福克斯140328 - vimeo 480

2014年脑福克斯博士的脑子意识之夜:一个基于科学的幼儿政策框架

Nathan Fox博士,博士
美国马里兰大学教授
国家儿童发展科学委员会成员

“基于科学的幼儿政策框架”

2014年3月21日星期四

成绩单

Nathan Fox博士:谢谢。晚上好。让我告诉你们我要在很短的时间内做什么。正如Bill提到的,我受过发展心理学家的训练,后来成为了一名神经科学家,也就是说,我为婴儿和儿童开发了大脑成像的方法。大约15年前,我有幸成为一个工作小组的成员,是由神经学家的麦克阿瑟基金会联合组织,真正的神经科学家像比尔在那里,工作在实验室或工作对啮齿动物的研究中,大鼠或小鼠或其他动物,并详细研究大脑发展心理学家。我的意思是-抱歉,大家能听到我说话吗?我不需要麦克风。我们的想法是想出一种共同的语言,同时尝试理解我们所知道的早期经历对大脑的影响。

麦克阿瑟网络的一个发展成果是国家儿童发展科学委员会我是它的成员,我从它成立以来就一直是它的成员,这是一个由科学家,神经科学家和发展心理学家组成的小组,他们有兴趣与社区组织和像你们这样的人交流并尝试并希望传递我们所知道的关于大脑的信息,大脑的发展及其对政策的影响。我自己不是一个搞政策的人,但是我住在华盛顿特区附近,所以我想这有点资格。

好的,所以通过说明三个核心发展的核心概念开始。首先是大脑建筑在生活中建立,并支持终身学习,行为和健康,我将在一些细节中经历所有这些。第二个是稳定,关怀的关系以及我们所谓的“服务和返回”互动形状脑结构。第三是在生命的早期有毒压力可以脱轨健康的发展。那些是三个我要在短时间内尝试,这三个核心概念,并在大脑方面向你们展示了我们对这些概念的了解,为什么这些概念是如此重要。

好的,让我们从第一个开始,经验建立大脑结构。从研究大脑及其发展的人的角度来看,大脑结构支持终生学习、行为和健康。事实上,我们知道在婴儿和幼儿的成长过程中,他们是伴随着行为的发展而发展的,这进一步证明了行为的发展就是大脑的发展。我们也知道婴儿和儿童不是小大人。他们的技能是随着时间的推移而发展的,就像这样,他们的大脑在早期就开始随着时间的推移而形成。

思考大脑发育的一种方法是思考我们对技能发展的看法,即简单的技能放在首位。在你学会骑自行车之前,你可能先学会骑三轮车,然后你先学会用辅助轮。然后这些简单的技能会融合或转变成更复杂的技能。非常相似的是,大脑也是以类似的方式建立的认知能力,情感能力和社交能力在整个过程中相互交织。

以前的情况是这样的,作为一个心理学家,我可以证明在我毕业的时候,心理学家研究情感和认知的方式是完全分开的。研究思考的人认为他们不需要理解情绪而研究情绪的人实际上是在研究它如何影响我们思考的方式。现在已经不是这样了。我们现在知道,在心理学领域,认知发展和社会发展,两者是相互交织的为了理解一个,你需要理解另一个。你需要理解情绪是如何影响认知发展的你需要理解认知发展才能理解情绪。最后一点是,早年坚实的基础会增加取得积极成果的可能性,而薄弱的基础会增加日后遇到困难的可能性。

让我们看看这里的一些数字,说明了关于大脑发展的这些问题。随着时间的推移,改变大脑的能力会降低。这是什么意思?嗯,因为我越来越靠近幻灯片的这一部分,我可以说我们对大脑可塑性的了解是,在生活的早期,大脑是最塑料的。这意味着什么?这意味着在学习,学习新技能,学习新语言,我们拥有最好的能力和我们大脑中最好的可塑性,以便做到这一点。As we get older, it’s not that we cannot continue to learn, adult learning, and I consider myself on this side of the graph, I hope that I continue to learn and to learn new thing, but my ability to learn complex skills is much harder, that is the ability to learn complex skills is much harder as we get older. That’s because the plasticity in our brains to have that learning simply decreases.

