Về Những đặc điểm Của Sự Phát Triển Não Bộ Từ Khi Thụ Thai đến Tuổi Vị Thành Niên

2024 Tác giả: Harry Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 15:56

Khi đứa con đầu lòng của tôi được sinh ra, với tư cách là một người mẹ trẻ trung nhưng nhiệt thành, tôi đã sưu tập một loạt sách về cách chăm sóc trẻ sơ sinh và một loạt các phương pháp nuôi dạy tiến bộ - để con tôi lớn lên thành một thiên tài, ngoài hạnh phúc, tôi rất cần người có thẩm quyền. lời khuyên. Thật không may, nhanh chóng trở nên rõ ràng rằng hầu hết các cuốn sách không đặc biệt quan tâm đến việc giải thích cơ sở sinh học của sự phát triển não bộ. Chúng ta hãy thử tìm hiểu xem khoa học về não bộ ngày nay biết gì và phương pháp sư phạm hiện đại sử dụng kiến thức này như thế nào.

Bộ não và sự phát triển của nó

Điều thú vị trong sự phát triển của não bộ và điều mà chúng ta, trên thực tế, sẽ quan sát được ở mỗi giai đoạn phát triển đó là sự tương tác lớn của các yếu tố được xác định trước về mặt di truyền và các yếu tố môi trường, trong trường hợp phát triển của con người, trở thành các yếu tố của môi trường xã hội.

Phát triển phôi

Trong phôi thai người, não bắt đầu hình thành từ mô phôi của ngoại bì. Đã vào ngày thứ 16 của sự phát triển trong tử cung, cái gọi là mảng tế bào thần kinh có thể được phân biệt, trong vài ngày tới sẽ tạo thành một rãnh, các mép trên của chúng phát triển cùng nhau và tạo thành một ống. Quá trình này là kết quả của sự phối hợp phức tạp của một số gen và phụ thuộc vào sự hiện diện của một số chất truyền tín hiệu, đặc biệt là axit folic. Thiếu vitamin này trong thời kỳ mang thai dẫn đến việc ống thần kinh không đóng lại được, dẫn đến những bất thường nghiêm trọng trong quá trình phát triển não bộ của trẻ.

Khi ống thần kinh đóng lại, ba vùng chính của não hình thành ở đầu trước của nó: vùng trước, vùng giữa và vùng sau. Vào tuần thứ bảy của sự phát triển, các vùng này lại phân chia, và quá trình này được gọi là quá trình não hóa. Quá trình này là khởi đầu chính thức cho sự phát triển của chính bộ não. Tốc độ phát triển của não bộ thai nhi thật đáng kinh ngạc: 250.000 tế bào thần kinh mới được hình thành mỗi phút! Hàng triệu kết nối được hình thành giữa chúng! Mỗi ô đều có vị trí đặc thù riêng, từng mối liên hệ được sắp xếp ngăn nắp. Không có chỗ cho sự tùy tiện và ngẫu nhiên.

Thai nhi phát triển các giác quan khác nhau. Peter Hepper viết rất nhiều về điều này trong bài báo của anh ấy Làm sáng tỏ sự khởi đầu của chúng ta:

Phản ứng đầu tiên khi chạm vào xuất hiện - độ nhạy của xúc giác. Vào tuần thứ tám, thai nhi có phản ứng khi chạm vào môi và má. Ở tuần thứ 14, thai nhi đã có phản ứng khi chạm vào các bộ phận khác trên cơ thể. Vị giác phát triển tiếp theo - đã ở tuần thứ 12, thai nhi nếm nước ối và có thể phản ứng với chế độ ăn uống của mẹ. Thai nhi phản ứng với âm thanh từ 22-24 tuần tuổi. Lúc đầu, nó bắt được những âm thanh có âm vực thấp, nhưng dần dần phạm vi mở rộng, và ngay từ trước khi chào đời, thai nhi đã nhận biết được các giọng nói khác nhau và thậm chí phân biệt được các âm thanh riêng lẻ. Môi trường trong tử cung, nơi thai nhi phát triển, khá ồn ào: ở đây tim đập, dòng chảy của chất lỏng và nhu động tạo ra tiếng ồn, nhiều loại âm thanh đến từ môi trường bên ngoài, mặc dù bị bóp nghẹt bởi các mô của mẹ, tuy nhiên - thú vị là - phạm vi giọng nói của con người ở tần số 125-250 Hz chỉ bị bóp nghẹt một cách yếu ớt … Do đó, các cuộc trò chuyện bên ngoài hình thành hầu hết môi trường âm thanh của thai nhi.

