在生命的最初兩年里，人類腦部的變化超過(guò)一生中其他任何時(shí)間，意識(shí)反應(yīng)、人格特征、氣質(zhì)性情、個(gè)體能力等，都開(kāi)始逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，而這些最初開(kāi)始發(fā)展的信號(hào)卻會(huì)逐漸消失。這一時(shí)期也是最難探索的，因?yàn)閶雰翰粫?huì)說(shuō)話，聽(tīng)不懂指令，還常常粗暴地打斷實(shí)驗(yàn)，人類神經(jīng)科學(xué)中的諸多標(biāo)準(zhǔn)工具都派不上用場(chǎng)。怎樣才能知道他們?cè)谙胧裁?？英?guó)倫敦大學(xué)伯克貝克嬰兒實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，以探索人類早期的心智是如何發(fā)展的。

　　早期嬰兒理論：從“一張白紙”到“有所偏好”

　　自上世紀(jì)中葉以來(lái)，科學(xué)家一直想對(duì)嬰兒做實(shí)際研究，瑞士心理學(xué)家吉恩·皮亞蓋特是最早的實(shí)踐人員之一。他對(duì)嬰兒做了詳細(xì)觀察，揭示了嬰兒是如何理解這個(gè)世界的——他的實(shí)驗(yàn)包括了把某個(gè)物體藏起來(lái)讓嬰兒尋找。他們的研究結(jié)論是，在8個(gè)月之前，嬰兒不能理解不在其視野范圍內(nèi)事物的概念。皮亞蓋特提出的嬰兒理論認(rèn)為，嬰兒剛出生時(shí)基本是一張白紙，但卻擁有某種裝置，促動(dòng)他們?nèi)ヌ剿鬟@個(gè)世界，吸收消化所得的知識(shí)。

　　上世紀(jì)60年代初，嬰兒神經(jīng)科學(xué)有了巨大發(fā)展。美國(guó)發(fā)育心理學(xué)家羅伯特·范茨開(kāi)始檢測(cè)嬰兒看某個(gè)物體的時(shí)間，以此作為他們對(duì)某事物感興趣的衡量指標(biāo)。據(jù)范茨報(bào)告，在一個(gè)例子中，兩個(gè)月大的嬰兒看一張臉畫(huà)像的時(shí)間是看一個(gè)圓的兩倍。研究人員通過(guò)“目光實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論，嬰兒遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一張白紙，他們天生就有著對(duì)數(shù)字和人臉的評(píng)審能力，還能識(shí)別出是否是自己的媽媽在講話。這項(xiàng)研究還提出了一個(gè)已被廣為接受的建議：讓未出世的寶寶聽(tīng)媽媽講話以促進(jìn)其發(fā)育。

　　2005年，伯克貝克嬰兒實(shí)驗(yàn)室主管馬克·約翰遜和同事把“觀看時(shí)間”和腦活動(dòng)檢測(cè)儀結(jié)合起來(lái)，研究皮亞蓋特做過(guò)的實(shí)驗(yàn)——9個(gè)月以下的嬰兒無(wú)法理解一個(gè)從眼前消失的物體還存在（物體的持久性）。當(dāng)大人看到一個(gè)物體消失了，他們的右顳葉皮層一種特殊的神經(jīng)波動(dòng)會(huì)增加。約翰遜和同事一起證明了6個(gè)月大的嬰兒腦部也會(huì)顯出類似模式，而當(dāng)物體被破壞后，就不再有這種模式——這表明他們能在心里記住被藏起來(lái)的物體。

　　類似這樣的研究讓約翰遜相信，嬰兒并非生來(lái)如一張白紙，他們只是沒(méi)有像成人那樣的對(duì)事物（如數(shù)字）的概念。他認(rèn)為，新生兒對(duì)外界事物有著基本的注意偏好，如臉部、聲音，這些偏好在腦發(fā)育時(shí)對(duì)腦部有塑造作用。根據(jù)約翰遜的觀察，嬰兒更喜歡直接的目光接觸，這讓他們成為社會(huì)關(guān)系中的焦點(diǎn)，反過(guò)來(lái)也讓他們能學(xué)習(xí)語(yǔ)言及其他社交信號(hào)，如面部表情等。

　　先進(jìn)嬰兒實(shí)驗(yàn)室：研究早期腦發(fā)育

　　美國(guó)哈佛大學(xué)心理學(xué)家杰羅姆·卡甘說(shuō)：“人們?cè)谧鲈S多研究，想證明嬰兒能理解大人的意圖，理解因果關(guān)聯(lián)和數(shù)量等，99%的這類實(shí)驗(yàn)只能檢測(cè)到嬰兒看一些物體的時(shí)間是不同的。”

　　伯克貝克嬰兒實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用了許多新技術(shù)，走在了全世界嬰兒實(shí)驗(yàn)室的前列。如嬰兒近紅外光譜儀（NIRS），能通過(guò)各種顏色檢測(cè)嬰兒的腦活動(dòng)，不同顏色代表血液中的氧氣含量不同。NIRS讓科學(xué)家能看到嬰兒的哪些腦區(qū)變得更活躍，更積極地響應(yīng)外部事件。但NIRS技術(shù)也不完美，它不能檢測(cè)重要的內(nèi)部腦區(qū)，如海馬體或杏仁核的情況。為了檢查這些更深層的腦區(qū)，還需要更多技術(shù)，如功能磁共振成像（fMRI）。fMRI技術(shù)能深入成人腦部，但卻對(duì)運(yùn)動(dòng)極為敏感，所以只能在嬰兒安靜或睡覺(jué)時(shí)才能做掃描，這一點(diǎn)極大制約了它的應(yīng)用。還有肌電圖（EMG）技術(shù)能反映嬰兒面部肌肉的電活動(dòng)，只要眼眉區(qū)域活躍，就會(huì)在肌電圖上顯示出來(lái)，即使面部肌肉看起來(lái)并沒(méi)有動(dòng)。

