Sa Mga Kakaibang Pag-unlad Ng Utak Mula Sa Paglilihi Hanggang Sa Pagbibinata

2024 May -akda: Harry Day | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 15:55

Nang ipanganak ang aking unang anak, bilang naaangkop sa isang masigasig ngunit batang ina, nagtipon ako ng maraming libro tungkol sa pag-aalaga ng mga sanggol at iba't ibang mga progresibong pamamaraan ng pag-aalaga - para lumaki ang aking anak na isang henyo, bukod sa masaya, kailangan ko ng awtoridad. payo Sa kasamaang palad, mabilis na naging malinaw na ang karamihan sa mga libro ay hindi partikular na interesado na ipaliwanag ang batayang biological ng pag-unlad ng utak. Subukan nating alamin kung ano ang alam ng agham ng utak ngayon at kung paano ginagamit ng modernong pedagogy ang kaalamang ito.

Ang utak at ang pag-unlad nito

Ano ang kagiliw-giliw sa pag-unlad ng utak at kung ano, sa katunayan, ay obserbahan natin sa bawat yugto ng naturang pag-unlad ay ang kamangha-manghang pakikipag-ugnay ng mga genetically predetermined na mga kadahilanan at mga kadahilanan sa kapaligiran, na, sa kaso ng pag-unlad ng tao, ay naging mga kadahilanan ng ang kapaligirang panlipunan.

Pagbuo ng embryonic

Sa embryo ng tao, ang utak ay nagsisimulang mabuo mula sa embryonic tissue ng ectoderm. Nasa ika-16 na araw ng pag-unlad na intrauterine, maaaring makilala ang tinatawag na neuronal plate, na sa mga susunod na araw ay bumubuo ng isang uka, ang mga itaas na gilid na magkakasamang tumutubo at bumubuo ng isang tubo. Ang prosesong ito ay resulta ng isang kumplikadong pinag-ugnay na gawain ng isang bilang ng mga genes at nakasalalay sa pagkakaroon ng ilang mga sangkap na nagbigay ng senyas, lalo na, folic acid. Ang kakulangan ng bitamina na ito sa panahon ng pagbubuntis ay humahantong sa hindi pagsasara ng neural tube, na hahantong sa matinding abnormalidad sa pag-unlad ng utak ng bata.

Kapag ang neural tube ay sarado, tatlong pangunahing mga rehiyon ng utak ang nabubuo sa front end nito: ang nauuna, gitna, at likuran. Sa ikapitong linggo ng pag-unlad, nahahati muli ang mga rehiyon na ito, at ang prosesong ito ay tinatawag na encephalization. Ang prosesong ito ay pormal na simula ng pag-unlad ng utak mismo. Ang rate ng paglaki ng utak ng pangsanggol ay kamangha-mangha: 250,000 mga bagong neuron ang nabubuo bawat minuto! Milyun-milyong mga koneksyon ang nabuo sa pagitan nila! Ang bawat cell ay may sariling lugar, ang bawat koneksyon ay maayos na naayos. Walang lugar para sa arbitrariness at randomness.

Ang fetus ay nagkakaroon ng iba't ibang mga pandama. Si Peter Hepper ay nagsusulat ng malawakan tungkol dito sa kanyang artikulong Pag-aayos ng aming mga simula:

Lumilitaw ang unang reaksyon na hinawakan - pagiging sensitibo sa pandamdam. Sa ikawalong linggo, ang fetus ay tumutugon sa paghawak sa mga labi at pisngi. Sa linggong 14, ang fetus ay tumutugon sa paghawak sa iba pang mga bahagi ng katawan. Susunod na bubuo ng lasa - nasa 12 linggo na, ang fetus ay nakakatikim ng amniotic fluid at maaaring tumugon sa diyeta ng ina. Ang fetus ay tumutugon sa tunog mula 22-24 na linggo ng buhay. Sa una, nakakakuha ito ng mga tunog ng isang mababang saklaw, ngunit unti-unting lumalawak ang saklaw, at bago pa ipanganak, kinikilala ng fetus ang iba't ibang mga tinig at kahit na nakikilala ang mga indibidwal na tunog. Ang kapaligiran ng may isang ina, kung saan bubuo ang fetus, ay maingay: narito ang pintig ng puso, ang pag-agos ng mga likido at peristalsis ay gumagawa ng ingay, iba't ibang mga tunog ay nagmula sa panlabas na kapaligiran, kahit na na-muffle ng mga tisyu ng ina, gayunpaman - nang kawili-wili - ang saklaw ng boses ng tao sa 125-250 Hz ay mahina lamang na … Dahil dito, ang mga panlabas na pag-uusap ay bumubuo ng karamihan sa kapaligiran ng tunog ng pangsanggol.

