兩項(xiàng)研究證實(shí)：我們的大腦在生理結(jié)構(gòu)上比父輩具備更優(yōu)越的條件，可能擁有更高的信息處理效率、更強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，以及在晚年更低的癡呆風(fēng)險(xiǎn)。但不幸的是，科技產(chǎn)品的過(guò)度使用卻讓當(dāng)代兒童變笨了——好比一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)安裝了充滿干擾、彈窗不斷的操作系統(tǒng)。

撰文 | Dd

如今，我們常聽(tīng)到兩種不同的聲音：

一邊是驚嘆——現(xiàn)在的孩子可真聰明，手機(jī)、平板、電腦玩得比大人還溜，不用教就會(huì)！

另一邊卻是憂慮——無(wú)論是老師還是家長(zhǎng)，都能明顯感覺(jué)到，現(xiàn)在孩子們的注意力變得越來(lái)越碎片化，人明明坐在書(shū)桌前，心思卻仿佛還飄在無(wú)數(shù)個(gè)彈出的手機(jī)通知里。

這不禁令人困惑：這新一代人類(lèi)，究竟是更聰明了？還是在某種維度上，變得更“笨”了？

今天，我們將用兩項(xiàng)頂尖的科學(xué)研究來(lái)拆解這個(gè)謎題。首先，一個(gè)顛覆性發(fā)現(xiàn)來(lái)自醫(yī)學(xué)界：人類(lèi)的大腦，正隨著世代更迭變得越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)也更優(yōu)化。然而，緊隨其后的一份提交至美國(guó)國(guó)會(huì)的神經(jīng)科學(xué)證詞，卻發(fā)出了截然不同的警示：在屏幕環(huán)繞中成長(zhǎng)的這一代，其核心認(rèn)知能力，如閱讀、數(shù)學(xué)與深度思考，正在普遍下滑。

這兩項(xiàng)研究一個(gè)說(shuō)我們的“硬件”在升級(jí)，另一個(gè)說(shuō)我們的“軟件”在降級(jí)。這巨大的矛盾背后，隱藏著關(guān)于教育、科技與人類(lèi)未來(lái)的深刻警示。讓我們一起來(lái)看看，我們的大腦究竟發(fā)生了怎樣的變化。

大腦的“硬件”在進(jìn)化

2024年，發(fā)表于JAMA Neurology的一項(xiàng)研究，為我們理解人類(lèi)認(rèn)知的生理基礎(chǔ)提供了驚人的線索。研究團(tuán)隊(duì)利用跨越數(shù)十年的弗雷明漢心臟研究隊(duì)列，提出了一個(gè)直白的問(wèn)題：出生于不同年代（1930年代至1970年代）的人，他們大腦的物理結(jié)構(gòu)是否存在差異？

該研究的核心目的在于探尋：早期生活環(huán)境的世代改善（如營(yíng)養(yǎng)、教育、公共衛(wèi)生的進(jìn)步），是否會(huì)直接銘刻在我們的大腦發(fā)育中，表現(xiàn)為更優(yōu)的腦結(jié)構(gòu)，并可能為晚年抵御癡呆癥提供更大的“腦儲(chǔ)備”。

該研究的研究對(duì)象來(lái)自弗雷明漢研究的后代及第三代隊(duì)列，共3226名健康參與者（無(wú)癡呆或中風(fēng)史）。所有人在1999年至2019年間接受了高精度腦部核磁共振掃描。研究者將他們按出生年代分成五個(gè)十年組（從1930年代到1970年代），測(cè)量了六大關(guān)鍵指標(biāo)：

1. 顱內(nèi)總體積：反映顱骨內(nèi)的大腦最大潛在空間。

2. 皮層灰質(zhì)體積：包含神經(jīng)細(xì)胞體的區(qū)域，是信息處理的中心。

3. 腦白質(zhì)體積：由神經(jīng)纖維構(gòu)成，負(fù)責(zé)腦區(qū)間的信息高速傳遞。

4. 海馬體體積：記憶形成的核心樞紐。

5. 皮層表面積：大腦皮層皺褶展開(kāi)的總面積，與認(rèn)知復(fù)雜度密切相關(guān)。

6. 皮層厚度：大腦皮層的平均厚度。

在嚴(yán)格排除了年齡、性別、身高等混淆因素后，研究者通過(guò)高級(jí)統(tǒng)計(jì)模型，分析了這些“大腦硬件”指標(biāo)的進(jìn)化趨勢(shì)。

