注意觉醒的状态和脑前额叶切除术有关吗

睡眠与觉醒的脑机制_图文_百度文库
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睡眠与觉醒的脑机制
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[转帖]背侧前额叶在工作记忆中的功能看象形文字文化的落后性
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背侧前额叶在工作记忆中的功能日 更新&& 杨炯炯 翁旭初 &篇首& 在进行学习、记忆、思维及问题解决等高级认知活动时,人们需要一个暂时的信息加工与存储机制,它能够保存被激活的信息表征,以备进一步加工之用,1974年Baddeley等[1]称这种机制为工作记忆(working memory),代表执行工作记忆的典型反应为延迟反应.在功能上,工作记忆包括执行控制和贮存激活表征两个方面.表征是暂时或永久储存在神经元网络里的符号码. 【摘要】:工作记忆是一种对信息进行暂时性储存和加工的机制,它能够保存被激活的信息表征,以备进一步加工之用,对于学习、推理、问题解决及语言理解等高级认知功能的完成起着重要作用。来自正电子发射层析成像(PET)和功能磁共振成像(fMRI)的研究证据表明,前额叶皮层(PFC)是在工作记忆中起关键作用的脑区。【摘要】& 以往采用动物实验和神经心理学的研究表明,前额叶与记忆功能有着密切的关系。采用脑功能成像技术的研究使我们对前额叶在记忆中的作用有了更深的认识。左前额叶主要参与情节记忆的编码和语义性启动效应,右前额叶则与情节记忆的提取关系密切。另外,前额叶还是工作记忆的神经基础,尤其是背外侧前额叶。 【关键词】& 前额叶 记忆 脑功能成像&&& 1 前言 &&& 脑功能成像技术是近年发展起来的动态检测脑功能的技术,其中正电子断层发射扫描术(PET)技术大多采用放射性示踪物质如H215O检测局部脑血流量的改变,也有部分研究采用含18F的脱氧核糖(18FDG)检测脑局部葡萄糖代谢率的变化,并以此作为局部神经活动的指标。在功能性磁共振成像(fMRI)中,局部氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度比的变化可以引起磁信号强度的改变,根据这一原理可以推知某局部脑组织的活动变化,即通常所说的BOLD法(blood oxygenation level-dependent)。在采用PET和fMRI的认知实验中,常常设计两个或多个不同的活动水平,而这些水平之间的脑局部血流量或血氧饱和度的变化便作为局部神经活动的指标。脑功能成像具有快速、可重复、无介入性等特点,因而适合于研究认知加工过程[1,2]。与PET相比,fMRI不需给被试注射放射性物质,而且它的时间和空间分辨率都较好,其应用前景更为广阔。应用脑功能成像技术可以确定参与某一特定认知功能的脑区,某些脑区的功能特性及脑区间的相互关系。这一技术已应用于知觉、注意、记忆及语言等的研究,并成为认知神经科学中最活跃的研究方向之一。&&& 前额叶(prefrontal cortex, PF)是额叶的重要组成部分,其背部和外侧部与记忆等认知功能有密切关系。采用动物模型和对前额叶受损病人的研究已提供了PF参与记忆活动的许多证据。研究表明,PF参与顺序组织、源记忆、元记忆、工作记忆、抑制无关信息的干扰、组织计划有意识的活动、问题解决等[3,4]。但是,动物实验和神经心理学方法毕竟有其局限性,例如损伤的定位并不十分精确,而且损毁模型有时无法确定某一脑功能下降是由于受损部位造成的,还是损伤后具有不同于正常的代偿机制;另外,观察脑损伤病人可以确定某一认知功能下降,但所不能区分的是加工过程中哪一阶段受损。脑功能成像在这两方面都有其独特的优势,采用这一技术可以观察正常人在完成认知任务时脑功能的动态变化,并且很好地区分编码和提取这两种加工过程[5]。&&& ① 本文于收到,修改稿于收到。&&& ②国家自然科学基金及中国科学院生物科学与技术特别支持经费资助。&&& 近年来许多研究将脑功能成像技术应用于心理学中成熟的实验范式,进一步阐明了PF在记忆中的作用以及与其它脑区间的关系
