Over De Eigenaardigheden Van De Hersenontwikkeling Van Conceptie Tot Adolescentie

2024 Auteur: Harry Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 15:51

Toen mijn eerste kind werd geboren, zoals het een ijverige maar jonge moeder betaamt, verzamelde ik een heleboel boeken over de zorg voor baby's en een verscheidenheid aan progressieve opvoedingsmethoden - om mijn kind een genie te laten worden, naast gelukkig, had ik dringend gezaghebbende het advies. Helaas werd al snel duidelijk dat de meeste boeken niet echt geïnteresseerd waren in het verklaren van de biologische basis van hersenontwikkeling. Laten we proberen erachter te komen wat de wetenschap van de hersenen tegenwoordig weet en hoe de moderne pedagogiek deze kennis gebruikt.

De hersenen en hun ontwikkeling

Wat interessant is in de ontwikkeling van de hersenen en wat we in feite in elk van de stadia van een dergelijke ontwikkeling zullen waarnemen, is de grootse interactie van genetisch vooraf bepaalde factoren en omgevingsfactoren, die in het geval van menselijke ontwikkeling factoren van de sociale omgeving.

Embryonale ontwikkeling

In het menselijke embryo beginnen de hersenen zich te vormen uit het embryonale weefsel van het ectoderm. Al op de 16e dag van intra-uteriene ontwikkeling kan de zogenaamde neuronale plaat worden onderscheiden, die de komende dagen een groef vormt, waarvan de bovenranden samengroeien en een buis vormen. Dit proces is het resultaat van een complex gecoördineerd werk van een aantal genen en is afhankelijk van de aanwezigheid van bepaalde signaalstoffen, met name foliumzuur. Gebrek aan deze vitamine tijdens de zwangerschap leidt tot het niet sluiten van de neurale buis, wat leidt tot ernstige afwijkingen in de ontwikkeling van de hersenen van het kind.

Wanneer de neurale buis gesloten is, vormen zich drie hoofdgebieden van de hersenen aan de voorkant: het voorste, middelste en achterste. In de zevende week van ontwikkeling splitsen deze regio's zich weer, en dit proces wordt encefalisatie genoemd. Dit proces is het formele begin van de ontwikkeling van de hersenen zelf. De groeisnelheid van het foetale brein is verbazingwekkend: elke minuut worden 250.000 nieuwe neuronen gevormd! Tussen hen worden miljoenen verbindingen gevormd! Elke cel heeft zijn eigen specifieke plek, elke aansluiting is netjes geordend. Er is geen ruimte voor willekeur en willekeur.

De foetus ontwikkelt verschillende zintuigen. Peter Hepper schrijft hier uitgebreid over in zijn artikel Unraveling our begins:

De eerste reactie op aanraking verschijnt - tactiele gevoeligheid. In de achtste week reageert de foetus op het aanraken van de lippen en wangen. In week 14 reageert de foetus op het aanraken van andere delen van het lichaam. Smaak ontwikkelt zich daarna - al na 12 weken proeft de foetus vruchtwater en kan hij reageren op het dieet van de moeder. De foetus reageert op geluid van 22-24 weken. In het begin vangt het geluiden van een laag bereik op, maar geleidelijk wordt het bereik groter en al voor de geboorte herkent de foetus verschillende stemmen en onderscheidt zelfs individuele geluiden. De baarmoederomgeving, waar de foetus zich ontwikkelt, is nogal luidruchtig: hier klopt het hart, de stroom van vloeistoffen en peristaltiek maakt geluid, een verscheidenheid aan geluiden komt uit de externe omgeving, zij het gedempt door de weefsels van de moeder, maar - interessant genoeg - het bereik van de menselijke stem in 125-250 Hz is gewoon zwak gedempt … Bijgevolg vormen externe gesprekken het grootste deel van de foetale geluidsomgeving.

