Aivojen Kehityksen Erityispiirteistä Hedelmöityksestä Nuoruuteen

2024 Kirjoittaja: Harry Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 15:44

Kun ensimmäinen lapseni syntyi, kuten innokkaalle, mutta nuorelle äidille sopi, keräsin joukon kirjoja vauvojen hoitamisesta ja monista edistyksellisistä kasvatusmenetelmistä - jotta lapseni kasvaisi nero, onnellisen lisäksi tarvitsin kipeästi arvovaltaista neuvoja. Valitettavasti kävi nopeasti ilmi, että useimmat kirjat eivät olleet erityisen kiinnostuneita selittämään aivojen kehityksen biologista perustaa. Yritetään selvittää, mitä aivotiede tietää tänään ja miten moderni pedagogiikka käyttää tätä tietoa.

Aivot ja niiden kehitys

Mielenkiintoista aivojen kehityksessä ja mitä me itse asiassa havaitsemme kussakin tällaisen kehityksen vaiheessa on geneettisesti ennalta määrättyjen tekijöiden ja ympäristötekijöiden suurenmoinen vuorovaikutus, joista ihmisen kehityksessä tulee sosiaalinen ympäristö.

Alkion kehitys

Ihmisen alkiossa aivot alkavat muodostua ektodermin alkion kudoksesta. Jo 16. kohdunsisäisen kehityksen päivänä voidaan erottaa ns. Hermosolulevy, joka seuraavien päivien aikana muodostaa uran, jonka yläreunat kasvavat yhteen ja muodostavat putken. Tämä prosessi on useiden geenien monimutkaisen koordinoidun työn tulos ja riippuu tiettyjen signalointiaineiden, erityisesti foolihapon, läsnäolosta. Tämän vitamiinin puute raskauden aikana johtaa hermoputken sulkemiseen, mikä johtaa vakaviin poikkeavuuksiin lapsen aivojen kehityksessä.

Kun hermoputki on suljettu, sen etupäähän muodostuu kolme aivojen pääaluetta: etu-, keski- ja takaosa. Seitsemännellä kehitysviikolla nämä alueet jakautuvat jälleen, ja tätä prosessia kutsutaan enkefalisaatioksi. Tämä prosessi on muodollinen alku aivojen kehitykselle. Sikiön aivojen kasvuvauhti on hämmästyttävä: 250 000 uutta neuronia muodostuu joka minuutti! Niiden välille muodostuu miljoonia yhteyksiä! Jokaisella solulla on oma paikkansa, jokainen yhteys on siististi järjestetty. Ei ole tilaa mielivaltaisuudelle ja satunnaisuudelle.

Sikiö kehittää erilaisia aisteja. Peter Hepper kirjoittaa tästä laajasti artikkelissaan Aloituksemme purkaminen:

Ensimmäinen kosketusreaktio ilmestyy - tuntoherkkyys. Kahdeksannella viikolla sikiö reagoi koskettamaan huulia ja poskia. Viikolla 14 sikiö reagoi koskettamaan muita kehon osia. Maku kehittyy seuraavaksi - jo 12 viikolla sikiö maistuu lapsivesiltä ja voi reagoida äidin ruokavalioon. Sikiö reagoi ääniin 22–24 viikon ikäisenä. Aluksi se havaitsee matalan alueen ääniä, mutta vähitellen alue laajenee, ja jo ennen syntymää sikiö tunnistaa eri äänet ja jopa erottaa yksittäiset äänet. Kohdun ympäristö, jossa sikiö kehittyy, on melko meluisa: täällä sydän lyö, nesteiden virtaus ja peristaltiikka aiheuttavat melua, erilaiset äänet tulevat ulkoisesta ympäristöstä, vaikkakin äidin kudokset tukahduttavat sen. ihmisen ääni 125-250 Hz on vain heikosti vaimennettu … Näin ollen ulkoiset keskustelut muodostavat suurimman osan sikiön ääniympäristöstä.

