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認知篇!Baby大腦這樣發展

0~1歲的寶寶,腦部發育的步驟歷程是怎樣的呢?舉凡善惡行為、邏輯思考和推理概念,皆與寶寶逐漸發展成高度成熟的大腦有關,而這些又與大腦的哪些部位及功能互為關聯呢?本單元特邀請兒童腦神經科專科醫師、兒童發展治療師,分為上下篇專文介紹寶寶腦部發育的過程,讓您輕鬆陪伴寶貝聰明成長!

寶寶的腦部發展

認知篇!Baby大腦這樣發展

一切從零開始學習的新生嬰兒,其視力、聽覺、語言、翻身、坐臥爬行及四肢屈伸等過程,均與大腦的發育過程息息相關。衛福部雙和醫院小兒神經科主任王傳育醫師表示,寶寶一眠大一吋,代表每個月都有巨幅的成長;但大腦發展卻非一步到位,就連每個神經系統的成熟期也不相同。

王主任表示,像寶寶的聽覺系統,早在母親懷孕6至8個月大左右,就已發展成熟。相反的,當寶寶剛出生時,視覺上卻是個大近視,頂多只能看10公分內的距離,視力僅0.1而已,直到4個月大起,才慢慢接近0.6~0.7且越趨成熟。因此各部位的發展成熟快慢,這些也都與大腦的發展里程碑息息相關。

正因大腦與身體各部位的發展成熟度具高度相關。因此我們總括來說,隨寶寶年齡日增,其身心發展的里程碑(Milestone),也就是大腦神經發育的里程碑,在整個成熟的歷程中,全部都是一步步慢慢建立完成的;概括可如下表說明。

※寶寶「腦部vs.身心發展」里程碑(Milestone)簡表:

認知篇!Baby大腦這樣發展

看似簡單的寶寶爬行,其實在大腦的運作過程中並不簡單。當寶寶右手匍匐前進時,必須反射下令左腿也要馬上跟進;當左腿跟進後,大腦緊接著又指揮左手匍匐前行,右腿同時也反射跟進,因此得以維持爬行的持續進行。所以,寶寶整個爬行動作中,他的大腦可是片刻也不得休息與馬虎的。

2個月大的寶寶,頸部周圍肌肉逐漸有力,乃與「脊髓」的發育有關。4個月開始手眼協調,也相當於視神經的逐漸成熟,4至5個月開始大腦並發號施令指揮四肢活動,用手去抓,這時大腦則從「脊髓」往「腦幹」的部位向上發展。而4~5個月寶寶想翻身時,就已與腦幹的「中腦」發育息息相關了。

因此王主任指出,我們有趣的發現,寶寶的身心發展,單從外表觀察可說是「從頭到腳」來逐步完成的。但就大腦的構造而言,卻剛好相反,反而是由下往上(脊髓→腦幹)由內而外(視丘→大腦皮質)來逐步成熟的。

王主任說,從寶寶身心發展里程碑中可以確定,小孩子的成長是步步到位的,但看似Baby一小步的改變,其實卻是他腦部發育一大步的突破!像是為什麼有的人天生音感較好,有的人卻是天生體育能力較好,因為這些都與大腦的發育有關;而寶寶每一小步的成長改變,確實也令人感到十分驚訝。

王傳育主任並且表示,越高成熟度的大腦,越能自如展現他個人社會性的成熟表現與反應。舉例來說,剛出生的寶寶,即使妳假裝罵他,他可能沒有任何表情與反應,而6個月大的寶寶,若假裝罵他,他也不一定馬上就哭,可能還需要停頓一下的時間,讓大腦迴路先搜索資料庫一遍以後,才知道要反應。

因此,這就證明大腦發展的成熟也是需要時間的。而寶寶社會化的表現,則是屬於大腦發展的高階表現。這些人類社會性高度的具體展現,會表現在善良的行為、愛心的行動、惡意的謊言、搞破壞,甚至也包括邏輯思考、推理概念等。

大腦的質量與區域功能

王主任表示,寶寶甫出生時,大腦整體約有600公克左右,而出生的前3年,則是大腦發育最快速的階段。當孩子6歲,大腦約有1500公克,直到14歲則約有2100公克,直到發展至此才相當於成人的大腦重量。

打從娘胎出生起,大腦除寡突細胞、膠細胞等會增生外,人類腦部的神經元細胞數目則是人人都固定的。然而神經元細胞真正被人類使用僅有3成,僅少數天才資優兒,則有4成的神經元細胞呈現活躍狀態。因此大部分的神經元細胞處於沉睡狀態,故王傳育主任指出,若能透過後天訓練,喚醒這些沉睡的神經元細胞,當然也能更聰明。

