多发性硬化可以吃烤肉吗?

肠道是人体最大的消化和排毒器官,其回旋盘转的结构被形象地称为人体第二大脑。肠道中寄生着数以计亿的细菌,它们是人体内最重要的一种外环境,各种微生物按一定比例组合,相互制约,相互依存,在质和量上形成一种生态平衡。然而肠道菌群并不都是人类的朋友,当人体肠道中好菌比例下降而坏菌数量上升时,人体免疫力下降,极易导致多种疾病的发生。

研究表明,肠道菌群紊乱与多种疾病的发生密切相关,如消化系统疾病、内分泌系统疾病、精神系统疾病、自身免疫性疾病以及一些感染性疾病。我们对肠道微生物组的最新研究进展,进行了一番梳理,以飨读者。

1.Cell:肠道细菌有望延缓衰老,提高动物寿命

利用源自肠道细菌的补充物延缓衰老过程可能有朝一日是可行的。来自美国贝勒医学院和德克萨斯大学休斯顿健康科学中心的研究人员在秀丽隐杆线虫中鉴定出延长寿命、延缓肿瘤进展以及可能对阿尔茨海默病有帮助的细菌基因和化合物。

为了探究单个细菌基因对秀丽隐杆线虫寿命的影响,研究人员采用了一 种完整的大肠杆菌基因缺失文库;一组大肠杆菌集合,每种大肠杆菌缺失将近4000个基因中的一个。研究人员给秀丽隐杆线虫喂食每种突变细菌,然后研究这些线虫的寿命。在我们测试的将近4000个细菌基因中,29个基因当缺失时会增加这些线虫的寿命,12种突变细菌也会阻止这些线虫发生肿瘤生长。

进一步的实验表明一些突变细菌通过作用于这些线虫中的一些已知与衰老相关的过程增加寿命。其他的突变细菌通过过量产生荚膜异多糖酸(colanic acid)增加这些线虫的寿命。当研究人员给秀丽隐杆线虫提供纯化的荚膜异多糖酸时,这些线虫也活得更长。荚膜异多糖酸也在实验室果蝇和在实验室培养的哺乳动物细胞中表现出类似的影响。

2.Nat Med:上海交大瑞金医院王卫庆教授证实,通过肠道微生物群可干预肥胖


近日,上海交通大学医学院附属瑞金医院王卫庆教授团队以中国汉族青少年为研究对象,首次揭示中国肥胖人群的肠道菌群组成,发现一个能抑制肥胖的肠道微生物-多形拟杆菌 ,该研究成果以“肥胖及减肥干预后肠道菌群和血清代谢物的改变”为题于2017年6月19日在线发表在Nature Medicine上。

上海交通大学医学院附属瑞金医院王卫庆教授团队聚焦青少年肥胖人群的肠道菌群研究,建立较大规模、高质量青少年肥胖-正常体重人群队列(GOCY研究),与华大基因合作开展肠道菌群宏基因组测序并进行深度解析,首次揭示中国青少年肥胖的肠道菌群组成,发现一系列异于正常人群的肠道共生菌,其中多形拟杆菌在肥胖人群中明显下降,谷氨酸的含量显着高于正常体重人群,且其含量与多形拟杆菌数量呈反比。为了进一步证明多形拟杆菌在减肥获益中的作用,研究团队进一步分析了接受减重手术(袖状胃切除术)的肥胖患者手术前后的肠道菌群改变,发现肥胖患者肠道内下降的多形拟杆菌在减重手术3月后即明显升高,恢复至正常体重人群水平;同时,术后血清谷氨酸水平亦明显下降至接近正常体重人群水平。这些研究结果提示,多形拟杆菌水平的恢复可能有助于肥胖患者的减重过程。

这项研究结合队列人群、动物及临床干预等多层次证据,证明多形拟杆菌有望成为新的益生菌研发靶点,用于减肥药物或食品研发;该工作为未来针对中国人减肥药物的研究提供了全新的方向和候选菌株。

3.Science:肠道微生物决定着食物对肠道的影响

哈佛大学的研究人员报道,除了肠道微生物本身,它们的基因同时还会编码各种酶,这些酶的存在扩大了肠道微生物可消化物质的名单。例如碳水化合物活性酶, 可以帮助我们消化复杂的糖类,让我们不再需要额外进化出能够降解饮食中各种多糖所需的复杂酶系统。 