与此同时,为了让我们学习而建立那些神经连接的努力也在增加,所以这更容易,有点和我说的相反,这更容易,大脑在生命的早期更具有可塑性。随着年龄的增长,学习变得更加困难,需要付出更多的努力。好了,这是一个原则。

第二原理是神经电路以自下而上的顺序连接。这个图表很好地说明了大脑如何变化在生命的第一年。您可以看到这些行代表大脑中突触的增加,即大脑中发生的连接。您可以看到潜视和听力潜在潜视和听力的领域的显着增加,即使在出生前和生命的第一个月起。Then you can see that that decreases during the second, third and fourth years of life, and I’ll explain that that decrease means in just a second, but what I want to show you is another curve which shows you that in fact the increase in synapses and the connections that are occurring in the brain for language is shifted a bit over to the right. That’s because it occurs later.

大脑中的变化,大脑中不同技能的连接发生在不同的时间。这里的布线技巧更高的认知功能,尤其是在前额叶皮层和你可以看到的是,这是一个更持久和更长的一段时间中,布线可以发生在连接的大脑发生的变化。你可以看到第一年发生了什么。我把它标记出来了。

现在,为什么这些曲线上升然后下来?让我说明你。这是出生时人脑中的前额叶皮质切片。那些是大脑中的神经元,那些长时间的东西是轴突,而那些尖端的东西是那些是将神经元连接到另一个的突触,你可以看到它看起来像什么。现在,这里是六岁的大脑中的相同区域。你看到了什么?您可以看到这些神经元的增殖,这些突触的增殖和六年后大脑的同一区域发生的这些连接。

现在让我们看看14岁的时候,大脑的相同区域是什么样子的,你在这里看到的是什么?在6到14年的时间里这些突触已经减少了。这种减少在神经科学文献中被称为很多东西,但你可以用园艺的比喻来思考它。事实上,神经科学文献中常用的一个词就是修剪。你修剪的时候会怎么做?嗯,你剪掉你不再需要的分支,这就是大脑正在做的。你们可以想想这个,想想我刚才用自行车做的比喻。这是你六岁时看到的辅助轮。这是大脑在孩子学习新技能时提供的支架和支持。但当你学习新技能时,会发生什么呢? So if you’re playing tennis, if you’re riding a bike, what happens? Your skill becomes more automatized. It becomes more automatic and so you don’t need the support, the scaffolding that you needed when you first started learning. That’s what’s happening between 6 and 14 years and that’s what pruning is about. Those different bumps that you saw in the earlier slide are about this blossoming and this pruning of the synapses in the brain that is occurring over time.

好的,现在有两个大脑发展的原则我想告诉你们。这是一个叫威廉·格里诺的神经科学家,他在1984年,在《儿童发展杂志》上发表了一篇论文,这是一篇写给发展心理学家的论文他在论文中谈到了两种类型的体验。他把一种体验称为期待体验。大脑期望在特定的时间内接收特定类型的信息。我们通常把这些敏感时期称为大脑发育时期。

他谈到的另一种类型是经验依赖型也就是当大脑学习新的信息时这些信息是基于孩子的环境,他们的文化,他们生活的社区。他们从周围的世界学习。现在,经验-期望型结构,这些结构涉及到视觉,知觉,听觉,语言,在某种程度上,也涉及到社会关系的发展,所有这些在生命的最初几年都非常重要。依赖经验的学习显然也发生在以后,而且贯穿于一生。

好的,互动塑造了大脑回路。我们创造了这个隐喻,叫发球和回传。我不知道你们中是否有人是网球运动员,我尝试过很多次,我不是很好,但我确实喜欢看。在网球中你有两个球员,你可以有四个,但你有两个球员,一个打给另一个。先发球,然后再接球。他们互相来回击球。当我们谈论我们想让孩子体验的社交技能和社交互动时,我们把它说成是服务和回报。

我们的意思是,幼儿自然地通过潺潺的,面部表情,手势和成年人互动。这些服务和回归相互作用来回进行,妈妈和婴儿互相交互对于健康脑电路的发展至关重要;因此,支持早期护理环境,社区和家庭的质量关系的系统,也支持大脑建筑的发展。也就是说,我们能够提供妈妈和爸爸的能力与服务和返回的机会为重要的,允许典型和健康的大脑建筑发展。

那么,在很小的时候出现的教育成就的障碍是什么呢?这是Hart & Risley在1995年做的一项研究他们记录了父母之间的对话。很不幸,他们给他们贴上了这样的标签,但这就是他们所做的,受过大学教育的工人阶级,他们称之为福利父母。你们在这里看到的,我真正想给你们看的是在16个月大的时候孩子们的词汇量并没有什么不同,但是从16个月左右开始你就会看到这个巨大的鸿沟,而且这个鸿沟还在继续。这是因为语言环境和儿童的语言输入,至少在Hart & Risley看来,在工人阶级和福利院中比在受过大学教育的家庭中更加贫困。