因此所謂開發大腦潛能,其目的也就是要喚醒沉睡狀態的神經元細胞。若從大腦的外觀剖析來說,一般越是聰明的腦袋,其腦溝的線條也越明顯,腦迴的紋路也就越細緻。當然也包括其他像是寡突細胞、膠細胞、樹突神經纖維、軸突神經纖維等細胞以及突觸的發展與變化。

王傳育主任表示,大腦的各區域功能,也一樣如同Milestone般是慢慢發展成熟的。當寶寶學會模仿、複誦、記憶等表現,其實也需要透過多次的外界刺激與反應,在累積無數次反覆經驗下,大腦各區域的皮質功能也聯合運作,以達成寶寶最終學習成果的呈現。

比如說,寶寶屢次「看見」某人對自己很好,又常「聽見」此人叫他的「聲音」,且那個「經常」呼喚自己的「人」每次都很「開心」,並常對他開口要求他說出「爸爸」二字。在屢次頻繁出現的單字聲音「爸爸」經由耳朵傳至腦幹,並直達大腦的聽覺皮質區,接著大腦就開始解讀並記憶。

當大腦在解讀時,寶寶也逐漸學習辨識,這聲音是屬於「友善溫柔」的,說話時是「面帶微笑」的,加上又「很有耐心」的,且「每天都是這樣」的對著自己「重複」叫出「爸爸」二字。透過這樣的反覆薰習下,包含視覺皮質區、聽覺皮質區等,其實都在聯合發生運作。

初次的語言學習經驗,大腦多半通過顳葉後側的「接受性的語言中樞」後,先暫存於海馬區(短暫記憶區);當次數出現比較頻繁的單字聲音,或經常讓寶寶看見的面孔,最後則會將記憶存放於頂葉(永久記憶區)。

尤其當寶寶學會單字,叫出「爸爸」二字的時候,一樣也是透過前額的「表達性的語言中樞」才能順利說出口的。而寶寶所有的感統能力,均與大腦的四大區塊,亦即「額葉、顳葉、頂葉、枕葉」及基底核、小腦的個別功能,都有重要的互為關聯。簡表如下。

大腦四區/成熟期/高階功能/感統的主要任務

枕葉/4~5個月/視覺皮質區/視覺

頂葉/5~6個月/感覺皮質區/觸覺、本體覺(皮膚觸覺、肢體變化、長期記憶)

額葉(前額部)/2歲/運動皮質區/前庭覺(走路、跑跳等運動功能、語言表達、遵守規範能力等)

顳葉/6歲/聽覺皮質區/情感調控、聽覺(語言理解、短期記憶)

寶寶在無數次學習過程中,當然也有出錯的時候,當他叫錯人時,爸媽通常也會矯正他,於是幾次下來,寶寶也從錯誤中學習,並透過大腦中的視丘、基底核等自我矯正區域功能,最終也就能向爸媽說出正確的字眼了。

大腦會生病嗎?

王傳育主任表示,大腦神經元的運作,需要大腦非常多的區塊整合,因此我們看似寶寶一個動作的表現,也代表一個神經網路整體的聯合工作(Neural network)。所以如果一個人大腦受傷,那麼神經元的聯合工作也會受到連帶的影響。甚至在修復的過程中,也會需要加強訓練使用其他部位的神經來取代原本的工作。

王傳育主任指出,大腦當然也會生病,最常聽見的就是「腦炎」。甚至包括一些自體免疫的疾病,也會引起大腦發炎,這是自體的免疫細胞攻擊自己,甚至攻擊大腦的細胞,當發炎太厲害的時候,甚至也會引起神經方面的疾病。例如有些人會感染發燒合併意識障礙、突然性猝倒、抽搐或血管發炎造成大腦水腫;但經過適當治療,大部分仍可逐漸恢復。

其他則如先天性的代謝障礙,也可能將一些體內排除不盡的代謝毒素堆積於大腦,引起腦傷、腦部功能障礙等。但是大腦即使沒有發生上述疾病,卻也可能合併精神疾患,包括如:大腦的神經傳導物質異常,如自閉症、過動兒、動作行為異常(妥瑞症、憂鬱症等),就屬於大腦組織內的化學成份異常,致使神經的功能表現與常人的不同。(下篇待續)

王傳育

學歷:日本東京醫科大學小兒科學門醫學博士、中山醫學大學醫學系醫學士

經歷:長庚兒童醫學中心兒童內科部台北兒科病房主任暨兒童神經內科主治醫師、慈濟醫學中心小兒科加護病房主任暨兒童神經內科主治醫師

現任:衛福部雙和醫院小兒神經科主任暨北醫醫學系小兒學科專任助理教授、教育部部定助理教授

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  • 嬰兒與母親 2014-04-11
關鍵字: 大腦寶寶神經成熟細胞
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