脑科学专栏 ▏最强大脑“睡”出来

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睡眠是人生来就有的本能，婴幼儿的睡眠往往要达到四分之三的时间，发育期孩子的睡眠是伴随着大脑发育的过程，大脑从空白开始，逐渐发育到建立各种认知和情感功能的控制区域，神经中枢，刚出生时，大脑还没有建立意识区，语言区，逻辑区，记忆区等等认知功能区域，只有简单的运动区和哭叫区。哭叫是需要护士的拍打刺激激活的。这两个区域按照本能交替兴奋，没有自主意识，是脑发育持续下去的原始驱动力。脑的发育，伴随着外部信号通过感觉器官的神经通路，传达到大脑的某些特定区域，在血流中的氧和糖代谢的作用下，形成不同的神经中枢控制。如，语言、运动、听觉、视觉等等。其中，血流灌注是决定性的力量之一。神经传导是一种电和化学交替作用的表现，电是可以通过大脑的颅骨和皮肤，在外部采集到的一种神经活跃程度的输出信号，称作神经电生理中的脑电波信号。婴幼儿大脑的神经传导非常活跃，出生时是和动物脑电波相似，以非常快的速度和高幅度在大脑中传递。传递的物质基础是化学物质（包括各种递质）、电离子（包括钙、钾、钠等离子）。血流中所携带的氧分子与这些物质相互作用形成神经传导，叫做氧化反应，也叫代谢。

大脑有一种自适应能力，通过各种神经传导信号的综合作用，自动调节血流分布的变化。神经传导的越快，强度越高，所需要的血流就越多，附近区域的血管发育的就越快。所形成的神经功能中枢的功能就越强大。大脑各个区域的发育是一种竞争的关系，这部分血流灌注增加了，另一部分的血流灌注就会减少，从左右脑的竞争性功能分布得到证明，人们成长以后的不同能力的表现就是这样形成的。各个功能区域的发育所需要的血流灌注，是通过孩子的醒觉和睡眠调节的。神经细胞的代谢和分解也是要有兴奋和休眠的，兴奋就是产生神经传导，产生代谢，消耗血流中的氧分子。休眠就是停止传导，排出代谢产物，细胞分解，神经功能形成。所以，人的大脑发育，休眠或称作抑制是重要的环节，人的大脑和动物的区别就是从神经传导的变慢和强度降低开始的。动物一直快，高强度，人会变慢，幅度会变低。可以看做需要的血流灌注会下降。大脑学会抑制是成长的关键因素，大脑的抑制可能是神经细胞再生的必要条件之一，也可以说人的发育和成长就是大脑变慢的过程(但由于人老后大脑的老化、血流中氧分子的减少造成的大脑最慢就是死亡)，所以大脑兴奋人人都会，但大脑的抑制是需要学习的。婴幼儿在醒觉时，听觉、视觉、触觉、嗅觉等感觉器官向大脑相应区域传导信号，重复和持续，形成相应功能区域的发育。睡眠时，这些神经传导通路会关闭，大脑的其他神经通路产生兴奋，相应功能区域获得发育，血流灌注将向这些区域倾斜。如，意识区域、逻辑区域(相互关联)，情感区域等等。

比较成人和婴幼儿的脑电波变化，传导速度快，幅度高是婴幼儿的一种表现，意味着这时期大脑所消耗血流中的氧分子(以及糖)会很多，或者说消耗的能量巨大。婴幼儿的醒觉和睡眠是交替的，相对时间的多少对孩子脑发育的不同功能影响巨大，形成的性格和特长将会不同，比如，爱因斯坦语言发育很缓慢，先发育的是意识、情感、逻辑等等有关思考的功能区域，成人后的科学贡献巨大。人的大脑发育应该是一个自然过程，外部的信号输入也应该是持续的、一致的、平衡的。就是传统文化中的自然，合一等等大自然宇宙的运行规律。如果有了强烈的变化，比如，生病，特别是高烧，引起全身血管的变化，就会打破大脑规律性的发育过程，改变醒觉和睡眠的自然血流灌注分布变化，而婴幼儿时信号传导的过于强烈，意外的变化，持续一段时间后就会使大脑的自适应能力触发，改变了正常大脑发育的路径，就会形成诸如自闭、多动等等的不良发育过程。就像吸毒一样，大脑立即启动自适应，不再分泌脑啡肽类物质，必须依靠外部摄取。对于婴幼儿来说，醒觉和睡眠的交替必须合理，醒觉时，外部的信号输入很强烈，往往大脑的相应发育很快速，容易形成语言、视觉、触觉等等功能区域，而睡眠可能会受到诸如声音、光、碰触等等的影响，造成睡眠时相应脑区的兴奋性提高，消耗一部分血流中的氧分子，会导致其他有关意识、记忆、逻辑功能区域的发育受到影响，这些功能的发育相对困难。保证睡眠时间和睡眠质量就是意识、记忆、逻辑等重要认知功能的影响因素。婴幼儿时期意识区和情感区还没有发育完全，没有烦恼和情感困扰，各个功能区的相互联系还很少(逻辑)，大脑在睡眠时很容易关闭感觉通道，所以保证睡眠时间和睡眠质量，不是一件很困难的事情，也是家长花费很少的精力，会有很巨大收获的一件事情。

以上的分析，为婴幼儿或儿童的脑发育提供了一种有目的性的科学的做法，但如果真正要做到科学、规范、合理、高效的脑发育过程，还要用客观定量的测量手段，对孩子的脑发育不同阶段展开持续的测量，掌握孩子醒觉和睡眠中的脑状态的定量变化趋势，辅助以相应的训练手段，就会使大脑的功能区发育更加平衡，家长就会更加有的放矢，为孩子的大脑发育创造良好的环境。

孩子不会失眠，出生以来就会睡眠，而且睡眠中大脑还在发育，部分脑区大脑还在持续兴奋。但为什么人们成人以后会有失眠呢，会忘记了如何睡眠呢?孩子脑发育时消耗了大量的能量，大脑消耗的能量和身体其他部位消耗的能量相比，有什么相互影响呢?如何测量婴幼儿大脑的状态呢?