——研究行为学的科学家们正在利用已建立起来的实验方法证实胎儿能够并且确实在学习。
直到最近,研究婴儿行为的科学家们还认为,婴儿的世界正如心理学家威廉 · 詹姆斯(William James)所描述的那样,是一个“充满了嘈杂声、令人困惑的地方。”但现在显露出来的图像却是完全不同的。已证实婴儿从出生后的第一天起就会对周围的环境产生应答,他们能区分所看到的物体,甚至能辨认出自己母亲的声音。婴儿是怎样,又是何时学会这一切的呢?一组较新的研究材料表明,学习过程早在出生前就已经开始了,这就引出了一系列有关尚未出生的孩子是怎样,又是何时开始学习的问题。
现在,一个由发育心理学家和行为神经生物学家组成的研究小组提出了这些问题,他们正在用已有的可以测定成年动物学习行为的技术来研究胎儿的学习。位于马里兰州白士达(Bethesda)的国立儿童健康和人类发育研究院人类学习和行为研究所主任诺曼 · 克兰斯尼可(Norman Krasnegor)指出,他们的研究具有重要的实际意义和理论意义。
克兰斯尼可说,研究胎儿在出生前的学习为估计未成熟儿的发育提供了一条途径。出生时体重在1000 ~ 1500克(大约2.2 ~ 3.3磅)的婴儿现在常规地要放在新生儿监护箱内进行护理,但医生们常发现,要预测这些婴儿中,哪些将来能正常地发育成长,哪些不能、如何才能帮助这些行为发育异常的儿童都是很困难的。研究行为发展的神经生物学家们希望能通过了解妊娠中各种类型的学习始于何时,从而对出生前脑功能的形成有一个新的认识。克兰斯尼可认为,这种研究将有助于心理学家和治疗学家们估计并指导那些由于早产所致脑损伤的婴儿。
毫无疑问,这些研究还将有助于行为畸形学的研究,行为畸形学是一门研究可造成出生时智力缺陷之物质的学科。现在有关这类物质还所知甚少,已知的有抗癫痫药、大剂量酒精等,但如要鉴定出其他一些物质,就要求研究者对于智力是如何发展的、某些行为的形成是否存在一个临界围产期等问题有详尽的了解。
迄今对于子宫内学习的研究各异。一个研究组正在研究婴儿辨别出生前首次听到的声音甚至是一首诗的能力;另一个研究组研究的是大白鼠与小白鼠在胚胎期典型的条件反射形成;还有一个研究者建立了一种用以观察胎羊的新方法,他认为这种方法将有助于对胎儿在子宫内学习的研究。
位于格林斯保罗(Greensboro)的北卡罗来耶大学的心理学家安东尼 · 迪凯斯泼(Anthony DeCasper)说,几年前当他对新生儿何以能敏锐地觉察声音感到费解时,就开始了对胎儿学习的研究,“我问自己,‘为什么我们一降生到世界就能辨认声音?’或许是因为我们在子宫内听到了什么。”迪凯斯泼和他的同事威廉 · 菲佛(William Fifer)采用一种装置对十名新生儿进行了试验,让婴儿吸吮一个与录音机相连的奶嘴,婴儿以某种方式(长吸或短吸)吸吮>就可听到自己母亲的声音,如以另一种方式吸吮,听到的将是另一位妇女的声音。迪凯斯泼和菲佛发现,婴儿会通过吸吮设法选听自己母亲的声音。
菲佛还发现,不管是母乳喂养还是人工喂养的婴儿、出生不到36小时或已超过72小时的婴儿,都有这种对母亲声音的偏爱。然而迪凯斯泼感到奇怪,难道婴儿对于出生后所听到的任何声音就恰恰没学会选择。因此他和同事菲利斯 · 普里斯考特(Phyllis Prescott)请六个男子参加另一项实验。
这些男子在他们的女婴出生时都在场。研究者要求他们尽可能多地与他们的孩子交谈,至实验开始时,其中五个人已与他们的女儿谈了四个小时,另外一个人谈了有十个小时,迪凯斯泼说,“这些婴儿几乎没有机会接触任何其他男性的声音。”
出生二天后,迪凯斯泼和普里斯考特就用奶嘴与录音机对这些女婴进行试验,看她们选择的是否是自己父亲的声音而不是其他男性的声音,很显然,婴儿们没有这种能力。但这二位研究者认为,婴儿是能够辨别二个男性的声音的,只是在二天的时间内,他们似乎还不会有意识地选择听自己父亲的声音。然而,出生后几周,他们就能选听自己父亲的声音了。
婴儿能在子宫内听到什么呢?迪凯斯泼说,“他们能听到母亲胃里的声音、心跳声和她说话的声音,而听不清楚的正是父亲用正常语调谈话的声音。”“我们推测新生儿应该能通过不同的吸吮方式来选择听到上述这些声音。”迪凯斯泼和同事罗宾 · 帕尼顿(Robin Panneton)对12名婴儿进行试验来验证这一推测。他们安排的这次吸吮试验使婴儿能通过不同的吸吮方式来选择听一个男性的声音或其母亲的心跳声,婴儿听心跳的次数远多于听男性声音的次数。
