Neuroforskare säger att cirka 90 procent av hjärnans utveckling sker vid fem års ålder. Processen börjar i livmodern, och medan den fortsätter in i vuxen ålder, utvecklas hjärnan i en mycket snabbare takt under de första 1 000 dagarna av livet än vid någon annan tidpunkt. De första åren är när hjärna är den mest "plastiska", vilket betyder att den har störst förmåga att observera, anpassa sig och lära sig nya färdigheter och förmågor, från att känna igen föräldrars ansikten till att kasta Cheerios till att prata och gå.
Men inte alla barns hjärnor utvecklas i samma takt eller på samma sätt. Hjärnans utveckling drivs av en blandning av genetik, näring som börjar i livmodern och ett barns tidiga miljöer och interaktioner med människor. Exponering för toxiner, infektioner eller kronisk stress - antingen i livmodern eller efter födseln - kan också påverka hjärnans utveckling, och vanligtvis inte på ett bra sätt.
Hur hjärnan utvecklas under dessa tidiga år lägger grunden för framtida lärande, beteende och relationer med andra människor. Detta är en stor anledning till varför det är så viktigt för blivande mammor att äta
Vi föds faktiskt alla med de flesta av de hjärnceller vi någonsin kommer att ha. Fysiskt ser en nyfödds hjärna ganska lik ut en vuxens hjärna. "De flesta strukturer blir större när hjärnan växer, men det är inte så att en del av hjärnan är proportionellt mycket mindre när vi föds", säger Elizabeth Norton, Ph. D., chef för Language, Education and Reading Neuroscience Lab vid Northwestern University.
Det som driver hjärnans utveckling är alltså de miljontals neurala kopplingar som skapas mellan hjärnceller och hjärnregioner när spädbarn växer till små barn och så småningom till stora barn. Dessa kopplingar, som börjar enkelt och blir allt mer komplexa, dikterar de färdigheter och förmågor vi kan förvärva i olika skeden av livet, liksom ett brett spektrum av biologiska processer som hjälper till att bygga hjärnan kretsar.
Uppenbarligen kan en förälder inte se vad som händer i deras barns hjärna för att veta om det utvecklas ordentligt eller inte. Istället är deras bästa insats för benchmarking att leta efter utvecklingsmilstolpar, som när barnet lär sig att le eller när barnet börjar prata i meningar. Milstolpar som dessa är i huvudsak manifestationer av nya kopplingar som görs inom den utvecklande hjärnan.
Men, varnar Norton, milstolpar är inte en perfekt vetenskap. Hon säger att det är svårt att tillskriva någon särskild milstolpe till en speciell del av neuroutvecklingen. Det är snarare ackumuleringen av förändringar som sker i hjärnan. Tidpunkten då vissa biologiska processer toppar avgör när ett barn ska börja skratta, lära sig språk eller lära sig läsa.
Föräldrar bör också komma ihåg att åldern vid vilken barnen uppfyller specifika milstolpar kan variera från barn till barn. De kan till och med variera mellan två barn med samma gener, eller två barn med olika gener men som lever i samma miljö. "Om barnet längst ner visar en milstolpe och din inte gör det, betyder det inte att du nödvändigtvis är gör något fel eller att ditt barns hjärna inte utvecklas lika bra som det barnets”, Norton säger.
Hjärnstadiet: I livmodern
Vad pågår: Bland de många processer som sker i livmodern är de två huvudsakliga skapandet av hjärnceller och neuronal migration. "När hjärnceller väl har skapats är en av deras huvudsakliga uppgifter att bilda en hjärna som fungerar så bra som möjligt", säger Norton. "De gör detta genom neuronal migration, vilket innebär att de flyttar till de delar av hjärnan där de är designade för att passa. Det kan vara djupt i hippocampus, där vi lagrar minnen, eller i den del av motorisk cortex som hjälper oss att röra vår vänstra arm."
Eftersom neuronal migration sker i livmodern, styrs den till stor del av genetik. "Det finns en idé om att många sjukdomar med genetisk grund kan påverka neuronal migration in utero," säger Norton. ”Till exempel generna förknippade med dyslexi kan påverka hur dessa nervceller migrerar, vilket betyder hur hjärnan är formad före födseln gör någon antingen bättre eller sämre lämpad att vara en bra läsare."