Phản ứng với cơn đau thu hút sự quan tâm đặc biệt của các nhà nghiên cứu. Việc xác định xem thai nhi có cảm thấy đau hay không là rất khó - cơn đau phần lớn là một hiện tượng chủ quan. Tuy nhiên, phản ứng vô thức đối với các kích thích đau đớn bắt đầu vào khoảng 24-26 tuần phát triển, khi con đường phản ứng thần kinh lần đầu tiên được hình thành. Từ thời điểm các cơ quan giác quan đầu tiên phát triển, thông tin bắt đầu truyền từ chúng đến não, bản thân nó đóng vai trò như một yếu tố trong sự phát triển của cùng một bộ não và dẫn đến việc học hỏi.

Câu hỏi được đặt ra, thông tin thu được theo cách này quan trọng như thế nào và chúng ta ở một khía cạnh nào đó có thể ảnh hưởng đến thai nhi, thúc đẩy não bộ phát triển và thúc đẩy học tập?

Trái cây có thể học cách nhận biết mùi vị và khứu giác. Ví dụ, nếu người mẹ ăn tỏi trong khi mang thai, trẻ sơ sinh sẽ ít ác cảm với mùi tỏi hơn trẻ sơ sinh có mẹ không ăn tỏi. Em bé sơ sinh cũng sẽ ưu tiên loại nhạc mà chúng nghe được trong bụng mẹ hơn loại nhạc mà chúng nghe thấy lần đầu tiên. Tất cả điều này đã được thiết lập bởi khoa học. Nhưng vẫn chưa rõ liệu hiện tượng học trước sinh có ảnh hưởng lâu dài hay không. Được biết, "gu âm nhạc" đối với một tác phẩm nào đó khi không có sự củng cố đã biến mất trong ba tuần. Tuy nhiên, khả năng “học hỏi” của thai nhi khiến một số người tin rằng sự phát triển não bộ của thai nhi có thể được kích hoạt bởi một chương trình kích thích trước khi sinh. Tuy nhiên, không có nghiên cứu khoa học chắc chắn về điều này.

Não trẻ sơ sinh

Vào thời điểm mới sinh, não bộ của trẻ hầu như đã có đầy đủ các tế bào thần kinh cần thiết. Nhưng bộ não vẫn tiếp tục phát triển tích cực và trong hai năm tiếp theo đạt tới 80% kích thước não của một người trưởng thành. Điều gì xảy ra trong hai đến ba năm này?

Sự gia tăng trọng lượng chính của não xảy ra do các tế bào thần kinh đệm, chúng gấp 50 lần so với các tế bào thần kinh. Tế bào thần kinh đệm không truyền các xung thần kinh, giống như các tế bào thần kinh, chúng cung cấp hoạt động quan trọng của tế bào thần kinh: một số trong số chúng cung cấp chất dinh dưỡng, số khác tiêu hóa và phá hủy các tế bào thần kinh đã chết hoặc giữ các tế bào thần kinh ở một vị trí nhất định, tạo thành vỏ myelin.

Ngay từ khi mới chào đời, một lượng lớn tín hiệu từ tất cả các giác quan đến não của em bé. Bộ não của trẻ sơ sinh cởi mở hơn với bàn tay mô hình của kinh nghiệm hơn bất kỳ thời điểm nào khác trong cuộc đời của một người. Để đáp ứng nhu cầu của môi trường, não bộ sẽ tự sáng tạo ra.

