教育神經(jīng)科學(xué)視野下的有害壓力研究及教育對(duì)策*

周加仙 王臻璐

（1．華東師范大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院，上海200062；2．華東師范大學(xué)腦功能基因組學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200062）

教育神經(jīng)科學(xué)視野下的有害壓力研究及教育對(duì)策*

周加仙1王臻璐2

（1．華東師范大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院，上海200062；2．華東師范大學(xué)腦功能基因組學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200062）

兒童在成長(zhǎng)過(guò)程中必定會(huì)經(jīng)歷壓力，適當(dāng)?shù)膲毫τ欣趦和某砷L(zhǎng)，壓力過(guò)大會(huì)誘發(fā)機(jī)體的生理變化，導(dǎo)致機(jī)體壓力響應(yīng)系統(tǒng)過(guò)于敏感，體內(nèi)激素分泌紊亂，大腦發(fā)育也會(huì)受到一定的影響。從生物學(xué)角度理解兒童早期經(jīng)歷有害壓力對(duì)健康和認(rèn)知的影響，并通過(guò)照料者、兒童和教育法規(guī)三個(gè)角度來(lái)減輕或緩解有害壓力的影響顯得尤為重要。

兒童；有害壓力；生理變化；照料者；教育法規(guī)

教育神經(jīng)科學(xué)是將神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、教育學(xué)整合起來(lái)，研究人類教育現(xiàn)象及其一般規(guī)律的文理大跨度的新興交叉學(xué)科。教育神經(jīng)科學(xué)的研究對(duì)于人才的培養(yǎng)與國(guó)家綜合國(guó)力的增強(qiáng)具有重要的價(jià)值與意義，因此受到各國(guó)政府的高度重視。本文主要從教育神經(jīng)科學(xué)的視角，整合有害壓力的生理學(xué)研究、神經(jīng)科學(xué)研究、心理學(xué)研究，闡述早期有害壓力對(duì)兒童的生理、神經(jīng)與認(rèn)知方面造成的影響以及如何減少有害壓力和緩解有害壓力造成的影響。

兒童的健康成長(zhǎng)需要安全有愛(ài)的環(huán)境。在兒童的成長(zhǎng)過(guò)程中不可避免地會(huì)經(jīng)歷一些壓力，比如玩具的缺失、適應(yīng)新的環(huán)境、親人的離世、父母的離異或虐待等，這些都能夠刺激機(jī)體壓力響應(yīng)系統(tǒng)的激活，從而引起體內(nèi)激素分泌。適當(dāng)而溫和的壓力，不僅對(duì)兒童的成長(zhǎng)不會(huì)造成不利的影響，還能教會(huì)兒童處理和解決問(wèn)題的能力，有利于緩解以后所經(jīng)歷的壓力。而當(dāng)壓力過(guò)大或持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，例如長(zhǎng)期貧困、營(yíng)養(yǎng)不良、童年期的虐待、長(zhǎng)期需求的忽視、酗酒吸毒等，就會(huì)演變成有害壓力，影響兒童的身心健康。這種不利的影響可持續(xù)到成年期，而及時(shí)實(shí)施干預(yù)措施則可緩解或逆轉(zhuǎn)有害壓力對(duì)兒童造成的影響。

一、壓力的界定

在上世紀(jì)30年代，壓力假說(shuō)之父Hans Selye第一次提出了“壓力”（stress，在生物學(xué)中，stress又可表示應(yīng)激反應(yīng)或是應(yīng)激源）的概念。他認(rèn)為，壓力是指任何對(duì)身體有害的刺激所引起的一系列非特定性的反應(yīng)，壓力響應(yīng)則是動(dòng)物或人體為維持生理穩(wěn)定或內(nèi)穩(wěn)態(tài)所表現(xiàn)出的短期或長(zhǎng)期的努力。Cannon在1926年運(yùn)用壓力來(lái)指代擾亂內(nèi)穩(wěn)態(tài)的外部因素（Keil，2001）。J．M．Koolhaas等人在2011年對(duì)壓力的概念重新進(jìn)行了界定。他們認(rèn)為，壓力來(lái)自于超過(guò)生物體自監(jiān)管的環(huán)境，具有無(wú)預(yù)期響應(yīng)（不可預(yù)測(cè)性，unpredictable）或者降低神經(jīng)內(nèi)分泌的恢復(fù)反應(yīng)（不可控性，uncontrollable）的特征（Koolhaas et al．，2011）。雖然不同學(xué)者對(duì)于壓力有不同的見(jiàn)解，綜合這些觀點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，壓力總是與生物體的內(nèi)穩(wěn)態(tài)相關(guān)。來(lái)自內(nèi)部及外部的刺激，均會(huì)對(duì)生物體的內(nèi)穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生影響。長(zhǎng)期的生物進(jìn)化使生物體在一定條件內(nèi)能通過(guò)體液及神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)，但當(dāng)外部刺激超過(guò)生物自我調(diào)節(jié)能力時(shí)，就會(huì)擾亂內(nèi)穩(wěn)態(tài)，從而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生一定的影響。本文所討論的壓力即指能引起機(jī)體產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)的來(lái)自內(nèi)部或外部的一系列刺激。

美國(guó)國(guó)家兒童發(fā)展科學(xué)委員會(huì)（2005）根據(jù)壓力產(chǎn)生的具體影響將其分為三種：積極壓力（positive stress）、可忍受壓力（tolerable stress）和有害壓力（toxic stress）（Center on the Developing Child at Harvard University，2011）。