Reaktio kipuun kiinnittää tutkijoiden erityistä huomiota. On vaikea määrittää, tunteeko sikiö kipua - kipu on suurelta osin subjektiivinen ilmiö. Tajuton vastaus kivuliaisiin ärsykkeisiin alkaa kuitenkin noin 24–26 kehitysviikon aikana, jolloin hermosoluvaste muodostetaan ensimmäisen kerran. Siitä hetkestä lähtien, kun ensimmäiset aistielimet kehittyvät, niistä alkaa virrata tietoa aivoihin, mikä itsessään toimii tekijänä saman aivojen kehityksessä ja johtaa oppimiseen.

Herää kysymys, kuinka tärkeitä tällä tavalla saadut tiedot ovat ja voimmeko tietyllä tavalla vaikuttaa sikiöön ja saada aivot kehittämään ja edistämään oppimista?

Hedelmät voivat oppia tunnistamaan maun ja tuoksun. Jos esimerkiksi äiti kuluttaa valkosipulia raskauden aikana, vastasyntynyt vauva näyttää vähemmän vastenmielistä valkosipulin hajua kohtaan kuin lapsi, jonka äiti ei syönyt valkosipulia. Vastasyntyneet asettavat myös kohdussa kuultavan musiikin etusijalle ensimmäistä kertaa kuulleensa. Kaikki tämä on jo tiede vahvistanut. Mutta on edelleen epäselvää, onko synnytystä edeltävällä oppimisella ilmiöllä pysyvää vaikutusta. Tiedetään, että "musiikillinen maku" tietylle teokselle ilman vahvistusta katoaa jo kolmessa viikossa. Kuitenkin sikiön kyky "oppia" saa jotkut ihmiset uskomaan, että sikiön aivojen kehitys voidaan aktivoida synnytystä edeltävällä stimulaatio -ohjelmalla. Tästä ei kuitenkaan ole varmaa tieteellistä tutkimusta.

Vastasyntynyt aivot

Syntymähetkellä vauvan aivoissa on lähes kaikki tarvittavat neuronit. Mutta aivot kasvavat edelleen aktiivisesti ja seuraavat kaksi vuotta saavuttavat 80% aikuisen aivojen koosta. Mitä tapahtuu näiden kahden tai kolmen vuoden aikana?

Suurin aivojen painonnousu johtuu gliasoluista, joita on 50 kertaa enemmän kuin neuroneja. Gliaaliset solut eivät välitä hermoimpulsseja, kuten neuronit, ne tarjoavat neuronien elintärkeää toimintaa: jotkut niistä toimittavat ravintoaineita, toiset pilkottavat ja tuhoavat kuolleita neuroneja tai pitävät neuroneja fyysisesti tietyssä asennossa, muodostavat myeliinivaipan.

Syntymähetkestä lähtien valtava määrä signaaleja kaikista aisteista tulee vauvan aivoihin. Pikkulapsen aivot ovat avoimempia kokemuksen mallinnuskäden kuin missään muussa vaiheessa ihmisen elämässä. Vastauksena ympäristön vaatimuksiin aivot veistävät itsensä.

Visio ja aivot

Visuaalisen kuoren muodostumisen erityispiirteiden ymmärtäminen alkoi David Hubelin ja Thorsten Wieselin tunnetuilla kokeilla viime vuosisadan 60-luvulla. He osoittivat, että jos kissanpennut sulkevat tilapäisesti toisen silmänsä tietyn aivojen kehityksen kriittisen ajanjakson aikana, aivoihin ei muodostu tiettyä yhteyttä. Jopa silloin, kun näky palautetaan, tyypillinen kiikarinäkö ei edelleenkään muodostu.

Tämä löytö aloitti uuden aikakauden ymmärtääkseen kriittisten kehityskausien roolin ja asianmukaisen ärsykkeen tärkeyden tällä hetkellä. Vuonna 1981 tutkijat saivat Nobel -palkinnon tästä löydöstä, ja nyt voimme leikkiä aivoillamme ja näkemyksellämme David Hubelin sivulla.

