本文來自西南大學何清華團隊的研究成果——“注意力的腦機制及其培養(yǎng)”

圖片來源：Pixabay

我們經(jīng)常會聽到家長和老師們用如下的詞語來描述孩子：“萌”和“熊”。仿佛孩子是“天使”與“惡魔”的結(jié)合體。熊孩子在日常生活是非常多見的，這與兒童階段的注意力和大腦發(fā)育有一定聯(lián)系。不僅如此，一項由搜狐教育提供的研究報告總結(jié)了學齡前兒童十大常見問題行為，其中排名前三的分別是：① 注意力差、易分心；② 飲食相關問題，如偏食、挑食、厭食；③ 多動癥狀明顯。

這三個相對排名靠前的問題行為中，①和③可以歸為一類，一般稱作注意缺陷多動障礙（Attention Deficit Hyperactivity Disorder，ADHD）。近年來患ADHD的兒童越來越多，2003-2016年美國大約有440萬患病兒童，而我國目前大約有1400~1900萬的ADHD兒童。在人群中，ADHD的發(fā)病率大概是5%左右，也就是說50個孩子中會有2-3個孩子有注意力方面的問題。

在本文中，我將首先介紹什么是注意力，接著介紹注意力的大腦基礎，最后我將結(jié)合最近的研究，從課程、認知訓練和神經(jīng)反饋三個方面介紹如何培養(yǎng)注意力。

1. 注意力及其大腦基礎

我們先通過一個關于注意非常重要的現(xiàn)象——“變化盲視”來為大家介紹什么是注意力。

這種現(xiàn)象在日常生活中非常常見，請大家回想一下今天早上上班途中公交車司機的長相？大家可能都回憶不起來了，其原因就是因為我們沒有注意。

在心理學定義中，注意就是將我們的心理活動對一定對象的指向與集中。如果我們將大腦的資源放到人身上，我們就會看到這個人；放到天氣身上，就會注意到天氣，這就是注意。

心理學家們用大量的實驗研究發(fā)現(xiàn)注意資源是稀缺的，有限的，也就是說我們不能注意到所有的外界刺激，每個人對外界刺激的加工都具有選擇性。什么刺激能被加工，什么不能，都取決于是否得到注意資源的分配，而刺激的特點、個人的經(jīng)驗等等都會影響到注意資源對刺激的分配。注意依靠大腦中資源的分配，而注意力不集中是各個年齡段共有的問題，并不僅僅在熊孩子身上。但注意力不集中在低齡段的孩子里更為常見，這是因為注意需要依靠前額葉皮層的資源，而前額葉皮層在兒童階段還沒有發(fā)育完全。

所以ADHD其實是一種與大腦相關的疾病，而不能被歸咎于孩子自身行為或家庭教養(yǎng)，可能只是因為他的前額葉相關腦區(qū)比其他的孩子稍微慢一些。注意力問題有時還會跟其他障礙混淆，因為其本身會導致孩子各科成績不甚理想，老師和家長可能會誤認為孩子智力有問題。ADHD的孩子注意力方面會表現(xiàn)出如下問題：常難以集中注意力、走神、看起來沒有在聽、易分心，看起來不關心細節(jié)、粗心大意、做事沒有條理等等。不僅如此，ADHD的孩子還有多動的特點：坐立不安，一會兒玩這個，一會兒玩那個，還在教室里面走來走去，比較沖動，不能等待等等。

人的注意力是不斷發(fā)展變化的，這當然與大腦的發(fā)育有關。研究表明在每個年齡段，我們能夠集中注意的時間和內(nèi)容都是不一樣的。我們從出生開始便有的只是無意注意，比如你在一個很小的嬰兒耳邊搖鈴鐺，他會轉(zhuǎn)過頭來看你，這是我們與生俱來的無意注意。兩歲以下的幼兒基本以無意注意為主，他們的注意隨外界刺激而變化。

隨著年齡增長，孩子開始發(fā)展出有意注意——即有目的、需要一定意志努力的注意：兩歲左右是7分鐘；三歲左右是9分鐘；四歲左右是12分鐘；五六歲是20分鐘。這就是為什么在幼兒園課程設計時，都要求一個模塊不能超過20分鐘，因為孩子沒有辦法持續(xù)維持有意注意超過20分鐘。

有意注意是一種特有的注意，使得我們能在課堂上集中注意，所以是我們注意力的核心。我們的大腦控制著注意加工，且機制非常復雜。心理學家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)注意涉及三個重要的大腦區(qū)域，分別對應注意的三個不同成分：警覺、定向和執(zhí)行控制。警覺的大腦網(wǎng)絡可以使我們保持清醒并維持意識的運轉(zhuǎn)；定向的網(wǎng)絡可以將我們的注意資源分配到一個目標身上；執(zhí)行控制能夠保證我們在分配注意的時候不受干擾。這三個大腦區(qū)域主要分布于前額葉，特別是執(zhí)行控制網(wǎng)絡，而這一塊區(qū)域正是可以區(qū)分我們與其他動物的腦區(qū)，也是兒童期發(fā)展變化迅速的腦區(qū)。有研究對比了ADHD兒童和正常兒童的大腦活動，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在執(zhí)行注意任務時，正常兒童前額葉有一定的腦活動，而ADHD兒童在此區(qū)域的大腦活動是比較弱的。

