- 0—5岁:大脑发育的黄金五年
- (美)莉丝·埃利奥特
- 2750字
- 2020-11-18 17:47:48
营养很重要
叶酸在神经管缺陷中扮演的角色恰好说明了处于发育期的大脑对母体的营养状况是多么敏感。与此同时,也体现了影响孕期的所有因素中最重要的一点—时间。某种药物或缺乏营养产生的影响,完全取决于那时神经系统的发育状况。通常认为,胎儿在孕早期受到的损伤会更严重,因为此时神经元正在进行分化和迁移,构建大脑的基本结构。一旦建成,尤其当所有的神经元完全成形时(在受孕后的18周左右),大脑对有害因素仍很敏感,但受到的破坏就没有那么严重了。
母体的热量摄入总量可以反映最基本的营养状态。实际上,在受孕后最初的3~4个月中,大脑的敏感性较低。尽管胚胎正在快速地发育,但胎儿很小,生长发育并不十分依赖于母体的饮食。(这或许并不令人意外,准妈妈们通常因为早孕反应,在孕期的前3个月中摄取不了太多的热量)。从孕中期开始,并延续到出生后的两年,婴儿的大脑对摄取营养的种类和质量都非常敏感。同时,神经元突触蓬勃生长并且进一步的髓鞘化,共同构建了大脑,并因此极大地增加了脑的总重量。在这一时期,营养的质量将对婴儿未来的认知、情感和神经功能,产生广泛而深远的影响。
由于这个敏感期始于出生之前,它意味着母亲的饮食可以影响胎儿的大脑发育。这一过程从婴儿期一直延续到幼儿时期,因而,这也意味着我们要格外注重孩子在最初两年的饮食。营养缺乏可以指缺某种具体成分,比如碘、铁、维生素B12的匮乏。上述每一种物质在发育敏感期持续缺失,都会对婴幼儿的大脑及认知发育产生永久损伤。更常见的是广义营养不良,即在孕期及出生之初摄入的热量过少,这会永久性地减慢大脑发育的进度。在敏感期的任意时段中,营养缺乏都会危害大脑的发育。但发生得越早,并且如果当热量的缺乏同时伴有蛋白质摄入不足,导致的损伤会越严重,作用也越持久。
在动物实验中已对营养不良产生的影响进行了全面的研究。我们清楚地了解了对大脑生长发育最有利的营养种类及需要它们的时间段。遗憾的是,仍缺少在人群中的类似研究数据。世界上,很多儿童因为饥荒、贫穷、战争,以及其他自然或人为的灾难,正遭受着营养不良。对这些孩子的研究使我们知道,早期的营养缺乏会如何永久性地损害大脑发育。与相同文化背景下的营养充足的孩子相比,那些在胎儿期或婴幼儿期营养不良的孩子,在IQ测试中取得的成绩较低,在校表现较差,语言的发育相对缓慢,异常行为更多,甚至会出现感觉统合及精细技能的发展障碍。营养不良出现得越早,持续的时间越长,造成的损害也就越重,并且不太可能在随后的生活中恢复。成人如果遭遇重大饥荒,并不会损害智能。这说明在婴幼儿期,大脑对营养很敏感,用以满足大量突触的生长和轴突的髓鞘化,而这些过程都需要消耗大量的能量。
如果产妇营养不良,宝宝出生时都会偏小。相比那些在子宫中营养充足的婴儿,宝宝出生时的头围较小。在正常范围内,出生体重和头围与婴儿未来的智能表现仅有一定的相关性。但是,出生体重小于2000克、处于新生儿体重分布最后10%的婴儿,相比于体重较重的新生儿,出现神经系统损害以及精神障碍的比例更高。
新生儿的体重,更容易受母体营养状况而非遗传的影响。在理想的状况下,孕妇在整个孕期会增重20%(比如,60千克的孕妇会增重12千克)。大体而言,体重增加得越多越好,但也有一定的限度(见图17.3)。新生儿过大会增加难产的几率,而他们的大脑,往往是难产中最容易受到损伤的器官。为了保障胎儿最好的生长发育,在整个孕期中,准妈妈们每天需要额外地摄入300卡路里的热量;在哺乳期,需求量为500~600卡路里。这些热量最好来源蛋白质,因为蛋白质对于胎儿的大脑发育至关重要。在孕期,准妈妈们最好每天摄入10~12克的蛋白质,哺乳期为12~15克。