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10:22:01 &&
&2&前额叶在记忆编码中的作用&&&&&采用脑功能成像技术研究情节记忆编码过程时常常采用深-浅编码范式,探讨在不同加工水平下各个脑区的活动。Petersen等第一次提供了左前额叶(LPF)参与词的语义加工的功能成像证据。他们的研究表明,左下前额叶(LIPC,Brodmann&10、45、46、47区)在产生词时的脑血流量比被动看词时多[6]。Kapur等也采用PET技术研究情节记忆的加工过程。12名被试完成两种编码水平的任务,或判断词中是否含有字母a,或判断词是有生命还是无生命的;在再认测验中,深加工被试的LIPC激活程度大于浅加工[7]。Dolan&等采用类别―例子词对(例如,家俱-桌子),发现内侧颞叶与新异刺激的编码有关,而LPF则与建立有意义的语义联系有关,尤其是背外侧前额叶(dPFC,9、10、46区)[8]。这些结果提示LPF与语义加工过程有关,语义加工会激活前额叶,LPF可能是复杂的支持记忆功能的皮质及皮质下结构网络的一部分。&&&&但经验表明,深加工总是比浅加工困难,反应时长,那么LIPC的激活也可能与此有关。针对这一问题,Demb&等采用fMRI进行了研究。实验条件分为语义编码(判断具体词或抽象词)、较简单的非语义编码(判断词中含某一元音的多少)和较困难的非语义编码(字母的升序或降序排列)。语义编码情况下与非语义编码但任务较难时相比,LIPC的脑血流量增加,说明LIPC的活动与语义记忆而不是任务难度有关[9]。另一项研究表明,当控制不同加工水平的反应时相同时,如判断词对间的相关性和判断词对上的星号颜色是否相同,LPF在语义加工时的激活程度较大[10]。因此,LPF的活动更多地反映了语义加工过程,与任务难度等其它因素关系较小。&&&&其它一些研究发现,除了词的加工需要PF参与外,对不熟悉的面孔、空间位置的学习等非词认知也与PF有关[11]。因此,LPF可能参与了多种任务中的语义分析,包括词或图形、视觉或听觉通道任务、有意或无意学习条件等。还有研究比较了在需要和不需要语义加工时前额叶的活动。在看无意义的非词、被动看词两种条件下,前者未发现LIPC血流量的变化,而仅仅被动看词时也有LPF的激活[6]。这从另一侧面说明了PF在语义加工中的作用。&&&&相关研究还表明,对词形的加工并不激活LPF,但语音加工与LPF活动相关。当被试进行语音加工时激活的部位在LIPC后部,接近Broca区[10]。语音加工常常是作为语义加工的一部分,但两者在脑区中是否分离尚待进一步研究。
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10:22:26 &&
&&3&前额叶在记忆提取中的作用&&&&&在记忆提取的研究中,脑功能成像常常采用两种范式,一种是刺激驱动提取范式,被试可以根据线索自动提取语义信息;一种是精细复述提取范式,实验只提供提取环境,被试须经过主动回忆才能完成任务,类似于外显记忆的提取。采用后一种范式的实验常常发现右侧PF激活。当要求被试以听觉再认一些旧字时,右dPFC、左前扣带回和双侧顶叶(7,&40区)的血流明显增多,双侧颞叶(21,&22,&41,&42区)的血流减少[12]。扣带回的活动与注意机制有关,而右dPFC和双侧顶叶参与了有意识回忆过去发生的事件的网络系统,它们两者相互作用可以使被试感知到事件在时间、空间的变化,而这正是情节记忆系统与其它系统的区别所在。双侧颞叶的血流减少则提示听觉启动效应的产生。Squire等和Buckner等在再认或自由回忆中也发现右侧PF的激活[13,14]。