第3课 大脑如何与外界沟通
不知你有没有注意到，许多动物刚出生时都比人类新生儿能力强。一条刚孵化的花纹蛇可以立刻自行滑行。小马出生后不久就会走路，黑猩猩的幼崽儿降生后立刻就能紧紧抓住妈妈的毛发。相比之下，人类新生儿就很可怜了，他们甚至无法控制自己的四肢。直到几周后，他们才会有意识地拍打自己的小手。许多动物刚一孵化或出生后，大脑就能够完全控制自己的身体，但这对人类来讲几乎是不可能的。人类新生儿大脑要想具备成人大脑的全部结构和功能，完成所有大脑网络的连线，大概需要25年。
人类在出生时大脑线路只完成了一部分，为什么我们会以这种方式进化？没有人知道确切的答案（尽管许多科学家乐于给出推测）。我们所能了解的就是，出生后这些连线的指示来自哪里，以及这种安排给我们带来了什么好处。
学者们通常从先天与后天两个方面来讨论这个问题——哪些是先天的，是出生前就已经植入我们基因的；哪些是后天的，是我们从我们的文化中习得的。但这种区分是错误的。我们不能只把原因归结于基因或环境，因为这两者就像一对儿跳着热情探戈的恋人，彼此纠缠在一起，非得把它们分别称为“先天”和“后天”是无济于事的。
在很大程度上，婴儿的基因受周围环境的引导和调节。例如，婴儿出生后只有视网膜定期暴露在光线下，大脑中与视觉最为相关的区域才能正常发育。婴儿的大脑还可以根据婴儿耳朵的具体形状来确定世界上的声音。更奇怪的是，婴儿的身体需要一些从外界潜入的额外基因才能获得成长。这些微小的访客在细菌和其他生物体内旅行，并对大脑产生影响。科学家刚刚开始了解它们的影响方式。
婴儿的大脑连线指令不仅来自物理环境，也来自社会环境，包括像你我这样的看护者。当抱着一个刚出生的女孩时，你要面对面看着她，并保持适当距离，教她的大脑处理和识别面孔。让她观察盒子和建筑物，可以训练她的视觉系统，让她识别物体边缘和角落。我们和婴儿做的许多其他社交活动，比如拥抱、交谈和关键时刻的眼神交流，都有意无意地对他们的大脑进行了塑造，而这种塑造是不可逆转的。基因在构建婴儿大脑回路中起着关键作用，它们也为我们打开了一扇门，让我们把新生儿的大脑和其文化背景连接到一起。
看护者在婴儿大脑回路的构建中起了关键作用
当信息从外界传递到新生儿的大脑时，一些神经元会比其他神经元更频繁地一起活动，导致大脑逐渐发生变化，我们称这为可塑性。这些变化包括两个过程，即“调整”和“修剪”，共同推动婴儿的大脑向更高的复杂性发展。
“调整”意味着加强神经元之间的联系，特别是那些经常使用的，或者对你的身体资源（水、盐、葡萄糖等）预算很重要的联系。如果我们依然把神经元想象成小树，“调整”可以帮树枝状的树突变得更加浓密。像树干一样的轴突形成了一层更厚的髓磷脂，类似于一层脂肪“树皮”，就像电线周围的绝缘层，有助于信号更快地传播。相较于没有调整或调整不好的连接，经过调整的连接可以更有效地携带和处理信息，在将来也更有可能被重用。这意味着大脑更有可能重建特定的神经模式，包括那些调整过的连接。就像神经科学家常说的那样：“一起放电的神经元连接在一起。”
与此同时，较少使用的连接会减弱并消失。这个过程被称为“修剪”，即人们常说的“用进废退”。在大脑的发育中，“修剪”至关重要，因为人类天生拥有的连接很多，大部分最后都用不上。人类胚胎产生的神经元是成人大脑所需神经元的两倍，而婴儿的神经元也比成人大脑中的神经元多。未使用的连接一开始很有用，它们有助于大脑适应不同的环境。但从长远看，未使用的连接是一种负担，从新陈代谢的角度来说，它们没有贡献任何有价值的东西，所以大脑维持它们是在浪费能量。好消息是，清除这些额外的连接可以为大脑腾出更多学习空间——也就是说，可以调整更多有用的连接。
