解構青春期大腦
尹傑·N·吉德
①與兒童和成年人相比,青春期大腦特定腦區或神經元集群之間的聯繫在不斷變強或增多,這造就了青少年大腦的顯著特徵和行為方式。
②在磁共振成像掃描中,青春期大腦中白質體積在不斷增加。白質的「白」,來自於一種稱為髓鞘質的脂質,神經元胞體伸出的軸突被髓鞘包裹。脂質髓鞘的形成貫穿整個大腦發育期,它大大加快神經元間信息的傳導速度——是無髓鞘軸突的100倍。
③軸突髓鞘化,加快了大腦信息處理的速度,且髓鞘可幫助軸突在放電後迅速復原待用。兩者結合,結果可使腦數據帶寬較嬰兒期提高3000倍,從而在腦區間建立起廣泛而精密的網絡。髓鞘化又能管近代信息傳遞,它能讓神經元接收的充足信號通過放電傳輸出去,使一系列分子反應迅速啟動,加強神經元之間的突觸連接。進入青春期以後,髓鞘的快速擴張,能加速參與協調處於不同認知任務中的各個腦區。
④此時灰質也加速增長。不過,大腦發育過程和其他複雜自然過程一樣,都會經歷一個先過量生產再選擇性消除的過程,就像米開期基羅的大衛像從一整換大理石中慢慢凸顯出來一樣,認知的發展也是在棄除無用和適應性不好的腦細胞神經元連接後,逐漸成型,且常用的連接會被強化。此階段灰質重心偏向消除過程,大腦會按環境常要自行重塑。隨著神經元間無用連接的消除,大腦灰質開始減少。灰質包括大量無髓鞘結構,如神經元胞體、樹突。進入青春期灰質達到峰值後又逐漸減少;雖然在青春期灰質總量達到最大,但在各腦區達到峰值的步調並不一致。灰質最早達到峰值的腦區是初級感覺皮層,該區負責知、視、觸覺的刺激,而最晚達到峰值的腦區則是前額葉皮層。
⑤前領葉皮層不但具有執行功能,如組織、決策、計劃以及情感調節等,而且具有根據經驗進行假設性預判未來結果的能力,令人不需要「親身犯險」,正如哲學家卡爾·波普爾所說,「「預見』會代替我們去死」。
⑥在激素的作用下,大腦的邊緣系統從10周歲開始變化,15歲左右成熟。它是包裹在丘腦外圍的一組皮層下腦組織,主要負責情緒驅動,包括往事記憶、情緒激發和對回報的反應,其發育過程很短促。而前額葉皮層從12歲開始到25歲才發育成熱。思維和行為受到這兩者協同作用的制約,致力於行為調控的前額葉皮層對邊緣系統驅動的情感進行判斷和審核,然後確定是可實施還是需「控制」。
⑦顯然,青春期大腦邊緣系統和前額葉皮層的功能形成及其協調上出現了不同步、不平衡的現象,當過激不當情緒或意念被驅動或產生後,發育中的前額葉皮層由於功能因素不能加以「抑制」,衝動和冒險便成為青少年成長的「自然天性」,並非發育出現問題或存在缺陷所致。這令人浮想聯翩,「初生牛犢不怕虎」,雛鳥敢於與貓「格鬥」,不到六個月的猴子敢於從毒蛇口裡搶救老鼠。前額葉皮層參與社會認知的功能是逐漸增強的,此時它的確也參與了各種行為調控,只是功能尚未到達最佳狀態,其實是產生了調控功能與衝動行為不匹配,衝動和成熟失衡問題。
⑧青春期大腦在白質、灰質和神經網絡的發育過程中,共性是廣泛的變化,即通過調整腦區的網絡連接來適應環境變化,而這種可變性即可塑性在成年後會不斷降低,但我們人類保持可塑性的時間比其他物種都要長。
⑨漫長的成熟期和大腦可塑期的延長,讓我們在成長中始終保有選擇的餘地,使得今天的人類才能在地球上繁榮生存,包括在寒冷的北極和赤道上的熱帶島嶼,甚至能待在太空艙裡繞地球飛行。回想萬年之前,人類還得每天花大量時間在覓食和尋找安身之所上。但可塑性時間的延長給人類也帶來一些弊病。青春期最容易發生精神疾病,包括焦慮症、抑鬱症、精種錯亂等。50%的精神病症從14歲開始出現苗頭,75%在24歲首次發病。而且白質、灰質和神經網絡的廣泛變化增加了大腦出錯的可能性。幾乎所有成年精神分裂症病人的腦部病理改變,都類似於青春期大腦發育過程中的典型變化,只是程度更甚。
⑩青少年大腦也因廣泛變化表現出充滿熱情、創造性思維活躍的同時,更有追求刺激、喜歡冒險、產生暴力傾向以及結交朋友的顯著特徵,致使發生自殺、他殺、車禍以及違法入獄的比率比兒童和成人高2到3倍。這些都會帶來嚴重的終身後果、
把握了青春期大腦顯著特徵及由此而表現出來的優勢和產生的問題,或許我們可以領悟探索出某些科學應對的思路。比如學校和社會應因勢利導,幫助青少年打磨激情、創造和個人才藝,儘量避免讓他們變成好鬥者、激進派甚至恐怖分子。
15.概括說明青春期大腦在發育過程中具有哪些特點。(3分)