我们每天吃的食物都需要肠道微生物来处理,从中提取营养物质和能量。每个人对食物中成分的转化和吸收有很大的个体差异,这是由肠道微生物及相关酶的不同而造成的。

有些人的肠道中有一种产粪甾醇真细菌,它能将胆固醇分解为不能被吸收的粪甾醇,随着粪便排出体外,比例能达到50%。这就意味着,肠道内有产粪甾醇真细菌的人吃下高胆固醇食物后吸收的部分比其他人要少一半。

除此之外,我们熟知的烤肉致癌也和肠道微生物脱不了干系。在烤制过程中,会产生一类统称为杂环胺的致癌物质,它能够诱导基因突变、DNA断裂或染色体畸变等。而研究发现,我们肠道中大肠杆菌携带的uidA基因可以编码β-葡萄糖醛酸糖苷酶,这个酶的存在会使杂环胺的毒性提高3倍!而uidA突变后的大肠杆菌则无法产生这种酶,降低了杂环胺致癌的可能性。

4.Science:重大发现!在肠道上皮内,罗伊氏乳杆菌诱导促进耐受性的T细胞产生

免疫细胞在肠道中巡逻,确保隐藏在摄入食物中的有害细菌不会入侵人体。能够触发炎症的免疫细胞与促进免疫耐受性的免疫细胞处于平衡,从而在不会让敏感组织遭受损伤的情形下保护人体。当这种平衡过于偏向炎症时,炎症性肠病就会产生。

来自美国华盛顿大学医学院和普林斯顿大学的研究人员在肠道中携带一种特定细菌的小鼠体内发现一类促进耐受性的免疫细胞。这种细菌需要色氨酸来触发这些免疫细胞的出现。

研究人员发现当小鼠从一出生就在无菌环境下生活时,因缺乏肠道微生物组,它们不会产生这类促进耐受性的免疫细胞。当将罗伊氏乳杆菌引入到这些无菌小鼠的体内时,这些免疫细胞就产生了。

为了理解罗伊氏乳杆菌如何影响免疫系统,这些研究人员在液体中培养罗伊氏乳杆菌,随后将少量的这种液体转移到从小鼠体内分离出的未成熟的免疫细胞,即CD4+T细胞。这些未成熟的免疫细胞通过下调转录因子ThPOK变成促进耐受性的免疫细胞,即CD4+CD8αα+双阳性上皮内T细胞(简称DPIEL),并且这些DPIEL细胞具有调节功能。当从这种液体中纯化出活性组分时,研究人员证实它是色氨酸代谢的一种副产物,即3-吲哚乙酸。

将小鼠食物中的色氨酸数量增加一倍,DPIEL细胞的数量增加大约50%。当色氨酸水平下降一半时,DPIEL细胞的数量也下降一半。

5.Science:揭示膳食纤维如何有助肠道保持健康


来自美国加州大学戴维斯分校的研究人员发现肠道细菌消化膳食纤维产生的副产物如何作为合适的燃料协助肠道细胞维持肠道健康。

这项研究鉴定出了一种让肠道菌群再次恢复平衡的潜在治疗靶标,同时让人们更进一步了解肠道菌群和膳食纤维之间的复杂相互作用。

肠道细菌代谢可消化的膳食纤维,产生短链脂肪酸,这就指示大肠道内壁上的细胞最大化消耗氧气,因而限制扩散到肠腔中的氧气数量。

加州大学戴维斯分校医学院医学微生物与免疫学助理教授Mariana X. Byndloss说,“能够降解膳食纤维的有益肠道细菌不能在富含氧气中的环境中存活下来, 这意味着我们的肠道菌群和肠道细胞一道形成一种维持肠道健康的良性循环。” 

6.Cell Metab:间歇性断食的健康根源---改变肠道菌群,转化脂肪组织

间歇性断食是体重控制和改善健康的有效而自然的方法,然而,其中的机制尚不清楚。生物钟的改变?白色脂肪“棕色化”?这些机制似乎都有可能。来自于中美的研究人员揭露了一种潜在的作用机制:间歇性断食通过改变肠道菌群的组成,进而促进白色脂肪的“米色化”, 达到减肥、降脂和护肝的效果!

