Par Smadzeņu Attīstības īpatnībām No Ieņemšanas Līdz Pusaudža Vecumam

2024 Autors: Harry Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 15:50

Kad piedzima mans pirmais bērns, kā tas pienākas dedzīgai, bet jaunai mātei, es savācu kaudzi grāmatu par mazuļu aprūpi un dažādām progresīvām audzināšanas metodēm - lai mans bērns izaugtu par ģēniju, turklāt laimīgs, man ļoti vajadzēja autoritatīvu padomu. Diemžēl ātri kļuva skaidrs, ka lielākā daļa grāmatu nav īpaši ieinteresētas izskaidrot smadzeņu attīstības bioloģisko pamatu. Mēģināsim izdomāt, ko šodien zina smadzeņu zinātne un kā mūsdienu pedagoģija izmanto šīs zināšanas.

Smadzenes un to attīstība

Tas, kas ir interesants smadzeņu attīstībā un ko mēs patiesībā novērosim katrā šādas attīstības stadijā, ir ģenētiski iepriekš noteiktu faktoru un vides faktoru grandiozā mijiedarbība, kas cilvēka attīstības gadījumā kļūst par sociālo vidi.

Embrionālā attīstība

Cilvēka embrijā smadzenes sāk veidoties no ektodermas embriju audiem. Jau 16. intrauterīnās attīstības dienā var atšķirt tā saukto neironu plāksni, kas tuvāko dienu laikā veido gropi, kuras augšējās malas aug kopā un veido cauruli. Šis process ir vairāku gēnu sarežģīta koordinēta darba rezultāts, un tas ir atkarīgs no noteiktu signālvielu, jo īpaši folijskābes, klātbūtnes. Šī vitamīna trūkums grūtniecības laikā noved pie nervu caurules aizvēršanas, kas noved pie nopietnām novirzēm bērna smadzeņu attīstībā.

Kad nervu caurule ir aizvērta, tās priekšgalā veidojas trīs galvenie smadzeņu reģioni: priekšējais, vidējais un aizmugurējais. Septītajā attīstības nedēļā šie reģioni atkal sadalās, un šo procesu sauc par encefalizāciju. Šis process ir formāls pašu smadzeņu attīstības sākums. Augļa smadzeņu augšanas ātrums ir pārsteidzošs: katru minūti veidojas 250 000 jaunu neironu! Starp tiem veidojas miljoniem savienojumu! Katrai šūnai ir sava īpaša vieta, katrs savienojums ir kārtīgi sakārtots. Nav vietas patvaļai un nejaušībai.

Auglim attīstās dažādas maņas. Pīters Hepers par to plaši raksta savā rakstā Atklājot mūsu sākumu:

Parādās pirmā reakcija uz pieskārienu - taustes jutīgums. Astotajā nedēļā auglis reaģē uz pieskārienu lūpām un vaigiem. 14. nedēļā auglis reaģē uz pieskārienu citām ķermeņa daļām. Tālāk attīstās garša - jau pēc 12 nedēļām auglim garšo amnija šķidrums un var reaģēt uz mātes uzturu. Auglis reaģē uz skaņu no 22 līdz 24 dzīves nedēļām. Sākumā tas uztver zema diapazona skaņas, bet pamazām diapazons paplašinās, un jau pirms piedzimšanas auglis atpazīst dažādas balsis un pat atšķir atsevišķas skaņas. Dzemdes vide, kurā auglis attīstās, ir diezgan trokšņaina: šeit sirds pukst, šķidruma plūsma un peristaltika rada troksni, no ārējās vides nāk dažādas skaņas, kaut arī tās apslāpē mātes audi, tomēr - interesanti - diapazons cilvēka balss 125–250 Hz frekvencē ir vāji apslāpēta … Līdz ar to ārējās sarunas veido lielāko daļu augļa skaņas vides.

