Om Særegenheter Ved Hjernens Utvikling Fra Unnfangelse Til Ungdom

2024 Forfatter: Harry Day | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 15:51

Da mitt første barn ble født, som det passer seg for en nidkjær, men ung mor, samlet jeg en haug med bøker om omsorg for babyer og en rekke progressive oppdragelsesmetoder - for at barnet mitt skulle vokse opp som et geni, foruten glad, trengte jeg sterkt autoritativt råd. Dessverre ble det raskt klart at de fleste bøkene ikke var spesielt interessert i å forklare det biologiske grunnlaget for hjernens utvikling. La oss prøve å finne ut hva hjernevitenskapen vet i dag og hvordan moderne pedagogikk bruker denne kunnskapen.

Hjernen og dens utvikling

Det som er interessant i utviklingen av hjernen, og det vi faktisk vil observere på hvert av stadiene i en slik utvikling, er det storslagne samspillet mellom genetisk forhåndsbestemte faktorer og miljøfaktorer, som i tilfelle av menneskelig utvikling blir faktorer for det sosiale miljøet.

Embryonisk utvikling

I det menneskelige embryo begynner hjernen å danne seg fra ektodermets embryonale vev. Allerede på den 16. dagen for intrauterin utvikling kan den såkalte nevronplaten skilles ut, som i løpet av de neste dagene danner et spor, hvis øvre kanter vokser sammen og danner et rør. Denne prosessen er et resultat av et komplekst koordinert arbeid av en rekke gener og avhenger av tilstedeværelsen av visse signalstoffer, spesielt folsyre. Mangel på dette vitaminet under graviditet fører til ikke-lukking av nevralrøret, noe som fører til alvorlige abnormiteter i utviklingen av barnets hjerne.

Når nevralrøret er lukket, dannes tre hovedområder i hjernen i frontenden: fremre, midtre og bakre. I den syvende utviklingsuken deler disse regionene seg igjen, og denne prosessen kalles encefalisering. Denne prosessen er den formelle starten på utviklingen av selve hjernen. Veksthastigheten til fosterhjernen er fantastisk: 250 000 nye nevroner dannes hvert minutt! Millioner av forbindelser dannes mellom dem! Hver celle har sitt eget spesifikke sted, hver tilkobling er pent organisert. Det er ikke rom for vilkårlighet og tilfeldighet.

Fosteret utvikler forskjellige sanser. Peter Hepper skriver mye om dette i sin artikkel Unraveling our startings:

Den første reaksjonen ved berøring vises - taktil følsomhet. I den åttende uken reagerer fosteret på å berøre lepper og kinn. I uke 14 reagerer fosteret på å berøre andre deler av kroppen. Smaken utvikler seg neste - allerede etter 12 uker smaker fosteret fostervann og kan reagere på mors diett. Fosteret reagerer på lyd fra 22-24 uker av livet. Først fanger den lyder av et lavt område, men gradvis utvides rekkevidden, og allerede før fødselen gjenkjenner fosteret forskjellige stemmer og til og med skiller individuelle lyder. Livmormiljøet, der fosteret utvikler seg, er ganske bråkete: her slår hjertet, væskestrømmen og peristaltikken bråker, en rekke lyder kommer fra det ytre miljøet, om enn dempet av mors vev, men - interessant - rekkevidden av den menneskelige stemmen i 125-250 Hz er bare svakt dempet … Følgelig danner eksterne samtaler det meste av fostrets lydmiljø.

Reaksjonen på smerte tiltrekker seg spesiell oppmerksomhet fra forskere. Å avgjøre om et foster føler smerte er vanskelig - smerte er i stor grad et subjektivt fenomen. Imidlertid begynner den ubevisste responsen på smertefulle stimuli rundt 24-26 ukers utvikling, når den neuronale responsveien først dannes. Fra det øyeblikket de første sanseorganene utvikler seg, begynner informasjon å strømme fra dem til hjernen, som i seg selv fungerer som en faktor i utviklingen av den samme hjernen og fører til læring.

Spørsmålet oppstår, hvor viktig er informasjonen innhentet på denne måten, og kan vi på en bestemt måte påvirke fosteret, noe som får hjernen til å utvikle og fremme læring?