(1)间歇性断食可以选择性地刺激白色脂肪组织内的米色脂肪发育,显著改善肥胖、胰岛素抵抗和脂肪肝;

(2)间歇性断食诱发肠道菌群的组成发生变化,进而导致乙酸盐和乳酸盐的升高,并且在米色细胞中选择性上调单羧酸转运蛋白-1。

(3)将肠道菌群通过抗生素处理移除后,小鼠对间歇性断食诱导的“米色化”产生了抗性,而重新将肠道提取的微生物移植到抗生素处理的小鼠后,“ 米色化”重新被激活,代谢的稳态重新恢复。

7.Nature:肠道菌群分泌药物分子可调节肠道与免疫系统健康

研究人员通过阻断生孢梭菌降解色氨酸的功能,发现小鼠血液中一种特定的分子的水平受到了影响,进而使小鼠的免疫系统及肠道的稳态发生了显著变化。

产包梭菌能够降解色氨酸产生IPA,总共鉴定出了12种出现在这一过程中的分子,其中9种在血液中有积累,而其中仅仅有三种是由细菌分泌的。随之,发现了产包梭菌进行色氨酸代谢活动的必须基因,fldC。

之后,研究人员给无菌小鼠接种野生型或IPA缺陷突变体的产胞梭菌。结果显示,野生型细菌定植能够导致小鼠血液中IPA的浓度上升到80uM,而突变体细菌定植则检测不到任何细菌。IPA浓度的下降会导致免疫细胞数量的上升,包括中性粒细胞、单核细胞、记忆T细胞等等。此外还发现突变体细菌定植会导致小鼠产生肠道炎症反应。

8.Cell子刊:二甲双胍改变肠道菌群并调节葡萄糖感知通路

在一项新的研究中,研究人员发现二甲双胍可调节小肠上部的钠与葡萄糖协同转运蛋白-1。在小鼠中,他们发现小肠上部葡萄糖感知触发SGLT1依赖信号通路,降低葡萄糖产量;高脂饮食(HFD)降低小肠上部的葡萄糖感知和SGLT1表达。

二甲双胍治疗恢复小肠上部SGLT1表达和葡萄糖感知,并部分通过增加乳杆菌属的丰度以改变小肠上部菌群。将小肠上部菌群从二甲双胍处理的HFD大鼠移植到未处理的HFD大鼠的小肠上部,乳杆菌属丰度增加,SGLT1表达上调,同时葡萄糖感知增加。

9.Science:震惊!肠道细菌影响免疫疗法抵抗上皮性肿瘤的效果

来自法国的一个研究团队分析了249名接受了抗PD-1免疫治疗的肺癌、肾癌等多种上皮性肿瘤的患者,其中有69名患者在免疫治疗开始之前或刚开始时,接受了抗生素治疗 。他们发现这些接受抗生素治疗的患者对这种免疫治疗药物产生原发耐药性,很快就出现癌症复发,而且存活期更短。这说明抗生素治疗极大地影响免疫治疗的效果:抗生素抑制这种免疫治疗药物给晚期癌症患者带来的临床益处,而且这种原发性耐药是由于异常的肠道微生物组组成导致的。

为了寻找其中的因果机制,研究人员对免疫疗法有反应的癌症患者和无反应的癌症患者的肠道微生物组进行比较。他们发现一种被称作Akkermansia muciniphila的有益细菌与癌症患者对这种免疫疗法作出的临床反应相关联。在此之前,人们已发现这种细菌具有预防肥胖和糖尿病的作用。在这项新的研究中,他们发现它能够增强这种免疫疗法的效果。

随后,这些研究人员将来自对这种免疫疗法作出反应的癌症患者和未作出反应的癌症患者的粪便微生物组移植到无菌的或者接受抗生素治疗的小鼠体内,发现那些接受来自对这种免疫疗法作出反应的癌症患者的粪便微生物组移植的小鼠对这种免疫疗法作出的反应得到更好的改善。此外,那些接受未作出反应的癌症患者的粪便微生物组移植的小鼠口服这种有益细菌补充剂后也能够通过将CCR9+CXCR3+CD4+ T细胞招募到肿瘤床中,以一种依赖于IL-12的方式恢复对这种免疫疗法作出的反应。这些结果再次表明肠道微生物组调节着癌症免疫疗法的效果。

10.Science:震惊!肠道细菌调节黑色素瘤对免疫疗法作出的反应

来自美国德州大学MD安德森癌症中心的研究人员报道生活在人肠道中的细菌如何影响癌症对免疫疗法作出的反应,这为改进治疗的研究开辟了新的途径。通过分析转移性黑色素瘤患者的粪便样品来评估这些患者的肠道微生物组,这些研究人员发现如果这些患者含有更加多样化的肠道细菌群体或者大量的某些细菌,那么他们接受抗PD1免疫检查点阻断治疗后能够在更长的时间内控制他们的疾病。

