什么是发育关键期？举个例子，如果一个刚出生婴儿的眼睛因做了个小手术被纱布蒙住，使TA错过了最初几天视觉功能发育的关键时期，这个婴儿会有视觉功能发育不良的潜在风险。
作者：方方
方方（北京大学心理与认知科学学院院长）
内容来源：北京大学心理学教授方方关于“学习与人类大脑可塑性”的主题演讲
· 学龄前儿童过度识字对儿童的认知能力有什么影响？
· 认知能力无限提高一定是好事吗？
· 错过了发育关键期，人类认知能力还能继续提高吗？
01 错过了发育关键期，人类认知能力还能继续提高吗？
首先，成人的认知和大脑还有多少可塑性？回答这个问题，不可避免的要涉及一个名词——发育关键期。
什么是发育关键期？举个例子，如果一个刚出生婴儿的眼睛因做了个小手术被纱布蒙住，使TA错过了最初几天视觉功能发育的关键时期，这个婴儿会有视觉功能发育不良的潜在风险，即使恢复了也只能部分恢复。
究其原因，当人脑在发育阶段接触到视觉刺激，也就是通过眼睛看到外界事物时，视皮层上的神经元会被激活，也就是说这些神经元对不同的图像特征（颜色、形状、亮度、朝向、距离等）进行加工。
如果人正处于视觉功能的发育关键期，而视觉神经元未被充分激活，未来在看到某些图像特征时就不会产生反应或反应比较弱，导致看不见或看不清。
发育关键期概念被很多教育家使用，认为如果不在孩子的某一个关键期教育TA，他们的这方面能力就会丧失，这就是早教行业兴起的原因。（也推荐阅读：0-3岁宝宝敏感期，知道这些才是合格父母）
但是，如果一个人错过了发育关键期，那他/她的大脑还能否继续提升？认知能力还能否继续提高？
这里可以举一个热门综艺节目《最强大脑》里的例子。在一期节目中，主持人让一位选手去看一部电影的短片段，这个短片段中的一帧图像被另一部电影的一帧图像替换了。这一帧图像的时长是40毫秒，闪得非常快。
选手必须通过这40毫秒的图像猜出它出自哪部电影，结果该选手看清了图像并猜出了这一帧图像来自电影《黄飞鸿》。专家组必须判断这个选手是不是具有超强脑力，最终的结果认为这不算超强脑力。
《最强大脑》某期节目剧照
根据2002年发表在美国科学院院刊上研究文章，这种能力主要体现在人类肉眼在时间上的加工分辨率。一个普通人到实验室训练十天，通过对人脑初级视皮层以及顶叶杏仁核和颞叶之间神经网络的强化，也可以具备相同的能力。
经过一段时间的训练，初级视皮层神经元的反应敏感性和脑网络的功能性连接都会出现比较大的增强。这个例子证明了成年人的视觉能力也还是可以通过训练达到明显提高的目的。（也推荐阅读：解析孩子的敏感期(六)——细微事物敏感期（1.5-4岁））
02 人类大脑是可以重组的
上面讲的是视觉认知方面的例子，下面再讲一个触觉认知方面的。哈佛大学医学院完成了一个实验，该实验将一些志愿者的眼睛蒙上，时间长达5天。在这5X24小时的时间里，他们的眼睛看不到任何东西，无论吃饭、睡觉、洗澡，所有的活动都只能依靠听觉和触觉来帮助完成。
人类大脑的后半部分是加工视觉信息的，耳朵上面的顶叶是加工触觉信息的。如果一个人只能摸东西而不能看，这只能激活大脑的触觉皮层，不能激活视觉皮层。
经过5天蒙上眼睛生活后，志愿者的视觉皮层被用作进行触觉加工。此时，大脑进行了一个非常大的重组。也就是说，触觉功能能短暂的占领人脑的视觉皮层。如下图：
下面讲一个极端一点的大脑重组例子。近期，Cell Report杂志发表了一篇文章。一个近七岁的儿童患有严重的癫痫病，他的病情已经严重到药物无法控制必须切除部分脑组织的程度。手术切除了这孩子大脑右半球六分之一的脑组织，这会影响他的认知功能吗？
经过术后三年的多次扫描后发现，这个孩子的智力没有下降甚至高于平均水平。在做手术前，医生最担心的是，被切除的脑组织中有主管面部识别脑区，手术后这个孩子可能会变成脸盲。
后来发现，这个孩子虽然大脑的右半球被切除了一部分，但左半球长出了很多区域专门做正常人右半球做的事情。除了偏盲以外，他对信息的加工没有任何问题。如下图：
03 学龄前儿童过度识字对认知发展有什么影响？
有儿童心理学家研究后发现，识字学习对儿童认知发展过程的影响主要有三点：
