大腦是人體最重要的指揮官，家長不但想清楚了解大腦的發展狀況，也想知道如何從大腦科學的角度來教養寶寶。俗語所說的「七坐八爬」，乃至個性喜好，這些都和大腦有關。大腦是如何發展？訊息傳遞又是如何發生的？跟著專家從腦的重量、體積到外觀，了解大腦運作原理！
▲0～6歲被視為大腦快速發展的時期。
台中榮民總醫院兒童醫學中心特約教授醫師遲景上表示，大腦發展對一個人來說非常重要，因為大腦掌控身體的所有功能。一般來說大腦從媽媽懷孕起，由原始神經母細胞慢慢分裂，分裂過程是：胎兒的外胚層形成皮膚、神經系統和部分眼睛；形成過程中先產生一層凹陷之神經板，凹陷後再分化成管狀，然後形成大腦、腦幹和小腦。出生時，大腦的重量約400公克，1歲半時大約800公克，3歲腦重量約1000公克，成人約1300～1400公克（由於體形的關係，男比女重一些）。
由比例上來看，出生時腦的重量佔全身重量的12.5％，成人的腦重量則只佔全身重量的2％，由此可看出腦的發育對早期人體的發展來說非常重要。3歲前神經的分化呈拋物線狀成長；青少年後期到成人的時期到達高點，到了50～60歲時，大腦開始逐漸萎縮，重量就會慢慢變輕。
▲每個人都有固定數目的神經元細胞（約一兆），也就是大腦的基礎。
至於體積，台北市立聯合醫院早療評估中心主治醫師翁菁菁指出：一般來說是看頭圍的發展，出生時約30幾公分，男生平均頭圍較大，2歲前頭圍增加快速，到3歲時約50公分左右，每年約增加1～2公分。故0～6歲被視為大腦快速發展的時期，也因此有許多以促進大腦發展為號召的教材出現。
絕大部分來說，每個人都有固定數目的神經元細胞（約一兆），也就是大腦的基礎。但人類用不到這麼多，之後要靠腦的分化來決定腦的質量。雖然神經元數目固定，但是就像小樹一樣會長粗、變茂盛，腦的內容會越來越豐富，重量也會越來越重。
神經元細胞相互之間會產生聯結，在聯結過程中，是神經元細胞伸出一個像樹枝一樣的「突出」，又稱謂「軸突」，且「軸突」上會覆蓋像樹皮樣的外膜，又稱謂「髓鞘」，此「髓鞘」是由神經膠質細胞形成。神經膠質細胞不斷分裂就會使腦的重量變重。「髓鞘」就像保護膜和加速器一樣，外觀如同一段一段的電線外皮，可使信號跳躍式地傳遞，協助「軸突」之效率，使傳遞訊息的速度變快。
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；白質就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以外，腦表面還有一條條的腦迴（Gyrus），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。翁菁菁醫師在此打了個比喻：若孩童的訊息傳遞為撥接式速率，成人的訊息傳遞速率就可能像光纖速度了。此生物性原理也可說明為何通常在學習新事物時，大人學得比較快。
▲體質（基因）、疾病與文化三因素，會決定神經元的成熟程度。
腦裡面有很多細胞，細胞之間要先有聯結（每個細胞各有突角，末端產生化學物質吸引連結），才有信號的傳遞。換句話說，前面提到一兆的細胞不是每個都用得上，關鍵就在於是否聯結。而聯結與否的關鍵則與染色體上的基因和文化刺激有關；比如父母的語言能力很棒，他們的孩子就有這樣的基因去掌控大腦語言區裡的細胞聯結程度。又比如在非洲長大的孩子與台灣長大的孩子，其大腦神經元聯結的方式有所不同，看事情的角度、是非觀念等也都會不一樣，所以文化背景對大腦的影響也很大。最後會影響發展的就是疾病有關；若大腦曾受過傷，也會影響神經元區域的連結。所以基本上體質（基因）、疾病與文化三因素會決定神經元的成熟程度。