比尔提到的执行职能,我将只是对此说几句话,因为布莱尔博士[SP]将在谈论这一点,但我们对执行功能的隐喻是空中交通管制系统。我们都知道空中交通管制员是谁以及他们所做的事情,因此您可以将执行功能作为一组技能,以帮助我们专注于多个信息流,设定目标,制定计划,制定可用信息的决策,修改那些计划和抵制仓促行动。

,我们希望我们的空中交通管制员要善于执行功能技术打交道,因为他们——我不知道你看过样子坐起来当一个空中交通控制器的屏幕上,所有的这些飞机等等等等。他们必须能够协调大量的信息。他们不能草率行事。他们必须设定目标,制定计划。这就是拥有良好执行功能技能的含义。

执行功能技能是上学准备以及健康和就业能力成果的关键生物学基础。那么这些执行功能技能是什么呢?抑制控制,工作记忆,能够在短时间内在我们的头脑中保存和操纵信息认知灵活性,调整需求,优先事项和观点的能力。

关于执行功能,我们知道些什么?这是一项对新西兰城市达尼丁的长期研究研究人员发现,自我控制能力强的孩子,比起自我控制能力差的孩子,他们有更好的健康状况和更少的物质使用。如果你想看看自控力如何预测更大的财富,你会发现,更强的自控力与成年后更高的收入有关。如果你看一下社会经济地位,社会经济地位与儿童的自控能力有关。最后,这些作者报告的是,自我控制实际上预示着犯罪和犯罪。所以自控能力差的人成年后更有可能犯罪与自控能力差的人相比。

第三点,有毒胁迫脱轨健康发展。在我们的小组中,我们的团队 - - 我不知道你们中有多少人听到了毒性的压力,现在。多少?好的,很多你。我不知道我是否应该承认这一点,但它是国家科学委员会那个集团,其中包括这个词。它是由于我们试图弄清楚如何对个人进行分类的方式进行分类,这是我们提出的。我们提出了这三个压力。

第一个是说,实际上有些时候压力可能是积极的。它可以激励你。这种短暂的应激激素的升高实际上是有益的,因为它激励人们能够表现得更好。所以如果你要参加一个考试,或者你要做一些需要大量注意力的事情,少量的压力实际上是很好的。

第二种是可忍受的压力,我们指的是实际严重的,暂时的压力反应,但这些是可以处理的,这就是为什么我们称它为可忍受的,通过支持性关系。所以实际上我们所有经历一些有压力的事件在我们的生活中,但我们的方式处理这些压力事件是通过重要的缓冲从我们的重要他人,从我们的妻子,从我们的配偶,我们的孩子,从我们的家庭、我们的社区,如果他们能提供支持,那么这种压力是可以忍受的。最后一种,你们听说过,叫做可承受压力,也就是在没有这些保护关系的情况下,压力系统被延长激活。

那么我们对压力的影响了解多少呢?我们知道人际关系可以缓冲压力,我告诉过你们,这是可忍受的压力,学习如何应对适度的短期压力实际上可以建立一个健康的压力系统,但有毒的压力是当身体的压力反应系统被过度激活时,它实际上会削弱大脑结构。这里要传达的信息是,如果没有成年人的关爱,孩子们暴露在可承受的压力下,比如我上面提到的那些原因,贫穷,忽视,虐待,严重的母亲抑郁症,这会对孩子和他们正在发育的大脑产生长期的影响。

给你们看一些数据关于危险因素的大小以及它与消极发展结果的关系,你们可以看到在发展迟缓方面危险因素实际上有一个累积效应。我们也知道,持续的压力实际上可以改变大脑结构。你可以看到一个神经元周围有很多树突,这些是我之前给你们看的那些带刺的东西,这是一个健康的典型神经元,这是相同的神经元,或者是相同类型的神经元,但是在长期压力下。

现在这些研究都是在非人灵长类动物和啮齿动物,但最终他们告诉同样的故事,因为我们可以从神经科学家了解压力对大脑的影响建筑通过仔细看着神经元和大脑,真的不能做的事情在我们研究的婴儿,儿童和成年人,知道这个很重要。在这里你可以看到两种不同的神经元在这里你可以看得更清楚一些。你可以看到被有毒压力破坏的神经元,连接更少,而最上面的神经元是健康的,有很多不同的连接。