&&&&研究者们发现,PF两侧在情节记忆的编码和提取中所起的作用不同,LPF更多地参与从语义记忆系统中提取信息并同时对其新异之处编码,RPF则主要与情节记忆的信息提取有关[15]。Tulving&等曾对此提出了有关PF功能的HERA模型(hemispheric&encoding&/&retrieva1&asymmetry&model)。许多对PF的研究都支持这一模型,但也有一些与之不符的实验,这可能与特定的实验材料和任务等有关。HERA模型所示的PF功能不对称性与它在注意、策略、组织等过程中作用的关系尚需进一步的实验研究。&&&&在功能成像的研究中,如果脑特定区域的血流量在提取信息时增多,我们无法判断这是因为提取努力还是提取成功造成的,区分这两种活动可以使我们更好地认识PF在记忆提取中的作用。在一项采用PET的研究中,Nyberg&等发现左内侧颞叶在词的有意识提取中起一定作用,尤其是提取成功[16]。Schacter等也利用高自由回忆和低自由回忆条件区分了这两种情况,结果发现,海马及其相关结构与有意识回忆有关,而右前PF则参与语义提取到情节提取的转变,即与提取努力有关[17]。但Rugg等认为PF与提取成功更为相关[18]。这两种观点均有一些实验证据支持。Fletcher&等认为出现这种差异的原因在于脑功能成像的时间分辨率较低,因而对发生在几毫秒内的加工无法检测到[19]。&&&&PF除了在情节记忆的提取中起重要作用外,也参与了语义启动的产生,即无意识提取语义加工的信息。Demb&等的研究表明,当对词进行重复语义加工时,LIPC区血流减少,提示它与语义启动有关[9]。内隐记忆和外显记忆所引起的脑区变化是不同的,当被试无意识提取信息时,其相应脑区的活动减少。如果一个词已被学习,那么加工同一刺激就只需要较少的神经活动[13]。Gabrieli&等的研究也有相似的结果[10],其研究还提示,语义启动没有情节记忆提取过程的半球不对称性,语义加工和语义启动中介的脑区均为LIPC,同一脑区在语义加工时活动增加,而在语义启动时活动减少,其相关系数为0.70。
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10:22:56 &&
4&前额叶在工作记忆中的作用&&&&&工作记忆又称短时记忆,它的作用是在短时间内保持信息表征。工作记忆包括三部分,中央执行系统、语音环和视觉空间储存。PF在工作记忆中起重要作用,它和特定感觉区相互作用以选择和保持信息,以利贮存。&&&&测定猴子及大鼠等动物的工作记忆常采用延迟反应和延缓不匹配任务等。在延迟时动物需要保持足够的信息,以便完成延迟之后的任务。研究表明,在延迟阶段枕颞区的活动减少,而PF的活动不变,提示两者的作用有所不同,视区、顶叶及下颞叶等脑区主要与任务的知觉信息加工有关,PF则更多地参与记忆过程。另外,PF的不同部位与不同的信息加工有关,与空间信息有关的加工过程更多地激活dPFC,而颜色及物体等信息的加工则与前额叶的腹外侧部有关[1]。&&&&脑功能成像研究进一步揭示了工作记忆的神经基础。研究表明,被试在完成短时记忆(STM)和长时记忆(LTM)任务时,都可以激活右侧额叶、双侧顶叶和左小脑,但和LTM相比,完成STM任务时LPF的激活程度较大[20]。D’Esposito等采用双任务法观察到,被试在同时完成语义判断任务和空间旋转任务时,dPFC的血流增加,其活动是中央执行系统的神经机制[21]。一项听觉工作记忆实验也表明,当要求被试立即判断两个音的音高是否相同时,可以激活右下及右上前额叶(47、11及6区)、扣带回,而在延迟后回答则会明显激活双侧dPFC[22]。同时,脑功能成像结果与动物实验一致,也表明与空间信息有关的加工过程与dPFC有关。当呈现20个点阵图,要求被试3s后再认,并以知觉任务作为控制,发现被试的46区激活明显,且右侧大于左侧。&&&&Petride等研究了与自我组织工作记忆相关的脑区。实验有两种条件,或要求被试按任一顺序说出从1至10,并且记住;或要求他们记住主试所说的数字,指出其中所缺的数字。