兒童大腦與認知發展 - 腦造影實驗室

由此可見兒童大腦的發育遠大於生長的速度。

大腦分為灰質和白質，灰質屬於神經元細胞核所在地，也就是發號施令處；白質則是細胞伸出去的軸突、突觸等神經部分。

腦造影實驗室 研究方向 研究發表 獲獎與專利 實驗室成員 資源連結 聯絡資訊 兒童大腦與認知發展 近年來，腦科學相關研究快速發展，腦神經在幼兒期的可塑性、可代償性及用進廢退的特性也慢慢被重視。

從體骼發育的角度來比較，孩子出生體重大約三千克左右，僅為成人平均體重的5%，兒童體重要達到成人50%的體重需要到十歲，而大腦發育在嬰兒出生後的六個月就已經達到成人的50%了。

由此可見兒童大腦的發育遠大於生長的速度。

大腦分為灰質和白質，灰質屬於神經元細胞核所在地，也就是發號施令處；白質則是細胞伸出去的軸突、突觸等神經部分。

白質和灰質同樣重要，若先天白質或灰質較少的話就會影響大腦的功能。

大腦自出生後除了重量會增加之外，腦表面還有一條條的腦迴，腦迴紋路會越變越深。

腦迴隨年紀而加深，加深的腦迴則代表了大腦增加的功能，腦的密度也會越來越高。

突觸相接的部分會更多，加上大腦神經的信號傳遞是跳躍式的，所以年紀越長，訊息傳遞的速度也就越快。

大腦的體積隨著年紀增長，但是大腦皮質下的灰質體積卻隨著年齡的增加而逐漸減少（圖一）(Jerniganetal.,1991b)，而神經科學家VincentJ.Schmithorst比較5~18歲孩童的白質之後發現，高度發展的白質構造與高IQ有直接關係(Schmithorst,Wilke,Dardzinski,&Holland,2005)。

圖一、大腦灰質體積隨這年齡的變化圖(Gerberetal.,2009) 1920年代，瑞士的教育心理學家，JeanPiaget和他的夫人利用照顧三個正在成長中的孩子的機會，和小孩玩遊戲，玩了一段時間後，突然改變遊戲情境中一項關鍵特徵，然後觀察不同年紀的小孩是否有認知上的彈性，去完成改變後的遊戲。

小孩能或不能完成改變後的遊戲，就區分了認知發展的階段。

方法簡單，問題很清楚，結果很容易被重複，所以很快被發展心理學研究者接受，尤其對教育應用的領域，形成全球性的影響。

但皮亞傑對嬰兒認知發展的看法沒有「知」的成份，因此被近代的「後皮亞傑」學者以實驗證據推翻了。

雖然如此，皮亞傑使用非常成功的「子女觀察法」，仍被廣泛用於建立兒童發展的各個面向，其中最有成效的當屬語言發展的研究。

美國沙克生物研究院的UrsulaBellugi觀察三個小孩子的語言發展，成功記錄了他們的文法結構，這些觀察都發生在一般的家庭環境中。

近年來的子女觀察研究雖然也在一般的家庭中進行，但家庭被裝設得有如攝影棚一般，錄影、錄音、錄像分析儀，一應俱全，觀察的真實性也就越來越有保障了。

高科技的進步更讓研究者得以開啟窺探兒童認知世界的另一扇窗，使兒童在自然的情境下，顯現腦內的神經活動。

列舉下列幾篇研究，使用腦造影相關儀器對兒童大腦所做的相關研究：(1)研究人員利用腦磁圖(Magnetoencephalography,MEG)掃描孩童的腦部，並播放了一系列的聲音：母音和句子。

當孩童正在對每種聲音做出回應的時候，儀器中的磁性探測器就會分析兒童大腦中的磁場變化。

在播放聲音時，腦磁圖儀器的記錄顯示，與正常兒童相比，患有自閉症的兒童的大腦回應時間要慢20毫秒(Schmithorst,etal.,2005)。

(2)Thompson等學者利用磁振造影(Magneticresonanceimaging,MRI)觀察兒童大腦的變化發現額葉(frontallobes)在3~6歲時大幅成長。

額葉負責組織和計畫行為，因此3~6歲大腦的發展能幫助兒童參與群體活動（例如學前班和幼稚園）。

6~13歲之間，發展速度最快的是顳葉(temporallobes)和枕葉(parietallobes)，這些區域與語言的專門化和空間學習有關(Thompsonetal.,2000)。

參考文獻 Reiss,A.L.,Abrams,M.T.,Singer,H.S.,Ross,J.L.,andDenckla,M.B.(1996).Braindevelopment,genderandIQinchildren:Avolumetricimagingstudy.Brain119,1763-1774.Gerber,A.J.,Peterson,B.S.,Giedd,J.N.,Lalonde,F.M.,Celano,M.J.,White,S.L.,...Lenroot,R.K.(2009).AnatomicalBrainMagneticResonanceImagingofTypicallyDevelopingChildrenandAdolescents.JournaloftheAmericanAcademyofChild&AdolescentPsychiatry,48(5),465-470.doi:10.1097/CHI.0b013e31819f2715 Schmithorst,V.J.,Wilke,M.,Dardzinski,B.J.,&Holland,S.K.(2005).Cognitivefunctionscorrelatewithwhitematterarchitectureinanormalpediatricpopulation:AdiffusiontensorMRIstudy.HumanBrainMapping,26(2),139-147.doi:10.1002/hbm.20149ThompsonP.M.,GieddJ.N.,WoodsR.P.,MacDonaldD.,EvansA.C.,TogaA.W.(2000).Growthpatternsinthedevelopingbraindetectedbyusingcontinuummechanicaltensormaps.Nature,404,190–193. 研究方向 研究發表 獲獎與專利 實驗室成員 資源連結 聯絡資訊 Copyright ©2016BrainMappingLaboratory.Allrightsreserved.