За особеностите на развитието на мозъка от зачеването до юношеството

2024 Автор: Harry Day | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 15:40

Когато се роди първото ми дете, както подобава на ревностна, но млада майка, събрах куп книги за грижите за бебета и различни прогресивни методи на възпитание - за да расте детето ми като гений, освен щастлив, имах лоша нужда от авторитетни съвет. За съжаление, бързо стана ясно, че повечето книги не се интересуват особено от обясняването на биологичната основа на развитието на мозъка. Нека се опитаме да разберем какво науката за мозъка знае днес и как съвременната педагогика използва тези знания.

Мозъкът и неговото развитие

Интересното в развитието на мозъка и това, което всъщност ще наблюдаваме на всеки от етапите на такова развитие, е грандиозното взаимодействие на генетично предопределени фактори и фактори на околната среда, които в случай на човешкото развитие се превръщат в фактори на социалната среда.

Ембрионално развитие

В човешкия ембрион мозъкът започва да се формира от ембрионалната тъкан на ектодермата. Още на 16-ия ден от вътрематочното развитие може да се разграничи така наречената невронна плоча, която през следващите няколко дни образува жлеб, чиито горни ръбове растат заедно и образуват тръба. Този процес е резултат от сложна координирана работа на редица гени и зависи от наличието на определени сигнални вещества, по -специално фолиева киселина. Липсата на този витамин по време на бременност води до незатваряне на нервната тръба, което води до тежки аномалии в развитието на мозъка на детето.

Когато невронната тръба е затворена, в предния й край се образуват три основни области на мозъка: предният, средният и задният. През седмата седмица от развитието тези региони се разделят отново и този процес се нарича енцефализация. Този процес е официалното начало на развитието на самия мозък. Скоростта на растеж на мозъка на плода е невероятна: 250 000 нови неврона се образуват всяка минута! Между тях се образуват милиони връзки! Всяка клетка има свое специфично място, всяка връзка е добре организирана. Няма място за произвол и случайност.

Плодът развива различни сетива. Питър Хепър пише подробно за това в статията си Разкриване на нашето начало:

Появява се първата реакция при допир - тактилна чувствителност. През осмата седмица плодът реагира на докосване на устните и бузите. На 14 -та седмица плодът реагира на докосване на други части на тялото. След това се развива вкусът - вече на 12 седмици плодът усеща амниотична течност и може да реагира на диетата на майката. Плодът реагира на звук от 22-24 седмици от живота. Отначало улавя звуци с нисък диапазон, но постепенно обхватът се разширява и вече преди раждането плодът разпознава различни гласове и дори различава отделни звуци. Маточната среда, където се развива плодът, е доста шумна: тук сърцето бие, потокът от течности и перисталтиката издава шум, различни звуци идват от външната среда, макар и заглушена от тъканите на майката, но - интересно - обхватът на човешкия глас в 125-250 Hz е просто слабо заглушен … Следователно външните разговори формират по -голямата част от звуковата среда на плода.

Реакцията на болката привлича специално внимание на изследователите. Определянето дали плодът изпитва болка е трудно - болката е до голяма степен субективно явление. Несъзнателният отговор на болезнени стимули обаче започва около 24-26 седмици от развитието, когато пътят на невронния отговор се формира за първи път. От момента, в който се развият първите сетивни органи, информацията започва да тече от тях към мозъка, което само по себе си действа като фактор за развитието на същия мозък и води до учене.

Възниква въпросът колко важна е информацията, получена по този начин и можем ли по определен начин да повлияем на плода, подтиквайки мозъка да развива и насърчава ученето?

