大脑的连接与信息接触的质量和数量对个体习得能力的影响

对动物和人的视觉皮质的研究表明经验在串联大脑方面的作用。在成年人身上，通过两眼进入大脑的输入分别止于视觉皮质的相邻区域。随后，两个输入汇聚到下一组神经元上。这种神经模式并非与生俱来。但通过正常的视觉过程，大脑可以进行分类。

在研究视觉反常的人（如白内障或导致斜视的肌肉不规则性）的过程中，神经科学家发现了这种现象。如果在发展的早期剥夺了一只眼睛的正常视觉经验（因为这类不正常情形），那么它便会失去把视觉信息传送到中枢神经系统的能力。当一只眼睛在幼年时不能观看的这种情况到了后期才去矫正，矫正本身不起作用——受影响的眼睛还是不能看。研究人员用类似的实验方法观察猴子的大脑，他们发现正常的那只眼睛捕获到高于平均数的神经元，有障碍的眼睛相应地失去了那些连接。

如果一只眼睛在发展的早期没有正常的视觉经历，便会出现这种现象。眼睛的敏感时期正好是视觉皮质中的突触产出过剩和消失的时段。在初始的混合式重叠输入中，正常的那只眼睛的神经连接幸存下来，而不正常的那只眼睛的连接会消亡。当两只眼睛能正常观看时，每只眼睛都失去一些重叠的连接，但两眼都保持正常数目的连接。

如出生时丧失了一只眼睛的视觉功能，另一只眼睛便会全面替代。丧失功能的时间出现得越迟，影响就越小。在大约6个月大时，即使把一只眼睛蒙上数周，也不会产生任何后果。因为关键期已过，连接已经能自我梳理，重叠连接被排除。(www.xing528.com)

这种反常现象有助于加深科学家对正常视觉发展的理解。在正常发展过程中，每只眼睛的路径被雕凿（或修剪）为正确的连接数目，而另一些连接是用其他方法雕凿的，如让一只眼睛看模式。通过产出过剩的突触，然后选择正确的连接，大脑形成了一个有组织的功能性选择连线图。大脑的发展过程实际上是通过从外部进入视觉的信息组织起来的，这比单独应用内部分子机制更加精确。这种外部信息对后期发展起到举足轻重的作用。一个人与外界接触越多，对组合到大脑的结构中去的外界信息需求就越大。

在大脑的不同部位，突触产出过剩和选择过程有异（Huttenlocher and Dabholkcr，1997）。在原视觉皮质中，突触密度的峰值出现得相对快。在中前皮质中，一个与高级认知功能相连的区域，其过程长了许多：突触产出从出生前便开始，而突触的密度一直增至5或6岁才结束。这一选择过程——在概念上与模式的主要组织相一致——持续至第二个4—5年的时间，大约在青春早期结束。这种在皮质区中同步性的缺失，也发生在个体皮质神经元上，在那里不同的输入有不同成熟速度（参见Juraska，1982，动物研究）。

在经历了突触产出过剩和选择过程之后，大脑中出现另外的变化。这些变化似乎包括现有突触的修正和大脑中增添全新的突触。研究证据（在下一节描述）表明，在神经系统中与学习经验相连的活动促使神经细胞创造出新的突触。与突触产出过剩和消失的过程不同，突触增添和修改是终身的过程，由经验所驱动。本质上，一个人接触信息的质量和习得信息的数量反映其大脑的终生结构。这一过程大概不是大脑储存信息的唯一方式，但是却为人们了解人是如何学习的提供了一个非常重要的方法。