第三屆信誼嬰幼兒發展研討會
專題演講摘要
第三屆信誼嬰幼兒發展研討會 專題演講摘要
由正子斷層掃瞄（PET）研究看正常情況和社會剝奪情境下的大腦發展
主講人：Dr. Harry T. Chugani
人類大腦從出生到青春期經過很大的改變，這個改變所帶來的意義因為造影技術的精進現正在開始了解中。從出生到三歲，大腦神經細胞所形成的連接比它後來定型後留下來的連接多了很多。到三歲時，大腦神經的連接已經非常的綿密，大腦保持這個高密度的神經網路一直到青春期。這段期間就是許多人所謂的「機會窗口」，是學習許多新技術及大腦受傷後神經通路重組的最佳時機。透過不斷的接受刺激，這個時期的大腦會決定什麼是應該留下來終身使用，什麼又是在青春期時可以修剪掉的神經連接。從遺傳基因的觀點來看，這種設定路線的機制是非常符合經濟的原則的，因為不需要很多的基因一起投入來決定大腦線路的設定，早期的經驗是路線存廢的重要關鍵。這並不是說基因就不重要，大腦其實是一個非常複雜的基因（先天）和經驗（後天）的交互作用，這個交互作用對我們能否發展出最佳狀態的大腦有決定性的關係。雖然我們對自己先天遺傳來的東西無法控制，但是我們可以控制後天大腦所應接觸的經驗。所以我們有機會決定我們孩子大腦最後的神經細胞結構，因為我們可以控制孩子接受環境刺激的時間、形態和多寡。第二語言、音樂和技能應在十歲以前就要教，不要等到高中才教。
在動癲癇手術時，醫生會依關鍵期的概念去考慮切除的部位，使大腦能得到最大的功能恢復及最佳的功能重組，但是在教育上，我們卻沒有善用這個上天賜給我們的機會來教育我們的孩子。
在用F18的放射性正子斷層掃瞄中，我們看到嬰兒大腦葡萄糖的代謝是非常一致的，活化最高的地方在主要運動皮質區和感覺皮質區，扣帶皮質，顳葉內側，視丘，腦幹及小腦皮質。二、三個月後，頂葉、顳葉、主要視覺皮質、基底核及小腦半球便顯現出葡萄糖代謝增加的現象。這些葡萄糖代謝的改變正好與嬰兒視覺－空間的整合及視覺－感覺運動的進步一致。嬰兒一出生原有的反射反應消失了或被重組了，現在皮質的活動增加了，在腦波儀上看到的活動來自大腦皮質的活化了。從六至八個月，額葉的兩側及下面開始比較有活動，到八至十二個月時，額葉的背側和內側的葡萄糖代謝都有增加的情況。額葉活化程度的增加與一些認知行為的出現一致，例如對陌生人的焦慮，延宕作業表現的改進。額葉葡萄糖代謝的增加也與樹狀突的增加和微血管密度的增加一致，到一歲左右，嬰兒大腦活化的形態在質上已和成人的非常相似。
嬰兒一出生時，大腦局部葡萄糖的代謝率（LCMRglc）比成人的低30%，但是從零到三歲，皮質的LCMRglc急劇增加，到達成人的二倍，但是這個LCMRglc並沒有在腦幹出現，基底核和視丘的有增加，但沒有那麼快。從三歲到十歲，這個LCMRglc保持高的曲線，仍然比成人高上二倍，十歲以後開始逐漸下降，當孩子長到16到18歲時，這個LCMRglc才降回成人的程度。從LCMRglc在發展上的改變與突觸連接的時間上關係以及我們實驗室在貓和猴子上的相似研究，我們認為上述LCMRglc的改變是人類大腦突觸生長的一個間接証據。
我們也對羅馬尼亞孤兒院來的孤兒作了大腦PET的掃瞄，這些在社會性上被剝奪的孩子在PET上最大的不同來自顳葉內側的杏仁核，顳葉皮質及眼框皮質的地方。這幾個區域彼此有緊密的連接，這些迴路的中斷或是結構的破壞都會造成這些孩子所表現出來的依附行為上的缺失。我們認為早期發展是有關鍵期，零到二歲時這些神經迴路必須要有適當的刺激與使用。缺少了這些迴路的發展，會造成行為上的失功能及不正常。
專題演講摘要
Annette D. Karmiloff-Smith
倫敦兒童健康組織神經認知發展部門的負責人
