O Zvláštnostech Vývoje Mozku Od Početí Do Dospívání

2024 Autor: Harry Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 15:41

Když se narodilo moje první dítě, jak se na horlivou, ale mladou matku sluší, nasbíral jsem hromadu knih o péči o miminka a různých progresivních metodách výchovy - aby moje dítě vyrostlo jako génius, kromě štěstí jsem nutně potřeboval autoritu Rada. Bohužel se rychle ukázalo, že většina knih se nijak zvlášť nezajímá o vysvětlení biologického základu vývoje mozku. Pokusme se zjistit, co věda o mozku dnes ví a jak moderní pedagogika tyto znalosti využívá.

Mozek a jeho vývoj

To, co je na vývoji mozku zajímavé a co ve skutečnosti budeme pozorovat v každé z fází takového vývoje, je grandiózní interakce geneticky předurčených faktorů a faktorů prostředí, které se v případě lidského vývoje stávají faktory sociální prostředí.

Embryonální vývoj

V lidském embryu se mozek začíná tvořit z embryonální tkáně ektodermu. Již 16. den nitroděložního vývoje lze rozlišit tzv. Neuronální ploténku, která během následujících dnů tvoří rýhu, jejíž horní okraje rostou k sobě a tvoří trubici. Tento proces je výsledkem komplexní koordinované práce řady genů a závisí na přítomnosti určitých signálních látek, zejména kyseliny listové. Nedostatek tohoto vitaminu během těhotenství vede k neuzavření nervové trubice, což vede k závažným odchylkám ve vývoji mozku dítěte.

Když je nervová trubice uzavřena, vytvoří se na jejím předním konci tři hlavní oblasti mozku: přední, střední a zadní. V sedmém týdnu vývoje se tyto regiony opět rozdělují a tomuto procesu se říká encefalizace. Tento proces je formálním začátkem vývoje samotného mozku. Rychlost růstu mozku plodu je úžasná: každou minutu se vytvoří 250 000 nových neuronů! Jsou mezi nimi vytvořeny miliony spojení! Každá buňka má své vlastní specifické místo, každé spojení je úhledně organizováno. Není zde prostor pro svévoli a náhodnost.

Plod vyvíjí různé smysly. Peter Hepper o tom rozsáhle píše ve svém článku Odhalení našich začátků:

Objeví se první reakce na dotek - hmatová citlivost. V osmém týdnu reaguje plod na dotek rtů a tváří. Ve 14. týdnu reaguje plod na dotek jiných částí těla. Chuť se vyvíjí dále - již ve 12 týdnech plod chutná plodové vodě a může reagovat na dietu matky. Plod reaguje na zvuk od 22 do 24 týdnů života. Zpočátku zachycuje zvuky nízkého rozsahu, ale postupně se rozsah rozšiřuje a již před narozením plod rozpoznává různé hlasy a dokonce rozlišuje jednotlivé zvuky. Děložní prostředí, kde se plod vyvíjí, je poměrně hlučné: zde srdce bije, tok tekutin a peristaltika vydává hluk, z vnějšího prostředí vychází řada zvuků, byť tlumených tkáněmi matky, nicméně - zajímavé - rozsah lidského hlasu při 125-250 Hz je jen slabě tlumený … V důsledku toho tvoří vnější konverzace většinu zvukového prostředí plodu.

Reakce na bolest přitahuje zvláštní pozornost vědců. Určit, zda plod cítí bolest, je obtížné - bolest je do značné míry subjektivním jevem. Nevědomá reakce na bolestivé podněty však začíná kolem 24–26 týdnů vývoje, kdy se nejprve vytvoří dráha reakce neuronů. Od okamžiku, kdy se vyvinou první smyslové orgány, z nich začnou proudit informace do mozku, což samo o sobě funguje jako faktor vývoje stejného mozku a vede k učení.

Nabízí se otázka, jak důležité jsou informace získané tímto způsobem a můžeme určitým způsobem ovlivnit plod, což přiměje mozek k rozvoji a podpoře učení?

