Rani razvoj mozga i suvremeni poticaji njegovog razvoja

Rani razvoj mozga i suvremeni poticaji njegovog razvoja Romana Gjergja Juraški

Razvoj mozga PLASTIČNOST mozga - mozak se kontinuirano mijenja n Razvoj mozga - maturacija + iskustvo (doživljaji) n n Rane godine života - posebno brz razvoj: prefrontalni korteks ima ubrzani razvoj u dobi od 7 -12 mjeseci (trajnost objekata)

Piaget’s object permanence task <9 mj Fig. 5 -1, p. 122

Razvoj mozga n U ljudskog embrija od 2 tjedna – formiranje SŽS-a. ¨ Dorzalna površina zadeblja tvoreći neuralnu cijev koja okružuje kanal ispunjen tekućinom. ¨ Prednji kraj se poveća i diferencira u stražnji, srednji i prednji mozak, a ostatak neuralne cijevi - leđna moždina.

Razvoj mozga Pri rodjenju, mozak čovjeka teži oko 350 grama. n Do prve godine mozak teži oko 1000 grama. n Mozak odraslog čovjeka teži 1200 -1400 grama. n

Razvoj mozga n Razvoj neurona u mozgu uključuje slijedeća četiri procesa: Proliferacija 2. Diferencija 3. Mijelinizacija 4. Sinaptogeneza 1.

Razvoj mozga Proliferacija – stvaranje novih stanica/ neurona u mozgu primarno se događa rano u životu n Neke stanice postaju matične stanice koje se nastavljaju dijeliti n Ostale ostaju gdje jesu ili postaju neuroni ili glija te migriraju na druge lokacije n

Razvoj mozga Migracija – selidba ranije formiranih novih neurona i glije do njihovih ev. lokacija. n Migracija – u različitim smjerovima kroz mozak. n Migracija - slijedom kemijskih puteva (imunoglobulini, kemokini) n

Razvoj mozga Diferencija - formiranje aksona i dendrita koji daju neuronu specifičan izgled. n Akson raste prvo ili za vrijeme migracije ili jednom kad dosegne svoj cilj i praćen je razvojem dendrita. n Neuroni se razlikuju po obliku i kemijskim komponentama ovisno o lokaciji u mzogu. n

Razvoj mozga Mijelinizacija – proces kojim glija proizvodi masni omotač koji pokriva aksone nekih neurona. n Mijelin urzava prijenos neuralnih imuplsa n Mijelinizacija se prvo događa u leđnoj moždini, zatim stražnjem, srednjem, pa prednjem mozgu. n Mijelinizacija se događa postupno desetljećima. n

Razvoj mozga Sinaptogeneza je finalni stadij neuralnog razvoja i odnosi se na stvaranje sinapsi medju neuronima. n Događa se tijekom života s obzirom da neuroni konstantno formiraju nove veze i otpuštaju stare. n Sinaptogeneza se značajno usporava kasnije u životu. n

Razvoj mozga n 1. 2. Iako su ranije teorije tvrdile - nema novih neurona nakon ranog razvoja, istraživanja pokazuju drugačije Zametne stanice su nediferencirane stanice u unutrašnjosti mozga koje stvaraju stanice kćeri koje se mogu transformirati u gliju ili neurone. Npr novi olfaktorni receptori također kontinuirano nadomještaju umiruće.

Razvoj mozga Aksoni putuju daleko kroz mozak da bi formirali pravilne veze. n Sperry (1954) – vodenjaci – aksoni slijede kemijske veze da bi dostigli ciljnu lokaciju. n Rastući aksoni dosižu ciljanu regiju slijedeći kemijski gradijent prema kojem bivaju privučeni odnosno odbijeni putem kemijskih tvari. n

Razvoj mozga Kad aksoni dosegnu cilj, formiraju sinapse s nekoliko stanica. n Postsinaptičke stanice jačaju veze s nekim stanicama, a eliminiraju s drugima. n Formacija ili eliminacija ovih veza ovisi o dolaznim signalima. n

03 -012 Gustoća sinapsi At Birth 6 Years Old 14 Years Old Rethinking the Brain, Families and Work Institute, Rima Shore, 1997.