Ang reaksyon sa sakit ay nakakaakit ng espesyal na pansin ng mga mananaliksik. Ang pagtukoy kung ang isang sanggol ay nakakaramdam ng sakit ay mahirap - ang sakit ay higit sa lahat isang paksa na hindi pangkaraniwang bagay. Gayunpaman, ang walang malay na tugon sa masakit na stimuli ay nagsisimula sa paligid ng 24-26 na linggo ng pag-unlad, kapag ang landas ng tugon ng neuronal ay unang nabuo. Mula sa sandaling bumuo ang mga unang organ ng pandama, ang impormasyon ay nagsisimulang dumaloy mula sa kanila patungo sa utak, na kung saan mismo ay kumikilos bilang isang kadahilanan sa pag-unlad ng parehong utak at humahantong sa pag-aaral.

Lumilitaw ang tanong, gaano kahalaga ang impormasyong nakuha sa ganitong paraan at maaari ba nating impluwensyahan ang fetus sa isang tiyak na paraan, na uudyok sa utak na paunlarin at itaguyod ang pag-aaral?

Maaaring malaman ng prutas na makilala ang lasa at amoy. Halimbawa, kung ang isang ina ay kumakain ng bawang sa panahon ng pagbubuntis, ang isang bagong panganak na sanggol ay magpapakita ng mas kaunting pag-ayaw sa amoy ng bawang kaysa sa isang sanggol na ang ina ay hindi kumain ng bawang. Mas uunahin din ng mga bagong silang na sanggol ang musikang maririnig sa sinapupunan kaysa sa musikang maririnig nila sa kauna-unahang pagkakataon. Ang lahat ng ito ay naitatag na ng agham. Ngunit hindi pa rin malinaw kung ang hindi pangkaraniwang bagay ng pagkatuto sa prenatal ay may anumang pangmatagalang epekto. Ito ay kilala na ang "panlasa musikal" para sa isang tiyak na gawain sa kawalan ng pampalakas mawala na sa loob ng tatlong linggo. Gayunpaman, ang kakayahan ng fetus na "matuto" ay humantong sa ilang mga tao na maniwala na ang pagpapaunlad ng utak ng sanggol ay maaaring maisaaktibo ng isang prenatal stimulation program. Gayunpaman, walang solidong siyentipikong pagsasaliksik tungkol dito.

Utak na bagong panganak

Sa oras ng kapanganakan, ang utak ng sanggol ay mayroong halos lahat ng kinakailangang mga neuron. Ngunit ang utak ay patuloy na lumalaki nang aktibo at sa susunod na dalawang taon ay umabot sa 80% ng laki ng utak ng isang may sapat na gulang. Ano ang nangyayari sa loob ng dalawa hanggang tatlong taon na ito?

Ang pangunahing pagtaas sa bigat ng utak ay nangyayari dahil sa mga glial cell, na 50 beses na higit pa sa mga neuron. Ang mga cell ng glial ay hindi nagpapadala ng mga nerve impulses, tulad ng ginagawa ng mga neuron, nagbibigay sila ng mahalagang aktibidad ng mga neuron: ang ilan sa kanila ay nagbibigay ng mga sustansya, ang iba ay natutunaw at sinisira ang mga patay na neuron o pisikal na nagtataglay ng mga neuron sa isang tiyak na posisyon, nabubuo ang myelin sheath.

Mula sa sandali ng kapanganakan, isang malaking halaga ng mga signal mula sa lahat ng pandama ang dumating sa utak ng sanggol. Ang utak ng sanggol ay mas bukas sa pagmomodelo ng karanasan kaysa sa anumang ibang oras sa buhay ng isang tao. Bilang tugon sa mga hinihingi ng kapaligiran, sinisira ng utak ang sarili.

