你看到我看到的东西了吗？孩子们的视觉记忆以神秘的方式运作

当孩子们环顾四周时，他们能注意到多少周围的物体？科学家最近发明了新方法来窥视小孩的大脑并弄清楚他们的视觉工作记忆是如何运作的。他们发现，尽管小孩子使用大脑的相同部分来记录世界上的视觉物体，但他们使用这些部分的方式却不同。

研究表明，成年人的视觉工作记忆最多只能记住 3 到 4 个物体，这意味着成年人一次只能记住少数物体的方向和颜色。但没有人知道大脑中相同的过程是如何运作的。

大脑的问题

那么，人们如何才能获得幼儿大脑的图像呢？功能磁共振成像（fMRI）用于测量血流量，要求受试者在幽闭而嘈杂的管道内长时间保持静止——这对于 3 岁的孩子来说并不容易。脑电图可以测量实时分辨率，但在大脑位置方面不太准确。

爱荷华大学心理学教授约翰·斯宾塞使用一种名为 fNIRS 的技术来检查孩子们看到的东西。他说，fNIRS 提供的信号与 fMRI 一样好，可以显示大脑发射信号的精确位置。它不需要将孩子插入金属管中。该技术只能穿透大脑约 2 厘米，因此不适合头骨较厚的成年人，但非常适合脑较小的孩子。

斯宾塞解释说：“当你的大脑的某个部分积极参与某项任务时，这个部分就会开始活跃起来，并产生一系列连锁反应。”大脑开始消耗氧气，响应神经活动而产生新鲜血液——这就是 fNIRS 所检测到的。

斯宾塞的研究是首次关注儿童的视觉工作记忆。一组 47 名 3 岁和 4 岁的孩子戴着编织有光纤的软滑雪帽玩电脑游戏。然后他们看到屏幕上的图形，并必须判断这些图形与几秒钟前展示给他们的图形是相同还是不同。

研究结果于去年 6 月发表在《神经影像》杂志上，结果显示，儿童视觉工作记忆的位置与成人相同：“他们使用成人用于工作记忆的额叶皮层的一部分，因此系统运作的方式具有很大的连续性，”斯宾塞说。4 岁儿童的活动甚至比更小的孩子更加活跃。

但随后出现了一个令人惊讶的结果：尽管孩子们使用相同的大脑部分，但这些大脑区域的工作方式却不同。

有高原还是无高原？

举个例子：如果你试着记住一个电话号码，你可能能记住 7 位数字，但试图在大脑中加载一个 10 位数字是行不通的。成年人的视觉工作记忆可以记住 3-4 个项目，当要求他们记住超过这个数字时，他们的大脑容量就会停滞不前。“这是我们在神经层面上看到的——如果你要求成年人记住超过 4 个项目，大脑就会放弃尝试，并停滞不前。”

但孩子们没有表现出这种反应。孩子们可以记住大约 1.5 个物体特征，当他们试图记住 2 个或更多特征时，他们的大脑信号继续增加，没有停滞。他们的大脑仍在试图弄清楚新的信息。

斯宾塞认为情况是这样的：“为了达到稳定状态，你必须拥有一个相当不受干扰的大脑，它只记住它需要的东西。对于年幼的孩子，我们给他们一个视觉物品，他们还好，但到了 2 岁，他们就遇到了很多麻烦，到了 3 个物品，一切就都不一样了。他们的大脑反应非常不稳定。”

斯宾塞说，他和同事们一直在寻找这种平台效应，但他们很惊讶在年幼的孩子身上没有发现这种效应。他说，后续研究开始认识到平台效应在 7 岁左右的孩子身上开始显现。

观察个体大脑的能力也有助于让孩子做好上学的准备。斯宾塞说：“现在我们可以测量大脑在发育早期的活动，我们可以评估每个孩子。”这可以为注意力不集中的孩子在入学前提供早期干预。

孩子在 5 岁及以上时会被诊断出注意力问题，而问题往往在学校表现出来。“但到了 5 岁，孩子已经有很多难以改掉的坏习惯了，”斯宾塞说。“如果你有针对年幼孩子的良好诊断工具，你就可以更早地让他们找到目标，干预措施也会更有效、更高效。”