مراحل رشد مغز کودکان-رشد مغز کودکان

چگونه مغز کودک شروع به رشد می کند؟: از بارداری تا سه سالگی

حقیقت این است که کودکان تحت تاثیر محیط اطرافشان قرار می گیرند و این به طور آشکاری متحمل تکرار می شود. متخصصین رشد کودک ده ها سال تحقیق انجام داده اند تا نشان دهند که محیط اولین سال های کودکی می تواند اثراتی داشته باشد که تا آخر عمر باقی خواهد ماند. 
به لطف پیشرفت های اخیر در تکنولوژی، ما درک واضح تری از نحوی این اثرات در رابطه با رشد اولیه مغز داریم. عصب شناسان اکنون می توانند الگوهای در فعالیت مغز شناسایی کنند که به نظر می رسد با برخی از انواع تجربیات منفی اولیه ارتباط دارند. 
اثرات طولانی مدت استرس، فقر، نادیده گرفته شدن و بدرفتاری اولیه به خوبی مستند شده است و تقریبا بدون تردید ما به طور عملی سال ها قبل می توانیم آنها را با ابزار اسکن مغز ببینیم. پس چرا باید به درک پیشرفت مغز نیاز داشته باشیم تا به ما نشان دهد که اولویت های مهم کودکان برای رشد آنها چیست؟ آیا علوم اعصاب فقط آنچه ما قبلا می دانستیم را به ما می گوید؟ 

                                              
در واقع، چندین دلیل برای اینکه چرا ما باید به شواهد ارائه شده توسط علوم اعصاب توجه کنیم، وجود دارد. برای مثال، ممکن است به ما کمک کند تا یاد بگیریم چطور تجربیات بر کودکان اثر می گذارند. این دانش می تواند به تلاش های ما برای کمک به کودکانی که در معرض خطر هستند و درصورت امکان خنثی سازی اثرات نامطلوب کمک می کند. علاوه بر این، دانشمندان علوم اعصاب ممکن است به ما کمک کنند تا یاد بگیریم چه زمانی تجربیات بر کودکان اثر می گذارند. اگر دوره های خاص آسیب پذیری به انواع مشخصی از تجربیات وجود دارد، پس درک این الگوها تلاش های ما برای درمان و مداخله بهبود خواهد داد. 
تا کنون، علوم اعصاب پاسخ قطعی برای این سوالات نیافته است. با این حال، پیشرفت های چشمگیر در این زمینه وجود دارد، و تحقیق بر روی مغز برای افزایش اثرات آموزش و مداخله ادامه دارد. با توجه به این شما در این مقاله با رشد مغزآشنا میشوید تا اطلاعات اضافی منعکس کننده آخرین تحقیقات علمی باشد. 
ما با طرح کوچکی از آناتومی مغز شروع می کنیم، با نگاهی دقیق تر به نورون ها و سیناپس ها، متخصصین ارتباطات مغز ادامه می یابد. ما سپس برخی در مورد برخی از ویژگی های منحصر به فرد رشد اولیه مغز بحث می کنیم و نشان می دهیم چطور آنها سه سال اول زندگی را به یک دوره بسیار مهم تبدیل می کنند. در نهایت، ما طرح کلی از رشد مغز از بارداری تا سه سالگی ارائه می دهیم، رویدادهای رشدی با تغییرات رفتاری و شناختی مرتبط به آنها به هم پیوند می دهیم. 