这两种任务均激活了双侧dPFC中部(46区、9区),两者间没有明显差别。与之不同,条件性联想学习与PF后部有关,提示这一任务与长时记忆更为相关[23]。&&&&PF与运动技能学习之间的关系也很密切,当被试开始学习一项技能时,PF血流量增多,而当技能熟练后,PF的血流量明显减少,但运动区的血流增多。这与工作记忆也有关系,因为当被试学习而不是回忆已学会的动作时,工作记忆参与其中[1]。&&&&这些结果提示我们,PF尤其是dPFC在工作记忆中起重要作用,但其范围和侧性依任务的不同而不同,在记忆负荷增大、分散注意力及延迟时间长时dPFC活动尤为明显。另一方面,与工作记忆有关的脑区除了dPFC外,还有扣带回、顶叶、运动前区等,因此dPFC是与其它脑区一同完成选择和保持信息的加工过程,但其它脑区主要参与信息加工过程,而PF与暂时存储信息有关。由于PF参与工作记忆,这也许是在许多长时记忆提取任务中PF活动的原因之一。&&&&5&总结&&&&&以往研究前额叶功能时,通常采用损毁方法或神经心理学的方法,脑功能成像技术为我们更深入地认识前额叶在记忆中的作用提供了一种可靠的手段。如上所述,PF在语义记&忆、工作记忆、情节记忆等记忆系统中起着重要作用。PF参与记忆的编码和提取过程,左前额叶主要参与情节记忆的编码和语义记忆的无意识提取,右前额叶则与情节记忆的有意识提取有关。另外,PF还是工作记忆的神经基础,尤其是dPFC。在先前行为学实验基础上,脑功能成像研究进一步提供了PF在记忆编码和提取中的不同作用及与其它脑区之间相互关系的证据。&&&&另一方面,动物实验和脑损伤病人的研究证实了内侧颞叶D间脑系统(MTL)在学习记忆中的重要作用,而脑功能成像研究表明它们在学习记忆中的活动并不明显;相反,虽然PF受损的病人并没有遗忘症的表现,但脑功能成像的研究中PF的活动很活跃。因此现有研究对于MTL&和PF在记忆中的作用及其相互关系并没有很好的解释。不能观察到海马活动的原因是多方面的,许多学者从不同的侧面进行了分析。一般认为,海马在编码和贮存中的作用大于在提取中的作用,它主要与新异信息的编码、信息的早期贮存有关;而且由于MTL可能在所有实验条件下均有活动,而脑功能成像常采用比较任务与基线差异的方法揭示特定活动的脑机制,因而采用减法法则并不能很好地揭示出海马的作用[24];另外,MTL对视空信息较为敏感,对语词信息不敏感;对新异材料敏感,对熟悉材料不敏感,因此采用文字材料、熟悉材料时海马的激活程度较小。在今后的研究中,采用更恰当的实验设计,提高仪器的空间分辨率等可能会揭示MTL与PF在记忆中的相互关系。&&&&PF在结构和功能上有很大的异质性,根据脑血流变化和脑代谢活动分析,PF至少有17个功能不同的区域。而脑功能成像技术的时间和空间分辨率也有其局限性,因而对参与某些特定认知加工过程的脑区的确定并不非常准确。而且,在相似的研究中,由于研究者所采用的方法和材料不尽相同,因而结果也有一些差异。因此,将行为实验与脑功能成像的研究两者相互补充可能是今后研究的方向之一。在此基础上,同时将功能区的内部构造采用生理、生化手段进行结构和功能分析,会使我们对大脑的认识大大前进一步。
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10:25:35 &&
注重编码是一种高级的抽象思维,是从纷乱表象中抽取出本质特征予以编码的;注重情节的思维,是被事物表象所迷惑的表象思维,相较与注重抽取事物特征予以编码的抽象思维就是一种幼儿思维。
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10:34:29 &&
字母文字是一种编码语言,而象形文字是一种情节语言;注重编码是一种高级的抽象思维,是从纷乱表象中抽取出本质特征予以编码的;注重情节的思维,是被事物表象所迷惑的表象思维,相较与注重抽取事物特征予以编码的抽象思维就是一种幼儿思维。.
