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科技

腦科學引導育兒政策

科學人

更新於 2022年12月01日07:24 • 發布於 2022年12月02日01:00 • 蘇斯金(Dana Suskind)、丹維斯(Lydia Denworth)

國家政策該如何提供家長與嬰幼兒更好的教養互動與學習發展環境?近年來腦科學的研究指出, 有薪育嬰假、優質托育服務、嬰幼兒津貼與稅收抵免皆能帶來益處。

▲ (繪圖:米利安(Islenia Milien))
▲ (繪圖:米利安(Islenia Milien))

經濟合作暨發展組織(OECD)進行一項全球性重要研究,評量各國五歲兒童的表現以預測其往後學業成就,結果顯示在已開發國家中,美國兒童的表現令人擔憂。OECD長期調查世界各地15歲學生的學業成就,近期向下擴展調查的年齡範圍。平均而言,相比於研究中的其他國家如英國和愛沙尼亞的兒童,美國兒童的識讀和算數分數較低、自我調節技巧較差,而且較少參與團隊合作、公益與其他利益社會行為的活動。勉強可說美國兒童唯一的亮點,是某些(而非全部)社會情緒測量約等同於國際同儕。

這些研究結果沒有得到應有的注意,因為發表時間是2020年3月,就在世界衛生組織(WHO)宣告嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19,簡稱新冠肺炎)成為全球大流行的幾天後。但這也不令人意外,近期其他研究顯示,美國約有半數兒童在入學準備上,至少有一個關鍵領域尚未「步上正軌」。

OECD的研究對象是剛入學的兒童,研究結果提醒我們忽略了一些基本事實:學習始於出生那一刻,而非上學第一天。出生後最初幾年充滿了各種機會。在這關鍵時期,嬰幼兒大腦最容易吸收經驗,也最具有可塑性。從出生到三歲,大腦發育將近85%。這段期間,每秒形成100萬條神經連結。

20年來有關兒童發展的研究告訴我們,嬰幼兒發展要有好的開始,有兩件事最為重要:與照顧者的教養互動以及防止毒性壓力(toxic stress)。過去五年來,新一波神經科學研究強調早期經驗的神經生物效應,研究結果明確指出達成這些目標的方法。這類研究讓我們得以初窺年幼兒童的腦中發生什麼事。研究顯示,環境和教養關係有助於兒童發展,而這兩者與大腦中鞏固語言和認知發展的活化和連結程度較高有所關聯。

本文作者之一蘇斯金是小兒科醫師,也是研究早期學習的科學家,長期追蹤腦部發展的新興科學,研究結果可提供父母和社會支持兒童發展的建議。舉例來說,休有薪假(paid leave)的父母較有時間發展教養關係;已知貧窮不利於兒童發展,而嬰幼兒津貼和稅收抵免可加以緩解。當父母外出工作時,美國多數父母必須找到優質的托育服務,讓幼兒得到有回應、投入教養關係的照護品質。

然而,研究顯示兒童的需求與整體社會的協助,兩者有鴻溝。美國是全球已開發國家中,唯一沒有明訂有薪育嬰假的國家。2020年美國每10名兒童就有4名的家庭無法負擔基本必需品,然而國會剛撤銷一項子女稅收擴大方案,這項稅收抵免曾幫助數百萬家庭度過這場新冠疫情,也大幅縮減貧困兒童的人數。此外,約半數的美國人生活在所謂的托育服務荒漠(child care desert),這些地方幾乎沒有足夠的幼兒設施或照顧者,而現有的高品質托育方案還不到10%。新冠疫情加深了這些鴻溝,就像一場大地震後不斷發生餘震,凸顯出美國對家庭的支持有多麼顫顫巍巍。

腦科學研究鮮少投入修補這些鴻溝的任何公共討論議題中,但應該是這類討論的核心,因為腦科學為改善國家和地方政策繪製了路線圖,據此可讓兒童的生活變得更美好。

對話活化語言關鍵腦區

蘭迪(Randy,化名)戴著美國職籃芝加哥公牛隊的帽子,坐在客廳的柔軟地毯上,把兩歲大的兒子朱利安(Julian)抱在膝上。

他問兒子道:「想不想玩積木?」

朱利安咧嘴笑了笑,開始堆起積木。父子倆一起數數:「一、二、三、四、五……」,直到他們面前立起一座搖搖晃晃的高塔。

「倒下來、倒下來!」蘭迪輕推了推朱利安,鼓勵他把高塔弄倒。朱利安看著爸爸,在蘭迪又堆了幾塊積木時,他的眼裡閃著愉快的光芒。當堆到並數到16的時候,高塔終於倒塌了。

蘭迪大喊:「碰!」

朱利安跟著喊:「碰!」

蘭迪盡責地擔負身為父母的角色回應子女,甚至報名參加芝加哥地區的家訪研究計畫,學習更多有關兒童發展的資訊,蘭迪了解自己的孩子、跟他說話,並持續與他對話,即使朱利安能說的話還不多。這種豐富的語言輸入,在教養關係中可說是至關重要。

多年來研究人員著重兒童聽到的詞彙數量(即所謂「3000萬詞彙差距」),以此做為語言發展的最佳預測指標。但最新研究顯示,語言接觸的品質更為重要。光是旁聽對話並不足夠,小孩必須參與其中,如同蘭迪鼓勵朱利安、持續與他對話一樣。美國哈佛大學和麻省理工學院2018年首次進行這類研究,研究人員掃描36名4~6歲兒童的腦部,過程中讓兒童聆聽有關捉迷藏和拆生日禮物的故事,研究人員仔細分析兒童聽故事時的腦部結構與功能。實驗前,研究人員已先記錄這些兒童兩天內聽到的所有訊息,了解他們的語言環境。

這些兒童在掃描儀中聽故事的時候,日常生活通常經歷更多對話,而不只是單方面輸入語言訊息的人,他們的語言關鍵腦區更常活化,掌管言語知覺的腦區和語言產生的腦區連結也更強。主持這項研究的馬里蘭大學口語語言病理學家(speech language pathologist)暨神經科學家羅密歐(Rachel Romeo)表示:「無論什麼社經地位,交談與腦部發育成熟都呈正相關。」其他研究則指出,幼兒與照顧者的重要連結出現在神經層次:他們的腦波發生同步化。當時在普林斯頓大學神經科學研究所的科學家皮亞查(Elise Piazza)和同事應用可追蹤神經元活動的「功能性近紅外光光譜儀」(fNIRS)技術發現了這個現象。科學家在不同情境下測試成人以及9~15個月大的嬰兒,發現當成人與嬰兒一起玩或共同注意相同物體時,兩者腦波同步;而當成人跟房間裡的其他人說話時則沒有同步,這項研究顯示,旁聽對話無法產生作用。

這種腦波同步與社會學習、問題解決技巧和詞彙發展有關,而且當腦波同步時,成人會跟隨嬰兒的帶領,表現出微笑感興趣,而非成人引導嬰兒的表現。皮亞查現任職於羅徹斯特大學,他指出:「我們已知道,嬰兒導向的言語交流對學習十分重要,各種交談線索也很重要。甚至在嬰兒完全學會說話前,大腦已透過許多方式注意到環境中不同的線索。」

這類研究強力支持父母需要花時間與孩子相處,也強調為什麼父母還需負擔高品質托育服務……

【欲閱讀全文或更豐富內容,請參閱〈科學人〉2022年第250期12月號】

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