Reakcija uz sāpēm piesaista īpašu pētnieku uzmanību. Ir grūti noteikt, vai auglis sajūt sāpes - sāpes lielā mērā ir subjektīva parādība. Tomēr bezsamaņā reakcija uz sāpīgiem stimuliem sākas aptuveni 24–26 attīstības nedēļās, kad pirmo reizi veidojas neironu reakcijas ceļš. No brīža, kad attīstās pirmie maņu orgāni, no tiem smadzenēs sāk plūst informācija, kas pati par sevi darbojas kā faktors to pašu smadzeņu attīstībā un noved pie mācīšanās.

Rodas jautājums, cik svarīga ir šādā veidā iegūtā informācija un vai mēs zināmā veidā varam ietekmēt augli, mudinot smadzenes attīstīties un veicināt mācīšanos?

Augļi var iemācīties atpazīt garšu un smaržu. Piemēram, ja māte grūtniecības laikā patērē ķiplokus, jaundzimušajam būs mazāka nepatika pret ķiploku smaržu nekā zīdainim, kura māte neēda ķiplokus. Jaundzimušie arī priekšroku dos mūzikā dzirdētai mūzikai, nevis mūzikai, ko viņi dzird pirmo reizi. To visu jau ir noteikusi zinātne. Bet joprojām nav skaidrs, vai pirmsdzemdību mācīšanās parādībai ir ilgstoša ietekme. Ir zināms, ka "muzikālā gaume" noteiktam darbam, ja nav pastiprinājuma, pazūd jau pēc trim nedēļām. Tomēr augļa spēja "mācīties" liek dažiem cilvēkiem domāt, ka augļa smadzeņu attīstību var aktivizēt pirmsdzemdību stimulācijas programma. Tomēr par to nav stingru zinātnisku pētījumu.

Jaundzimušo smadzenes

Dzimšanas brīdī mazuļa smadzenēs ir praktiski visi nepieciešamie neironi. Bet smadzenes turpina aktīvi augt un nākamo divu gadu laikā sasniedz 80% no pieaugušā smadzeņu lieluma. Kas notiek šo divu līdz trīs gadu laikā?

Galvenais smadzeņu svara pieaugums rodas glia šūnu dēļ, kas ir 50 reizes vairāk nekā neironi. Glia šūnas nepārraida nervu impulsus, kā to dara neironi, tie nodrošina neironu dzīvībai svarīgo darbību: daži no tiem piegādā barības vielas, citi sagremo un iznīcina mirušos neironus vai fiziski notur neironus noteiktā stāvoklī, veido mielīna apvalku.

Kopš dzimšanas brīža mazuļa smadzenēs nonāk milzīgs signālu daudzums no visām maņām. Zīdaiņa smadzenes ir atvērtākas pieredzes modelēšanas rokai nekā jebkurā citā cilvēka dzīves laikā. Reaģējot uz apkārtējās vides prasībām, smadzenes veidojas.

Redze un smadzenes

Izpratne par redzes garozas veidošanās īpatnībām sākās ar labi zināmiem Deivida Hubela un Thorstena Vīzela eksperimentiem pagājušā gadsimta 60. gados. Viņi parādīja, ka, ja kaķēni īslaicīgi aizver vienu aci noteiktā smadzeņu attīstības kritiskajā periodā, tad smadzenēs neveidojas noteikts savienojums. Pat tad, kad redze tiek atjaunota, raksturīgā binokulārā redze joprojām netiks veidota.

Šis atklājums aizsāka jaunu ēru, lai izprastu kritisko attīstības periodu lomu un to, cik svarīgi šobrīd ir atbilstošs stimuls. 1981. gadā par šo atklājumu pētnieki saņēma Nobela prēmiju, un tagad mēs varam spēlēties ar savām smadzenēm un redzējumu Deivida Hubela lapā šeit.