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10:37:34 &&
学习并且流利地掌握一门字母语言,对于人的抽象思维能力的提高,具有极大促进作用;英语、法语、德语、西班牙语??????等等字母文字,都是可以起到促进抽象思维能力提升的。
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10:49:07 &&
文字的幼儿情节思维化,导致民族思维特征的表象化,不注重事物本来的本质特征,只注重事物的表象表面;什么样的文字造成什么样的文化,什么样的文化就造就什么样的思维特征的民族素质。
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10:58:51 &&
未来要求每个人至少要掌握、熟悉一门字母语言,对于象形文字民族的抽象思维能力的提升,是有积极作用的;一旦象形文字文化习惯者又熟练掌握字母语言之后,所爆发出来的创新力,又会比单一文字掌握者要强,因为产生了杂合优势;这也是华人在所在的字母语言国家从事高智力的科研工作容易出小成绩的原因,出大成绩需要深厚的文化底蕴,这个又和文字习惯不是很相关了。
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11:14:26 &&
黑格尔眼中的中华文明&&&20:03:19|&&&&&&&&&&&&&为何两千年来中华文明似乎始终无法走出历史循环律?&&&&&&&&&&&&&为何在中国官僚阶层可以自始自终的蛮狠而凶残,而普通百姓永远的逆来顺受?&&&&&&&&&&&&中华文明与西方文明最本质的区别何在呢?&&&&&&&&&&&&黑格尔对中国的结论让人害怕又脸红!&&&&&作为一个严肃的学者,黑格尔仔细阅读了当时他所搜集到的全部有关中国的文字,得出了以下结论。&&&&&黑格尔认为,人类文化的发展是分阶段的。他认为,中亚文化代表了人类文化的少年时期,人类文明最早在那里发源。希腊文化则是青年,表现出生机勃勃的活力。罗马文化是壮年,而日耳曼文化是成熟理性的老年。&&&&&那么,中国文化是什么呢?黑格尔说,是幼年。中国人在官府面前的逆来顺受给了黑格尔极深的印象。黑格尔认为,造成中国的落后的原因是中国人内在精神的黑暗,中国是一片还没有被人类精神之光照亮的土地,在那里,理性与自由的太阳还没有升起,人还没有摆脱原始的、自然的愚昧状态。“凡是属于精神的东西……都离它很远”。&&&&&在《历史哲学》中黑格尔得出这样结论,这是一个彻底的、奇特的、最具东方性的东方国家。“中国纯粹建筑在这一种道德的结合上,国家的特性便是客观的&‘家庭孝敬’。中国人把自己看作是属于他们家庭的,而同时又是国家的儿女。在家庭之内,他们不是人格,因为他们在里面生活的那个团结的单位,乃是血统关系和天然义务。在国家之内,他们一样缺少独立人格;因为国家内大家长的关系最为显著,皇帝犹如严父,为go-vern-ment的基础,治理国家的一切部门。”因此,中国是一个只属于空间的帝国。&&&&&任何历史都是当代史,读这些的时候我不得不把“乾隆盛世”真实与当下联系起来,想必“乾隆盛世”在国人和乾隆看来也是“和谐社会”吧。&&&&&&参加过中国盛会的外国人是不是在表面赞扬中国的同时,暗地里发出和英国使团一样的感慨呢?&&&&&&上海大火和北京大火都在冥冥之中警告我们:脱离现实的过度奢靡和炫耀必将遭天谴和报应。乾隆、慈禧等无数的超级败家已经被钉在历史的耻辱柱上,现在,这个名单还在不断扩大。&&&&&&&重复看了无数上演的历史大戏后,我们不难得出以下的结论:&&&&&&&“中国的历史从本质上看是没有历史的,它只是君主覆灭的一再重复而已。任何进步都不可能从中产生。千百年来在广阔的土地上重复庄严的毁灭,而又在本质上毫无变化。”――黑格尔
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12:06:14 &&
自嚎的幼儿园小朋友,每天拿着棒棒糖对着大人们说------我有棒棒糖,你们没有!