这里有一个图的研究上做了与孩子们接触到重要的心理社会剥夺,你可以看到,左边的大脑活动加剧,这是红色,在典型的家庭长大的孩子们,你看到在右边,在极度忽视中长大的孩子的大脑成像。你可以看到这幅图说明了很多问题。它告诉你,这些被极度忽视的孩子的大脑,大脑释放出的能量实际上是减弱了的,这是被极度忽视的结果。你可以看到。

好的,我们能做什么?以下是政策含义。首先,有效的服务可以改善关系和环境。评估研究项目与我告诉过你们的关于儿童如何发展的科学理解相结合,可以帮助我们更好地决定我们要使用哪些项目或政策,并进行明智的投资。在我看来,影响不大的低成本服务基本上是在浪费钱。

负责任的投资注重于有效的项目,适当的人员配备,良好的实施和持续改进。听着,如果你要做什么,如果你要重新装修你的房子,你不会想在便宜的情况下做这件事,所以你不会想在便宜的情况下为儿童的生命和他们正在发育的大脑做一个干预项目。这就是我们要传达的信息。

如果您进行了成本效益分析,您可以看到所做的许多程序的积极回报,以查看早期干预的影响。有教徒项目,护士家庭合作和佩里学前班。对投资的重大回报,这应该是商业界的信息关于投资幼儿的重要性。

好吧,最后的评论。没有灵丹妙药。我们都知道。积极的关系和高质量的学习经历可以通过家庭和一系列以证据为基础的父母教育、家庭支持、早期护理和教育,以及干预服务来促进。我们都知道。我们也知道,情感、社会和认知发展的平衡方法将为孩子在学校和以后的工作场所取得成功做好最好准备。各位,我可以告诉你们,这是国家科学委员会的肮脏秘密。这个肮脏的秘密是,发展心理学家,儿童心理学家和教育工作者多年来就已经知道,贫困,压力,有毒的压力,虐待,忽视,对儿童行为的影响。我们已经知道。

国家科学委员会和研究人员现在补充的是,他们已经提供了大脑机制,以理解它是如何工作的。好的一面是它意味着你可以利用这些信息来设计和开发基于神经科学的干预措施,基于这些证据。这些干预措施可以成功地促进幼儿,甚至是生活在贫穷和忽视条件下的幼儿的健康发展

对出生至五岁儿童早期护理和教育方案的影响及其影响因素合格和良好补偿的个人,小团体规模和高成人儿童比例,语言丰富的环境,适合发展的课程,安全的物理环境,温暖和敏感的成人儿童互动。这些都是小孩子需要的东西。这将以健康和积极的方式建造他们的大脑,他们的大脑结构,并促进下一代的成功。

科学指向两层减少差异的方法。在这里,我认为我提到了健康服务的重要性是重要的。基本卫生服务对于家庭和幼儿至关重要,优质的早期护理和教育可以促进健康的发展,以及早期发现存在问题的儿童。这些有针对性的儿童的目标服务可以减少神经系统和免疫系统中的这些中断,这些系统通常会导致后来的学习行为和问题。

好的,这是发展中国家国家科学委员会的网站。我们现在已经大约十年了。我们的目标是为您提供有关大脑发展的信息及其在早期育儿和早期发展中的作用。如果您访问本网站,有工作文件,有视频,有我推荐的教育材料。我希望我已经让你对幼儿健康和福利的重要性相信这一点。谢谢你。[掌声]

男观众成员:很好。

男性观众成员:是的。

不过你也是。

男观众会员:问题?保罗,你能处理这个吗?我们对福克斯博士有任何疑问吗?

男观众成员:那里有一个。

嗨,你认为接下来的方向是什么就这些而言,他们已经采取了哪些不同的干预措施?我知道波士顿在他们的项目上做了一些很好的工作。似乎我们已经从政策的角度来处理这个问题,就像自上而下的,先实施干预,然后再看我们的方向。你认为这是会继续发生的事情还是现在我们可以开始研究神经科学在这些项目中什么是有效的?