Плодът може да се научи да разпознава вкуса и мириса. Например, ако една майка консумира чесън по време на бременност, новороденото бебе ще прояви по -малко отвращение към миризмата на чесън от бебе, чиято майка не е яла чесън. Новородените също ще дадат приоритет на музиката, която чуват в утробата, пред музиката, която чуват за първи път. Всичко това вече е установено от науката. Но все още не е ясно дали феноменът на пренаталното обучение има траен ефект. Известно е, че „музикалният вкус“към определена творба при липса на подкрепление изчезва вече след три седмици. Въпреки това, способността на плода да „учи“кара някои хора да смятат, че развитието на мозъка на плода може да бъде активирано чрез програма за пренатална стимулация. Няма обаче солидни научни изследвания по този въпрос.

Мозък на новородено

По време на раждането мозъкът на бебето има практически всички необходими неврони. Но мозъкът продължава да расте активно и през следващите две години достига 80% от размера на мозъка на възрастен. Какво се случва през тези две до три години?

Основното увеличение на теглото на мозъка се дължи на глиални клетки, които са 50 пъти повече от невроните. Глиалните клетки не предават нервни импулси, както правят невроните, те осигуряват жизнената активност на невроните: някои от тях доставят хранителни вещества, други смилат и унищожават мъртвите неврони или физически задържат невроните в определена позиция, образувайки миелиновата обвивка.

От момента на раждането огромно количество сигнали от всички сетива постъпват в мозъка на бебето. Мозъкът на бебето е по -отворен за моделиращата ръка на опита, отколкото по всяко друго време в живота на човек. В отговор на изискванията на околната среда, мозъкът извайва себе си.

Зрение и мозък

Разбирането на особеностите на формирането на зрителната кора започва с добре познатите експерименти на Дейвид Хубел и Торстен Визел през 60-те години на миналия век. Те показаха, че ако котенцата временно затварят едното око през определен критичен период за развитието на мозъка, тогава в мозъка не се образува определена връзка. Дори когато след това зрението се възстанови, характерното бинокулярно зрение все още никога няма да се формира.

Това откритие започна нова ера в разбирането на ролята на критичните периоди на развитие и значението на наличието на подходящ стимул в този момент. През 1981 г. изследователите получиха Нобелова награда за това откритие и сега можем да играем с мозъка и зрението си на страницата на Дейвид Хубел тук.

Този, който е направен с котенцата, очевидно не е хуманно да се възпроизвежда при хора. Но тези експерименти дават възможност да се екстраполират знанията до известна степен и по този начин да се разберат особеностите на развитието на човешкия мозък. Има и примери за вродена катаракта при деца, което показва, че хората също имат критични периоди в развитието на мозъка, които изискват определени външни визуални стимули за правилното развитие на мозъка. Какво е известно за визията на новородено? (не бъдете мързеливи да следвате връзката и да видите света през очите на бебе)

Новороденото дете вижда 40 пъти по -малко отделно от възрастен. Наблюдавайки и съзерцавайки, мозъкът на детето се научава да анализира изображението и след два месеца той е в състояние да прави разлика между основните цветове и изображението става по -ясно. На три месеца настъпват качествени промени, визуалната кора се формира в мозъка, изображението става близко до това как възрастен ще го види по -късно. След шест месеца детето вече е в състояние да прави разлика между отделните детайли и вижда само 9 пъти по -лошо от възрастен. Зрителната кора се формира напълно до 4 -та година от живота.

Първите три години

Съвсем логично е да се предположи, че такъв критичен период засяга не само развитието на зрителната кора. Вече никой не отрича очевидния факт, че през първите три години от живота се случват най -важните етапи във формирането на мозъка. Феноменът на хоспитализма, описан от Шпиц през 1945 г., може да послужи като сериозно потвърждение. Говорим за симптомите, които се развиват при децата през първата година от живота, възпитани в лечебни заведения, идеални от гледна точка на медицинска и хигиенна грижа, но при отсъствие на родители. Започвайки от третия месец от живота, се наблюдава влошаване на физическото и психическото им състояние. Децата са страдали от депресия, са били пасивни, инхибирани в движенията, с лоша мимика и лоша визуална координация, дори обикновено нефаталните заболявания често са имали фатални последици. Започвайки от втората година от живота, се появяват признаци на физическа и умствена изостаналост: децата не могат да седят, да ходят или да говорят. Последиците от продължителната хоспитализация са дълготрайни и често необратими. Днес те описват и феномена на семейния хоспитализъм, който се развива при децата на фона на емоционалната студенина на майката. Не се знае обаче какво точно се случва в мозъка на детето в този момент.