Razvoj mozga Teorija procesa selekcije neuralnih veza - neural Darwinism. n U ovom natjecanju među sinaptičkim vezama, mi u početku formiramo više veza nego što nam treba. n Najuspješnije aksonalne veze i kombinacije preživljavaju. n

Razvoj mozga Neurotrofini - proteini koji promoviraju preživljenje i aktivnost neurona. n Aksoni koji nisu izloženi neurotrofinima nakon što tvore veze, idu u apoptozu n Tako zdrav živčani sustav odraslog ne sadrži neurone koji nisu uspjeli napraviti konekcije. n

Razvoj mozga n Rana razdoblja razvoja mozga su kritična za normalan kasniji razvoj!! n Kemijske nepravilnosti u mozgu za vrijeme ranog razvoja mogu uzrokovati oštećenja i razvojne probleme.

Razvoj mozga n Fetalni alkoholni sindrom ¨ Hiperaktivnost i impulzivnost ¨ poteškoće održavanja pažnje ¨ različiti stupnjevi mentalne retardacije ¨ motorički problemi i srčane anomalije ¨ facijalna dismorfija

Razvoj mozga Dendriti u djece s FAS-om su kratki i s manje grana. n Izloženost alkoholu u mozgu fetusa suprimira glutamat i povećava otpuštanje GABA. n Posljedično mnogi neuroni primaju manje ekscitacije i manje su izloženi neurotrofinima te idu u apoptozu. n

Razvoj mozga Djeca čije su majke koristile kokain u trudnoći pokazuju smanjene jezične vještine, niži IQ i oštećenje sluha. n n Djeca majki koje su pušile u trudnoći su u većem riziku za malu porođajnu težinu, SIDS, ADHD, intelektualne deficite i oštećenje imunološkog sustava.

Razvoj mozga n Mozak ima ograničenu sposobnost reorganizacije kao odgovor na iskustva odnosno doživljaje. ¨ Aksoni i dendriti modificiraju svoje strukture cijeli život. ¨ Dendriti kontinuirano grade grane. ¨ Dobitak ili gubitak grana ukazuje na nove konekcije i potencijalno procesuiranje novih informacija.

Fig. 5 -10, p. 131

Razvoj mozga Animalne studije - štakori uzgajani u bogatijoj okolini su razvili deblji korteks i više grananja dendrita. n Mjerljiva ekspanzija neurona je viđena i u ljudi kao funkcija fizičke aktivnosti. n Debljina kore mozga se smanjuje u starijoj dobi, ali manje u fizički aktivnijih. n

Riba u izolaciji Riba uzgojena s ostalim ribama

Razvoj mozga n n n Značajno uvježbavanje neke vještine mijenja mozak koji povećava mogućnosti za tu vještinu. Temporalni režanj profesionalnog muzičara u desnoj hemisferi je 30% veći nego u nemuzičara. Deblja siva tvar u dijelu mozga za kontrolu ruku i vida u profesionalnog svirača klavijatura

Razvoj mozga n Dio mehanizma za povećanje sposobnosti nakon iskustava - fokusiranje pažnje na bilo što - povećava dopamin. n Dopamin djeluje na korteks tako da širi odgovor na stimuluse koji su aktivni za vrijeme otpuštanja dopamina.

Rani razvoj mozga i mogućnosti djelovanja Što smo naučili? Što napraviti?

“Čisto ekonomski, ima puno smisla investirati u djecu. . . Rano učenje pomaže kasnijem učenju i rani uspjeh osigurava i kasniji uspjeh. ” James J. Heckman, Ph. D. Dobitnik Nobelove nagrade, 2000. , ekonomist, University of Chicago

Zašto? n “Vještina stvara vještinu”(self-productivity): rane sposobnosti osiguravaju temelj za konstrukciju kasnijih mogućnosti n Kasniji popravci ranih neuspjeha su teški i skupi; prevencija ovih poteškoća košta manje n I kognitivne i nekognitivne vještine su temelji za radnu produktivnost u odraslih n Rane investicije imaju multiplicirajući efekt: one olakšavaju produktivnost kasnijih investicija

Razvojna neuroznanost, razvojna psihologija, i ekonomija humanog kapitala imaju zajednički fokus interesa na razvoj u ranim godinama

Thompson, R. A. , & Nelson, C. A. (2001). Developmental science and the media: Early brain development. American Psychologist, 56(1), 5 -15.