積極壓力是指溫和的、短期的壓力反應(yīng)，可導(dǎo)致心跳的短暫增加和體內(nèi)壓力激素的輕微改變，該壓力包括童年伙伴的沖突、面對(duì)陌生的環(huán)境、應(yīng)對(duì)挫折的挑戰(zhàn)等，這是正常生活的一部分。父母及照料者的關(guān)心與照顧能幫助兒童克服這種壓力并從中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。積極壓力體驗(yàn)是其以后健康成長(zhǎng)中不可缺少的一部分，可以促進(jìn)適應(yīng)性反應(yīng)的穩(wěn)定，獲得支持性關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)。這種適應(yīng)性反應(yīng)可以將壓力反應(yīng)系統(tǒng)恢復(fù)到正常水平。積極壓力是兒童健康發(fā)展所必須具有的體驗(yàn)。

可忍受的壓力相對(duì)于積極壓力更劇烈，包括，親人的死亡、嚴(yán)重疾病、父母離婚、無(wú)家可歸、自然災(zāi)害、社區(qū)暴力、重大交通事故的發(fā)生等。這種壓力能短期影響腦的結(jié)構(gòu)，如皮質(zhì)醇的釋放所引起的海馬區(qū)神經(jīng)回路的損壞。如果兒童在成人所創(chuàng)造的安全環(huán)境中經(jīng)歷可忍受壓力，并得到了成人的鼓勵(lì)和支持，那么這種壓力將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極壓力；相反，如果兒童在經(jīng)歷可忍受壓力時(shí)，缺少成人的關(guān)心與鼓勵(lì)，則會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛泻毫Γ瑥亩鴮?duì)其成長(zhǎng)和身心發(fā)展造成不利的影響?？扇淌艿膲毫梢栽诔扇说闹С窒禄謴?fù)身體的應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)，回復(fù)到正常水平，因而可以預(yù)防可能會(huì)引起的神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙。

有害壓力是指強(qiáng)烈而頻繁的或者是長(zhǎng)期的身體壓力響應(yīng)系統(tǒng)的激活。當(dāng)兒童經(jīng)歷一些慢性的、自身無(wú)法控制的壓力，或者沒(méi)有成人的支持和關(guān)心時(shí)，這種壓力往往會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛泻毫?。如長(zhǎng)期的極度貧窮、極度恐懼、周期性身體或精神虐待、家庭暴力、母親嚴(yán)重的抑郁癥、父母吸毒等都屬于有害壓力。因此，有害壓力的特征是指缺乏成人穩(wěn)定而支持性的保護(hù)，損害腦的結(jié)構(gòu)與功能，對(duì)其他器官產(chǎn)生不良的影響，導(dǎo)致應(yīng)激管理系統(tǒng)形成持續(xù)終身的低反應(yīng)閾限，從而增加了與應(yīng)激有關(guān)的疾病或者障礙以及認(rèn)知損傷的危險(xiǎn)，這種狀況一直持續(xù)到成年。

這三種分類是指應(yīng)激反應(yīng)的生理表現(xiàn)，而不是具體的應(yīng)激本身。雖然，這種分類的生物學(xué)機(jī)制還有待于實(shí)驗(yàn)研究的進(jìn)一步證實(shí)，但是這一分類的概念框架是基于已經(jīng)牢固確立的科學(xué)原則，有助于教育政策制定者了解負(fù)面的生物影響及其對(duì)健康與發(fā)展的影響，進(jìn)而根據(jù)生物學(xué)的科學(xué)證據(jù)來(lái)制定切實(shí)可行的教育政策。

二、壓力響應(yīng)的主要生物學(xué)機(jī)制

壓力會(huì)引起機(jī)體產(chǎn)生一系列的應(yīng)激反應(yīng)，以對(duì)抗或抵消這種壓力。應(yīng)激反應(yīng)是指機(jī)體突然受到強(qiáng)烈有害刺激時(shí)所引起的一系列全身性反應(yīng)，包括心跳加快、血壓升高、體內(nèi)激素水平的上升等。在這些反應(yīng)中，下丘腦-腦垂體-腎上腺素軸（Hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPA axis）起到非常重要的作用。一般而言，急性應(yīng)激可激活HPA軸，但慢性應(yīng)激對(duì)HPA軸有抑制作用。