Фактът, че тези първите три години от живота са очевидно критични за развитието на детския мозък, подтикна към по -нататъшни изследвания и преподаватели и политици да предприемат енергични кампании в подкрепа на стимулирането на детския мозък през първите три години от живота. Всичко започна от твърдението, че очевидно мозъкът се формира от нула до три години, след което вече е твърде късно да се направи нещо. В Америка стартираха кампаниите „Аз съм вашето дете и по -добри мозъци за бебета“с държавно финансиране. Резултатът е планина от книги, учебни програми за родители и статии в пресата. Основното послание на тези програми може да бъде формулирано по следния начин: тъй като вече знаем от трудовете на неврофизиолозите, че невронните връзки се формират под въздействието на външни стимули и напълно през първите три години, тогава тази среда трябва да бъде укрепена възможно най -активно, и съответно трябва да се активира умствената стимулация на мозъка на новороденото. Този подход се нарича научно обоснована обогатена среда. Родителите се втурнаха да купуват бебешки дискове с Моцарт за бебета, флаш карти с ярки изображения и други играчки, които трябва да бъдат разработени. Но се оказа, че учителите донякъде изпреварват учените. В разгара на кампанията журналист се обади на неврофизиолог Джон Брюър, автор на „Митът за първите три години: ново разбиране за ранното развитие на мозъка и ученето през целия живот“, и попита: „Въз основа на неврофизиологията, какъв съвет бихте дали на родителите относно избора на детска градина за децата си? " Брюър отговори: "Въз основа на неврофизиологията, нищо."

Истината е, че науката не знае как всъщност трябва да изглежда енергизираната среда за оптимално развитие на мозъка през първите три години. Джон Брюър не се уморява да повтаря: все още няма надеждни проучвания, които ясно да показват каква сила, интензивност и качество трябва да бъдат стимулите, и няма съответни проучвания, които да потвърдят дългосрочния ефект на такива стимули с течение на времето.

Явлението обогатена среда е изследвано при плъхове. Плъховете бяха разделени на две групи, едната беше просто поставена в клетка, а в другата с плъховете бяха поставени роднини и играчки. В обогатена среда плъховете наистина са образували много повече синапси в мозъка си. Но, както изследователят д -р. Уилям Гринуф, това, което е обогатена среда за плъхове в лабораторията, може да е нормално за едно дете. Бебетата не са оставени сами, те имат възможност да изследват много у дома - просто пълзят из апартамента, разглеждат книги, извадени от рафта, или обърнати кошници с дрехи. Експериментът с плъхове обаче вече намери своя специален път в пресата и сериозно притесни родителите, които са пропити с развитието на техните бебета.

За родителите, които се притесняват, че не са имали време да развият детето си през първите три години, учените имат успокояващ аргумент: развитието на мозъка продължава след три години. Невронните връзки се образуват в мозъка през целия живот. Въпреки че този процес не е напълно линеен, той също е генетично програмиран и също зависи от придобития опит и околната среда. В някои периоди от живота той е по -интензивен, отколкото в други, а следващият период на основно ремоделиране на мозъка е юношеството.

Мозъкът на тийнейджър е строителна площадка

Учените дълго време изучават човешкия мозък, като основно наблюдават различни аномалии в развитието или мозъчни травми, които водят до промени във функцията, които се проявяват в характерни клинични картини. Но истинският напредък започна с използването на технология за магнитен резонанс. Тази технология ви позволява да визуализирате активните части на мозъка, които се наричат функционални. Не става въпрос само за определяне на сайта, а за определяне на точно онези сайтове, които се активират в отговор на стимул. В Американския национален институт за психично здраве под ръководството на д -р. Джей Гийд започна мащабен проект за изследване на мозъка на подрастващите. Мозъците на 145 нормални деца бяха сканирани на интервали от две години и изследваха кои части от мозъка обработват информацията и дали топографията на функционалните зони се променя в сравнение с тези при възрастни и в процеса на израстване. Какво са открили учените?

