的腦波電位變化，並藉由測量某波段的尖峰振幅 (amplitude) 或潛伏時間 (latency)，以 推測大腦訊息處理之過程 (Taylor & Baldeweg, 2002)。本研究所探討的事件關聯電位成 份主要以 N100 與 P300 之振幅與潛伏時間為主要檢測指標。
第貳章 文獻探討
本章文獻探討內容包括：第一節：學前兒童認知發展；第二節：學前兒童身體動作 發展與認知發展之關係；第三節：身體活動促進大腦神經認知功能之生、心理機轉；第 四節：急性身體活動影響認知功能之探討與相關研究；第五節：大腦認知功能與事件關 聯電位之關係；第六節：本章總結。
第一節 學前兒童認知與大腦神經發展之關係
認知發展為幼兒如何從簡單的思想活動逐漸複雜化，經過分化的過程，對內在和外 在事物做更深入的領悟，而有更客觀、系統化的認知之歷程。在認知發展的歷程，心理 精神結構是必備的要件，這些心理精神結構包含我們的神經系統以及感官組織(張子芳 譯，1983)。幼兒的這些心理精神結構隨著身體各組織的發育成熟，便可逐漸的對環境 中的訊息互動進而形成基本的認知學習。而在此過程當中，孩童必須充分利用周遭環境、
學習事物，且不斷的調整自己，以適應周遭環境的變化，達到皮亞傑所謂的均衡化 (equilibration)適應狀態(黃慧真譯，1994)。因此不斷的同化(assimilation)和順化 (accommodation)，以建立個體經驗基模(schema)，由基本感知覺到高層次認知活動逐 層、遞層累積，是兒童心智發展的主要特徵(李丹，1989)。
根據皮亞傑(Piaget)的認知發展論，學前兒童的認知發展主要分為兩個階段，分別 是(1)從出生至 2 歲的感覺動作期以及(2)2 歲至 6、7 歲的前運思期。在感覺動作期時，
兒童會在這段期間建立往後知覺與智力發展之基礎，而這些基礎是藉由對世界的感覺經
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驗與動作交互作用後，形成的感覺動作發展與認知次級結構所組成，由此可知，早期的 感覺動作經驗是兒童的認知發展的開端與基礎。而前運思期所出現的語言功能、直覺思 維和表象思維，這些影響日後認知學習的相關條件，也都和感覺動作的發展有關。
Ayres(1972)更進一步將感覺經驗和動作反應間之關係發展成為技能學習的基礎，腦幹神 經藉由對觸覺、大腦前庭、聽覺、本體感覺、味覺和嗅覺等感覺輸入的整合，並經由大 腦皮質的支援和處理後，個體將這些分工精細的大腦功能與學習結合，以達到閱讀、說 話、寫字的目的。因此，兒童的認知發展，感覺統合經驗是其認知學習的根基(高麗芷，
1994)，而感覺統合經驗在兒童發展過程中最主要是藉由身體活動而獲得，因此兒童的 認知發展與身體活動、動作經驗之間的密切關係，可說是認知學習過程中的一個重要特 徵。
除了認知發展的特徵之外，要真正了解如何幫助學前兒童建立穩固的認知學習基礎，
還必須對孩童整體認知學習發展過程有所認識。根據高麗芷(1994)之主張，兒童的認知 學習發展共可分為五階段：
第一階段：感覺通路的建立
「具備接受外界刺激的能力」是孩子學習的大前提，這種能力有賴視覺、聽覺、觸 覺、前庭平衡覺、運動絕、嗅覺及味覺等感覺接收器的正常運作，此外，連繫這些感覺 之神經通路的建立，才能促使兒童賦以感覺經驗以自身的意義。
第二階段：感覺動作的發展
嬰兒剛出生時，手腳無法隨意控制，三、四個月後，神經反射動作出現，肌肉張力 逐漸形成，幼兒才慢慢具有自主活動的能力。而後，等感覺動作發展成熟後，孩子才能 對外界的刺激做有意義、正確的反應，所以感覺動作是兒童認知學習不可或缺的要件。
第三階段：身體形象的認識
孩子透過感覺動作發展，雖可對外界的刺激作有意識的反應，但動作要更加靈活成 熟，仍有賴孩子對自己身體形象的認識程度。對自己身體形象、手腳位置的認識，可幫 助孩子做出協調的動作，此過程對其發展學習新的動作技能之能力有很大的影響，若發 展不好，兒童可能行動笨拙、反應遲鈍，學不會許多動作。
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第四階段：運動知覺的形成
孩子經過前三階段之發展，獲得相當多的感覺動作經驗，累積儲存在腦部而形成運 動知覺，透過此能力，孩子對週遭的事物，可以辨認、了解，也可以順利的與之互動，
積極探險週遭的世界。
第五階段：認知學習的產生
隨著前面階段的順利完成，孩子約在四、五歲時，左右兩個大腦半球間的訊息交流 頻繁，開始分劃各司其職。此階段之兒童，語言表達、判斷推理能力開始增強，也會運 用思考。此外，由於動作發展較為成熟，自我控制能力增強，已經具備了接受更進一步 認知學習及適應團體生活的能力。
由以上的探討可知，學前兒童的認知是由身體動作活動所獲得的基本感知覺進而發 展到高層次的認知處理，也就是說兒童利用身體動作對環境中的訊息或刺激加以接觸與 統合後，對這些訊息產生意義，形成了學習的雛形。
在影響兒童認知發展的眾多因素當中，大腦神經的發展與功能近年來被投注相當大 的關注，由於大腦不只是引起各種動作行為的源頭，要有完善與健全的認知發展，大腦 神經所扮演的功能更是不可忽視，由神經細胞構築成的大腦，經由腦產生思維，已成當 今生物醫學的共識(韓濟生，1996)。
