转自：中国青少年科技辅导员协会
（续上期）脑中各个区域和回路之间连通性增加，因此，使得人的学习能力迅速增强。这是发生在青春期里第2个方面的主要变化。
连通性（Connectivity）在神经科学上有几层含义。在解剖学层次上，连通性增加意味着在脑的不同区域之间物理连接增强，使这些区域具有相同的发展轨迹；在脑功能的层次上，连通性描述了脑中不同部分的关系，这些不同的分区在执行某一任务时，同时被激活；在基因层次上，连通性代表被同样的基因和环境因素影响的不同区域。
在青少年时期，上述3类连通性都会增加。因之，人的认知能力和学习能力明显提高，青少年像海绵那样能大量吸收知识，并增长才干。
髓鞘化在出生前已经开始。出生以后，从儿童期到青少年时期都在增长，女性增长持续到40多岁，男性增长到30多岁，甚至更晚。由于轴突的髓鞘化，使得神经元中沿轴突传输的电脉冲传输速度加快。髓鞘化以后，要比没有髓鞘化时，传输速度快100倍以上。而且，通过降低神经元激活后的恢复时间，加速了脑的信息处理过程，神经元传送信息的重复频率可以增加30倍。传输时间的加快和神经元激活后恢复时间的降低，二者共同作用，如果做个比喻的话，大致相当于将计算机的带宽增加了3 000倍。
最近的研究指出，髓鞘化过程有更重要的作用，它会增加神经元同步激发的可能，即增加了学习的效率。
在青少年时期，髓鞘化的动态进展反应了有多少新的连接正在形成。许多认知的进展是源于脑回路之间通讯的增强和脑活性的整合。这种情况可以用语言来做个比方。在英语中，不需要增加字母，可以用这有限的已经存在的字母，生成更多的文字、语句和文章。
从另一面看，髓鞘化的过程也关闭着另一扇窗——脑可塑性，会抑制轴突新分支的产生和新突触的形成。所以，髓鞘化的过程使得脑中的回路运转更快了，优化了，但是同时脑的可塑性也降低了。
用核磁共振图像可以研究和显示脑的白质结构——轴突髓鞘化的过程。近年来出现了一些新的脑成像技术，如弥散张量成像（DTI，Diffusion Tensor Imaging）和磁化传递成像（MT，Magnetization Transfer）。新的成像技术再次确认了青少年时期白质发展很快，特别在语言区，以及阻止冲动和增加记忆的前额叶区域。
图1中给出一个实例，显示的是连接皮层和边缘系统白质的弥散张量成像图。图中显示了连接不同区域的轴突的三维走向。
图1连接皮层和边缘系统白质的弥散张量成像图
青少年时期在脑中发生的第3方面变化是改变了前额叶和边缘系统间的平衡。青少年遇到问题需要决断时，容易冲动，容易看到短期利益而不顾后果，容易受到同伴和环境的影响。
在脑的发育过程中，边缘系统较早发育成熟，它们是情绪系统和程序性记忆的核心区域，而控制它们的前额皮层则发育成熟得晚。由前额叶环路协调的执行功能影响着很多的行为和能力，包括注意、反应抑制、情绪调节、计划、决策和制订长期计划等，这部分要到20多岁才会发育到成年人的水平。
从儿童时期发育到成人的时间段里，前额皮层增加的比例要比纹状体或是其他边缘系统的增加要大。通过对37个7〜29岁的青少年研究对象的功能核磁共振成像的跟踪研究显示，他们前额皮层的激活区域还处于从儿童的状况向成熟过渡，在逐渐发育的过程中。所以，前额皮层和边缘系统之间平衡关系的动态变化，是青春期脑发展的重要特征，因为，这2个区域回路之间平衡的变化，直接影响决策的变化。
美国国家健康研究院的科学家埃斯特和哈丁提出了1个简化的模型来解释这种决策变化的特点。他们首先把决策过程简化为3个基本的过程。认为当人遇到某个情景，需要采取决策时，可以看成由3个基本的过程来决定：①想要采取趋近的行动；②想要执行回避的行动；③对上述2种选择进行权衡与协调。
包含回避行为、趋近行为，以及对这两极行为进行认知调控的3方面过程，构成了三节点模型的主体。在图2中，给出三节点决策模型的框架示意图。趋近行为和回避行为的概念，已经被许多心理学研究用于描述个体的性格特征，或是行为反应的类型。
图2决策的三节点模型
人的动机驱动的行为显示为2类主要的表现：趋近某种刺激或回避某种刺激，这是使用这种模型的主要依据。趋近刺激和奖赏的后果（欲望、正面价值）相联系；而回避刺激和惩罚的后果（厌恶、负面价值）相联系。
在这里提出的三节点模型中，增加了第3个系统——认知控制系统，主要位于前额皮层，它用以调控和平衡回避和趋近2个行为系统。对每个人来说，这种调控和平衡都具有独特性，而且是不断在发展之中的。（待续）
韦钰，电子学专家，教育家，中国工程院院士，儿童发展与学习科学教育部重点实验室学术委员会主任，国家教育咨询委员会委员。曾任教育部副部长、中国科协副主席。