溫和的媽媽帶出溫和的小孩；幼稚園裡的老師總是大吼大叫，則班上也通常是吵吵鬧鬧的；愛漂亮的老師影響班上小女生也都喜歡漂亮的東西，這些「選擇性聯結」決定細胞的存留，不常用的細胞就會出現自殺性行為，又稱「細胞凋亡」（apoptosis）。大腦細胞的自我修剪和環境有極大關係，對熟悉的東西，日經月累就對那方面反應特別快；反之不常用的東西就會容易遺忘，那部分的能力也會退化喔！
大腦的區塊分為頂葉（位於頭頂），顳葉（位於兩側），額葉（位於前額）和枕葉（位於頭後部），每個區塊上都有不同功能的神經元細胞，掌控人體不同地方的主要功能。低等動物的腦部以原始的神經元細胞組織區為主（原始皮質區），負責原慾反應，也可說是與直接反射性的動作有關。
人類的大腦則多了高層次思考的功能區（新皮質區），而如何思考就和家庭教育、社會文化等有關；像是狗看到陌生人會狂吠，或是人突然被嚇到時會狂叫，就是原始皮質區功能的展現。翁菁菁醫師則補充，「原始皮質區」與原始生物本能有關，例如看聽、抓握、吃喝、排泄等，這些行為可說一出生就會了，後天的教養就是要教導孩子如何去自我掌控，以符合社會標準，而這也就是出生之後，才會發展的大腦「新皮質區」功能部分。
▲從大腦發展來看，視覺及感覺神經會先成熟。
人類之大腦中有個區域稱為「邊緣系統」（位於大腦的中間區域），屬於原始神經元皮質區，其他部分就屬於新的皮質區，而人類的新皮質區長得很豐厚，其負責的功能包含文化規則、思考學習、邏輯思考等。在發展過程中原始皮質區和新皮質區雖然是一起發展，但由於腦發展是功能導向，故腦的成熟仍有先後順序，感覺神經會先成熟，所以嬰兒會先看人，再來才會坐，會坐之後才開始走路。
從大腦的位置上來看，大腦後方區域的視覺及感覺神經會先成熟，再往前成熟到額葉部分，包括動作、主導思考、個性和專注力，最後掌管記憶和情緒的顳葉逐漸成熟（由大腦功能影像學可看出，女孩的成熟速度較快）。
如果成人若把一隻手指放在嬰兒掌心，則其手掌會自然包握住成人的手指，此為抓握反射。把手放在嘴巴附近嬰兒就會想去吃；把寶寶的頭轉向右邊時，身體軀幹會轉往左邊；搔嬰兒腳底時腳部會蜷曲等，翁菁菁醫師提醒，這些原始反射動作都應在 1 歲～ 1 歲半以後消失。
▲把一隻手指放在嬰兒掌心，則其手掌會自然包握住成人的手指，此為原始的抓握反射。
幼兒的大腦構造對其行為有何影響？又聽說神經元的聯結能藉由外界刺激而運作順暢，但是該怎麼做才適當？
遲景上醫師指出，大腦的生長依年齡而有功能上的區別，其成熟度也會決定幼兒的行為表現。0～3歲由於感覺及運動神經先成熟，而負責專注力的大腦額葉尚未成熟，所以注意力不像大人那麼集中，因此要求幼兒注意力非常集中是不可能的。
此外，左右腦之間有連線，若幼兒一側之大腦受了傷，另一側之大腦就會把受傷的那一側大腦功能轉移過來（替代功能），而成人發展成熟的大腦則無法出現此種替代性的功能，所以幼兒的腦有這種優勢，又稱為腦的細胞可塑性；故現在很強調3～6歲之前的孩子應給予適當學習或訓練，以利大腦之發展。
隨著兒童之成長，左右腦合作的模式逐漸定形，左腦掌控學習、右腦掌控架構的基本模式。翁菁菁醫師也說，腦在嬰幼兒的時候，腦細胞之間越有強大的互補功能；神經元總數不會增加，但細胞間有代償能力。若大腦受傷或發展不好之範圍不大的話，鄰區腦功能都可加以取代。例如聽障的人除了聽覺細胞沒有發展得很好外，其它感官的細胞就會發展得更加敏銳和發達。成人的大腦已幾乎喪失這項功能。
