“豐富的環境”和大腦發育

如果說在嬰兒時期，突觸的生長和修剪本來就能很好地進行，那么，對于塑造大腦這一理論的強調來自何處呢？營銷人員是借助什么理論依據，向我們推銷這些教育產品來“豐富”寶寶生活的呢？對動物（主要是老鼠）大腦進行的研究表明，豐富的環境能使大腦發育得更大、更好。然而，正如我們將看到的，人們將這項研究成果曲解為：豐富的環境對于人類大腦的發育至關重要。

讓老鼠更聰明的方法適用于兒童嗎

要理解“豐富的環境”這一概念，最佳方法是看看加拿大麥吉爾大學已故教授唐納德·赫布（Donald Hebb）的研究。[1]約50年前，赫布教授把幾只老鼠帶回家給孩子當寵物。他們家崇尚自由精神，所以老鼠可以滿屋子跑。赫布教授曾幾度把它們帶回實驗室，他發現，這些家養鼠與實驗鼠相比，走迷宮的速度更快，而且在學習過程中犯的錯誤更少。那些被當作寵物養大的老鼠被認為成長于“豐富的環境”。

20世紀60年代，加州大學伯克利分校的心理學教授馬克·羅森茨魏希（Mark R. Rosenzweig）發現，養在豐富環境下的老鼠與單獨養在籠子里的老鼠相比，大腦更大且某些腦區的皮質更厚。[2] 20世紀70年代，伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校心理系教授威廉·格里諾（William Greenough）繼續研究老鼠所處環境的不同方面如何影響其行為及大腦發育。他設置了三種不同的條件：一些老鼠單獨關在狹小籠子里，一些老鼠與同伴一起生活在大籠子里，另一些老鼠與同伴一起生活在配有玩具、滑梯和跑道的“迪士尼樂園”里。如你所料，那些“迪士尼樂園鼠”大腦中的突觸更多（突觸與神經元的比率比獨居的老鼠高20%～25%），因此他們能更快學會走迷宮。[3]

羅森茨魏希的研究是激發人們對培育兒童超級大腦的狂熱的核心依據。據此，人們假定既然在豐富環境下的老鼠比在資源匱乏環境下的老鼠表現更佳，那么在豐富環境下成長的人也一定比在一般環境下成長的人更出眾。然而，這種類比有兩個漏洞。第一，獨居的老鼠形單影只，生活環境狹小且無趣，這與孩子的生活環境大相徑庭（除了生活條件最糟糕的孩子）。也就是說，家長并不會把孩子鎖在衣柜里，孩子生活在滿是他人、玩具和建筑的自然環境中。第二，老鼠從資源匱乏環境到豐富環境的跨度與人類從一般環境到豐富環境的跨度并不一致。事實上，比之豐富環境，嬰兒更可能受益于自然環境。羅森茨魏希教授的另一研究媒體報道得不多，但結論更有價值：所有老鼠當中，自然環境中的老鼠擁有“最強大腦”。它們接受周圍世界的各種圖像、聲音以及氣味刺激；它們會碰到白蟻、蜘蛛和貓；它們過著群居生活，自己選擇領導和配偶，清理虱子和跳蚤，還時不時嬉戲打鬧。換言之，自然環境是世界上最有利于它們大腦發育的環境——甚至比研究人員在鼠籠中創造出的“迪士尼樂園”還要好。

格里諾教授和同事指出，很多大腦發育實際上是獨立于經驗的。[4]如前所述，研究表明，老鼠視覺皮層突觸的快速形成始于老鼠出生兩天后，其后一直處于快速增長狀態，直到老鼠3周大左右為止。[5]這種突觸的快速形成先于老鼠受到環境帶來的感官刺激。為什么視覺突觸在新生的老鼠睜眼之前就快速增長了呢？

這個問題的答案指向了早教爭論的核心。生命早期發生的大腦關鍵性成長是一種早已由大自然安排妥當的發展。我們的視力、語言能力和運動能力都是大自然母親賦予我們的機能。格里諾教授將這些功能稱為“經驗預期”（experience-expectant）技能。大腦在經歷了數百萬年的進化后，能夠預期看見事物、聽見語言以及移動肢體，因此自然而然地開始發展，當嬰兒在環境中有了這些體驗時，發展便會步入正軌。大腦會自主發展，除非這些經歷被嚴重剝奪。這種發展并不依賴于為幼鼠或是幼兒安排每一種經歷的“建筑師”父母。

