第八节 学前儿童神经系统特点

神经系统（nervous system），是人体结构和功能最为复杂的一个系统，在人体中起着支配、主导的作用。机体的各器官、系统都要在神经系统的统一调节下进行不同的生理活动。

一、神经系统的组成

（一）中枢神经系统

神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统包括脑和脊髓，分别位于颅腔和椎管内；周围神经系统由脑神经、脊神经和植物神经组成，它们与脑、脊髓相连并分布于全身各处（见图2-13）。

图2-13 神经系统的组成

脑是中枢神经系统的高级部位，它由大脑、小脑、间脑和脑干组成。

大脑（brain）是中枢神经系统的最高级部分，也是人类进行思维和意识活动的器官。

小脑（cerebellum）位于脑的基部，负责调整姿势、肌肉的紧张程度和协调肌肉的运动。小脑若受损，会出现运动障碍，如站立不稳，走路摇晃，指物不准，不能做精细动作等。

间脑（diencephalon）由丘脑和下丘脑组成，是传入信息的中转站；下丘脑能调节内脏活动和水代谢，控制体温，调节摄食和内分泌腺。

脑干（brain stem）包括延髓、脑桥、中脑，延髓被称为“生命中枢”，控制着心率、呼吸、吞咽等生命中最重要的反射功能。

脊髓（spinal cord）是中枢神经系统的低级部位，主要功能有反射和传导。脊髓中的低级神经中枢可以完成一些基本反射活动，如膝跳反射、握持反射和排便反射等。

（二）周围神经系统

脑神经（cranial nerve）能支配头部各器官的运动，接收外界的信息，使人产生视、听、嗅、味等感觉以及喜、怒、哀、乐等表情。脊神经主要支配躯干和四肢的运动并感受刺激。

植物神经是支配内脏器官的传出神经，能调节机体的呼吸、循环、分泌、排泄、生殖等机能活动，影响全身组织新陈代谢。植物神经分为交感神经和副交感神经。它们对同一器官的作用是相反的，在中枢神经调节下相互抑制，共同支配人体内脏器官活动，保证器官的协调作用，从而适应外界环境的变化。如运动时，交感神经兴奋，副交感神经被抑制，所以心跳加快。

反射（reflex）是人体在神经系统的参与下对外界和内部刺激做出的反应，是神经系统调节人体各种活动的基本方式。参与反射活动的神经结构叫反射弧（reflex arc），包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分。

反射活动分为非条件反射和条件反射。非条件反射是机体先天形成的本能反射，是较低级的神经活动，如吸吮反射、唾液反射、眨眼反射等。条件反射是后天通过学习和训练获得的，它建立在非条件反射的基础上，是一种高级神经活动。如吃过酸杏的人，知道杏是酸的，当谈论到酸杏时，人的唾液腺就开始分泌唾液。条件反射是人和动物都具有的生理活动，但两者有着本质的区别。动物只能对外界具体事物的刺激（如声音、光线等）发生反应，形成条件反射，这种皮质功能系统称为第一信号系统。除此之外，人类还能对语言、文字做出反应，这种对语言、文字反应的皮质功能系统称为第二信号系统。

二、学前儿童神经系统的特点

（一）神经的髓鞘化

神经细胞又称神经元（neuron），是由胞体和突起（包括轴突和树突）构成（见图2-14），具有接受刺激、传递信息和整合信息的功能。髓鞘则为包裹在神经细胞外部、能够加快神经冲动在细胞间传递速度的一种白色绝缘脂肪物质。髓鞘化是指神经元细胞被包入髓鞘的渐进过程。它以不同速度产生于大脑的不同部位。出生前完成的主要在脊髓部位的神经纤维，前庭—听觉通道纤维，联系视觉、听觉的丘系系统。大部分髓鞘化在出生后1～2年内完成。少部分髓鞘化较晚，如丘脑系统非特异投射和脑皮质的联合束，要在2～3岁以后甚至更晚才能完成。髓鞘化发展时间与脑的功能和心理发展密切联系。它的早期形成首先保证了感觉冲动的传导，随后是支配运动器官神经道路的髓鞘化，最后是控制情绪、组织思维等部位的成熟。

图2-14 神经元模式图

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突触裁剪

神经元之间还有一个极小的间隙，为突触。在胚胎发育期，神经管产生了大量超过大脑需要数量的神经元。出生后，受到周围环境刺激的神经元继续建立起新的突触，形成更加精细的交流系统，从而进行更为复杂的脑皮层功能。开始时，刺激导致了过量突触的产生，其中有许多突触功能一样，于是习得相应能力。较少受刺激的神经元丧失它们的连接性纤维，该过程被称为突触裁剪（synaptic pruning）。在突触形成的高峰期，给儿童大脑以充分的感官刺激至关重要。