Paningin at utak

Ang pag-unawa sa mga kakaibang katangian ng pagbuo ng visual cortex ay nagsimula sa mga kilalang eksperimento nina David Hubel at Thorsten Wiesel noong dekada 60 ng huling siglo. Ipinakita nila na kung ang mga kuting ay pansamantalang isara ang isang mata sa isang tiyak na kritikal na panahon para sa pag-unlad ng utak, kung gayon ang isang tiyak na koneksyon ay hindi nabuo sa utak. Kahit na kapag naibalik ang paningin, ang katangian na paningin ng binocular ay hindi pa rin nabubuo.

Ang pagtuklas na ito ay nagsimula ng isang bagong panahon sa pag-unawa sa papel na ginagampanan ng mga kritikal na panahon ng pag-unlad at ang kahalagahan ng pagkakaroon ng naaangkop na pampasigla sa sandaling ito. Noong 1981, natanggap ng mga mananaliksik ang Nobel Prize para sa pagtuklas na ito, at ngayon ay maaari nating laruin ang ating utak at paningin sa pahina ni David Hubel dito.

Ang isa na nagawa sa mga kuting ay malinaw na hindi makatao na magparami sa mga tao. Ngunit ang mga eksperimentong ito ay ginagawang posible na i-extrapolate ang kaalaman sa isang tiyak na lawak at sa gayon ay maunawaan ang mga tampok ng pag-unlad ng utak ng tao. Mayroon ding mga halimbawa ng congenital cataract sa mga bata, na nagpapahiwatig na ang mga tao ay mayroon ding mga kritikal na panahon sa pag-unlad ng utak na nangangailangan ng ilang mga panlabas na visual stimuli para sa tamang pag-unlad ng utak. Ano ang nalalaman tungkol sa pangitain ng isang bagong panganak? (huwag maging tamad na sundin ang link at makita ang mundo sa pamamagitan ng mga mata ng isang sanggol)

Ang isang bagong panganak na bata ay nakakakita ng 40 beses na mas mababa sa hiwalay kaysa sa isang may sapat na gulang. Sa pagmamasid at pagmumuni-muni, natututo ang utak ng bata na pag-aralan ang imahe at sa loob ng dalawang buwan ay makilala nito ang pagitan ng mga pangunahing kulay, at magiging malinaw ang imahe. Sa tatlong buwan, naganap ang mga pagbabago na husay, ang visual cortex ay nabuo sa utak, ang imahe ay nagiging malapit sa kung paano ito makikita ng isang nasa hustong gulang. Pagkatapos ng anim na buwan, ang bata ay nagawang makilala sa pagitan ng mga indibidwal na detalye at nakikita lamang ng 9 beses na mas masahol kaysa sa isang may sapat na gulang. Ang visual cortex ay ganap na nabuo ng ika-4 na taon ng buhay.

Unang tatlong taon

Ito ay lubos na lohikal na ipalagay na ang isang kritikal na panahon ay hindi nag-aalala hindi lamang sa pagbuo ng visual cortex. Wala nang itinatanggi ang halatang katotohanan na sa unang tatlong taon ng buhay, ang pinakamahalagang yugto sa pagbuo ng utak ay nagaganap. Ang kababalaghan ng hospitalism, na inilarawan ni Spitz noong 1945, ay maaaring magsilbing isang seryosong kumpirmasyon. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga sintomas na nabuo sa mga bata sa unang taon ng buhay, na dinala sa mga institusyong medikal, perpekto mula sa pananaw ng pangangalagang medikal at kalinisan, ngunit sa kawalan ng mga magulang. Simula mula sa ikatlong buwan ng buhay, nagkaroon ng pagkasira sa kanilang pisikal at mental na estado. Ang mga bata ay nagdusa mula sa pagkalumbay, walang pasibo, pinipigilan ang paggalaw, na may mahinang ekspresyon ng mukha at hindi magandang koordinasyon sa paningin, kahit na sa pangkalahatan ang mga sakit na hindi nakamamatay ay madalas na nakamamatay. Simula mula sa ikalawang taon ng buhay, lumitaw ang mga palatandaan ng pagpapabagal ng pisikal at mental: ang mga bata ay hindi nakaupo, nakalakad, o makapagsalita. Ang mga kahihinatnan ng matagal na pagpapa-ospital ay matagal at madalas na hindi maibabalik. Ngayon, inilalarawan din nila ang kababalaghan ng hospitalism ng pamilya, na bubuo sa mga bata laban sa background ng emosyonal na lamig ng ina. Gayunpaman, hindi alam eksakto kung ano ang eksaktong nangyayari sa utak ng bata sa ngayon.

