婴儿似乎往往能在一夜之间就学会某种新技能——比如走路，让父母们大吃一惊。但是，新的研究表明，当这些行为发生的时候，他们的大脑可能为此做了很长时间的准备。
研究人员使用了新的统计分析方法，通过对脑电活动的无形变化和脑电图（electroencephalography, EEG）功率的观察来分析婴儿是如何学习新技能的。他们发现大多数婴儿似乎是在忽然之间学习到了新技能，然而，他们的脑电波功率却始终处于稳步增长的状态。
宾夕法尼亚州立大学（Penn State）的心理学教授Koraly Perez-Edgar认为，这项研究支撑了关于婴儿如何学习新技能这个存在已久但未经验证的观点。Perez-Edgar 说：“这是一个上世纪始终困扰着很多心理学家的问题。我们的数据表明，在儿童身上观察到的行为确实是非线性的，往往表现为突发性。然而，一些潜在的因素暗示着这类行为背后可能存在着线性特征，很长一段时间，人们一直在争论这两种结论是否都能成立。”
测试旧观念著名的儿童心理学家Jean Piaget创建的理论认为，婴儿不是随着时间推移一点一点地学会技能，而是突然学会。但是对该理论的验证受到了当时统计分析工具不足的制约。然而，一种新的建模方法让研究人员更好地研究出了行为发展与大脑活动增长的关系。
Perez Edgar 说：“心理学家们认为，婴儿学习技能表面上看起来像是突然学会的，但是隐藏在背后的，可能是非常连续而又缓慢的发展机制，这使得有一天他们的技能好像是突然爆发出来的。就像婴儿学习说话一样，他们似乎是一夜之间就学会了所有的单词，但其实他们已经聆听、思考并处理了很长一段时间了。”
研究中，科研人员招募了28名六个月大的婴儿，每个月把他们带到实验室一次，一直到他们一周岁截止。每次研究期间，婴儿都会参加一个名为“A非B任务”（a-not-b task）的认知测试，这是上世纪50年代用来衡量婴儿的空间认知的设计：即使看不见某一事物也知道它的客观存在。
在这项任务中，研究人员把写有A和B的带开口纸板箱放到婴儿对面。然后研究人员将一个玩具放入其中一个纸板箱中，并用布将箱口遮住，把玩具藏起来。用写有A和B的纸板分别将玩具藏起来一次，如果两次婴儿都能够正确地寻找到玩具，则实验成功。
心理学研究生Leigha MacNeill说：“在这项任务中婴儿的表现让我们弄明白很多关于他们行为发展的问题，因为此任务需要多个技能的协调完成。他们必须记住球往哪移动，这属于工作记忆；还必须知道事物的客观存在，尽管看不见它们；他们需要跟随事物的空间移动，从一个地方到另个地方。所有的这些都需要他们注意，所以他们其实要做很多事情。”
研究人员在每次实验中都会监测婴儿的脑电图。首先让婴儿的注意力集中在一个纺车上，并在婴儿头上放置一个有六个电极的帽子，每个电极监测大脑不同区域的电活动，总时长两分钟。
他们的发现通过分析数据，研究人员发现，“A非B任务”确实带来了巨大的收效：对于绝大多数婴儿来说，所观察的第一个月和最后一个月没有太多的行为发展，但是在第七个月到第十一个月之间出现了很大的变化。与此同时，EEG功率在第七个月内以稳定的速度增长。
MacNeill说：“我们了解到，大多数婴儿行为发展的最好描述方式是用一个非线性的增长曲线，同时，我们也发现所有电极的监测数据均有显著的线性变化。我们观察到了枕叶脑电功率变化和‘A非B任务’中所表现出的行为之间的关联。六个月以下有低水平枕叶能力的婴儿随着时间推移会在‘A非B任务’中更快成长。研究人员分析了每个婴儿的个人发展，除此之外还将婴儿们的行为发展进行平均综合处理分析，这些结果有助于阐明婴儿在学习新技能时大脑中发生了什么。”
不同婴儿间的行为变化区别如此之大，因此很有必要了解背后到底发生了什么。而这种多元化方法可以帮助我们观察到婴儿行为发展和大脑中发生的事，它让我们更好地了解这种变化差异来自于何处，并且当婴儿没能快速学习掌握某项技能时，使我们能够探索其大脑中到底发生了什么。
来自宾夕法尼亚大学（Penn State）、马里兰大学（Maryland）和维吉尼亚大学（Virginia）儿童发展领域的研究人员参与了本次研究，并且得到美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）的支持。
翻译：李俊廷 审校：林然
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