圖：如何從FHS研究隊(duì)列中選擇樣本

研究數(shù)據(jù)顯示——出生年代越晚，大腦多個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的容積就越大！

具體而言，將1930年代出生的人群與1970年代出生的人群進(jìn)行比較，可以看到如下變化：顱內(nèi)總體積增加6.6%（從1234毫升增至1321毫升）；腦白質(zhì)體積增加7.7%；海馬體體積增加5.7%；大腦皮層表面積激增14.9%；唯一減少的是皮層厚度，下降了20.9%。

總體來(lái)看這些結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，共同指向一個(gè)更具潛力的“生理基礎(chǔ)”——更充裕的生長(zhǎng)空間、更高效的信息傳導(dǎo)、更強(qiáng)大的記憶容量，以及因表面積擴(kuò)大而可能支持的更復(fù)雜的神經(jīng)連接。并且重要的是，即使在進(jìn)一步調(diào)整了身高（因?yàn)槿祟?lèi)身高也在增長(zhǎng)）后，顱內(nèi)容積的增長(zhǎng)趨勢(shì)依然顯著，這說(shuō)明大腦的增大并非是因?yàn)槿祟?lèi)長(zhǎng)得更高大了。

圖：不同年代的磁共振結(jié)果

接著，為了確保這一發(fā)現(xiàn)不是“不同年齡掃描”造成的假象，研究者進(jìn)行了敏感性分析：他們特意挑選了1145名在相同年齡段（55-65歲） 接受掃描，但分別出生于1940年代和1950年代的參與者進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果如下表所示，后出生組（1950年代）的顱內(nèi)體積、海馬體積和皮層表面積依然顯著更大。這證實(shí)：這種大腦結(jié)構(gòu)的差異，真正源于出生年代（即不同的早期成長(zhǎng)環(huán)境），而非測(cè)量時(shí)的年齡。

圖：在 1145 名個(gè)體的有限樣本中，按大腦區(qū)域劃分的出生年代與 MRI 測(cè)量值之間的關(guān)聯(lián)

然而，就在我們?yōu)槿祟?lèi)大腦的“硬件升級(jí)”沾沾自喜時(shí)，一項(xiàng)最新的神經(jīng)科學(xué)證詞，卻描繪了一幅截然不同的現(xiàn)實(shí)圖景。

大腦的“軟件”卻在后退

2026年，神經(jīng)科學(xué)家兼教育家Dr. Jared Cooney Horvath博士站在美國(guó)參議院商務(wù)、科學(xué)與運(yùn)輸委員會(huì)面前，提交了一份言辭犀利的證詞，其指出：在過(guò)去二十年，在教育科技設(shè)備大規(guī)模、無(wú)監(jiān)管地進(jìn)入課堂的同時(shí)，全球多國(guó)兒童的認(rèn)知發(fā)展卻陷入了停滯甚至倒退。

該證詞基于三大國(guó)際評(píng)估項(xiàng)目數(shù)十年的數(shù)據(jù)，以及數(shù)百項(xiàng)獨(dú)立研究的元分析結(jié)果，包括：

? 國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目（PISA）：針對(duì)全球數(shù)十個(gè)國(guó)家15歲學(xué)生的數(shù)學(xué)、閱讀和科學(xué)能力測(cè)試。研究者分析了學(xué)生自報(bào)的課堂電腦使用時(shí)間與成績(jī)的關(guān)系。

? 國(guó)際數(shù)學(xué)與科學(xué)趨勢(shì)研究（TIMSS）：針對(duì)更多低齡學(xué)生的數(shù)學(xué)與科學(xué)能力評(píng)估。

? 國(guó)際閱讀素養(yǎng)進(jìn)展研究（PIRLS）：專(zhuān)注于閱讀能力的評(píng)估。

此外，研究還整合了31項(xiàng)元分析，涵蓋超過(guò)2萬(wàn)項(xiàng)獨(dú)立研究，對(duì)比了各類(lèi)教育科技（如一對(duì)一設(shè)備、在線學(xué)習(xí)、智能輔導(dǎo)系統(tǒng)）與傳統(tǒng)教學(xué)的效果差異。