Pentujen kanssa tehty ei tietenkään ole inhimillistä lisääntyä ihmisillä. Mutta nämä kokeet mahdollistavat tiedon ekstrapoloinnin tietyssä määrin ja siten ihmisen aivojen kehityksen piirteiden ymmärtämisen. On myös esimerkkejä lasten synnynnäisestä kaihista, mikä osoittaa, että ihmisillä on myös kriittisiä aivojen kehitysaikoja, jotka edellyttävät tiettyjä ulkoisia visuaalisia ärsykkeitä aivojen oikeaan kehitykseen. Mitä vastasyntyneen näköstä tiedetään? (älä ole laiska seuraamaan linkkiä ja näkemään maailmaa vauvan silmien kautta)

Vastasyntynyt lapsi näkee 40 kertaa vähemmän erikseen kuin aikuinen. Tarkkaillen ja pohtien lapsen aivot oppivat analysoimaan kuvaa ja kahden kuukauden kuluttua kykenevät erottamaan päävärit toisistaan, ja kuva kirkastuu. Kolmen kuukauden kuluttua tapahtuu laadullisia muutoksia, visuaalinen kuori muodostuu aivoihin, kuva tulee lähelle sitä, miten aikuinen näkee sen myöhemmin. Kuuden kuukauden kuluttua lapsi pystyy jo erottamaan yksittäiset yksityiskohdat ja näkee vain 9 kertaa huonommin kuin aikuinen. Visuaalinen kuori on täysin muodostunut neljännen elinvuoden aikana.

Ensimmäiset kolme vuotta

On aivan loogista olettaa, että tällainen kriittinen ajanjakso ei koske vain visuaalisen kuoren kehitystä. Kukaan ei kiistä ilmeistä tosiasiaa, että kolmen ensimmäisen elinvuoden aikana aivojen muodostumisen tärkeimmät vaiheet tapahtuvat. Spitzin vuonna 1945 kuvaama sairaalahoidon ilmiö voi olla vakava vahvistus. Puhumme oireista, jotka kehittyvät lapsilla ensimmäisen elinvuoden aikana ja jotka on kasvatettu hoitolaitoksissa, ihanteellisia lääketieteellisen ja hygieenisen hoidon kannalta, mutta vanhempien poissa ollessa. Kolmannesta elinkuukaudesta lähtien heidän fyysinen ja henkinen tilansa heikkeni. Lapset kärsivät masennuksesta, olivat passiivisia, liikkumisvaikeuksia, heikkoja ilmeitä ja huonoa visuaalista koordinaatiota, jopa yleisesti ei-kuolemaan johtavilla sairauksilla oli usein kohtalokkaita seurauksia. Toisesta elinvuodesta lähtien ilmestyi merkkejä fyysisestä ja henkisestä hidastumisesta: lapset eivät voineet istua, kävellä tai puhua. Pitkäaikaisen sairaalahoidon seuraukset ovat pitkäaikaisia ja usein peruuttamattomia. Nykyään he kuvaavat myös perhe -sairaalahoidon ilmiötä, joka kehittyy lapsilla äidin emotionaalisen kylmyyden taustalla. Ei kuitenkaan tiedetä tarkalleen, mitä lapsen aivoissa tapahtuu tällä hetkellä.

Se, että nämä kolme ensimmäistä elinvuotta ovat selvästi kriittisiä lapsen aivojen kehitykselle, on saanut aikaan lisätutkimuksia, ja opettajat ja päätöksentekijät kampanjoivat voimakkaasti tukemaan lapsen aivojen stimulaatiota kolmen ensimmäisen elinvuoden aikana. Kaikki alkoi siitä, että tietysti aivot muodostuvat nollasta kolmeen vuoteen, minkä jälkeen on jo liian myöhäistä tehdä jotain. Amerikassa I Am Your Child ja Better Brains for Babies -kampanjat käynnistettiin valtion rahoituksella. Tuloksena on vuori kirjoja, vanhemmuuden opetussuunnitelmia ja lehdistöartikkeleita. Näiden ohjelmien pääviesti voidaan muotoilla seuraavasti: koska neurofysiologien töistä tiedämme jo, että hermosolujen yhteydet muodostuvat ulkoisten ärsykkeiden vaikutuksesta ja täysin kolmen ensimmäisen vuoden aikana, tätä ympäristöä on vahvistettava mahdollisimman aktiivisesti ja vastaavasti vastasyntyneen aivojen henkinen stimulaatio on aktivoitava. Tätä lähestymistapaa kutsutaan tieteeseen perustuviksi rikastetuiksi ympäristöiksi. Vanhemmat ryntäsivät ostamaan vauvoille tarkoitettuja levyjä Mozartilla vauvoille, flash -kortteja kirkkailla kuvilla ja muita kehitettäviä leluja. Mutta kävi ilmi, että opettajat olivat jonkin verran tiedemiehiä edellä. Kampanjan keskellä toimittaja soitti neurofysiologille John Brewerille, kirjan The Myth of the First Three Years: A New Understanding of Early Brain Development and Lifelong Learning kirjoittajalle, ja kysyi:”Mitä neuvoja antaisit neurofysiologian perusteella? valitsevat lastentarhan lapsille? " Brewer vastasi: "Neurofysiologian perusteella ei mitään."