Ovoce se může naučit rozpoznávat chuť a vůni. Pokud například matka konzumuje česnek během těhotenství, novorozené dítě projeví menší averzi vůči vůni česneku než kojenec, jehož matka česnek nejedla. Novorozenci budou také upřednostňovat hudbu, kterou slyší v děloze, před hudbou, kterou slyší poprvé. To vše již bylo stanoveno vědou. Stále však není jasné, zda má fenomén prenatálního učení nějaký trvalý účinek. Je známo, že „hudební vkus“pro určité dílo při absenci posily zmizí již za tři týdny. Schopnost plodu „učit se“však vede některé lidi k přesvědčení, že vývoj mozku plodu může být aktivován programem prenatální stimulace. Neexistuje však o tom žádný spolehlivý vědecký výzkum.

Novorozený mozek

V době narození má mozek dítěte prakticky všechny potřebné neurony. Mozek ale nadále aktivně roste a během následujících dvou let dosahuje 80% velikosti mozku dospělého. Co se stane během těchto dvou až tří let?

Hlavní nárůst hmotnosti mozku nastává díky gliovým buňkám, které jsou 50krát více než neurony. Gliové buňky nepřenášejí nervové impulsy, jako to dělají neurony, zajišťují životně důležitou aktivitu neuronů: některé dodávají živiny, jiné tráví a ničí mrtvé neurony nebo fyzicky drží neurony v určité poloze, tvoří myelinový obal.

Od okamžiku narození přichází do mozku dítěte obrovské množství signálů ze všech smyslů. Mozek dítěte je otevřenější vůči modelovací ruce zkušeností než kdykoli jindy v životě člověka. V reakci na požadavky prostředí se mozek sám vytvaruje.

Vize a mozek

Pochopení zvláštností formování zrakové kůry začalo známými experimenty Davida Hubela a Thorstena Wiesela v 60. letech minulého století. Ukázali, že pokud koťata dočasně zavřou jedno oko během určitého kritického období pro vývoj mozku, pak se v mozku nevytvoří určité spojení. I když se poté zrak obnoví, charakteristické binokulární vidění se nikdy nevytvoří.

Tento objev započal novou éru v chápání role kritických období vývoje a důležitosti mít v tuto chvíli příslušný podnět. V roce 1981 obdrželi vědci za tento objev Nobelovu cenu a nyní si zde můžeme pohrát s mozkem a zrakem na stránce Davida Hubela.

Ten, který byl proveden s koťaty, zjevně není humánní k reprodukci u lidí. Tyto experimenty ale umožňují do určité míry extrapolovat znalosti a porozumět tak rysům vývoje lidského mozku. Existují také příklady vrozených katarakt u dětí, což naznačuje, že lidé mají také kritická období vývoje mozku, která pro správný vývoj mozku vyžadují určité vnější vizuální podněty. Co je známo o vizi novorozence? (nebuďte líní sledovat odkaz a dívejte se na svět očima dítěte)

Novorozené dítě vidí 40krát méně odděleně než dospělý. Mozek dítěte se při pozorování a rozjímání učí analyzovat obraz a za dva měsíce je schopen rozlišit základní barvy a obraz se stává jasnějším. Po třech měsících dochází ke kvalitativním změnám, v mozku se vytváří zraková kůra, obraz se blíží tomu, jak jej později uvidí dospělý. Po šesti měsících je dítě již schopné rozlišovat mezi jednotlivými detaily a vidí jen 9krát hůře než dospělý. Vizuální kůra je plně formována 4. rokem života.

První tři roky

Je celkem logické předpokládat, že se takové kritické období netýká pouze vývoje zrakové kůry. Už nikdo nepopírá zjevnou skutečnost, že v prvních třech letech života probíhají nejdůležitější fáze formování mozku. Fenomén hospitalizmu, který Spitz popsal v roce 1945, může sloužit jako vážné potvrzení. Hovoříme o příznacích, které se vyvíjejí u dětí v prvním roce života, vychovávaných ve zdravotnických zařízeních, ideální z hlediska lékařské a hygienické péče, ale v nepřítomnosti rodičů. Počínaje třetím měsícem života došlo ke zhoršení jejich fyzického a duševního stavu. Děti trpěly depresemi, byly pasivní, omezovaly se v pohybech, měly špatnou mimiku a špatnou zrakovou koordinaci, dokonce i obecně smrtelná onemocnění měla často fatální následky. Od druhého roku života se objevovaly známky fyzické a mentální retardace: děti nemohly sedět, chodit ani mluvit. Důsledky dlouhodobé hospitalizace jsou dlouhodobé a často nevratné. Dnes také popisují fenomén rodinného hospitalizmu, který se u dětí vyvíjí na pozadí emočního chladu matky. Není však přesně známo, co přesně se v tuto chvíli v dětském mozku děje.