▲2歲前屬於皮亞傑所說的感官思動期，此時發展最快的就是手部功能。
瑞士的教育心理學家皮亞傑（Piaget），他的認知發展理論（cognitive development)是近代認知心理學中最重要的理論之一。嬰兒大腦雖各種機能都具備，但由於腦的發展影響外在表現，且掌管較高層次思考的神經元細胞尚未成熟，所以嬰兒的學習看起來是低層次且被動的；但事實上嬰兒都有主動探索的本性及原慾被滿足的內在需求（原始神經元細胞指令），比如初生嬰兒就懂得尋找食物來源、幼童看見東西就會放到嘴巴裡等，都是孩子主動行為的例子。
對此翁菁菁醫師則補充，寶寶出生後最容易被觀察到的就是動作的改變與進步。2歲前屬於皮亞傑所說的感官思動期，此時發展最快的就是手部功能，當孩子會爬會翻時，就會開始積極地探索，「抓到東西就想往嘴巴放」也是此探索期的特色。她並提醒，這個時期家長不用太焦慮，當孩子做出這樣的行為時不要去打他的手說好髒；當然也不必保護過度（如老一輩所說的綁手綁腳）。
這個時期過了之後，孩子2歲開始會喜歡敲東西或丟東西，對其發出的聲音有興趣；對簡單的因果產生好奇，所以很可能會反覆將東西倒進容器又拿出來，也因此對體積和容積的變化產生初步興趣，也漸漸可以查覺簡單的因果關係。此外，幼童也開始模仿，比如看到爸媽會拿奶瓶餵自己，後來也會依樣畫葫蘆地餵玩偶喝牛奶。在家庭教育與大環境文化薰陶的交互影響之下，大腦中神經元細胞之間的連結方式慢慢成形，逐漸懂得何謂合乎社會規範。對此遲景上副院長提醒，國內許多公共設施在建造之初就要考慮到嬰幼兒的行為發展，在設計上必須做好防護措施，以避免意外事件之發生。
遲景上醫師特別指出，「生長」是指身高體重的增加或性徵的出現等；而「發展」則是指人的心理與生理功能的表現（動作、語言、智能等）。在孩子的成長過程中，父母很容易看到寶寶生長的部分，為此父母提供寶寶許多營養食品，如哺餵母乳或喝牛乳，希望孩子長高長壯。而「發展」是注重在腦的發展，不容易立即察覺，要靠時間的累積才能比較。腦細胞的發展除了需要有碳水化合物、蛋白質、礦物質等營養物外，還需要外界的教育文化薰陶之營養，後者之營養又稱謂「發展營養」。
國外研究曾經發現， 0 歲提前開始教育的確有其效用，但遲景上醫師提醒，青少年時期還有情緒問題等；研究發現，這些經過 0 歲提前教育的孩子到了青少年時期反而不喜歡看書；探討到最後的結論可知，就算一個人的智商很高，因情緒問題而對唸書感到厭倦，導致成績較差。
由此可證，人的發展中並不是只有智商的問題，除認知外，情緒掌控、與他人互動、團隊合作、內心世界等多方面之因素都會相互影響個人的發展，因此，就算起步早了點，也未能代表之後的大腦發展能夠順著同樣的步調來進行。
遲景上醫師建議孩子在發展過程中，依照腦的成熟度來給予適當的訓練；大腦的發展過程會先由感覺及運動區塊發展，寶寶 1、2 個月大時，針對視覺區和原始皮質的發展來訓練他對外界反應的能力；大部分嬰兒的學習模式會以視覺學習為主，因此在教導幼兒時通常需要讓孩子「看到」怎麼做，而不能只用講的就期待孩子會懂。
建議爸比媽咪們可照著「兒童健康手冊」上的發展時程來觀察寶貝的狀況，同時也要確保原始需求的滿足（如吃飽喝足以及心理層面的安撫）。當發現孩子發展比較慢時，醫生會給予父母指導或建議，讓父母知道可用什麼樣的方法提供寶寶所需的訓練，讓寶寶能迎頭趕上，這也是「發展營養」之概念。
▲螃蟹椅限制寶寶自己在地上爬、探索的可能性。