免疫检查点阻断药物会激活人体自身的免疫系统来攻击癌细胞,从而让大约25%的转移性黑色素瘤患者受益,但是这些免疫治疗反应并不总是持久的。为了评估肠道微生物组的影响,Wargo和 同事们分析了接受抗PD1免疫治疗的患者的粪便样品和口腔拭子,其中口腔拭子是来自脸颊内的组织样品,而抗PD1免疫治疗阻断T细胞表面上的对免疫系统起着抑制作用的PD1蛋白。

结果表明对抗PD1免疫治疗作出反应的患者具有更多的T细胞进入到肿瘤中和更高水平的杀死异常细胞的循环T细胞。那些具有更高拟杆菌水平的患者具有更高水平的循环调节性T细胞、髓源抑制性细胞和减弱的细胞因子反应,从而抑制抗肿瘤免疫反应。

最后,这些研究人员通过粪便微生物组移植将来自对抗PD1免疫治疗作出反应的患者和不作出反应的患者的粪便微生物组移植到无菌的小鼠中。那些接受来自作出反应的患者的粪便微生物组移植的小鼠具有显著下降的肿瘤生长和更高水平的有益T细胞和更低水平的免疫抑制性细胞。当接受免疫检查点阻断治疗时,它们也具有更好的治疗结果 。

11.Neoplasia:“益生菌”促进癌症免疫疗法治疗效果

最近,来自Harold C. Simmons癌症综合研究中心的研究者们针对恶性黑色素瘤患者的研究成果表明,肠道内存在特定微生物的患者会对癌症免疫疗法产生较好的反应。他们通过对39名接受免疫疗法的癌症患者的肠道微生物进行分析,发现其中一类微生物的含量与患者接受免疫治疗之后的反应存在明显的相关性。


12.Cell:揭示肠道微生物组与自身免疫疾病存在关联

Santamaria和卡明医学院的Kathy McCoy博士及其团队揭示出肠道微生物组中的一种调节促炎性细胞和抗炎性细胞的新机制。McCoy说,“我们发现由被称作拟杆菌的肠道细菌表达的一种蛋白快速地招募白细胞来杀死一种导致炎症性肠病的免疫系统细胞,从而阻止IBD发生。我们认为这种机制可能有助阻止大多数人患上IBD。”

然而,这种整合酶(integrase)的蛋白招募白细胞的方法有一个缺点。在一些人中,这些白细胞对导致IBD的细菌的存在作出过度反应。导致IBD等问题的原因不是这些细菌本身,而是这种蛋白触发免疫系统产生的严重反应。这些过度活化的白细胞也是导致糖尿病等其他的自身免疫疾病的细胞。这一发现证实了肠道微生物组对免疫系统的影响,并发现了肠道微生物组变化能够增加自身免疫疾病风险的新机制。”

13.PNAS:年龄与肠道微生物影响多发性硬化疾病恶化

最近,来自Rutgers大学医学院的研究者们发现年轻时肠道微生物会影响多发性硬化的发生与发展。由于小鼠在自然条件下并不会出现多发性硬化的症状,因此研究者们构建了多发性硬化的小鼠模型,并且用于研究多发性硬化的发生因素。

首先发现这类遗传突变的小鼠在无菌的环境下并不会出现多发性硬化的症状,而在有菌的正常环境中则会产生类似于多发性硬化的表型,这表明肠道微生物对于诱发多发性硬化具有重要的作用。此外,他们还发现肠道微生物与多发性硬化之间的相关性,这一相关性在幼年时期最为明显。

这项研究首次发现了肠道微生物能诱发免疫系统的变化,进而导致多发性硬化疾病发生的机制。

14.Nature:重大突破!利用定量微生物组谱计算你的健康

大量的代谢疾病和炎性疾病与肠道微生物组的组成和代谢潜力发生变化相关联。到目前为止,基于测序的肠道菌群研究已从微生物组组成的比例变化角度描述了这些肠道菌群失调状态。然而,比利时鲁汶大学的Jeroen Raes教授和他的团队发现,当涉及肠道细菌含量及其与健康的关系时,不仅肠道细菌的比例比较重要,而且它们的数量也比较重要。他们还证实他们开发出的一种新方法能够快速地和准确地确定粪便样品中的细菌载量。

Raes教授说,“我们开发出的这种方法是对粪便样品中的细菌细胞平行开展微生物组测序和流式细胞计数。这两种工作流程的结合使我们能够产生真实的以每克样品中含有的细菌细胞数量而不是它们所占的比例进行表达的定量微生物组谱。”