Milstolpar: Bebisar börjar utveckla sina motoriska och sensoriska system i livmodern. När det gäller sinnena, kommer beröring vanligtvis online först, så tidigt som åtta veckors graviditet. Efter cirka 11 veckor börjar de använda sina händer och fötter för att känna av sin miljö och sin egen kropp. De reagerar också på sina mödrars rörelser, ibland genom att sparka tillbaka.
Bebisars hörsel inträder också tidigt. Vid cirka 20 veckors graviditet är deras öron ganska välutvecklade. Från och med vecka 26 eller 27 kan de reagera på ljud och vibrationer som deras mammas hjärtslag eller till exempel ett ultraljud som appliceras på hennes mage. Allt eftersom tiden går kan de börja känna igen och reagera på sina föräldrars röster.
"Bebisar föds för att kunna höra - i själva verket är hörselsystemet nästan vuxenlikt vid födseln", säger Norton. "Vi vet att de hör i livmodern för om en bebis är minuter eller timmar gammal och du spelar dem tal på ett språk som är rytmiskt likt språket de hörde i livmodern, kommer de att känna igen det. Det finns också studier som visar att inom de första dagarna kan bebisar skilja sin mammas röst från en annan talares röst."
Synen börjar också utvecklas under graviditeten, men inte alls lika fullständigt som hörseln. "Vi uppskattar att vid födseln är bebisars synskärpa 20/200 eller sämre, så allt är lite suddigt", säger Norton. "Men om du visar dem en bild av ett [korrekt] mänskligt ansikte och en annan med delar av ansiktet förvrängda, som ögonen på botten och näsan på sidan, bebisar intresserar sig mer för bilden som ser mer ut som en ansikte."
Hjärnstadium: Födelse till 12 månader
Vad pågår: När ett barn väl är fött säger Norton att utvecklingsprocesserna sker kontinuerligt kontra som tydliga steg. "Efter födseln och under de första åren pågår det tre huvudprocesser, alla i ett kontinuum", säger hon. "Det är inte som att en process stannar och en annan startar - de är vågor av processer som toppar vid olika tidpunkter."
En sådan process är neuroner som skapar nya förbindelser med varandra. "Detta hjälper till att koppla ihop olika delar av hjärnan som behöver arbeta tillsammans och kommunicera effektivt", säger Norton. Ett sätt som hjärnceller gör detta på är att odla fler dendriter, som i huvudsak är "armar" som sträcker sig ut och ansluter till andra hjärnceller.
Den andra processen är beskärning. "Tidigt skapar hjärnan extra celler och anslutningar "för säkerhets skull", för att möjliggöra flexibilitet där det behövs, säger Norton. "Då hittar den redundanser eller kopplingar som den egentligen inte behöver och drar tillbaka dem för att fokusera på de som den behöver."
Den tredje stora processen är myelinisering, eller utveckling av vit substans, som Norton säger sker under tjugoårsåldern och till och med därefter. "Neuroner som används mycket blir inlindade i en liten beläggning av vit substans, som eltejp, som hjälper meddelanden att färdas snabbare och mer effektivt", förklarar hon.
Enligt Norton börjar neurala anslutningar, beskärning och myelinisering i olika sekvenser delar av hjärnan, som börjar med de sensoriska och motoriska systemen, fortsätter utvecklingen som började i livmodern. "När vi föds behöver vi inte göra komplext socialt-kognitivt tänkande som vi skulle göra i mellanstadiet, när vi tänker på saker som vem som är mer eller mindre populär än oss", säger hon. "Vårt första jobb är att ta reda på miljön vi befinner oss i och lära oss hur man interagerar med den."
Ett av dessa jobb är att lära sig språk. Under det första levnadsåret säger Norton att spädbarn upplever en känslig period - en tid då hjärnan förväntar sig eller reagerar starkast på viss information — vilket gör språkinlärning lika lätt som möjlig. "Hjärnan kopplar samman auditiv information och kognition och social information för att lära sig språk", säger hon. "Bebisar börjar inse att alla människor runt omkring dem talar ett språk, så de uppmärksammar det mer och tar in allt."
Milstolpar: Från födseln börjar bebisar mogna mycket snabbt. På grund av var i hjärnan neural anslutning, beskärning och myelinisering slår in först, är de första stora milstolparna som föräldrar känner igen i de sensoriska-motoriska domänerna.
Under de första tre månaderna går de flesta nyfödda från att vara vingliga till att kunna lyfta huvudet och bröstet när de ligger med ansiktet nedåt, enligt Mayo Clinic. De lär sig också att le och ta tag i föremål med händerna. Deras syn ställs också in, så att de kan fokusera på närbildsansikten, känna igen ansikten längre ut och följa rörliga föremål med ögonen.