Thị giác và não bộ

Việc tìm hiểu những đặc thù của sự hình thành vỏ não thị giác bắt đầu từ những thí nghiệm nổi tiếng của David Hubel và Thorsten Wiesel vào những năm 60 của thế kỷ trước. Họ đã chứng minh rằng nếu mèo con tạm thời nhắm một mắt trong một giai đoạn quan trọng nhất định cho sự phát triển của não, thì một kết nối nhất định sẽ không được hình thành trong não. Ngay cả khi thị lực được phục hồi sau đó, thị giác hai mắt đặc trưng vẫn sẽ không bao giờ được hình thành.

Khám phá này đã bắt đầu một kỷ nguyên mới trong việc hiểu được vai trò của các giai đoạn phát triển quan trọng và tầm quan trọng của việc có các biện pháp kích thích thích hợp tại thời điểm này. Năm 1981, các nhà nghiên cứu đã nhận được giải Nobel cho khám phá này và bây giờ chúng ta có thể chơi với bộ não và tầm nhìn của mình trên trang của David Hubel tại đây.

Điều đã được thực hiện với mèo con rõ ràng là không nhân đạo khi sinh sản ở người. Nhưng những thí nghiệm này làm cho nó có thể ngoại suy kiến thức ở một mức độ nhất định và do đó hiểu được các đặc điểm của sự phát triển của bộ não con người. Cũng có những ví dụ về bệnh đục thủy tinh thể bẩm sinh ở trẻ em, điều này chỉ ra rằng con người cũng có những giai đoạn quan trọng trong quá trình phát triển não bộ đòi hỏi một số kích thích thị giác bên ngoài để não phát triển chính xác. Điều gì được biết về tầm nhìn của trẻ sơ sinh? (Đừng lười theo dõi liên kết và nhìn thế giới qua con mắt của trẻ thơ)

Một đứa trẻ sơ sinh nhìn riêng ít hơn 40 lần so với một người lớn. Quan sát và suy ngẫm, não bộ của trẻ học cách phân tích hình ảnh và trong hai tháng, nó có thể phân biệt giữa các màu cơ bản và hình ảnh trở nên rõ ràng hơn. Khi ba tháng tuổi, những thay đổi về chất xảy ra, vỏ não thị giác được hình thành trong não, hình ảnh trở nên gần với cách người lớn nhìn thấy sau này. Sau sáu tháng, đứa trẻ đã có thể phân biệt giữa các chi tiết riêng lẻ và chỉ nhìn kém hơn 9 lần so với người lớn. Vỏ não thị giác được hình thành đầy đủ vào năm thứ 4 của cuộc đời.

Ba năm đầu tiên

Hoàn toàn hợp lý khi cho rằng giai đoạn quan trọng như vậy không chỉ liên quan đến sự phát triển của vỏ não thị giác. Không ai phủ nhận sự thật hiển nhiên rằng trong ba năm đầu đời, những giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình hình thành não bộ diễn ra. Hiện tượng nhập viện, mà Spitz mô tả vào năm 1945, có thể coi là một xác nhận nghiêm trọng. Chúng ta đang nói về các triệu chứng phát triển ở trẻ em trong năm đầu đời, được nuôi dưỡng trong các cơ sở y tế, lý tưởng từ quan điểm chăm sóc y tế và vệ sinh, nhưng không có cha mẹ. Bắt đầu từ tháng thứ ba của cuộc đời, tình trạng thể chất và tinh thần của họ bị sa sút. Trẻ bị trầm cảm, thụ động, ức chế vận động, nét mặt kém và phối hợp thị giác kém, thậm chí bệnh thường không gây tử vong thường để lại hậu quả chết người. Bắt đầu từ năm thứ hai của cuộc đời, các dấu hiệu chậm phát triển về thể chất và tinh thần đã xuất hiện: trẻ không thể ngồi, không đi, không nói được. Hậu quả của việc nhập viện kéo dài là lâu dài và thường không thể phục hồi. Ngày nay, họ cũng mô tả hiện tượng gia đình nhập viện, phát triển ở trẻ em dựa trên nền tảng tình cảm lạnh nhạt của người mẹ. Tuy nhiên, người ta không biết chính xác những gì chính xác xảy ra trong não của trẻ vào thời điểm này.

