嬰幼兒腦的代償能力

爲什麼早期教育能有效地防治窒息兒、早產兒的智力低下呢？這是因爲未成熟腦的可塑性最強，代償能力最好。中樞神經系統有非常複雜和完整的功能，所以，小兒出生前和出生後早期，它的發育有預定的程序和特殊的安排。然而，中樞神經系統在發育過程中完全不是固定不變的。

爲什麼早期教育能有效地防治窒息兒、早產兒的智力低下呢？這是因爲未成熟腦的可塑性最強，代償能力最好。中樞神經系統有非常複雜和完整的功能，所以，小兒出生前和出生後早期，它的發育有預定的程序和特殊的安排。然而，中樞神經系統在發育過程中完全不是固定不變的。
　　我們前面曾經提到，神經細胞如同一棵小樹，它的樹突、軸突好比樹枝、樹根，開始神經細胞的樹突、軸突分枝很少，這些神經細胞的發育與小兒所處的環境能否接受到豐富的視、聽、觸覺等感知刺激有關，如同植物生長需要陽光和水一樣。如果早期給予教育，神經細胞會茁壯成長、根深葉茂起來，並使神經細胞之間的連接通路廣泛而完善。研究證明，在視覺豐富環境中養育的老鼠，它們的視覺大腦皮層發育好，比養育在視覺刺激貧乏的標準實驗籠子內的老鼠的視覺皮層更厚、更重。
　　神經系統早期的可塑性表現爲可變更性和代償性。可變更性是指某些細胞的特殊功能可以儘管變，例如視覺系統細胞移植到其他器官系統，視覺細胞改變它的功能和新的夥伴在一起而起新的作用，並表現很好，但移植時間要早。過了一定敏感期，移植細胞不但不會起新作用，而且會死亡。這裏有一個生動的例子說明神經細胞對經驗的敏感性是可改變的。28天日齡的小貓，在沒有特殊視覺經驗前，視覺皮層細胞對所有方向的視覺刺激均敏感，如果在生後早期視覺敏感期給它看垂直條紋1小時，這1小時的經驗可以改變視覺皮層細胞的敏感性，以後只能看清垂直方向的條紋，對橫的、斜的方向條紋不敏感了。這種訓練在生後早期效果最好，晚了，即使訓練時間長達33小時，其效果也不會超過早期訓練1小時。
　　代償性是指一些細胞能代替另一些細胞的功能，在神經細胞損傷或破壞以後可以得到功能的恢復。研究證明，只有在生長髮育早期，局部細胞缺失可由鄰近細胞所代償，但過了一定敏感期後，缺陷將成爲永久性的。如在發育早期腦受損傷，到成年時功能很少影響。作者曾見過兩個3歲左右的小兒，粗看起來，小兒智力和運動與正常同年齡小兒相差不多，但頭顱CT片上可見一側腦內有一個很大缺損透明區。追問病史，他們是在生後2～3個月以內顱內出血引起的腦損傷。如果這種情況發生在成年人，肯定會引起明顯的一側肢體癱瘓和其他腦功能問題。損傷成人大腦引起的特殊學習障礙常不能或完全不能代償，而嬰兒腦損傷常較少產生學習障礙，因爲嬰兒腦具有恢復功能。在動物妊娠早期，外科手術摘除其胎兒的一隻眼，隨後存活眼的視神經樹突數量會大大增加。嬰幼兒時期特別在早期，中樞神經系統受損傷後，仍可在功能上形成通路，神經細胞的軸突繞道和別的神經細胞樹突接通。有的神經細胞出現特殊的分叉，或產生特殊的神經細胞之間聯結物突觸，達到代償功能的目的。有一試驗，用胚胎腦組織移植到非人種動物獲得成功，並觀察到胎兒腦組織能增殖新的細胞，以新生的細胞重建中樞神經系統受損害的部分，或替代已經死亡的細胞。
　　左腦與右腦是人大腦的左右兩個大腦半球，中間有神經纖維聯結在一起。1981年加利福尼亞大學斯佩裏教授對左右腦功能不同的研究獲得諾貝爾獎。根據《右腦與創造》一書的說明，左腦是語言腦，掌管“說話”、“讀書”、“寫字”、“計算”、“組裝”和“分析”等邏輯性、理論性的事務；右腦則是音樂腦，掌管“音樂”、“美術”爲主的藝術、體育以及“立體感覺”、“模式”、“直感”、“信仰”等難以用語言表達的領域。
　　成年人當腦血管破裂或受到阻塞時，由於氧氣不足，就會使腦受到中風損傷。較多中風病人提供的證據表明，當病變在右腦半球，便引起身體左側的癱瘓，但卻保留了病人完整的語言功能。這些患者還能恰當地和他（她）人交談，合理地生活，但他們最嚴重的障礙是容易走失，難於記憶一些非言語的事物，以及有點兒情緒平淡。右側癱瘓的中風則是非常嚴重的，因爲這一類中風是由於左腦半球受損傷引起的，他們會產生語言能力的部分或完全喪失（失語症），這類中風病人的悲劇在於患者完全是有意識的，甚至能理解大部分正在說的話，然而他（她）卻不能用言語來表達自己的思想。成年人左右腦的分工已定型，左或右腦的損傷，不能由腦的另一半球來代償，因此，造成永久性的傷殘。
　　但是，有一個奇妙的病例，可用於說明嬰幼兒腦的巨大可塑性。有一患兒在5歲半時切除了左腦增球，卻發現在手術後21年，言語智商達到126分，他的操作智商分爲102（正常），仍有非言語的思維能力，他已大學畢業。證明任一大腦半球都能發展高級語言能力。
　　左腦真正承擔語言開始於5歲左右。5歲以前，損傷任一側大腦，還不至於造成語言能力的永久性喪失。但當腦成熟和高級語言能力發展後，左腦損傷永久性語言的趨勢會擴大，成年人損害左腦言語區後，很少有恢復正常的說話的希望。
　　人腦的組織一旦成熟，就不可能實現整個重組了，而兒童的腦實際上能在損傷部位周圍有效地實行改組，使腦功能得到良好的代償。
　　以上所述均說明嬰幼兒腦的可塑性強。如果對圍產期腦損傷進行早期干預，對促進恢復、防治傷殘可達到事半功倍的效果。