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- 第5章 养育的作用
营养是学习的核心要素
可以确定的是,我们学习时会发生大规模的生物变化:不仅神经元在引导树突和轴突时会改变,周围的胶质细胞也会变化。所有这些转变都需要时间。每一次学习的经历都需要花上几天时间来引发一系列生物变化。许多可塑性的专有基因必须得以表达,才能让细胞制造出必要的蛋白质和细胞膜来铺设新的突触、树突、轴突。这个过程会吸收许多能量。一个小孩的脑最多会消耗50%的身体能量。葡萄糖、氧气、维生素、铁、碘、脂肪酸……大量多样的营养对脑的健康发育是必需的。脑不只靠心智的刺激来供给,在每秒内制造和消除几百万个突触,需要平衡的饮食、氧气以及身体的运动。24
下面这个案例阐释了发育中的脑对营养有多敏感。2003年11月,以色列的幼儿群体突然被一种未知疾病侵害。25一夜之间,几十个幼儿涌入全国各个医院。他们表现出严重的神经病学症状,包括嗜睡、呕吐、视力受损和警惕性障碍,有些已经昏迷,甚至有两个幼儿死亡。一场与时间的赛跑开始了,未知疾病是什么,什么引发了这场紧急事件?
调查发现,问题在于营养。所有生病的幼儿都被喂食了同一种以大豆为原材料的奶粉。在分析这种奶粉的配方时,研究人员发现了一个令所有人都恐惧的情况,食品标签上标注的385毫克硫胺素,即维生素B1并不存在。在与生产商联系后,他们承认自己在2003年初为了降低成本改变了奶粉配方,未添加硫胺素。然而,这种维生素是脑的必需营养素。更糟糕的是,人体本身不会储存硫胺素,所以如果人们的饮食中缺少硫胺素,就会产生严重的发育缺陷问题。
神经病理学家已经证实,成人缺乏硫胺素会导致严重的神经障碍,以及在酗酒者中常出现的韦尼克-科尔萨科夫综合征,这种疾病严重时会致命。患者会出现头脑混乱、眼动障碍、无法协调动作,以及警觉性缺乏,甚至昏迷、死亡。这些症状都与以色列幼儿群体的症状相对应。
最后一个例证来源于治疗干预。当必需的维生素B1被重新加到患病幼儿的饮食当中后,他们的情况在几天内就得到改善,最终他们得以出院回家。据推算,有600~1 000名以色列幼儿在他们生命的前几个月中的2~3个星期没有摄入硫胺素。恢复营养均衡的饮食拯救了他们。然而,多年后,这批被治愈的幼儿均出现了严重的语言障碍。以色列心理学家纳马·弗里德曼(Naama Friedmann)对他们当中的60个年龄为六七岁的孩子进行了测试。他们中的大部分都在语言理解和创造力上出现了巨大缺陷。他们的语法混乱,在阅读或听到一个句子后,他们很难理解谁对谁做了什么。就连说出图片上物体的名字这样简单的任务,比如一只绵羊,对他们来说都很困难。但是,他们对概念的处理似乎没有受到影响,比如,他们知道如何将一个羊毛球的图像与绵羊而非狮子相关联。其他方面,他们的智商(使用著名的IQ测试后)也正常。
这个遗憾的故事阐释了脑可塑的有限性。学习一门语言明显基于婴儿脑的巨大可塑性。任何婴儿都能够学习世界上任何一种语言,从中文里的音调到南非班图语中的咂音(clicks)(12),因为脑会充分改变以应对自身所处的环境。然而,可塑性既非无限也非魔法,它需要专门的营养和能量供应,仅仅几个星期的营养缺失就会造成永久的缺陷。而且,由于脑的组成结构非常模块化,这些缺陷也许局限于具体的认知领域,比如语法或词汇。医学文献中有各种相似的例子,比如胎儿酒精综合征,它是由于母亲在怀孕期间喝酒使胎儿暴露在酒精中导致的。对发展中的神经系统来说,酒精是致畸物,是真正的毒药,应该在整个孕期避免摄入。要想树突“茁壮生长”,脑中的土壤就必须为之提供所有必需的营养。