Hjerneutviklingsstadier i de første 1000 dagene: Et jukseark

Nevrovitenskapsmenn sier at omtrent 90 % av hjernens utvikling skjer ved 5 års alder. Prosessen starter i livmoren, og mens den fortsetter inn i voksen alder, utvikler hjernen seg mye raskere gjennom de første 1000 dagene av livet enn på noe annet tidspunkt. De første årene er når hjernen er mest "plastisk", noe som betyr at den har størst kapasitet til å observere, tilpasse seg og lære nye ferdigheter og evner, fra å gjenkjenne foreldres ansikter til å kaste Cheerios til å snakke og gå.

Men ikke alle barnas hjerner utvikler seg i samme tempo eller på samme måte. Hjerneutvikling er drevet av en blanding av genetikk, ernæring som starter i livmoren, og et barns tidlige miljøer og interaksjoner med mennesker. Eksponering for giftstoffer, infeksjoner eller kronisk stress - enten i livmoren eller etter fødselen - kan også påvirke hjernens utvikling, og vanligvis ikke på en god måte.

Hvordan hjernen utvikler seg i disse tidlige årene legger grunnlaget for fremtidig læring, atferd og relasjoner til andre mennesker. Dette er en stor grunn til at det er viktig for gravide å spise sunn mat, få mye hvile og prøve å dempe stress - og så, når barnet er født, for foreldre å gi et nærende, trygt miljø og tilby en alderstilpasset, næringsrik kosthold.

Vi er alle født med de fleste hjernecellene vi noen gang vil ha. Og fysisk ser en nyfødts hjerne ganske lik ut som en voksens hjerne. "De fleste strukturer blir større etter hvert som hjernen vokser, men det er ikke slik at en del av hjernen er forholdsmessig mye mindre når vi blir født," sier Elizabeth Norton, Ph.D., direktør for Language, Education and Reading Neuroscience Lab ved Northwestern University i Illinois.

Det som driver hjernens utvikling er altså de millioner av nevrale forbindelser som lages mellom hjerneceller og hjerneregioner når babyer vokser til små barn og til slutt til store barn. Disse forbindelsene, som starter enkelt og blir stadig mer komplekse, dikterer ferdighetene og evnene vi tilegne seg på ulike stadier av livet, det samme gjør et bredt spekter av biologiske prosesser som bidrar til å bygge hjernen kretsløp.

Det er klart at en forelder ikke kan se hva som skjer inne i barnets hjerne for å vite om det utvikler seg typisk eller ikke. I stedet er deres beste innsats for benchmarking å se etter utviklingsmessige milepæler, for eksempel når babyen lærer å smile eller når smårollingen begynner å snakke i setninger. Milepæler som disse er i hovedsak manifestasjoner av nye forbindelser som lages i den utviklende hjernen.

Men, advarer Norton, milepæler er ikke en perfekt vitenskap. Hun sier det er vanskelig å tilskrive noen spesiell milepæl til en enkelt del av nevroutvikling. Tidspunktet når visse biologiske prosesser topper avgjør når et barn vil begynne å le, lære språk eller begynne å lese.

Foreldre bør også huske på at alderen når barna møter bestemte milepæler kan variere fra barn til barn. De kan til og med variere mellom to barn med de samme genene, eller to barn med forskjellige gener, men som bor i samme miljø. "Hvis barnet nedover blokken viser en milepæl og din ikke gjør det, betyr det ikke at du nødvendigvis er det gjør noe galt eller at barnets hjerne ikke utvikler seg like godt som barnets,» Norton sier.

Hjernestadium: I livmoren

Hva skjer: Blant de mange prosessene som skjer i utero, er de to viktigste dannelsen av hjerneceller og nevronal migrasjon. "Når hjerneceller er opprettet, er en av hovedoppgavene deres å danne en hjerne som fungerer så godt som mulig," sier Norton. "De gjør dette ved nevronal migrasjon, som betyr å flytte til de delene av hjernen der de er designet for å passe. Det kan være dypt inne i hippocampus, hvor vi lagrer minner, eller i den delen av den motoriske cortex som hjelper oss å bevege venstre arm.»

Fordi nevronal migrasjon skjer i livmoren, styres den i stor grad av genetikk. "Det er en idé om at mange lidelser med genetisk grunnlag kan virke på nevronal migrasjon in utero," sier Norton. «For eksempel genene assosiert med dysleksi kan påvirke hvordan disse nevronene migrerer, noe som betyr at hvordan hjernen er formet før fødselen gjør noen enten bedre eller dårligere egnet til å være en god leser."

