运动，是婴儿开启大脑学习的第一把钥匙

婴儿自降生那一刻起，便带着与生俱来的学习本能，而运动，正是他们探索世界、构建认知的核心方式。
在挪威科技大学长达 35 年的心理学与神经科学研究生涯里，研究员奥黛丽・范德米尔的研究触角遍及多个领域：从婴儿游泳带来的发育益处，到胎儿在母体中便已具备的先天学习能力，无一不印证着她的核心观点 —— 婴儿生来就是为了学习，而驱动这份学习的关键，正是运动。
我们身处一间光线通透的实验室，地面上贴着蓝黄两色的胶带，呈标准的 90 度直角交错排布。其中一条胶带线上，躺着一名五个月大的女婴，她的名字叫莉芙。这个房间隶属于挪威科技大学德拉格沃尔校区的 NuLab 实验室，这是一所专注于研究人类发展神经科学的专业科研机构。
婴儿一旦开始自主爬行，这种主动的肢体运动，会以惊人的速度推动大脑发育进程。
脑科学家、神经心理学教授奥黛丽・范德米尔正静静观察着眼前的一幕：小莉芙趴在一台婴儿滑行板上，努力朝着母亲伊娜的方向挪动。此时的莉芙还未掌握真正的爬行技能，借助滑行板移动，对这个五个月大的宝宝而言，是一种前所未有的全新移动体验。莉芙头上佩戴着特制的检测帽，研究人员可以通过它，精准捕捉到她首次尝试这种移动方式时，大脑内部产生的细微变化。
摄影：南希・巴兹尔丘克（挪威科技大学）
莉芙以俯卧的姿势，被安全固定在一个形似婴儿滑板、又酷似迷你冲浪板的器具上。借助这个滑行板，她能像海龟挥动鳍肢划水一般，依靠四肢的蹬动推动身体前行。这款滑行板的巧妙之处在于，即便婴儿还未积攒出足够支撑独立爬行的肌肉力量，也能依靠它自主探索周遭的世界，满足与生俱来的好奇心。
莉芙头上戴着一顶黑色的网状头套，上面镶嵌着许多色彩鲜亮的感应圆盘，圆盘通过细密的线路，连接到头顶上方的可移动机械臂上。整套装置看起来颇具科技感，仿佛莉芙是科幻片里被线路操控的小机器人。当然，这些线路并非用于操控，而是为范德米尔打开了一扇窥探婴儿大脑的窗口，让她能清晰观测到莉芙在学习全新移动方式时，大脑神经元的活跃状态。一旁的母亲伊娜轻声呼唤着女儿的名字，温柔地鼓励莉芙向前挪动。
“当宝宝还只能平躺着，只能仰望天花板时，他们的大脑并不需要那些负责感知距离、判断方向、测算碰撞时间等关键信息的高级神经网络来运作。” 奥黛丽・范德米尔在挪威科技大学英文播客节目《北纬 63 度》最新一期中说道。
“可一旦婴儿开始自主活动，大脑就需要快速、稳定且高效地处理并获取这些空间与运动信息。我们的研究结果明确显示，婴儿开启自主移动模式，尤其是学会爬行之后，大脑发育会迎来一次显著的飞跃。”
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研究灵感，源于自己的孩子
莉芙所佩戴的特制检测帽，能让研究员奥黛丽・范德米尔实时记录下她以不同方式移动时的大脑活动数据。
摄影：南希・巴兹尔丘克（挪威科技大学）
在过去很长一段时间里，学界普遍认为，低龄婴儿只能做出吮吸这类本能的反射性动作，原因是他们的大脑发育尚未成熟，无法自主控制身体行为。
但当年在爱丁堡大学攻读博士学位的范德米尔，却始终坚信：婴儿早期的肢体动作，并非单纯的本能反射，而是带有明确意识的主动行为。
她究竟是如何萌生这一突破性认知的？答案很简单，源于对自己年幼孩子的细致观察。
“我发现，即便是新生儿最初的手臂挥动，也会受到视觉的精准控制。刚出生的宝宝会对自己视野里的手臂产生浓厚兴趣，还会刻意把手臂保持在自己能看见的范围内。” 她在播客中分享道。
想要验证这一猜想并非易事，经过反复摸索，范德米尔终于设计出一套实验方案，用确凿的数据证明了婴儿动作的自主性。
“我们在新生儿的手臂上系上微小的配重，将手臂从脸部方向往脚趾方向轻拉。结果发现，宝宝会主动对抗配重的拉力，努力把小手留在自己的视线里；而另一只不在视野中的手，随着配重加重，会被轻易拉得更低。”
“这是学界首次找到直接证据，证明新生儿的动作具备自主意识与目的性。那一刻，我彻底豁然开朗。”
北上科研之路，斩获重磅科研经费
这项颠覆传统认知的研究论文，于 1995 年发表在全球顶尖学术期刊《科学》上。与此同时，范德米尔与丈夫、也是她的科研搭档鲁德・范德维尔，一同从二人攻读博士的爱丁堡大学，远赴挪威科技大学开启新的科研征程。
新生儿与婴幼儿的聪慧程度，远超人们的常规认知，事实上，他们从出生第一天起，就拥有一颗时刻准备好学习的大脑。
