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肌肉运动的先天与后天因素（第1页）

肌肉运动的先天与后天因素

说来读者可能不信，科学家开始评估婴儿最初的肌肉运动的重要性，是相当晚近的事。二十世纪前五十年中，多数研究者都认为，肌肉运动发展大部分是固有的，是“硬体线路”。由于运动技能出现非常连贯，研究者就说肌肉运动发展，完全是按着神经肌肉成熟（neuromuscularmaturation）的固定过程发生，不受练习和经验的影响。

一九四O年间的一项研究，经常被引用为神经肌肉成熟理论的证据。这是剖析霍皮族（Hopi）印地安人婴儿走路行为的研究。按传统，霍皮族婴儿满周岁以前的一年中，经常是绑在青婴板背在母亲背上的，如此绑着的婴儿几乎是动弹不得的。研究者却发现，用婴儿板带大的霍皮族婴儿，和按西方育婴方式照顾的霍皮族婴儿的发育无甚差别，都是在一岁三个月的时候开始学走路（稍嫌落后，但仍在正常发展范围之内）。按传统方式绑住的婴儿当然不是整天绑着；出生的头几个月至少必须解开来才能洗澡、换尿布，大一点以后更是每天都有几小时不绑在板上，九个月大以后仍然绑在婴儿板上的简直少之又少。然而，许多早期的研究者仍旧凭这项研究认定，运动和肌肉锻练对于运动技能出现的早晚影响不大。

既然限制肌肉运动的影响不大，相反杓伏兄——早期给予密集运动锻炼——影响又如何？一九0年代的同卵双胞胎实验，为这个理论提供了另一种证据。研究者作了多项实验，每次培养双胞胎之一的孩子一种技能，例如翻身、坐、站、爬台阶、堆积木、骑三轮脚踏车、使用便盆，另一人则不接受任何特殊训练。结果，那些接受长时间训练的双胞胎的肌肉运动技能，并未领先悠闲渡过婴儿期的同胞胎。在走与站等基本能力方面尤其是如此。所以，研究者下了结论：婴儿的肌肉运动发展是由神经肌肉发育成熟固定不变的步伐决定的；假如婴儿的脑与肌肉发育的程度不够，再多的练习也不可能使运动技能发展加快*。

＊这些早期的双胞胎实验有一个毛病：双胞胎二人并没有隔离。因此，动作训练可能是有效的，没有接受训练的孩子，可能藉模仿同胞胎而追上进步的速度。

前面已经说过脑的发育成熟与髓的鞘形成，多数婴儿的确会在差不多的时候，达到同样的肌肉运动里程碑。因为发展的时间太不可预料，我们如果根据婴儿的运动发展来猜年纪，往往比看身高体重还准。能坐却还不会爬的婴儿，猜他七个月大就对了。猜他十一个月大概也不会错。因为他已经能扶着墙或栏杆走却还不会自己走吗？

我们已知的脑部肌肉运动区发展，也在某种程度上支持神经肌肉成熟论。婴儿出生时的高级运动区当然是发育不良的，即便肌肉运动皮质日疋新生儿脑部最早发生电位差的区域之一，仍有很多基本发育功课要在婴儿期里完成。所谓成熟是指基因设定计画的完成，神经元按这计划生出来、迁移到恰当位置、冒出轴突和树状突、形成突触、形成髓鞘。由于最后这个步骤——形成随鞘——的过程最慢，也最容易观察，因而成为科学家说明脑发育与行为发展之间关系时引用的主要指标。

肌肉运动技能会如我们所料依序出现，是成熟的三个主要阶段促成的。第一个是从脑的较低区域到较高区域，脊髓的肌肉运动路线早在出生前就率先成熟，然后是脑干中的线路，然后是原始肌肉运动皮质，最后是位于脑前叶偏前方的高层次肌肉运动区。从脊髓伸出的运动神经，在整个脑部属于最早开始形成髓鞘的神经纤维之列，都是在怀孕中期就开始。而脑干的肌肉运动区是在怀孕的未三个月开始形成髓鞘。初级运动皮质的通道大约在婴儿出生时才开始形成髓鞘，并且要持续长达两年以上。髓鞘形成最后才以特慢的速度在脑前叶往前推进；前运动区与增补运动区的神经纤维，要等到婴儿半岁左右才开始形成髓鞘，而且要持续几年之久。

肌肉运动线路逐步向较高的区域发育成熟的同时，这些一线路控制的动作也愈来愈明确且协调。由此可知，胎儿的一切动作（一律由脊髓和脑干指挥做出）都是不由自主或反射式的。其至在婴儿出生后，较低区域仍然主控着所有动作。儿科医师为新生儿作的例行的神经检测，其实大部分是在评估较低区域的脑功能。包括寻根反射（颊上若被人轻触，婴儿会转头、张嘴、舌头作准备喂食状），瞳孔仄射（瞳孔遇亮光缩小的反应）；洋娃娃眼睛反射（婴儿即便头向侧面转，两眼仍看着前方）；摩洛反射也就是婴儿的头突然低坠会引起两臂向前抛、两腿伸展、两手张开的反应，之后又缓缓回到肢体屈曲叼姿势）；牵引反应（仰卧的婴儿若被拉成坐姿，会举起两臂试图抬起头来——但抬不起来）。甚至婴儿的吸吮和吞咽能力也大半属于反射，由脑干和脊髓里的线路控制。出生后的一年时间里，肌肉运动皮质渐渐成熟，才以逐步出现的随意运动技能取代许多种反射。

肌肉运动发展的第二个阶段——从身体中央往外围渐进，也是因为脑干成熟较早。因为颈部和躯干的肌肉大多由脑干内的运动线路控制，四肢肌肉受大脑皮质内运动线路影响较大，所以婴儿最先能控制的是躯干和头部的肌肉先能够维持身体的姿态，之后才能指挥自己的四肢和双手动作。

第三个成熟阶段是在初级运动的垂直条之内。这个皮质区是从底下往上发展的，控制的肌肉从头开始，依序到脚为止。因此，婴儿通常先能控制头和脸的动作（微笑、动嘴的表情等），然后才有手臂的动作也就是伸手构物、自主的抓握，之后才有腿的动作爬和走等。

这种皮质内的阶段差异，可以从垂直条的神经元结构看出，但是在肌肉运动皮质伸出的主要神经纤维皮质脊髓神经束之中尤其明显。这种神经束是大脑指挥身体做随意动作的主要通路，凡是精细的动作、快速的动作、高度技巧的动作，都更需要循这条通道来执行。位于脑两侧的皮质脊髓神经束，各包含大约一百万条神经纤维，都是从运动皮质（以及其他地点）伸出的轴突，一路通往脊髓，在控制全身各处特定肌肉的运动神经上形成突触。就生物进化史而言，皮质脊髓神经东是新兴的通道，只有哺乳类动物有这种构造，在灵长自动物进化中渐渐变大，人类的皮质脊髓神经东是最大的，因此也是发育较慢的通路之一。