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童年记忆对人的行为和认知会产生深远影响

    来源:《教育家》      作者:史东麟 耿凤基
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几乎每个成人都有一个解不开的童年梦。虽然我们常常会试图回忆童年时期丰富的经历,但我们对儿时经历的记忆却大多是模糊不清的,往往需要通过长辈的叙述和提示才能构建起一个包含着图像、声音和感觉等信息的场景。

我们为什么会记不清小时候的事情?关于这个问题,近百年来研究者们也一直在探索——为何人类早期的记忆如此“脆弱”?



记忆的能力会随年龄增加而变化

早在1910年,奥地利心理学家弗洛伊德就提出了“童年失忆(childhood amnesia)”这一概念,指成年人无法回忆起在生命最初2-3年之中所经历的事情,我们很难在约7岁以前建立稳固的记忆。最初人们在关注这一问题时认为,早期的经历并没有被编码到记忆库中,但后续的许多研究结果却显示事实并非如此。

研究表明,人类在早期是可以让编码信息进入长时记忆系统的。例如,生活经验告诉我们,儿童很可能会记得几年前发生的一些事情,大量的研究结果也支持了这种生活经验。美国埃默里大学哈蒙德等人在1991年进行的一项自传体记忆研究显示,3岁的孩子可以回忆起6-12个月之前在迪士尼乐园游玩的细节,并且年龄越大,回忆起的细节就越多。

基于这一标志性的研究,大量的实证研究都记录和分析了整个童年对自传体记忆的加速遗忘过程。例如,后续研究发现3-4岁的孩子虽然可以回忆起事情的细节,但很快就会又忘掉。尤其是在像自传体记忆这样的开放性记忆上,4-6岁的孩子会比8岁的孩子遗忘得更快。

同样的,一些经过严格变量控制的实验室研究也得到了相似的结论:幼儿时期孩子对细节信息、空间位置等内容的记忆能力会随时间变化而显著提高,并在6岁左右达到一个相对较高的稳定水平。也就是说,回忆缺失可能会持续整个童年,但6-7岁以后记忆的稳定性和一致性会显著增强。

记忆能力会随年龄增长而变化的原因——海马的发育发展

为了解释童年失忆这个现象,研究者们提出了很多假说和可能。例如,弗洛伊德认为是“性创伤”压抑了自己的早期记忆,但这种充斥着经验主义的说法逐渐被实证研究结果所摒弃。后来,越来越多的研究认为童年失忆这一现象是由多种因素共同影响的。

比如,5-7岁刚好是皮亚杰认知发展理论中从前运算阶段向具体运算阶段过渡的重要时期,孩子在认知、语言、心智理论、自我概念等许多领域都有着突飞猛进的发展,记忆也更具有目的性了,正式的学校教育对孩子的各方面发展也产生了重要的影响。

近些年,关于记忆的理论和来自动物实验的证据表明,大脑的发育可能是导致童年失忆的根本原因。大脑自出生伊始就在飞速的发展中,以灵长类动物的大脑发育图谱为例,我们可以观察到大脑的体积在增加,连接大脑各个区域的神经纤维束发育变化也十分明显。相似的,人类大脑的结构和功能随着时间的推移也在逐渐地发展,直至结构完整、功能成熟。

在日常生活中,我们通过各种感官获取信息,通过神经传递抵达我们的大脑皮层,并被记录下来,这些感觉信息需要经过整合加工之后才能最终形成记忆,而这个过程离不开重要结构——海马体(hippocampus)。

海马体一词起源于希腊语,由于其形似海马而得名。研究者们认为,海马体是人类记忆的重要神经结构,出生后海马体的发展变化是孩子的记忆能力随年龄增长而提高的神经基础。海马体有特定的子区域,包括海马头部、身体和尾部,根据功能分化还可以将其分成齿状回(dentate gyrus)、海马角(cornu ammonis)等区域。

来自非灵长类的神经解剖学结果显示,特定子区域的结构和体积会随年龄的增长而变化,并且这种变化会一直持续到5-7岁。也就是说,海马及其子区域的结构和功能的逐渐发展成熟可能是导致儿童记忆“脆弱”的原因。

与此同时,一些动物模型也支持了神经元新生(neurogenesis)会极大地影响生命早期的记忆,特别是海马体中的神经发育,较高水平的神经新生阻止了稳定记忆的形成,并且很有可能是通过替换海马记忆回路中已经存在的突触链接而实现的。

然而,海马体只是记忆网络中的一部分,精细记忆的形成和提取也离不开前额叶、后顶叶等区域的共同协作。而大量的科学研究也证明,这些皮层区域与童年和青春期后期的记忆能力变化显著相关。尤其是前额叶皮层,被认为是记忆系统的必要部分。这一结论在动物和人类实验上都得到了印证,但是关于这些皮层在生命早期是如何促进记忆的研究却很少。总而言之,记忆能力随发展变化的机制是多方面的,但海马在其中的作用极其重要。

儿童早期大脑发展对记忆能力的影响

在探索“童年失忆”这一问题的初期,研究者们仅从行为实验和理论模型中得到了初步的结论。直到诸如功能性核磁共振(fMRI)、脑磁图(MEG)、脑电图(EEG)等脑成像技术被应用,人们才逐渐明确记忆的发展变化与大脑结构和功能之间的关系。加之儿童的脑影像较难获取,大脑发育与形成包含细节的长期记忆能力有关这一假设才被验证。具体来说,大脑结构、功能的发展,以及大脑各区域之间的功能链接都与记忆能力的发展成熟有关。

