活泼可爱。有一天,妈妈无意间发现欢欢的前头盖骨上有一个小的“凹洞”。她摸摸自己的脑门,发现自己头上没有小洞。欢欢妈妈认为可能是孩子不小心磕着了。
问题:欢欢头上的小洞真是碰着了吗?如果不是,那又是什么呢?
问题解析
脑的发育对个体的身心发展具有重要影响。因此,了解脑的结构及机能就显得非常重要。
作为世界上最精密的活体结构,脑在个体生命的早期以惊人的速度生长,通常用脑重、头围的变化衡量人脑的发育程度(见图2-1-1)。刚出生婴儿的脑重约占成人脑重的25%,2岁时约占成人脑重的75%,6岁儿童的脑重已接近成人的水平。刚出生婴儿的头围约34厘米,1岁时增至46厘米,而成人的头围大约55厘米。新生儿的颅骨闭合不紧而形成的间隙称为囟门。位于头顶部的前囟出生时斜径大约有 1.5—2.5 厘米,通常在1—1.5岁闭合;位于头枕部的后囟出生时很小或已闭合,最迟于出生后6—8周闭合。通过观察囟门的变化,可以了解婴儿脑的发育状况。
图 2-1-1 胎儿期大脑发育过程
脑是中枢神经系统的高级部位,是心理活动最重要的物质载体。脑分为大脑、小脑、间脑和脑干四个部分,每个部分的机能各不相同,对儿童的身心发展具有不同的作用(见图2-1-2)。
图 2-1-2 人脑结构图
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胎儿脑部发育高峰期的营养补充
大脑是人类个体进行思维和意识活动的器官,也是中枢神经系统最高级的部分。大脑分左、右两半球,表面凹凸不平,凹陷处称为“沟”(深的沟称为“裂”),隆起处称为“回”,“沟”与“回”大大增加了大脑的表面积。大脑中较大的沟裂有中央沟、大脑外侧裂和顶枕裂。这些沟、裂将大脑表面分成额叶、顶叶、颞叶和枕叶四个部分,上面分布着许多心理活动的高级中枢。学前儿童大脑各区域的成熟有一定的顺序,成熟最早的是枕叶,其次是颞叶、顶叶,额叶成熟最晚。
大脑表面集中了大量神经元细胞体,厚度约2—3毫米,称为大脑皮层。大脑皮层的神经元能接受刺激,整合、处理信息,并以记忆的形式贮存各种信息,大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢。身体各部分的运动和感觉等功能,分别由大脑皮层的一定部位来管理,这些部位叫作功能区(神经中枢)(见图2-1-3)。
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大脑皮层中的神经中枢
图 2-1-3 神经中枢分布
小脑位于大脑后下方,脑干背侧。小脑通过神经纤维与大脑、脊髓发生联系。小脑能处理大脑发向肌肉的信号,维持肌肉的紧张度,控制人体的活动,并保持身体随意运动的平衡与协调。
脑干将脑与脊髓联结起来,它自下而上可分为延髓、脑桥和中脑。延髓中有调节呼吸、循环、吞咽等基本生理活动的神经中枢,延髓一旦损伤,便会危及生命。因此,脑干被称为“生命中枢”。
间脑位于脑干的上方,大部分被大脑覆盖,主要由丘脑和下丘脑组成。
丘脑能将全身各部位传入的神经冲动进行简单的分析,更换神经元后,传递到大脑皮层的相应区域。全身传入的神经冲动在到达丘脑前交叉到对侧,一侧丘脑受伤时,对侧肢体的感觉将会丧失。
下丘脑位于丘脑前下方,体积很小但作用很大(见图2-1-4)。它有控制体温、食欲及干渴感觉的中枢,调节人体对环境刺激发生情绪性反应的中枢。下丘脑与垂体及中枢神经系统其他脑区联系密切,通过释放神经激素,垂体调节全身大多数内外泌腺的活动。
图 2-1-4 下丘脑
刚出生时,儿童的大脑两半球及其皮质尚不能正常发挥功能,皮质兴奋还处于弥散状态。因此,触碰儿童身体的任何部位,都会引起其头、手和脚等动作反应。随着大脑的发育成熟,儿童的大脑机能随之发展,儿童对外界刺激的反应也日益分化。
1.皮质兴奋与抑制机能的增强
皮质是覆盖在大脑两半球表面的厚度为1—4毫米的灰质结构,主要由神经细胞组成,是高级神经活动的物质基础,也是产生心理活动最重要的器官。兴奋与抑制是大脑皮质细胞的基本机能。
学前儿童的皮质兴奋机能逐渐增强,明显表现在儿童的睡眠时间相对减少,清醒时间逐渐延长。这就使儿童有了更多时间去感知周围事物,接受各种刺激信息,获得经验,增长智慧。与此同时,学前儿童的皮质抑制机能也在增强,主要表现在儿童的自控力增强,尤其是能借助语言调节自己的行为,如:打针时反复念叨“我勇敢”,眼含泪花却没有哭出声来。皮质抑制机能的发展,一方面减少了儿童的冲动性行为,为养成良好的学习习惯及优良的个性品质奠定了基础,另一方面为儿童更清晰地反映客观世界、形成有意动作提供了可能性,促进了儿童心理活动和行为的发展。随着年龄的增长,儿童大脑皮质的兴奋与抑制机能都在发展,但两者之间是不平衡的。总体而言,兴奋机能强于抑制机能,年龄越小,越容易兴奋,出现“人来疯”现象。成人要注意把握儿童的活动量,既要防止儿童过度兴奋,也不宜对儿童提出过高的自控要求。