Tas, kas tika darīts ar kaķēniem, acīmredzot nav cilvēcīgs, lai vairotos cilvēkiem. Bet šie eksperimenti ļauj zināmā mērā ekstrapolēt zināšanas un tādējādi izprast cilvēka smadzeņu attīstības iezīmes. Ir arī iedzimtas kataraktas piemēri bērniem, kas norāda, ka cilvēkiem ir arī kritiski smadzeņu attīstības periodi, kuriem ir nepieciešami noteikti ārēji redzes stimuli pareizai smadzeņu attīstībai. Kas ir zināms par jaundzimušā redzējumu? (neesiet slinks, lai sekotu saitei un redzētu pasauli mazuļa acīm)

Jaundzimušais bērns atsevišķi redz 40 reizes mazāk nekā pieaugušais. Novērojot un pārdomājot, bērna smadzenes iemācās analizēt attēlu un divu mēnešu laikā spēj atšķirt primārās krāsas, un attēls kļūst skaidrāks. Trīs mēnešu laikā notiek kvalitatīvas izmaiņas, smadzenēs veidojas redzes garoza, attēls kļūst tuvs tam, kā pieaugušais to redzēs vēlāk. Pēc sešiem mēnešiem bērns jau spēj atšķirt atsevišķas detaļas un redz tikai 9 reizes sliktāk nekā pieaugušais. Redzes garozs ir pilnībā izveidojies līdz 4. dzīves gadam.

Pirmie trīs gadi

Ir diezgan loģiski pieņemt, ka šāds kritisks periods attiecas ne tikai uz redzes garozas attīstību. Jau neviens nenoliedz acīmredzamo faktu, ka pirmajos trīs dzīves gados notiek vissvarīgākie smadzeņu veidošanās posmi. Hospitalizācija, ko Špics aprakstīja 1945. gadā, var kalpot kā nopietns apstiprinājums. Mēs runājam par simptomiem, kas attīstās bērniem pirmajā dzīves gadā, audzināti medicīnas iestādēs, ideāli no medicīniskās un higiēniskās aprūpes viedokļa, bet vecāku prombūtnes laikā. Sākot ar trešo dzīves mēnesi, viņu fiziskais un garīgais stāvoklis pasliktinājās. Bērni cieta no depresijas, bija pasīvi, kavēti kustībās, ar sliktu sejas izteiksmi un sliktu redzes koordināciju, pat parasti slimībām, kas nav nāvējošas, bieži bija letālas sekas. Sākot ar otro dzīves gadu, parādījās fiziskas un garīgas atpalicības pazīmes: bērni nevarēja sēdēt, staigāt un runāt. Ilgstošas hospitalizācijas sekas ir ilgstošas un bieži vien neatgriezeniskas. Mūsdienās viņi apraksta arī ģimenes hospitalizācijas fenomenu, kas bērniem attīstās uz mātes emocionālā aukstuma fona. Tomēr šobrīd nav precīzi zināms, kas tieši notiek bērna smadzenēs.

Fakts, ka šie pirmie trīs dzīves gadi ir acīmredzami izšķiroši svarīgi bērna smadzeņu attīstībai, ir veicinājis turpmāku izpēti, un pedagogi un politikas veidotāji enerģiski aģitē, lai atbalstītu bērna smadzeņu stimulāciju pirmajos trīs dzīves gados. Viss sākās no apgalvojuma, ka acīmredzot smadzenes veidojas no nulles līdz trim gadiem, pēc tam jau ir par vēlu kaut ko darīt. Amerikā ar valdības finansējumu tika uzsāktas kampaņas Es esmu tavs bērns un labākas smadzenes mazuļiem. Rezultāts ir grāmatu, vecāku mācību programmu un preses rakstu kalns. Šo programmu galveno vēstījumu var formulēt šādi: tā kā no neirofiziologu darbiem mēs jau zinām, ka neironu savienojumi veidojas ārēju stimulu ietekmē un pilnībā pirmajos trīs gados, tad šī vide ir jāstiprina pēc iespējas aktīvāk, un attiecīgi jāaktivizē jaundzimušā smadzeņu garīgā stimulācija. Šo pieeju sauc par zinātnē balstītu bagātinātu vidi. Vecāki steidzās pirkt zīdaiņu diskus ar Mocartu zīdaiņiem, zibatmiņas kartes ar spilgtiem attēliem un citas rotaļlietas, kuras vajadzētu attīstīt. Bet izrādījās, ka skolotāji bija nedaudz priekšā zinātniekiem. Kampaņas vidū žurnālists piezvanīja neirofiziologam Džonam Brūveram, grāmatas “Pirmo trīs gadu mīts: jauna izpratne par agrīnu smadzeņu attīstību un mūžizglītību” autoram, un jautāja: “Pamatojoties uz neirofizioloģiju, ko jūs ieteiktu vecākiem par bērnudārza izvēli saviem bērniem? " Brūvers atbildēja: "Pamatojoties uz neirofizioloģiju, nekas."