Under det fyra till sex månader långa stadiet börjar bebisar i allmänhet höja armarna, lägga tyngd på armarna, driva sig själva och så småningom sitta upp om de får hjälp till sittande. De kommer att börja ta tag i fler föremål och sticka dem i munnen, och de kommer att börja särskilja färger och mönster. Bebisar i denna åldersgrupp kan börja babbla och känna olika känslor från olika rösttoner.
Efter nio månader kan bebisar ofta rulla över utan problem, sitta upp eller till och med stå upp utan mycket eller någon hjälp, och börja springa eller krypa. Deras skicklighet förbättras avsevärt, vilket hjälper dem att överföra föremål från ena handen till den andra eller in i munnen och till och med hålla redskap. Spädbarns kommunikationsförmåga stärks också. De kommer att använda ljud, gester och ansiktsuttryck för att säga sina åsikter, och deras babblande börjar bli lite mer vettigt. Dessutom, eftersom de nu känner igen familjemedlemmar, tenderar de att bli oroliga kring främlingar.
Efter ungefär ett år, tillsammans med fortsatta sensoriska och motoriska förfiningar, kommer bebisar att ha kommit långt i sin förståelse och uttryck av språk. De kan svara på förfrågningar, uttala ord (som mama och dada!) och börja bli mindre i stånd att lära sig språk de inte har hört tidigare, säger Norton. Samtidigt förbättras deras kognition avsevärt, och de imiterar ofta människor runt omkring dem i försök att lära sig hur man gör saker på egen hand.
Hjärnstadium: 1 till 3 år
Vad pågår: Förutom ytterligare utveckling av sensoriska och motoriska system och kognitiva funktioner, börjar komplexa hjärnsystem att interagera mer runt förskoleåldern. ”När hjärnan växer går vi från stora förändringar i separata system, som t.ex bara i det visuella systemet eller bara det kognitiva systemet, att länka samman olika regioner och få dem att samarbeta mer effektivt”, säger Norton. "Vi ser utveckling i hjärnregioner i hjärnan som stödjer känslomässig bearbetning, logik och resonemang. Det är här vi får "Tommy delade inte sin leksak, så jag tänker inte låta honom använda min leksak."
Milstolpar: Under de första åren lär sig barnen att gå, sparka, klättra, rita och alla möjliga andra fysiska rörelser, samt prata i korta meningar. Sammanslagningen av olika hjärnsystem hjälper dem att följa instruktioner, ha grundläggande konversationer, kategorisera föremål, peka på föremål i bilderböcker, bli upphetsad kring andra barn och vinna oberoende. Norton tillägger att barn i förskoleåldern också kan känna igen vad någon avser att göra.
Vad händer härnäst: 4 till 6 år
Vad pågår: Sammanslagningen mellan hjärnregioner fortsätter - liksom beskärning och myelinisering - vilket gör det möjligt för barn att lära sig allt mer komplexa koncept och färdigheter. En stor är hur man läser. Intressant nog säger Norton att ur evolutionär synvinkel är läsning ganska nytt, så det finns inget i vårt DNA som är specifikt utformat för att hjälpa oss att läsa.
"När vi lär oss att läsa, tar vi i huvudsak delar av hjärnan som är associerade med visuell bearbetning, ursprungligen för syften med saker som att hitta tigrar i djungeln, och koppla dem till talat språk och tryckta symboler”, säger. "Så, vid fyra års ålder och senare lär vi oss att läsa eftersom vi länkar samman språk och visuella och kognitiva bearbetningsregioner mer effektivt." Tvååringar, däremot, kan inte göra det, tillägger Norton, varför de ännu inte är redo att lära sig att läsa.
Milstolpar: Som nämnts börjar barn i denna åldersgrupp vanligtvis läsa. De kan också räkna, rimma, identifiera färger, rita urskiljbara bilder, fokusera på uppgifter, känna igen bekanta miljöer och övergång till nya, förbli lugna mitt i oväntade förändringar och lek bra med andra barn.
Återigen, dessa, som alla milstolpar, är inte huggna i sten, så föräldrar bör inte skrämmas om deras barns markörer inte stämmer exakt överens med den ålder vid vilken de flesta barn upplever dem. Din barnläkare kan hjälpa till att avgöra om en missad milstolpe är en anledning till oro.