大腦是體內最複雜的器官，也是最先開始發展的器官，大腦和神經系統更是引發所 有思想、情感和行為的組織結構。在了解人的行為時，分別是利用心理、生理和社會三 個主要因素來探討。發育中的兒童，由於年齡尚小，出現發展差異時，肇因於生理因素 的成分會大於心理或社會因素的成分。而和認知發展最密切的生理因素便是大腦。因此 幼兒良好的認知發展，關鍵在於健全的大腦神經發育，因為大腦神經除了是各種動作行 為的指揮官以外，更是所有認知心理訊息的來源。
人類的大腦結構如圖 2-1 所示，腦神經基本可分為大腦、間腦、腦幹與小腦。脊髓 位於腦幹下方，脊瓍的主要功能是讓大量資訊在身體與大腦間進行轉換。在脊髓頂端是 腦幹，為控制非自主功能，如呼吸與心律的所在。小腦位於大腦後方，可控制姿勢、身 體方向和複雜的肌肉運動。大腦主要分成四個主葉，分別是額葉、顳葉、頂葉和枕葉，
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各區域的結構和功能的關係大致如下：(沈淵瑤，2002) 一、額葉
1. 動作區與動作前區：
(1)主司發動與調整動作。
(2)語言結構與通暢。
2. 前額區：
(1)動作反應與行為結構。
(2)語言調整。
(3)問題解決、判斷。
(4)近期記憶。
(5)眼球自主性轉動。
3. 語言區：表達語言。
4. 近眼區：主司社會行為與人格特質。
二、頂葉
1. 前葉部分：主司視覺認知及體位感覺。
2. 後葉部分：
(1)主司閱讀及聽覺語言。
(2)空間判斷。
(3)計算性功能。
(4)主動性動作的發動。
(5)繪畫。
(6)短期聽覺記憶。
三、枕葉
1. 主司視覺訊息的接收。
2. 對事物大小、形狀、深淺、明暗、顏色及動態等分析。
3. 閱讀能力。
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四、顳葉
1. 聽覺區：主司聽覺訊息的接收與分析。
2. 視覺參觀區：對圖形及臉譜的認知。
3. 對聽覺語言及文字的認知。
4. 注意力的集中。
5. 對語言、空間事物的長期記憶。
圖 2-1 大腦結構圖
大腦整個神經系統的聯繫是由神經元(neurons)所控制，神經元主要有三部份，如圖 2-2 所示，樹突(dentrites)是樹狀的結構，接收從其他神經元所傳來的訊息。細胞體(cell body)包括細胞核，控制神經元的功能。軸突(axon)是一條相當長的纖維，傳送電子脈 衝，發送資訊到其他細胞。突觸(synapses)是一個神經元的終端鈕和下一個神經元的樹 突之間的開放空間，當電子脈衝到達軸突末端時，化學神經傳導物質就從終端鈕釋放出 來。神經傳導物質流過突觸到達樹突，此時他們會抑制或刺激鄰近的細胞反應。此過程 即為整個神經系統中神經元傳遞訊息的方式。
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圖 2-2 神經元結構圖
兒童期最重要的生理發展為中樞神經系統的成熟，而大腦神經的成熟主要有兩種方 式：突觸形成及髓鞘化。在突觸生成的過程中，樹突和軸突長的更快，發出更多分枝，
形成大量與鄰近神經元間的突觸。髓鞘化是髓鞘在神經元周圍形成。髓鞘令軸突與外界 絕緣，並因此使軸突的神經傳送速度比神經電子脈衝及神經傳導物質的傳送速度快 3 倍 以上(Bornstein & Arterberry,1999)。髓鞘化大多完成於前兒童期，使整個神經系統的刺 激傳遞更有效率。隨著大腦各區域髓鞘化，兒童才慢慢的具備各種行為及認知能力，如 當兒童髓鞘化完成及認知發展增加時，手和手指可以隨意的移動來畫畫和繪出簡單的圖 形。而主司概念式思考、記憶及語言的大腦皮質也越趨精細，左大腦半球負責語言、說 話及閱讀能力，右半腦則負責空間能力與視覺想像的技巧(郭靜晃、陳正乾譯，1998)。
影響大腦成長的因素，腦部活動的多寡是除了遺傳因子之外的一個重要關鍵，學者 認為，腦部刺激活動越多、練習次數越頻繁，將促使腦細胞越健康，神經元與神經元之 間的連結更準確、更牢固，因而增加細胞之訊息傳遞效率(Cummins, Livesey, ＆ Evans, 1977; Hatfield, ＆ Hillman, 2001)。所以，幼兒大腦發展的階段，如果生長環境刺激貧 乏，腦部感覺的營養被剝奪時，通常會引起各類腦功能失調，影響正確神經網路之建構 發展，進而影響腦神經訊息傳遞效率與後續之認知發展(廖文武譯，1999)。
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實證研究顯示，生長在環境刺激、活動豐富中的小孩，大腦發育狀況，以及各種認 知功能測驗表現，都明顯優於環境刺激較少之小孩(Raine, Venables, Dalais, Mellingen, Reynolds, & Mednick, 2001)。這些探討說明，腦神經發展是先天與後天的結合，發展最
實證研究顯示，生長在環境刺激、活動豐富中的小孩，大腦發育狀況，以及各種認 知功能測驗表現，都明顯優於環境刺激較少之小孩(Raine, Venables, Dalais, Mellingen, Reynolds, & Mednick, 2001)。這些探討說明，腦神經發展是先天與後天的結合，發展最