如果孕妇营养不良,胎盘就不能充分地发育,会造成胎儿的营养不良。即便是营养充足的孕妇偶尔也会因为各种原因胎盘不能正常地发育,影响胎儿,导致宫内发育迟缓(intrauterine growth retardation,IUGR)。和其他营养不良的婴儿一样,患有IUGR的宝宝将面临多种神经和精神问题风险。
多胞胎也容易出现类似情况。胎儿们被迫从一个胎盘争夺营养。对幼鼠的研究表明,其出生体重与一窝的仔数成反比:相比于出生时仔数较少、出生体积较大的幼鼠,仔数较多、出生体积较小的幼鼠,头围也偏小。它们在迷宫实验和其他方法进行的“大鼠IQ”智力测试中得分较低。同样,在人类的双胞胎新生儿中,他们各自的出生体重显著地低于单胞的新生儿。在后来的IQ测试中,其成绩比单胞儿平均要低7分左右。如果这些双胞胎在出生时体重迥异,较轻的那一个在胎盘中所获得的血供也较少,将来的IQ成绩也就偏低。
尸体解剖学更进一步地揭示了营养如何影响大脑的生长。营养不良的孩子大脑体积明显较小,突触的生长及轴突的髓鞘化也明显少于营养充足的孩子。由于大部分神经元是在孕程的前半段产生的,数量受孕期营养因素的影响不大。但胶质细胞的数量会因为营养不良显著减少。这些细胞负责产生髓磷脂,它们的形成贯穿整个孕程,一直持续到婴儿时期。在大鼠中,孕期和出生后期的营养不良会明显地减少神经元的突触数量、突触棘和轴突的髓鞘化。这些结果均提示:营养不良孩子的大脑发育不良,反应速度也更慢。
在关于出生后的营养状况对认知功能影响的研究中,我们很难完全抛开婴儿的成长环境,单纯探讨食物摄入不足带来的影响。与营养正常的孩子相比,营养不良的孩子多数生活在缺少物质支持和外界刺激的环境中,因此伴有大脑发育不良。他们很可能被忽视、患病、受虐待,或仅仅是因为饿坏了,缺少获取和锻炼新技能的能量和动力。从另一个方面来讲,良好的成长环境会保护婴儿,使他们免受营养不良的危害。囊性纤维化就是一个很好的例证,患有这类疾病的宝宝们,因为不能正常地消化食物而发生营养不良,但如果在充满刺激和物质支持的环境中成长,他们不会出现认知功能缺陷。因此,就大脑的发育成熟而言,一个优越的成长环境可以弥补孩子们在营养上的缺乏,这很可能同样是通过刺激突触的生长发育实现的。
可喜的是,如果给那些已摆脱营养不良的孩子们提供充足的营养、情感支持和智力开发,他们的绝大部分智能可以恢复。突触的大量生长和髓鞘化存在一个关键期。只要细胞层面的发育过程在不断地进行,大脑就有恢复的可能。但是,这些康复性的干预措施必须尽早实施。两岁以后,即便是给予他们充足的营养和丰富的刺激,这些孩子的心智功能仍会出现永久的缺陷。在一个著名的研究中,研究对象是朝鲜战争中失去双亲的女婴,她们在两岁之前被美国中产阶级家庭收养。尽管在小学时,她们取得的IQ成绩都在正常范围之内,但那些在婴儿期遭遇了严重饥饿的孩子,成绩明显低于营养充足的孩子。
30多年来,早期营养对婴幼儿大脑功能影响的重要性受到了广泛的认同。在美国和其他许多国家中,政府都在不遗余力地支持婴幼儿和他们的母亲。我们越深刻了解这一重要性,就越要确保在关键期为每个孩子提供充足而全面的营养。