De reactie op pijn trekt speciale aandacht van onderzoekers. Bepalen of een foetus pijn voelt is moeilijk - pijn is grotendeels een subjectief fenomeen. De onbewuste reactie op pijnlijke stimuli begint echter rond 24-26 weken van ontwikkeling, wanneer de neuronale responsroute voor het eerst wordt gevormd. Vanaf het moment dat de eerste zintuigen zich ontwikkelen, begint er informatie van hen naar de hersenen te stromen, wat op zichzelf een factor is in de ontwikkeling van dezelfde hersenen en leidt tot leren.

De vraag rijst, hoe belangrijk is de informatie die op deze manier wordt verkregen en kunnen we op een bepaalde manier de foetus beïnvloeden, waardoor de hersenen zich ontwikkelen en leren bevorderen?

De vrucht kan smaak en geur leren herkennen. Als een moeder bijvoorbeeld knoflook consumeert tijdens de zwangerschap, zal een pasgeboren baby minder afkeer hebben van de geur van knoflook dan een baby wiens moeder geen knoflook heeft gegeten. Pasgeboren baby's zullen ook prioriteit geven aan muziek die ze in de baarmoeder horen, boven muziek die ze voor het eerst horen. Dit alles is al door de wetenschap vastgesteld. Maar het is nog onduidelijk of het fenomeen prenataal leren een blijvend effect heeft. Het is bekend dat de "muzikale smaak" voor een bepaald werk bij gebrek aan versterking al in drie weken verdwijnt. Het vermogen van de foetus om te "leren" doet sommige mensen echter geloven dat de ontwikkeling van de foetale hersenen kan worden geactiveerd door een prenataal stimulatieprogramma. Hier is echter geen gedegen wetenschappelijk onderzoek naar gedaan.

Pasgeboren hersenen

Op het moment van geboorte hebben de hersenen van de baby vrijwel alle noodzakelijke neuronen. Maar de hersenen blijven actief groeien en bereiken de komende twee jaar 80% van de grootte van de hersenen van een volwassene. Wat gebeurt er tijdens deze twee tot drie jaar?

De belangrijkste toename van het hersengewicht wordt veroorzaakt door gliacellen, die 50 keer meer zijn dan neuronen. Gliacellen zenden geen zenuwimpulsen uit, zoals neuronen doen, ze zorgen voor de vitale activiteit van neuronen: sommige leveren voedingsstoffen, andere verteren en vernietigen dode neuronen of houden neuronen fysiek in een bepaalde positie, vormen de myeline-omhulling.

Vanaf de geboorte komen er enorm veel signalen van alle zintuigen naar de hersenen van de baby. Het brein van het kind staat meer open voor de modellerende hand van ervaring dan op enig ander moment in iemands leven. Als reactie op de eisen van de omgeving beeldhouwen de hersenen zichzelf.

Visie en de hersenen

Het begrijpen van de eigenaardigheden van de vorming van de visuele cortex begon met de bekende experimenten van David Hubel en Thorsten Wiesel in de jaren 60 van de vorige eeuw. Ze toonden aan dat als kittens één oog tijdelijk sluiten tijdens een bepaalde kritieke periode voor hersenontwikkeling, er geen bepaalde verbinding in de hersenen wordt gevormd. Zelfs wanneer het zicht dan wordt hersteld, zal het kenmerkende binoculaire zicht nooit worden gevormd.

Deze ontdekking luidde een nieuw tijdperk in voor het begrijpen van de rol van kritieke perioden van ontwikkeling en het belang van het hebben van de juiste stimulus op dit moment. In 1981 ontvingen de onderzoekers de Nobelprijs voor deze ontdekking, en nu kunnen we hier spelen met ons brein en onze visie op de pagina van David Hubel.