Frukten kan lære å kjenne igjen smak og lukt. For eksempel, hvis en mor bruker hvitløk under graviditeten, vil en nyfødt baby vise mindre aversjon mot lukten av hvitløk enn et spedbarn hvis mor ikke spiste hvitløk. Nyfødte babyer vil også prioritere musikk de hører i livmoren fremfor musikk de hører for første gang. Alt dette har allerede blitt fastslått av vitenskapen. Men det er fortsatt uklart om fenomenet prenatal læring har noen varig effekt. Det er kjent at "musikalsmaken" for et bestemt verk i fravær av forsterkning forsvinner allerede om tre uker. Fosterets evne til å "lære" får imidlertid noen til å tro at fosterets hjerneutvikling kan aktiveres av et prenatal stimuleringsprogram. Det er imidlertid ingen solid vitenskapelig forskning om dette.

Nyfødt hjerne

På fødselstidspunktet har babyens hjerne praktisk talt alle nødvendige nevroner. Men hjernen fortsetter å vokse aktivt og når de neste to årene 80% av størrelsen på en voksen hjerne. Hva skjer i løpet av disse to til tre årene?

Den største økningen i hjernens vekt skjer på grunn av glialceller, som er 50 ganger mer enn nevroner. Glialceller overfører ikke nerveimpulser, som nevroner gjør, de gir nevroners vitale aktivitet: noen av dem leverer næringsstoffer, andre fordøyer og ødelegger døde nevroner eller holder fysisk nevroner i en bestemt posisjon, danner myelinkappen.

Fra fødselen kommer en enorm mengde signaler fra alle sanser til babyens hjerne. Spedbarnets hjerne er mer åpen for den modellerende hånden for erfaring enn på noe annet tidspunkt i en persons liv. Som svar på miljøkravene, skulpturerer hjernen seg selv.

Visjon og hjernen

Å forstå særegenhetene ved dannelsen av den visuelle cortex begynte med de velkjente eksperimentene til David Hubel og Thorsten Wiesel på 60-tallet i forrige århundre. De demonstrerte at hvis kattunger midlertidig lukker det ene øyet i en bestemt kritisk periode for hjerneutvikling, dannes det ikke en viss forbindelse i hjernen. Selv når synet deretter blir gjenopprettet, vil det karakteristiske kikkertvisjonen fremdeles aldri bli dannet.

Denne oppdagelsen begynte en ny æra for å forstå rollen til kritiske utviklingsperioder og viktigheten av å ha den riktige stimulansen i dette øyeblikket. I 1981 mottok forskerne Nobelprisen for denne oppdagelsen, og nå kan vi leke med hjernen vår og visjonen på David Hubels side her.

Den som ble gjort med kattungene er åpenbart ikke human å reprodusere hos mennesker. Men disse eksperimentene gjør det mulig å ekstrapolere kunnskap til en viss grad og dermed forstå egenskapene til utviklingen av den menneskelige hjerne. Det er også eksempler på medfødt grå stær hos barn, noe som indikerer at mennesker også har kritiske perioder i hjernens utvikling som krever visse ytre visuelle stimuli for riktig hjerneutvikling. Hva er kjent om synet til en nyfødt? (ikke vær lat for å følge lenken og se verden gjennom øynene til en baby)

Et nyfødt barn ser 40 ganger mindre separat enn en voksen. Ved å observere og tenke på lærer barnets hjerne å analysere bildet, og på to måneder er det i stand til å skille mellom hovedfargene, og bildet blir tydeligere. På tre måneder skjer kvalitative endringer, den visuelle cortex dannes i hjernen, bildet blir nær hvordan en voksen vil se det senere. Etter seks måneder kan barnet allerede skille mellom individuelle detaljer og ser bare 9 ganger verre enn en voksen. Den visuelle cortex er fullt dannet av det fjerde leveåret.

De tre første årene

Det er ganske logisk å anta at en så kritisk periode ikke bare gjelder utviklingen av den visuelle cortex. Ingen benekter allerede det åpenbare faktum at i de tre første leveårene finner de viktigste stadiene i hjernedannelsen sted. Fenomenet hospitalisme, som Spitz beskrev i 1945, kan tjene som en seriøs bekreftelse. Vi snakker om symptomene som utvikler seg hos barn i det første leveåret, oppvokst på medisinske institusjoner, ideelt sett fra medisinsk og hygienisk omsorg, men i fravær av foreldre. Fra den tredje måneden av livet var det en forverring av deres fysiske og mentale tilstand. Barn led av depresjon, var passive, hemmet i bevegelser, med dårlige ansiktsuttrykk og dårlig visuell koordinering, selv generelt hadde ikke-dødelige sykdommer ofte fatale konsekvenser. Fra det andre leveåret dukket det opp tegn til fysisk og mental retardasjon: barn kunne ikke sitte, gå eller snakke. Konsekvensene av langvarig sykehusinnleggelse er langvarige og ofte irreversible. I dag beskriver de også fenomenet familiehospitalisme, som utvikler seg hos barn på bakgrunn av mors følelsesmessige kulde. Imidlertid er det ikke kjent nøyaktig hva som skjer i barnets hjerne på dette tidspunktet.