Префронтален кортекс

Първото откритие се отнася до основно ремоделиране на префронталната кора. Гид и колегите му установяват, че в област, наречена челна кора (префронтална кора), изглежда, че мозъкът расте отново точно преди пубертета. Префронталната кора е областта точно зад челните кости на черепа. Преструктурирането на тази област е от особен интерес, тъй като именно тя действа като главен изпълнителен директор на мозъка, отговарящ за планирането, работната памет, организацията и настроението на човек. След като префронталната кора „узрее“, юношите започват да мислят по -добре и да развият по -голям контрол върху импулсите. Префронталната кора е област на трезва преценка.

Докато префронталната кора не е узряла, обработката на емоционална информация остава незряла и се извършва от други части на мозъка, по -малко изострени за такава работа. Ето защо подрастващите са склонни към неоправдани рискове, като цяло те слабо разграничават различните емоционални състояния на други хора. Не знам за вас, но за мен, като майка на тийнейджър, това откритие обяснява много.

Използвай го или го загуби

Ако на тригодишна възраст развитието на невронните пътища може да се сравни с растежа на клоните на дърветата, то в юношеството се случват два противоположни процеса - допълнителен растеж на нови пътеки и едновременно подрязване на стари. Въпреки че може да изглежда, че наличието на много синапси е полезно нещо, мозъкът мисли по друг начин и в процеса на учене свива отдалечени синапси, докато бялото вещество (миелин) отива да стабилизира и укрепва тези връзки, които се използват активно. Изборът ще се основава на принципа използвай го или го загуби: „Ние ли го използваме? Напускаме! Не използвайте? Да се отървем! . Съответно, свиренето на музика, спорт и като цяло всяко проучване насърчава формирането и запазването на някои връзки, и лежането на дивана, съзерцаването на MTV и играенето на компютърни игри - други.

Същото важи и за изучаването на чужди езици. Ако детето научи втори език преди пубертета, но не го използва по време на голямо „тийнейджърско“преструктуриране, тогава невронните връзки, които го обслужват, се унищожават. Съответно езикът, който е изучаван след преструктурирането на мозъка, ще заеме специално място в езиковия център и ще използва напълно различни връзки от родния език.

Corpus callosum и малкия мозък

Друго откритие хвърля светлина върху други юношески характеристики. Говорим за активно преструктуриране в corpus callosum, което е отговорно за комуникацията между мозъчните полукълба и в резултат на това е свързано с изучаването на езици и асоциативното мислене. Сравнението на развитието на тази област при близнаци показа, че тя е генетично обусловена само в малка степен и се формира предимно под въздействието на външната среда.

В допълнение към corpus callosum, малкият мозък също претърпява сериозно преструктуриране и това преструктуриране продължава до пълнолетие. Досега се смяташе, че функцията на малкия мозък е ограничена до координацията на движенията, но резултатите от магнитно -резонансната томография показват, че тя участва и при обработката на умствени задачи. Малкият мозък не играе решаваща роля при изпълнението на тези задачи, а по -скоро изпълнява функцията на съпроцесор. Всичко, което наричаме високо мислене - математика, музика, философия, вземане на решения, социални умения - пътува през малкия мозък.

Изводи:

Въпреки сериозността и обема на проведените изследвания, учените продължават да твърдят, че все още знаят малко за връзката между структурата и функцията на мозъка, както и за развитието на поведението. Малко е известно и кои фактори са най -значими за оптималното развитие и какви резерви за развитие имаме потенциално. Със сигурност може да се каже, че един нормален човек, от момента на раждането до смъртта, се нуждае от внимание, комуникация, нормална среда на живот и искрен интерес към себе си.