ساده ترین روش برای شناخت مغز یادگیری ساختار کلی مغز بزرگسالان و نحوی ارتباط آنها با عملکردش است (شکل1). باید به خاطر داشته باشید که رابطه بین ساختار و عملکرد مغز اصلا ساده نیست. هر چند ما اغلب ادعاهایی در مورد «ناحیه زبانی» یا «مرکز احساسات» مغز می شنویم، بیاناتی مثل اینها ساده سازی است؛ در واقعیت، حتی ساده ترین فعالیت های ذهنی چندین ناحیه مغز درگیر می کنند. 
مغز می تواند به سه بخش اصلی تقیسم شود. ساقه مغز، بهشکل یک ساقه پهن، نخاع را به مغز فوقانی متصل می کند. رفلکسها و فرایندهای غیرارادی مثل نفس کشیدن و ضربان قلب را کنترل می کند. پشت ساقه مغز و زیر مغز فوقانی مخچه قرار دارد که در تعادل و هماهنگی دخالت دارد.
مخ، بزرگترین بخش مغز، بالای ساقه مغز و مخچه قرار می گیرد. در حالی که هر یک از ساختارهای مغز نقشی اساسی بازی می کنند، مخ منطقه ای است که بیشتر در فرایندهای برتر مانند  حافظه و یادگیری دخیلاست. سطح خارجی مخ قشر مغزی نامیده می شود. هر چند کمتر از یک چهارم ضخامت دارد (در بزرگسالی)، جایی است که پیشرفته ترین فعالیت های مغز- مانند برنامه ریزی و تصمیم گیری- در آن رخ می دهد. 
چین خوردگیهای قشر مغز، که که ظاهر چروکیده می دهند، ویژگی مهم ساختار مغز هستند. این چین ها در طی رشد قبل از تولد و دوران بارداری ظاهر میشوند، و ناحیه سطحی قشر مغز افزایش می دهند و اجازه می-دهند بخش بیشتری از آن در داخل جمجمه بسته بندی شوند. برآمدگی ها و فرورفتگی های ایجاد شده الگوی تشکیل می دهند که اساسا از یک شخص به شخصی دیگر یکسان است. برآمدگی ها چین خوردگیها سینوسی مغز نامیده می شوند؛ فرورفتگی ها شیارهای مغزی نامیده می شوند. 

شکل1 آناتومی مغز  

بررسی اجمالی آناتومی مغز  

                          
دانشمندان از چین خوردگیها و شیارها برای تقیسم بندی قشر مغز به واحدهای کوچکتر به نام لوب ها استفاده می-کنند. هر نیم کره چهار لوب دارد.

لوب های پس سری، در پشت مغز، بینایی را کنترل می کنند. لوب های آهیانه برای احساسات جسمی مانند گرما، سرما، فشار، و درد ارتباط دارند.

لوب های گیجگاهی در مهارت-های زبانی، شنیداری و درک اجتماعی، از جمله درک از چشمها و چهره افراد دیگر دخیل است.

لوب های پیشانی با حافظه، تفکر انتزاعی، برنامه ریزی، و کنترل مهاری ارتباط دارند.  جلوترین بخش لوب های پیشانی یک ناحیه مجزا به نام کورتکس

پری فرونتال است. این آخرین بخش مغز است که بالغ می شود و در اواخر دوران نوجوانی متحمل تغییرات رشدی می گردد. کورتکس پری فرونتال محل اکثر عملکردهای شناختی پیشرفته ما از جمله توجه،انگیزه، ورفتارهای هدفمند است. 

هر چند تواناییهای شناختی پیشرفته ما به قشر مغزی وابسته هستند، این تنها بخش مغز نیست که به رشد کودک مربوط است. سیستم لمبیک، واقع در زیر قشر، مجموعه ای از ساختارهای کوچک دخیل در رفتارهای غریزی ترمثل واکنش های احساسی، پاسخ های ناشی ازاسترس، و رفتارهای هیجانی ومحرکهای انگیزشی    است. هیپوکامپ در تشکیل حافظه و یادگیری فضایی دخیل است. هیپوتالاموس از منابع مختلفی اطلاعات بدست میاورد.مثلا میزان دمای پوست از طریق ساقه مغز و میزان روشنایی را از اعصاب بینایی دریافت میکند.هیپوتالاموس دارای حسگرهای داخلی در تشخیص حرارت میباشد همچنینمرکز کنترل برای یکی از سیستم های کلیدی بدن، تنظیم کننده آزادسازی کورتیزول و دیگر هورمون های استرس است. آمیگدال تهدیدات را ارزیابی می کند و پاسخ های ناسب برای استرس(فشار روانی) را برمی انگیزد. 

