Despre Particularitățile Dezvoltării Creierului De La Concepție Până La Adolescență

2024 Autor: Harry Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 15:52

Când s-a născut primul meu copil, așa cum se potrivește unei mame zeloase, dar tânără, am adunat o grămadă de cărți despre îngrijirea copiilor și o varietate de metode progresive de creștere - pentru ca copilul meu să crească un geniu, în afară de fericit, aveam mare nevoie de autoritate sfat. Din păcate, a devenit rapid clar că majoritatea cărților nu erau interesate în mod special de a explica baza biologică a dezvoltării creierului. Să încercăm să ne dăm seama ce știe știința creierului astăzi și modul în care pedagogia modernă folosește aceste cunoștințe.

Creierul și dezvoltarea acestuia

Ceea ce este interesant în dezvoltarea creierului și ceea ce noi, de fapt, vom observa în fiecare dintre etapele unei astfel de dezvoltări este interacțiunea grandioasă a factorilor predeterminați genetic și a factorilor de mediu, care, în cazul dezvoltării umane, devin factori de mediul social.

Dezvoltare embrionară

La embrionul uman, creierul începe să se formeze din țesutul embrionar al ectodermului. Deja în a 16-a zi de dezvoltare intrauterină, se poate distinge așa-numita placă neuronală, care în următoarele câteva zile formează o canelură, ale cărei margini superioare cresc împreună și formează un tub. Acest proces este rezultatul unei lucrări complexe coordonate a mai multor gene și depinde de prezența anumitor substanțe de semnalizare, în special a acidului folic. Lipsa acestei vitamine în timpul sarcinii duce la neînchiderea tubului neural, ceea ce duce la anomalii severe în dezvoltarea creierului copilului.

Când tubul neural este închis, se formează trei regiuni principale ale creierului la capătul său frontal: anterior, mediu și posterior. În a șaptea săptămână de dezvoltare, aceste regiuni se împart din nou, iar acest proces se numește encefalizare. Acest proces este începutul formal al dezvoltării creierului în sine. Rata de creștere a creierului fetal este uimitoare: în fiecare minut se formează 250.000 de neuroni noi! Milioane de conexiuni se formează între ele! Fiecare celulă are locul său specific, fiecare conexiune este bine organizată. Nu există loc pentru arbitrar și aleatoriu.

Fătul dezvoltă simțuri diferite. Peter Hepper scrie pe larg despre acest lucru în articolul său Deslușind începuturile noastre:

Apare prima reacție la atingere - sensibilitate tactilă. În a opta săptămână, fătul reacționează la atingerea buzelor și obrajilor. În săptămâna 14, fătul reacționează la atingerea altor părți ale corpului. Gustul se dezvoltă în continuare - deja la 12 săptămâni, fătul are gust de lichid amniotic și poate reacționa la dieta mamei. Fătul reacționează la sunet din 22-24 săptămâni de viață. La început, surprinde sunete cu un interval scăzut, dar treptat gama se extinde și deja înainte de naștere, fătul recunoaște voci diferite și chiar distinge sunete individuale. Mediul uterin, în care se dezvoltă fătul, este destul de zgomotos: aici inima bate, fluxul de fluide și peristaltism produce zgomot, o varietate de sunete provin din mediul extern, deși înăbușite de țesuturile mamei, totuși - interesant - gama a vocii umane în 125-250 Hz este doar slab înăbușită … În consecință, conversațiile externe formează cea mai mare parte a mediului sonor fetal.

Reacția la durere atrage atenția specială a cercetătorilor. Este dificil să se stabilească dacă un făt simte durere - durerea este în mare parte un fenomen subiectiv. Cu toate acestea, răspunsul inconștient la stimulii dureroși începe în jurul a 24-26 săptămâni de dezvoltare, când se formează pentru prima dată calea răspunsului neuronal. Din momentul în care se dezvoltă primele organe de simț, informațiile încep să curgă de la ele la creier, care acționează în sine ca un factor în dezvoltarea aceluiași creier și duce la învățare.

Se pune întrebarea, cât de importante sunt informațiile obținute în acest mod și putem influența într-un anumit fel fătul, determinând creierul să dezvolte și să promoveze învățarea?

