作者 | Jessica Colarossi，波士顿大学
编译 |公子欣
语言习得对儿童的发展至关重要。虽然这种发展轨迹是由出生后的经验塑造的，但语言的神经基础在出生前就出现了。因此，一个基本问题仍然存在：婴儿期语言的结构基础是否可以预测长期的语言能力？
日前，波士顿大学神经科学家和语言病理学家Jenny Zuk领导了一项史无前例的研究，揭示了婴儿的神经网络是如何影响他们在幼儿时期的语言学习技能的。
从子宫里一进入这个世界，婴儿就从他们周围的环境和周围的成年人那里吸收信息，出生后很快就学会了如何通过哭泣、声音、笑声和其他婴儿语言开始交流。但是，孩子的长期语言技能是由他们的大脑在婴儿期的发育形成的吗？他们的语言发展在多大程度上受到环境和教养的影响？
Jenny Zuk在5年时间里跟踪调查了几十个孩子，对婴儿的大脑结构和他们在幼年时期学习语言的能力之间的联系，以及他们所处的环境在大脑和语言发展中发挥的作用进行了迄今为止最密切的观察。
这项发表在《发展认知神经科学》杂志上的新研究发现，大脑的组织路径可能会在孩子出生后的第一年里为他们的语言学习能力奠定基础，这些通路被称为白质，它们充当组成脑组织的数十亿神经元之间的连接点，这些神经元被称为灰质。这允许信号的交换，以及我们需要执行的所有不同任务和功能，以及所有维持我们生命的生物过程。
一个常用的比喻是：白质通道是‘高速公路’，而灰质区域是‘目的地’，Jennifer Zuk说，一个人完成某项任务的次数越多，比如学习一门新语言，大脑中负责该任务的区域的通路就变得越强、越精炼，从而使信息在白质高速公路上更有效地流动。据Zuk说，最近的证据表明，白质在生命的头两年发育最快。
Zuk说，除了白质的发育，科学家们早就知道环境在塑造一个人的语言能力方面也起着重要作用。但是，在决定白质构成以及婴儿学习交流的能力方面，先天还是后天更重要，仍有许多不确定因素。
在研究中，Zuk和同事寻找了几个具体问题的答案：从很早开始，先天的大脑结构在发育中发挥了多大的作用？大脑和语言是同步发展的吗？环境是否最终推动了两者的发展？婴儿早期的大脑结构在多大程度上决定了孩子在语言方面的成功？
为了调查这些问题，Zuk和波士顿儿童医院的研究员兼研究资深作者Nadine Gaab与40个有婴儿的家庭会面，使用磁共振成像（MRI）拍摄了婴儿的大脑，并首次收集了有关脑白质发育的数据。考虑到婴儿需要熟睡才能用MRI清晰地捕捉到他们的大脑活动和结构，这绝非易事，“这是一个非常有趣，也是一个需要很多耐心和毅力的过程。”
这也是科学家们第一次使用MRI来研究足月期的大脑结构和语言发育之间的关系，尤其是从婴儿期到学龄的发育儿童。
研究人员使用MRI观察到的一个重要的白质通路叫做弓状束，它连接大脑中负责语言产生和理解的两个区域。利用MRI，研究人员通过观察水在组织中扩散的容易程度来测量白质的组织结构，从而表明通路的密度。
图1 婴儿期左弓状束的结构组织与幼儿语音意识和词汇知识技能有前瞻性相关
图2 婴儿期皮质脊髓束的结构组织与幼儿的语音意识和语音记忆有前瞻性相关
5年前，Zuk和她的合作者第一次把婴儿摇着哄他们入睡，并轻轻地把他们放进核磁共振机里。5年后，他们再次与这些孩子和家人见面，评估每个孩子正在发展的语言能力，包括测试词汇知识，在单个单词中识别声音的能力，以及他们将单个声音混合在一起理解这个单词的能力。
根据他们的发现，出生时白质组织指标较高的儿童在5年后拥有更好的语言技能，这表明沟通能力可能与大脑结构的倾向密切相关。但Zuk说，这只是一个非常复杂的谜题的第一部分。“也许我们在婴儿时期观察到的白质个体差异是由孩子的基因和环境的某种组合所决定的。但考虑哪些具体因素可能会让孩子在早期形成更有效的白质组织是很有趣的。”
尽管他们的发现表明语言的基础是在婴儿时期建立的，“持续的语言体验和接触就建立在这个基础上，从而支持孩子的最终结果。”这意味着在孩子生命的第一年，有一个真正的机会让他们接触更多的语言环境，并为孩子的长期成功奠定基础。
Zuk和她的研究伙伴计划继续调查语言学习的环境和遗传因素之间的关系，目标是帮助父母和看护者识别幼儿语言发展的早期风险因素，并确定加强婴儿早期交流技能的策略。
数据图及参考来源：
