孩子与父母看世界不同,背后有科学原因

Mike Cook, of Bradenton, and his son Justin, 7, walk out to check out the waves on the Gulf of Mexico as storm surge and high winds associated with Tropical Storm Debby batter Bradenton Beach, Florida, June 25, 2012. The National Hurricane Center expects Debby to make landfall on Thursday in the Florida Panhandle as a tropical storm, but warns that forecasts remain uncertain. REUTERS/Brian Blanco (UNITED STATES - Tags: ENVIRONMENT DISASTER)
“Kids’ window onto the world is different from adults.”Image: REUTERS/Brian Blanco
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一项新研究显示,年幼儿童看到的文字和人脸确实与成年人不同。

成年人正视一个词时最容易理解它,而孩子需要稍微向上、向左看。看人脸时,他们则需要稍微向上、向右看。

研究人员在《自然·通讯》中报告说,伴随这些差异,负责处理文字和人脸的大脑神经回路也出现了此前未被发现的变化。

斯坦福大学神经科学博士项目研究生、这项新研究的第一作者杰西·戈麦斯说:“孩子观察世界的窗口与成年人不同。”研究这一窗口,或许能帮助研究人员更好地了解儿童如何学习阅读和识别人脸,也可能加深对阅读障碍和自闭症的认识。

看一看

凭直觉来说,如果你想看清某样东西——一个词、一张脸,或几乎任何其他事物——就应该直视它;事实上,成年人基本上就是这么做的。毕竟,我们眼睛的分辨率在视野中心最高,这个区域称为中央凹,因此直视某个物体或某个人时,我们看到的图像最清晰。

然而,即使对成年人来说,这种描述也有些过于简单,因为视觉不只是分辨率的问题。识别文字和人脸,还涉及我们如何处理并整合眼睛接收的信息,以及来自视野哪些部分的信息——视野涵盖我们能看到的全部范围,而不仅仅是中心区域。与此同时,研究人员对儿童视觉处理的了解还很有限,也不清楚这种处理方式会如何随着孩子长大而变化。

为了厘清这些问题,并初步探索视觉处理在大脑中如何随时间发展,戈麦斯、他的导师卡拉尼特·格里尔-斯佩克特(心理学教授、斯坦福 Bio-X 和斯坦福神经科学研究所成员)及其同事邀请了26名5至12岁的儿童,以及26名22至28岁的年轻成年人来到实验室。

在那里,每位参与者躺进功能性磁共振成像(fMRI)扫描仪,在不移动眼睛的情况下观看一条横扫屏幕不同位置的移动光带。研究团队将光带所在位置与fMRI图像上亮起的区域对应起来,绘制出大脑对视觉世界的表征图。

研究人员还对这些参与者进行了另一种扫描,让他们观看包括文字和人脸在内的各种图像,以确定大脑中哪些区域处理人脸、文字和其他物体。将两次扫描的结果结合起来后,数据揭示了人脸和文字处理区域对视野哪些部分最敏感,例如,大脑会从视野中的哪个位置寻找文字。

孩子如何看世界

在成年人中,处理文字和人脸的视觉回路都会朝正前方寻找这些对象——正如科学家所预期的那样。

但儿童的情况有所不同。首先,与成年人相比,儿童处理文字的神经回路对应着视野中的另一个区域,该区域向下、向右偏移。这意味着,要最有效地处理文字,孩子需要稍微向上、向左看。

戈麦斯说,大脑左右两侧的视觉回路之间还存在一些耐人寻味的差异。在儿童中,两侧对文字和人脸的反应相当相似。但到了青年时期,左侧对文字的反应更强,右侧则对人脸的反应更强,尤其是当这些对象位于视野中心时。

戈麦斯说,这表明在负责处理视野中心的脑区中,核心位置可能存在某种竞争。他说:“如果两者都使用中央视野,你可能会觉得它们会争夺位置。”解决方式似乎是:人脸处理回路在右半球占据更大的区域,而文字处理回路则在左半球选择自己的区域。

这些结果可能帮助研究人员更好地了解与文字处理有关的障碍(如阅读障碍)或与人脸处理有关的障碍(如自闭症)。研究结果也可能帮助研究人员更好地了解孩子如何学习阅读或识别人脸,不过戈麦斯提醒说,在得出任何结论之前,还需要开展更多研究。

戈麦斯说:“如果我们能针对儿童与成年人之间的差异采取相应做法,或许会有更理想的策略”;也可能“这就是自然的发展过程”。如果是后者,那么调整教孩子阅读等教学方式,反而可能适得其反。

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