HPA軸主要包括下丘腦室旁核、垂體前葉、腎上腺皮質(zhì)三大部分，這些部分會(huì)分泌多種激素。當(dāng)機(jī)體受到外界刺激時(shí)，下丘腦接收信號(hào)并分泌抗利尿激素（Antidiuretic Hormone，ADH）和促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（corticotropin-releasing hormone，CRH）。這兩種激素可刺激垂體前葉釋放促腎上腺激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH），促腎上腺激素又可作用于腎上腺皮質(zhì)合成糖皮質(zhì)激素（糖皮質(zhì)激素主要是皮質(zhì)醇，其次是皮質(zhì)酮）。心理性應(yīng)激與運(yùn)動(dòng)性應(yīng)激反應(yīng)都對(duì)HPA軸產(chǎn)生影響，會(huì)改變促腎上腺皮質(zhì)激素和皮質(zhì)醇的水平。HPA軸的激活或抑制主要與心理性應(yīng)激或運(yùn)動(dòng)性應(yīng)激的時(shí)間和強(qiáng)度有關(guān)。生物體受到緊張刺激持續(xù)超過(guò)十五分鐘后，糖皮質(zhì)激素合成明顯增加，在血液中的濃度升高，造成身體的一些警戒反應(yīng)，如提升血糖濃度、增加心跳速率、暫時(shí)減弱免疫系統(tǒng)等，幫助生物體隨時(shí)應(yīng)付潛在的危險(xiǎn)。糖皮質(zhì)激素升高會(huì)引起全身性反應(yīng)，可調(diào)節(jié)糖、蛋白質(zhì)、脂肪的合成代謝。例如，當(dāng)動(dòng)物面對(duì)危險(xiǎn)時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)HPA軸調(diào)節(jié)，這時(shí)糖皮質(zhì)激素的釋放可使葡萄糖離開(kāi)消化系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)而到達(dá)身體最需要的器官——心臟和大腦，便于動(dòng)物逃離這個(gè)危險(xiǎn)環(huán)境。但是長(zhǎng)時(shí)間高濃度的糖皮質(zhì)激素可能對(duì)機(jī)體造成一定程度的傷害，如免疫力下降、感染病原體、下丘腦萎縮，使人或動(dòng)物處于一種極度緊張、焦慮的狀態(tài)，結(jié)果反而減弱了生物體正確應(yīng)對(duì)緊張刺激的能力。HPA軸在體內(nèi)的調(diào)節(jié)屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，即釋放的糖皮質(zhì)激素足以起作用，并且壓力源不再出現(xiàn)時(shí)，血液中的糖皮質(zhì)激素就會(huì)作用于腦下垂體和下丘腦，抑制其活動(dòng)。這是調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的正常生理反應(yīng)，但當(dāng)該系統(tǒng)反應(yīng)不足以克服外界刺激和/或機(jī)體長(zhǎng)期暴露于危險(xiǎn)環(huán)境中時(shí)，將對(duì)身體和腦產(chǎn)生嚴(yán)重的損害。

皮質(zhì)醇作為壓力響應(yīng)中最主要的釋放激素，其含量通?？勺鳛闄C(jī)體所受壓力程度的判斷。但由于HPA軸中激素分泌具有晝夜性，因此，通常將皮質(zhì)醇與其拮抗劑脫氫表雄酮（Dehydroepiandrosterone，DHEA）作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。然而，對(duì)于采集體內(nèi)哪部分樣品檢測(cè)更具有準(zhǔn)確性及有害壓力的判定標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題仍有待研究。

三、有害壓力對(duì)兒童的影響

人腦的發(fā)育既受基因的調(diào)控，同時(shí)又受環(huán)境的調(diào)節(jié)及影響，發(fā)育中的腦具有可塑性。人腦中不同的腦區(qū)發(fā)育成熟的時(shí)間不同，因此，在不同時(shí)期經(jīng)歷有害壓力對(duì)機(jī)體所產(chǎn)生的具體影響也會(huì)有所不同。嬰幼兒的腦正處于快速發(fā)育中，腦中很多突觸聯(lián)結(jié)及神經(jīng)回路尚未成熟，對(duì)外界的刺激較敏感，也更容易受到損傷，而且這種損傷可能是終身性的。經(jīng)歷過(guò)有害壓力的兒童其成年后更易患心血管疾病、糖尿病、癌癥、哮喘、容易焦慮（Heim et al．，2009；Kozyrskyj et al．，2008；Schury＆Kolassa，2012）。另有研究表明，兒童早期經(jīng)歷有害壓力可對(duì)神經(jīng)回路產(chǎn)生終身性的影響（Center on the Developing Child at Harvard University，2010），從而影響其成年后的情感、認(rèn)知及健康。因此，人的健康發(fā)展和許多疾病的原因可以在早年生活甚至出生前階段基因與環(huán)境交互作用所形成的生物性“記憶”中找到（Barker，Osmond，F(xiàn)orsén，Kajantie＆Eriksson，2005；Davis＆Sandman，2010），可能體現(xiàn)在發(fā)展中的腦神經(jīng)回路以及生理系統(tǒng)中，表明表觀遺傳的修飾作用。這些生理系統(tǒng)影響了多種生物功能，如壓力管理、免疫反應(yīng)、新陳代謝以及神經(jīng)內(nèi)分泌的調(diào)節(jié)、心血管的整合功能等。進(jìn)化生物學(xué)假設(shè)，不成熟的有機(jī)體通過(guò)“辨別”主要環(huán)境的特征來(lái)形成適應(yīng)其所處環(huán)境的能力。如果早期經(jīng)驗(yàn)是教養(yǎng)性的、穩(wěn)定的以及可預(yù)期的，那么就可以促進(jìn)腦的健康發(fā)展以及其他器官調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展；而如果早期經(jīng)驗(yàn)是威脅性的、不確定的、忽視的或者受到虐待的，那么，應(yīng)激管理系統(tǒng)就會(huì)過(guò)分活躍，其結(jié)果是干擾正在發(fā)展的神經(jīng)回路以及建立應(yīng)激反應(yīng)激活的暫時(shí)聯(lián)結(jié)，使得機(jī)體更容易得慢性疾病。闡明其確切的性質(zhì)以及調(diào)節(jié)這些效應(yīng)的因果機(jī)制，還需要做更進(jìn)一步的研究。最近有關(guān)受虐待的兒童或者在孤兒院遭受慢性忽視的兒童的研究證據(jù)有力地支持這樣一種結(jié)論，即早期生活中的負(fù)面影響會(huì)導(dǎo)致生理反應(yīng)，以損害長(zhǎng)期的適應(yīng)能力以及生理與心理健康為代價(jià)，來(lái)應(yīng)對(duì)暫時(shí)的生存目的（Drury et al．，2011；Needham，F(xiàn)ernandez，Lin，Epel＆Blackburn，2012）。出生時(shí)體重低、在母親的子宮缺乏營(yíng)養(yǎng)等出生以前受到不良影響的兒童，在出生以后更容易患代謝綜合癥、肥胖、高血壓、心血管疾病。

