神经可塑性指的是大脑能够根据生活经验灵活调整自身结构和功能的能力;正因为大脑不是固定不变的,所以早期经验、学习和干预都能实实在在地改变大脑的发育轨迹。
一、神经可塑性是什么
科学家用"神经可塑性"(neuroplasticity)来描述大脑灵活调整自身、适应个体发展和经验的能力。过去人们以为大脑发育到五六岁就基本定型了,但最新研究表明远非如此——大脑的发育是动态的,会对不同类型的生活经验做出快速反应,而且这种灵活性比过去认为的要强得多,贯穿整个发育过程甚至成年期。
具体到细胞层面,可塑性体现在三个过程上:突触形成(神经元之间建立新的连接)、细胞成熟(连接变得更强、更稳固)、细胞修剪(未使用的路径被去除,提高效率)。学习本质上就是这三件事在同时发生:神经元之间的连接变强,细胞变得更成熟,没用的通路被修剪掉。大脑还能重组自己来弥补损伤——中风患者经过康复训练后,脑部扫描显示手指的运动带动了大脑其他区域,大脑为新的学习创造了一条替代性回路;
手臂被截肢的人甚至能体验到来自已失去的手的触摸感,说明大脑重新分配了功能区。
二、经验、学习与干预如何塑造大脑
经验直接驱动大脑的构建。突触的形成是由感觉、运动、社交和情感体验驱动的,这些体验刺激轴突和树突的生长,增强大脑的连接性,构建起支持各种能力的大脑回路。同时,经验也决定了哪些连接会被保留、哪些会被修剪——用得多的连接牢固建立,用得少的就被去除。
环境因素因此和遗传因素一起,共同塑造了每个独一无二的大脑。
一个直观的例子是伦敦出租车司机:他们长期在城市中穿梭导航,大脑中负责空间导航的海马后部区域比普通人明显更大,而且这种增长与驾驶时长直接相关。大脑扩展了神经网络,去适应和支撑司机在广阔空间中移动的生活经历。
对自闭症儿童来说,这意味着干预不是"治标",而是实实在在地改变大脑的运作方式。早期丹佛模式(一种自然主义的行为干预方法)的研究中,接受两年干预的自闭症儿童在观看人脸等社交信息时,大脑的活跃程度和反应速度变得与典型发育儿童相似,而且这种变化在干预期结束后仍然延续。另一项关键反应训练(PRT)的研究也发现,自闭症儿童最初对生物运动(移动中的人体)的大脑激活反应与典型儿童不同,但经过16周干预后,激活反应与对照组一致。
年龄越小,可塑性带来的恢复空间越大。儿童神经系统的可塑性有两面:容易受到伤害,也容易恢复。实验中对幼鼠和成年鼠分别造成神经损伤后给予治疗,幼鼠可以恢复或代偿性地建立新的连接来恢复原有功能,成年鼠则很难做到。
自闭症儿童在低年龄时,异常的神经连接同样处于脆弱状态,通过科学、强化的教育训练可以修补或建立代偿性连接。而到了青春期,大脑仍在经历髓鞘生成(给神经纤维包裹"绝缘层",让信号传递更快更准)、神经修剪和激素变化,可塑性依然很高,这为在真实生活环境中教授社交技能、发展执行功能提供了另一扇窗口。
所以,认为自闭症儿童的大脑是"先天注定、无法改变"的观点是错误的。大脑有弹性,只要有适当的学习机会和干预,它就会发生变化——而且这种变化可以持续至成年。