第四节 神经心理发育

一、神经系统的发育

神经系统的发育是儿童神经心理发育的生理基础,是结构和功能逐渐成熟的过程,尤其是脑的发育。新生儿脑重约为390g,占出生体重的8%;而成人脑重约1 400g,占体重的占体重2%~3%。9 个月脑重660g,2 岁脑重900~1 000g,至7 岁脑重已基本接近成人脑的重量1 350~1 400g。脑在生命最初2 年内发育是最快的。随着神经细胞的分化和体积增大、突触的数量和长度的增加、神经纤维的髓鞘化及神经通路的构建,脑的功能不断成熟,儿童的心理与行为也随之变得越来越成熟,表现在儿童运动精确性及协调性的发展、语言表达内涵的日益丰富、控制能力及综合分析能力的加强、情绪的逐渐稳定、个性特征的形成和社会适应能力的发展等。

(一)大脑的发育

在解剖学上,出生时儿童已具备了成人脑所具备的沟和回,但比成人的浅。在组织学上已具备了大脑皮质的六层基本结构,但轴突和树突形成不足,尚未形成大脑各个区间复杂的交织,出生后在各种先天和后天因素影响下,无论在解剖上还是在功能上都会得到迅速发展。大脑皮层各部分具有独特的功能。额叶功能与小儿的躯体运动、语言、执行功能及高级思维活动有关。颞叶功能与听觉、语言、记忆有关。枕叶功能与视觉、眼和头等部位运动有关。顶叶功能与躯体感觉、肢体精细运动、语言、计算功能有关。

大脑在组织成分上分为灰质和白质,灰质构成了大脑的皮质,是神经细胞最密集的部位。神经细胞作为大脑处理信息的基本功能单位具有特别的结构,因此又称为神经元。一个神经元由神经细胞的胞体和树突轴突组成。大脑的发育主要表现在神经元的分化、神经元之间突触的形成和突触的修剪(synaptic pruning),而来自周围环境的刺激是不断建立新突触的关键。

大脑分为两个半球。两个大脑半球在活动协调、适应环境的感觉和运动功能方面是对称的。然而,两个大脑半球尚存在分解-合成或时间-图形的许多高级功能分离或不对称,及大脑半球一侧优势。左半球对语言语法技巧、运算、逻辑推理功能具有优势;右半球对形象思维、旋律、三维物体的感知占优势。大脑半球一侧优势是相对的,左半球也有一定的非词语性认知功能,右半球也有一定的简单的语言功能。大脑优势不仅与遗传有关,还与后天的训练相关。脑的不同功能向一侧半球集中是儿童脑结构和认知发育的主要特征。

(二)大脑的可塑性

生命早期的大脑很不成熟,但可塑性最大,代偿能力最强。早期大脑的可塑性是指大脑可被环境或经验所修饰,具有在外界环境或经验的作用下不断塑造其结构和功能的能力。表现在脑发育的可变性和代偿性上,如大脑能以新生的细胞重建神经系统受损害部分或替代已经死亡的细胞,使脑在损伤的部位周围有效地实施改组或重组,使脑功能得到良好的代偿,但脑组织一旦发育成熟,就不可能实现结构上的重组了,这一点对儿童早期干预和康复具有重要的意义。但大脑也不是完全可塑的,可塑的大小受年龄、大脑功能区域和受损程度等因素的影响。

(三)神经纤维髓鞘化

神经纤维髓鞘化是指绝缘的脂肪鞘(称为髓鞘)包裹神经纤维的过程,髓鞘化保证神经纤维在传导过程时彼此的绝缘,加快了神经纤维传导速度,提高了信息传导效率,是传导功能成熟的一个重要的标志。髓鞘化进程对发展粗大运动和精细运动以及抑制原始神经反射具有重要作用。神经系统各部分神经纤维的髓鞘化完成的时间不同,大脑最早完成髓鞘化的是感觉神经(传入),之后是运动神经(传出),1.5 岁时脑神经基本完成髓鞘化,2 岁时脑白质神经纤维基本髓鞘化,4 岁时脊神经完全髓鞘化,6 岁末所有皮质传导通路纤维均已髓鞘化,但与高级智力活动有关的前额叶神经纤维髓鞘化过程可持续至20 岁。婴儿时期,神经纤维髓鞘形成不全,致传导速度慢,使兴奋传导波及邻近神经而出现泛化现象,不易形成兴奋灶,易于疲劳而进入睡眠状态。