Det faktum at disse tre første leveårene er helt avgjørende for utviklingen av et barns hjerne, har ført til videre forskning, og lærere og beslutningstakere har kjempet kraftig for å støtte stimulering av barnets hjerne i løpet av de tre første leveårene. Det hele startet fra utsagnet om at hjernen åpenbart er dannet fra null til tre år, etter at det allerede er for sent å gjøre noe. I Amerika ble kampanjene I Am Your Child and Better Brains for Babies lansert med statlig finansiering. Resultatet er et fjell med bøker, læreplaner for foreldre og artikler. Hovedbudskapet i disse programmene kan formuleres som følger: siden vi allerede vet fra nevrofysiologers arbeider at nevronforbindelser dannes under påvirkning av eksterne stimuli og fullstendig i de tre første årene, må dette miljøet styrkes så aktivt som mulig, og følgelig må mental stimulering av den nyfødte hjernen aktiveres. Denne tilnærmingen kalles vitenskapsbaserte berikede miljøer. Foreldre skyndte seg å kjøpe babydisker med Mozart for babyer, flash -kort med lyse bilder og andre leker som burde utvikles. Men det viste seg at lærerne var noe foran forskerne. Midt i kampanjen ringte en journalist nevrofysiolog John Brewer, forfatter av Myten om de tre første årene: En ny forståelse av tidlig hjerneutvikling og livslang læring, og spurte: “Basert på nevrofysiologi, hvilke råd vil du gi foreldre? om å velge barnehage til barna sine? " Brewer svarte: "Basert på nevrofysiologi, ingenting."

Sannheten er at vitenskapen ikke vet hvordan energiske miljøer faktisk skal se ut for optimal hjerneutvikling i løpet av de tre første årene. John Brewer er ikke lei av å gjenta: det er fremdeles ingen pålitelige studier som klart vil indikere hvilken styrke, intensitet og kvalitetsstimulering som bør være, og det er ingen relevante studier som kan bekrefte den langsiktige effekten av slike stimuli over tid.

Fenomenet beriket miljø ble undersøkt hos rotter. Rottene ble delt inn i to grupper, den ene ble ganske enkelt plassert i et bur, og i den andre ble slektninger og leker plassert med rotter. I et beriket miljø dannet rotter faktisk mange flere synapser i hjernen. Men som forskeren Dr. William Greenough, det som er et beriket miljø for rotter i laboratoriet, kan bare være normalt for et barn. Babyer er ikke alene, de har muligheten til å utforske mye hjemme - bare kryper rundt i leiligheten, undersøker bøker trukket fra en bokhylle eller omvendte kurver med klær. Eksperimentet med rotter har imidlertid allerede funnet sin spesielle vei i pressen og har alvorlig bekymret foreldre som er gjennomsyret av utviklingen av babyene sine.

For foreldre som er bekymret for at de ikke hadde tid til å utvikle barnet sitt de første tre årene, har forskere et trøstende argument: hjernens utvikling fortsetter etter tre år. Nevrale forbindelser dannes i hjernen gjennom livet. Selv om denne prosessen ikke er helt lineær, er den også genetisk programmert, og avhenger også av den ervervede erfaringen og miljøet. I noen perioder av livet er det mer intenst enn i andre, og neste periode med større ombygging av hjernen er ungdomstiden.

En tenårings hjerne er en byggeplass

Forskere har studert den menneskelige hjernen i lang tid, hovedsakelig observert forskjellige utviklingsforstyrrelser eller hjerneskader, som fører til endringer i funksjon, som manifesteres i karakteristiske kliniske bilder. Men den virkelige fremgangen begynte med bruk av magnetisk resonansavbildningsteknologi. Denne teknologien lar deg visualisere de aktive delene av hjernen, som kalles funksjonelle. Det handler ikke bare om å bestemme stedet, men om å bestemme nøyaktig de nettstedene som aktiveres som respons på en stimulans. Ved American National Institute of Mental Health under ledelse av Dr. Jay Giedd har startet et stort prosjekt for å studere hjernen til ungdom. Hjernen til 145 normale barn ble skannet med to års mellomrom og undersøkte hvilke deler av hjernen som behandler informasjon og om topografien til funksjonelle områder endres i forhold til hos voksne og i oppvekstprosessen. Hva har forskerne oppdaget?