（一）兒童早期經(jīng)歷有害壓力對(duì)生理的影響

1．對(duì)基因的影響

同卵雙胞胎具有高度相似的DNA信息，但他/她們往往表現(xiàn)出一些不同的體貌特征，具有不同的習(xí)慣等。這是基因與環(huán)境相互作用的結(jié)果。在生活中，由于兩人經(jīng)歷了不同的事件，導(dǎo)致基因選擇性表達(dá)，同時(shí)基因的修飾（DNA的甲基化、組蛋白的修飾、微小RNA的干擾等）也發(fā)生變化。其中DNA甲基化是DNA修飾中最常見(jiàn)的形式。不同的甲基化修飾會(huì)影響基因開(kāi)啟與否，這可能使基因異常表達(dá)，并導(dǎo)致一系列的疾病。

早期生活壓力也會(huì)對(duì)基因產(chǎn)生一定的影響，這些影響可能會(huì)伴隨終生。研究表明，在胎兒期及嬰兒期對(duì)基因造成的影響可明顯影響以后的神經(jīng)回路（Center on the Developing Child at Harvard University，2010）。Spengler等人將小鼠在生命早期頻繁地與母親分離（這是給嚙齒類動(dòng)物制造壓力的經(jīng)典模型），一年之后，他們?cè)谛∈篌w內(nèi)發(fā)現(xiàn)了不正常的基因修飾，從而使得下丘腦室旁核神經(jīng)元中精氨酸加壓素（Arginine vasopressin，AVP）水平升高（Murgatroyd et al．，2009），該激素的持久升高會(huì)影響HPA軸激素的釋放并影響其敏感性。這提示，早期生活壓力能對(duì)腦中基因調(diào)控產(chǎn)生持久的變化。

早期受到虐待會(huì)改變下丘腦-腦垂腺-腎上腺軸對(duì)壓力的反應(yīng)。以大鼠為對(duì)象的實(shí)驗(yàn)中，被母親忽略的大鼠應(yīng)激反應(yīng)的激素系統(tǒng)和正常老鼠不同，這個(gè)激素系統(tǒng)就是下丘腦-腦垂腺-腎上腺軸的回饋控制系統(tǒng)，在受虐動(dòng)物的神經(jīng)細(xì)胞中，負(fù)責(zé)制造糖皮質(zhì)激素受體的基因受到影響（Weaver，2007；Weaver et al．，2004；Weaver et al．，2007）。在正常的人和動(dòng)物體內(nèi)，這種受體可以抑制HPA反應(yīng)，但是在受虐動(dòng)物體內(nèi)卻不能正常運(yùn)作，使得這些動(dòng)物長(zhǎng)期生活在較高的壓力之下。與這一研究一致，神經(jīng)生理學(xué)家Michael Meaney和同事的研究表明（McGowan et al．，2009），受虐兒童不僅容易產(chǎn)生情緒困擾的問(wèn)題，而且還會(huì)造成腦的永久性改變。經(jīng)歷過(guò)受虐事件的兒童，即使在幾十年之后，其腦中與應(yīng)激調(diào)控有關(guān)的基因仍然會(huì)受到影響。他們研究了三組死亡成人的腦部構(gòu)造：第一組樣本的幼年時(shí)期曾有受虐經(jīng)驗(yàn)，而且曾經(jīng)試圖自殺；第二組樣本曾經(jīng)自殺過(guò)，但沒(méi)有受虐背景；第三組是因其他原因猝死，且沒(méi)有受虐經(jīng)驗(yàn)。研究人員從樣本的下丘腦細(xì)胞抽取DNA，檢測(cè)糖皮質(zhì)素受體的基因表達(dá)，他們發(fā)現(xiàn)，受虐者與上述受虐大鼠一樣，在這個(gè)基因的啟動(dòng)子區(qū)域高度甲基化，使得個(gè)體無(wú)法表現(xiàn)正常的應(yīng)激反應(yīng)，而其他兩個(gè)對(duì)照組樣本的基因，則沒(méi)有這樣的情況。還有研究表明，在兒童期經(jīng)歷過(guò)虐待的兒童所產(chǎn)生的生物學(xué)印記可能會(huì)傳遞到下一代，被稱為兒童期虐待后遺癥（Schury＆Kolassa，2012）。這可能使得有害壓力對(duì)人類的發(fā)展造成更深遠(yuǎn)的影響。

Eldon Emberly等人測(cè)量了人類白細(xì)胞DNA甲基化，發(fā)現(xiàn)童年期經(jīng)歷過(guò)貧困的人與未經(jīng)歷過(guò)貧困的人，即使在成年之后具有相同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位，他們的DNA甲基化程度不同（Lam et al．，2012）。這也提示了早期生活經(jīng)歷會(huì)在DNA中留下印記。在生物體內(nèi)所產(chǎn)生的DNA修飾若長(zhǎng)期存在就可能遺傳到下一代。