Fructul poate învăța să recunoască gustul și mirosul. De exemplu, dacă o mamă consumă usturoi în timpul sarcinii, un nou-născut va prezenta mai puțină aversiune față de mirosul de usturoi decât un sugar a cărui mamă nu a mâncat usturoi. Copiii nou-născuți vor acorda, de asemenea, prioritate muzicii pe care o aud în pântece în locul muzicii pe care o aud pentru prima dată. Toate acestea au fost deja stabilite de știință. Dar nu este încă clar dacă fenomenul învățării prenatale are vreun efect de durată. Se știe că „gustul muzical” pentru o anumită lucrare în absența întăririi dispare deja în trei săptămâni. Cu toate acestea, capacitatea fătului de a „învăța” îi face pe unii oameni să creadă că dezvoltarea creierului fetal poate fi activată printr-un program de stimulare prenatală. Cu toate acestea, nu există cercetări științifice solide în acest sens.

Creierul nou-născut

În momentul nașterii, creierul bebelușului are practic toți neuronii necesari. Dar creierul continuă să crească activ și în următorii doi ani ajunge la 80% din dimensiunea creierului unui adult. Ce se întâmplă în acești doi-trei ani?

Principala creștere a greutății creierului are loc datorită celulelor gliale, care sunt de 50 de ori mai mari decât neuronii. Celulele gliale nu transmit impulsuri nervoase, așa cum fac neuronii, asigură activitatea vitală a neuronilor: unii dintre ei furnizează substanțe nutritive, alții digeră și distrug neuronii morți sau țin fizic neuronii într-o anumită poziție, formând teaca de mielină.

Din momentul nașterii, o mulțime de semnale din toate simțurile vin în creierul bebelușului. Creierul sugarului este mai deschis la mâna modelatoare a experienței decât în orice alt moment din viața unei persoane. Ca răspuns la cerințele mediului, creierul se sculptează singur.

Viziunea și creierul

Înțelegerea particularităților formării cortexului vizual a început cu experimentele binecunoscute ale lui David Hubel și Thorsten Wiesel din anii 60 ai secolului trecut. Ei au demonstrat că dacă pisoii închid temporar un ochi în timpul unei anumite perioade critice pentru dezvoltarea creierului, atunci o anumită conexiune nu se formează în creier. Chiar și atunci când viziunea este apoi restabilită, viziunea binoculară caracteristică nu se va forma niciodată.

Această descoperire a început o nouă eră în înțelegerea rolului perioadelor critice de dezvoltare și a importanței de a avea stimulul adecvat în acest moment. În 1981, cercetătorii au primit Premiul Nobel pentru această descoperire, iar acum ne putem juca cu creierul și viziunea noastră pe pagina lui David Hubel aici.

Cea care a fost făcută cu pisoii nu este în mod evident umană pentru a se reproduce la oameni. Dar aceste experimente fac posibilă extrapolarea cunoștințelor într-o anumită măsură și astfel înțelegerea trăsăturilor dezvoltării creierului uman. Există, de asemenea, exemple de cataractă congenitală la copii, ceea ce indică faptul că oamenii au și perioade critice în dezvoltarea creierului care necesită anumiți stimuli vizuali externi pentru o dezvoltare corectă a creierului. Ce se știe despre viziunea unui nou-născut? (nu fi leneș să urmezi legătura și să vezi lumea prin ochii unui bebeluș)

Un nou-născut vede de 40 de ori mai puțin separat decât un adult. Observând și contemplând, creierul copilului învață să analizeze imaginea și în două luni este capabil să distingă între culorile primare, iar imaginea devine mai clară. La trei luni, apar schimbări calitative, cortexul vizual se formează în creier, imaginea devine apropiată de modul în care un adult o va vedea mai târziu. După șase luni, copilul este deja capabil să facă distincția între detaliile individuale și vede doar de 9 ori mai rău decât un adult. Cortexul vizual este complet format din al patrulea an de viață.

Primii trei ani

Este destul de logic să presupunem că o astfel de perioadă critică se referă nu numai la dezvoltarea cortexului vizual. Deja nimeni nu neagă faptul evident că în primii trei ani de viață au loc cele mai importante etape în formarea creierului. Fenomenul spitalismului, pe care Spitz l-a descris în 1945, poate servi drept o confirmare serioasă. Vorbim despre simptomele care se dezvoltă la copii în primul an de viață, crescute în instituțiile medicale, ideale din punct de vedere al îngrijirii medicale și igienice, dar în absența părinților. Începând cu a treia lună de viață, a existat o deteriorare a stării lor fizice și mentale. Copiii sufereau de depresie, erau pasivi, inhibați în mișcări, cu expresii faciale slabe și o coordonare vizuală slabă, chiar și în general bolile non-fatale aveau adesea consecințe fatale. Începând cu al doilea an de viață, au apărut semne de întârziere fizică și mentală: copiii nu puteau sta, merge sau vorbi. Consecințele spitalizării prelungite sunt de lungă durată și deseori ireversibile. Astăzi, ei descriu și fenomenul spitalismului familial, care se dezvoltă la copii pe fondul răcirii emoționale a mamei. Cu toate acestea, nu se știe exact ce se întâmplă exact în creierul copilului în acest moment.