(四)神经反射

儿童的神经反射包括终身存在的反射(如浅反射、腱反射),以及“原始反射”(是出生时脊髓的固有反射,属于暂时性反射)。

1.小儿时期原始反射

原始反射是早期正常婴儿中枢神经系统对特殊刺激的反应,当大脑额叶发育后原始反射消退。生后最初数月婴儿存在许多原始反射,随年龄的增长,各自一定年龄期消失(表1-1),当它们在应出现的时间内不出现或该消失的时间不消失,或两侧持续不对称都是神经系统异常。

表1-1 新生儿和婴儿神经反射出现和消退的年龄

2.浅反射和腱反射

肌腱反射较弱,腹壁反射和提睾反射不易引出,到1 岁后稳定。3~4 个月前的婴儿肌张力较高。

3.病理反射

2 岁以下儿童双侧巴宾斯基征(Babinski)阳性可为生理现象,若该反射恒定不对称或2 岁以后阳性时,提示锥体束损害。

二、感知觉的发育

感觉是对事物个别属性的反映,依赖个别感觉器官的活动,主要包括视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉。知觉是在感觉的基础上发生的,是对事物整体属性的综合反映,依赖多种感觉器官,如视知觉、听知觉、触知觉等通道上的知觉。感觉发育具有年龄发育的标志,称之为“里程碑”,可监测和评估儿童的发育水平。婴儿出生时5 个主要感觉已有不同程度的发育,但都未达到成人水平。听觉发育是出生后首先发育的感觉,胎儿在宫内已熟悉自己母亲的声音。嗅觉、味觉、皮肤感觉也是发育较早和较为敏感的感觉。而视觉因胎儿在宫内得到的刺激较少,相对其他感觉发育较慢。

(一)视觉发育

视觉的适宜刺激是光线。光线经过角膜、房水、晶状体和玻璃体折射后到达视网膜,经过视神经将信息传入大脑,经大脑对信息的综合分析处理后,形成对外界事物的视感知。视觉除了视力外,还包括色觉、双眼运动,双眼同时视、融合功能、立体视觉即双眼视功能的发育。婴儿不是出生时就具有生活需要的所有视觉能力,需要一段时间用眼学习关注、准确看,并学习双眼协调。同时,婴儿还要学习将视觉信息传入大脑,理解周围世界,与环境交流。婴儿学习用眼的技能包括视觉以及大脑利用视觉信息。除双眼视功能的发育持续3~8年甚至更长时间,其他视觉系统功能在生后3 年内发育成熟。

1.双眼视觉功能发育

新生儿出生已有视觉,但视觉不敏感,对光刺激有反应,出生时屈光状态为远视,属于生理性远视,随着发育远视程度减轻,逐渐正视化。大脑高级中枢将来自双眼的视觉信号分析、综合形成一个完整的、具有立体感知影像的过程为双眼视觉。临床上,双眼视觉分为同时视、融合功能、立体视三级。

(1)同时视:

又称同时知觉,是指双眼对物象有同时接受能力,但不必二者完全重合。同时视是形成双眼视觉最基本的条件。

(2)融合功能:

属Ⅱ级双眼视功能,是大脑综合来自两眼的相同物像,并在知觉水平上形成一个完整印象的能力融合功能,使双眼视觉建立的关键环节。融合范围的大小即为单眼感觉区的范围,临床上被列为双眼视觉正常与否的判断标准之一。

(3)立体视:

又称深度觉,是判断物体近、远的能力,属三维空间知觉;即双眼的视觉信息能准确融合,并具有良好的层次和深度。立体视属双眼单视的高级功能,是在同时视和融合功能的基础上发展的一种双眼视觉功能。

双眼视觉功能随着儿童年龄的增长和视力的提高而逐渐形成和完善(表1-2)。视觉发育的关键期10~12 岁前视觉神经系统仍具有很大的可塑性。

表1-2 双眼视觉功能的发育过程

2.视力发育

视力代表视觉的灵敏度及清晰度,与眼视网膜中心对视觉图像的敏锐程度和脑视觉中枢对图像的解析能力。视力发育涉及复杂的逐渐成熟过程。出生时视觉系统发育不成熟,视力大约为0.05。大脑接受来自双眼的同等清晰、聚焦的图像需要视觉通路发育良好。因此,正常的视觉发育环境和适宜的视觉刺激是正常视力发育的关键。儿童出生时的屈光为生理性远视状态。随着视觉发育远视程度逐渐减轻,逐渐正视化,视力也逐渐发育(表1-3)。3~5 岁儿童视力的正常值下限为0.5,>6 岁儿童视力等正常值下限为0.7。>7岁儿童的视力尚处于发育阶段,应监测儿童视力发育的进程。

表1-3 儿童视力发育参考值

续表

(二)视觉发育里程碑

婴儿学习看的过程关键是健康的眼睛和良好的视力,如婴儿有眼和视力问题可导致发育迟缓。儿童的视觉发育过程表现有年龄特征的行为表现,如里程碑指示儿童视觉发育达到应有的年龄水平。但并不是每个儿童的视觉发展里程碑都相同。婴儿视觉发育有5 个主要的里程碑(表1-4)。

表1-4 婴儿视觉发育5 个主要的里程碑

(三)听觉发育

听觉的适宜刺激是声波,声波引起外耳鼓膜震动,震动刺激传至内耳的耳蜗,再通过听神经将刺激传入大脑产生听觉。婴幼儿的听觉器官在出生时已基本发育成熟,但它与大脑皮质的纤维联系还很少,需要很长的时间发育才能达到成年人的听觉能力。

新生儿娩出时因外耳道残留羊水,听觉不灵敏,大约1 周羊水完全排出后,听觉就有了明显的改善。在适宜的环境刺激下,儿童的听觉能力随年龄的增长而提高,能辨别声音来源和逐渐区分语音,表现出各种年龄特征的听觉行为,通过观察行为表现也可以来判断其听觉发育(表1-5)。听感知发育和儿童的语言发育直接相关,儿童语言发育情况可帮助判断听觉发育水平。听力障碍如果不能在语言发育的关键期内(6 个月内)或之前得到诊断和干预,则可因聋致哑。

表1-5 儿童听觉发育里程碑

续表

(四)嗅觉发育

1.嗅觉形成

嗅觉的适宜刺激是气味,鼻腔上部黏膜中的嗅细胞遇到挥发性有气味的气体产生神经冲动,沿嗅神经传到海马回、沟回产生嗅觉。

2.嗅觉发育

(1)胎儿:

胎儿期嗅觉已发育,胎儿8 周龄时形成初级嗅觉受体,24 周龄已具有功能。

(2)新生儿:

出生时嗅觉发育已比较成熟,对气味的特殊表现与母亲相关,能闻出母亲乳汁的气味寻找乳房。婴儿已有嗅觉记忆,提示婴儿嗅觉的喜爱和厌恶受到经验的影响,发育中可辨别喜欢与不喜欢的气味。对刺激性小的气味没有反应或反应弱,但对强烈的气味则表现出不愉快的情绪。如3~4 月龄的婴儿已能区别愉快和不愉快的气味,母亲吃挥发性的食物如大蒜,这种气味可通过母乳转移,婴儿闻到后可以影响其饮食的行为。

(3)婴儿:

7~8 月龄嗅觉开始逐渐灵敏,能分辨出芳香的气味。

(4)幼儿:

2 岁左右已能很好地辨别各种气味。

(五)味觉的发育

1.味觉形成

味觉是食物刺激舌、腭、咽、会厌和食管的味觉受体产生的信号发送给大脑产生的感觉。主要由咸、甜、苦、酸、鲜组成。味觉的感受器官是位于舌面上的味蕾,不同部位的味蕾感觉不同的味觉,舌尖对甜的敏感,舌两侧前半部对咸味敏感,后半部对酸味敏感,近舌根部对苦味敏感。

2.味觉发育

羊水和乳汁对胎儿、婴儿的味觉有引导作用。胎儿在宫内和婴儿哺乳期接触羊水和乳汁,将母亲食物的味道传输到婴儿的感受器,对以后接受食物有特殊作用,可能让婴儿更易接受新的味道。

(1)胎儿:

胎儿在宫内吞咽羊水,受羊水中各种物质的刺激,羊水是胎儿的第一个味觉体验,孕期羊水是将孕母的饮食味道传递给胎儿的载体,母亲孕期的饮食通过影响羊水的味道来影响婴儿的味觉发育。7~8 周龄胎儿形成味觉细胞,13~15 周龄味觉受体成熟,17 周龄后具有功能。胎儿6 月龄时已将感觉信息传到中枢神经系统,可对不同的味道的物质刺激产生反应。

(2)新生儿、婴儿:

新生儿的味觉已发育成熟,对不同的味道产生不同反应,出生后的不同饮食情况亦会使母乳具有不同的味道,婴儿的这些早期味觉经历(如羊水、母乳)让婴儿在断奶期更容易接受新的味道。因此母乳喂养的婴幼儿更容易接受新的食物。

3.味觉发育里程碑

(1)味觉敏感期:

婴儿早期容易接受味道特殊的蛋白质水解配方,而4~7 月龄左右婴儿接受蛋白质水解配方的能力很快下降,提示存在味觉敏感期,但若婴儿生后即一直用蛋白质水解配方喂养,不发生接受能力下降,提示婴儿有一种早期的味觉适应行为。逐渐增加新食物的量亦逐渐改变婴儿早期的味觉习惯。2~7 月龄为婴幼儿味觉敏感时期,此期婴儿对食物味道的任何变化都会出现非常敏锐的反应。决定早期接触味觉的范围是主要的,敏感发育期接触味觉范围与建立持久的偏爱有关。

(2)味觉发育里程碑:

出生时婴儿不喜欢苦味或酸味的反应是基本的、与生俱来的、不可改变的反应。对咸味的偏爱有年龄的差别,4~5 月龄左右婴儿表现对纯盐水的偏爱,18月龄时表现明显拒绝纯盐水而偏爱有咸味的汤。不同月龄对咸味的不同偏爱,与婴儿期的味觉神经的成熟度有关。婴儿4 月龄左右表现对咸味的喜爱多数不经学习的,1 岁以后对咸味则有明显的差别。

4.味觉发育的生理意义

味觉与进食营养食物有关,婴儿接受的食物味道与营养物并存,摄入食物有味觉学习过程,并可调节食物的选择或摄入的量。人们选择能量密度高和刺激性强的味道,在食物偏爱的发育中起着重要的作用。人的味觉在进食高脂肪和高碳酸水化合物食物中得到满足,感到愉快。如人的味觉能量暗示关闭则判断摄入能力产生困难,可能导致肥胖发生的原因之一。

味觉损害包括无味觉、味觉下降和味觉破坏。味觉和嗅觉改变可由营养不良、疾病、药物、手术干扰、环境接触、年龄增长等所致。

5.嗅觉与味觉的关系

嗅觉与味觉相互协调,因嗅觉与味觉的信号在额眶部皮质邻近部分交流,使得嗅觉与味觉信号汇聚,产生嗅觉和味觉混淆。嗅觉包括许多不同特点的感觉,位于鼻腔嗅觉系统的受体不仅接受鼻吸入的刺激,还可以接受婴儿吸吮时或儿童成人吞咽时食物和饮料中化学成分经咽部从鼻后进入刺激鼻的嗅觉受体,产生主要味觉的感受。嗅觉的正常发展有助于儿童形成良好的饮食习惯,摄取均衡营养。