到目前为止,比例分析方法一直是微生物组研究的标准方法。然而,如果缺乏定量数据,比例数据不能够告诉你一种特定的细菌在特定条件下是否真正地变得更加丰富。比例增加可能也只是提示着这种感兴趣的细菌物种仅是维持它的初始水平,而所有其他分类学中的细菌都在下降。这就使得将微生物组数据与定量健康参数相关联在一起并推断疾病机制比较困难。通过定量微生物组谱,我们朝解决这个问题的目标又接近了一步。

15.Nature:肠道有益细菌可阻止高盐饮食诱导的高血压

来自美国麻省理工学院、德国马克斯-德尔布吕克分子医学中心和弗里德里希-亚历山大大学的研究人员在小鼠和人类中发现高盐饮食会降低某种有益细菌的数量,结果就是被称作Th-17的促炎性免疫细胞的数量增加了。

在这项新的研究中,这些研究人员组成一个研究团队旨在确定高盐饮食如何影响肠道微生物组,以及肠道微生物组发生的变化是否可能与这种饮食对健康的有害影响存在关联。相比于给小鼠喂食的正常饮食(含0.5%的食盐),这些研究人员给小鼠喂食高盐饮食(含4%的食盐)两周的时间。他们发现这种饮食导致一种被称作鼠乳杆菌的有益细菌数量下降。这些小鼠也具有更多的Th-17细胞数量,而且它们的血压增加了。当给具有高血压的小鼠服用含有鼠乳杆菌的益生菌时,它们的Th17细胞数量下降了,而且它们的高血压也下降了。

通过研究12名人类受试者,这些研究人员发现在两周的时间里,往这些受试者的饮食中每天添加6mg食盐也会改变肠道细菌的组成。乳酸杆菌的数量下降了,而且这些受试者的血压和Th-17细胞数量上升了。

16.npj Bio Microbio:震惊!肠道微生物组或会让癌症化疗药物对患者产生毒性影响!

日前,一篇刊登在国际杂志npj Biofilms and Microbiomes上的研究报告中,来自爱因斯坦医学院的研究人员发现,人类肠道菌群组成或能帮助解释为何某些人在摄入治疗转移性结直肠癌的关键药物后会遭受危及生命的机体反应。

Kelly教授解释道,人类机体的遗传组成能够影响其对药物的反应,如今研究人员也越来越清楚,机体肠道微生物组的变化或会影响机体对疗法产生的效应。伊立替康是一种治疗扩散或转移性结直肠癌的三种一线药物中的一种,然而,接受伊立替康治疗的40%患者都会经历严重的腹泻,从而使得患者需要住院治疗甚至引发患者死亡,你可以想象一下,当某些病人病情很重时,给与患者会引发肠道问题的疗法会使得患者非常困难,与此同时,药物伊立替康也是一种治疗癌症的重要药物。

研究者Kelly及其同事调查了是否机体肠道微生物组的组成会影响药物伊立替康,研究者收集了20名健康个体的粪便样本,并利用失活的药物伊立替康来处理这些样本,随后利用代谢物组学技术,研究人员根据是否这些样本能够对药物进行代谢或再度激活来对这些粪便样本进行分类,其中发现4份样本具有较高的代谢特性,而其余16份样本具有较低的代谢特性。

随后研究人员对两组参与者的粪便样本进行研究,分析其微生物组组成的差异,重点关注β-葡糖醛酸糖苷酶的存在,结果发现,相比较低代谢特性的微生物组而言,具有较高代谢特性的微生物组含有较高水平的三种类型的β-葡糖醛酸糖苷酶。研究者Kelly说道,我们假设,如果给予伊立替康进行治疗,具有较高代谢特性的个体或许出现副作用的风险较高,但我们就需要不断检测癌症患者机体的微生物组。

17.Nature:揭秘地球微生物组计划

地球微生物组计划的目标是尽可能多地对地球微生物群落进行取样,以便促进人们对微生物及其与包括植物、动物和人类在内的环境之间的关系的理解。这一任务需要来自世界各地的科学家的帮助。到目前为止,这一计划已覆盖了从北极到南极的七大洲和43个国家,而且有超过500名研究人员为样品和数据收集作出了贡献。这一计划的成员正在使用这种信息作为大约100项研究的一部分,其中一半的研究已在同行评审的期刊上发表。

