Synapse

突觸

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重點訊息

  1. ‍「突觸」能夠連繫神經元並幫助大腦傳遞訊息
  2. 寶寶在幼童期平均每秒可形成100萬個新的突觸,意味著寶寶擁有很強的學習能力 
  3. 寶寶應放手讓寶寶自我探索,並多方面地刺激寶寶的感官,有助寶寶強化神經元連結

「突觸」是大腦傳遞訊息的關鍵

寶寶一出生,大腦已有超過1000億個神經元 (neurons) 等待被啟動 [1];

透過環境的刺激,這些神經元就開始組合成為神經迴路,而兩個神經元間連結的部位,就是「突觸」(synapse)。

突觸的用處在於連繫神經元,並傳遞訊息。初生時,寶寶大腦每個神經元會有大約2500個突觸,而到2 – 3歲時,這個數量會增至近15000個 [2]。

突觸是神經迴路傳遞訊息的關鍵,促使腦部不同區域能夠有效地溝通,從而讓寶寶學習、說話、移動、分析等。

0 - 3歲是「突觸形成期」;3 - 10歲是「突觸修剪期」

突觸形成期 (Synaptogenesis):突觸於0-3歲時的快速生長期

  • 突觸形成是形成神經網絡中不可或缺的步驟,是大腦訊息傳遞的關鍵
  • 幼童大腦的發展異常迅速,平均每秒可形成100萬個新的突觸
  • 當寶寶接收到各種刺激時,神經元就會連結起來,形成突觸,並漸漸組成精細的通信系統,去傳遞更複雜的訊息
  • 在這時期,大腦會大量形成發揮著相同作用的突觸,以確保寶寶可獲得生存必要的動作、認知、及社交能力
  • 出生的首兩年,突觸的形成在大腦皮質中與視覺、聽覺、及語言有關的區域特別迅速
  • 過剩而多樣性的突觸連接,使寶寶的大腦具有可塑性——意味著寶寶擁有很強的學習能力 

突觸修剪期 (Synaptic pruning):3歲起,大腦把不重要的連結刪去,保留多用的突觸

  • 神經元需要恆常的刺激去繼續生存,很少受刺激的神經元連結,其突觸就會慢慢就會弱化,最終被消除;而那些反覆在環境中出現、持續被使用的神經連結,大腦則會保留和強化
  • 經過這個去蕪存菁的過程,腦部的功能才得以更有效的發揮。若保留了過多無關的突觸,腦部的迴路會變得過分複雜,影響訊息傳遞的效率
  • 家長應持續地給寶寶各類型的體驗和刺激,以鞏固和防止相關大腦功能的突觸被修剪
  • 2 – 10歲期間,突觸修剪速度最快,在此期間,大約50%的額外突觸會被消除。突觸修剪將持續到青春期,但不像以前那麼快。隨後,突觸的數量會開始穩定下來

神經髓鞘化有助加快訊息傳遞的過程

我們的大腦有一半都是由膠質細胞 (glial cells) 組成,這些細胞負責將神經元髓鞘化 (myelination)。神經髓鞘化的作用為加快訊息傳遞的過程,並在出生後頭兩年以及青少年期最為顯著。我們可以把神經髓鞘化想像為神經網絡上的高速公路,有了高速公路,交通運輸就會更快速流暢。事實上,完成「髓鞘化」後的神經傳送速度,比沒有髓鞘化的快了4倍之多。研究更指,神經髓鞘化的形成與早期的認知功能有重要的關聯,不良的髓鞘化或會導致兒童專注力不足 [2][3]。

鼓勵神經髓鞘化

  1. 餵哺母乳
    神經髓鞘化需要有不同的營養,如:脂質、蛋白質、鐵、鋅、膽固醇、磷脂等,而餵哺母乳能為寶寶提供各種各樣的營養,支持身體健康的發育、免疫系統的發育和大腦發展 [3]

  2. 為寶寶提供不同的感官刺激
    不同感官刺激有助啟動寶寶的神經迴路,重複的啟動會增加神經元周圍髓鞘化的程度,當神經元被更厚的髓鞘包裹,訊息的傳遞就會更快。

家長亦要放手讓寶寶自我探索,不要干擾寶寶強化神經元連結的過程。

參考資料:

  1. Fornari, E., Knyazeva, M.G., Meuli, R. and Maeder, P. (2007). Myelination shapes functional activity in the developing brain. Neurolmage, 38(3), pp.511–518
  2. Pujol, J., Soriano-Mas, C., Ortiz, H., Sebastian-Galles, N., Losilla, J.M. and Deus, J. (2006). Myelination of language-related areas in the developing brain. Neurology, 66(3), pp.339-343.
  3. Deoni, S., Dean, D., Joelson, S., O’Regan, J. and Schneider, N. (2018). Early nutrition influences developmental myelination and cognition in infants and young children. Neurolmage, 178, pp.649–659.

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