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一、认知发展理论
认知(Cognition)是人类利用感知觉学习,从而获得和使用知识的过程,是大脑功能透过行为的表现。它包括记忆、语言、视空间、执行、计算和理解判断等方面。瑞士心理学家让·皮亚杰提出的认知发展理论认为,个体从出生到成熟的发展过程中,个体的认知发展有四个阶段[1]:
1、感知运动阶段(Sensorimotor Stage)(0-2岁):这一时期主要依靠感觉和动作来认识周围世界的。
2、前运算阶段(Preoperational Stage)(2-7岁):这个时期儿童的认知开始出现象征(或符号)功能(如能凭借语言和各种示意手段来表征事物)。
3、具体运算阶段(Concrete Operational Stage)(7-12岁):这一阶段儿童的思维已具有运算的知识,可以进行逻辑推理。
4、形式运算阶段(Formal Operational Stage)(12-15岁):开始不再依靠具体事物来运演,能对抽象的和表征性的材料进行逻辑运演。
二、认知发展与脑和神经系统的发育
脑(神经)发育是认知发展的基础。美国学者Nelson提出的发展认知神经科学认为,儿童脑功能的发展存在于不同的关键期:儿童视觉功能的发展是在3岁前,听觉功能的发展是在幼儿期;就语言功能的发展而言,语音、语韵功能发展的关键期在幼儿期,语法学习能力发展的关键期则在青少年期。抓住神经机能发展的关键期,便能适时打开大脑潜能的“机会之窗”[2]。
反之,关键时期多种因素(如营养不良)与脑(神经)发育不良有关,可能导致认知功能低下,并可能持续至成人阶段。神经认知发育障碍如注意缺陷多动障碍(ADHD)和孤独症谱系障碍(ASD),在儿童青少年中较为常见。大脑结构研究发现,ADHD患者的皮质厚度和灰质体积相对降低,背侧注意网络和边缘脑区皮质厚度显著小于正常对照组,右侧尾状核、丘脑和双侧的小脑半球灰质体积降低。ASD患者的额叶、杏仁核和小脑的结构和功能异常。神经认知发育障碍儿童通常表现为学业成就低下,社交能力较差,严重影响患儿的生活质量和长期社会预后[3]。
三、营养与儿童认知发育
适宜的营养对于脑(神经)发育至关重要。对于脑发育具有重要作用的营养素包括蛋白质、长链多不饱和脂肪酸、葡萄糖、铁、锌、铜、碘、维生素B12、叶酸、胆碱等[4][5]。这些营养素对儿童认知发育有两方面作用:一是促进神经系统的发育及构成。在大脑发育的关键时期,如果得不到充分的营养供应,就可能影响神经细胞的数量和体积;二是促进情感和认知行为的发展。人类的情感和认知行为是逐渐发展而成的,幼儿期情感和认知行为的发展,受生理成熟的支配较大,机体营养状况对于这个时期的情感和认知行为具有重要影响作用[6]。
以铁为例,铁参与神经元和神经胶质细胞的生长和分化,缺铁不仅影响儿童造血系统,也影响其脑的发育和功能。铁状态与认知功能的关系在儿童青少年中有广泛研究。研究发现,认知功能随着铁缺乏儿童血红蛋白浓度的增加而提高,但不随着铁充足儿童血红蛋白浓度的改变而改变[7]。可见,缺铁引起的认知功能受损,可能独立于贫血而存在。此外,一项针对12-15岁青春期女性的研究显示,与非缺铁的女性相比,缺铁女性学习成绩、智商、心理平衡得分、注意力和集中比分、言语记忆和识别能力均下降[8]。
四、儿童营养摄入建议
《中国居民膳食营养素参考摄入量》对于不同年龄段人群的营养素摄入进行了相应推荐[9]。
表1. 1岁以上儿童青少年膳食营养素推荐摄入量或适宜摄入量[9]
鉴于蛋白质、多不饱和脂肪酸、微量营养素等在脑发育中的重要作用,儿童的膳食中要多增加富含蛋白质、磷脂的食物,如肝脏、乳类、蛋类、动物脑、脊髓等动物性食品,以及豆类和豆制品、菌藻类、核桃、新鲜蔬菜等植物性食品[10]。
小结:
1、人的认知发育分为四个阶段,脑(神经)发育与认知发展密切相关
2、关键期适宜的营养,利于脑和认知发育;营养素缺乏,可引起认知功能低下
3、儿童需多摄入富含蛋白质、多不饱和脂肪、维生素和矿物质的食物,如肝脏、乳类、蛋类等。
参考文献:
[1]张俐俐,钱海祥,颜少明。皮亚杰认知论与视觉发育学的关联与展望。中国保健营养,2016,26(11): 549-550.
[2]秦金亮。发展认知神经科学——儿童发展研究的新领域。幼儿教育,2005年第Z2期: 12-13.
[3]程大志,陈倩。基于脑科学的儿童神经认知发育障碍评估与干预。中国实用儿科杂志,2017,32(4): 275-279.
[4]Georgieff MK, Ramel SE, Cusick SE. Nutritional influences on brain development. Acta Paediatr, 2018, 107(8): 1310-1321.
[5]Prado EL, Dewey KG. Nutrition and Brain Development in Early Life. Nutr Rev, 2014, 72(4): 267-84.
[6]http://www.100md.com/html/DirDu/2007/01/08/37/97/44.htm 引自:高智商离不开营养补充。《中国妇女报》, 2007.01.08.
[7]Sungthong R, Mo-suwan L, Chongsuvivatwong V. Effects of haemoglobin and serum ferritin on cognitive function in school children. Asia Pac J Clin Nutr, 2002, 11(2): 117-22.
[8]More S, Shivkumar VB, Gangane N, et al. Effects of iron deficiency on cognitive function in school going adolescent females in rural area of central India. Anemia, 2013, 2013: 819136.
[9]中国营养学会。中国居民膳食营养素参考摄入量(2013版)。北京:人民卫生出版社, 2014.
[10]孙永菊。浅析营养对儿童智力发育认知的调查。中国保健营养,2015,11: 311-312.