地球微生物组计划的成员通过对16S rRNA基因进行测序,分析了不同环境、地理位置和化学反应中的细菌多样性。16S rRNA基因是细菌和古生菌的特异性遗传标记,可作为“条形码”鉴定出不同类型的细菌,从而允许研究人员在来自全世界的样品中追踪它们。这一计划的研究人员也利用一种新的方法消除这些数据中的测序错误,使他们能够更加准确地了解这些微生物组中独特序列的数量。

在第一次公布的数据中,地球微生物组计划的研究人员鉴定出大约30万个独特的微生物16S rRNA序列,其中将近90%在现有的数据库中找不到精确匹配的序列。

与外部世界相关的感觉机能具体包含哪些,是一个争论已久的话题,我们倾向于认同5种主要感觉:视觉、味觉、触觉、听觉、嗅觉。这些外部感觉机能,让我们能 够获取周围世界的信息。同时,多数从事的专家认为,还有两种内部感觉机能在发挥着十分重要的作用——前庭觉(又称前庭平衡觉)和本体觉(又称 筋肉关节感)。通俗来讲,我们可以将之理解为对运动和自身肢体的感觉机能。

我们的这么多种感觉机能很少各自单独运转。让我们想象一下这样的场景,你在一个阳光和煦的夏日走进公园。如果你的感觉机能没有出现障碍,那么你的眼睛很可 能会看到葱翠的树木和草地,也许还有许多人;鼻子会闻到青草被剪过后散发的清香,混杂着树木和花草的味道,或者还会有热狗小摊和烤肉的气息;如果凝神体 会,你能感觉到风掠过肌肤的清凉;如果挑个地儿坐下,你会感觉到臀下的长椅或者草地的温热。

你的前庭觉和本体觉也没闲着,你在它们的帮助下完成了一系列的动作——在公园里漫步、奔跑、踢球。即便是从草地上站起,或者改变你的长椅上的坐姿这样简单的动作,都离不开它们。

至于是否启用你的味觉,那全在于你的选择。当然我不会建议你去尝试青草的味道,不过买个冰激凌蛋卷该是相当惬意的事吧。你可以一边品尝冰激凌的香甜,一边 享受其它的感官体验。就如林赛·比尔和南希·佩斯吉在他们合著的《培养感觉敏锐的孩子》中说的,生活其实是一个“多重感官的体验”。

虽然我们的意识与这些感觉机能的联系都非常紧密,我们还是可以选择将其中的一种或几种“前置”。也许你也注意到了,当你专注于冰激凌的味道,或者鸟儿的鸣唱的时候,你的其它感官的敏锐度会有所下降。

这种“前置”功能意义重大,因为我们身处的环境会给我们带来巨量的感官信息,这种功能让我们能够有选择地接收和处理我们需要的部分。

如果你选择在树上倒挂一会儿,或者去孩子们的大转盘上转上几圈,你的大脑和身体在协调姿势和空间的变化时,会让你的本体觉和前庭觉自动前置,但是你自己可能要等到头晕目眩的时候才会意识到这一变化。

我们习惯性地以为,感觉机能将信息传达至大脑的目的,是为了让我们理解身边的世界,并作出相应的反应。用康奈尔和麦卡锡的话说,“感觉机能,是我们将关于 世界的信息内化,并了解自己身体的信息过滤器”。但更重要的是,由感觉机能引发的身体内部的反应,能促进大脑和神经网络的发育和发展。

学习实际上就是一个建立关联的过程。每一个关联的建立,都相当于在大脑内部开辟了一条通道;对这些通道的强化能加速大脑的信息运转。

也许你已经记不起第一次尝到冰激凌时是什么感觉了,但我们可以肯定的说,那一定是一种全新的体验。首先被冰激凌触发的感觉机能,很可能是视觉和嗅觉。味觉虽然居后,但感觉程度应该最为强烈。

在吃过无数次的冰激凌以后,我们不仅习惯了它带来的感觉,我们的大脑还能想象出吃冰激凌是什么样的体验。这种关联是如此的牢固,以至于只要听到“冰激凌” 这三个字,我们就能感受到香草冰激凌蛋卷在舌尖融化的美妙。

这也就是说,我们能预判冰激凌带来的体验,从而决定是否来上一个,以及吃的时间和频度。因此,感觉机能可以帮助我们了解某种体验会带来什么样的感觉,我们是不是喜欢这种感受,以及这种感受是不快还是愉悦,对我们是有害还是有利。