Thực tế là ba năm đầu đời này rõ ràng là rất quan trọng đối với sự phát triển não bộ của trẻ đã thúc đẩy các nghiên cứu sâu hơn, và các nhà giáo dục cũng như các nhà hoạch định chính sách phải vận động mạnh mẽ để hỗ trợ sự kích thích não bộ của trẻ trong ba năm đầu đời. Tất cả bắt đầu từ tuyên bố rằng, rõ ràng, bộ não được hình thành từ 0 đến 3 năm, sau đó đã quá muộn để làm điều gì đó. Ở Mỹ, chiến dịch Tôi Là Con Bạn Và Trí Não Tốt Hơn Cho Trẻ Sơ Sinh đã được phát động với sự tài trợ của chính phủ. Kết quả là một núi sách, giáo trình nuôi dạy con cái và các bài báo trên báo chí. Thông điệp chính của các chương trình này có thể được hình thành như sau: vì chúng ta đã biết từ các công trình của các nhà sinh lý học thần kinh rằng các kết nối tế bào thần kinh được hình thành dưới tác động của các kích thích bên ngoài và hoàn toàn trong ba năm đầu tiên, nên môi trường này phải được củng cố tích cực nhất có thể, và theo đó, kích thích tinh thần của não trẻ sơ sinh phải được kích hoạt. Cách tiếp cận này được gọi là môi trường làm giàu dựa trên khoa học. Các bậc cha mẹ đổ xô đi mua cho bé những chiếc đĩa Mozart dành cho trẻ nhỏ, những tấm thẻ nhớ có hình ảnh tươi sáng và những đồ chơi khác nên được phát triển. Nhưng hóa ra các giáo viên đã có phần đi trước các nhà khoa học. Giữa chiến dịch, một nhà báo đã gọi điện cho nhà sinh lý học thần kinh John Brewer, tác giả của Bí ẩn về ba năm đầu tiên: Hiểu biết mới về sự phát triển trí não sớm và học tập suốt đời, và hỏi: “Dựa trên sinh lý học thần kinh, bạn sẽ đưa ra lời khuyên nào cho các bậc cha mẹ về việc chọn một trường mẫu giáo cho con cái của họ? " Brewer trả lời: "Dựa trên sinh lý thần kinh, không có gì."

Sự thật là, khoa học không biết môi trường tràn đầy năng lượng thực sự sẽ như thế nào đối với sự phát triển tối ưu của não bộ trong ba năm đầu tiên. John Brewer không mệt mỏi khi nhắc lại: vẫn chưa có nghiên cứu đáng tin cậy nào chỉ ra rõ ràng về cường độ, cường độ và chất lượng của kích thích, và không có nghiên cứu liên quan nào xác nhận tác dụng lâu dài của những kích thích đó theo thời gian.

Hiện tượng môi trường được làm giàu đã được nghiên cứu ở chuột. Những con chuột được chia thành hai nhóm, một nhóm được đặt đơn giản trong lồng, nhóm còn lại, họ hàng và đồ chơi được đặt cùng với lũ chuột. Trong một môi trường phong phú, chuột thực sự hình thành nhiều khớp thần kinh hơn trong não của chúng. Nhưng, với tư cách là nhà nghiên cứu Dr. William Greenough, môi trường phong phú cho chuột trong phòng thí nghiệm là gì có thể chỉ là bình thường đối với một đứa trẻ. Trẻ sơ sinh không bị bỏ lại một mình, chúng có cơ hội khám phá rất nhiều điều ngay tại nhà - chỉ cần bò quanh căn hộ, xem xét những cuốn sách lấy ra từ giá sách, hoặc đảo ngược giỏ quần áo. Tuy nhiên, thí nghiệm với chuột đã được báo chí đăng tải một cách đặc biệt và khiến các bậc cha mẹ quan tâm đến sự phát triển của con họ vô cùng lo lắng.