Arhitektura mozga gradi se kroz određeno razdoblje • Rane godine su važne! • Interakcija između ranog iskustva i ekspresije gena oblikuje maturiranu arhitekturu mozga • Razvoj mozga inkorporira iskustvo, bilo pozitivno ili negativno, i ono uobličuje kapacitet mozga

Razvoj mozga ide hijerarhijski, “od dolje prema gore”, s naprednim vještinama građenim na osnovnim.

Arhitektura mozga je integrirana • Razvoj mozga se događa putem aktivnog uključivanja mozga u svakodnevno iskustvo • Socijalni, emotivni i kognitivni razvoj su integrirani u razvoj mozga • Emocionalno zdravlje i socijalna kompetencija osiguravaju jaki temelj za kognitivne sposobnosti, ali rani mentalni problemi mogu oštetiti učenje, kao i emocionalnu stabilnost

Plastičnost artihektonike mozga se smanjuje s vremenom • Konsolidacija puteva u mozgu s povećanjem dobi • Vremensko razdoblje plastičnosti mozga je različito • Usko je za temeljne senzorne sposobnosti, šire za jezik, a najšire za kognitivne i socio-emocionalne vještine • Rana plastičnost čini mladi mozak istodobno i vulnerabilnijim na oštećenja, ali i sposobnijim za oporavak

Napredak tehnologije u neuroznanosti omogućio nam je važna saznanja vezana uz rani razvoj mozga

1. saznanje n Mozak 3. 5 godišnjeg djeteta je 2. 5 puta aktivniji od mozga odraslog čovjeka n Kroz prve 3 godine dijete izgradi bilijune sinapsi kroz stečeno iskustvo

2. saznanje Razvoj mozga je kompleksna međuigra gena i okoline n n “ 70% of what is given to us genetically is brought to fruition by our environmental experiences…. ” (Goleman 2006)

3. saznanje n Iskustva uspostavljaju konektivnost u mozgu a ponavljanje tog iskustva pojačava već uspostavljeno. n “brain wiring”

4. saznanje n Razvoj mozga nije linearan n Windows of opportunity – vrijeme kada je mozak sposoban za optimalan razvoj specifičnih vještina Prozori - isti za svu djecu! Pozitivna i negativna iskustva n n

W INDOWS OF OPPORTUNITY Window Wiring Opportunity Greatest Enhancement Emotional Intelligence 0 - 48 months Trust 0 - 14 months Impulse Control 16 - 48 months 4 years to puberty Social Development 0 - 48 months Attachment 0 - 12 months Independence 18 - 36 months Cooperation 24 - 48 months 4 years to puberty Thinking Skills 0 - 48 months Cause and Effect 0 - 16 months Problem-Solving 16 - 48 months 4 years to puberty Motor Development 0 - 24 months 2 - 5 years Vision 0 - 24 months 2 years to puberty Language Skills* 0 - 24 months 2 - 7 years Early Sounds 4 - 8 months 8 months - 10 years Vocabulary 0 - 24 months 2 - 5 years *The two most reliable predictors of reading success are sound discrimination and the size of the individual's vocabulary. www. schillereducationalresources. com

5. saznanje n Rani međuljudski odnosi utječu na konektivnost mozga n Potrebna je ljudska interakcija za naučimo vještine za koje smo predodređeni

Što je novo Nova saznanja oblikuju suvremene načine rada s djecom u ranoj dječjoj dobi.

1. Muzika i jezik su partneri u mozgu “Awareness of music is critical to baby’s language development” Deutch 2010. godine n Sličnosti muzike i jezika: n Riječi – fraze – rečenice n Note – melodija n Regije u mozgu im se preklapaju n Govor ima prirodnu melodiju – PROZODIJA – ritmički i intonacijski aspekt jezika n Svaki jezik ima jedinstvenu melodiju n PREPORUKE: pjevajte djeci nađite svaki dan vrijeme za muziku n

2. Stil učenja ovisi o situaciji n n Osigurajte djeci motivaciju i vještine Razvijajte strategije koje se odnose na sve stilove učenja (vizualni, auditivni…)

3. Dodir, pokret i geste su iznimno važni za učenje n n n “Hands on” učenje Dnevne rutine i vježbanje Obratiti pozornost na dječje geste!!