这时,迪凯斯泼停下来总结他所获得的材料,他得出结论,“出生后听觉上的偏爱可能受到了出生前所听到的声音的影响。”“在动物身上可以采用一些损害性的实验来验证,当然在人身上不能这样做,但是我们可以为胎儿提供一种独特的听觉的体验,然后再看看胎儿究竟学到了些什么。”他和麦兰尼 · 斯潘斯(Melanie Spence)选了一本书名为“戴帽子的猫”的儿童书籍,要求16名怀孕妇女在妊娠的最后61周时间内,每天2次连续地给她们未出世的孩子朗读这本书。迪凯斯泼估计,到出生时这个故事婴儿们都已听了约有五个小时。
婴儿出生后,迪凯斯泼和斯潘斯再次进行他们的吸吮试验。这次婴儿可以通过吸吮选听母亲朗读“戴帽子的猫”的录音或由她朗读的另一本儿童书籍“国王、小耗子与奶酪”,这也是一首诗,但韵律与前者完全不同。婴儿们选择的是“戴帽子的猫。”
因而迪凯斯泼总结道,“一项损害性的实验可以使你得出出生前的某种体验对于某种行为是必需的结论。我们还不能这样说,但我们可以肯定,出生前听觉的体验足以对出生后听觉上的偏爱产生影响。”
俄勒冈大学的威廉 · 斯摩萨曼(William Smotherman)等用大白鼠研究出生前的各种条件反射形成。研究观察成年动物“厌恶知识(aversive learning)”的一个方法是在给动物喂氯化锂的同时给以另一种中性的甚至是使感觉舒适的刺激物。氯化锂会引起人呕吐也会使大白鼠害病。如果将氯化锂与某种美味的物品如苹果汁一起喂成年大白鼠,它们就不会喝苹果汁,因为它们立即体验到,里面还有会致病的氯化锂。
斯摩萨曼决定用大白鼠的胎仔来做同样的实验,他先将氯化锂注入包围着胎龄20天胎鼠的羊水中,然后再注入苹果汁。妊娠22天即正常的分娩时候,用剖腹产术娩出胎鼠,16天后他将幼鼠习惯吸吮的奶嘴涂上苹果汁,看看它们是否还记得氯化锂。幼鼠立即转向另一个奶嘴,而在子宫内未给以氯化锂的对照鼠则不。斯摩萨曼回忆道,“当时我们有些惊异。”
此后他改变实验,设法教会幼鼠爬下一条滑道,幼鼠就会吸吮一只被麻醉的雌鼠的乳头,接着他打开放在雌鼠身边盛有苹果汁的瓶子,在胚胎期曾接受了氯化锂和苹果汁的幼鼠会突然跳下滑道,嗅了嗅苹果汁后就一圈又一圈地转圈,而对照鼠爬下滑道后仍吸吮着雌鼠的乳头。
斯摩萨曼等现在正利用一项新方法来观察胎鼠在子宫内的行为。他们给妊娠后期的雌鼠进行脊髓麻醉后切开腹部,暴露出胎鼠,当然,胎鼠仍和它们的母亲相连。然后将雌鼠悬吊在盐溶液中,这样胎鼠可以在液体中自由地浮动着,并可以对其进行观察。斯摩萨曼用这一方法给予16只胎鼠一种能散发出香味的薄荷液后,胎鼠就开始活动,它们翻动着,并不停地张开嘴。给其中8只胎鼠加入氯化锂后,它们都安静下来了。二天后即妊娠的第19天,斯摩萨曼再给这些胎鼠加入薄荷液,它们也不再活动,似乎加入的是氯化锂;而对照鼠则仍不停地动着,仿佛薄荷的气味使它们十分愉快。斯摩萨曼说,这个实验证实“胎鼠在第17天时——我们观察到的最早时候就会学习了,它们能表达在子宫内所学到的反应。”他现在计划用奶来进行这种胎鼠的盐液浴实验,看看是否也能同样有效地产生条件反射形成。
约翰 · 霍普金斯大学的心理学家埃辽特 · 布莱斯(Elliott Blass)与现在在耶鲁大学的佩特锡 · 彼得森(Patricia Peterson)也对大白鼠出生前的条件反射形成进行了研究,但用的是另一种实验方法。只有在母亲的乳头上沾上了羊水时,幼鼠才会开始接受哺乳。“彼得森和我对羊水引起的这种(与母亲乳头的)首次接触很感兴趣。”布莱斯说,“包括人类在内的哺乳类胎仔,在妊娠的最末三个月都会吞吐羊水。我们认为,羊水对哺乳的这种影响或许就反映了出生前的某些体验。”
因此,布莱斯和彼得森配制了一种具有柠檬香味的枸橼醛溶液,他说,这种溶液没有滋味,但有一种特殊的柠檬香味。他们将这种溶液注入胎龄20天胎鼠的羊膜囊内。出生后,尽管雌鼠身上的羊水已被彻底冲洗干净,但如果乳头上涂上了枸橼醛,这些幼鼠就会接受其哺乳;而在子宫内未接触过枸橼醛的幼鼠却不肯接受这种雌鼠的哺乳。
绵羊是进行胎儿研究的理想动物,因为有关胎羊的生理及解剖知识已有了较详尽的了解,另一个有利因素是胎羊比较大——新生的羊羔差不多与一个新生儿一样大小。温尼伯妇女医院的小儿科教授亨利克 · 理盖特(Henrique Rigatto)用他自己建立的技术观察胎羊的呼吸、吞咽和眼球活动等胎儿期的行为。他所用的方法是在妊娠最后三个月时,将一块有机玻璃植入受孕羊的胁腹。在试验了34头绵羊并建立起了这一技术后,他现在计划在妊娠的中三个月就开始进行植入(他说绵羊不容易因此而流产,因此植入术不会干扰妊娠过程)。通过这个有机玻璃窗可以观察到胎羊的整个头部与颈的局部,并可对胎羊的行为进行录像记录。
克兰斯尼可说,胎儿学习的研究热潮中有意义的一点是,这些实验都是设计严密,受控制的,是由那些对动物的胚胎期与成年期的行为学都素有研究的科学家们进行的。他指出,对那些想研究行为起源的人来说,“胎儿在子宫内的学习是一个新的研究领域。”
[Science,1984年225(4659):303]