Totuus on, että tiede ei tiedä, miltä energisen ympäristön pitäisi todellisuudessa näyttää optimaalisen aivokehityksen aikaansaamiseksi kolmen ensimmäisen vuoden aikana. Joh.

Rikastetun ympäristön ilmiötä tutkittiin rotilla. Rotat jaettiin kahteen ryhmään, joista toinen asetettiin yksinkertaisesti häkkiin ja toiset sukulaiset ja lelut sijoitettiin rottien kanssa. Rikastetussa ympäristössä rotat muodostivat todella paljon enemmän synapsia aivoihinsa. Mutta kuten tutkija Dr. William Greenough, mikä on rikastettu ympäristö rotille laboratoriossa, voi olla vain normaalia lapselle. Vauvat eivät jää yksin, heillä on mahdollisuus tutkia paljon kotona - vain ryömiä asunnon ympäri, tutkia kirjahyllystä vedettyjä kirjoja tai käänteisiä vaatekoreja. Rottikokeilu on kuitenkin jo löytänyt erikoistavansa lehdistössä ja on vakavasti huolestuttanut vanhempiaan, jotka ovat täynnä vauvojensa kehitystä.

Vanhemmille, jotka ovat huolissaan siitä, että heillä ei ollut aikaa kehittää lastansa kolmen ensimmäisen vuoden aikana, tiedemiehillä on lohduttava argumentti: aivojen kehitys jatkuu kolmen vuoden kuluttua. Neuraalisia yhteyksiä muodostuu aivoihin koko elämän ajan. Vaikka tämä prosessi ei ole täysin lineaarinen, se on myös geneettisesti ohjelmoitu ja riippuu myös hankitusta kokemuksesta ja ympäristöstä. Joillakin elämänkausilla se on voimakkaampaa kuin toisilla, ja seuraava suurten aivojen uudistusjakso on murrosikä.

Teinin aivot ovat rakennustyömaa

Tutkijat ovat tutkineet ihmisen aivoja pitkään ja havainneet pääasiassa erilaisia kehityshäiriöitä tai aivovammoja, jotka johtavat toimintojen muutoksiin, jotka ilmenevät tyypillisissä kliinisissä kuvissa. Todellinen edistysaskel alkoi kuitenkin magneettikuvaustekniikan avulla. Tämän tekniikan avulla voit visualisoida aivojen aktiiviset osat, joita kutsutaan toiminnallisiksi. Kyse ei ole vain sivuston määrittämisestä, vaan täsmälleen niiden paikkojen määrittämisestä, jotka aktivoidaan vastauksena ärsykkeeseen. Amerikan kansallisessa mielenterveysinstituutissa Dr. Jay Giedd on aloittanut suuren mittakaavan projektin nuorten aivojen tutkimiseksi. 145 normaalin lapsen aivot skannattiin kahden vuoden välein ja tutkittiin, mitkä aivojen osat käsittelevät tietoja ja muuttuuko toiminta -alueiden topografia verrattuna aikuisiin ja aikuisikään. Mitä tiedemiehet ovat löytäneet?

Prefrontaalinen kuori

Ensimmäinen löytö koski prefrontaalisen kuoren suurta uudistamista. Giedd ja hänen kollegansa havaitsivat, että etupuolen aivokuoreksi (prefrontal cortex) nimeltään aivot näyttävät kasvavan uudelleen juuri ennen murrosikää. Prefrontaalinen aivokuori on alue, joka on kallon etuosan takana. Tämän alueen rakenneuudistus on erityisen kiinnostava, koska hän toimii aivojen toimitusjohtajana, joka vastaa suunnittelusta, työmuistista, organisaatiosta ja mielialasta. Kun prefrontaalinen kuori "kypsyy", nuoret alkavat ajatella paremmin ja kehittävät enemmän impulssien hallintaa. Prefrontaalinen kuori on kohtuullisen tuomion alue.

