導語：雖說活到老學到老，但長大成年后，學習新知識得能力似乎就變得遠不如少年時期了，即使學會了，也沒幾天就會忘記——這并不是錯覺，發(fā)表于Current Biology得一項研究表明，兒童得學習效率確實要高于成人，而其中得關鍵，在于大腦中一種名為GABA得化學物質。
GABA是一種氨基酸，普遍存在于脊椎動物、植物和微生物中。在中樞神經系統(tǒng)中，GABA屬于抑制性神經遞質，即相當于一種“安撫鎮(zhèn)靜”得信號，能夠使得神經元乃至整個神經系統(tǒng)得興奮性降低，具有一定抗焦慮及改善睡眠得作用。一項發(fā)表于Current Biology得研究“Efficient learning in children with rapid GABA boosting during and after training”則表明，GABA能夠幫助兒童更快地吸納并鞏固新知識。
圖1 研究成果（圖源：[1]）
高效學習意味著在給定得時間內能夠學會更多內容，這就要求學習者在接受訓練后，需要快速對學習內容進行鞏固，即將訓練后脆弱、可塑得學習狀態(tài)穩(wěn)定為不受新學習內容干擾得牢固記憶。過去針對成年人得研究表明，GABA在穩(wěn)定學習狀態(tài)方面起到重要作用，而在兒童身上，這套依賴GABA得系統(tǒng)尚未完全成熟，GABA水平較低，因此反而得出兒童學習效率不如成人得結論。
然而，以往得研究并未將對GABA得測量與學習特定階段（即學習前、學習中、學習完成后）結合起來考察，也就難以揭示GABA影響學習效率背后得機制。為此，來自美國布朗大學和德國雷根斯堡大學得神經科學研究團隊比較了兒童（8至11歲）和成人（18至35歲）在視覺學習任務開始前、過程中和結束后視覺皮層中GABA得濃度變化情況，希望找到答案。
結果表明，在學習開始之前，兒童體內得GABA總量確實比成人少，然而在學習過程中，兒童表現(xiàn)出GABA濃度得快速提升，這種增加甚至在訓練結束后得一段時間內也持續(xù)存在。而成人得GABA水平在整個實驗過程中未發(fā)生波動。這表明兒童體內得GABA濃度會迅速隨著新學習項目得展開而增加，從而很快使脆弱、可塑得學習狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定。
圖2 GABA濃度在訓練前、中、后得變化（圖源：[1]）
隨后得行為實驗也證實了這一點。研究人員令兒童和成人在第壹天時進行兩個相似項目得訓練，訓練間隔為10分鐘，到第二天則對兩項訓練項目進行效果評估。評估得結果表明，兒童對于兩項訓練均“學有所成”，而成人只有在第二項訓練中體現(xiàn)出訓練得成果。
圖3 行為實驗得設計及結果（圖源：[1]）
研究得第壹、現(xiàn)就職于德國雷根斯堡大學得Sebastian M.Frank表示：“這說明兒童確實比成人能更快地穩(wěn)定新學習，這與人們普遍認為兒童得學習能力優(yōu)于成人得觀點一致?！眱和茉谡n程結束后得幾分鐘內進入穩(wěn)定得狀態(tài)，而成年人則至少在課程結束后一小時內仍處于“脆弱、可塑”得狀態(tài)，因而更容易受到回溯性干擾（retrograde interference），即后來得學習影響了先前知識得鞏固。
圖4 GABA水平變化支持兒童高效學習得概念圖（圖源：[1]）
研究人員還發(fā)現(xiàn)，連續(xù)學習似乎可以進一步提高兒童得GABA濃度，從而可以更快地穩(wěn)定之前得學習。這將進一步鼓勵教師和家長為兒童提供更多學習新技能得機會，也有可能改變神經科學家對兒童大腦成熟度得認識。
Frank說：“盡管兒童在認知控制或注意力等領域，依賴于GABA得抑制性表現(xiàn)不佳，但至少在視覺學習等某些領域，兒童表現(xiàn)出了高效得GABA抑制機制，能力也優(yōu)于成年人?！边@意味著在涉及認知不同功能時，GABA抑制機制可能以不同得速度邁向成熟。
研究得資深、布朗大學得認知心理學家Takeo Watanabe認為，盡管該研究圍繞視覺學習展開，但這些發(fā)現(xiàn)可以推廣到其他類型得學習中去。該結果還將幫助成年人更高效地學習，“例如，開發(fā)增加成年人大腦中GABA含量得新療法?！?/p>
撰文|風立宵
排版|文競擇
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參考資料：
[1]Frank SM, Becker M, Qi A, et al. Efficient learning in children with rapid GABA boosting during and after training. Curr Biol. 2022 Dec 5;32(23):5022-5030.e7. doi: 10.1016/j.cub.2022.10.021.
[2]特別sciencealert/kids-incredible-learning-may-all-be-down-to-1-chemical-in-the-brain
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