Đối với các bậc cha mẹ lo ngại rằng họ không có thời gian để phát triển con mình trong ba năm đầu tiên, các nhà khoa học có một lập luận an ủi: sự phát triển của não vẫn tiếp tục sau ba năm. Các kết nối thần kinh được hình thành trong não trong suốt cuộc đời. Mặc dù quá trình này không hoàn toàn tuyến tính, nhưng nó cũng được lập trình về mặt di truyền, và cũng phụ thuộc vào kinh nghiệm có được và môi trường. Trong một số giai đoạn của cuộc đời, nó dữ dội hơn những giai đoạn khác, và giai đoạn tiếp theo của quá trình tái tạo não chính là tuổi vị thành niên.

Bộ não của một thiếu niên là một công trường xây dựng

Các nhà khoa học đã nghiên cứu não người trong một thời gian dài, chủ yếu quan sát các bất thường phát triển khác nhau, hoặc chấn thương não, dẫn đến thay đổi chức năng, được biểu hiện bằng các hình ảnh lâm sàng đặc trưng. Nhưng tiến bộ thực sự bắt đầu với việc sử dụng công nghệ chụp ảnh cộng hưởng từ. Công nghệ này cho phép bạn hình dung các phần hoạt động của não, được gọi là chức năng. Nó không chỉ là xác định địa điểm, mà là xác định chính xác những địa điểm được kích hoạt để đáp ứng với một kích thích. Tại Viện Sức khỏe Tâm thần Quốc gia Hoa Kỳ dưới sự chỉ đạo của TS. Jay Giedd đã bắt đầu một dự án quy mô lớn để nghiên cứu não bộ của thanh thiếu niên. Bộ não của 145 trẻ em bình thường được quét trong khoảng thời gian hai năm và điều tra xem phần nào của não xử lý thông tin và liệu địa hình của các khu vực chức năng có thay đổi so với ở người lớn và trong quá trình lớn lên hay không. Các nhà khoa học đã khám phá ra điều gì?

Vỏ não trước trán

Khám phá đầu tiên liên quan đến một cuộc cải tạo lớn của vỏ não trước trán. Giedd và các đồng nghiệp của ông phát hiện ra rằng trong một khu vực được gọi là vỏ não trước (prefrontal cortex), não dường như phát triển trở lại ngay trước tuổi dậy thì. Vỏ não trước là khu vực nằm ngay sau xương trán của hộp sọ. Việc tái cấu trúc khu vực này được quan tâm đặc biệt, vì chính cô ấy là người đóng vai trò là Giám đốc điều hành của bộ não, chịu trách nhiệm lập kế hoạch, trí nhớ làm việc, tổ chức và tâm trạng của một người. Một khi vỏ não trước "trưởng thành", thanh thiếu niên bắt đầu suy nghĩ tốt hơn và phát triển khả năng kiểm soát các xung động nhiều hơn. Vỏ não trước trán là vùng có khả năng phán đoán tỉnh táo.

Cho đến khi vỏ não trước đã trưởng thành, việc xử lý thông tin cảm xúc vẫn chưa trưởng thành và được thực hiện bởi các bộ phận khác của não, ít được sắc bén hơn cho công việc như vậy. Đó là lý do tại sao thanh thiếu niên dễ gặp rủi ro không đáng có, nói chung, họ phân biệt kém giữa các trạng thái cảm xúc khác nhau của người khác. Tôi không biết về bạn, nhưng với tôi, với tư cách là mẹ của một cậu bé, khám phá này giải thích rất nhiều điều.