Prefrontal cortex

Den første oppdagelsen gjaldt en større ombygging av prefrontal cortex. Giedd og hans kolleger fant ut at i et område som kalles frontal cortex (prefrontal cortex), ser det ut til at hjernen vokser igjen like før puberteten. Den prefrontale cortex er området like bak de fremre beinene i skallen. Omstruktureringen av dette området er av spesiell interesse, siden det er hun som fungerer som administrerende direktør i hjernen, ansvarlig for planlegging, arbeidsminne, organisering og stemning for en person. Når prefrontal cortex "modnes", begynner ungdom å tenke bedre og utvikle mer kontroll over impulser. Den prefrontale cortex er en region med edru dømmekraft.

Inntil prefrontal cortex har modnet, forblir behandlingen av emosjonell informasjon umoden og utføres av andre deler av hjernen, mindre skjerpet for slikt arbeid. Det er derfor ungdom er utsatt for uberettigede risikoer, generelt skiller de dårlig mellom forskjellige følelsesmessige tilstander for andre mennesker. Jeg vet ikke om deg, men for meg, som mor til en tenåring, forklarer denne oppdagelsen mye.

Bruk det eller mist det

Hvis utviklingen av nevronveier i en alder av tre år kan sammenlignes med veksten av tregrener, så oppstår to motsatte prosesser i ungdomsårene - ekstra vekst av nye stier og samtidig beskjæring av gamle. Selv om det kan virke som om tilstedeværelsen av mange synapser er en nyttig ting, tror hjernen noe annet, og i løpet av læringsprosessen trekker den seg sammen fjerne synapser, mens den hvite substansen (myelin) går for å stabilisere og styrke de forbindelsene som brukes aktivt. Valget vil være basert på prinsippet bruke det eller miste det: “We use it? Vi går! Ikke bruk? La oss kvitte oss! . Følgelig kan musikk, sport og generelt studien oppmuntre til dannelse og bevaring av noen forbindelser, og å ligge på sofaen, tenke på MTV og spille dataspill - andre.

Det samme gjelder studiet av fremmedspråk. Hvis et barn lærer et andrespråk før puberteten, men ikke bruker det under en stor "tenåring" -strukturering, blir de nevrale forbindelsene som tjener ham ødelagt. Følgelig vil språket som ble studert etter omstruktureringen av hjernen ta en spesiell plass i språksenteret og bruke helt andre forbindelser enn morsmålet.

Corpus callosum og lillehjernen

En annen oppdagelse kaster lys over andre ungdomsegenskaper. Vi snakker om aktiv restrukturering i corpus callosum, som er ansvarlig for kommunikasjon mellom hjernehalvdelene og som et resultat er assosiert med språkstudier og assosiativ tenkning. Sammenligning av utviklingen av dette området hos tvillinger har vist at det er genetisk bestemt bare i liten grad og hovedsakelig dannes under påvirkning av det ytre miljøet.

I tillegg til corpus callosum, gjennomgår lillehjernen også en alvorlig omstrukturering, og denne omstruktureringen varer til voksen alder. Frem til nå ble det antatt at lillehjernens funksjon er begrenset til koordinering av bevegelser, men resultatene av magnetisk resonansavbildning har vist at den også er involvert i behandlingen av mentale oppgaver. Lillehjernen spiller ikke en kritisk rolle i gjennomføringen av disse oppgavene; den utfører snarere funksjonen til en coprocessor. Alt vi kaller høy tenkning - matematikk, musikk, filosofi, beslutningstaking, sosiale ferdigheter - reiser gjennom lillehjernen.

Konklusjoner:

Til tross for alvoret og mengden forskning som utføres, fortsetter forskere å hevde at de fremdeles vet lite om forholdet mellom hjernens struktur og funksjon, samt om utviklingen av atferd. Det er også lite kjent hvilke faktorer som er mest betydningsfulle for optimal utvikling og hvilke reserver for utvikling vi potensielt har. Imidlertid er det trygt å si at en normal person, fra fødselen til døden, trenger oppmerksomhet, kommunikasjon, et normalt livsmiljø og en oppriktig interesse for seg selv.