美国国立智力健康研究所儿童心理学家杰伊·吉德(Jay Giedd)从1990年代初开始试图弄清楚儿童大脑的非常规活动,包括儿童极度活跃者或儿童孤独症。为达目的,他对有上述病状的青少年的大脑逐一做了核自旋层析X线摄影,然后对由电脑转成的三维X线相片进行研究,其中包括对各类青少年的大脑层析X线摄影图像进行比较。

 

　　生理学教课书已经告诉我们:6龄儿童的大脑几近充分发育,到12岁左右时,整个大脑发育完成,此时的大脑已具备完整的感觉和认识能力。吉德指出:在13岁～19岁青少年的大脑中,总共有1000亿个神经元处于完备状态,神经元之间的联系已经形成,此时的大脑已经进入扩大词汇或者完善社交行为阶段,这些能力是通过训练和经验积累而形成。

 

　　同时,吉德还在青少年身上发现:人的大脑从其形成那一刻起一直经历着变化:许多区域处于生长期,区域与区域之间的联系变得更加紧密;大脑灰质(主要是神经细胞)、突触和血管的数量在发生增减;神经纤维质逐年增多。总之,在吉德看来,青少年的大脑是不完全成熟的、不断发生着变化的且还在寻找其最终形态的器官。

 

　　吉德的研究曾吸引许多同行的参与,其结果引起了轰动,甚至超乎这位科学家本人的想象:过了童年以后,人脑的发育会经受一次明显的变革性推动,这种情况犹如胎儿期和婴儿期所经历的突变性发育。从6岁开始,大脑的神经细胞之间形成了大量的新的联系,女孩大致在11岁半的年龄其突触生长达到高潮,而男孩则要晚些。

 

　　与刚出生的婴儿的情况类似:身体在开始生长的时候,大脑内新生长的神经通道经历了梳理,与含油脂物质——髓磷脂一起被隔离开且存活着。吉德对受试者的行为和智力做过一系列测试后指出“:实际上,此时大脑中的神经通道的数量虽然少了一些,但是它们之间的联系却加快了。大脑的很多区域可以通过自身不同的组合,参与脑中枢形形色色的思维过程。大脑各区域的组合对于人的认知能力具有潜在的重要影响。”

 

　　脑研究人员在研究这样的问题:青少年的行为是否可以由他们的身体形成来解释?为什么他们会频频做出一些极其大胆草率的、放荡的、极易招致危险的行为?匹兹堡大学心理学家罗纳德·达尔(Ronald Dahl)指出“:童年末期到青少年末期者,即8岁～21岁之间的死亡率在上升,其罪魁祸首多半不是疾病引起的,而是他们无拘束的危险性行为导致的各种事故,以及自杀、他杀、吸毒等事件的发生。”

 

　　迄今为此,科学家和家长一般倾向把孩子的轻率行为归咎于荷尔蒙。青春期伊始,人体内分泌出的大量雌激素或睾丸素促使身体快速生长。性信息物质不仅使乳房长大、阴毛长出,还容易使人感情冲动。青少年此时的生理状况促使他们去恋爱,诱发他们感情洋溢和性情急躁且容易出现神经性冲动。很多研究者推测:人类有这种进化机理,是为了缓解因生理变化或受到家庭关系制约而引起的痛苦。

 

　　现在科学家告诉我们:大脑对于青少年的野性起着一种复杂的作用;大脑物质及结构变更不仅开始于青春期之前,而且可能延续到20岁之后,即延续至生育年龄阶段。吉德解释道:“大脑物质结构变更过程不是平稳均匀地终止的,而是一阵一阵地停止的。而新生神经通道引发了复杂情况的出现,那就是许多脑细胞之间建立了联系。”这使我们确信,青少年时期的大脑功能与其他生长阶段(如成人时期)的不一样。

 

　　美国达特茅斯大学脑研究学家阿比盖尔·贝尔德(Abigail Baird)的一项研究表明:青少年在预见自己行为后果方面往往表现得很困难。他在受试者面前展示出跟危险有不同程度联系的情景——从无危险的“吃生菜”到令人毛骨悚然的“与鲨共泳”。贝尔德在检查了受试者大脑的X线层体照片后发现:与成年人相比,年轻人对于不同情景所作反应的时间较长,缘于要启动不同的大脑区域。青少年大脑的活跃状态首先出现在前脑,直觉性意念就是在那里产生的,而不是先动用脑中枢。而成年人的情况则相反,他们的基底神经已经得到增强。