2.条件反射的建立与巩固
条件反射是大脑皮质的高级神经活动,其实质是暂时神经联系的形成与巩固。条件反射的建立,可以使儿童获得经验、习得技能,更好地适应环境。随着皮质兴奋机能的增强,儿童更容易建立新的条件反射,已形成的条件反射也比较容易巩固。如:2—3岁儿童学习新儿歌需要反复十几次甚至几十次,如果不及时复习,学完之后很快就忘记了,而4—5岁儿童可能只学习几次就记住了,并且记得更加牢固。
3.两种信号系统的发展
条件反射可分为两种信号系统。第一信号系统是由具体刺激物引起的条件反射,如:望梅止渴,年幼儿童看到穿白大褂的人就哭;第二信号系统是由语词引起的条件反射,如:谈虎色变,儿童听到自己的名字就回头。第二信号系统是在第一信号系统的基础上发展起来的,两种信号系统的协同发展,为学前儿童的心理发展奠定基础。
儿童习得语言的过程,就是两种信号系统协同发展的过程。在学会说话之前,儿童只有第一信号系统的活动,他们通过直接感知、实际操作的方式认识客观事物,其心理活动与行为随着外界事物或个体生理的变化而变化,表现出无意性与具体形象性的特点。随着生活经验的积累及言语能力的发展,儿童的第二信号系统开始形成,其心理活动的有意性水平及抽象概括性逐渐发展。他们不仅可以通过直接接触客观事物获得经验,而且能够通过语词的描述、讲解来获得间接经验,并能按照成人的言语指示和自己的言语来调节自己的行为。随着年龄的增长,第一信号系统的优势地位逐渐下降,第二信号系统的作用日益增强。
学前儿童的两种信号系统都在发展,但第二信号系统的概括与调节作用尚未成熟,第一信号系统的活动仍占绝对优势。因此,具体形象性成为学前儿童典型的思维形式。此外,学前儿童的两种信号系统存在脱节的现象。儿童虽然能复述成人讲过的某些词句,但不理解其含义。儿童嘴上说的与表现出来的行动不一致,如打针时嘴里说着“我不哭”,针刚扎进去却大哭起来。成人在教育儿童时,要充分认识到这一特点,避免将这种言行不一的脱节行为稳定下来,成为儿童的不良品行。
不断增长的神经胶质细胞是脑重量迅速增加的主要原因。这种细胞为神经元提供养料,将神经元与外界隔开,以帮助它更好地传递信息。神经胶质细胞产生的髓磷脂在单个神经元周围形成一层髓鞘,这一过程称为髓鞘化(见图2-1-5)。髓鞘好比一层绝缘体,可以将神经元与其他细胞隔开,使神经兴奋沿着一定的道路迅速传导,从而提高神经冲动的传递效率。髓鞘化的形成是儿童大脑结构成熟的重要标志。
图 2-1-5 大脑髓鞘
大脑由左、右两个半球组成,而两个半球间通过胼胝体连接在一起。两个大脑半球的功能分化称为大脑偏侧化。一般而言,大脑左半球控制身体右侧的行动,具有言语中枢、听觉中枢、动作记忆中枢、决策中枢、言语加工中枢和积极情感表达中枢。与之相对,大脑右半球控制身体左侧的行动,具有空间视觉中枢、非言语中枢(如音乐)、触觉中枢和消极情感表达中枢。
大脑的偏侧化在出生前已经良好运行,但由于出生时大脑未完全分化,个体在童年期会越来越依靠某个特定大脑半球去执行某些特定的功能,比如左利手和右利手的倾向在2岁时已经表现出来,这一倾向随着年龄的增长越来越明显。
神经系统是人体的司令部。以人脑为核心的神经系统是心理的物质基础。人们接受外界信息,加工外界信息,储存获得的知识,支配人的行为,形成人的意识经验,都是在神经系统之中,特别是在人脑之中实现的。
神经系统因神经元的分化和神经突触间联系的建立而具有极大的可塑性。一方面,神经元的功能并不是与生俱来的,而是随着神经元迁徙到大脑的不同位置而承担了不同的功能。另一方面,与成人相比,儿童有更多的神经元和神经连接。在儿童发育的过程中,有些神经元因为没有与其他神经元建立联系被淘汰,有些神经元因长久不能受到刺激而消亡。这就是为什么儿童比成人更能学习新鲜事物,因为儿童的脑神经元间更容易建立联系。
儿童早期学到的技能,如果未再受到持续的刺激也会逐渐遗忘,因为神经元没有受到刺激而消亡了。为儿童提供丰富的环境刺激能够帮助个体大脑神经元的分化,帮助神经元突触间建立联系,从而形成神经环路。因此,在大脑发育早期,丰富的教玩具材料,师幼间、亲子间、同伴间更多的户外游戏等都能够促进儿童的大脑发育,为他们未来的学习与生活奠定良好的生理基础。
训练目标:通过测量不同年龄儿童的头围,了解学前儿童大脑发育的情况。
训练内容:以小组为单位,选择0—6岁儿童若干名,通过访谈家长、实际测量等方式,收集儿童的头围数据,分析不同年龄儿童头围的变化。
0—6岁儿童头围数值记录表
从下图可以看出学前儿童神经系统发育有什么规律?(2022年上半年)
答案与解析
1.视频:《Child Care Center》。
2.视频:《婴幼儿脑发育的奥秘》。
延伸探究