text: 大脑发育微观变化与数字认知密切相关
  婴幼儿是怎么学会把背诵的数字和真正的数数联系在一起的？“人对于数字理解能力的提升是一个循序渐进的过程，是多种能力的综合体现，这包括智力水平、社交学习能力，以及注意力等等。”赵澎说，要具备这些能力，都离不开大脑神经系统发育的生理基础，以及与之伴随的相应脑功能的发育。儿童对于数字的认知与大脑发育的微观变化密切相关，这些是儿童学会计数的生理基础。
  大脑发育的生理基础主要包括以下三方面内容。
  首先是神经突触的修剪和精化。信息传递需要神经元之间的联系，这种联系就是依靠神经突触完成的。在孩子出生的最初一两年内，突触的生长非常旺盛。随着生长发育，最终功能性不明确的突触被修剪下来，突触精化后连接成了大脑高速公路网，各通路都与其功能一一对应，比如负责视觉、触觉、运动功能等。
  其次是脑回路的分化。人在出生前，脑回路的分化就已经达到一定程度，出生后通过不断发育，青春期前后基本类似于成年人。脑回路分化程度越高，其功能区的分化就越精细。
  第三是白质的髓鞘化。髓鞘就像包裹在电线外面那层绝缘层，人大脑的神经细胞相对处于液态环境，传递信息的神经纤维就像电线一样，如果电线绝缘不好的话，就会“乱窜电”，信息传递就会有散失。早期婴儿髓鞘中水的含量很高，而胆固醇、神经鞘磷脂的含量很低，这种情况下，婴幼儿很难集中注意力，这种白质的髓鞘化需到5岁以后才能基本成熟。
  “随着这些微观的生理逐渐发育，大脑的功能也会逐渐强大。”赵澎解释说，孩子是否能够建立良好的学习理解能力，不仅取决于其智力发育水平是否正常，还需要具备正常的社交学习能力，以及是否存在注意力缺陷、冲动情绪等。这些功能对于儿童的学习进程缺一不可，都会不同程度地影响儿童对于计数的认知。比如大多数孤独症谱系障碍、唐氏综合征儿童，都很难学会计数。
  目前已知计数功能主要和大脑顶叶有关，包括缘上回和角回。这个功能区主要与疼痛触摸、温度觉、压力感觉有关，同时该区域与数学和逻辑有关。顶叶大小在一定程度上和一个人的数学能力成正比。顶叶后区体积越大，数学逻辑思维方面的能力越强。研究发现，如果顶叶后区受损，就会导致成年人丧失算数能力，而儿童这个区域发育不良或受损，就会发生对于数学的特发性学习障碍。
  “随着脑发育的不断成熟，孩子对于数字的理解能力也随之增强，这种增强是一个由量变到质变的功能进步过程，到一定的年龄阶段会出现飞跃。”赵澎介绍说，比如一些婴幼儿三岁多的时候只会从1数到5，几个月后突然能数到9。还有的家长发现，孩子到了5岁，突然就对数学开窍了，以前可能连最简单的2+1都不理解的孩子，突然会计算了。这是因为大部分儿童到5岁左右时，脑发育已经相对成熟。孩子对于数字理解的飞跃是其脑发育进程的最终体现，是一个由量变到质变的功能进步过程。由此可见，在脑发育尚未成熟的早期阶段，过早、过多地给予孩子数学教育不一定就会产生良好的效果。
  计数能力强弱到底和什么有关
  “婴幼儿学会计数是和大脑发育的进程密切相关的，现在已知角回和缘上回与计数能力相关，角回和缘上回越发达，分化越精细，功能就越好，其数学能力可能就越强。”赵澎说。
  很多人存在偏科的现象，对于数学相关的问题时常“不灵光”。对此，南京脑科医院儿童心理卫生研究中心所长柯晓燕说，在智商处于正常范围内的人群中，的确可能存在5%的人，明明智力水平正常，在其他方面的表现也没有问题，但就是在某个方面特别“不行”。医学上管这叫做特殊学习障碍，而这可能和神经系统的发育与功能有关。这些问题可能无法通过一般检查来发现，也可能在结构上没有明显异常改变，但它们却带来了某个方面学习能力的障碍。如果是在数学学习上特别难，可能和顶叶的功能存在密切联系。 
  赵澎表示，数学作为基础学科，需要循序渐进的学习积累，有些人可能对数学没有兴趣或有畏难情绪，学习不足或逃避，或是有注意缺陷，多动行为，冲动情绪，缺乏责任感，长期缺乏专门的训练，久而久之恶性循环，数学成绩也就越来越差。
  通过对爱因斯坦大脑进行研究发现，其大脑内的星型胶质细胞数量比一般人多，负责数学的大脑区域——顶叶也比一般人大20%左右，这些可能是爱因斯坦数学思考能力比一般人更强的原因。
  不过数学能力强，到底是大脑先天这部分功能就强大，还是后天经过训练导致大脑部分区域分化强于一般人？大脑神经胶质细胞增多和数学能力有何关系，起什么作用？对于这些问题，赵澎表示，对于脑科学的研究是没有止境的，虽然大脑的功能分区早已确定，但关于角回和缘上回在数学学习中起的具体作用，数学学习相关的具体脑网络进程是怎样的，不同个体左右脑的差异是如何形成的，这些问题有待于科学家们进一步运用神经解剖、神经电生理、功能影像学等手段寻找答案。