Dev Cogn Neurosci: 语言输入如何塑造婴儿大脑-杭州脑海科技有限公司

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生命的前两年的特点是语言习得的显著增长。家庭语言环境的质量（例如，词汇多样性、叙述性语言、共同注意力、流利度、语法复杂性、问题使用）对于儿童的语言发展至关重要，其中，照顾者的语言质量直接关系到婴儿期的语言习得。然而，这种现象背后的神经机制仍在研究中。

2023年4月11日，德克萨斯大学的Meghan Swanson博士及其研究团队在Developmental Cognitive Neuroscience（IF=5.941）上发表了题为“Language exposure during infancy is negatively associated with white matter microstructure in the arcuate fasciculus”的文章，通过使用MRI和录音相结合的方式，研究人员证明：照顾者的语言与婴儿的大脑发育有关，与婴儿交谈更多的父母可以改善婴儿的大脑发育，使婴儿语言取得长足的进步。

大脑中的白质促进各个灰质区域之间的交流，而灰质主要功能是处理大脑中的信息。最近探索婴儿大脑中特定白质通路与认知技能之间的关联的研究表明，语言相关束（包括弓状束）与婴儿期语言技能之间存在明显的联系。

先验纤维束的脑图

本研究包括来自婴儿脑成像研究（IBIS）中的52名婴儿，在婴儿9个月和15个月时收集家庭语言记录，并在婴儿3个月、6个月和12个月以及24个月时采集弥散加权MRI数据，并在24个月时完成了行为和诊断评估，所有婴儿因为典型发育婴儿。

研究人员解释说，“选择家庭录音的时间是因为该时间段跨越了单词的出现的时间，我们希望捕捉这种语言前的、牙牙学语的时间，以及说话出现之后或附近的一个点。”

神经学家们推断是连接韦尼克区和布罗卡区的一条神经通路使人们能够连贯地说话。这种神经通路由白质组成，用于连接彼此相对较远的神经系统区域，被称为弓状束。它是连接大脑颞叶和顶叶的一束神经纤维，被称为颞顶叶连接，也是构成上纵束的四个组成部分之一。基于此，研究人员指出，“弓状束对于产生和理解语言至关重要，” 同时，研究人员强调，“但这一发现是基于成人大脑，在这些孩子中，我们还研究了其他可能有意义的纤维束，包括与学习和记忆有关的钩突束。

研究人员使用这些图像来测量分数各向异性（FA）是衡量大脑中水分子运动自由度或限制的指标，并被用作白质发育的代表。

随着纤维通路的成熟，水分子的运动变得更加受限，大脑的结构变得更加连贯，因为婴儿不是天生就有高度专业化的大脑，人们认为支持给定认知技能的网络开始更加分散，然后变得更加专业化。

研究人员发现，听到更多单词的婴儿具有较低的FA值，这表明他们的白质结构发育较慢。当孩子们开始说话时，他们的语言表现会更好。该研究的结果与最近的其他研究一致，表明白质成熟较慢会带来认知优势。

使用 Slicer 生成的左后顶颞弓束不同弧长显著关联的可视化图像

与LENA变量相关的FA发展的意大利面条图

随着大脑的成熟，它的可塑性会降低。但从神经生物学的角度来看，婴儿期与其他任何时期都不同。婴儿的大脑似乎依靠长时间的可塑性来学习某些技能，本研究的结果显示，FA与儿童发声之间存在明显负相关。

本研究的实践意义在于强调了父母在儿童语言发展中的重要和必要性。研究人员认为，“这项工作强调了父母作为孩子生活中的变革推动者，有可能产生巨大的保护作用，我希望我们的工作能够告知父母育儿的相关知识和技能，使父母能够尽其所能支持并培养他们的孩子。”

参考文献

Estrada KA, Govindaraj S, Abdi H, Moraglia LE, Wolff JJ, Meera SS, Dager SR, McKinstry RC, Styner MA, Zwaigenbaum L, Piven J, Swanson MR; IBIS Network. Language exposure during infancy is negatively associated with white matter microstructure in the arcuate fasciculus. Dev Cogn Neurosci. 2023 Apr 11;61:101240. doi: 10.1016/j.dcn.2023.101240. Epub ahead of print. PMID: 37060675; PMCID: PMC10130606.

资讯来源

https://www.sciencedaily.com/releases/2023/06/230605181307.htm

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