第一点影响是如果儿童识字过早，会影响对图像和实物的想象能力。而对实物的想象能力对幼儿未来学习非常重要。举例说明，如果给孩子看一本连环画，已经识字的儿童不会观察画的颜色、形状、空间关系，而直接去看文字。因为文字可以迅速传递更多的信息，而上述这些能力对儿童未来学习很重要。
第二点影响，识字过早会使幼儿从基于图像认知过程转向基于符号的认知过程。我们必须承认在某些认知加工条件下，基于图像的思维过程可能会比基于符号的思维过程更快。
第三点影响，长时间用于阅读，会对幼儿的听觉记忆和听觉理解能力造成不利影响。日常生活中比如听课、讨论、谈话，少不了要用到听觉记忆和听觉理解。识字过早会让孩子迅速地从听觉记忆和听觉理解转化到视觉记忆和视觉理解。幼儿就错过了听觉记忆和听觉理解的最佳训练时机，这是很难弥补回来的。
04 认知能力无限提高一定是好事吗？
问：大家知道人脑里面大概会有百亿个神经元，我们在做一项认知任务的时候，就算是一项特别复杂的认知任务，我们大脑中可能只有5~10%的神经元被激活，那剩下那些神经元在干什么？所以就有人提出这样一个论断，说我们大脑其实只被开发了10%，我们有90%的潜能是没有被开发的，这也是促使了有很多公司去开发类似聪明药的产品。对此您怎么看呢？
方方：对于这个问题我也没有什么确定答案，我只是跟学生举过一个例子，就是如果大家做一个非常非常复杂的任务的话，最多有5%的脑神经元会同时被使用。那么能不能开发出10%？这是有问题的，从能量代谢率的角度看是有问题的。
假如说每一个年轻的人，每顿吃四两米饭，可以支撑着百分之五的神经元代谢。我们的大脑消耗了我们大部分的代谢能量。如果说我们有10%的神经元被同时利用的话，那么意味着每天可能需要每顿饭得吃八两饭。15%的话，你需要吃1斤2两饭，才能支撑这个过程。
而且认知能力的一直增强，其实并不是一件好事。比如说，大家都希望自己的记忆力特别强，这并不一件好事。遗忘是有它保护性功能。
比如说我们心理学院，原来接收了一个北大物理系的博士，他就选择了做记忆方向。他说我为什么要来学记忆？是因为我感兴趣的不是记忆，是遗忘。因为我的初恋女友和我分手了我很伤心，我忘不掉这份记忆，我很痛苦。所以认知功能无限的提高并不是好事。包括那个钱卓做的这个NMDA的小鼠，聪明的小鼠更容易出现精神分裂症趋向。
问：所以太聪明不一定是好事。但是比如像欧美国家的学生在服用聪明药这种药物来提高注意力和记忆力。您也讲过一些无创的比如像电击的方法提高注意力，对上述两种方法您怎么看呢？
方方：所谓的聪明药基本上是一种类似于兴奋剂的东西，是提高个体的唤醒程度。心理学里面在动机这章里提到过，当一个人的焦虑和唤醒水平适度提高的时候，去做复杂认知任务的话，比如高考，是会提高的。
但如果说你把他的焦虑和动机唤醒水平提高到非常高的水平，并不适合做一个复杂任务。据我所了解，所谓通过提高神经系统的兴奋程度和唤醒水平，来去做一些复杂的认知任务的话，效果基本上是可以说是没有的，但做一些比较简单的事务，是可以的。
无创比如电击的方法，在美国有使用的例子。美国有一个电刺激的方法，就是把电极放到你的注意网络上面，去调控注意网络，在长达几个小时时间内一直保持高度的注意力。但这存在伦理上的争议，你带这样一种电刺激装置帮助考试而别人没有带，这是不是算作一种作弊？
总体来说的话，药物的话我们非常不确定，但是如果从神经调控的角度来说的话，我们还需要做很多研究和设计，来确定怎样电极放在什么部位才能取得想要的效果。
问：您刚刚还提到一个词叫关键期，你觉得二语学习的关键期存在吗？二语学习，比如学英语。比如我自己就有小孩，我们很多的家长三岁就让小朋友开始学英语了，加入培训班，那你觉得这个二语学习的关键期存在吗？
方方：就是如果小的时候学语言的话，中文和外文是在一个大脑区域的，两个语言区合到一起。
但是成年以后，再学语言的话，这两个语言区是分开的，就是这两种语言之间需要转换，然后才能灵活地使用。应该还是有关键期的。
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