認知靈活性指的是在對外界刺激和不同任務要求作出反應時，能夠在心理過程之間進行轉(zhuǎn)換的能力。例如，當我們的大腦在處理一個任務時，就會出現(xiàn)一個外部刺激，這就要求我們改變我們的思維過程來關(guān)注這個外部刺激。這種從一個心理任務轉(zhuǎn)換到另一個心理任務的能力就是認知靈活性。這種靈活性可以預測閱讀能力、學業(yè)成績、抗壓能力、創(chuàng)造力以及降低各種神經(jīng)系統(tǒng)和精神疾病的風險。

  大腦成像研究

  為了揭示嬰兒早期這一關(guān)鍵認知過程的發(fā)展，UNC大學醫(yī)學院的UNC生物醫(yī)學研究成像中心（BRIC）的研究人員在嬰兒身上進行了一項大腦成像研究。以檢查神經(jīng)靈活性的出現(xiàn)，這是指大腦區(qū)域改變其角色的頻率（或?qū)σ粋€功能網(wǎng)絡到另一個功能網(wǎng)絡的忠誠）。神經(jīng)靈活性被認為是認知靈活性的基礎。

  研究人員在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發(fā)表了他們的研究成果，研究人員表明，大腦中具有高度靈活性的區(qū)域與支持成人認知靈活性處理的核心大腦區(qū)域是一致的，而大腦區(qū)域控制著基本的大腦功能。

  神經(jīng)靈活性隨著年齡的增長而增加

  在這項研究中，作者使用磁共振成像技術(shù)對52名2歲以下嬰兒在自然睡眠期間的大腦活動進行了7次檢查。由BRIC主任Weili Lin博士、Dixie Lee Boney-Soo神經(jīng)內(nèi)科杰出神經(jīng)醫(yī)學教授、北卡羅來納大學放射科基礎研究副主任領導的研究人員發(fā)現(xiàn)，整個大腦，特別是控制運動的大腦區(qū)域，神經(jīng)靈活性隨著年齡的增長而增加，有可能使嬰兒學習新的運動技能。

  認知靈活性也隨著年齡的增長而增加，大腦中涉及更高層次認知過程的區(qū)域，如注意力、記憶和反應抑制，這表明這些功能網(wǎng)絡在嬰兒成長為幼兒時仍在繼續(xù)發(fā)展。

  認知靈活性可能在生命的頭兩年開始發(fā)展

  與年齡相關(guān)的神經(jīng)靈活性增加在成年人已經(jīng)涉及到認知靈活性的大腦區(qū)域中最高，這表明認知靈活性可能在生命的頭兩年開始發(fā)展。

  “這些腦區(qū)的神經(jīng)靈活性可能反映了早期的發(fā)展過程，這些過程支持后來出現(xiàn)的認知靈活性。從本質(zhì)上說，我們所想象的是大腦的靈活性為大腦高級認知功能的后期成熟奠定了基礎。”

  Weili Lin博士，BRIC主任，Dixie Lee Boney-Soo神經(jīng)內(nèi)科特聘教授，北卡羅來納州放射科基礎研究副主任

  對具有特別高的神經(jīng)靈活性的大腦區(qū)域的額外分析表明，這些區(qū)域與大腦其他部分之間存在相對較弱和不穩(wěn)定的連接，這可能表明這些區(qū)域如何在不同的功能網(wǎng)絡之間快速轉(zhuǎn)換其效忠關(guān)系。相比之下，大腦中與視覺功能有關(guān)的區(qū)域的神經(jīng)靈活性在生命的頭兩年里仍然相對較低，這表明這些區(qū)域已經(jīng)成熟。

  3個月齡和18個月齡時，視覺腦區(qū)的神經(jīng)靈活性水平較低（即大腦成熟度較高），與5歲或6歲時在認知和行為評估方面表現(xiàn)更好有關(guān)。

  這些發(fā)現(xiàn)為更高層次大腦功能的發(fā)展提供了見解，并可用于預測今后的認知結(jié)果。這種非侵入性評估神經(jīng)靈活性的方法，也為評估神經(jīng)發(fā)育障礙的受試者提供了一種新的手段。

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