（资料来源：［美］劳拉·E·贝克.儿童发展［M］.吴颖，等译.南京：江苏教育出版社，2002年第5版）

婴幼儿的年龄越小，髓鞘化程度越低，冲动（信息）因无髓鞘阻隔而传递速度慢，冲动（信息）易扩散。行为中表现出易激动、疲倦、注意力不集中，对外来刺激反应慢且易于泛化的特点。6岁左右学前儿童大脑半球大部分神经传导通路基本完成髓鞘化，对刺激反应日益迅速，条件反射形成也较稳定。

（二）大脑的快速发育和可塑性

1.大脑的快速发育

在生命早期，大脑以一种惊人的速度生长。从孕期7个月到2岁是大脑发育的快速增长期（也叫大脑激增）。

婴儿出生时，脑重已增长到300g～390g，约占成人脑重的25%，神经细胞已超过1000亿个；皮层面积增长到占成人脑的42%，大多数沟回均已出现。

1岁时，脑重已增至800g～900g，接近成人脑重的60%；神经细胞的生长达到最高峰，其数量已相当于成人水平；同时，各类神经元分化，大脑皮质层次扩展，细胞发育逐渐完善，神经纤维生长繁殖，突触连接增多。

2岁时，脑重增至1000g～1150g，约占成人脑重的75%；脑及其各部位的相对大小和比例已基本上类似于成人脑（见表2-2、图2-15）。

表2-2 不同年龄脑重量的变化

图2-15 婴儿大脑快速发育外形图

这种大脑激增的现象意味着2岁婴儿的大脑在脑细胞中有数量巨大的潜在“联结”。这种联结使2岁的婴儿在短时间内学习大量的内容成为可能。所以，0～2岁是大脑发育的关键时期。幼儿神经系统的形态、功能及心理发展也都相当迅速，脑的功能在日趋完善和成熟，为学前儿童智力的发展提供生理基础。儿童在5～6岁时，脑电波显示第一次飞跃状态。所以，整个学前期是智力发展的关键时期。

2.大脑的可塑性

学前儿童脑重的快速增长、神经纤维的大量繁殖和突触连接的迅速增多，使其具有巨大的发展潜能。在生长发育的关键期，若给予适当合理的刺激，能在短时间内习得成人难以习得的技能，可塑性极强。此外，大脑的可塑性还表现有代偿性作用。因为神经元的功能尚未专门化，可以取代那些受损伤的细胞；环境条件的改善也可以使受损伤不严重的神经细胞和神经纤维继续生长和传导功能恢复。例如，婴儿期获得性失语症引起的言语运动能力（说出语言）丧失，右半球可能产生代偿性作用。又如，1岁以前婴儿右半脑瘫痪对语言损伤只有50%的风险。在5岁以前，由于大脑的代偿作用，大脑任何的损伤都不会导致永久性语言能力丧失。而后随年龄增长，神经元的功能日渐专门化，右半球瘫痪对语言的损伤会更加严重。所以，这种对神经细胞损伤的补偿效果只有在早期发现、早期补救才有可能。

3.大脑需要充分的氧气

大脑的快速发育，需要充分的氧气和糖，才能保证其功能活动。学前儿童神经系统中脑的耗氧量最高（占到全身耗氧量的50%左右，成人只有20%），因此学前儿童脑的血流量占心输出量的比例较成人大。学前儿童脑组织对缺氧十分敏感，对缺氧的耐受力也较差。如果居室空气污浊，脑细胞受害首当其冲。所以，学前儿童的房间一定要定时通风，保证他们脑力活动时对氧的需求。

脑对缺氧、低血糖、血压降低等都很敏感。脑血流短暂中断，血液中氧或葡萄糖含氧量降低到一定水平，都会导致脑功能障碍和结构的损害，以致成为不可逆的病变。

（三）大脑皮质的分区发育

大脑皮质是覆盖在大脑表面、平均厚度2mm～3mm的灰质。它由神经元、神经髓鞘及大量出入皮质的神经纤维组成，是人体进行思维活动的物质基础和机能活动的高级中枢，其作用是控制感觉、动作过程、知觉和智力（见图2-16）。