Kunnes prefrontaalinen aivokuori on kypsynyt, emotionaalisen informaation käsittely on epäkypsää ja sen suorittavat muut aivojen osat, jotka eivät ole niin teräviä tällaiseen työhön. Siksi nuoret ovat alttiita perusteettomille riskeille, yleensä he erottavat huonosti muiden ihmisten erilaiset emotionaaliset tilat. En tiedä sinusta, mutta minulle teini -ikäisenä äitinä tämä löytö selittää paljon.

Käytä sitä tai menetä se

Jos kolmen vuoden iässä neuronaalisten reittien kehitystä voidaan verrata puun oksien kasvuun, niin nuoruudessa tapahtuu kaksi vastakkaista prosessia - uusien polkujen lisäkasvu ja samanaikainen vanhojen karsiminen. Vaikka saattaa tuntua, että monien synapsien läsnäolo on hyödyllinen asia, aivot ajattelevat toisin, ja oppimisprosessissa ne supistuvat kaukaisista synapsista, kun taas valkoinen aine (myeliini) menee vakauttamaan ja vahvistamaan aktiivisesti käytettyjä yhteyksiä. Valinta perustuu periaatteeseen käytä tai menetä se:”Käytämmekö sitä? Me lähdemme! Älä käytä? Päästä eroon! . Näin ollen musiikin soittaminen, urheilu ja yleensä kaikki tutkimukset kannustavat joidenkin yhteyksien muodostamiseen ja säilyttämiseen, makaamaan sohvalla, harkitsemaan MTV: tä ja pelaamaan tietokonepelejä.

Sama koskee vieraiden kielten opiskelua. Jos lapsi oppii toisen kielen ennen murrosikää, mutta ei käytä sitä suuren "teini -ikäisen" rakennemuutoksen aikana, niin häntä palvelevat hermoyhteydet tuhoutuvat. Näin ollen kieli, jota tutkittiin aivojen uudelleenjärjestelyn jälkeen, tulee erityiseen paikkaan kielikeskuksessa ja käyttää täysin eri yhteyksiä kuin äidinkieli.

Corpus callosum ja pikkuaivo

Toinen löytö valaisee nuorten muita ominaisuuksia. Puhumme aktiivisesta rakenneuudistuksesta corpus callosumissa, joka on vastuussa aivopuoliskojen välisestä kommunikaatiosta ja jonka seurauksena se liittyy kielten opiskeluun ja assosiatiiviseen ajatteluun. Tämän alueen kehityksen vertailu kaksosilla on osoittanut, että alue on geneettisesti määritelty vain vähäisessä määrin ja muodostuu pääasiassa ulkoisen ympäristön vaikutuksesta.

Corpus callosumin lisäksi aivoissa on myös vakavia rakenneuudistuksia, ja tämä rakenneuudistus kestää aikuisuuteen asti. Tähän asti uskottiin, että pikkuaivojen toiminta rajoittuu liikkeiden koordinointiin, mutta magneettikuvauksen tulokset ovat osoittaneet, että se on mukana myös henkisten tehtävien käsittelyssä. Pikkuaivolla ei ole kriittistä roolia näiden tehtävien toteuttamisessa, vaan se toimii rinnakkaisprosessorin tehtävänä. Kaikki, mitä kutsumme korkealle ajattelulle - matematiikka, musiikki, filosofia, päätöksenteko, sosiaaliset taidot - kulkee pikkuaivojen läpi.

Johtopäätökset:

Huolimatta tehdyn tutkimuksen vakavuudesta ja määrästä tiedemiehet väittävät edelleen, että he tietävät edelleen vähän aivojen rakenteen ja toiminnan välisestä suhteesta sekä käyttäytymisen kehittymisestä. On myös vähän tiedossa, mitkä tekijät ovat tärkeimpiä optimaalisen kehityksen kannalta ja mitä kehitysvarantoja meillä mahdollisesti on. On kuitenkin turvallista sanoa, että normaali ihminen syntymästä kuolemaan asti tarvitsee huomiota, kommunikaatiota, normaalia elinympäristöä ja vilpitöntä kiinnostusta itseään kohtaan.