4. Tehnologija ima pozitivne i negativne utjecaje na mozak “Kontinuirana parcijalna pažnja” Stone 1998 n Ograničiti tehnologiju kod predškolaca n Ohrabriti “face to face” interakcije n Biti u potpunosti prisutni i koncentrirani u sobi ili učionici s djecom n

5. San i razvoj mozga n za vrijeme sna mozak se bavi analizom podataka – od jačanja memorije do rješavanja problema n Osigurajte djetetu 9 -10 sati sna n Osigurajte sebi 8 sati sna!!!

Rani stres u djece utječe na arhitekturu mozga u razvoju Istraživanja biološkog odgovora na stres pokazuju da kronična, teška i nekontrolirana stresna iskustva rade disrupciju arhitekture mozga u razvoju

Toksični stres • Jaka i prolongirana aktivacija sustava za obranu od stresa te nedostatak podrške odraslih • Precipitatori - ekstremno siromaštvo, fizičko i emocionalno zlostavljanje, kronično i teško zanemarivanje, depresija majke, obiteljsko nasilje • Zbog disrupcije arhitektonike mozga, obrambeni sustavi imaju niži prag (lower thresholds), te povećavaju rizik od fizičkih i mentalnih poremećaja povezanih sa stresom.

00 -069 Zdravstveni problemi povezani s ranim životnim razdobljem Koronarna bolest srca Dijabetes neovisan o inzulinu Debljina Hipertenzija Starenje i gubitak memorije Mentalno zdravlje (depresija)

Rani uzajamni odnosi i interakcije su “aktivni sastojci” razvoja zdravog mozga • Suportivne rane veze - zaštita od utjecaja stresa • Nedostatak ovakvih odnosa može ugroziti kapacitete mozga za djelovanje protiv stresa i/ili oporavak • Rane interakcije takodjer štite od bioloških štetnosti po razvoj zdravog mozga – neadekvatna prehrana, bolest, senzorno oštećenje

Što smo naučili, što raditi? v Poštivati i podržavati odnose na koje se oslanjaju dojenčad i predškolci – unutar i izvan kuće v Promovirati integrirani razvoj srca i uma putem ranih iskustava učenja v Uzgajati temelje arhitektonike mozga stimulirajući, štiteći i podržavajući razvojne kapacitete v Jačati sigurnost obiteljskog života v Štititi dojenčad i djecu od kroničnog, teškog i nekontroliranog stresa i pomoći u rješavaju stresa v omogućiti stalnu poticajnu pomoć za djecu s teškoćama

Odnosi i interakcije izvan obitelji su također važni za razvoj Moramo podržavati visokokvalitetne programe koji promoviraju: • • • Interakcije s kvalificiranim njegovateljima Razvojno odgovarajuće zadatke Individualizirane kurikulume, orijentirane na djecu Jezično bogatu okolinu Okolinu sigurnu za djecu Suportivan kontekst za obitelji

Višestruke strategije podrške razvoja zdravog mozga Osim ohrabrivanja roditelja da pričaju i da čitaju svojoj djeci moramo inzistirati i na. . . • Dostupnosti prenatalne i ostale zaštite • Pažnji za zaštitu okoliša • Ranoj prehrambenoj podršci • Ranim probirima vida i sluha

Trajne, visoko kvalitetne intervencije mogu napraviti razliku Ako želimo pomoći djetetu u nevolji, na način da mu poboljšamo funkcioniranje mozga i buduće kapacitete . . . moramo osigurati trajne investicije za evidence-based intervencije koje provodi trenirano osoblje i to u kontekstu pružanja podrške obitelji

03 -085 Instrumenti ranog razvoja (EDI) Fizičko zdravlje Socijalna saznanja i kompetencije Emocionalno zdravlje/zrelost Jezični i kognitivni razvoj v. Vještine komunikacije (Kategorije za evaluaciju u vrtiću, s 5 godina, SAD)

03 -032 Najefektivniji - programi ranog razvoja djeteta Centri s ECD programima Integrirani programi Uključenost roditelja Rano započimanje

Zaključci • Mladi mozak se razvija brzo, s potencijalom za izrazit rast, ali i vulnerabilnost • Rano učenje uključuje um, emocije i socijalne kapacitete na integriran način • Veze i odnosi su centralni katalizatori zdravog kognitivnog i socio-emocionalnog rasta • Investiranje u rane razvojne programe prevenira kasnije poteškoće i povećava razvojni potencijal • U programe za dojenčad i predškolce moramo bolje inkorporirati sve veće znanje o ranom razvoju djece