Faptul că acești primi trei ani de viață sunt în mod clar critici pentru dezvoltarea creierului unui copil a determinat cercetări suplimentare, iar educatorii și factorii de decizie politică trebuie să facă campanie energică pentru a sprijini stimularea creierului copilului în primii trei ani de viață. Totul a început de la afirmația că, evident, creierul se formează de la zero la trei ani, după care este deja prea târziu pentru a face ceva. În America, campaniile I Am Your Child and Better Brains for Babies au fost lansate cu finanțare guvernamentală. Rezultatul este un munte de cărți, programe parentale și articole de presă. Mesajul principal al acestor programe poate fi formulat după cum urmează: deoarece știm deja din lucrările neurofiziologilor că conexiunile neuronale se formează sub influența stimulilor externi și complet în primii trei ani, atunci acest mediu trebuie întărit cât mai activ posibil și, în consecință, trebuie activată stimularea mentală a creierului nou-născutului. Această abordare se numește medii îmbogățite bazate pe știință. Părinții s-au grăbit să cumpere discuri pentru copii cu Mozart pentru copii, carduri flash cu imagini luminoase și alte jucării care ar trebui dezvoltate. Dar s-a dovedit că profesorii erau oarecum înaintea oamenilor de știință. În mijlocul campaniei, un jurnalist a sunat la neurofiziologul John Brewer, autor al cărții Mitul primilor trei ani: o nouă înțelegere a dezvoltării timpurii a creierului și a învățării pe tot parcursul vieții și a întrebat: „Pe baza neurofiziologiei, ce sfaturi le-ați da părinților despre alegerea unei grădinițe pentru copiii lor? Brewer a răspuns: „Pe baza neurofiziologiei, nimic”.

Adevărul este că știința nu știe cum ar trebui să arate mediile energizate pentru o dezvoltare optimă a creierului în primii trei ani. John Brewer nu obosește să repete: încă nu există studii fiabile care să indice clar ce puteri, intensitate și stimuli de calitate ar trebui să fie și nu există studii relevante care să confirme efectul pe termen lung al acestor stimuli în timp.

Fenomenul mediului îmbogățit a fost investigat la șobolani. Șobolanii au fost împărțiți în două grupuri, unul pur și simplu a fost plasat într-o cușcă, iar în celălalt, rudele și jucăriile au fost așezate împreună cu șobolanii. Într-un mediu îmbogățit, șobolanii și-au format într-adevăr mai multe sinapse în creier. Dar, după cum cercetătorul Dr. William Greenough, ceea ce este un mediu îmbogățit pentru șobolani în laborator poate fi normal pentru un copil. Bebelușii nu sunt lăsați singuri, au ocazia să exploreze multe acasă - doar târându-se prin apartament, examinând cărți scoase de pe un raft sau coșuri de haine inversate. Cu toate acestea, experimentul cu șobolani și-a găsit deja calea specială în presă și i-a îngrijorat serios pe părinții care sunt impregnați de dezvoltarea copiilor lor.

Pentru părinții care sunt îngrijorați că nu au avut timp să-și dezvolte copilul în primii trei ani, oamenii de știință au un argument reconfortant: dezvoltarea creierului continuă după trei ani. Conexiunile neuronale se formează în creier pe tot parcursul vieții. Deși acest proces nu este în întregime liniar, este, de asemenea, programat genetic și depinde, de asemenea, de experiența dobândită și de mediu. În unele perioade ale vieții, este mai intensă decât în altele, iar următoarea perioadă de remodelare majoră a creierului este adolescența.

Creierul unui adolescent este un șantier

Oamenii de știință au studiat creierul uman de mult timp, observând în principal diferite anomalii ale dezvoltării sau leziuni ale creierului, care duc la modificări ale funcției, care se manifestă în imagini clinice caracteristice. Dar progresul real a început cu utilizarea tehnologiei de imagistică prin rezonanță magnetică. Această tehnologie vă permite să vizualizați părțile active ale creierului, care sunt numite funcționale. Nu este vorba doar de determinarea site-ului, ci de determinarea exactă a acelor site-uri care sunt activate ca răspuns la un stimul. La Institutul Național American de Sănătate Mentală sub îndrumarea Dr. Jay Giedd a început un proiect la scară largă pentru a studia creierul adolescenților. Creierul a 145 de copii normali a fost scanat la intervale de doi ani și a investigat ce părți ale creierului procesează informații și dacă topografia zonelor funcționale se schimbă în comparație cu cele la adulți și în procesul de creștere. Ce au descoperit oamenii de știință?