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12:12:02 &&
自嚎的幼儿园小朋友,每天拿着棒棒糖对着大人们说,我吃过棒棒糖了,你们没有!―――你们谁知道黑格尔怎么说中国的???
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14:47:59 &&
始终停留在幼儿时期不愿意长大,也是每一个拥有美好童年的人的幻想;但是幻想终归会破灭,人始终是要长大要承担社会及家庭责任的。
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14:59:00 &&
<img src="http://imgcdn.kdnet.net/UploadSmall//.jpg" / onclick="javascript:if((!(this.width<600))||(!(this.width<100)&&!(this.height=600 || (this.width>=100 && this.height>=100)){this.style.cursor='pointer';}if(this.width>=600){this.height=parseInt(this.height*600/this.width);this.width=600;}">上无信仰牵引拉升(或是乱七八糟的乱牵引,搞得无所适从的信假神),下则不清楚(模糊不清)自身利益所在所立的野蛮人,一旦受到怂恿与驱使,是最凶残而且最愚昧的人群!!!
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15:18:16 &&
<img src="http://imgcdn.kdnet.net/UploadSmall//.jpg" / onclick="javascript:if((!(this.width<600))||(!(this.width<100)&&!(this.height=600 || (this.width>=100 && this.height>=100)){this.style.cursor='pointer';}if(this.width>=600){this.height=parseInt(this.height*600/this.width);this.width=600;}">即便是没有信仰却明白自己利益所在的“经济人”,至少懂得计算自身利益得失,也比野蛮人强;至少不会被人怂恿、驱使去做对自身利益不利的事情,就是说至少不会做“损人害己”的愚昧野蛮事情。&但是仅仅成为一个“经济人”也存在有大的局限,就是与 神 交往的途径断绝了,随着物质生命体的消失,就会彻底消失在黑暗中。
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15:34:52 编辑过
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好动和注意力不集中是多动症的典型症状,这些行为影响着孩子的学习和将来,多动症的病因主要有哪些呢?对于多动症的病因,下面就请专家为我们详细讲讲。 多动症是一种脑发育和脑神经系统的功能障碍。虽然很多多动症(ADHD)患者的智力正常或很高,但他们往往存...
  好动和注意力不集中是多动症的典型症状,这些行为影响着孩子的学习和将来,多动症的病因主要有哪些呢?对于多动症的病因,下面就请专家为我们详细讲讲。
  多动症是一种脑发育和脑神经系统的功能障碍。虽然很多多动症(ADHD)患者的智力正常或很高,但他们往往存在脑执行功能的缺陷,尤其是右脑前额叶皮层觉醒不足、扣带回功能缺陷以及小脑蚓部发育不良。人的行为需要在大脑最高级指挥部的统一协调下,各部位才能协调起来有效、高效地工作。如果前额叶觉醒不足,就不能充分发挥&组织调控&的作用。脑部容易处于无组织、无目的的混乱性兴奋状态,就好像班主任上课打瞌睡,学生就会失去控制一般。
  多动症的病因与神经递质异常有关:神经递质是脑神经系统中的生物化学物质,存在于神经细胞之间,可以使大脑完成各种功能。大量研究显示,ADHD患儿去甲肾上腺素、多巴胺、五羟色胺等神经递质的功能异常。因此若能采用药物针对性地改善这些神经递质,ADHD的症状可以相应地减少。
  遗传因素也是多动症的病因之一。遗传学研究发现,一些多动症(ADHD)儿童基因存在多基因的异常,如多巴胺转运基因异常等。一些可能影响儿童脑发育的因素都可能与注意力缺陷多动有关,如母亲怀孕期间饮酒或吸烟、孕期并发症,出生时早产或低出生体重,曾有严重脑损伤,比较严重的铅中毒、过量食用食物添加剂、长期的睡眠呼吸障碍等。
  以上就是&多动症的病因&的介绍,仅供参考。多动症的病因有很多,家长在日常生活中需要多关注孩子的异常行为,以免多动症给孩子带来危害。如果你还有其它问题,请咨询我们的在线专家进行了解。
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