不同环境造就不同大脑

我们经常听到别人说“某人好聪明”、“某人智商好高哦”。事实上，除了极少数的天才之外，百分之九十九点九的人，其实彼此间的聪明才智是相去不远的。但是为何表现相差如此之大呢？这和后天的学习有关。大脑是人的运动、语言、精神活动中枢，是人类智慧的源泉。孩子智商高低，除了遗传、营养等因素以外，环境与教育等后天经验对孩子大脑发育也显得特别重要。而儿童早期是大脑发育“易损性”与“可塑性”并存的关键时期，所以积极促进其大脑发育、合理开发大脑潜能对孩子一生来说都是尤为重要的。

几个世纪以来，哲学家和科学家都一直对大脑非常好奇。随着研究技术的不断发展，研究者终于可以越来越准确地揭示大脑的秘密。在这样的大背景下，美国心理学家罗森兹维格（Mark Rosenzweig）认为，外在环境和经验对大脑发育起着非常重要的影响，因此丰富的环境和贫瘠的环境对孩子会产生完全不同的影响。通过运用先进的技术，他与同事针对大脑的发育进行了专门的实验研究。

一、实验目的

揭示丰富的环境刺激经验对大脑发育的影响。

二、实验过程

在实验中，罗森兹维格及其同事选择了白鼠作为研究对象，通过控制白鼠的生活环境来研究后天环境对大脑发育的影响。该研究共由16项实验组成，历时十余年。每次实验均由三种实验环境组成。第一种实验环境是控制组，实验鼠被关在“标准环境”的笼子里，有适量的水和食物。第二种实验环境，实验鼠被关在所谓“丰富环境”的笼子里，那里就像是老鼠的迪斯尼乐园，拥有多种可玩耍的物品，且每天都会更换新玩具，老鼠在里面可以尽情玩耍。第三种实验环境，实验鼠被关在所谓“贫乏环境”的笼子里，就像关禁闭一般，老鼠都被单独关在隔离的空间里，虽然有水和食物，但却没有同伴，也没有玩具，缺乏各种环境刺激，就像犯错后被关禁闭一般。

为确保实验的可信性，每次实验均有12组实验鼠，每组老鼠由取自同一胎的3只雄鼠组成，即3只一胎所生的雄鼠被随机分配到3种不同的实验环境中。让它们在三种不同的生活环境中生活4到10周，之后对它们的大脑进行解剖。研究人员对老鼠大脑的各个部分进行了测量，以确定细胞生长的总和以及神经递质活动的水平，以此来比较生活在“贫乏环境”中的老鼠与生活在“丰富环境”中的老鼠其脑部发育是否不同。

图1 “贫乏环境”的笼子

图2 “丰富环境”的笼子

三、实验结论

实验解剖显示，丰富环境中生活的老鼠大脑和在贫乏环境中生活的老鼠大脑在很多方面都有区别，前者的大脑皮层更重、更厚，并且两者之间的差别具有显著性。解剖结果还显示，两组老鼠的脑细胞在数量上没有显著差别，但在丰富环境中生活的老鼠的大脑神经元更大。同时，各组老鼠的大脑神经突触发展也有差异，在丰富环境中长大的老鼠大脑中的神经突触比在贫乏环境中长大的老鼠神经突触多大约50％。

除了对老鼠大脑的物理成分进行研究外，罗森兹维格等人还对老鼠大脑的化学成分进行了研究，发现RNA和DNA这两种对神经元生长起重要作用的化学成分在各组老鼠间的分布水平也不相同。在丰富环境中长大的老鼠的RNA和DNA比率相对其他两种实验情境的老鼠明显要高。这意味着在丰富环境里长大的老鼠，其大脑发育中有更高水平的化学活动和变化。这就有力地证实了丰富的环境刺激对于大脑的发育有着举足轻重的作用。

综上所述，我们从实验结果可知，丰富刺激环境中生活的老鼠大脑皮层更重、更厚，丰富的刺激有利于促进大脑发育。由此，我们是否也可以推论，人类大脑的发育亦是如此，遗传赋予儿童脑发育的潜能，而后天环境对于儿童的脑发育起到催化剂的作用，它决定了神经的回路与密度、大脑的重量和结构。在丰富环境刺激中长大的孩子，大脑发育更好，更为聪明。大脑的结构与神经细胞的数量由基因先天决定，而婴儿出生后不断接受外界的各种刺激，这些刺激决定了哪些树突会越长越茂盛，哪些会逐渐萎缩，甚至消失。外在刺激越多，树突会越浓密，细胞间的衔接也就越紧密，信息传递速度也越快。可以说，一定程度上后天的学习决定了大脑发育的方向。

大脑皮层是对经验作出反应的部分，控制人的感觉、行为、情绪等。罗森兹维格的实验证明了在丰富经验的影响下，大脑皮层的重量、质量会发生改变，这充分证明了丰富的环境刺激对老鼠大脑发育起刺激与促进的作用。美国神经解剖学家格里诺（Willian Greenough）及其同事也得出了相似的实验结果。

从以上的实验中，我们可以知道丰富环境和经验刺激对大脑发育有巨大的促进作用，经验确实能改变大脑的发展。那么我们在教育过程中，尤其是早期教育中，应该有意识地为孩子提供丰富的刺激环境。大量研究证明，儿童从出生到5岁的大脑发育正是处于最迅速的时期，是大脑发育的关键期，大脑发育有巨大的潜能和可塑性。儿童的智力发展需要刺激，丰富的刺激环境可以促进儿童大脑的巨大发展。相反，贫乏环境将影响大脑皮层的正常发育。

实验告诉我们，丰富的经验和环境对大脑发育有着重要作用，尤其是早期适宜的经验和环境刺激可极大地促进婴幼儿大脑发育；相反，有害的经验则对大脑发育产生不利的影响。儿童智力发展依赖于早期刺激，儿童与环境的早期接触决定他们有多少潜能可以变为现实。为使孩子的潜能得到最大限度的科学开发，需要为孩子提供一个丰富的充满乐趣的学习和成长环境。

通过形式多样的游戏或是音乐、艺术等综合活动，为孩子提供丰富刺激的良好教育环境，采用寓教于乐的教学方式，使儿童能经常地参加有趣的活动和游戏，能不断增加儿童个人的生活经验，激发儿童内在的学习愿望和学习动机，使得其内在潜力得到充分发展。针对年纪小的儿童，可以利用玩具来达到开发儿童智力的目的。例如一些色彩鲜艳、能发声、能活动的玩具，能吸引儿童的注意力和兴趣，能促进儿童视觉、听觉、触觉器官的发育。通过丰富有趣的玩具，可以使儿童获得知识，激发思维力、想象力和创造力。另外，在玩耍的过程中又可培养儿童的手眼协调性，发展儿童的动作能力，从而使儿童大脑发育得到良好的刺激。

因此，父母和学校教育必须提供适当的信息刺激，应该注意的是，早期潜能开发应在顺应自然的基础上加以引导与促进，而不能拔苗助长。应根据儿童发育的不同阶段，把握儿童大脑发育的关键期，提供丰富多彩的体验和经历来促进儿童脑结构的发育，使每个儿童都拥有最佳的人生开端。