Skutečnost, že tyto první tři roky života jsou pro vývoj dětského mozku zjevně kritické, podnítila další výzkum a pedagogové a tvůrci politik k razantní kampani na podporu stimulace dětského mozku během prvních tří let života. Všechno to začalo tvrzením, že mozek se zjevně formuje od nuly do tří let, poté je již příliš pozdě na to, abychom něco udělali. V Americe byly zahájeny kampaně I Am Your Child a Better Brains for Babies s vládním financováním. Výsledkem je hora knih, osnov pro rodičovství a novinových článků. Hlavní poselství těchto programů lze formulovat následovně: jelikož již z prací neurofyziologů víme, že neuronální spojení se tvoří pod vlivem vnějších podnětů a zcela v prvních třech letech, pak je třeba toto prostředí co nejaktivněji posilovat, a podle toho musí být aktivována mentální stimulace mozku novorozence. Tento přístup se nazývá obohacené prostředí založené na vědě. Rodiče spěchali koupit dětské disky s Mozartem pro děti, flash karty s jasnými obrázky a další hračky, které by měly být vyvinuty. Ukázalo se ale, že učitelé byli poněkud před vědci. Uprostřed kampaně novinář telefonoval s neurofyziologem Johnem Brewerem, autorem knihy The Myth of the First Three Years: A New Understanding of Early Brain Development and Lifelong Learning, a zeptal se: „Na základě neurofyziologie, jaké rady byste dali rodičům o výběru školky pro jejich děti? Brewer odpověděl: „Na základě neurofyziologie nic.“

Pravdou je, že věda neví, jak by mělo energetizované prostředí ve skutečnosti vypadat pro optimální vývoj mozku během prvních tří let. John Brewer se neunavuje opakovat: stále neexistují spolehlivé studie, které by jasně naznačovaly, jaké by měly být podněty síly, intenzity a kvality, a neexistují žádné relevantní studie, které by potvrdily dlouhodobý účinek takových podnětů v průběhu času.

U potkanů byl zkoumán fenomén obohaceného prostředí. Krysy byly rozděleny do dvou skupin, jedna byla jednoduše umístěna do klece a ve druhé byli příbuzní a hračky umístěny s krysami. V obohaceném prostředí krysy skutečně vytvořily v mozku mnohem více synapsí. Ale, jak výzkumník Dr. William Greenough, co je obohacené prostředí pro krysy v laboratoři, může být pro dítě normální. Děti nezůstávají samy, mají možnost prozkoumat spoustu věcí přímo doma - jen se plazí po bytě, zkoumají knihy vytažené z poličky na knihy nebo obrácené koše s oblečením. Experiment s krysami si však již v tisku našel svou zvláštní cestu a vážně znepokojil rodiče, kteří jsou naplněni vývojem svých dětí.

Pro rodiče, kteří se obávají, že v prvních třech letech neměli čas na vývoj svého dítěte, mají vědci uklidňující argument: vývoj mozku pokračuje i po třech letech. Neurální spojení se v mozku tvoří po celý život. Přestože tento proces není zcela lineární, je také geneticky naprogramován a také závisí na získaných zkušenostech a prostředí. V některých obdobích života je intenzivnější než v jiných a dalším obdobím velké přestavby mozku je dospívání.

Mozek teenagera je staveniště

Vědci již delší dobu studují lidský mozek, hlavně pozorují různé vývojové abnormality nebo poranění mozku, které vedou ke změnám funkcí, které se projevují charakteristickými klinickými obrazy. Skutečný pokrok však začal s využitím technologie zobrazování magnetickou rezonancí. Tato technologie vám umožňuje vizualizovat aktivní části mozku, které se nazývají funkční. Nejde jen o určení místa, ale o určení přesně těch míst, která se aktivují v reakci na podnět. V Americkém národním institutu pro duševní zdraví pod vedením Dr. Jay Giedd zahájil rozsáhlý projekt studia mozku dospívajících. Mozky 145 normálních dětí byly skenovány v intervalech dvou let a zkoumány, které části mozku zpracovávají informace a zda se topografie funkčních oblastí mění ve srovnání s těmi u dospělých a v procesu dospívání. Co vědci objevili?