Milepæler: Babyer begynner å utvikle sine motoriske og sensoriske systemer i utero. Når det gjelder sansene, kommer berøring vanligvis online først, allerede i åtte ukers svangerskap. Ved rundt 11 uker begynner de å bruke hendene og føttene for å kjenne på miljøet og sin egen kropp. De reagerer også på morens bevegelser, noen ganger ved å sparke tilbake.

Babyers hørselssans slår også inn tidlig. Ved omtrent 20 ukers svangerskap er ørene deres ganske godt utviklet. Fra og med uke 26 eller 27 kan de reagere på lyder og vibrasjoner som morens hjerteslag eller for eksempel en ultralyd på magen. Etter hvert som tiden går, kan babyer begynne å gjenkjenne og svare på foreldrenes stemmer.

"Babyer er født for å kunne høre - faktisk er det auditive systemet nesten voksent ved fødselen," sier Norton. "Vi vet at de hører i utero fordi hvis en baby er minutter eller timer gammel og du spiller dem tale på et språk som er rytmisk likt språket de hørte i livmoren, vil de gjenkjenne det."

Synet begynner å utvikle seg under graviditet også, men ikke på langt nær så fullstendig som hørselen. "Vi anslår at babyens synsstyrke ved fødselen er 20/200 eller dårligere, så alt er litt uskarpt," sier Norton. "Men hvis du viser dem ett bilde av et [riktig] menneskeansikt og et annet med deler av ansiktet forvrengt, som øynene på bunnen og nesen på siden, babyer interesserer seg mer for bildet som ser mer ut som en ansikt."

Hjernestadium: Fødsel til 12 måneder

Hva skjer: Når et barn er født, sier Norton at utviklingsprosessene skjer kontinuerlig versus som klare trinn. "Etter fødselen og gjennom de første årene er det tre hovedprosesser som foregår, alle i et kontinuum," sier hun. "Det er ikke slik at en prosess stopper og en annen starter - de er bølger av prosesser som topper til forskjellige tider."

En slik prosess er nevroner som oppretter nye forbindelser med hverandre. "Dette hjelper til med å koble sammen forskjellige deler av hjernen som må jobbe sammen og kommunisere effektivt," sier Norton. En måte hjerneceller gjør dette på er ved å dyrke flere dendritter, som i hovedsak er "armer" som strekker seg ut og forbinder med andre hjerneceller.

Den andre prosessen er beskjæring. "Tidlig lager hjernen ekstra celler og tilkoblinger for sikkerhets skyld, for å tillate fleksibilitet der det er nødvendig," sier Norton. "Så finner den redundanser eller forbindelser den egentlig ikke trenger og trekker tilbake på dem for å fokusere på de den trenger."

Den tredje store prosessen er myelinisering, eller utvikling av hvit substans, som Norton sier skjer gjennom tjueårene og til og med utover. "Nevroner som blir mye brukt, blir pakket inn i et lite belegg av hvit substans, som elektrisk tape, som hjelper meldinger å reise raskere og mer effektivt," forklarer hun.

I følge Norton starter nevrale tilkoblinger, beskjæring og myelinisering hver i forskjellige sekvenser deler av hjernen, som begynner med de sensoriske og motoriske systemene, fortsetter utviklingen som startet i livmor. "Når vi først blir født, trenger vi ikke å gjøre kompleks sosial-kognitiv tenkning som vi kunne på ungdomsskolen, når vi tenker på ting som hvem som er mer eller mindre populær enn oss," sier hun. "Vår første jobb er å finne ut miljøet vi er i og lære å samhandle med det."

En av disse jobbene er å lære språk. I løpet av det første leveåret sier Norton at babyer opplever en sensitiv periode - en tid da hjernen forventer eller reagerer sterkest på viss informasjon – noe som gjør språklæring like enkelt som mulig. "Hjernen kobler auditiv informasjon og kognisjon og sosial informasjon for å lære språk," sier hun. "Babyer begynner å innse at alle menneskene rundt dem snakker et språk, så de legger mer merke til det og tar alt inn."

Milepæler: Fra fødselen begynner babyer å modnes raskt. På grunn av hvor i hjernen nevrale tilkoblinger, beskjæring og myelinisering starter først, er de første store milepælene foreldre gjenkjenner i de sensorisk-motoriske domenene.

I de første tre månedene går de fleste nyfødte fra vaklende til å kunne løfte hodet og brystet når de ligger med ansiktet ned, ifølge Mayo Clinic. De lærer også å smile og ta tak i gjenstander med hendene. Synet deres blir også stilt opp, slik at de kan fokusere på ansikter på nært hold, gjenkjenne ansikter lenger ut og følge objekter i bevegelse med øynene.