调整和修剪过程不断进行，经常同时发生，受婴儿大脑外部的物理和社会环境，以及婴儿身体的生长和活动的驱动。这两个过程贯穿人的整个生命周期。茂密的树突不断地长出新芽，而你的大脑会调整和修剪它们。未经调整的新芽几天就会消失。
调整和修剪使新生儿的大脑发展为典型的成人大脑，下面来看三个有关调整和修剪的例子。通过这些例子，我们能够明白，在我们出生后最初的几个月或几年里，在外界连接指令下，我们的大脑是如何完善连接的。
先看第一个例子，考虑一下你是如何管理你的身体预算的。饿了，你会打开冰箱找吃的。累了，你会躺到床上休息。冷了，你会添加衣服。激动时，你会深呼吸，让自己冷静下来。婴儿不能自己做这些事情。在没人帮助时，他们甚至不会打嗝。
这就是看护者的作用。他们通过给婴儿喂奶、设定（或尝试设定）睡眠时间、用毯子包裹和拥抱，来调节婴儿的物理环境和身体预算。这些动作有助于婴儿的大脑维持身体预算，从而使其内部系统高效运转，维持生命和健康。
如果看护者把这些都做得很好，婴儿的大脑就可以进行自我调整和修剪，以执行健康的身体预算。慢慢地，看护者的作用逐渐减弱，因为婴儿的大脑变得越来越有能力控制自己的身体，她能够自己入睡，不再需要他人抱着，或者可以自己吃香蕉，把香蕉准确放进嘴里，而不再吃得满脸都是。要让这个小大脑可以学会自己穿毛衣或做早餐，可能需要几年的时间，但最终她将对自己的身体预算承担主要责任。
即使照顾不当，婴儿大脑回路也会逐渐构建。如果你不让婴儿自己入睡，而是每天晚上摇着她入睡，那么，在得不到任何帮助的情况下，她的大脑可能学不会如何入睡。如果婴儿长时间哭泣却得不到关注，她的大脑可能会意识到这个世界是不可靠和不安全的，而她的身体预算也会变得不稳定。
然而，当她学会走路后，情况就大大不同了。此时，小孩子容易发脾气，但她的大脑必须学会在发脾气后让身体平静下来，并最终学会在不发脾气时先进行身体预算。当我女儿还小的时候，我发现给她空间是很有帮助的，这样她的大脑就可以学会抚慰她的身体。一般来说，当看护者为幼儿创造学习机会，而不是犹豫不决、照顾他们的每一个需求时，幼儿就能学会更好地管理自己的身体预算。为人父母的一大挑战是：知道什么时候该介入，什么时候该退出。
关于调整和修剪的第二个例子涉及在学习时如何集中注意力。你有没有过这样的经历：你身处一群人中，并没有真正关注周围人的谈话，然后有人说了你的名字，你立刻就会听到？（科学家称这为“鸡尾酒会效应”。）成年人的大脑可以毫不费力地专注于一件事而忽略其他事情，就像黑暗中的聚光灯一样。这是因为你的大脑网络中包含更小的神经元簇，它们的主要工作是关注重要细节，忽略无关信息。在你不知道的时候，你的大脑会自动而持续地集中注意力。
有时，我们集中注意力确实需要一些帮助——这就是降噪耳机卖得这么好的原因。但新生儿大脑中不存在“聚光灯”，它更像一盏灯笼，光线笼罩周围的广阔区域。新生儿的大脑不知道什么重要，什么不重要，所以他们不能像成年人那样集中注意力。新生儿的大脑中还缺少足够的线路把灯笼四散的光线聚集到一起。