 

　　初看起来,人们有这样的印象:成年人在思考问题方面比较全面。就上述实验而言,他们往往会考虑将要面临的危险,在危险时几乎总是本能地退缩;而青少年却能认真地思考该如何应付,容易在短时间里“忘记”很多事。费城坦普尔大学心理学家劳伦斯·斯坦伯格(Laurence Steinberg)在一次实验中,让一青少年组和一近30岁的成年组进行模拟驾驶。他发现:受试者始终有身处信号灯的十字路口的感觉。如果受试者是单独的一位青少年,他也会像成年人那样控制刹车;但如果有同龄人在身边,他就不太注意油门踏板了。成年人则相反,他们不容易改变自己的行为。

 

　　达尔的一项研究表明:在做买进卖出的决定方面,青少年远比年长者更受感情控制。此种情况下青少年的行为受到荷尔蒙和大脑双重支配:一方面青少年的感情迸发,另一方面他们的大脑发育还未完全成熟。斯坦伯格说:“这好比驾驶者没有训练好就想启动汽车。”迄今,对青少年行为方面研究的结果大多数涉及不深,研究者必须做大量的推导,即使使用最先进的层析X线摄影机也难以拍摄到单个神经细胞,快速运动的神经细胞就更不容易拍摄到。但在青少年行为研究方面取得的成就足以让美国高等法院确信,应该废除未成年人的死刑。大多数法官做出这样的评价:青少年不应为他们的行为担负跟成年人一样的责任。

 

　　今天,研究人员还将以一种全新的眼光来看待青少年通常所患的疾病。活动亢进综合症常常出现在童年末期,正是这个时期,其大脑中枢运动机能中的神经细胞促使新生长的突触过度活跃。刚进入青少年时期的孩子,其活动亢进综合症症状明显地得到减缓;但是当他们到了青少年末期,又常常会患另一种疾病——精神分裂症。很多研究者推测,这很可能是由于某处神经元联系被截断所引起的。

 

　　美国圣地亚哥州立大学心理学家罗伯特·麦吉维恩(Robert Mcgivern)有一个疑虑,即经常出现在青少年头脑中潜在的有挑衅性的故意可能影响着他们的行为。在实验中他注意到:受试者中年龄最小和最大者表现得较灵活。青少年大约到了11岁时,其突触进入了快速生长期,此后速度增长出现拐点。处在该成长阶段的青少年群体会出现各种类型的情绪反应,其中感情冲动型占1/5;18岁的青少年,其突触生长速度与童年时相比得到了更新。麦吉维恩推测:青少年在情绪上的不稳定很可能是他们常常做出很唐突反应的原因。

 

　　是什么原因使青少年沉缅于网络、电视而对家庭作业不感兴趣?很可能是他们处于基底神经节中的核团还未成熟,而这种核团的作用在于激发特定的大脑区域。美国酗酒研究所做过一次实验,让青少年受试者做一种游戏,奖励价值在20美分至5美元之间,结果显示出青少年对此游戏的积极性不高。而对青少年的作息进行严格约束可能也是无益的,青少年大脑在一天中很晚的时候生成松果体,随之而来的是褪黑激素。就是这种信使物质通知大脑什么时候该去睡觉。所以青少年的白昼节奏与儿童和成年人不尽一致,发现他们很晚睡觉是常见的事。

 

　　为什么人脑自然成熟过程如此漫长?为什么人在不知不觉中具备了生殖能力?为什么青少年缺乏社会能力而且容易走上自我毁灭的道路?他们的进化优越性在哪里?关于这些问题,目前脑研究者们还不能给出有说服力的回答。吉德指出,人脑自然成熟过程漫长对于人类来说是有益的,当意识到自己的“大脑成熟”时,他们就会对自己以前的缺陷有所认识,这对培养人类自身适应能力上的长期性显然是有益处的。