(六)触觉的发育

1.触觉形成

触觉具有识别和防御两种功能。人体所有的感觉反应包括至少11 种不同的感觉,如冷、热、光滑、粗糙、压力、挠痒、瘙痒、痛、震动、触摸等。其中最主要的是4 个受体机械性敏感受体、温度受体、疼痛受体、本体受体。感受器位于皮下毛囊神经末梢和触觉小体,形成人体分布最广、最复杂的庞大的躯体感觉系统。于皮肤与黏膜交界处触觉器官分布最丰富,触压觉感受器在鼻、口唇、指尖分布密度最高。

2.触觉发育

胎儿期触觉已开始发育,14 周龄时全身都已有触觉,26 周龄疼痛的神经通路完全发育,对疼痛触觉有反应;新生儿全身皮肤的神经细胞能接收触觉信息,触觉高度敏感,尤其是眼、前额、口周、手掌、足底等部位,大腿、前臂、躯干等皮肤较差。婴儿早期,口周的神经末梢多于指尖,口腔最敏感的器官——舌,探测物品的灵敏度最高,所以6个月之内的婴儿会更多地利用嘴来感觉周围环境,之后随着手部精细动作的发展,用嘴来感觉周围环境的频率逐渐降低。

(七)知觉的发育

知觉的发育与视、听、触等感觉的发育密切相关。随着儿童的动作和活动特别是随意行走的发展,各种复杂的知觉也初步发展起来,主要有空间知觉和时间知觉。

1.空间知觉

指人对物体距离、形状、大小、方位等空间特性的认识,包括形状知觉、大小知觉、深度知觉、距离知觉和空间定向。儿童在2~3 岁时已出现最初的空间知觉。如能辨别两个物体之间的远近关系。空间知觉对阅读和书写有重要的作用,初入学的儿童经常会有“b”和“d”、“p”和“q”、“6”和“9”不分的情况,正常儿童9 岁后就不会再常有这些错误。

(1)形状知觉:

在幼儿期发展很快,一般3 岁已能辨别圆形、方形和三角形,4~5 岁时能辨别椭圆形、菱形、五角形等。

(2)方位知觉:

3 岁开始已能辨别上、下,4 岁儿童能辨别前、后,5~7 岁儿童可以辨别以自身为中心的左、右,7~9 岁儿童能初步掌握左、右方位的相对性,能辨别他人的左、右,但在辨别两个物体的左右关系时还常有错误,9~11 岁儿童能较灵活地、概括地掌握左右概念。

2.时间知觉

指的是对事物在时间属性上的知觉,是对客观事件的延续性和顺序性的反映,表示时间的词往往具有相对性。时间知觉发展较空间知觉要晚,2~3 岁虽知道“现在”和“等一会儿”“马上”和“很久”等的区别,但这种时间知觉还是很不准确的,表现在乱用“今天”“明天”“后天”,分明是很久以前的事也会说成“明天”和“刚才”。4~5岁时开始有时间概念,能辨别今天、明天、昨天、早上、晚上。5~6 岁时可辨别前天、后天、大后天,开始掌握一周内的时间顺序、一年内的四个季节、相对时间的观念。7 岁儿童开始学习利用时间标尺(如钟),能区分时间和空间的关系,并掌握了相对性的时间概念,如明天早晨、昨天晚上。8 岁儿童已能主动使用时间标尺,时间知觉的准确性和稳定性逐渐接近成人。

3.观察

一种有目的、有计划的比较持久的知觉过程,是知觉的高级形态。观察力的发展无目的观察转为有目的观察,观察的时间逐渐延长。先观察事物表面的、明显的、大的部分,然后才观察到隐蔽的、细微的部分,逐渐能从整体观察事物内在的联系。从小逐渐培养儿童的观察能力,对儿童认识客观世界有重要意义。