數(shù)據(jù)顯示：更多的課堂屏幕時(shí)間，與更差的學(xué)習(xí)成果顯著相關(guān)。在PISA測(cè)試中，學(xué)生自我報(bào)告的每日課堂電腦使用時(shí)間與成績(jī)呈現(xiàn)單調(diào)負(fù)相關(guān)，即使用時(shí)間越長(zhǎng)，成績(jī)?cè)降汀２⑶?，TIMSS和PIRLS的數(shù)據(jù)也重復(fù)了這一模式——在數(shù)學(xué)、科學(xué)和閱讀領(lǐng)域，頻繁的課堂電腦使用也都與更差的成績(jī)掛鉤。

為了更公平地衡量教育科技的“真實(shí)”效果，研究者將效應(yīng)值（Cohen's d）與普通課堂教學(xué)的平均效果（+0.42）進(jìn)行了對(duì)標(biāo)。結(jié)果顯示：

? 一對(duì)一筆記本電腦項(xiàng)目：效應(yīng)值為 -0.30，顯著低于普通教學(xué)。

? 在線/遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)：效應(yīng)值為 -0.22。

? 針對(duì)弱勢(shì)學(xué)生的項(xiàng)目：效應(yīng)值為 -0.26。

? 僅有智能輔導(dǎo)系統(tǒng)（如針對(duì)特定技能的適應(yīng)性練習(xí)）顯示出微弱正面效果（+0.10），但仍未超過(guò)普通教學(xué)基準(zhǔn)。

這意味著，在大多數(shù)情況下，看似高科技的教育新方法、新手段，并不如一位普通老師進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)了屏幕對(duì)深度學(xué)習(xí)的阻礙。數(shù)據(jù)表明，在閱讀同一文本時(shí)，紙質(zhì)閱讀帶來(lái)的理解和記憶效果，持續(xù)優(yōu)于屏幕閱讀（效應(yīng)值為-0.16）。同樣，在記錄信息方面，手寫(xiě)筆記對(duì)長(zhǎng)期學(xué)習(xí)的效果也顯著優(yōu)于鍵盤(pán)輸入。

那么，為什么屏幕會(huì)削弱我們的學(xué)習(xí)效果呢？

博士從神經(jīng)科學(xué)角度給出了解釋?zhuān)喝祟?lèi)大腦的前額葉皮質(zhì)，原本是為了維持長(zhǎng)時(shí)間、單一任務(wù)的深度專(zhuān)注而演化的。然而，多數(shù)數(shù)字平臺(tái)的設(shè)計(jì)邏輯卻與此背道而馳——它們被刻意優(yōu)化，以頻繁吸引注意、推送新鮮刺激、鼓勵(lì)任務(wù)切換為目標(biāo)。因此，即使被用于學(xué)習(xí)，電子設(shè)備也在無(wú)形中訓(xùn)練著使用者形成“不斷查看、快速滑動(dòng)、多線并行”的注意力模式。而這種模式，與深度學(xué)習(xí)所必需的持續(xù)、連貫且深入的認(rèn)知加工過(guò)程，存在根本上的沖突。

小結(jié)

綜上，新一代的大腦在生理結(jié)構(gòu)上確實(shí)具備更優(yōu)越的條件，它們可能擁有更高的信息處理效率、更強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，以及在晚年更低的癡呆風(fēng)險(xiǎn)。但硬件的升級(jí)并不會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為能力的提升——這就好比為一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)安裝了充滿干擾、彈窗不斷的操作系統(tǒng)，那即使有再?gòu)?qiáng)的算力也會(huì)被無(wú)效耗散。

因此，各位朋友們，你聰明的大腦還亟待開(kāi)發(fā)呀！只有我們善用科技、而非被其馴化，只有當(dāng)我們?yōu)樽⒁饬χ鹌琳?、為深度思考留出空間，才能讓這份與生俱來(lái)的生理稟賦，真正轉(zhuǎn)化為屬于智慧與創(chuàng)造力~

參考文獻(xiàn)

[1] DeCarli C, Maillard P, Pase MP, Beiser AS, Kojis D, Satizabal CL, Himali JJ, Aparicio HJ, Fletcher E, Seshadri S. Trends in Intracranial and Cerebral Volumes of Framingham Heart Study Participants Born 1930 to 1970. JAMA Neurol. 2024 May 1;81(5):471-480. doi: 10.1001/jamaneurol.2024.0469. PMID: 38526486; PMCID: PMC10964161.

[2] Horvath, J. C. (2026). Written testimony before the U.S. Senate Committee on Commerce, Science, and Transportation [Written testimony]. U.S. Senate Committee on Commerce, Science, and Transportation.

本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)“生物谷”，編輯：lcc。