关键期在大脑发育和儿童学习中的作用
概述
关键期是指一个生物决定的发展阶段，在这个阶段，有机体最适合获得典型发展中的一部分行为模式。根据定义，这个时期不会在稍后的阶段再次出现。
如果有机体在关键期内没有接触到学习某项技能所需的适当刺激，那么该有机体以后可能很难甚至不可能发展出与该技能相关的某些功能。
这是因为一系列的功能性和结构性因素阻止了被动体验引发大脑的显著变化（Cisneros-Franco et al., 2020）。
第一个强烈支持关键期理论的人是查尔斯·斯托克哈德（1921），他是一位试图通过实验研究不同化学物质对鱼胚胎发育影响的生物学家，尽管他将这一想法的起源归功于达雷斯特30年前的工作（Scott, 1962）。
斯托克哈德的实验表明，在鱼胚胎发育的某个阶段应用几乎任何化学物质都会导致单眼鱼的产生。
这些实验确立了胚胎中生长最快的组织对任何条件变化最敏感，从而导致后期的发育效果（Scott, 1962）。
与此同时，心理学家西格蒙德·弗洛伊德试图解释人类患者神经症的起源，认为婴儿在生命中的某些点特别容易受到外界的影响。
洛伦兹（1935）后来强调了关键期在鸟类形成主要社会联系（即印记）中的重要性，指出这种心理印记类似于胚胎发育的关键期。
不久之后，麦格劳（1946）指出了人类婴儿在最佳学习运动技能时存在关键期（Scott, 1962）。
婴儿-父母依恋关系的例子
关键期或敏感期的概念也可以在社会发展的领域找到，例如在婴儿-父母依恋关系的形成中（Salkind, 2005）。
依恋描述了婴儿与照顾者之间强烈的情感联系，这是一种在孩子生命的头一年内逐渐发展起来的互惠关系，尤其是在第一年的后六个月。
在这段依恋期内，婴儿的社会行为变得越来越集中在主要照顾者身上（Salkind, 2005）。
20世纪的英国精神病学家约翰·鲍尔比提出并呈现了一种受进化理论影响的全面依恋理论。
鲍尔比认为，婴儿-父母依恋关系的发展是因为这对婴儿的生存至关重要，并且6到24个月的年龄是依恋的关键期。
这与婴儿逐渐倾向于接近熟悉的照顾者并对陌生成年人保持警惕的趋势相吻合。在这个关键期之后，虽然仍有可能形成第一次依恋关系，但难度会更大（Salkind, 2005）。
这引发了类似语言发展的问题，即是否存在婴儿-照顾者依恋的关键发展期。
讨论这个问题的资料通常包括那些由于在机构中被抚养而未经历一致照顾的婴儿案例（Salkind, 2005）。
早期关于依恋关键期的研究发表于20世纪40年代，一致报告称，孤儿院长大的儿童随后表现出异常和适应不良的社会行为模式，难以建立亲密关系，并对陌生成年人表现出不加区分的友好态度（Salkind, 2005）。
后来，20世纪90年代的研究表明，收养者实际上仍然能够在生命的头一年后形成依恋关系，并在收养后取得发展进步。
尽管如此，这些儿童与养父母之间的依恋关系整体上存在更高的不安全或适应不良风险。这一证据支持了敏感期而非关键期的观点，但在第一次依恋关系的发展中（Salkind, 2005）。
关键期的机制
遗传和来自外部的感觉体验共同塑造了大脑的发育（Knudsen, 2004）。然而，有机体所处的发育阶段显著影响了这些体验如何改变大脑。
从科学的角度来看，大脑的可塑性随着生命周期的变化而变化。大脑在生命的早期阶段非常可塑，许多关键连接尚未建立，但后来则不那么可塑。
这就是为什么研究人员表明，早期体验对于语言和音乐能力的发展至关重要，而这些技能在成年后更难掌握（Skoe and Kraus, 2013; White et al., 2013; Hartshorne et al., 2018）。
随着大脑的成熟，其中的连接变得更加固定。大脑从更可塑状态过渡到更固定状态的优势在于能够保留新的和复杂的处理过程，如感知、运动和认知功能（Piaget, 1962）。
例如，儿童的手势可以预示他们如何获得口语技能，而这些技能又对执行功能的发展至关重要（Colonnesi et al., 2010）。
然而，这种稳定连接的形成可能会限制未来大脑神经回路的修订。例如，如果年轻有机体在关键期内经历了异常感觉体验——如听觉或视觉剥夺——大脑可能无法以正确的方式处理未来的感官输入（Gallagher et al., 2020）。
一个例子是耳蜗植入物的时机——一种恢复部分聋人听力的假体。两岁前接受耳蜗植入物的儿童比晚些时候接受植入物的儿童更有可能从中受益（Kral and Eggermont, 2007; Gallagher et al., 2020）。
同样，婴儿期白内障引起的视觉剥夺也会导致类似的后果。当在婴儿早期移除白内障时，个体可以发展出相对正常的视力；然而，如果直到成年才移除白内障，则会导致视力明显较差（Martins Rosa et al., 2013）。
关键期关闭后，异常感觉体验对大脑的影响较小，除非中枢神经系统直接受损，否则这些变化是可逆的（Gallagher et al., 2020）。
科学家们对关键期的了解很大程度上来自于动物研究，因为这些研究使研究人员能够更好地控制测试变量。
这项研究发现，不同的感觉系统，如视觉、听觉处理和空间听觉，有不同的关键期（Gallagher et al., 2020）。
大脑通过调节大脑突触吸收神经递质的程度来控制关键期的开启和关闭，神经递质是影响神经元之间电信号传输的化学物质。
特别是，随着时间的推移，突触减少对γ-氨基丁酸（GABA）的吸收。在关键期开始时，外部来源对大脑变化和成长的影响变得更加有效。