同样，这时的新生儿需要来自社会环境中的看护者的帮助。他们需要不断引导婴儿把注意力放到感兴趣的事情上。一位妈妈拿起一只玩具狗，看着它。她看了看她的儿子，然后看了看玩具狗，引导着婴儿的目光。她转向她的儿子，故意用一种抑扬顿挫的语调说：“多可爱的小狗啊！”这位妈妈通过语言和来回切换的目光（科学家把这些行为称为“分享注意力”），提醒婴儿，玩具狗很重要——也就是说，玩具可能会影响他的身体预算，所以他应该关心和了解玩具狗。
在分享注意力的过程中，婴儿慢慢地学会了分辨环境中哪些部分是重要的，哪些部分不重要。然后，婴儿的大脑就能够构建自己的环境，知道哪些与身体预算有关，哪些可以忽略。科学家称这种环境为“生态位”。每个动物都有一个生态位，当感知世界，做出有价值的动作，并调节自己的身体预算时，它就创造了这个生态位。成年人拥有一个巨大的生态位，可能是所有生物中最大的。你的生态位不仅包括你的周围环境，还包括了世界各地的事件，也包括过去、现在和未来发生的事。(https://www.daowen.com)
经过数月与看护者分享注意力的练习，婴儿将从他们那里学会如何引起分享注意力。婴儿会通过目光询问某样东西是否在他的生态位上，以及这个东西对他的身体预算意味着什么。通过这种方式，婴儿学会更有效地将注意力集中在重要的事情上。
调整和修剪的第三个例子是你的感官是如何发展的。在出生的头几个月里，婴儿会听到各种各样的声音，包括人们说话的声音。但新生儿无法将注意力集中在特定的事情上，只能无差别地接收周围所有的声音。实验室测试表明，新生儿能够分辨各种各样的语言声音，包括那些他们不常听到的声音。但随着时间的推移，婴儿大脑会根据他更经常听到的声音进行调整和修剪。根据频繁听到的声音，婴儿大脑开始对神经连接进行调整，并将这些声音纳入自己的生态位。不常听到的声音被视为噪声，并被忽略，最终，相关的神经连接将不再被使用，并被修剪掉。
科学家认为，这种修剪可能是儿童比成年人更容易学习语言的原因之一。不同语言，发音不同。例如，希腊语和西班牙语有少量元音，而丹麦语有20个或更多元音（取决于它们的计数方式）。如果在婴儿时期，人们用多种语言和你交流，为了听到和区分这些语言的声音，你的大脑可能会进行调整和修剪。如果在婴儿时期，你只听过一种语言，那么学习听和分辨其他语言将是一件非常困难的事。
识别人脸的过程与此类似。当你还是个婴儿的时候，你就学会了辨认周围的人。你的婴儿大脑经过调整和修剪，发现周围人面部的细微差别，这样你就能把他们区分开来。但有一个问题，人们往往都是同种族的人居住在一起，所以婴儿不太有机会接触到大量不同的面部特征。这意味着婴儿的大脑无法自我调整来检测那些不熟悉的特征。科学家认为，这就是你很难记住也很难区分不同种族的人的面孔的原因。幸运的是，通过观察不同的面孔，你可以迅速调整大脑，恢复这种能力。这比听懂一门外语容易多了。
这两个例子——识别面孔和听懂语言——都只和一种感觉有关，但我们生活在一个多感觉的世界里。例如，当你亲吻某人时，你感受到的是一种综合体验，包括看到对方的脸、听到呼吸声、碰触对方甘甜的嘴唇、品尝且闻到对方的味道和气味，以及心跳加速。你的大脑将这些感觉组合成一个连贯的整体。科学家把这个过程称为“感觉统合”。