Cortexul frontal

Prima descoperire a vizat o remodelare majoră a cortexului prefrontal. Giedd și colegii săi au descoperit că într-o zonă numită cortexul frontal (cortexul prefrontal), creierul pare să crească din nou chiar înainte de pubertate. Cortexul prefrontal este zona chiar în spatele oaselor frontale ale craniului. Restructurarea acestei zone prezintă un interes deosebit, deoarece ea este cea care acționează ca CEO al creierului, responsabil cu planificarea, memoria de lucru, organizarea și starea de spirit a unei persoane. Odată ce cortexul prefrontal „se maturizează”, adolescenții încep să gândească mai bine și să dezvolte mai mult control asupra impulsurilor. Cortexul prefrontal este o regiune de judecată sobră.

Până la maturizarea cortexului prefrontal, prelucrarea informațiilor emoționale rămâne imatură și este efectuată de alte părți ale creierului, mai puțin ascuțite pentru o astfel de muncă. De aceea, adolescenții sunt predispuși la riscuri nejustificate, în general, diferențiază slab între diferite stări emoționale ale altor persoane. Nu știu despre tine, dar mie, ca mamă a unui adolescent, această descoperire explică multe.

Foloseste-o sau pierde-o

Dacă la vârsta de trei ani, dezvoltarea căilor neuronale poate fi comparată cu creșterea ramurilor de copaci, atunci în adolescență apar două procese opuse - creșterea suplimentară a căilor noi și tăierea simultană a celor vechi. Deși poate părea că prezența multor sinapse este un lucru util, creierul gândește altfel și, în procesul de învățare, contractează sinapse îndepărtate, în timp ce substanța albă (mielina) merge să stabilizeze și să întărească acele conexiuni care sunt utilizate în mod activ. Selecția se va baza pe principiul utilizării sau pierderii: „O folosim? Plecăm! Nu folosiți? Să scăpăm de! . În consecință, jocul de muzică, sportul și, în general, orice studiu încurajează formarea și păstrarea unor conexiuni și întinderea pe canapea, contemplarea MTV și jocul pe computer - altele.

Același lucru este valabil și pentru studiul limbilor străine. Dacă un copil învață o a doua limbă înainte de pubertate, dar nu o folosește în timpul unei mari restructurări „adolescente”, atunci conexiunile neuronale care îl servesc sunt distruse. În consecință, limba care a fost studiată după restructurarea creierului va ocupa un loc special în centrul lingvistic și va utiliza conexiuni complet diferite de limba maternă.

Corpul calos și cerebelul

O altă descoperire pune în lumină alte caracteristici ale adolescenților. Vorbim despre restructurarea activă a corpului calos, care este responsabil pentru comunicarea dintre emisferele cerebrale și, ca urmare, este asociată cu studiul limbajelor și gândirea asociativă. Comparația dezvoltării acestei zone la gemeni a arătat că este determinată genetic doar într-o mică măsură și se formează predominant sub influența mediului extern.

Pe lângă corpul calos, cerebelul suferă și o restructurare serioasă, iar această restructurare durează până la vârsta adultă. Până acum, se credea că funcția cerebelului se limitează la coordonarea mișcărilor, dar rezultatele imagisticii prin rezonanță magnetică au arătat că este implicată și în procesarea sarcinilor mentale. Cerebelul nu joacă un rol critic în implementarea acestor sarcini, ci îndeplinește funcția de coprocesor. Tot ceea ce numim gândire înaltă - matematică, muzică, filozofie, luarea deciziilor, abilități sociale - călătorește prin cerebel.

Concluzii:

În ciuda seriozității și cantității de cercetări efectuate, oamenii de știință continuă să susțină că încă știu puțin despre relația dintre structura și funcția creierului, precum și despre dezvoltarea comportamentului. De asemenea, se știe puțin ce factori sunt cei mai semnificativi pentru o dezvoltare optimă și ce rezerve pentru dezvoltare avem. Cu toate acestea, este sigur să spunem că o persoană normală, din momentul nașterii până la moarte, are nevoie de atenție, comunicare, un mediu de viață normal și un interes sincer pentru sine.