同时，随着大脑抑制电路的成熟，成熟的大脑对外部感觉体验的敏感度降低（Gallagher et al., 2020）。
关键期与敏感期
关键期与敏感期相似，学者们有时会交替使用它们。然而，它们描述的是不同但重叠的发育过程。
敏感期是指感觉体验对行为和大脑发育影响更大的发展阶段；然而，这种影响并不限于这一时期（Knudsen, 2004; Gallagher, 2020）。这些敏感期对于学习语言或乐器等技能非常重要。
相比之下，关键期是一种特殊的敏感期——一个感觉体验对基本感觉处理的神经回路进行塑造的窗口，而且这个窗口的开启和关闭时间是明确的（Gallagher, 2020）。
研究人员还将敏感期称为弱关键期。一些强关键期的例子包括视觉和听觉的发展，而弱关键期包括音素调谐——儿童如何学习组织语言中的声音、语法处理、词汇习得、音乐训练和体育训练（Gallagher et al., 2020）。
关键期假设
关键期概念最著名的应用之一是在语言学中。学者们通常将围绕语言习得年龄的争论追溯到Penfield和Robert（2014）的《言语和大脑机制》一书。
在20世纪50年代和60年代，Penfield是早期沉浸教育的坚定倡导者（Kroll and De Groot, 2009）。然而，是Lenneberg在他的《语言的生物学基础》一书中首次提出了“关键期”这一术语（1967）来描述语言期。
Lennenberg（1967）将关键期描述为“仅凭接触就能自动习得”的时期，“似乎在这一年龄之后就消失了”。Scovel（1969）后来总结并缩小了Penfield和Lenneberg关于关键期假设的观点，提出了三个主要论点：
- 成年母语者可以立即且准确地识别非母语者的口音。
- 大约在青春期时大脑可塑性的丧失导致了外国口音的出现。
- 关键期假设仅适用于发音（是否具有母语口音），而不影响其他语言能力领域。
自那以后，语言学家们试图寻找科学证据来支持关键期假设，即是否有关键期可以无口音地习得语言，是否有关于“形态句法”能力的关键期，如果这些假设成立，如何从神经学水平解释年龄差异（Scovel, 2000）。
关键期假设既适用于第一语言学习，也适用于第二语言学习。直到最近，围绕关键期在第一语言习得中作用的研究主要集中在所谓的“野孩子”案例上，这些孩子在关键期内缺乏正常输入后未能在较大年龄时习得语言。
然而，这些案例研究并未考虑到社会剥夺以及可能的食物剥夺或感觉剥夺在多大程度上混淆了语言输入剥夺的影响（Kroll and De Groot, 2009）。
最近，研究人员更系统地关注了出生在听力家庭的聋童，这些儿童至少要到小学才会接触到语言输入。
这些研究表明，缺乏语言输入的影响而没有极端的社会剥夺：接触手语的年龄越大，其最终掌握程度越差（Emmorey, Bellugi, Friederici, and Horn, 1995; Kroll and De Groot, 2009）。
然而，Kroll和De Groot认为，关键期假设不适用于语言习得的速度。成人和青少年在初始习得阶段可以以相同或更快的速度学习语言（Slavoff and Johnson, 1995）。
然而，成人往往在语言能力的最终掌握上更加有限（Kroll and De Groot, 2009）。
关于习得年龄的实证研究由来已久。最重要的研究来自20世纪70年代末以来的一系列研究，这些研究记录了习得年龄与最终语言掌握之间的负相关关系（Kroll and De Grott, 2009）。
尽管如此，不同的时期对应着对语言不同方面的敏感性。例如，刚出生不久的婴儿可以感知和区分任何语言的语音，包括他们未曾接触过的语言（Eimas et al., 1971; Gallagher et al., 2020）。
大约6个月大时，暴露在婴儿环境中的主要语言指导了语言的音素表示，并随后形成了母语语音的神经表示，同时削弱了未使用的语音表示（McClelland et al., 1999; Gallagher et al., 2020）。
词汇学习在大约18个月大时迅速增长（Kuhl, 2010）。
批判性评价
在应用语言学的各个领域中，关键期假设对教师教授语言的方式影响最大。因此，研究人员批评了关键期对语言学习的重要性。
例如，早期语言习得研究中的几项研究表明，儿童在习得第二语言方面并不一定优于年长的学习者，即使在发音方面也是如此（Olson and Samuels, 1973; Snow and Hoefnagel-Hohle, 1978; Scovel, 2000）。
事实上，当时大多数研究人员对关键期的存在持怀疑态度，有些人明确否认其存在。
与Scovel（1969）关键期假设的一个主要观点相反，有几例成年后习得第二语言并能说母语口音的人。
例如，Moyer对高度熟练的英语学习者的研究表明，至少有一名参与者被认为在其第二语言中具有母语发音（1999），Bongaerts（1999）研究中几名高度熟练的荷兰语法语使用者被认为具有母语口音（Scovel, 2000）。
参考文献
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进一步信息
Snow, C. E., & Hoefnagel-Höhle, M. (1978). 语言习得的关键期：来自第二语言学习的证据. 儿童发展, 1114-1128.
引用来源
本文翻译自以下网站：
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