認(rèn)知靈活性指的是在對(duì)外界刺激和不同任務(wù)要求作出反應(yīng)時(shí),能夠在心理過程之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的能力。例如,當(dāng)我們的大腦在處理一個(gè)任務(wù)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)外部刺激,這就要求我們改變我們的思維過程來關(guān)注這個(gè)外部刺激。這種從一個(gè)心理任務(wù)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)心理任務(wù)的能力就是認(rèn)知靈活性。這種靈活性可以預(yù)測(cè)閱讀能力、學(xué)業(yè)成績(jī)、抗壓能力、創(chuàng)造力以及降低各種神經(jīng)系統(tǒng)和精神疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
大腦成像研究
為了揭示嬰兒早期這一關(guān)鍵認(rèn)知過程的發(fā)展,UNC大學(xué)醫(yī)學(xué)院的UNC生物醫(yī)學(xué)研究成像中心(BRIC)的研究人員在嬰兒身上進(jìn)行了一項(xiàng)大腦成像研究。以檢查神經(jīng)靈活性的出現(xiàn),這是指大腦區(qū)域改變其角色的頻率(或?qū)σ粋€(gè)功能網(wǎng)絡(luò)到另一個(gè)功能網(wǎng)絡(luò)的忠誠)。神經(jīng)靈活性被認(rèn)為是認(rèn)知靈活性的基礎(chǔ)。
研究人員在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上發(fā)表了他們的研究成果,研究人員表明,大腦中具有高度靈活性的區(qū)域與支持成人認(rèn)知靈活性處理的核心大腦區(qū)域是一致的,而大腦區(qū)域控制著基本的大腦功能。
神經(jīng)靈活性隨著年齡的增長而增加
在這項(xiàng)研究中,作者使用磁共振成像技術(shù)對(duì)52名2歲以下嬰兒在自然睡眠期間的大腦活動(dòng)進(jìn)行了7次檢查。由BRIC主任Weili Lin博士、Dixie Lee Boney-Soo神經(jīng)內(nèi)科杰出神經(jīng)醫(yī)學(xué)教授、北卡羅來納大學(xué)放射科基礎(chǔ)研究副主任領(lǐng)導(dǎo)的研究人員發(fā)現(xiàn),整個(gè)大腦,特別是控制運(yùn)動(dòng)的大腦區(qū)域,神經(jīng)靈活性隨著年齡的增長而增加,有可能使嬰兒學(xué)習(xí)新的運(yùn)動(dòng)技能。
認(rèn)知靈活性也隨著年齡的增長而增加,大腦中涉及更高層次認(rèn)知過程的區(qū)域,如注意力、記憶和反應(yīng)抑制,這表明這些功能網(wǎng)絡(luò)在嬰兒成長為幼兒時(shí)仍在繼續(xù)發(fā)展。
認(rèn)知靈活性可能在生命的頭兩年開始發(fā)展
與年齡相關(guān)的神經(jīng)靈活性增加在成年人已經(jīng)涉及到認(rèn)知靈活性的大腦區(qū)域中最高,這表明認(rèn)知靈活性可能在生命的頭兩年開始發(fā)展。
“這些腦區(qū)的神經(jīng)靈活性可能反映了早期的發(fā)展過程,這些過程支持后來出現(xiàn)的認(rèn)知靈活性。從本質(zhì)上說,我們所想象的是大腦的靈活性為大腦高級(jí)認(rèn)知功能的后期成熟奠定了基礎(chǔ)。”
Weili Lin博士,BRIC主任,Dixie Lee Boney-Soo神經(jīng)內(nèi)科特聘教授,北卡羅來納州放射科基礎(chǔ)研究副主任
對(duì)具有特別高的神經(jīng)靈活性的大腦區(qū)域的額外分析表明,這些區(qū)域與大腦其他部分之間存在相對(duì)較弱和不穩(wěn)定的連接,這可能表明這些區(qū)域如何在不同的功能網(wǎng)絡(luò)之間快速轉(zhuǎn)換其效忠關(guān)系。相比之下,大腦中與視覺功能有關(guān)的區(qū)域的神經(jīng)靈活性在生命的頭兩年里仍然相對(duì)較低,這表明這些區(qū)域已經(jīng)成熟。
3個(gè)月齡和18個(gè)月齡時(shí),視覺腦區(qū)的神經(jīng)靈活性水平較低(即大腦成熟度較高),與5歲或6歲時(shí)在認(rèn)知和行為評(píng)估方面表現(xiàn)更好有關(guān)。
這些發(fā)現(xiàn)為更高層次大腦功能的發(fā)展提供了見解,并可用于預(yù)測(cè)今后的認(rèn)知結(jié)果。這種非侵入性評(píng)估神經(jīng)靈活性的方法,也為評(píng)估神經(jīng)發(fā)育障礙的受試者提供了一種新的手段。