Patiesība ir tāda, ka zinātne nezina, kādai videi ar enerģiju vajadzētu izskatīties optimālai smadzeņu attīstībai pirmajos trīs gados. Džons Brūvers nenogurst atkārtot: joprojām nav ticamu pētījumu, kas skaidri norādītu, kādiem jābūt spēka, intensitātes un kvalitātes stimuliem, kā arī nav atbilstošu pētījumu, kas apstiprinātu šādu stimulu ilgtermiņa ietekmi laika gaitā.

Bagātinātās vides parādība tika pētīta žurkām. Žurkas tika sadalītas divās grupās, viena tika vienkārši ievietota būrī, bet otrā - radinieki un rotaļlietas kopā ar žurkām. Bagātinātā vidē žurkas smadzenēs patiešām izveidoja daudz vairāk sinapses. Bet, kā saka pētnieks Dr. Viljams Grīnou, kas ir bagātināta vide žurkām laboratorijā, bērnam var būt tikai normāli. Zīdaiņi nav atstāti vieni, viņiem ir iespēja daudz ko izpētīt tieši mājās - vienkārši rāpot pa dzīvokli, apskatīt no grāmatu plaukta izvilktās grāmatas vai apgrieztus drēbju grozus. Tomēr eksperiments ar žurkām jau ir atradis savu īpašo ceļu presē un nopietni satrauc vecākus, kuri ir piesātināti ar mazuļu attīstību.

Vecākiem, kuri uztraucas, ka pirmajos trīs gados viņiem nebija laika attīstīt savu bērnu, zinātniekiem ir mierinošs arguments: smadzeņu attīstība turpinās pēc trim gadiem. Nervu savienojumi smadzenēs veidojas visu mūžu. Lai gan šis process nav pilnīgi lineārs, tas ir arī ģenētiski ieprogrammēts, un tas ir atkarīgs arī no iegūtās pieredzes un vides. Dažos dzīves periodos tas ir intensīvāks nekā citos, un nākamais lielo smadzeņu pārveidošanas periods ir pusaudža vecums.

Pusaudža smadzenes ir būvlaukums

Zinātnieki ilgu laiku ir pētījuši cilvēka smadzenes, galvenokārt novērojot dažādas attīstības anomālijas vai smadzeņu traumas, kas noved pie funkciju izmaiņām, kas izpaužas raksturīgajos klīniskajos attēlos. Bet patiesais progress sākās, izmantojot magnētiskās rezonanses attēlveidošanas tehnoloģiju. Šī tehnoloģija ļauj vizualizēt smadzeņu aktīvās daļas, kuras sauc par funkcionālām. Runa nav tikai par vietas noteikšanu, bet par to vietņu noteikšanu, kuras tiek aktivizētas, reaģējot uz stimulu. Amerikas Nacionālajā garīgās veselības institūtā vadībā Dr. Džejs Gīds ir uzsācis plaša mēroga projektu pusaudžu smadzeņu izpētei. 145 normālu bērnu smadzenes tika skenētas ar divu gadu intervālu un pētītas, kuras smadzeņu daļas apstrādā informāciju un vai funkcionālo zonu topogrāfija mainās, salīdzinot ar pieaugušajiem un augšanas procesā. Ko zinātnieki ir atklājuši?

Prefrontālais garozs

Pirmais atklājums attiecās uz lielu prefrontālās garozas pārveidošanu. Gīds un viņa kolēģi atklāja, ka apgabalā, ko sauc par frontālo garozu (prefrontālo garozu), smadzenes, šķiet, atkal aug tieši pirms pubertātes. Prefrontālā garoza ir vieta, kas atrodas tieši aiz galvaskausa frontālajiem kauliem. Šīs jomas pārstrukturēšana ir īpaši interesanta, jo tieši viņa darbojas kā smadzeņu izpilddirektors, kas ir atbildīgs par cilvēka plānošanu, darba atmiņu, organizāciju un noskaņojumu. Kad prefrontālais garozs "nobriest", pusaudži sāk labāk domāt un attīstīt lielāku kontroli pār impulsiem. Prefrontālais garozs ir saprātīga sprieduma reģions.