从结构上来看,研究发现,海马结构的发展变化呈现出了年龄差异。例如,6岁的孩子在记忆任务中的更好表现与更大的海马头部体积相关,但在4岁的孩子群体中却没有发现这样的关联。

具体而言,海马头部中的齿状回/CA-2区域的体积与记忆能力有关,但还是呈现出了年龄差异:在年龄更小的孩子中,更小的齿状回体积与较差的记忆表现相关,而年龄稍大的孩子则相反。另外,白质通路与儿童早期记忆表现有关,并且和与记忆有关的脑区之间的连接情况也呈现出了年龄差异。总之,这些研究表明,海马结构的发展至关重要,但海马与其他皮层区域的连接也是十分重要的。

从功能上看,研究发现,成人在进行记忆任务时,海马以及顶叶等皮层都被激活了,但在儿童的研究中还发现了一些不常在成人实验中被激活的区域,例如背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex)等。这说明,年幼的儿童可能会依靠更广泛或更分散的大脑网络来编码细节信息的记忆。

另外,静息态功能性核磁共振(resting-statefMRI,测量大脑各个结构在静息状态下的功能连接)也可以给我们带来丰富的信息。例如,研究者发现,海马与那些通常被认为与记忆形成无关的区域之间的功能连接在发育过程中也会下降,但与某些大脑区域的功能连接会随年龄的增加而逐渐增强。总而言之,随着年龄的增长,海马与记忆网络中其他的皮层在功能上逐渐整合,并且与记忆无关的脑区逐渐分离。

儿童早期的大脑发育不仅可以帮助儿童在实验室实验中表现得更好,还极大地促进了他们记忆真实世界事件的能力。

然而,现实生活如此复杂,我们在考虑记忆的神经相关物的同时,也必须要考虑包括语言、自我概念、情绪、心智理论和孩子生长环境等其他因素。这些因素的神经基础在一定程度上有重叠,比如海马不仅在记忆网络中扮演了重要角色,它同样在语言和空间导航(spatial navigation)的发展中有着重要作用。因此,研究者们还将继续探索大脑记忆系统中各个脑区之间的竞争与互补机制。

启示

从神经科学的角度,童年的记忆丢失似乎是人类发育发展的必然结果,几乎所有人都难逃童年失忆的困扰,不过我们也不必感伤。2016年一项发表在Nature Neuroscience上的研究表示,我们最初的那些回忆一直有迹可循,大脑在存储上没有问题,只是不能对那些记忆进行正确提取,但是只需要加以合适的刺激,就可以实现对其重新提取。

因此,孩子并不会遗忘得“一干二净”。很多时候,虽然无法回忆起儿时经历的原貌,但因为回忆起某件事而带给我们的感觉却真实存在,甚至可能在潜移默化中影响着我们对现在生活的判断。

记忆往往是很多因素的混合物,其中可能包含着真实回忆的碎片、每次回忆时的情绪状态、脑中重现场景时的虚假记忆等。这也说明,我们虽然回忆不起童年事情的细节,但不代表我们完全丧失了过去的情感,我们大脑中的其他脑区会帮助我们记住童年的更多信息。例如,杏仁核让我们记住了这个世界是充满乐趣还是充满恐惧,镜像神经元系统让我们记住了“感同身受”的奇妙感受,奖赏系统让我们记住了每次获得成功时的欢愉……这些都是童年时期就会形成并保存下来的回忆。

这值得父母和早期教育工作者深思:我们是否为孩子创建了一个健康安全的学习生活环境?我们无意识的行为和言语是否造成了孩子的童年创伤?比如,当孩子开始探索新鲜事物时,老师是耐心鼓励,还是嘲讽打击?当孩子寻求帮助时,父母是细心指引,还是无动于衷?如果童年创伤带有强烈负面情绪情感,就会影响我们对待世界和人际关系的看法,并且我们会在这个过程中不断重复曾经不好的体验。

研究表明,童年创伤的首要来源往往都是家庭。我们的童年记忆也许一直都存在,只是在我们成长的过程中被深藏在大脑皮层中的某个角落里,等待着某一个合适的刺激去唤醒。而这个刺激也有着无数的可能,它可能是游乐园中缓缓飞上天空的一只红气球,也可能是阴雨天家中空无一人时窗外的一声惊雷。

因此,在引领和见证孩子成长的时候,父母和老师应该给予孩子充分的理解和耐心,为孩子创造一个充满爱的环境,这对极速成长中的孩子而言至关重要。

通过研究大脑和记忆的发展变化,我们理解了人类可能不是彻底遗忘了童年的一些经历,而只是封存了这些经验。同时,生命伊始那看似已经被遗忘的记忆,可能对我们现在的行为和认知产生着深刻而长远的影响。因此,父母和早期教育工作者要努力为孩子们创建一个健康安全的生活学习环境。

作者:史东麟,浙江大学教育学院科学与技术教育专业硕士研究生;  耿凤基 ,浙江大学教育学院百人计划研究员

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