神经科学家发现，出生时大脑物质的构成与孩子五岁时的语言技能水平有关
婴儿一进入世界，就会从环境和周围的成年人中吸收信息，出生后很快学会如何开始通过哭声、声音、咯咯笑和其他类型的婴儿语进行交流。但是，婴儿的语言技能有多少是与生俱来的，他们的沟通发展有多少是受环境和教养的影响?
波士顿大学(Boston University)的一名研究人员对数十名儿童进行了长达五年的跟踪调查，仔细研究了婴儿时期的大脑结构与他们在幼年时期学习语言的能力之间的联系，以及他们的环境在大脑和语言发展中发挥的作用。
这项新研究发表在发育认知神经科学研究发现，大脑的组织路径可能会为孩子在一岁内的语言学习能力奠定基础。这些通路被称为白质，它们是数十亿神经元之间的连接器灰质-包括大脑组织．这允许信号的交换，以及我们需要执行的所有不同的任务和功能，以及维持我们的所有生物过程。
“一个常用的比喻是:白质通道是‘高速公路’，灰质区域是‘目的地’，”领导这项研究的波士顿大学神经科学家、注册语言病理学家詹妮弗·祖克(Jennifer Zuk)说。健康与康复科学学院的Zuk:萨金特学院言语、语言和听力科学助理教授说，一个人做某项任务越多，比如学习一门新语言，大脑中负责这项任务的区域的通路就越强、越精细，从而使信息在白质高速公路上更有效地流动。祖克说，最近的证据表明，白质在出生后的头两年发育得最快。
祖克说，除了白质发育，科学家们早就知道环境在塑造一个人的语言能力方面也起着重要作用。但是，在决定白质的构成以及婴儿学会沟通的能力方面，先天和后天哪个更起主导作用，仍然存在许多不确定性。
祖克说，在他们的研究中，她和她的同事们寻求了几个具体问题的答案:从很早开始，在多大程度上就倾向于大脑结构以及基因在发展中发挥作用?大脑和语言的发展是同步的吗?环境最终推动了两者的发展吗?还是说语言技能很大程度上是个人与生俱来的?
为了调查这一点，Zuk和波士顿儿童医院的研究员、研究资深作者Nadine Gaab会见了40个有婴儿的家庭，用磁共振成像(MRI)对婴儿的大脑进行成像，并收集了关于白质发育的首次此类数据。这是一个不小的成就，因为婴儿需要熟睡，才能用核磁共振成像清晰地捕捉他们的大脑活动和结构。
“这是一个非常有趣的过程，也是一个需要很多耐心和毅力的过程，”Zuk说，他必须掌握让4到18个月大的婴儿在核磁共振过程中舒适地打盹的挑战——核磁共振的巨大声音可能会对熟睡的婴儿造成很大的干扰。“世界上很少有研究人员使用这种方法，”她说，“因为核磁共振本身就涉及到相当嘈杂的背景……而且婴儿在自然环境中出生。深度睡眠对完成这一相当疯狂的壮举非常有帮助。”
这也是科学家们第一次使用核磁共振成像技术来观察足月的大脑结构和语言发育之间的关系，通常是从婴儿期到学龄的儿童。
研究人员使用核磁共振成像观察了一个重要的白质通路，称为弓状束，它连接着大脑中负责语言产生和理解的两个区域。利用核磁共振成像技术，研究人员通过观察水在组织中扩散的容易程度来测量白质的组织，这表明了通路的密度。
在第一次摇着婴儿入睡并轻轻地把他们放进核磁共振成形机5年后，祖克和她的合作者再次与孩子们及其家人会面，评估每个孩子的新兴语言能力。他们的评估测试了每个人的词汇知识，他们在单个单词中识别发音的能力，以及他们将单个单词的发音混合在一起来理解单词的能力。
根据他们的发现，出生时具有较高白质组织迹象的儿童表现更好语言技能五年后，这表明沟通能力可能与先天倾向密切相关大脑结构。但是，祖克说，这只是一个非常复杂的谜题的第一块。
她说:“也许我们在婴儿时期观察到的白质的个体差异可能是由孩子的遗传和他们的环境共同形成的。”“但想想哪些具体因素可能会让孩子们更有效，这是很有趣的白质尽早组织。”
祖克说，尽管他们的研究结果表明，语言的基础是在婴儿时期建立起来的，“持续的语言体验和接触是在这个基础上建立起来的，从而支持孩子的最终结果。”
她说，这意味着在孩子生命的第一年，“有更多的机会接触(语言)环境，并为孩子的长期成功奠定基础。”
祖克和她的研究伙伴计划继续调查环境和遗传成分之间的关系语言学习。他们的目标是帮助父母和看护人识别儿童早期的危险因素语言发展在幼儿中，确定在生命早期加强婴儿沟通技能的策略。
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