认知和记忆是我们作出判断的重要帮手。大脑中储存的感官体验,以及信息和知识,是我们做出判断和选择的主要依据。这就好比是我们的大脑中有一个资料库,里 面有可供查询和借鉴的材料。当然在正常情况下,大脑处理这些信息的速度,要比站在文件柜前逐一翻阅文档快了不知多少倍。取得这样的速度,依靠的是我们高效 的信息管理策略。

我们所处的是一个科技时代,所以用电脑来类比,也许比用文件柜要更恰当一些。大脑调取信息的方式,就好比当光标移动到某个位置时,就会自动触发一个下拉菜单——当我们碰到新的事物和情形时,大脑会给我们提供一个过往体验的清单,以供参照对比和建立关联。

吉尔·康奈尔和谢丽尔·麦卡锡在《动即是学》中说,最初孩子的大脑“会将新的东西和已知的东西联系在一起,他们通过这种方式进行设想”。宝宝们在吃冰激凌 的时候,会根据以往的经历,知道这种凉凉的、白白的、软软的东西很好吃。但是如果冰激凌的外观跟他们以往吃的不一样了呢?我们知道巧克力冰激凌也是冰激 凌,但宝宝们可能要尝过以后才知道,原来巧克力冰激凌和香草冰激凌是一样的可口。

我们的反应是以判断为基础的——宝宝会通过品尝以后的判断,来确定喜欢还是不喜欢。对孩子来说,“任何新鲜的东西,都会引起他们较大的反应;不管结果如 何,他们会对这种体验有些印象,并为其他新的体验做些准备”。在尝过了巧克力冰激凌以后,孩子大脑中关于冰激凌的体验清单中就会增加这么一个选项。随着他 们的成长,这个清单会变得更丰富,添加的内容可能会是布丁、甜品、公园里可以买到、冰箱里的食物、冰激凌售卖车等等。

肢体活动在感觉机能的培养中实际发挥的作用,比我们想象的要大得多。康奈尔和麦卡锡在他们的书中称,“肢体活动(运动)激发感觉机能,这些机能会收集信 息,并传递至大脑以供分析和解读,肢体会随之做出反应,这些信息都会以记忆的形式储存起来”。他们将感觉机能比作“侦察兵”,这些侦察兵“带来外部世界的 消息,让大脑决定下一步的反应,它们的功能仿佛就是推动孩子在‘活动—学习’循环中运转的推进剂”。

他们举了这样一个例子:宝宝注意一件鲜艳的玩具几周了,他终于决定伸手去摸摸。这个动作的背后,是他的大脑想要得到更多关于这个玩具的信息,于是发出指 令,让手去触摸一下,通过触觉感受获取这些信息。如果回到我们之前说到了冰激凌的例子,宝宝尝第一口之后,就会引发舌头和嘴的下一步动作,看是否继续吃第 二口。对于稍大一些的孩子,他们的下一步动作也许是伸手去摸摸,或者把整个蛋卷拿过来,以免被别人拿走了。

康奈尔和麦卡锡还进一步分析了在学习过程中,肢体活动和感觉机能有怎样的特殊和互惠的关系。

感觉机能会推动肢体活动。鲜艳玩具带来的视觉感受,和冰激凌带来的味觉刺激,都引起了宝宝的手部动作。看到某个东西之后伸手去拿,这是所有人日常生活中都非常普遍的行为——视觉感受引发了肢体活动,进而带来更多的感觉体验。

同时肢体活动也能刺激感觉机能。比如宝宝伸手去摸那个鲜艳的玩具或者冰激凌时,本体觉(即内在肢体意识)会参与协调胳膊、手和手指的动作。在这些动作中, 宝宝大脑中会有新的连接被建立,或者原有的连接被强化,他们会接受到很多有价值的信息,这些信息既包含了自己的主观行为,也包括了鲜艳玩具的触感、冰激凌 的特性(以及带来的快感)。

感觉机能收集的信息得到有效处理的前提,是这些信息能够迅速和顺畅地抵达大脑的对应区域。我们早已知道,中风、多发性硬化症、眩晕等疾病,都是感官信息处理障碍的表现。最新研究发现,感觉统合不畅也可能导致一些问题。

康奈尔和麦卡锡称之为拼图谜题——在宝宝形成对事物的整体印象,以及了解这些感觉意味着什么之前,关于各种感觉体验的信息需要像拼图一样各就各位。

“只有当大脑将这些信息统合在一起之后,孩子才可能形成对这个事物的了解。因此,感觉统合不仅能极大地影响孩子对周围世界的感受,还会影响到他如何解读、理解这些感觉信息,以及基于这些信息作出的反应。换言之,这会影响到他的学习。”