Kamēr nav nogatavojies prefrontālais garozs, emocionālās informācijas apstrāde paliek nenobriedusi, un to veic citas smadzeņu daļas, mazāk asinātas šādam darbam. Tāpēc pusaudžiem ir nosliece uz nepamatotiem riskiem, kopumā viņi slikti nošķir atšķirīgus citu cilvēku emocionālos stāvokļus. Es nezinu par jums, bet man kā pusaudža mātei šis atklājums daudz ko izskaidro.

Izmantojiet vai pazaudējiet

Ja trīs gadu vecumā neironu ceļu attīstību var salīdzināt ar koku zaru augšanu, tad pusaudža gados notiek divi pretēji procesi - jaunu ceļu papildu augšana un vienlaicīga veco atzarošana. Lai gan var šķist, ka daudzu sinapsu klātbūtne ir noderīga lieta, smadzenes domā savādāk, un mācīšanās procesā tās savelk tālas sinapses, bet baltā viela (mielīns) iet, lai stabilizētu un stiprinātu tos savienojumus, kas tiek aktīvi izmantoti. Atlases pamatā būs princips to izmantot vai pazaudēt: “Mēs to izmantojam? Mēs aizejam! Nelietot? Atbrīvosimies! . Attiecīgi, muzicēšana, sports un vispār jebkurš pētījums veicina dažu sakaru veidošanos un saglabāšanu, un guļus uz dīvāna, domājot par MTV un spēlējot datorspēles - citus.

Tas pats attiecas uz svešvalodu apguvi. Ja bērns apgūst otro valodu pirms pubertātes, bet neizmanto to lielas "pusaudžu" pārstrukturēšanas laikā, tad tiek iznīcināti neironu savienojumi, kas viņam kalpo. Attiecīgi valoda, kas tika pētīta pēc smadzeņu pārstrukturēšanas, ieņems īpašu vietu valodu centrā un izmantos pilnīgi atšķirīgus savienojumus nekā dzimtā valoda.

Ķermenis un smadzenītes

Vēl viens atklājums izgaismo citas pusaudžu īpašības. Mēs runājam par aktīvu pārstrukturēšanu corpus callosum, kas ir atbildīga par saziņu starp smadzeņu puslodēm un rezultātā ir saistīta ar valodu izpēti un asociatīvo domāšanu. Šīs teritorijas attīstības salīdzinājums dvīņos parādīja, ka tā ir ģenētiski noteikta tikai nelielā mērā un pārsvarā veidojas ārējās vides ietekmē.

Papildus corpus callosum smadzenītēs notiek arī nopietna pārstrukturēšana, un šī pārstrukturēšana ilgst līdz pilngadībai. Līdz šim tika uzskatīts, ka smadzenītes funkcija aprobežojas ar kustību koordināciju, taču magnētiskās rezonanses attēlveidošanas rezultāti liecina, ka tā ir iesaistīta arī garīgo uzdevumu apstrādē. Smadzenītēm nav izšķirošas nozīmes šo uzdevumu izpildē, drīzāk tās veic līdzprocesora funkciju. Viss, ko mēs saucam par augstu domāšanu - matemātika, mūzika, filozofija, lēmumu pieņemšana, sociālās prasmes - ceļo pa smadzenītēm.

Secinājumi:

Neskatoties uz veikto pētījumu nopietnību un apjomu, zinātnieki turpina apgalvot, ka joprojām maz zina par attiecībām starp smadzeņu struktūru un darbību, kā arī par uzvedības attīstību. Ir arī maz zināms, kādi faktori ir vissvarīgākie optimālai attīstībai un kādas attīstības rezerves mums ir. Tomēr var droši teikt, ka normālam cilvēkam no dzimšanas brīža līdz nāvei nepieciešama uzmanība, komunikācija, normāla dzīves vide un patiesa interese par sevi.