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16.談談你對第⑦段畫線句子的理解。(4分)
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17.文章第⑨⑩兩段能否刪去?為什麼?(4分)
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18.舉例說明本文運用的一種說明方法及其作用。(3分)
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答案:
15.答案:白質體積不斷增加,軸突髓鞘化,腦區間形成廣泛而精密的網絡;灰質加速生長,但在各腦區達到峰值的步調不一致;大腦邊緣系統和前額葉皮層從發育到成熟的進程不同步、不平衡,常出現調控功能與衝動行為不匹配、衝動與成熟失衡的問題;灰質、白質和神經網絡在發育過程中不斷調整腦區間連接造應環境變化。(或隨著腦區白質灰質不斷增長,邊緣系統與前額葉皮層迅速發育,特定腦區和神經元集群之間的聯繫在不斷變強或增多,大腦為適應環境變化而不斷變化網絡連接)
評分:答對得3分,共3分。意思對即可。
16.答案:青春期大腦邊緣系統和前額葉皮層的功能形成及其協調上不同步、不平衡,前額葉皮層若不能「抑制」過激情緒或意念,則出現衝動和冒險行為,這屬於客觀生理原因,所以說是「自然天性」。(或大腦邊緣系統負責情感驅動,前額葉皮層負責行為調控,但兩者發育變化和成熟期存在差異,情感意念驅動與意念判斷審核不匹配,導致青少年出現衝動與冒險行為。這是大腦發育的自然機制。或青春期大腦腦區、神經網絡在發育過程中共性是廣泛變化,出現衝動與冒險行為是由大腦腦區功能上的不完善與調控機制不匹配導致的,因而是「自然天性」)
評分:答對得4分,共4分。意思對即可。
17.答案:不能。(1)(從內容關係看)上文具體說明青春期大腦不同腦區發育變化與神經網
絡連接等生理特徵。③⑥兩段主要說明由這些生理特徵所帶來的優勢和產生的問題。兩者有著原因與結果、本質與現象、內在基礎與外在變化的關係。若刪除,就不能使讀者認識其優勢與弊病以趨利避害。
(2)(從體式功能說)本文作為科技作品,介紹青春期大腦的發育特點、生理機制等,其目的重在闡明其與人類行為表現的因果關係,進而指導人們遵循規律,利用優勢,尋找問題解決對策。若刪除,其功能價值就減弱了。
(3)(從結構關係看)本文設置三個層次:一是青春期大腦發育的生理特徵;二是大腦生理特徵具有的優勢和產生的問題;三是如何利用和應對優勢與問題。這樣安排合乎寫作思維規律和認知規律。若刪除,文章邏輯鏈條就會斷裂。
評分:判斷佔1分,答對一種理由得2分,答對兩種得3分。本題共4分。意思對即可。
其他答案符合題意亦可。
18.答案:(1)作詮釋。不但對脂質髓鞘的位置、形成過程和在信息傳遞中的作用等作了具體介紹,而且對軸突髓鞘化的功用作重點解釋,使讀者對白質在大腦發育過程中的特點功能等獲得科學準確認識。
(2)打比方。如第④段用大衛像從大理石中凸顯出來,比喻大腦發育中先過量生產再選擇性消除的特點,生動具體、通俗易懂地說明了認知逐漸發展成型的過程。(或用大衛像從大理石中凸顯出來比喻灰質變化中,無用和適應性不好的神經元被消除,反之被定型與強化的機制,形象生動地閘明灰質變化與認知發展的關係。或以大衛像從大理石中凸顯出來作比,形象具體地說明大腦發育過程和其他自然過程一樣,都會經歷先過量生產再選擇性消除的過程)
(3)作比較。如將「初生牛犢」等動物的行為與人類衝動和冒險現象作比較,說明兩者大腦有著共同的生物學特徵,使陌生抽象的事物變得熟悉具體。(或如將「初生牛犢」等動物的危險行為與人類的冒險現象作比較,說明兩者在相同階段邊緣系統與前額葉皮層在功能形成及其協調上不同步、不平衡會導致同樣的結果。變抽象為具體且妙趣橫生)
(4)列數字。如第⑥段列舉邊緣系統和前額葉皮層發育的起止年齡數據,說明了不同腦區生長發育時限的區別,從而為說明衝動與冒險行為奠定基礎,具體準確,令人信服。
評分:答對一種得3分,方法、舉例、作用各佔1分。本題共3分。舉出例句分析或概括
說明均可。只舉例不得分。其他答案符合題意亦可。