儿童早期脑的发育与医教融合大健康

杨元魁 崔兴然

“医教融合”这个词起源于特殊教育领域，指的是面向特殊儿童的教育需要引入更多医学的方法和手段，将医学和教育学的方法融合起来，解决特殊儿童教育中的一些问题。实际上，儿童的发展，尤其是儿童早期发展，医学和教育学是不分家的，因为很难把人的身体发展和心理、行为的发展割裂开。

为什么要提医教融合？举个例子，在国内，多动症很多时候是被过度诊断的，因为很多孩子只是有单纯的注意缺陷或者单纯的过度活跃，并不符合多动症的严格诊断标准，他们的异常行为很大可能是由于鼻炎引起的，或是有不明原因的过敏源。研究发现，鼻炎会影响呼吸，影响心肺功能，进而影响大脑的氧气和养分供应。当脑处于慢性缺氧的状态时，大脑出于生物的自我保护，就会降低神经系统的兴奋性以适应这种状态，进而表现为注意缺陷或过度活跃问题。因此干预注意缺陷或过度活跃问题最有效的方法是有氧运动，情况非常严重的可以加上药物的配合。现在的孩子长时间在教室里，没有足够多的户外活动时间，即使教室光源很好，很通风，也会出现脑缺氧。

大家知道，根据世界卫生组织（WHO）对健康的定义，健康可分为身体的健康、心理的健康、社交的健康。一个三四岁的孩子，平均每天需要3个小时的身体活动时间，其至少也得60分钟，这是他们脑发育所需要的活动量。没有足够多的身体活动，孩子的心肺功能就很难发展得很好，脑就难以获取足够的氧气和养分。这是基本的生存需求，是生物进化留给我们孩子的一系列能力，所以孩子只要是能跑的情况下一般不会慢慢走，更不会坐在那不动。

那么，我们怎样客观地去评估孩子每天的活动量、睡眠时间以及睡眠的质量呢？我们这几年针对这些问题做了很多工作。例如，我们正在建设一个从胎儿期到6岁的儿童动作发展客观评价指标体系和数据库。比如在孕期，胎儿的胎动并不是动得越频繁越好，而是越规律越好。針对孕期的胎动情况，我们做了一件贴在肚子上的肚兜，上面有很多的传感器，后面有一个很松的绑带，用以监测胎儿每日的胎动。

我们也给婴儿期和学步期的孩子设计了一系列新型玩具，在这些玩具中，我们加入了各种传感器来检测评估孩子的动作发展。在孩子的动作发展中，有一种非常重要的协调性叫作手眼协调，孩子早期的手眼协调能力和将来注意力的发展水平密切相关。幼儿园里其实有很多这样的游戏或活动，比如说拧拧瓶盖，让孩子玩钓鱼、串珠子等游戏，但问题是怎么客观评估和量化？我们现在设计了一些玩具和评估系统，目前正在申请专利。

到了幼儿期，老师和家长都特别关心感觉统和失调的问题。其实它不是病，只不过是孩子发展过程中各种问题的集合表征，主要表现为注意力不集中、触觉迟钝或者触觉敏感、平衡性或协调性差、学业成绩差。在幼儿期一般不怎么能看出来，但是一进入小学的学科学习这些问题就会爆发出来，因此，在早期做一系列的评估非常有必要。必须强调的是感觉统合失调不是病，甚至都不是一个严格的心理学或医学名词，导致孩子感觉统合失调最重要的原因是缺乏运动。很多人认为“爬”是动作发展的必经阶段，如果发展不充分容易导致感觉统合失调，但实际上并非如此。很多孩子可以不经过“爬”这个阶段，直接从“坐”发展为“站立”和“走路”，这对于他们的脑发育并没有影响，所以不必纠结于这个问题。孩子在10-18个月之间学会走路都是正常现象，当然过早地学走路对于骨骼的发育会有不利影响，因此我们一般建议1岁之前尽量不要让孩子走，更不要使用学步车或成人搀扶等方式拔苗助长。

睡眠缺乏对孩子身体最直接的影响是影响垂体分泌，影响孩子长个子。此外，睡眠对免疫系统影响也非常大。必须强调的是，睡眠缺乏对人神经细胞的损伤是永久性的，不可逆的，损伤了就损伤了，补觉是补不回来的。积累到一定程度，这些神经细胞就会死亡，如果长期缺觉或者睡眠不足就容易发展为脑萎缩或者其他严重病变。我们人脑是没有淋巴系统的，必须要通过晚上睡觉时候的脑脊液循环将新陈代谢的废物带出人脑，如果没有充足的睡眠时间，这个过程就会受到影响。脑的新陈代谢会产生一种非常麻烦的蛋白，叫作β-淀粉样蛋白，这是目前公认的导致阿尔兹海默症的重要元凶。

对每一个人来说，学习和记忆最重要的过程并不是在白天的时候，白天学的时候都是暂时存储，必须通过充足的睡眠，大脑才会把白天学到的东西和脑里面已有的东西进行整合与精细加工，这个过程对长期记忆的形成非常重要。如果让孩子多睡半个小时到一个小时，他们的学习效果和精神状态会有很大的不同。对于小学生来说，早上最适合上第一节课的时间应该是9点，青春期最适合上第一节课的时间是10点。因为青春期的孩子褪黑素分泌较晚，所以他们睡得晚醒得晚，这是完全正常的现象。

传统的睡眠评估相对复杂，因为在医院要戴很多东西，做传统PSG（多项生理睡眠检查工具）也非常复杂。我们第一代的睡眠检测设备，比一元硬币稍微大一点，贴在心口，主要是用单导联心电来检测睡眠质量。现在已经发展为第二代技术，已获得CFDA认证，也已正式推向市场了。

接下来再谈谈压力。压力大致可以分为三种，分别是积极压力、可承受压力和毒性压力。而额叶是一个帮助我们管理压力的非常重要的结构，额叶虽然是脑的控制中心，但是在情绪极度变化的时候却很容易“死机”。所以一个人特别害怕的时候，大脑会一片空白。这是因为额叶死机了，其实这是一种生物的自我保护机制。这种情况下还有很多人会晕过去，这些都是为了避免受到更大的伤害。

我们开发了一整套用于个体压力评估的设备、技术与指标体系。比如穿戴式脑电设备，采用4通道干湿两用电极，测量额叶EEG（脑电波测量工具）偏侧化这一脑电指标;我们还利用单导联心电设备动态监测个体的心电并计算心率变异性，这些都是个体压力管理和情绪调节能力的重要指标。此外，我们也可以测量生化指标，例如我们从头发和唾液当中检测皮质醇水平，这是反映HPA轴激活水平的重要指标;从唾液中检测唾液α淀粉酶水平，这是反映自主神经系统功能的重要指标。

目前我们正在建立基于可穿戴技术的儿童心理、生理数据库和分析系统，希望可以逐步建立一个儿童青少年睡眠、运动、认知发展、课堂学习评测与管理大数据平台，争取可以在最短时间之内面向我们的家庭、幼儿园和中小学提供相应的评估服务。