图2-16 大脑皮质的功能分区

大脑皮质各分区的生长发育与学前期皮质各功能出现的顺序相对称。在3～4个月，听觉和视觉区的突触和髓鞘会突现出来，持续到第一年的年末。控制头、手臂和胸的神经元比那些控制躯干和腿的神经元要成熟得早。当学前儿童习得语言的时候，大脑皮层的语言功能区在从婴儿晚期至学前期这段时间内发展很快。大脑皮层最后发育的部分是前叶，此部分负责人的思考和意识。

可见，学前儿童视、听、嗅、味、触等感觉的出现，动作发育的早晚及语言思维的发展都与大脑皮层各分区的发育顺序密不可分，学前教育工作者应很好地把握大脑皮层发育特点以便更好地开展卫生保健工作。

（四）大脑皮质的偏侧优势

大脑有两个半球——左半球和右半球。尽管它们看上去很像，但是两个半球并不具有完全相同的功能。有的任务是由一个半球完成，有的任务却可能由另一个半球完成。这种大脑两半球的特化现象就叫偏侧优势（literalization）。已有研究发现：绝大多数新生儿在其反射性反应中对其身体的右侧情有独钟（Grattan，et al.1992）；大脑左半球控制着身体右侧，它包括言语、听觉、动作记忆、决策、言语加工和积极情感表达中枢，右半球控制着身体的左侧，包括空间视觉、非言语声音（如音乐）、触觉和消极情感表达中枢。大脑的偏侧优势也包括偏爱使用某一侧的手或身体部位，而不使用另一侧手或身体部位的倾向。手偏利（左利手、右利手及双利手）就很好地反映了大脑皮层的偏侧优势。

相比左、右两半球以同样方式处理信息的大脑来说，大脑的偏侧优势能更有效地实现多种功能，适应性较好。学前教育工作者应了解大脑皮层偏侧优势，并正确对待学前儿童在生活学习中出现的“左撇子”现象。

（五）大脑皮质活动的特点

1.兴奋占优势，皮质抑制机能薄弱

学前儿童大脑皮质发育尚未完善，兴奋占优势（兴奋过程强于抑制过程），主要表现为容易激动，注意力不易集中，容易随外界刺激而转移。加之由于幼儿大脑皮质的神经细胞脆弱，容易疲劳，抑制过程发育不完善，所以需要较长的睡眠时间进行休整（详见第九章）。

随年龄增长，大脑皮质的功能日趋完善，兴奋过程和抑制过程同步加强。兴奋过程的增强，使幼儿睡眠时间逐渐减少，清醒时间相对延长。抑制过程的加强，使幼儿学会控制自己的行为和较精确地进行各种活动。皮质抑制机能的发展是大脑皮质机能发展的重要标志之一，是学前儿童认识外界事物和调节控制自身行为的生理前提。3岁以前儿童的抑制过程发展很慢，4岁后，抑制过程开始快速发展。一般到8岁左右能较好控制自己的活动。因此，相对成人来说，学前儿童皮质抑制机能薄弱，易兴奋也易疲劳。对学前儿童过高的抑制要求，比如要求其长时间保持一种姿势或集中注意于单调乏味的课业，往往会引起高级神经活动的紊乱。所以，在教学时，可利用大脑皮质生理活动规律来调整教学活动（详见第九章）。

2.条件反射建立较少

一般学前儿童对外界的感知较少，所以大脑皮质条件反射建立相对较少，知识经验相对贫乏，因此对一切事物感兴趣，表现为：好问、好奇、好模仿，有强烈的求知欲。

第一信号系统发育早于第二信号系统。6岁前，学前儿童大脑中的语言中枢还不成熟，左脑未定型，主要用右脑观察和分析事物。所以，第一信号系统发育早于第二信号系统，对直观形象模仿能力强，而对抽象概念思维能力差，容易对具体的、鲜明的、形象的事物感兴趣，且注意力维持时间相对较长。由此，学前教师在安排学前儿童教育教学活动时应多以直观教学方式为主。

（六）小脑、脊髓的发育

婴幼儿1岁时，小脑发育迅速，3～6岁时逐渐发育成熟。所以，学前儿童1岁左右步履蹒跚；3岁已能稳走稳跑，但摆臂和迈步还不协调，5～6岁能准确协调进行各种动作，很好地维持身体平衡。

新生儿出生时，脊髓和延髓基本发育成熟，这确保了新生儿呼吸、消化、血液循环和排泄等器官的正常活动。

（七）植物神经的发育

学前儿童交感神经兴奋性强而副交感神经兴奋性弱，如心率及呼吸频率较快，但节律不稳定；肠胃消化能力极易受到情绪影响。