如果你曾经认为你上小学的孩子比你"聪明",或者至少在掌握新技能和知识方面更快,发表在《当代生物学》杂志上的新研究证实你是正确的。根据这项新的研究,孩子和成人之间的大脑信使GABA存在差异,这可能解释了为什么孩子们往往似乎更有能力学习和保留新的信息。

"我们的结果显示,小学年龄段的儿童可以在一定时间内比成人学习更多的项目,使儿童的学习更有效率,"布朗大学的Takeo Watanabe说。


(资料图片仅供参考)

根据这项研究,儿童在视觉训练中经历了GABA的快速增加,甚至在训练结束后仍持续不断。相比之下,成年人的GABA浓度在训练期间保持不变。这些发现表明,儿童的大脑对训练的反应更加灵敏,使他们能够快速和有效地巩固新的学习。

Watanabe说:"人们通常认为儿童的学习效率比成人高,尽管对这一假设的科学支持充其量也很薄弱,而且,如果它是真的,负责儿童更有效学习的神经元机制还不清楚。"

儿童和成人大脑中GABA的变化。资料来源:《当代生物学》/弗兰克等人

GABA的差异是最容易找到答案的地方,虽然以前的研究已经有了类似见解,但研究人员注意到,儿童的GABA只在一个时间点上被测量,它也不是在对学习有任何特殊意义的时候测量的。因此,他们在新的研究中着手观察GABA水平在学习之前、期间和之后的变化。他们还想观察儿童和成人之间的差异。

该研究使用行为和最先进的神经影像技术对小学年龄段的儿童和成年人的视觉学习进行了研究。研究发现,视觉学习触发了儿童视觉皮层中GABA的增加,而视觉皮层是处理视觉信息的大脑区域。这种GABA的提升在训练结束后还会持续数分钟。在接受同样视觉训练的成年人身上看到的情况明显不同。在成年人中,GABA没有任何变化。

这一发现预示着,对新项目的训练会迅速增加儿童体内GABA的浓度,并使学习过程迅速稳定下来。进一步的实验也支持了这一点。

"在随后的行为实验中,我们发现儿童确实比成人更快地稳定了新的学习,这与人们普遍认为的儿童的学习能力超过成人的观点一致,"现在在德国雷根斯堡大学的塞巴斯蒂安-M-弗兰克说。"因此,我们的结果指出GABA是使儿童学习效率高的一个关键角色"。

他们说,这些发现表明,儿童有可能比成年人更迅速地获得新知识和技能。它应该进一步鼓励教师和家长给孩子们许多机会来获得新技能,无论是学习他们的乘法表还是骑自行车。

这些发现也可能改变神经科学家对儿童大脑成熟度的概念。

弗兰克说:"我们的结果意味着,尽管在认知控制或注意力等其他领域已经观察到了抑制性失败,但儿童还是表现出了高效的抑制性、GABA能处理。这意味着参与认知功能不同方面的GABA能处理可能以不同的速度成熟。"

"尽管儿童的大脑还没有完全成熟,他们的许多行为和认知功能也没有成人那么高效,但一般来说,儿童的能力并没有超过成人,"Watanabe补充说。"相反,至少在某些领域,如视觉学习方面,儿童的能力要优于成年人。"

他们说,这种大脑区域和功能之间的成熟率差异应在未来的研究中详细核实,他们还想探索其他类型的学习中的GABA反应,如阅读和写作。

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