夫妇二人成功从挪威研究理事会申请到一笔大额科研经费，用这笔资金购置了专业的脑成像设备，这套设备直至今日仍在实验室中发挥着重要作用。
范德米尔团队的研究大多聚焦于婴幼儿群体，而这套先进的脑成像设备，也让他们得以探索更多延伸课题。其中一项实验，源于微软公司的主动合作邀约 —— 当时微软正在研发一款配备键盘与触控笔的平板电脑。
微软团队了解到该实验室的脑成像设备后，希望研究人员能通过实验，验证手写输入是否优于键盘打字。
“起初我其实有些怀疑，觉得即便用上我们这套昂贵的设备，也未必能检测出两者的差异。” 范德米尔坦言。
运动，唤醒的是整个大脑的活力
经过多次试验与调整，范德米尔团队终于设计出合理的实验方案，成功揭示出手写与打字对大脑影响的本质区别。
当人们用手书写、亲手勾勒字母轮廓或绘画时，整个大脑都会被全面激活；而单纯的键盘打字，仅能让大脑的局部区域产生活动。
研究团队最终成功完成了实验。2020 年发表的相关研究论文，浏览量逼近 33 万次。
“我们发现，用手书写、亲手塑造字母形态或绘画创作时，大脑会进入全域活跃状态；而打字时，只有部分脑区被激活。这是因为打字只是重复简单的手指敲击动作，输入不同字母时的肢体动作几乎完全一致。” 范德米尔解释道。
后续研究进一步探讨了在课堂中使用平板电脑等电子设备的影响，最终结论表明：手写在助力孩子提升读写能力方面，效果远优于电子输入。这项后续研究的浏览量也达到约 26.5 万次。
“手写时，孩子会调动全身感官，真切感受到书写字母 A 与字母 B 的过程截然不同，背后的运动模式也完全不同，需要调动的肌肉群也不一样。” 范德米尔说，“这或许就是依靠平板电脑学习读写的孩子，难以区分 b、d、p、q 这类镜像字母的原因 —— 他们没有通过肢体运动，切身感知到不同字母背后差异化的运动逻辑。”
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大脑发育的助推器：婴儿游泳
范德米尔常说，运动是大脑的通用语言。究其原因，正是运动让低龄婴儿得以自主探索世界，在实践中完成认知构建。
即便是婴儿游泳这类早期运动，也能为宝宝带来额外的生理刺激，助力大脑发育。在 2022 年发表的一篇研究论文中，范德米尔与她的硕士研究生朱莉・博尔格・布利斯塔德发现，早期参与游泳运动的婴儿，能获得诸多意想不到的发育优势。
“相较于传统养育方式下、醒着时 90% 时间都处于平躺状态的挪威婴儿，参与游泳的婴儿运动技能发育更超前，平均提前五周学会爬行，大脑发育水平也明显更优。” 范德米尔在播客中介绍。
奥黛丽・范德米尔还曾作为专家，参与 Netflix2020 年推出的纪录片《婴儿》中 “运动” 专题的录制。
来自母体的先天学习：胎儿的语言感知
如今，范德米尔正在巴西开展一项新研究，聚焦于婴儿哭声模式的全新发现。
研究团队将机器学习技术，应用于新生儿母亲录制的哭声音频中，成功检测出婴儿哭声里，藏着他们在母体中听到的母语独特韵律特征。
“我们发现，挪威婴儿的哭声，与法国、阿拉伯、意大利婴儿的哭声存在明显差异，挪威婴儿的哭声更具吟唱感，这与挪威语及斯堪的纳维亚语系的语调特征高度契合。” 她说道，“我们由此推断并验证，婴儿在母体中，就已经开始感知并习得母语的韵律特点。”
目前范德米尔仍在持续收集数据，尚未就此成果发表正式学术论文。
一旦这项发现得到最终证实，这些哭声录音将成为判断新生儿听力状况的早期依据。
“这对听力受损的新生儿而言意义重大，如果我们的结论成立，听障婴儿的哭声会缺少母语韵律特征，能帮助我们更早发现问题。” 范德米尔表示。
从降生第一天，便已备好学习的本能
当被问及给新手父母的核心建议时，范德米尔的答案十分明确：永远不要低估这些小小的生命。
“新生儿和婴幼儿远比我们想象中更聪明，他们从出生第一天起，大脑就已做好了学习的全部准备。” 她在播客中强调。
即便已在新生儿与婴幼儿研究领域深耕近四十年，范德米尔依旧会为婴儿早期惊人的学习能力感到惊叹。
“抱着一个连头都无法自主抬起的新生儿时，你或许难以想象，仅仅一年后，这个孩子就能在楼梯上奔跑嬉戏，开口说出第一句话，逐渐形成独一无二的性格。作为一名发育神经科学家，我始终痴迷于探寻驱动这一切飞速发育的底层机制。” 她说。