Prefrontální kůra

První objev se týkal zásadní přestavby prefrontální kůry. Giedd a jeho kolegové zjistili, že v oblasti zvané frontální kůra (prefrontální kůra) se zdá, že mozek opět roste těsně před pubertou. Prefrontální kůra je oblast těsně za čelními kostmi lebky. Restrukturalizace této oblasti je obzvláště zajímavá, protože je to ona, kdo působí jako generální ředitel mozku, zodpovědný za plánování, pracovní paměť, organizaci a náladu člověka. Jakmile prefrontální kůra „dozraje“, adolescenti začnou lépe myslet a rozvíjet větší kontrolu nad impulsy. Prefrontální kůra je oblast střízlivého soudu.

Dokud nedojde k vyzrání prefrontální kůry, zůstává zpracování emocionálních informací nezralé a je prováděno jinými částmi mozku, pro takovou práci méně zaostřenými. Proto jsou adolescenti náchylní k neodůvodněným rizikům, obecně špatně rozlišují různé emocionální stavy jiných lidí. Nevím, jak vy, ale mně, jako matce teenagera, tento objev mnohé vysvětluje.

Použij to nebo to zahoď

Pokud ve věku tří let lze vývoj neuronálních drah porovnat s růstem větví stromů, pak v dospívání dochází ke dvěma opačným procesům - další růst nových cest a současné prořezávání starých. Ačkoli se může zdát, že přítomnost mnoha synapsí je užitečná věc, mozek si myslí něco jiného a v procesu učení uzavírá vzdálené synapse, zatímco bílá hmota (myelin) jde stabilizovat a posílit ta spojení, která se aktivně používají. Výběr bude založen na principu použít nebo ztratit: „Používáme to? Odcházíme! Nepoužívat? Zbavme se toho! V souladu s tím přehrávání hudby, sportu a obecně jakákoli studie podporuje vytváření a zachování některých spojení a ležení na gauči, uvažování o MTV a hraní počítačových her - jiné.

Totéž platí pro studium cizích jazyků. Pokud se dítě naučí druhý jazyk před pubertou, ale nepoužívá ho během velké „teenagerské“restrukturalizace, pak jsou nervová spojení, která mu slouží, zničena. Proto jazyk, který byl studován po restrukturalizaci mozku, zaujme zvláštní místo v jazykovém centru a bude používat zcela jiná spojení než rodný jazyk.

Corpus callosum a mozeček

Další objev vrhá světlo na další charakteristiky adolescentů. Mluvíme o aktivní restrukturalizaci corpus callosum, který je zodpovědný za komunikaci mezi mozkovými hemisférami a v důsledku toho je spojen se studiem jazyků a asociativního myšlení. Srovnání vývoje této oblasti u dvojčat ukázalo, že je geneticky podmíněna pouze v malé míře a je tvořena převážně vlivem vnějšího prostředí.

Kromě corpus callosum prochází vážnou restrukturalizací také mozeček a tato restrukturalizace trvá až do dospělosti. Dosud se věřilo, že funkce mozečku je omezena na koordinaci pohybů, ale výsledky magnetické rezonance ukázaly, že se podílí i na zpracování mentálních úkolů. Mozeček při provádění těchto úkolů nehraje zásadní roli, ale plní funkci koprocesoru. Cerebellem putuje vše, čemu říkáme vysoké myšlení - matematika, hudba, filozofie, rozhodování, sociální dovednosti.

Závěry:

Navzdory vážnosti a množství provedeného výzkumu vědci nadále tvrdí, že stále málo vědí o vztahu mezi strukturou a funkcí mozku a také o vývoji chování. Je také málo známo, jaké faktory jsou pro optimální rozvoj nejdůležitější a jaké potenciálně máme rezervy pro rozvoj. Lze však s jistotou říci, že normální člověk od okamžiku narození do smrti potřebuje pozornost, komunikaci, normální životní prostředí a upřímný zájem o sebe.