大腦的“成人禮”

趙婧

先問(wèn)大家一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題：“你成年了嗎？”如果你年滿18歲，可能你會(huì)立刻回答：“當(dāng)然成年了，我都二十好幾了！”或是“那肯定啦，我的小孩都會(huì)打醬油了！”還可能有其他各式各樣的回答，但結(jié)果一定是“肯定”答案。

日常生活中，我們判斷一個(gè)人是否成年，最常用的標(biāo)準(zhǔn)就是年齡，現(xiàn)在還有一些社群或者學(xué)校在孩子們達(dá)到一定年齡時(shí)，舉辦成人禮。很多國(guó)家都將18歲作為劃分成年與否的界限。

英國(guó)研究人員曾對(duì)2000人進(jìn)行了調(diào)查研究，整理出了50個(gè)成年的標(biāo)志，其中排在第一位的是背負(fù)房屋抵押貸款，而在智商、情商方面包括：是否有自己的政治觀點(diǎn)、合理規(guī)劃每月的收支等問(wèn)題，還有是否自己洗衣服、換燈泡等生活技能方面的問(wèn)題。以上的判斷標(biāo)準(zhǔn)都是一些外在的表現(xiàn)，而認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家則習(xí)慣用科學(xué)證據(jù)說(shuō)話，他們更加關(guān)注掌控我們一切日常行為的最高指令長(zhǎng)——大腦。大腦是何時(shí)完成“成年禮”的呢？

大腦發(fā)育不會(huì)戛然而止

大腦由不同的結(jié)構(gòu)組成，主要可分為額葉、頂葉、顳葉以及枕葉這幾部分。大腦中各個(gè)結(jié)構(gòu)的體積也不同，與大腦中其他的“葉”相比，額葉是人類大腦中體積最大的一部分。而在動(dòng)物界，有些動(dòng)物的腦幾乎不存在額葉。額葉負(fù)責(zé)許多高級(jí)認(rèn)知功能，比如語(yǔ)言能力、自主意識(shí)、情緒控制、推理、邏輯思維等。正因?yàn)轭~葉承載著如此豐富又極為復(fù)雜的高級(jí)功能，它的結(jié)構(gòu)和功能的發(fā)展進(jìn)程也引起了研究者的濃厚興趣。那么，大腦額葉是不是在人類年滿18歲時(shí)，就發(fā)育成熟了呢？

隨著神經(jīng)科學(xué)技術(shù)的不斷推進(jìn)，在磁共振成像掃描的幫助下，研究者不再認(rèn)為大腦發(fā)育（特別是額葉）會(huì)在某一確定的年齡戛然而止了。研究結(jié)果顯示，人類的大腦皮層在20歲出頭時(shí)仍舊在發(fā)育?？梢?jiàn)，它成熟的時(shí)間比我們最初設(shè)想的要晚很多?？茖W(xué)家們據(jù)此認(rèn)為青春期應(yīng)該細(xì)分為3個(gè)階段：青春期早期——12歲～14歲；青春期中期——15歲～17歲；青春期后期——18歲～20歲，他們指出年輕人的大腦功能發(fā)展會(huì)一直持續(xù)到青春期后期，可能到25歲左右才發(fā)育完全。

大腦的基因活性分析

為了進(jìn)一步深入了解大腦發(fā)育的內(nèi)在機(jī)制，最近科學(xué)家們針對(duì)不同發(fā)育時(shí)期的大腦皮層展開了一項(xiàng)大規(guī)模的基因活性分析研究。研究結(jié)果首次描繪出了一幅人類大腦的“沙漏”型發(fā)育圖。如左上圖所示，縱坐標(biāo)表示基因表達(dá)的強(qiáng)度，橫坐標(biāo)表示時(shí)間。據(jù)圖，我們可以看出隨著年齡增長(zhǎng)，基因表達(dá)的強(qiáng)度先降低后升高。研究者根據(jù)這一結(jié)果把大腦發(fā)展軌跡分為三個(gè)階段：

1.產(chǎn)前發(fā)育期。研究結(jié)果顯示，大腦區(qū)域的總體結(jié)構(gòu)在受精卵發(fā)育的最初6個(gè)月就已經(jīng)在一系列基因活性的作用下基本形成。

2.青春前期。雖然這一階段基因表達(dá)不那么活躍，但這一時(shí)期卻是大腦發(fā)育重要的成形期。在此期間，在環(huán)境和基因的交互作用下，神經(jīng)元之間的突觸連接逐步形成，這會(huì)決定大腦結(jié)構(gòu)將如何在日后的工作生活中發(fā)揮作用。如果在兒童時(shí)期的最初幾年擾亂了這種突觸連接的同步性，則很可能會(huì)導(dǎo)致自閉癥的產(chǎn)生。

3.青春期之后。這個(gè)階段從青春期開始一直持續(xù)到成年?；谏弦浑A段突觸的同步連接，各個(gè)大腦區(qū)域開始發(fā)展自己的結(jié)構(gòu)和功能特性，大腦基因活動(dòng)重新活躍起來(lái)，幫助我們精細(xì)地塑造皮層區(qū)域，進(jìn)而逐漸地執(zhí)行更特異性的任務(wù)。

耶魯大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所的神經(jīng)生物學(xué)教授雷納德·瑟斯坦形象地比喻道：“人類的大腦更像是社區(qū)，它會(huì)受到生活在周邊區(qū)域的社會(huì)群體影響。這個(gè)社區(qū)快速地建立起來(lái)，然后一切事物都減慢速度，大腦皮質(zhì)專注于形成如同電網(wǎng)一樣的連接，之后當(dāng)這些區(qū)域連接同步化時(shí)，社區(qū)開始像小意大利區(qū)或中國(guó)城一樣呈現(xiàn)出不同的功能特性?！?/p>

另外，這一研究項(xiàng)目也在獼猴中進(jìn)行了類似的基因分析。但是在這群人類的近親中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種“沙漏”型的發(fā)展軌跡。該比較結(jié)果表明，這種基因活性的變化只表現(xiàn)在人類大腦發(fā)育過(guò)程中。同時(shí)，人類大腦結(jié)構(gòu)在成熟后的細(xì)化程度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于獼猴。下圖（A）和（B）分別表示胚胎期和成年期人類大腦的外側(cè)和內(nèi)側(cè)的大體結(jié)構(gòu)。圖（C）和（D）分別表示獼猴在胚胎期和成年期大腦外側(cè)和內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)。我們可以看出，雖然在胚胎期人類和獼猴的大腦結(jié)構(gòu)都已大體形成；但到成年期，人類的大腦皮層溝回明顯且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而獼猴的回路結(jié)構(gòu)相比之下則簡(jiǎn)單得多?？茖W(xué)家們?cè)谔骄苛藧?ài)因斯坦的大腦結(jié)構(gòu)切片后得出：溝回結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度可能與個(gè)體的認(rèn)知水平有關(guān)，可能個(gè)體的溝回越復(fù)雜，便越聰明。所以，這種腦區(qū)結(jié)構(gòu)的差異說(shuō)明了人類具有更高級(jí)的認(rèn)知功能。

現(xiàn)在，如果再問(wèn)你是否成年，你是不是會(huì)稍微猶豫一下再回答呢？因?yàn)樵u(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不再只是那些外在表現(xiàn)了。我們的大腦是否可以去參加成人禮了呢？endprint