نورون ها و سیناپس ها سیم کشی مغز را تشکیل می دهند. 

مغز با تشکیل شبکه های از سلول های عصبی اختصاصی به نام نورون ها اطلاعات پردازش می کند که با استفاده از سیگنال های شیمیایی و الکتریکی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند (شکل 2). این پیام ها اساس فیزیکی یادگیری و حافظه هستند- یک نورون شامل یک جسم سلولی و ساختارهای شاخه مانند است که از آن گسترش می یابند. اینها شامل چندین دندریت و یک آکسون هستند که ممکن است دارای تعداد زیادی پایانه اکسونی باشند. جسم سلولی مرکز کنترل نورون است، که همراه با دیگر وظایف DNA ذخیره سازی می کند و انرژی مورد نیاز سلول را تامین می کند. دندریت ها سیگنال های ورودی از دیگر نورون ها دریافت می کنند، و آکسون و شاخه های انتهایی آن به سیگنال های خروجی به نورون های دیگر ارسال می کنند. آکسونها برخی اوقات با میلین پوشیده می شوند، یک ماده چرب که آکسون را عایق می کند و کارایی ارتباطات را افزایش می دهد. پیام ها بین نورون ها در اتصالاتی به نام سیناپس انتقال داده می شوند. با این حال نورون ها واقعا لمس نمی شوند. یک شکاف میکروسکوپی  شکاف سیناپسی  بین  پایانه آکسونی یک نورون و دندریت دیگر وجود دارد(تصویر بزرگنمایی شده شکل 2 که در آن جایگاه رسپتور-مولکول نوروترنسمیتر-وزیکول-مشخص شده است) . ارتباطات بین نورون ها شامل فرایندهای شیمیایی و الکتریکی پیچیده است، ولی اساس آنها را می توان به سادگی شرح داد:

 
هنگامی که یک نورون (اجازه دهید نورون A بنامیم) یک سیگنال شیمیایی از نورون دیگر دریافت می-کند، نورون A از لحاظ الکتریکی در رابطه با مایع اطراف خارج از غشای خود دارای بار می شود. اینبار به پایین آکسون آن منتقل می شود، از جسم سلولی دور می گردد، تا زمانی که به انتهای آکسون می رسد. اینجا درون پایانه های آکسونی گروهی از محل های ذخیره سازی به نام وزیکول منتظر هستند، که حاوی مواد شیمیایی هستند که توسط جسم سلولی ساخته و تحویل داده شده اند. هنگامی که بار الکتریکی به پایانه آکسونی میرسد، باعث می شود این وزیکول ها با غشای سلولی پایانه متصل  میشود، محتویات آنها به خارج سلول و به درون شکاف سیناپسی ریخته می شود. 
هنگامی که نورون A به حالت استراس(یا هر تحریکی وحالتی) خود برمی گردد، مولکول های آن بیرون ریخته می شود- نوروترانسمیتر نامیده میشود.خود را از طریق شکاف سیناپسی به دندریت نورون B می رساند. هنگامی که آنها می رسند، آنها به جایگاه های گیرنده در غشای دندریت متصل  می شوند. هر بار یک مولکول نوروترانسمیتر از نورون A به گیرنده ای از نورون B متصل می شود، یون های از مایع اطراف سلول های از طریق گیرنده بلوک نشده وارد نورون B می شوند. در نتیجه، نورون B بار الکتریکی ایجاد می کند، بار به پایین آکسون آن منتقل می یابد، و فرایند ادامه می یابد.

 
 شکل2: ارتباطات بین نورون ها

🎥ویدیو را مشاهده کنید👇🏻

در سه سال اول، مغز کودک دو برابرِ دوران بزرگسالی سیناپس دارد.