感觉信息处理和整合方面的问题,与感官障碍完全是两码事。打比方说,有听觉障碍的孩子听到的声音,与他人会很不相同。因为听觉系统机能失灵,他们听到的声音可能会不清晰、失真,甚至是完全的寂静。

有听觉信息处理障碍的孩子则不然,他们的听力也许完好,问题出在大脑对听觉信息的处理、调整和辨别能力,这些问题使他们无法在不同的声音(包括词语的发音)及其对应的意义之间建立正确的连接。

基于弗洛伦斯·斯科特在这一领域的研究,A·吉恩·艾尔斯博士提出了一个关于感觉统合失灵的理论和实践模型。艾尔斯将之比作“大脑信息拥堵”,它会导致感 觉信息无法到达大脑中的正确区域,因此孩子会无法利用这些信息作出判断。虽然目前为止,这种状况尚未被正式视为一种疾病,许多专业人士借助神经心理学、神 经学,以及儿童发展研究方面的理论和案例,对这一研究进行了更深入的探讨。他们认为“各种感觉偏好和不耐性,会影响到游戏、工作、学习、社交,以及穿衣吃 饭这些日常行为。一些特定的技巧和方法能帮助我们提高统合和利用感觉信息的能力”

为何强化感觉机能的环境

从宝宝出生之日起,我们不仅需要让他们能接受到来自环境的各种刺激,来促进感觉机能的发展,还得确保每个宝宝接受到的,是符合其个体需要的刺激。

宝宝们很快就会发展出个性特征,有些宝宝会倾向于接受熟悉的感觉,还有些则总是渴望尝试新的体验。前一类宝宝很容易被视为“挑食”或“挑剔”,而后一类则 会因为他们的精力难以专注而引起担忧。然而,根据康奈尔和麦卡锡的解释,“与早期教育中的其它各种努力一样,要实现合理的感觉刺激,必须通过反复的试 验”。

我们需要对孩子有更多的了解,方能知道他们偏好哪些感觉体验,他们需要哪些体验,以及在什么时候、通过什么方式让他们接受某种体验,进而协助他们获得感觉机能的平衡而且健康的发展。

如何创造感觉丰富的环境

为了创造有利于孩子的感觉机能平衡健康发展的环境,老师们可以:

提供各种各样的单一或多重感觉体验经历。我们可以利用听力游戏等活动来刺激孩子的单一感官,利用公园踏青等活动来激发多重感觉体验。只有这两种类型活动的综合运用,方能让孩子的每种感觉机能都得到不同方式的刺激。

让孩子们有玩“脏乱游戏”的机会。这些游戏能给孩子提供更丰富的触觉体验,游戏过后洗手(或洗澡)也是很好的感觉体验方式。

对新的体验要逐渐引入,并让孩子自己主导。比如不要在孩子准备好之前,强求他们玩糊糊状的东西。可以让他们先在旁边看着,慢慢引导他们加入。如果孩子对这个游戏还是十分抗拒,老师们就需要多想些点子,比如温热的“糊糊”要比冰凉的好一些。

创建视觉感受温和,但同时能带来有效视觉刺激的环境。孩子们的空间应该有足够的视觉刺激,但也不要“用力过猛”。建议老师们从孩子的视角检视一下学校的环境。

谨记自身就是孩子所接受的感觉刺激的主要来源之一。温柔的接触、友好的拥抱、舒缓的轻抚、愉悦的逗乐,这些都对孩子的感官发展至关重要。孩子们会观察你的面部表情和肢体语言,以及你的衣服的颜色;他们会聆听你的声音,注意你在讲故事或情绪激动时声音的变化,他们会区分周围的成人的嗓音、语言和口音。

做孩子们的榜样,引导他们尝试新的东西,进行新的体验。鼓励孩子尝试一项他们不熟悉的游戏的最好方式,莫过于你的亲身演示——孩子们总会乐于加入老师的游 戏。如果你也有某种感觉抵触(比如不愿触碰看上去脏脏的东西),也许你可以趁机找找这种抵触心理的根源。给自己慢慢尝试的时间,但要敢于尝试。孩子们会跟 从你的行为,所以一定要避免因为你的抵触心理,而让孩子产生对这个游戏的负面印象。

谨记肢体活动是感觉机能发展的基础。我们要给孩子创造充足的机会,让他们进行自由的活动,探索自己的肢体,感受对自身肢体的掌控和与周围世界的互动带来的喜悦。

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