當然，并不是孩子要學習的所有事情都屬于“經驗預期”技能。人腦無法預期自己會閱讀、下棋或是玩電腦游戲。這些文化技能需由大腦學習所得，其過程貫穿人的一生。這些技能被稱為“經驗依賴”（experience-dependent）技能。[6]缺少這些技能的人類可以生存下去，然而如果沒有發展“經驗預期”技能，他們將無法生存。不同于“經驗預期”技能，“經驗依賴”技能完全不依賴于早期學習，而是取決于獨特的文化經驗。“經驗依賴”學習伴隨人的一生，促進大腦持續發展，并且優化每個個體獨一無二的大腦結構。

普通的日常經歷，即順其自然的發展，是“經驗預期”大腦發育所需的全部要素。當然，作為家長和教育者，你并不一定關注培養孩子的“經驗預期”行為，例如視覺能力和行走能力，但是你肯定對閱讀和下棋這類“經驗依賴”行為感到好奇。幸運的是，大多數“經驗依賴”行為的發展都有很長一段機會窗口期。也就是說，孩子們并非一定要在人生的頭三年或頭五年里學習這些技能。即便某些技能確定存在學習的最佳機會窗口，這段時間也處于幼年期以后。胡滕洛赫爾教授寫道：“第二語言的學習與音樂訓練如果開始得早，可能效果更佳。可塑性強的階段包括上學早期階段（5～10歲）。”由此可見，我們無須急著給還在嬰兒床上的寶寶灌輸音樂及語言訓練。

另一個反對早教的有力論據來自神經擁擠（crowding）產生的潛在問題。[7]何為擁擠？當大量信息競爭大腦中的突觸連接時，擁擠就產生了。想象一下，你正在一家電影院排隊買票，一共有兩列隊伍。現在，管理員突然出現，關閉了一個窗口，于是你的隊伍變得更加擁擠，買票耗費的時間變得更長。同理，神經擁擠也是如此。正如胡滕洛赫爾教授所說的那樣：“我們必須考慮到，野心勃勃、強加式的早教計劃可能會引發神經擁擠，從而導致兒童大腦未分區部分變小或數量減少，而這些腦區可能對青少年期和成年期的創造力起著必要的作用。”過多的早教可能會是后期智力發展的攔路虎而非助推器。[8]胡滕洛赫爾教授也承認：“阿爾伯特·愛因斯坦早年資質平平，這或許不是偶然”，這讓他的大腦避免了早期神經擁擠的損傷。

現在，希望我們已經說服你了，讓孩子在生命一開始就置身于豐富環境、玩益智玩具不能幫助孩子建立大量突觸連接，從而發展出更強的大腦。當然，你肯定聽說過，孩子人生中的頭幾年對大腦發育至關重要。即使你的孩子無法擁有更多的突觸連接和更強的大腦，你仍然不想錯過頭三年的最佳發展窗口，對嗎？“關鍵期”這一假說或許是市場最常拿來“招搖撞騙”的論據。耶魯大學心理學教授愛德華·齊格勒（Edward Zigler）及同事指出：“……媒體對學習關鍵期或敏感期的宣傳影響頗大，由此家長開始擔心，覺得需要給襁褓中的嬰幼兒安排音樂指導、數學游戲或是外語課程。”[9]

[1] Hebb, D. (1947).The effects of early experience on problem solving at maturity. American Psychologist, 2, 737–745.

[2] Renner, M. J., and Rosenzweig, M. R. (1987). Enriched and Impoverished Environments: Effects on Brain and Behavior. New York, NY: Springer-Verlag.

[3] Greenough, W. T., and Black, J. E. (1992). Induction of brain structure by experience: substrates for cognitive development. In Gunnar, M., and Nelson, C. A., (Eds.) Developmental Behavioral Neuroscience. Hillsdale, NJ: Erlbaum.

[4] Greenough,W.T., Black, J. E., and Wallace, C. S. (1987). Experience and brain development, Child Development, 58, 539–559; Greenough and Black. (1992) op. cit.

[5] Bruer, J. (1999). The Myth of the First ThreeYears:A New Understanding of Early Brain Development and Lifelong Learning. New York, NY:The Free Press.

[6] Shonkoff, J., and Phillips, D. (Eds.) (2001). Neurons to Neighborhoods:The Science of Early Childhood Development. Washington, DC: National Academy Press, 188.

[7] Huttenlocher, P. R. (2002) op. cit., 204.

[8] Huttenlocher, P. R. (2002) op. cit.

[9] Zigler, E. F., Finn-Stevenson, M., and Hall, N.W. (2002). The First Three Years and Beyond. New Haven, CT: Yale University Press.