Ang katotohanan na ang unang tatlong taong buhay na ito ay malinaw na kritikal para sa pagpapaunlad ng utak ng isang bata ay nagtulak sa karagdagang pagsasaliksik, at mga tagapagturo at tagagawa ng patakaran na masigasig na kumampanya upang suportahan ang pagpapasigla ng utak ng bata sa unang tatlong taon ng buhay. Nagsimula ang lahat mula sa pahayag na, malinaw naman, ang utak ay nabuo mula zero hanggang tatlong taon, pagkatapos nito ay huli na upang gumawa ng isang bagay. Sa Amerika, ang Ako Ay Iyong Anak at Mas Mahusay na talino para sa Mga Sanggol na kampanya ay inilunsad kasama ang pagpopondo ng gobyerno. Ang resulta ay isang bundok ng mga libro, mga kurikulum sa pagiging magulang at mga artikulo sa pindutin. Ang pangunahing mensahe ng mga programang ito ay maaaring formulate tulad ng sumusunod: dahil alam na natin mula sa mga gawa ng mga neurophysiologist na ang mga koneksyon sa neuronal ay nabuo sa ilalim ng impluwensya ng panlabas na stimuli at ganap sa unang tatlong taon, kung gayon ang kapaligiran na ito ay dapat na palakasin bilang aktibo hangga't maaari, at nang naaayon, ang pagpapasigla ng kaisipan ng utak ng bagong panganak ay dapat na buhayin. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na mga kapaligiran na napayaman sa agham. Nagmamadali ang mga magulang upang bumili ng mga baby disk kasama ang Mozart para sa mga sanggol, flash card na may maliliwanag na imahe at iba pang mga laruan na dapat na binuo. Ngunit lumabas na ang mga guro ay medyo nauna sa mga siyentista. Sa gitna ng kampanya, ang isang mamamahayag ay tumelepono sa neurophysiologist na si John Brewer, may-akda ng The Myth of the First Three Years: A New Understanding of Early Brain Development and Lifelong Learning, at tinanong, "Batay sa neurophysiology, anong payo ang ibibigay mo sa mga magulang tungkol sa pagpili ng isang kindergarten para sa kanilang mga anak? " Sumagot si Brewer, "Batay sa neurophysiology, wala."

Ang totoo, hindi alam ng agham kung ano ang dapat na tunay na hitsura ng mga energized na kapaligiran para sa pinakamainam na pag-unlad ng utak sa unang tatlong taon. Si John Brewer ay hindi nagsasawang ulitin: wala pa ring maaasahang mga pag-aaral na malinaw na ipahiwatig kung ano ang dapat na lakas, kasidhian at mga pampasigla sa kalidad, at walang mga kaugnay na pag-aaral na makukumpirma ang pangmatagalang epekto ng naturang mga stimuli sa paglipas ng panahon.

Ang kababalaghan ng pinayaman na kapaligiran ay sinisiyasat sa mga daga. Ang mga daga ay nahahati sa dalawang grupo, ang isa ay simpleng inilagay sa isang hawla, at sa kabilang banda, ang mga kamag-anak at laruan ay inilagay kasama ng mga daga. Sa isang napayaman na kapaligiran, ang mga daga ay talagang bumubuo ng marami pang mga synapses sa kanilang talino. Ngunit, tulad ng mananaliksik na si Dr. William Greenough, ano ang isang napayaman na kapaligiran para sa mga daga sa laboratoryo ay maaaring maging normal para sa isang bata. Ang mga sanggol ay hindi pinababayaan mag-isa, may pagkakataon silang mag-explore ng maraming tama sa bahay - gumagapang lamang sa paligid ng apartment, sinusuri ang mga libro na hinugot mula sa isang bookshelf, o baligtad na mga basket ng damit. Gayunpaman, ang eksperimento sa mga daga ay natagpuan na ang espesyal na paraan nito sa pamamahayag at seryosong nag-alala sa mga magulang na napuno ng pag-unlad ng kanilang mga sanggol.