Degene die met de kittens is gedaan, is duidelijk niet humaan om bij mensen te reproduceren. Maar deze experimenten maken het mogelijk om kennis tot op zekere hoogte te extrapoleren en zo de kenmerken van de ontwikkeling van het menselijk brein te begrijpen. Er zijn ook voorbeelden van aangeboren staar bij kinderen, wat erop wijst dat mensen ook kritieke perioden in de hersenontwikkeling hebben die bepaalde externe visuele stimuli nodig hebben voor een correcte hersenontwikkeling. Wat is er bekend over het gezichtsvermogen van een pasgeborene? (wees niet lui om de link te volgen en de wereld door de ogen van een baby te zien)

Een pasgeboren kind ziet 40 keer minder afzonderlijk dan een volwassene. Observeren en contempleren, de hersenen van het kind leren het beeld te analyseren en kunnen in twee maanden tijd onderscheid maken tussen de primaire kleuren, en het beeld wordt helderder. Na drie maanden treden kwalitatieve veranderingen op, de visuele cortex wordt gevormd in de hersenen, het beeld komt in de buurt van hoe een volwassene het later zal zien. Na zes maanden kan het kind al onderscheid maken tussen individuele details en ziet het slechts 9 keer slechter dan een volwassene. De visuele cortex is volledig gevormd tegen het 4e levensjaar.

Eerste drie jaar

Het is heel logisch om aan te nemen dat een dergelijke kritieke periode niet alleen de ontwikkeling van de visuele cortex betreft. Nu al ontkent niemand het voor de hand liggende feit dat in de eerste drie levensjaren de belangrijkste stadia in de vorming van de hersenen plaatsvinden. Het fenomeen ziekenhuisopname, dat Spitz in 1945 beschreef, kan als serieuze bevestiging dienen. We hebben het over de symptomen die zich ontwikkelen bij kinderen in het eerste levensjaar, opgevoed in medische instellingen, ideaal vanuit het oogpunt van medische en hygiënische zorg, maar bij afwezigheid van ouders. Vanaf de derde levensmaand was er een verslechtering van hun fysieke en mentale toestand. Kinderen leden aan depressies, waren passief, geremd in bewegingen, met slechte gezichtsuitdrukkingen en slechte visuele coördinatie, zelfs in het algemeen niet-fatale ziekten hadden vaak fatale gevolgen. Vanaf het tweede levensjaar verschenen er tekenen van lichamelijke en geestelijke achterstand: kinderen konden niet zitten, lopen of spreken. De gevolgen van langdurige ziekenhuisopname zijn langdurig en vaak onomkeerbaar. Tegenwoordig beschrijven ze ook het fenomeen van gezinshospitalisatie, dat zich bij kinderen ontwikkelt tegen de achtergrond van de emotionele kilheid van de moeder. Het is echter niet precies bekend wat er op dit moment precies in de hersenen van het kind gebeurt.

Het feit dat deze eerste drie levensjaren duidelijk cruciaal zijn voor de ontwikkeling van de hersenen van een kind, heeft geleid tot verder onderzoek, en opvoeders en beleidsmakers hebben krachtig campagne gevoerd om de stimulatie van de hersenen van het kind tijdens de eerste drie levensjaren te ondersteunen. Het begon allemaal met de stelling dat het brein natuurlijk gevormd wordt van nul tot drie jaar, daarna is het al te laat om nog iets te doen. In Amerika zijn met overheidsgeld de campagnes I Am Your Child en Better Brains for Babies gelanceerd. Het resultaat is een berg boeken, opvoedingscurricula en persartikelen. De hoofdboodschap van deze programma's kan als volgt worden geformuleerd: aangezien we uit het werk van neurofysiologen al weten dat neuronale verbindingen worden gevormd onder invloed van externe prikkels en volledig in de eerste drie jaar, moet deze omgeving zo actief mogelijk worden versterkt, en dienovereenkomstig moet mentale stimulatie van de hersenen van de pasgeborene worden geactiveerd. Deze benadering wordt op wetenschap gebaseerde verrijkte omgevingen genoemd. Ouders haastten zich om babydisks met Mozart voor baby's, flashkaarten met heldere afbeeldingen en ander speelgoed dat ontwikkeld moest worden te kopen. Maar het bleek dat de docenten de wetenschappers iets voor waren. Midden in de campagne belde een journalist neurofysioloog John Brewer, auteur van The Myth of the First Three Years: A New Understanding of Early Brain Development and Lifelong Learning, en vroeg: "Welk advies zou u op basis van neurofysiologie geven aan ouders over het kiezen van een kleuterschool voor hun kinderen?" Brewer antwoordde: "Gebaseerd op neurofysiologie, niets."