随着婴儿的成长，感觉统合本身就会进行调整和修剪。新生儿一开始连妈妈的脸都无法识别，因为他还不知道脸是什么，他的视觉系统还没有完全形成。他可能知道一点儿妈妈的声音，也能闻到母乳的味道。如果你把一个婴儿放在妈妈的肚子上，他会随着乳香味爬到她的乳房上。很快，他学会了通过感官统合认识自己的妈妈。他的小大脑吸收了视觉、嗅觉、听觉、触觉和味觉的每一种模式，以及来自身体内部的感觉，并了解它所代表的含义：他正式开始调节自己的身体预算。通过感觉统合，他第一次感受到了信任。这是依恋的神经基础的一部分。
这三个调整和修剪的例子表明，社会环境在塑造大脑线路的物理环境中是如何发挥重大作用的。谁能想到看护者会是如此高效的“电工”呢？
然而，这种安排也有风险。婴儿大脑要想正常发育，需要一个社交环境。我们很清楚，婴儿需要特定的物理输入，比如光子轰击他们的视网膜，否则他们的大脑将永远不会发育出正常的视觉系统。事实证明，它们还需要来自其他人类的社会输入，如引导他们的注意力，对他们说话或唱歌，并在关键时刻拥抱他们。如果这些需求得不到满足，事情就会变得非常糟糕。
没人想知道，如果一个婴儿大脑接收信息过少会发生什么。任何人都不应该剥夺婴儿茁壮成长所需的东西。但不幸的是，我们确实知道一些悲惨历史事件中令人心痛的细节。
曾经，有的国家宣布大部分避孕和堕胎都是非法的，希望通过这种方法扩大本国人口，使本国成为一个经济大国，甚至是世界强国。这项新法律导致出生率大幅增长，许多家庭因为孩子数量过多而无力抚养。结果，成千上万的孩子被送到孤儿院生活。许多孩子遭到了骇人听闻的虐待。我们在这里关注的就是那些社会需求未能得到满足的孩子。
在很多孤儿院里，婴儿被安置在一排排的婴儿床里，他们不仅得不到任何触觉刺激，也没有人与他们互动。护士或看护者会进来喂他们，给他们换尿布，然后把他们放回婴儿床，仅此而已。没有人抱过这些婴儿，没有人跟他们玩，没有人与他们交谈或给他们唱歌，也没有人关注他们，他们被忽略了。
由于周围社会的忽视，这些孤儿在成长过程中出现了智力受损的情况。他们在学习语言方面有困难。他们很难集中注意力，也不太能抵制干扰，可能是因为没有人与他们分享注意力，所以他们的大脑从未开发出有效的聚焦线路。他们也很难控制自己。除了精神和行为问题，这些孩子身体发育迟缓，很可能是因为他们在成长过程中没有看护者来指导他们如何平衡身体预算。这意味着他们的大脑不知道如何有效地进行身体预算。当婴幼儿的大脑与周围环境建立连接时，如果环境缺少健康身体预算的关键元素，关键的大脑连接就会被修剪掉。
对于在极度贫困条件下长大的婴儿，科学家也发现了同样的情况。他们的大脑发育比平均水平低。大脑的关键区域也偏小，而且大脑皮质的重要区域连接也要少一些。如果这些孩子在出生后的头几年被送到传统的家庭寄养，其中一些影响是可以逆转的。无论是在孤儿院、难民营还是在移民拘留中心长大的孩子，由于得不到细心、稳定的看护者的照顾和陪伴，都可能面临类似的风险。
如果孩子长期被忽视，他们最终很可能会受到不良影响。这种影响可能不会像在孤儿院那样直接、明显，但随着大脑中重要的线路被闲置，并逐渐被修剪掉，这种影响虽然缓慢但也会一点点显露出来。就像穿石的水滴，每一滴看似力量薄弱，但随着时间的推移，天长日久，水滴石穿。例如，在一个社交匮乏的环境中，一个被忽视的小大脑只能独自摸索如何管理自己的身体预算，没有看护人的社会支持，必然也无法从他们的行动中学习连接指令。经过多年累积，这种非典型的连接必然会给身体预算带来负担，增加以后出现严重健康问题的概率，如心脏病、糖尿病和情绪障碍（如抑郁症），所有这些疾病都源于基础代谢。