Para sa mga magulang na nag-aalala na wala silang oras upang paunlarin ang kanilang anak sa unang tatlong taon, ang mga siyentipiko ay mayroong nakakaaliw na pagtatalo: nagpapatuloy ang pag-unlad ng utak makalipas ang tatlong taon. Ang mga koneksyon sa neural ay nabuo sa utak sa buong buhay. Bagaman ang prosesong ito ay hindi ganap na linear, naka-program din ito ng genetiko, at nakasalalay din sa nakuha na karanasan at sa kapaligiran. Sa ilang mga panahon ng buhay, ito ay mas matindi kaysa sa iba, at ang susunod na panahon ng pangunahing pagbabago ng utak ay pagbibinata.

Ang utak ng isang tinedyer ay isang lugar ng konstruksyon

Matagal nang pinag-aaralan ng mga siyentista ang utak ng tao, pangunahin na sinusunod ang iba't ibang mga abnormalidad sa pag-unlad, o pinsala sa utak, na humantong sa mga pagbabago sa paggana, na ipinakita sa mga katangian ng klinikal na larawan. Ngunit ang tunay na pag-unlad ay nagsimula sa paggamit ng teknolohiyang magnetic resonance imaging. Pinapayagan ka ng teknolohiyang ito na mailarawan ang mga aktibong bahagi ng utak, na tinatawag na functional. Hindi lamang ito tungkol sa pagtukoy ng site, ngunit tungkol sa pagtukoy ng eksaktong mga site na iyon na naaktibo bilang tugon sa isang pampasigla. Sa American National Institute of Mental Health sa ilalim ng direksyon ni Dr. Sinimulan ni Jay Giedd ang isang malakihang proyekto upang pag-aralan ang utak ng mga kabataan. Ang utak ng 145 normal na mga bata ay na-scan sa mga agwat ng dalawang taon at sinisiyasat kung aling mga bahagi ng proseso ng utak ang proseso at kung ang topograpiya ng mga gumaganang lugar ay nagbago kumpara sa mga nasa matanda at sa proseso ng paglaki. Ano ang natuklasan ng mga siyentista?

Prefrontal cortex

Ang unang pagtuklas ay tungkol sa isang pangunahing pagbabago ng prefrontal cortex. Nalaman ni Giedd at ng kanyang mga kasamahan na sa isang lugar na tinawag na frontal cortex (prefrontal cortex), ang utak ay lilitaw na lumago bago pa ang pagbibinata. Ang prefrontal cortex ay ang lugar sa likod lamang ng mga frontal na buto ng bungo. Ang muling pagbubuo ng lugar na ito ay partikular na interes, dahil siya ang kumikilos bilang CEO ng utak, na responsable para sa pagpaplano, memorya sa pagtatrabaho, organisasyon at kalagayan ng isang tao. Sa sandaling ang "prefrontal cortex" matures ", ang mga kabataan ay nagsisimulang mag-isip nang mas mahusay at nagkakaroon ng higit na kontrol sa mga salpok. Ang prefrontal cortex ay isang rehiyon ng matino na paghuhusga.

Hanggang sa lumago ang prefrontal cortex, ang pagproseso ng impormasyong pang-emosyonal ay mananatiling hindi pa gaanong gulang at isinasagawa ng iba pang mga bahagi ng utak, na hindi gaanong pinahigpit para sa naturang gawain. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga kabataan ay madaling kapitan ng mga hindi makatarungang panganib, sa pangkalahatan, hindi nila makilala ang pagkakaiba sa pagitan ng iba't ibang mga pang-emosyonal na estado ng ibang mga tao. Hindi ko alam ang tungkol sa iyo, ngunit sa akin, bilang ina ng isang tinedyer, ang pagtuklas na ito ay maraming ipinapaliwanag.