I løpet av fire til seks måneder begynner babyer vanligvis å heve armene, legge vekt på lemmene, drive seg frem og til slutt sette seg opp hvis de blir hjulpet til sittestilling. De vil begynne å gripe flere gjenstander og stikke dem i munnen, og de vil begynne å skille farger og mønstre. Babyer i denne aldersgruppen kan begynne å pludre og føle forskjellige følelser fra forskjellige stemmetoner.

Etter ni måneder kan babyer ofte velte uten problemer, sette seg opp eller til og med reise seg uten mye eller noen hjelp, og begynne å tulle eller krype. Deres fingerferdighet forbedres betraktelig, og hjelper dem å overføre gjenstander fra den ene hånden til den andre eller inn i munnen og til og med holde redskaper. Babyers kommunikasjonsevner styrkes også. De vil bruke lyder, bevegelser og ansiktsuttrykk for å si sin mening, og bablingen deres begynner å gi litt mer mening. Fordi de nå gjenkjenner familiemedlemmer, har de også en tendens til å bli engstelige rundt fremmede.

Ved rundt ett år, sammen med fortsatt sensoriske og motoriske forbedringer, vil babyer ha kommet langt i sin forståelse og uttrykk for språk. De kan svare på forespørsler, si ord (som mamma og pappa!), og begynne å være mindre i stand til å lære språk de ikke har hørt før, sier Norton. Samtidig forbedres kognisjonen deres betydelig, og de imiterer ofte mennesker rundt seg i forsøk på å lære å gjøre ting på egenhånd.

Hjernestadium: 1 til 3 år

Hva skjer: Bortsett fra videreutvikling av sensoriske og motoriske systemer og kognitive funksjoner, begynner komplekse hjernesystemer å samhandle mer rundt førskolealder. «Når hjernen vokser, går vi fra store endringer i separate systemer, som f.eks bare i det visuelle systemet eller bare det kognitive systemet, til å koble sammen ulike regioner og få dem til å fungere sammen mer effektivt, sier Norton. "Vi ser utvikling i hjerneregioner som støtter emosjonell prosessering, logikk og resonnement. Det er her vi får «Tommy delte ikke leken sin, så jeg kommer ikke til å la ham bruke leken min».

Milepæler: I løpet av de første årene lærer barna å gå, sparke, klatre, tegne og alle slags andre fysiske bevegelser, i tillegg til å snakke i korte setninger. Sammensmeltingen av forskjellige hjernesystemer hjelper dem til å følge instruksjoner, ha grunnleggende samtaler, kategoriser gjenstander, pek på gjenstander i bildebøker, bli begeistret rundt andre barn, og vinn selvstendighet. Norton legger til at barn i førskolealder også kan gjenkjenne hva noen har til hensikt å gjøre.

Hva er det neste: 4 til 6 år

Hva skjer: Fusjonen mellom hjerneregioner fortsetter - det samme gjør beskjæring og myelinisering - slik at barn kan lære stadig mer komplekse konsepter og ferdigheter. En stor er hvordan du leser. Interessant nok sier Norton at fra et evolusjonært ståsted er lesing ganske nytt, så det er ingenting i vårt DNA som er spesielt utviklet for å hjelpe oss å lese.

"Når vi lærer å lese, tar vi i hovedsak områder av hjernen assosiert med visuell prosessering, opprinnelig for hensikter med ting som å finne tigre i jungelen, og knytte dem til talespråk og trykte symboler,» sier. "Så, i en alder av fire og utover, lærer vi å lese fordi vi kobler sammen språk og visuelle og kognitive prosesseringsregioner sammen mer effektivt." Toåringer, derimot, kan ikke gjøre det, og det er grunnen til at de ennå ikke er klare til å lære å lest ennå.

Milepæler: Som nevnt begynner barn i denne aldersgruppen vanligvis å lese. De kan også telle, rime, identifisere farger, tegne bilder som kan skilles, fokusere på oppgaver, gjenkjenne kjente miljøer og overgang til nye, forbli rolige midt i uventede endringer, og lek godt med andre barn.

Igjen, disse, som alle milepæler, er ikke hugget i stein, så foreldre bør ikke grue seg hvis barnets markører ikke stemmer overens med alderen der de fleste barn opplever dem. Barnelegen din kan hjelpe med å avgjøre om en tapt milepæl er en grunn til bekymring.