Dùng nó hoặc mất nó

Nếu ở độ tuổi ba tuổi, sự phát triển của các con đường thần kinh có thể được so sánh với sự phát triển của cành cây, thì ở tuổi thiếu niên, hai quá trình ngược lại xảy ra - tăng trưởng thêm các con đường mới và đồng thời cắt tỉa những con đường cũ. Mặc dù có vẻ như sự hiện diện của nhiều khớp thần kinh là một điều hữu ích, nhưng bộ não lại nghĩ khác, và trong quá trình học, nó co các khớp thần kinh ở xa, trong khi chất trắng (myelin) sẽ ổn định và củng cố những kết nối được sử dụng tích cực. Việc lựa chọn sẽ dựa trên nguyên tắc sử dụng được hay mất: “Chúng tôi sử dụng nó? Chúng tôi rời khỏi! Không sử dụng? Bỏ đi!”. Theo đó, chơi nhạc, thể thao và nói chung, bất kỳ nghiên cứu nào cũng khuyến khích sự hình thành và duy trì một số kết nối, và nằm trên ghế dài, suy ngẫm về MTV và chơi trò chơi máy tính - những thứ khác.

Điều này cũng áp dụng cho việc học ngoại ngữ. Nếu một đứa trẻ học ngôn ngữ thứ hai trước tuổi dậy thì, nhưng không sử dụng nó trong quá trình tái cấu trúc lớn "tuổi teen", thì các kết nối thần kinh phục vụ cho trẻ sẽ bị phá hủy. Theo đó, ngôn ngữ được nghiên cứu sau quá trình tái cấu trúc não bộ sẽ chiếm một vị trí đặc biệt trong trung tâm ngôn ngữ và sẽ sử dụng các kết nối hoàn toàn khác với ngôn ngữ mẹ đẻ.

Corpus callosum và tiểu não

Một khám phá khác làm sáng tỏ các đặc điểm khác của thanh thiếu niên. Chúng ta đang nói về sự tái cấu trúc tích cực trong vỏ não, nơi chịu trách nhiệm giao tiếp giữa các bán cầu đại não và kết quả là nó có liên quan đến việc nghiên cứu ngôn ngữ và tư duy liên tưởng. So sánh sự phát triển của khu vực này ở các cặp song sinh cho thấy nó chỉ được xác định về mặt di truyền ở một mức độ nhỏ và chủ yếu được hình thành dưới tác động của ngoại cảnh.

Ngoài tiểu thể, tiểu não cũng trải qua quá trình tái cấu trúc nghiêm trọng, và quá trình tái cấu trúc này kéo dài cho đến khi trưởng thành. Từ trước đến nay, người ta tin rằng chức năng của tiểu não chỉ giới hạn trong việc phối hợp các cử động, nhưng kết quả chụp cộng hưởng từ cho thấy nó cũng tham gia vào quá trình xử lý các nhiệm vụ trí óc. Tiểu não không đóng một vai trò quan trọng trong việc thực hiện các nhiệm vụ này mà thay vào đó, nó thực hiện chức năng của một bộ đồng xử lý. Mọi thứ chúng ta gọi là tư duy cao - toán học, âm nhạc, triết học, ra quyết định, kỹ năng xã hội - đều di chuyển qua tiểu não.

Kết luận:

Bất chấp mức độ nghiêm túc và số lượng nghiên cứu được tiến hành, các nhà khoa học vẫn tiếp tục tranh luận rằng họ vẫn biết rất ít về mối quan hệ giữa cấu trúc và chức năng của não, cũng như về sự phát triển của hành vi. Người ta cũng ít biết những yếu tố nào là quan trọng nhất đối với sự phát triển tối ưu và những yếu tố dự trữ nào cho sự phát triển mà chúng ta có thể có. Tuy nhiên, điều an toàn mà nói, một người bình thường, từ khi sinh ra đến khi chết đi, họ cần được quan tâm, giao tiếp, môi trường sống bình thường và sự quan tâm chân thành đến bản thân.