Gamitin Ito o Mawalan Ito

Kung sa edad na tatlong taon, ang pag-unlad ng mga neuronal pathway ay maaaring ihambing sa paglaki ng mga sanga ng puno, pagkatapos ay sa pagbibinata ay nangyayari ang dalawang kabaligtaran na proseso - karagdagang paglago ng mga bagong landas at sabay na pruning ng mga luma. Bagaman maaaring mukhang ang pagkakaroon ng maraming mga synapses ay isang kapaki-pakinabang na bagay, iba ang iniisip ng utak, at sa proseso ng pag-aaral ay kinokontrata nito ang malalayong synapses, habang ang puting bagay (myelin) ay nagpapatatag at pinalakas ang mga koneksyon na aktibong ginagamit. Ang pagpili ay ibabatay sa prinsipyong gagamitin o mawala ito: “Ginagamit namin ito? Aalis na kami! Huwag gamitin? Tanggalin natin! . Alinsunod dito, ang paglalaro ng musika, palakasan at, sa pangkalahatan, ang anumang pag-aaral ay naghihikayat sa pagbuo at pagpapanatili ng ilang mga koneksyon, at paghiga sa sopa, pagsasaalang-alang sa MTV at paglalaro ng mga laro sa computer - iba pa.

Ang parehong nalalapat sa pag-aaral ng mga banyagang wika. Kung ang isang bata ay natututo ng pangalawang wika bago ang pagbibinata, ngunit hindi ito ginagamit sa panahon ng isang malaking "pagbibinata" na muling pagbubuo, kung gayon ang mga koneksyon sa neural na nagsisilbi sa kanya ay nawasak. Alinsunod dito, ang wikang pinag-aralan pagkatapos ng muling pagbubuo ng utak ay magaganap sa isang espesyal na lugar sa sentro ng wika at gagamit ng ganap na magkakaibang koneksyon kaysa sa katutubong wika.

Corpus callosum at cerebellum

Ang isa pang pagtuklas ay nagbibigay ilaw sa iba pang mga katangian ng kabataan. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa aktibong muling pagbubuo sa corpus callosum, na responsable para sa komunikasyon sa pagitan ng mga cerebral hemispheres at, bilang isang resulta, ay naiugnay sa pag-aaral ng mga wika at pag-iisip na nauugnay. Ang paghahambing ng pag-unlad ng lugar na ito sa kambal ay ipinapakita na ito ay genetically natutukoy lamang sa isang maliit na lawak at higit sa lahat nabuo sa ilalim ng impluwensya ng panlabas na kapaligiran.

Bilang karagdagan sa corpus callosum, ang cerebellum ay sumasailalim din sa malubhang muling pagbubuo, at ang muling pagbubuo na ito ay tumatagal hanggang sa matanda. Hanggang ngayon, pinaniniwalaan na ang pagpapaandar ng cerebellum ay limitado sa koordinasyon ng mga paggalaw, ngunit ang mga resulta ng magnetic resonance imaging ay ipinapakita na kasangkot din sa pagproseso ng mga gawaing kaisipan. Ang cerebellum ay hindi gampanan ang isang kritikal na papel sa pagpapatupad ng mga gawaing ito, sa halip, nagsasagawa ito ng pag-andar ng isang coprocessor. Lahat ng tinatawag nating mataas na pag-iisip - matematika, musika, pilosopiya, paggawa ng desisyon, mga kasanayang panlipunan - naglalakbay sa cerebellum.

Konklusyon:

Sa kabila ng pagiging seryoso at dami ng isinagawang pagsasaliksik, patuloy na nagtatalo ang mga siyentista na kaunti pa ang alam nila tungkol sa ugnayan sa pagitan ng istraktura at pag-andar ng utak, pati na rin tungkol sa pag-unlad ng pag-uugali. Hindi rin alam kung anong mga kadahilanan ang pinakamahalaga para sa pinakamainam na pag-unlad at kung anong mga reserbang para sa pag-unlad na maaaring mayroon tayo. Gayunpaman, ligtas na sabihin na ang isang normal na tao, mula sa sandali ng kapanganakan hanggang sa kamatayan, ay nangangailangan ng pansin, komunikasyon, isang normal na kapaligiran sa pamumuhay at isang taos-pusong interes sa kanyang sarili.