2．對(duì)細(xì)胞衰老的影響

端粒是真核細(xì)胞中染色體末端的一小段DNA與蛋白質(zhì)的復(fù)合體。端粒DNA由一段重復(fù)的DNA序列（人體中為TTAGG）構(gòu)成，其長(zhǎng)度隨物種變化而改變。細(xì)胞分裂會(huì)損耗一小段端粒DNA，當(dāng)端粒DNA長(zhǎng)度減少到一個(gè)臨界值時(shí)，細(xì)胞不再進(jìn)行分裂，即端粒長(zhǎng)度與細(xì)胞老化相對(duì)應(yīng)。端粒酶又具有保護(hù)端粒的作用，所以通常將端粒的長(zhǎng)度與端粒酶的活性作為細(xì)胞衰老的標(biāo)記。

生長(zhǎng)在孤兒院與生長(zhǎng)在家庭中的兒童相比，更缺乏成年人的關(guān)心，其要求更容易受到忽視，缺少成年人的援助。在這種環(huán)境下的兒童更容易經(jīng)歷有害壓力。來(lái)自羅馬尼亞孤兒院的長(zhǎng)期研究表明，在公共機(jī)構(gòu)（例孤兒院）成長(zhǎng)的6～10歲的兒童DNA樣本中的端粒長(zhǎng)度比在家庭中成長(zhǎng)的孤兒要短（Drury et al．，2011）。與父母學(xué)歷低的孩子相比，父母學(xué)歷高的7～13歲兒童的白細(xì)胞端粒也更長(zhǎng)，高收入家庭中成長(zhǎng)的兒童端粒比低收入家庭中成長(zhǎng)的兒童端粒更長(zhǎng)（Needham，F(xiàn)ernandez，Lin，Epel＆Blackburn，2012）。也有研究表明，在嚴(yán)重及慢性壓力下，免疫細(xì)胞數(shù)目增多，免疫細(xì)胞分裂的速率也開(kāi)始增加，而較高的細(xì)胞分裂速率將導(dǎo)致端粒缺失的加快（Schury＆Kolassa，2012）。兒童期常被忽視或兒童期遭受不良經(jīng)歷，如父母離婚或死亡，其成年期DNA的長(zhǎng)度縮短，進(jìn)而影響到健康。與正常環(huán)境下成長(zhǎng)的兒童相比，他們有640對(duì)堿基對(duì)不同（Glaser et al．，2010）。童年期遭受不良經(jīng)歷會(huì)對(duì)兒童的端粒長(zhǎng)度產(chǎn)生一定的影響，從而影響細(xì)胞的衰老，并且這種影響會(huì)持續(xù)到成年期。

3．對(duì)免疫系統(tǒng)的影響

免疫是生物體抵抗外界病菌、保護(hù)機(jī)體的一種能力。免疫缺陷會(huì)引起一系列的疾病，輕則機(jī)體易被病菌感染導(dǎo)致頻繁生病，重則可導(dǎo)致死亡。

壓力響應(yīng)所釋放的皮質(zhì)醇可幫助機(jī)體緩解壓力，而皮質(zhì)醇的長(zhǎng)時(shí)間釋放不僅會(huì)影響壓力響應(yīng)系統(tǒng)的敏感性，同時(shí)也會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生一定的危害。皮質(zhì)醇可抑制白細(xì)胞介素2（Interleukin-2，IL-2）對(duì)白細(xì)胞介素1（Interleukin-1，IL-1）的反應(yīng)，從而抑制T細(xì)胞的增殖（Lam et al．，2012）。T細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中重要的組成成分，它不僅可以直接作用于靶細(xì)胞，同時(shí)還可以輔助B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，T細(xì)胞增殖受到抑制即可減弱免疫系統(tǒng)對(duì)病菌的響應(yīng)，從而使機(jī)體更容易患病。有研究表明，早期貧困會(huì)影響DNA的甲基化，這種變化在其成年后依舊存在（Lam et al．，2012）。DNA甲基化程度與成年人壓力激素釋放量相關(guān)，甲基化模式能預(yù)測(cè)一個(gè)人在外來(lái)生活中的免疫反應(yīng)，這就提示了早期壓力可能在生命中后期疾病響應(yīng)起一定影響。早期經(jīng)歷過(guò)虐待的兒童成年后患心血管疾病、癌癥、糖尿病的概率也會(huì)相應(yīng)地增加（Anda，Tietjen，Schulman，F(xiàn)elitti＆Croft，2010；Brown et al．，2009；）。這除了是因?yàn)閴毫τ绊懨庖呦到y(tǒng)外，還可能是經(jīng)歷過(guò)早期虐待或有害壓力的兒童更有可能養(yǎng)成不良的生活習(xí)慣，如酗酒、抽煙、失眠等，這就使得他們成年后更容易患一些疾病。

（二）兒童早期經(jīng)歷有害壓力對(duì)認(rèn)知的影響

認(rèn)知是腦的一系列活動(dòng)，包括注意、學(xué)習(xí)與記憶、推理、決策等。腦中功能的執(zhí)行往往是不同腦區(qū)之間相互關(guān)聯(lián)的過(guò)程。但各個(gè)區(qū)域均有其所負(fù)責(zé)的主要功能。前額葉皮層（prefrontal cortex，PFC）與情緒調(diào)節(jié)及高級(jí)認(rèn)知功能（如推理、決策、任務(wù)執(zhí)行等）相關(guān)，是大腦中發(fā)育成熟最晚的結(jié)構(gòu)，通常到青春期后才逐漸發(fā)育成熟，該皮層在人類中尤為發(fā)達(dá)。海馬與學(xué)習(xí)記憶密切相關(guān)，特別是記憶的加工。歷史上與記憶研究密切相關(guān)的例子是H．M，他因?yàn)榘d癇被切除雙側(cè)海馬體，之后癲癇治愈了但卻無(wú)法形成新的長(zhǎng)時(shí)程記憶，記憶的時(shí)間只能維持短短的十幾分鐘，但對(duì)其童年時(shí)形成的記憶卻沒(méi)有損傷。這個(gè)案例說(shuō)明，海馬與記憶的編碼密切相關(guān)，而記憶編碼后其最終儲(chǔ)存的位置并不在海馬區(qū)。杏仁核除了與情緒調(diào)節(jié)密切相關(guān)外，其基底外側(cè)部對(duì)記憶的鞏固和整合也非常重要（Murgatroyd et al．，2009）。

