探索人类心智的早期发展

　　在婴儿实验室，科学家监视着一个婴儿脑部的电活动。

　　与一般的实验室不同，婴儿实验室画着墙画，放着玩具，还有温奶器和其他婴儿物品。

　　检测婴儿脑电图用的“网帽”。

　　在生命的最初两年里，人类脑部的变化超过一生中其他任何时间，意识反应、人格特征、气质性情、个体能力等，都开始逐渐显现出来，而这些最初开始发展的信号却会逐渐消失。这一时期也是最难探索的，因为婴儿不会说话，听不懂指令，还常常粗暴地打断实验，人类神经科学中的诸多标准工具都派不上用场。怎样才能知道他们在想什么？英国伦敦大学伯克贝克婴儿实验室正在进行一些复杂的实验，以探索人类早期的心智是如何发展的。

　　早期婴儿理论从“一张白纸”到“有所偏好”

　　自上世纪中叶以来，科学家一直想对婴儿做实际研究，瑞士心理学家吉恩·皮亚盖特是最早的实践人员之一。他对婴儿做了详细观察，揭示了婴儿是如何理解这个世界的——他的实验包括了把某个物体藏起来让婴儿寻找。他们的研究结论是，在8个月之前，婴儿不能理解不在其视野范围内事物的概念。皮亚盖特提出的婴儿理论认为，婴儿刚出生时基本是一张白纸，但却拥有某种装置，促动他们去探索这个世界，吸收消化所得的知识。

　　上世纪60年代初，婴儿神经科学有了巨大发展。美国发育心理学家罗伯特·范茨开始检测婴儿看某个物体的时间，以此作为他们对某事物感兴趣的衡量指标。据范茨报告，在一个例子中，两个月大的婴儿看一张脸画像的时间是看一个圆的两倍。研究人员通过“目光实验”得出结论，婴儿远远不是一张白纸，他们天生就有着对数字和人脸的评审能力，还能识别出是否是自己的妈妈在讲话。这项研究还提出了一个已被广为接受的建议让未出世的宝宝听妈妈讲话以促进其发育。

　　2005年，伯克贝克婴儿实验室主管马克·约翰逊和同事把“观看时间”和脑活动检测仪结合起来，研究皮亚盖特做过的实验——9个月以下的婴儿无法理解一个从眼前消失的物体还存在（物体的持久性）。当大人看到一个物体消失了，他们的右颞叶皮层一种特殊的神经波动会增加。约翰逊和同事一起证明了6个月大的婴儿脑部也会显出类似模式，而当物体被破坏后，就不再有这种模式——这表明他们能在心里记住被藏起来的物体。

　类似这样的研究让约翰逊相信，婴儿并非生来如一张白纸，他们只是没有像成人那样的对事物（如数字）的概念。他认为，新生儿对外界事物有着基本的注意偏好，如脸部、声音，这些偏好在脑发育时对脑部有塑造作用。根据约翰逊的观察，婴儿更喜欢直接的目光接触，这让他们成为社会关系中的焦点，反过来也让他们能学习语言及其他社交信号，如面部表情等。

　　先进婴儿实验室研究早期脑发育

　　美国哈佛大学心理学家杰罗姆·卡甘说“人们在做许多研究，想证明婴儿能理解大人的意图，理解因果关联和数量等，99%的这类实验只能检测到婴儿看一些物体的时间是不同的。”

　　伯克贝克婴儿实验室应用了许多新技术，走在了全世界婴儿实验室的前列。如婴儿近红外光谱仪（NIRS），能通过各种颜色检测婴儿的脑活动，不同颜色代表血液中的氧气含量不同。NIRS让科学家能看到婴儿的哪些脑区变得更活跃，更积极地响应外部事件。但NIRS技术也不完美，它不能检测重要的内部脑区，如海马体或杏仁核的情况。为了检查这些更深层的脑区，还需要更多技术，如功能磁共振成像（fMRI）。fMRI技术能深入成人脑部，但却对运动极为敏感，所以只能在婴儿安静或睡觉时才能做扫描，这一点极大制约了它的应用。还有肌电图（EMG）技术能反映婴儿面部肌肉的电活动，只要眼眉区域活跃，就会在肌电图上显示出来，即使面部肌肉看起来并没有动。

　　实验室的孩子年龄从18个月到三四岁，通过无线脑电图描记（EEG）、近红外光谱分析和眼动跟踪技术，在他们四处走动、玩耍、与其他孩子互动时监视着他们，旨在理解脑部在儿童时期是怎样发育的，这一时期孩子开始区别自我与他人，发展出复杂的语言，并开始形成最初的长期记忆。

　　模拟实验是实验室混合方法中的一个例子。伯克贝克婴儿实验室的卡琳娜·德克拉克说“在成人之间，模仿有着重要的社交功能，甚至被认为是把人和人联系在一起的‘社交胶水’。”但模仿是怎样以及从何时开始发展的，人们对其还知之甚少。有人认为，婴儿天生就有模仿能力，因为有观察显示，当大人伸出舌头时，新生儿也会伸出舌头。但人们并不清楚他真的是在模仿，还是他在兴奋时自己伸出舌头。实验室2009年的一项研究显示，5个月大婴儿在与大人玩躲猫猫游戏时，其脑部已能显出类似成人的活动模式。这能在一定程度上回答模仿是否天生的问题。

　　2013年，伯克贝克婴儿实验室开始了他们的旗舰项目——控制自闭症与多动症研究，对象是12周以上的泛自闭障碍（Autism spectrum disorder）和注意力缺陷多动症（ADHD）的高风险人群，研究人员希望能够结合对照组的数据，检测更多的这些病征的早期迹象，找到有帮助的行为疗法。

研究脑发育问题控制自闭症和多动症

　　英国约4%的人受自闭症和多动症的影响。在过去20年里，人们对自闭症和多动症的认识越来越多，这两种症状也是婴儿实验室的研究焦点。自闭症在3岁以前通常很难诊断出来。研究人员希望，早期脑部差异能提供更多关于自闭症的信息或标志。

　　“观看时间”是一个重要指标。伯克贝克团队在2014年对104个婴儿进行了调查研究，发现自闭症高风险的婴儿第一次看一张脸时，他们观看的时间总体上比“神经正常”婴儿看任何物体时都要少——那些继续发展成了自闭症的婴儿的观看时间最少。去年初，他们还发表了一项独立的眼球跟踪实验，显示那些会发展成自闭症的孩子在9个月时，他们在看屏幕上的一群字母时，更可能去看与众不同的那个。

　　研究人员还不清楚为何会这样，但一个合理的假设是，这些婴儿更注意他们所看的东西的细节，负责这项研究的泰奥德拉·格里伽说，对那些会发展成自闭症的孩子来说，让他们对自己看到的东西做个一般性结论更加困难。

　　他们的一项临床实验表明，早期干预有一定效果。治疗专家让孩子的父母看视频，视频中是他们如何与孩子们互动的，以帮父母们理解婴儿是如何努力地想要与大人沟通，大人该如何应对。他们也找到了一些线索，能帮助提高婴儿的参与性、注意力和社交行为，这些实验都与对照组做了对比。但团队也承认，许多结果的可信度并不令人满意，现在就断言干预疗法能否产生长期效果，还为时过早。

　　约翰逊希望，通过实验室的这些探索，最终能找到切实可行的方法，设计出能增进认知能力，提高注意力，增强记忆的方法