需要说明的是，我并不是说让我们的小宝贝远离压力，否则他们的大脑和身体就会崩溃。我想说的是，长期持续的忽视，几乎得不到任何安慰，无疑对孩子的大脑是有害的。科学已经证明了这一点：要想让婴儿大脑正常发育，只给他们补充食物和水是远远不够的。你还必须通过眼神交流，言语沟通，以及抚触满足他们的社会需求。如果这些需求得不到满足，他们的体内可能会过早地埋下疾病的种子。
贫困地区的孩子大脑发育也出现了同样的情况。研究表明，长期处于贫困环境不利于儿童大脑的发育。营养不良，街道噪声导致的睡眠中断，挨热受冻，以及其他贫困的情况都可能改变大脑前额皮质的发育。该区域与一系列重要的功能息息相关，包括注意力、语言和身体预算。科学家仍在研究贫困对大脑发育的影响，但我们确实知道贫困与学习成绩差和受教育年限短有关。这些负担最终很可能会让在贫困中长大的孩子的后代依然生活在贫困中。长此以往，恶性循环，他们可能永远也走不出贫困，人们对贫困人口心存偏见也就不足为奇了。当贫穷世代相传时，社会很快就会将其归咎于基因，但这些小大脑似乎是由贫穷塑造的。
有些孩子很幸运，天生适应力强，能够抵抗逆境和贫困带来的潜在风险。但总的来说，不幸和贫穷会对大脑造成伤害是毋庸置疑的。但真正令人沮丧的是，这类悲剧是可以避免的。（请原谅我，暂时摆脱科学家的身份。）几十年来，政客们在帮助儿童摆脱贫困方面一直拖拖拉拉。但在这里我们不谈政治问题，用简单的经济术语来描述一下这个问题：童年贫困是对人类机会的巨大浪费。最近的评估表明，根除贫困要比几十年后处理其带来的负面影响划算得多。更多的学区可以为有需要的学生提供免费膳食计划。城市可以为贫困社区制定减噪条例。这些措施不仅是为了提高生活质量，还为大脑的健康发展创造了条件，让所有的儿童都能成为下一代的工人、公民和创新者。
鉴于忽视和贫穷对小大脑的强大影响，我们不禁要问，进化最初是如何让我们人类陷入这种危险境地的？婴儿大脑发育对社会和物理环境输入依赖如此之大，很显然是一件非常危险的事情。我们必须寻找一些优势，抵消这种发展方式带来的风险。那么到底是什么呢？
我们无法确定，但基于进化生物学和人类学的证据，我有一个猜想：这种安排有助于我们的文化和社会知识有效地代代相传。每个婴儿的大脑都需要在特定的环境下（即成长环境）才能得到优化。看护人负责管理婴儿的身体和社会生态位，而婴儿的大脑负责学习该生态位。当婴儿长大后，他会通过自己的语言和行为将文化传递给下一代，进而连接他们的大脑，从而延续这个生态位。这一过程被称为文化传承，是高效和可靠的，因为进化并不需要将我们所有的连接指令编码到基因中。文化传承把很多工作转交给我们周围的环境，包括环境中的其他人。我们不知不觉地把文化知识（无论好坏）传给了我们的后代。
说到大脑，先天和后天的简单区分很诱人，但并不现实。我们的天性需要后天培养。为了大脑健康发育，你的基因需要一个物理和社会环境——一个充满了其他人的生态位，在你的婴儿时期，他们会和你进行眼神交流，有意向地与你交谈，设定你的睡眠时间表，并控制你的体温。
我们都知道，如何对待孩子很重要，但这比我们几十年前所知道的更重要。当你凌晨4点醒来试图安慰你尖叫的小天使，或者当他平静地把他的麦圈第93次扔到地板上时，不管是否意识到，你都在指导他调整和修剪神经元线路。孩子会把他们小小的大脑和外界连接起来。我们应该创造这样一个世界——包括一个有着丰富连接指令的社会环境，让孩子的大脑能够健康完整地发育。