1．動(dòng)物研究中早期經(jīng)歷對(duì)大腦結(jié)構(gòu)與認(rèn)知的影響

動(dòng)物行為神經(jīng)科學(xué)的研究表明，前額葉皮層對(duì)過(guò)度壓力非常敏感，慢性恐懼對(duì)其正在發(fā)育的前額葉皮層的結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生不利的影響（Center on the Developing Child at Harvard University，2010），這可能導(dǎo)致其前額葉皮層神經(jīng)元之間聯(lián)系減弱甚至紊亂，影響其成年后的認(rèn)知功能。小鼠幼年期經(jīng)歷慢性有害壓力（長(zhǎng)期母愛(ài)剝奪），成年后焦慮樣行為增加，海馬神經(jīng)元中突觸聯(lián)結(jié)和樹突棘長(zhǎng)度減少，表現(xiàn)出較差的學(xué)習(xí)與記憶能力（Eiland＆McEwen，2012；Hedges＆Woon，2011）。海馬的神經(jīng)擴(kuò)散會(huì)一直持續(xù)到成年期，但也有許多研究表明，海馬的面積與早期有害壓力無(wú)關(guān)（Bellis et al．，2002；Carrion et al．，2001；Woon，Sood＆Hedges，2010）。而當(dāng)松鼠猴暴露于溫和的壓力時(shí)則表現(xiàn)出更好的認(rèn)知能力（Hedges＆Woon，2011）。這也提示了積極的壓力能促進(jìn)個(gè)體的發(fā)展，而有害壓力則會(huì)造成有害的影響。

2．人類研究中早期經(jīng)歷對(duì)腦結(jié)構(gòu)與認(rèn)知的影響

產(chǎn)前經(jīng)受過(guò)壓力的嬰兒在其八個(gè)月時(shí)表現(xiàn)出注意力調(diào)節(jié)障礙，但這種損傷是否會(huì)持續(xù)到童年期、青年期甚至是成年還未知（Hedges＆Woon，2011）。但一項(xiàng)對(duì)成年人的靜息態(tài)功能研究表明，在兒童期經(jīng)歷了情感虐待的兒童長(zhǎng)大后其右側(cè)杏仁核和兩側(cè)楔前葉間、左腦到海馬核間存在異常聯(lián)結(jié)（Van DerWerff et al．，2012）。這些區(qū)域與情景記憶編碼和信息檢索有關(guān)，這提示我們，兒童期的早期經(jīng)歷會(huì)產(chǎn)生較深遠(yuǎn)的影響，并會(huì)持續(xù)到成年期。同樣地，兒童期經(jīng)歷有害壓力，成年后表現(xiàn)出非文字記憶的損傷，但對(duì)普通智力沒(méi)有明顯的影響（Hedges＆Woon，2011）。

早期有害壓力對(duì)大腦造成的影響與具體的壓力形式和壓力暴露的時(shí)間有關(guān)。英國(guó)倫敦大學(xué)的拉特（Michael Rutter）等人（Davidson＆McEwen，2012）研究了111個(gè)在羅馬尼亞孤兒院中生活過(guò)的孩子以及52個(gè)沒(méi)有遭受過(guò)早期剝奪經(jīng)歷的跨國(guó)收養(yǎng)的孩子。在孤兒院中生活過(guò)的孩子生長(zhǎng)在惡劣環(huán)境中，營(yíng)養(yǎng)不良、健康狀況差、接受感覺(jué)與社會(huì)刺激少。這種環(huán)境使他們走路、說(shuō)話等技能發(fā)展延遲，社會(huì)化、情緒與認(rèn)知發(fā)展方面也受到不良影響。一些兒童甚至在行為方面顯示出孤獨(dú)癥的癥狀。另一個(gè)研究表明，與正常兒童相比，在孤兒院中長(zhǎng)大的9-14歲兒童在做一系列的認(rèn)知活動(dòng)時(shí)表現(xiàn)出更多的錯(cuò)誤，其白質(zhì)的體積與正常兒童相比較小，這提示白質(zhì)聯(lián)結(jié)廣泛彌散，有髓鞘的軸突減少，這些均阻礙了前額葉皮層的功能，同時(shí)有這些經(jīng)歷的兒童表現(xiàn)出較差的認(rèn)知功能（Hanson et al．，2013）。與正常兒童相比，經(jīng)歷過(guò)虐待的兒童在內(nèi)側(cè)眶額葉皮層和左側(cè)顳中回的灰質(zhì)面積減少（Garner，2013），這兩區(qū)域與強(qiáng)化決策，情感管理和自身記憶發(fā)展密切相關(guān)，灰質(zhì)面積的減少就提示我們有更少的神經(jīng)元纖維聯(lián)結(jié)，而對(duì)認(rèn)知產(chǎn)生一些不利的影響。這些研究表明，有害壓力確實(shí)會(huì)對(duì)人腦造成長(zhǎng)期的影響，但這種影響具體會(huì)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間尚未知。