De waarheid is dat de wetenschap niet weet hoe energieke omgevingen eruit moeten zien voor een optimale hersenontwikkeling gedurende de eerste drie jaar. John Brewer wordt niet moe van het herhalen: er zijn nog steeds geen betrouwbare studies die duidelijk zouden aangeven welke sterkte, intensiteit en kwaliteit stimuli zouden moeten zijn, en er zijn geen relevante studies die het langetermijneffect van dergelijke stimuli in de tijd zouden bevestigen.

Het fenomeen van de verrijkte omgeving werd onderzocht bij ratten. De ratten werden in twee groepen verdeeld, de ene werd eenvoudig in een kooi geplaatst en in de andere werden familieleden en speelgoed bij de ratten geplaatst. In een verrijkte omgeving vormden ratten inderdaad veel meer synapsen in hun hersenen. Maar, zoals de onderzoeker Dr. William Greenough, wat een verrijkte omgeving is voor ratten in het laboratorium, is misschien gewoon normaal voor een kind. Baby's worden niet alleen gelaten, ze hebben de mogelijkheid om thuis veel te ontdekken - gewoon door het appartement kruipen, boeken bekijken die uit een boekenplank zijn gehaald of omgekeerde manden met kleding. Het experiment met ratten heeft echter al zijn speciale weg gevonden in de pers en heeft ouders die doordrongen zijn van de ontwikkeling van hun baby's ernstig ongerust gemaakt.

Voor ouders die bang zijn dat ze de eerste drie jaar geen tijd hebben gehad om hun kind te ontwikkelen, hebben wetenschappers een geruststellend argument: de hersenontwikkeling gaat na drie jaar door. Neurale verbindingen worden gedurende het hele leven in de hersenen gevormd. Hoewel dit proces niet geheel lineair is, is het ook genetisch geprogrammeerd, en ook afhankelijk van de opgedane ervaring en de omgeving. In sommige perioden van het leven is het intenser dan in andere, en de volgende periode van ingrijpende hermodellering van de hersenen is de adolescentie.

Het brein van een tiener is een bouwplaats

Wetenschappers bestuderen het menselijk brein al heel lang, voornamelijk door verschillende ontwikkelingsafwijkingen of hersenletsels waar te nemen, die leiden tot functieveranderingen, die zich manifesteren in karakteristieke klinische beelden. Maar de echte vooruitgang begon met het gebruik van magnetische resonantiebeeldvormingstechnologie. Met deze technologie kun je de actieve delen van de hersenen visualiseren, die functioneel worden genoemd. Het gaat niet alleen om het bepalen van de site, maar om het precies bepalen van die sites die worden geactiveerd als reactie op een stimulus. Bij het American National Institute of Mental Health onder leiding van Dr. Jay Giedd is een grootschalig project begonnen om de hersenen van adolescenten te bestuderen. De hersenen van 145 normale kinderen werden met tussenpozen van twee jaar gescand en onderzocht welke delen van de hersenen informatie verwerken en of de topografie van functionele gebieden verandert in vergelijking met die bij volwassenen en in het proces van opgroeien. Wat hebben de wetenschappers ontdekt?

prefrontale cortex

De eerste ontdekking betrof een ingrijpende verbouwing van de prefrontale cortex. Giedd en zijn collega's ontdekten dat in een gebied dat de frontale cortex (prefrontale cortex) wordt genoemd, de hersenen net voor de puberteit weer lijken te groeien. De prefrontale cortex is het gebied net achter de frontale botten van de schedel. De herstructurering van dit gebied is van bijzonder belang, omdat zij het is die optreedt als de CEO van de hersenen, verantwoordelijk voor planning, werkgeheugen, organisatie en gemoedstoestand van een persoon. Zodra de prefrontale cortex "rijpt", beginnen adolescenten beter te denken en krijgen ze meer controle over impulsen. De prefrontale cortex is een gebied van nuchter oordeel.