孩子大腦發展過程中需要外界適當的信息刺激。電影泰山並非唯一的例子，只要是長期缺乏語言的刺激或學習，日後雖然語言神經元依然存在，卻很難再重拾完整的語言能力。同理，螃蟹椅會讓孩子總是受限於家長的活動範圍裡，就「發展營養」的概念來看，其實應該適時讓寶寶自己在地上爬、探索，提供孩子大腦發展連結所需的發展刺激之養分。
由位置來看，額葉的後面區域與動作有關，前面則與注意力、個性、短暫記憶及分析能力有關；所以注意力不集中與額葉成熟與否有關。顳葉是最後發展的地方，例如國中生常發脾氣，就是因為顳葉和額葉正在發展當中，了解神經元的發展也就不會過度要求孩子了。
顳葉也跟長期記憶有關，幼兒通常只有短期記憶能力，所以若要就特定事件教導幼兒前因後果時，最好能夠掌握事情發生當下的時效性，否則容易效果不彰；至於背誦能力則和數理能力一樣，每個孩子天生的基因不同，多少會有差異性存在。
▲1 歲起，可透過坐著疊積木、拼形狀板，或是看一些操作書，訓練孩子靜下心來專注某事。
小朋友的活動量很大， 1 歲起開始會走時，會很好動，到處去探索世界，所以動態的活動最能引起孩子的注意，若家長想要訓練孩子一些靜態的活動、或培養孩子的專注力，翁菁菁醫師建議可先從帶有一點動態的活動開始，比如坐著疊積木、拼形狀板，或是看一些操作書（書裡有可以翻的東西），讓孩子的手能夠有東西操作的話，能幫助孩子較靜下心來專注某事。
但 2 歲幼兒的專注時間很短，所以一個活動不要超過3～5分鐘才是適當的。專注力的發展每個孩子不同，沒有說女生比男生好，也要看孩子本身的興趣，所以幼兒上才藝班其實常常對孩子來說是種負擔，一堂課至少也要30分鐘，因此有些孩子容易坐不住、起來亂跑，這都是很正常的。
遲景上醫師補充，孩子腦細胞分化及功能表現可從以下幾方面觀察到：畫圖、握筆、疊積木、塗鴉等（細動作）；坐、站、走、跑步、跳躍等（粗動作）；語言的了解、表達與溝通（語言發展）；將事物了解而內化變成自己的知識（認知發展）；與人互動、具有同理心等（情緒發展），這些發展除了要靠神經元細胞來執行，也要靠腦細胞的量和品質，食物營養及文化營養的刺激，而且缺一不可。
翁菁菁醫師則提醒，除了不能讓孩子太累，也要注意到孩子的專注力問題。孩子2歲後進入模仿期，此時家長親身帶孩子、和孩子的互動經驗就顯得更加重要；此時也因為模仿的能力很好，所以就算家長有意讓孩子背誦。但由於沒有經過理解程序，過了一陣子就會忘記。大腦發展過程中，動作、模仿和記憶等能力會先出現，所以才讓父母有種孩子什麼都記得快的感覺，但未經深化的記憶，則來得快去得也快，要靠之後逐漸成熟的推理、理解能力，才會真正轉為長期可用的知識。
▲行為模式也和模仿有極大關聯，因此家庭中大人的行為會成為孩子學習的對象。
除此之外，很多行為模式是可以經由訓練而達成，像是大人可經由禪坐達到專注力提升的結果，也許家長會問，若持續地訓練孩子打禪是否也可以達到相同效果？其實答案是可以的，但在此需要思考的是，禪坐時也會因相對地缺乏探索外界之機會，使得大腦神經元減低其他的文化刺激之機會，而大腦的發展也會因此顧此失彼，這也是家長在教養孩子時所需注意到的部分。
此外，行為模式也和模仿有極大關聯，家庭文化若是給予孩子「打罵」就能解決事情的概念時，孩子大腦自然會將兩者產生連結，如此打人、咬人的行為模式就容易出現。
採訪撰文／彭紹怡
諮 詢／台中榮民總醫院兒童醫學中心特約教授醫師遲景上
台北市立聯合醫院早療評估中心主治醫師翁菁菁
圖片來源／photo-ac
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