在腦中，有成百上千億個神經(jīng)元，神經(jīng)元相互之間形成連接，這是我們學習和思維的物質(zhì)基礎(chǔ)。神經(jīng)元細胞通過軸突傳遞信號，人體中有些軸突長達1米。在許多軸突上包囊著一層髓磷脂鞘，其成分主要是脂肪。髓磷脂鞘的作用是將軸突隔離絕緣，并加速信號的傳遞，其信號傳遞速度比未囊上髓磷脂鞘的軸突傳遞速度快100倍。這非常重要，如果在人大腦中具有大量的囊上髓磷脂鞘的軸突，那么大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將會工作得更快，并使得一個人學習起來更容易。
髓磷脂鞘化的過程對幼兒來說，非常重要。嬰兒剛出生時，其大腦中只有很少的髓磷脂鞘化的軸突，這可以幫助解釋剛出生的嬰兒為什么看不清東西，為什么不能很好地進行空間定位。他們的神經(jīng)元尚不能快速地進行工作，所以不能很好地定位。隨著嬰兒逐漸長大，腦的各部分在不同的時期相繼完成髓磷脂鞘化工作。軸突的髓磷脂鞘化是產(chǎn)生學習關(guān)鍵期的基礎(chǔ)。
當然，還有其它的因素影響學習關(guān)鍵期。在生命的早期，許多神經(jīng)元尚未被確定今后負責控制什么。下面分析運動皮層。控制身體運動的神經(jīng)元在早期僅按一般的方式進行組織，每個神經(jīng)元具有多個連接，連接到不同的肌肉。10歲之前，所有關(guān)于運動的經(jīng)歷和經(jīng)驗決定皮層上究竟有多少個神經(jīng)元控制身體的各個部分如果經(jīng)常使用手，那么將會有更多的神經(jīng)元致力于控制手和手指的肌肉，而用于控制身體其它部分的神經(jīng)元則相應(yīng)地減少。肌肉活動越多，則連接越穩(wěn)定。相反，肌肉活動越少，則相應(yīng)的連接將逐漸萎縮并消失。
只有當幼兒接受到有效地環(huán)境刺激，學習關(guān)鍵時期才會有效。

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