婴儿的大脑帮助婴儿在尝试之前弄清楚

例如，当他们看似学习新技能过夜时，婴儿经常惊讶于他们的父母 - 例如，如何走路。根据研究人员，他们的大脑可能在第一次发生之前很久就准备了这些任务。

宾夕法尼亚州立大学的研究人员正在使用新的统计分析方法观察婴儿新技能的发展情况，并与未观察到的变化进行比较电活动在大脑中，或脑电图(EEG)功率。他们发现，大多数婴儿似乎是在不规律的爆发中学习新技能，而他们的脑电图能力在幕后稳步增长。

宾夕法尼亚州立大学的心理学教授Koraly Perez-Edgar说，这项研究今天(1月17日)发表在纽约儿童发展-支持关于婴儿如何发育的长期但未经检验的信念。

这个问题在上个世纪的大部分时间里一直困扰着心理学家。我们的数据帮助我们展示了我们在儿童身上观察到的行为确实是非线性的，是突发性的，”Perez-Edgar说。“然而，支持这种观察行为的潜在力量可能是线性的。很长一段时间，人们都在争论这两种说法是否都正确。”

佩雷斯-埃德加说，当著名的儿童心理学家让·皮亚杰(Jean Piaget)提出儿童是突然而不是慢慢成长的理论时，可用的统计分析工具限制了对该理论的检验研究人员。但有了新的建模方法，研究人员能够更好地检查行为发展是如何与大脑活动的增长相关的。

“心理学家一直认为，表面上的发展看起来像这些快速爆发，而下面可能是非常连续的，缓慢发展的机制，有一天似乎它们突然出现，”佩雷斯埃德加说。“就像孩子学习说话一样，他们似乎一夜之间学会了所有这些单词，但其实他们倾听、思考和处理这些单词需要很长时间。”

研究人员招募了28名6个月大的婴儿，每个月将他们带到实验室一次，直到他们满1岁。在每次探访过程中，婴儿都要参加一项名为“a-not-b任务”的认知测试，该任务设计于20世纪50年代，目的是衡量婴儿对物体恒存性的理解:即使看不见的东西也知道它是存在的。

在这项任务中，研究人员在婴儿对面放了一个有两个孔(a和b)的纸箱。然后研究人员把一个玩具藏在一个井里，用布盖住它，使它看不见。如果婴儿在研究人员把玩具藏起来后能两次正确地从A井取出玩具，然后再从B井取出一次，就被认为是成功的。

宾夕法尼亚州立大学心理学研究生雷加·麦克尼尔说:“婴儿在这项任务中的表现告诉我们他们的发展，因为这是多种技能的综合。”“他们必须记住球是在哪里移动的，这就是工作记忆。他们必须知道一个物体的存在，即使它是看不见的，他们需要跟踪物体在空间中从一个地方移动到另一个地方。所有这些都要求他们注意。所以有很多事情正在发生。”

研究人员还测量了每次访问的婴儿脑电图。将具有六个电极的盖子放在婴儿的头部上，每个电极测量大脑的不同区域中的电活动。婴儿专注于旋转轮的读数两分钟。

在分析数据后，研究人员发现，a-非b任务的表现确实是突然发展起来的:对大多数婴儿来说，在头几个月或最后几个月没有什么发展，但在7个月到11个月之间有一个高峰。与此同时，研究人员发现，在这7个月里，脑电图功率以稳定的速度增长。

“我们发现，非线性增长曲线是描述大多数婴儿的最佳方式，”麦克尼尔说。“同时，我们发现在所有电极位置都有显著的线性变化。我们还发现了枕叶的脑电图功率与a-非-b任务的表现之间的联系。随着时间的推移，那些在6个月大时枕骨力量水平较低的婴儿在a-非b能力方面的增长更快。”

因为研究人员分析了每个婴儿的个人发展，除了取平均数婴儿麦克尼尔表示，这些研究结果有助于了解婴儿学习新技能时大脑发生了什么。

“婴儿的行为因婴儿而异，所以了解表面之下发生了什么是有帮助的，”麦克尼尔说。“这种多方法的方法是有用的，因为我们可以看到婴儿行为，以及大脑中发生了什么。它能让我们更好地了解这种差异性从何而来，也能帮助我们了解当婴儿在任务上没有改善时和在快速发育时大脑发生了什么。”

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