神經發展的加減法則（大腦數學 用數學談神經發展）
執筆/書田診所小兒科主任 丁綺文
你知道新生嬰兒的大腦神經細胞數目多少嗎？答案是一萬億個（10）12，這個數目有多大呢？想像一下，如果一粒方糖代表一個細胞，一萬億個方糖堆起來，是台北市最高建築物新光大樓的兩倍高！
更有趣的是，新生兒腦細胞數目與成人相同，但是大腦重量大約350公克，只有成人的四分之一。從容積來看，頭圍出生時平均34公分，到了2歲已達47公分。顯然腦細胞數目雖不變，但是大腦體積和重量在幼兒期快速增加，到六歲時腦重量已達成人的90%這期間添加的就是連結與髓鞘。
連結是神經細胞延伸出去的手腳，包括樹突與軸突。樹突細而多，數量可達一萬個，千手觀音也比不上它。樹突的功用在接受訊息，好比高速公路交流道。軸突則像高速公路，它比樹突粗且長，負責快速送出神經衝動。髓鞘的成份是脂質，如同電線外包的絕緣塑膠，可以隔絕神經細胞不使漏電。同時髓鞘形狀似香腸，一節一節相連，只在節點露出神經細胞膜，因此神經傳導的電衝動，得以跳躍式通過這些節點，大幅提升傳送速度。
髓鞘的生成，遵循加法。隨著年齡的增長，逐漸佈局。舉例來說，脊髓神經包含許多控制人體感覺和運動的神經束。當神經束髓鞘未完成，動作不能執行無誤。一歲以下的嬰兒，常有突發性不自主的手腳抖動，並非痙攣，只是漏電現象，醫學名詞稱為顫動 (jitterness) 。過了嬰兒期，此現象自然消除。同理，幼兒容易尿床。學齡兒童可以控制，也是因為髓鞘發育完成，解尿才能隨意。可惜髓鞘作加法，進度很慢，大約要25歲左右才大功告成，由此看來，心智成熟必須在弱冠之後。
至於連結的生長，就複雜得多了。它採行「先加後減」的算術，而且哪個時段，哪個部位要加減，變數很多。這些新發現，都要感謝近年神經生理學和影像儀器的進步，才逐漸被科學家證實。
人類胚胎七個月時，大腦的神經細胞就已經生成。但是獨立的神經元不足以完成任務。每一種功能都需要一組神經團隊攜手。連結的作用在為神經細胞搭橋，使它們互通訊息，串連起來。
生命初期的神經發展，採取有備無患的策略，保有種種可塑性，神經細胞接受外界刺激，先形成過多的連結。萬一某些細胞受損，別的神經元可以代償。臨床上常看到曾經腦出血而部份腦質受損的新生兒，日後神經發展並未落後，印證超連結使嬰幼兒腦部可塑性提高。
隨著神經系統步向成熟，不同功能的神經更精細分化，此時環境刺激又扮演選擇的力量，使常用的連結更強，更有效率，而不用的連結被刪減以免耗費能量。
科學家透過正子放射斷層掃描（PET），證實大腦新陳代謝的巔峰在5歲左右，達到成人的一倍半！不可思議的，5歲小孩比成人「用腦」更多，代表此時超連結的狀態。其後耗能逐漸減少，亦即連結逐步刪減，到了9歲左右才與成人相似。
神經發展的先加後減法則，使大腦保有選擇性和可塑性。環境刺激扮演著推手的角色。達爾文的進化論說「用進廢退」，常用的會進步，廢棄的就退化。神經連結也是如此，為了適應環境，需要的神經通路被強化，就如草地上一再有足跡走過，終必形成小徑一般。後天環境影響學習與能力，由神經連結的加減法則來看，一再得到證明。
後記~
今上林武順老師的0~3歲的感覺統合課程，武順老師強調嬰幼兒的腦部發展為兒童發展的重要因素之一。大腦發育於三歲時發展至成人的60%`,六歲時發展至成人的80%，十二歲時已發展至成人的95%~98%。故0~3歲時若能給嬰幼兒的刺激愈多，則學習的經驗累積也會愈多；此理論與林珮如老師的兒童發展訓練課程內容一致，也因此顯得嬰幼兒的成長及托育環境何其重要，且正確的親子互動、教養方法更是重要!!
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