（三）后期干預(yù)對(duì)有害壓力的緩解作用

早期有害壓力會(huì)對(duì)個(gè)體產(chǎn)生一系列不利的影響，并且這種影響可能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。那么這種不利的影響能通過(guò)后期干預(yù)得到緩解或逆轉(zhuǎn)嗎？動(dòng)物學(xué)研究提示，成年腦能被喚起年幼時(shí)的可塑性（Hensch＆Bilimoria，2012）。這進(jìn)一步提示我們，生命早期所造成的影響可能被逆轉(zhuǎn)。

大多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示了豐富環(huán)境能緩解早期有害壓力所造成的損傷。經(jīng)歷早期壓力（母嬰分離、食物和墊料的缺失）的小鼠在其青年及成年早期若給予豐富環(huán)境或母性行為能有效緩解由于有害壓力而造成的記憶損傷，并改善其認(rèn)知功能和焦慮樣行為（Cui et al．，2006；Eiland＆Mcewen，2012；Vivinetto，Suárez＆Rivarola，2013）。豐富環(huán)境同樣能改善產(chǎn)前有害壓力所造成的認(rèn)知損傷（Yang et al．，2007）。大鼠生命早期經(jīng)歷豐富環(huán)境可有效增加其在成年期經(jīng)受壓力的抵抗力（W right＆Conrad，2008）。

人類研究同樣也證明了這點(diǎn)。有學(xué)者提出，經(jīng)歷過(guò)有害壓力的兒童如果能與一些優(yōu)秀又有能力的成年人（較好的決策者，對(duì)自我及社會(huì)有較好的責(zé)任感）建立良好的關(guān)系，他/她們由有害壓力所造成的損傷能更好地恢復(fù)（Wright＆Conrad，2008）。之前有研究表明，在家庭寄養(yǎng)環(huán)境中長(zhǎng)大的孩子與在孤兒院或福利院長(zhǎng)大的孩子相比，表現(xiàn)出更好的認(rèn)知水平（Nelson et al．，2007）。寄養(yǎng)在孤兒院或福利院的有認(rèn)知缺陷的兒童如果在其兩歲時(shí)轉(zhuǎn)移至家庭寄養(yǎng)時(shí)，在其四歲時(shí)就表現(xiàn)出較穩(wěn)定的認(rèn)知水平（Rutter，1998）。在兒童早期經(jīng)歷有害壓力后，實(shí)施干預(yù)措施（積極冥想）能有效降低其自我感受的壓力水平（Davidson＆McEwen，2012）。這些研究成果讓我們確信，后期的干預(yù)能緩解有害壓力造成的影響，并為如何有效緩解早期有害壓力造成的損傷提供了較好的事實(shí)依據(jù)。

四、減少有害壓力經(jīng)歷及緩解有害壓力傷害的教育措施

基因表達(dá)受到外界環(huán)境及個(gè)體經(jīng)驗(yàn)的影響，并且已有大量研究表明，兒童期經(jīng)歷有害壓力會(huì)對(duì)其造成不利影響，這些影響可能是終身性的。那么，采取怎樣的教育對(duì)策來(lái)避免或減少兒童在生命早期經(jīng)歷有害壓力，或者如何緩解有害壓力對(duì)兒童或青少年所造成的影響？

（一）建立醫(yī)教結(jié)合的干預(yù)模式

孕婦的情緒、營(yíng)養(yǎng)狀況及經(jīng)歷在很大程度上會(huì)影響孩子的健康和發(fā)育。產(chǎn)前抑郁、酗酒、營(yíng)養(yǎng)不良對(duì)胎兒即為有害壓力，可影響胎兒的早期發(fā)育并對(duì)出生后產(chǎn)生一定的影響。為盡量減少兒童在生命早期經(jīng)歷有害壓力，可以社區(qū)為單位，配置專業(yè)醫(yī)教人員，定期訪問(wèn)孕婦及學(xué)齡前兒童的家庭，調(diào)查統(tǒng)計(jì)孕婦的數(shù)量及各個(gè)孕婦的基本情況，包括但不限于孕婦的年齡、營(yíng)養(yǎng)狀況、教育程度及預(yù)產(chǎn)期，建立孕婦檔案，給每個(gè)家庭提供定時(shí)的訪問(wèn)者。這種方式已在其他一些國(guó)家中實(shí)行并取得了較好的成果，但也有不成功的例子（Center on the Developing Child at Harvard University，2007）。這些例子提示我們，實(shí)施這項(xiàng)策略時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：第一，醫(yī)教人員需具備一定的兒科學(xué)、心理學(xué)以及教育學(xué)的專業(yè)知識(shí)，能實(shí)施護(hù)理、教育與心理干預(yù)。第二，訪問(wèn)者與被訪問(wèn)者均要有明確的目標(biāo)及良好的溝通，具有準(zhǔn)確有效的評(píng)價(jià)訪問(wèn)效果的標(biāo)準(zhǔn)。第三，訪問(wèn)者與被訪問(wèn)家庭的比例適當(dāng)，以使訪問(wèn)者有充裕的時(shí)間和精力分配到每個(gè)家庭，從而使訪問(wèn)更加有效。

