作者 | Jessica Colarossi，波士頓大學
編譯 |公子欣
語言習得對兒童的發展至關重要。雖然這種發展軌跡是由出生後的經驗塑造的，但語言的神經基礎在出生前就出現了。因此，一個基本問題仍然存在：嬰兒期語言的結構基礎是否可以預測長期的語言能力？
日前，波士頓大學神經科學家和語言病理學家Jenny Zuk領導了一項史無前例的研究，揭示了嬰兒的神經網路是如何影響他們在幼兒時期的語言學習技能的。
從子宮裡一進入這個世界，嬰兒就從他們周圍的環境和周圍的成年人那裡吸收資訊，出生後很快就學會了如何透過哭泣、聲音、笑聲和其他嬰兒語言開始交流。但是，孩子的長期語言技能是由他們的大腦在嬰兒期的發育形成的嗎？他們的語言發展在多大程度上受到環境和教養的影響？
Jenny Zuk在5年時間裡跟蹤調查了幾十個孩子，對嬰兒的大腦結構和他們在幼年時期學習語言的能力之間的聯絡，以及他們所處的環境在大腦和語言發展中發揮的作用進行了迄今為止最密切的觀察。
這項發表在《發展認知神經科學》雜誌上的新研究發現，大腦的組織路徑可能會在孩子出生後的第一年裡為他們的語言學習能力奠定基礎，這些通路被稱為白質，它們充當組成腦組織的數十億神經元之間的連線點，這些神經元被稱為灰質。這允許訊號的交換，以及我們需要執行的所有不同任務和功能，以及所有維持我們生命的生物過程。
一個常用的比喻是：白質通道是‘高速公路’，而灰質區域是‘目的地’，Jennifer Zuk說，一個人完成某項任務的次數越多，比如學習一門新語言，大腦中負責該任務的區域的通路就變得越強、越精煉，從而使資訊在白質高速公路上更有效地流動。據Zuk說，最近的證據表明，白質在生命的頭兩年發育最快。
Zuk說，除了白質的發育，科學家們早就知道環境在塑造一個人的語言能力方面也起著重要作用。但是，在決定白質構成以及嬰兒學習交流的能力方面，先天還是後天更重要，仍有許多不確定因素。
在研究中，Zuk和同事尋找了幾個具體問題的答案：從很早開始，先天的大腦結構在發育中發揮了多大的作用？大腦和語言是同步發展的嗎？環境是否最終推動了兩者的發展？嬰兒早期的大腦結構在多大程度上決定了孩子在語言方面的成功？
為了調查這些問題，Zuk和波士頓兒童醫院的研究員兼研究資深作者Nadine Gaab與40個有嬰兒的家庭會面，使用磁共振成像（MRI）拍攝了嬰兒的大腦，並首次收集了有關腦白質發育的資料。考慮到嬰兒需要熟睡才能用MRI清晰地捕捉到他們的大腦活動和結構，這絕非易事，“這是一個非常有趣，也是一個需要很多耐心和毅力的過程。”
這也是科學家們第一次使用MRI來研究足月期的大腦結構和語言發育之間的關係，尤其是從嬰兒期到學齡的發育兒童。
研究人員使用MRI觀察到的一個重要的白質通路叫做弓狀束，它連線大腦中負責語言產生和理解的兩個區域。利用MRI，研究人員透過觀察水在組織中擴散的容易程度來測量白質的組織結構，從而表明通路的密度。
圖1 嬰兒期左弓狀束的結構組織與幼兒語音意識和詞彙知識技能有前瞻性相關
圖2 嬰兒期皮質脊髓束的結構組織與幼兒的語音意識和語音記憶有前瞻性相關
5年前，Zuk和她的合作者第一次把嬰兒搖著哄他們入睡，並輕輕地把他們放進核磁共振機裡。5年後，他們再次與這些孩子和家人見面，評估每個孩子正在發展的語言能力，包括測試詞彙知識，在單個單詞中識別聲音的能力，以及他們將單個聲音混合在一起理解這個單詞的能力。
根據他們的發現，出生時白質組織指標較高的兒童在5年後擁有更好的語言技能，這表明溝通能力可能與大腦結構的傾向密切相關。但Zuk說，這只是一個非常複雜的謎題的第一部分。“也許我們在嬰兒時期觀察到的白質個體差異是由孩子的基因和環境的某種組合所決定的。但考慮哪些具體因素可能會讓孩子在早期形成更有效的白質組織是很有趣的。”
儘管他們的發現表明語言的基礎是在嬰兒時期建立的，“持續的語言體驗和接觸就建立在這個基礎上，從而支援孩子的最終結果。”這意味著在孩子生命的第一年，有一個真正的機會讓他們接觸更多的語言環境，併為孩子的長期成功奠定基礎。
Zuk和她的研究夥伴計劃繼續調查語言學習的環境和遺傳因素之間的關係，目標是幫助父母和看護者識別幼兒語言發展的早期風險因素，並確定加強嬰兒早期交流技能的策略。
資料圖及參考來源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878929321000645?via%3Dihub