在進化的角度來看，從老鼠、貓、兔子、海豚、黑猩猩，到我們?nèi)祟?，腦的發(fā)育有幾個特點：

第一是大腦容量越來越大，大腦所占身體的比重越來越大；

第二是大腦表面積越來越大，表現(xiàn)為越來越不光滑，老鼠的大腦比較光滑，而人類的大腦卻擁有很多褶皺；

第三也是最重要的一點，大腦表面積的增加并不是所有功能區(qū)域成比例增長的。

以老鼠的大腦為例，老鼠的大腦里基本都是負責感知運動的皮層，所以老鼠每天腦子里想的就是吃什么、怎么吃、去哪玩的問題。貓比老鼠的大腦多了一些聯(lián)合皮層，可以用來簡單地思考。猴子則有更多的大腦區(qū)域可以去思考和實現(xiàn)一些生活理想，而這些功能對于人來講更是重要了。所以從進化的角度來看，人類特有的前額葉區(qū)域是用來應對不斷發(fā)展的社會，并提供重要的適應性技能的。

有研究表明，在人類的5~20歲之間，前額葉皮層是最后發(fā)展成熟的。所以有些孩子的“熊”，就是由于大腦發(fā)育延緩導致的注意力不集中引起的。

圖片來源：Pixabay

2.注意力的培養(yǎng)

了解了注意力的概念和注意力的大腦基礎之后，我們來談一下注意力的培養(yǎng)。

提升注意力的第一種辦法是藥物治療。一般而言如果確診ADHD，醫(yī)生可以開一些中樞神經(jīng)興奮的藥物，來提高前額葉皮層的激活程度，彌補發(fā)育上的不足，使其達到正常水平，這樣患者就可以更好地控制自身行為，提升其注意力。第二種辦法是有針對性地給ADHD患者定制心理學相關的培訓課程。這類課程可以是傳統(tǒng)課堂模式，也可以采用互聯(lián)網(wǎng)的新形式。

我與馮廷勇教授一起合作為5歲幼兒開發(fā)了一套課程，共12課時，每課時30分鐘，采用小班訓練（每次6人），每周訓練2次，持續(xù)6個星期。課程分為單項品質(zhì)訓練和綜合訓練，并且每天都有訓練的項目和目標。研究選擇了兩個班，對其中一個班進行注意力訓練，另外一個班則不訓練。對于兩個班都在訓練前和訓練后進行了注意力測試，結(jié)果表明訓練前兩個班在注意力上基本沒有差別，但是訓練后則有很大不同：經(jīng)過了訓練的班級注意力明顯提升。

結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)在已經(jīng)可以實現(xiàn)使用APP或認知訓練游戲來訓練注意力。國際上已有很多研究者都證明了這些認知訓練確實可以提高孩子的認知能力。

我們與北京師范大學薛貴教授合作了基于中國的基因-腦-行為大數(shù)據(jù)計劃（大約3000人的基因-腦-行為數(shù)據(jù)），定位了每一種認知能力的大腦區(qū)域，并根據(jù)這些信息設計了相應的訓練小游戲。

3. 神經(jīng)反饋訓練

最后來談一談結(jié)合神經(jīng)影像技術和實時傳輸技術的神經(jīng)反饋訓練。

這種訓練可以借助神經(jīng)影像設備記錄對應腦區(qū)的大腦活動，并實時顯示給訓練者，使得訓練者實時看到并實時調(diào)節(jié)此區(qū)域的激活程度，這種調(diào)節(jié)非常有效，遷移效果也較好。訓練完成后可以不再借助儀器設備而只通過“意念”控制大腦活動，這種方法可以使得訓練者將習得的技巧固化下來，在以后需要的時候應用。

目前我們在與北京師范大學朱朝喆教授、重慶兒童醫(yī)院陳立副教授一起嘗試通過近紅外腦功能成像技術來進行ADHD兒童的神經(jīng)反饋治療。

綜上所述，注意力是我們大腦的一種能力，注意資源有限，注意力與大腦前額葉的功能密切相關。對注意力的干預除了藥物以外，還可以選擇有科學原理支持的線上線下課程或者基于腦的神經(jīng)反饋治療方法。

圖片來源：Pixabay

作者介紹： 

何清華，北京師范大學理學博士，美國南加州大學博士后、訪問學者，西南大學心理學部教授、博士生導師。重慶市腦科學協(xié)同創(chuàng)新中心西南大學分中心課題組長（PI），國家自然科學基金通訊評審專家，重慶市科技計劃項目通訊評審專家，中國認知科學學會社會認知科學分會理事，中國心理學會青年工作委員會委員，西南大學心理學部國際合作與交流中心主任，SSCI收錄1區(qū)雜志Frontiers in Psychiatry和Frontiers in Psychology副主編。主持國家自然科學基金等項目，其研究廣泛采用基因分析和腦成像技術考察大腦高級功能的腦機制，并應用于教育實踐，塑造最強大腦，促進適于腦的教育。

（原文刊于《教育家》雜志七月腦科學?？?，本文略有刪減）