حالا که ما با اساس مغز اندکی بیشتر آشنا شدیم، اجازه دهید به رشد مغز در دوران کودکی نگاهی بیندازیم. بین دوران بارداری و سه سالگی، مغز کودک متحمل تغییر بسیار چشمگیری می شود. در هنگام تولد، تمام نورونهای که همیشه خواهد داشت از قبل وجود دارد. در سال اول از لحاظ اندازه دو برابر میشود، و در سه سالگی به 80 درصد حجم بزرگسالی خود می رسد. 
مهمتر از  همه، سیناپس ها در طی این سال ها نسبت به هر زمان دیگری سریعتر تشکیل می شوند. در حقیقت، مغز تعداد سیناپس های بیشتر از نیاز خود ایجاد میکند: در سن دو سالگی یا سه سالگی، مغز دو برابر دوران بزرگسالی سیناپس دارد (شکل 3). این اتصالات مازاد به تدریج در سرتاسر دوران کودکی و بلوغ جوانی حذف می شوند، فرایندی که برخی اوقات به عنوان شکوفایی یا هرس کردن مورد اشاره قرار می گیرد. 
 
شکل 3. تراکم سیناپس در طول زمان. 

سازمان دهی مغز کودک تحت تاثیر تجربیات اولیه است. 

چرا مغز سیناپس های بیشتر از نیازش ایجاد می کند، تنها برای دور ریختن اضافات؟ پاسخ بر اثر متقابل ژنتیک و فاکتورهای محیطی در رشد مغز متکی است. 
مراحل اولیه رشد به طور قوی تحت تاثیر فاکتورهای ژنتیکی است؛ برای مثال، ژن ها نورون های که جدیدا تشکیل شده اند به محل های درست آنها در مغز هدایت می کنند و نقشی در اینکه چطور آنها تعامل می-کنند بازی می کنند. با این حال، هر چند آنها سیم کشی پایه مغز را سازمان دهی می کنند، ژن ها به طور کامل مغز طراحی نمی کنند. 
در عوض، ژن ها به مغز اجازه می دهند خودشان را بر اساس ورودی که از محیط دریافت می کند تنظیم کند. احساسات کودک به مغز در مورد محیط و تجربیاتش گزارش می دهند، و این ورودی فعالیت عصبی تحریک می کند. صداهای سخنرانی برای مثال فعالیت در نواحی مغزی مرتبط به زبان را تحریک می کنند. اگر میزان ورودی محرکهای محیطی افزایش یابد (اگر گفتارهای بیشتری شنیده شود) سیناپس های بین نورون ها که در آن ناحیه هستند بیشتر فعال💥 می شوند. 
استفاده مکرر یک سیناپس را تقویت می کند. سیناپس هایی که به ندرت استفاده می شوند ضعیف می مانند و احتمال بیشتری وجود دارد که در فرایند هرس حذف شوند. تقویت سیناپس با اتصال و کارایی شبکه-های که یادگیری، حافظه، و دیگر توانایی های شناختی را پشتیبانی می کنند همکاری دارد. بنابراین تجربیات کودک نه تنها مشخص می کند چه اطلاعاتی وارد مغزش شود، بلکه همچنین بر نحوی فرایند پردازش اطلاعات اثر می گذارد. 
ژن ها طرحی برای مغز فراهم می کنند، ولی محیط و تجربیات کودک ساخت و ساز انجام می دهند. 
سیناپس های مازاد تولید شده توسط مغز کودک در سه سال اول پاسخگویی اختصاصی مغز به ورودی خارجی فراهم می کند. در طی این فرایند، مغز می تواند نسبت به آینده به طور کارامدتری تجربه کسب کند، هنگامی که هرس سیناپس ها در حال انجام است. توانایی مغز برای شکل دهی به خود- شکل پذیری نامیده می شود- به انسان ها اجازه می دهد به راحتی و با سرعت بیشتری نسبت به  زمانی که تنها ژن ها تعیین کننده سیم کشی مغز باشند، سازگاری پیدا  کنند. فرایند شکوفایی و هرس کردن، در واقع روشی موثر برای مغز است تا به رشد بهینه برسد. 

این مطلب ادامه دارد....

نویسنده: کاردرمانگر- محمد مهدی خاتمی

با تشکر از دکتر مهدی علیزاده(کاردرمانگر -متخصص علوم اعصاب شناختی)