Totdat de prefrontale cortex is gerijpt, blijft de verwerking van emotionele informatie onvolwassen en wordt deze uitgevoerd door andere delen van de hersenen, die minder zijn aangescherpt voor dergelijk werk. Dat is de reden waarom adolescenten vatbaar zijn voor ongerechtvaardigde risico's, in het algemeen maken ze slecht onderscheid tussen verschillende emotionele toestanden van andere mensen. Ik weet niet hoe het met jou zit, maar voor mij, als moeder van een tiener, verklaart deze ontdekking veel.

Gebruik het of verlies het

Als op de leeftijd van drie jaar de ontwikkeling van neuronale paden kan worden vergeleken met de groei van boomtakken, dan vinden in de adolescentie twee tegengestelde processen plaats - extra groei van nieuwe paden en gelijktijdig snoeien van oude. Hoewel het lijkt alsof de aanwezigheid van veel synapsen nuttig is, denken de hersenen daar anders over, en tijdens het leren trekken ze verre synapsen samen, terwijl de witte stof (myeline) de verbindingen die actief worden gebruikt, gaat stabiliseren en versterken. De selectie zal gebaseerd zijn op het principe use it or loose it: “We use it? Wij vertrekken! niet gebruiken? Laten we ons ontdoen van! . Dienovereenkomstig stimuleert het spelen van muziek, sport en, in het algemeen, elke studie de vorming en het behoud van sommige verbindingen, en op de bank liggen, MTV overwegen en computerspelletjes spelen - anderen.

Hetzelfde geldt voor de studie van vreemde talen. Als een kind een tweede taal leert vóór de puberteit, maar deze niet gebruikt tijdens een grote 'tiener'-herstructurering, worden de neurale verbindingen die hem dienen vernietigd. De taal die na de herstructurering van de hersenen werd bestudeerd, zal dan ook een speciale plaats innemen in het talencentrum en volledig andere verbindingen gebruiken dan de moedertaal.

Corpus callosum en cerebellum

Een andere ontdekking werpt licht op andere kenmerken van adolescenten. We hebben het over actieve herstructurering in het corpus callosum, dat verantwoordelijk is voor de communicatie tussen de hersenhelften en als gevolg daarvan wordt geassocieerd met de studie van talen en associatief denken. Vergelijking van de ontwikkeling van dit gebied bij tweelingen heeft aangetoond dat het slechts in geringe mate genetisch bepaald is en voornamelijk wordt gevormd onder invloed van de externe omgeving.

Naast het corpus callosum ondergaat ook het cerebellum een ernstige herstructurering en deze herstructurering duurt tot de volwassenheid. Tot nu toe werd aangenomen dat de functie van het cerebellum beperkt is tot het coördineren van bewegingen, maar de resultaten van magnetische resonantie beeldvorming hebben aangetoond dat het ook betrokken is bij de verwerking van mentale taken. Het cerebellum speelt geen cruciale rol bij de uitvoering van deze taken; het vervult eerder de functie van een coprocessor. Alles wat we hoogdenken noemen - wiskunde, muziek, filosofie, besluitvorming, sociale vaardigheden - reist door het cerebellum.

conclusies:

Ondanks de ernst en de hoeveelheid onderzoek blijven wetenschappers beweren dat ze nog steeds weinig weten over de relatie tussen de structuur en functie van de hersenen, evenals over de ontwikkeling van gedrag. Het is ook weinig bekend welke factoren het belangrijkst zijn voor een optimale ontwikkeling en welke reserves voor ontwikkeling we potentieel hebben. Het is echter veilig om te zeggen dat een normaal persoon, vanaf het moment van geboorte tot overlijden, aandacht, communicatie, een normale leefomgeving en oprechte interesse in zichzelf nodig heeft.