（二）提高父母的教育水平，增加就業(yè)率

兒童成長(zhǎng)過(guò)程中不可避免會(huì)經(jīng)歷一些壓力，比如，親人的離世、接觸陌生人、適應(yīng)新環(huán)境等，而在這過(guò)程中父母的指導(dǎo)和關(guān)心能給兒童帶來(lái)心理上的安慰，使這些可忍受壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極壓力，而不是向有害壓力發(fā)展。父母采取不同的教育方式對(duì)孩子會(huì)產(chǎn)生不同的影響，當(dāng)父母采取嚴(yán)厲的教育方式時(shí)，會(huì)提高兒童的攻擊性水平，降低其社交能力（曾琦等，1997）。這些均會(huì)增加兒童的有害壓力經(jīng)歷，同時(shí)，也會(huì)讓兒童對(duì)家長(zhǎng)產(chǎn)生恐懼感或者不信任感。研究表明，父母的社會(huì)地位與其所采取的教育方式也密切相關(guān)，當(dāng)父母社會(huì)地位較高時(shí)，更容易采取民主的教育方式，而民主的教育方式有利于兒童身心的健康發(fā)展（曾琦等，1997）。以社區(qū)為單位，定期為父母開(kāi)展教育講座，增進(jìn)社區(qū)內(nèi)及社區(qū)間的父母交流，這不僅能讓父母學(xué)到更多的理論知識(shí)，也能讓父母通過(guò)這樣的集體活動(dòng)從其他父母那里學(xué)到更多的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而提高父母的教育水平及解決問(wèn)題的能力。此外，適當(dāng)提高父母的就業(yè)率不僅能改善家庭的經(jīng)濟(jì)狀況，還能提高兒童的健康水平。同時(shí)，父母具有良好、穩(wěn)定的職業(yè)在一定程度上會(huì)給兒童帶來(lái)心理上的安全感，可避免兒童長(zhǎng)期慢性壓力經(jīng)歷。

（三）營(yíng)造豐富和諧的生活及學(xué)習(xí)環(huán)境

兒童時(shí)期，各種感官正處于發(fā)育階段，對(duì)外界刺激較為敏感，易于接受外界事物。自然環(huán)境的刺激不僅有利于兒童的感官和身心的發(fā)展，還可為兒童提供多樣性、均勻性和異質(zhì)性的學(xué)習(xí)環(huán)境（Fj?rtoft＆Sageie J，2000）。豐富和諧的環(huán)境不僅能給兒童帶來(lái)積極的身心體驗(yàn)，刺激大腦建立較好的神經(jīng)回路，讓兒童形成良好的行為習(xí)慣，而且還能減少兒童期有害壓力的經(jīng)歷，提高他們應(yīng)對(duì)生命后期有害壓力的能力。同樣地，單親家庭、家庭關(guān)系不和諧或者照料不周均會(huì)導(dǎo)致兒童經(jīng)歷更多的有害壓力（Flinn＆Barry，1995）。因此，父母間保持和諧關(guān)系及營(yíng)建和諧的家庭氛圍有利于減少兒童的有害壓力經(jīng)歷，促進(jìn)其健康成長(zhǎng)。

相對(duì)于學(xué)校環(huán)境，班級(jí)環(huán)境在學(xué)生的個(gè)人發(fā)展中發(fā)揮了更加重要的作用。不良的班級(jí)環(huán)境不僅會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)差，而且還可能形成不良的同伴關(guān)系，表現(xiàn)出較高的侵略性與攻擊性行為（Barth，Dunlap，Dane，lochman＆Wells，2004）。在這種班級(jí)中學(xué)習(xí)的學(xué)生，可能會(huì)遭遇有害壓力，對(duì)其一生造成深遠(yuǎn)的影響。因此，建立積極、和諧的班級(jí)環(huán)境可以減少兒童的有害壓力體驗(yàn)，緩解有害壓力的影響。

五、總結(jié)

兒童的發(fā)展與教育需要全社會(huì)的努力與關(guān)注，建立適合兒童發(fā)展的和諧環(huán)境，盡量減少生活中兒童的有害壓力經(jīng)歷，將其轉(zhuǎn)化為可忍受壓力甚至是積極壓力，使其更有利于兒童的發(fā)展。公益性的資助雖然在一定程度上能緩解貧困家庭的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，但是不能改變父母對(duì)子女的教育態(tài)度，這需要提升全社會(huì)對(duì)兒童教育的認(rèn)知，特別是運(yùn)用科學(xué)的知識(shí)來(lái)強(qiáng)化父母與教師的正確教育理念，改變他們之前錯(cuò)誤的教育方式，減少忽視、虐待現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，還應(yīng)在法律水平上完善教育政策和法規(guī)，切實(shí)保護(hù)兒童的利益，為其健康發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

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（責(zé)任編輯 胡 巖）

Researches on stress from the perspectives of educational neuroscience and its implication to education

ZHOU Jiaxian1WANG Zhenlu2
（1．The School of Psychology and Cognitive Science，East China Normal University，Shanghai，200062；2．Key Laboratory of Brain Functional Genomics，Ministry of Education，East China Normal University，Shanghai，200062）

Experience of stress is unavoidable during the development of children with the appropriate stress facilitating the growth of children whereas excessive stress will induce the physiological change causing too sensitive stress response system and disordering hormone secretion，which effects their brain development，that is toxic stress．It is important to understand the effects of early life toxic stress on the development of children from the biological perspectives，and some constructive suggestions are put forward to the caregiver，children，and educational；policymakers．

children；toxic stress；physiological change；caregiver；education regulation

教育部人文社科一般項(xiàng)目“教育神經(jīng)科學(xué)的前沿研究：科學(xué)的教育均衡政策與實(shí)踐研究”（編號(hào)：10YJAZH139）。