内森福克斯博士:对。好吧,我想认为我们可以做后者。也就是说,我们可以使用神经科学通知这些干预措施。我可以说有两个问题,实际上他们今天下午在我们的会议上讨论过。我认为大规模的干预措施是可能的,但也可以拥有更多的本地微型研究,您可以在其中进行更小的基于证据的审判,以了解它是否在本地领域工作,因为干预措施非常困难扩大。现在可能是我们现在应该在哪里做这些微观研究并看到他们的可行性和看到它们的疗效。然后一旦我们有他们的语料库,他们被神经科学通知,那么我们就可以从中到达缩放。

女听众:我想知道的是关于正在进行的神经科学研究,如果孩子们在高质量的托儿环境中或者在高质量的学前教育项目中,是否每天有那么几个小时,如果在那里度过的时间压力更小,就能逆转压力大的家庭生活可能造成的一些损害?

内森·福克斯博士:这是一个很好的问题,我希望我能给你一个好的答案。我可以告诉你直觉是什么。我认为,很明显,这是伟大的如果年幼的孩子有一个安全的避风港,一个平静的环境,在他们的儿童保育环境,但他们只花五、六个小时一天的设置和他们花更多的时间与他们的家人,和他们的家人最终是那些有更大的影响力,不仅在他们的生理、而是他们的心理和行为。所以,我认为为孩子们提供平静、安全和环境是很好的,但我们也要解决家庭中发生的问题。

男观众成员:我的问题完全相同。I was wondering what a realistic program would look like if you have a child that is in an abusive family, lives in a high-crime neighborhood, isn’t the only thing that you would have to do or can do to take the child completely out of that environment? All the points that you listed, and now your answer to this question, points that that seems to be the only thing that would really have long-lasting impact.

内森·福克斯博士:我认为社区应该做的是,他们应该团结起来,为那些陷入困境的家庭提供支持,因为我不是一个政策制定者,但我不认为最终的解决方案是把孩子从他们的家庭中带走。我认为我们必须努力扩大这些家庭的社会网络,为他们提供支持和能力来减轻他们在家里所经历的压力。如果我们能做到这一点,我们就能让孩子们成长的环境更容易容忍。

所以实际上这就像一个漫长的过程因为你必须要减轻整个社区的压力。

内森福克斯博士:有办法完成了这一点。例如,我最近在巴尔的摩的一次会议上,他们搬到了成功计划,如果他们选择的话,那么实际在HUD计划下的家庭就可以移动到其他社区,这样可以成为一个解决方案。有多种解决方案,但这可能是一种解决方案,允许家庭在居住在高犯罪社区中经历减少和压力。

男性观众成员:与生成基于证据的方法有关,它似乎是这种事情的一个大挑战是有效性的度量。您是否对缩短了评估给定方法的时间或有任何不断变化的思想,您是否有任何想法?什么样的方法可能允许人们提前检测有益的事情?

内森·福克斯医生:好的,我想说几件事。第一,实验发展心理学,在过去的十年里,开发了新的任务和新的方法来评估我提到过的很多能力。让我们以执行功能为例,有很多人,包括布莱尔博士,他们开发了新的方法和新的任务组合来评估儿童的执行功能。我们有办法在更早的年龄就能探索某些干预措施的有效性。例如,我们不需要等到他们上小学,才能看到效果。

现在,能够看到长期的结果总是很好的,很明显,我们想知道持续的疗效,但我认为我们现在有技能和能力在比过去更短的时间内做到这一点。

女听众:在一些所谓的野孩子的典型例子中,比如珍妮和维克多,他们主动没有互动,也很少接触语言发展,很明显,对他们的干预是在这些关键时期之后才开始的,但是我们是否知道在什么时候需要采取干预措施如果这些干预措施可以在这些重要的预期经验之窗之后发生或者如果它们需要在内部发生这样我们就可以挽救这些并让孩子们在同龄人中达到他们应该达到的水平?

内森·福克斯博士:好,这是一个很好的问题,需要一个非常复杂的答案,让我长话短说。学习某些技能有一个敏感时期。让我们的语言。珍妮是一个很好的例子,因为她是在青少年时期被发现的,我们从研究中知道,语言学习需要很长一段时间。对语言学习有一个很大的可塑性和学习第二语言,但它确实显著减少在青春期,所以学习能力甚至是第一语言,在你提到的情况下,明显受损,很难营救一个特定的时间。

现在,在神经科学中有一些新的令人兴奋的工作正在进行关于重新出现或重新点燃敏感时期,特别是在视觉和听觉,在知觉区域。事实上,对于某些类型的学习,有一些方法可以增强可塑性,但一般来说,可塑性是在年轻的时候,而不是在年老的时候。