　　實(shí)驗(yàn)室的孩子年齡從18個(gè)月到三四歲，通過(guò)無(wú)線腦電圖描記（EEG）、近紅外光譜分析和眼動(dòng)跟蹤技術(shù)，在他們四處走動(dòng)、玩耍、與其他孩子互動(dòng)時(shí)監(jiān)視著他們，旨在理解腦部在兒童時(shí)期是怎樣發(fā)育的，這一時(shí)期孩子開(kāi)始區(qū)別自我與他人，發(fā)展出復(fù)雜的語(yǔ)言，并開(kāi)始形成最初的長(zhǎng)期記憶。

　　模擬實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室混合方法中的一個(gè)例子。伯克貝克嬰兒實(shí)驗(yàn)室的卡琳娜·德克拉克說(shuō)：“在成人之間，模仿有著重要的社交功能，甚至被認(rèn)為是把人和人聯(lián)系在一起的‘社交膠水’?！钡７率窃鯓右约皬暮螘r(shí)開(kāi)始發(fā)展的，人們對(duì)其還知之甚少。有人認(rèn)為，嬰兒天生就有模仿能力，因?yàn)橛杏^察顯示，當(dāng)大人伸出舌頭時(shí)，新生兒也會(huì)伸出舌頭。但人們并不清楚他真的是在模仿，還是他在興奮時(shí)自己伸出舌頭。實(shí)驗(yàn)室2009年的一項(xiàng)研究顯示，5個(gè)月大嬰兒在與大人玩躲貓貓游戲時(shí)，其腦部已能顯出類似成人的活動(dòng)模式。這能在一定程度上回答模仿是否天生的問(wèn)題。

　　2013年，伯克貝克嬰兒實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始了他們的旗艦項(xiàng)目——控制自閉癥與多動(dòng)癥研究，對(duì)象是12周以上的泛自閉障礙（Autism spectrum disorder）和注意力缺陷多動(dòng)癥（ADHD）的高風(fēng)險(xiǎn)人群，研究人員希望能夠結(jié)合對(duì)照組的數(shù)據(jù)，檢測(cè)更多的這些病征的早期跡象，找到有幫助的行為療法。

　　研究腦發(fā)育問(wèn)題：控制自閉癥和多動(dòng)癥

　　英國(guó)約4%的人受自閉癥和多動(dòng)癥的影響。在過(guò)去20年里，人們對(duì)自閉癥和多動(dòng)癥的認(rèn)識(shí)越來(lái)越多，這兩種癥狀也是嬰兒實(shí)驗(yàn)室的研究焦點(diǎn)。自閉癥在3歲以前通常很難診斷出來(lái)。研究人員希望，早期腦部差異能提供更多關(guān)于自閉癥的信息或標(biāo)志。

　　“觀看時(shí)間”是一個(gè)重要指標(biāo)。伯克貝克團(tuán)隊(duì)在2014年對(duì)104個(gè)嬰兒進(jìn)行了調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)自閉癥高風(fēng)險(xiǎn)的嬰兒第一次看一張臉時(shí)，他們觀看的時(shí)間總體上比“神經(jīng)正?！眿雰嚎慈魏挝矬w時(shí)都要少——那些繼續(xù)發(fā)展成了自閉癥的嬰兒的觀看時(shí)間最少。去年初，他們還發(fā)表了一項(xiàng)獨(dú)立的眼球跟蹤實(shí)驗(yàn)，顯示那些會(huì)發(fā)展成自閉癥的孩子在9個(gè)月時(shí)，他們?cè)诳雌聊簧系囊蝗鹤帜笗r(shí)，更可能去看與眾不同的那個(gè)。

　　研究人員還不清楚為何會(huì)這樣，但一個(gè)合理的假設(shè)是，這些嬰兒更注意他們所看的東西的細(xì)節(jié)，負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的泰奧德拉·格里伽說(shuō)，對(duì)那些會(huì)發(fā)展成自閉癥的孩子來(lái)說(shuō)，讓他們對(duì)自己看到的東西做個(gè)一般性結(jié)論更加困難。

　　他們的一項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)表明，早期干預(yù)有一定效果。治療專家讓孩子的父母看視頻，視頻中是他們?nèi)绾闻c孩子們互動(dòng)的，以幫父母?jìng)兝斫鈰雰菏侨绾闻Φ叵胍c大人溝通，大人該如何應(yīng)對(duì)。他們也找到了一些線索，能幫助提高嬰兒的參與性、注意力和社交行為，這些實(shí)驗(yàn)都與對(duì)照組做了對(duì)比。但團(tuán)隊(duì)也承認(rèn)，許多結(jié)果的可信度并不令人滿意，現(xiàn)在就斷言干預(yù)療法能否產(chǎn)生長(zhǎng)期效果，還為時(shí)過(guò)早。

　　約翰遜希望，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的這些探索，最終能找到切實(shí)可行的方法，設(shè)計(jì)出能增進(jìn)認(rèn)知能力，提高注意力，增強(qiáng)記憶的方法。