Beyin Gelişimi: Gebelikten 3 Yaşa Kadar

Erken beyin gelişimi için yaşamın ilk yılları çok önemli bir dönemdir.

Yıllar süren araştırmalar gösteriyor ki bir çocuğun ilk yıllarının ömür boyu sürecek etkileri olabiliyor. İlk yıllardaki tecrübelerin beyin gelişiminin biyolojik yapısını etkilediği birçok çalışma tarafından desteklenmiştir.1 Nörobilimciler, maddi sıkıntı içinde büyüme gibi çeşitli toksik stres kaynaklarının beyin aktivitesi üzerindeki etkisini modern araştırma teknikleri sayesinde artık net bir şekilde görebiliyorlar.2

Maddi sıkıntıda büyüme, yetersiz ilgi, kötü davranışa maruz kalma gibi erken dönem toksik stresin tehlikeleri önceden biliniyor olsa da şimdi beyin tarama teknolojileri sayesinde bu sonuçları net bir şekilde görebiliyoruz. Bilim adamları, deneyimlerin gelişimi tam olarak nasıl etkilediği ile ilgili araştırmalar yapmaya devam ederken, yeni gelişmeler bu dönemde müdahale şansımızı artırıyor.3

Erken dönem deneyimleri, bir çocuğun beyninin mimari yapısını etkiliyor.

Nöronlar denilen beyne özel hücreler, verileri alıp göndermek için birbirleriyle bağlantı kurarlar. Bu baglantılara “sinaps” denir. Yenidoğan beyni ilk birkaç yılda nöron eklemeye devam eder ve inanılmaz bir hızda büyür. İlk yılda iki katına çıkar ve 3 yaş itibariyle yetişkin beyin hacminin %80’ine gelir.4,5,6 Bu büyüme çoğunlukla nöron gelişimi ve yeni sinapslerin oluşması ile bağlantılıdır.

Daha da önemlisi sinaps bağlantıları erken çocukluk döneminde beyin hacminden de daha hızlı bir şekilde gelişir. Aslında, beyin ihtiyacı olandan çok daha fazla bağlantı yapar: 2 yaş döneminde, beyinde yetişkin döneme göre 2 kata kadar daha fazla bağlantı vardır (Şekil 1). Bu fazla bağlantılar “budama” olarak tabir edilen bir süreçle elimine edilir. Çocuğun yaşadığı deneyimler, hangi fazla bağlantıların büyüme döneminde elimine edileceğine büyük etki eder.7

insan beyni1ŞEKİL 1:

Zaman İçerisinde Nöron Büyümesi ve Bağlantıları

Kaynak: Corel, JL. The postnatal development of the human cerebral cortex.

Cambridge, MA: Harvard University Press; 1975

Görme, dil gelişimi, öğrenme, dokunma gibi farklı işlevlerin bağlantı oluşumu ve budaması farklı zamanlamalarda gerçekleşir. (Şekil 2)

Duyma, görme, dokunma gibi duyular daha erken olgunlaşır ve bebeklik döneminde dış müdahalelerle gelişime çok açıktır. Dil gelişimi, sosyal etkileşim gibi konular için önemli olan bağlantılar daha uzun bir süreçte olgunlaşır fakat 1-3 yaş grubunda özellikle hassastır.

İlk 3 yılda beyin deneyimleri sonrakı yıllara (budama gerçekleşirkenki döneme) göre çok daha etkili bir şekilde “yakaladığı” için, bu becerilerin gelişimi için doğru zamandır.7

insanbeyni2ŞEKİL 2:

Nöral bağlantılar farklı zamanlarda olgunlaşır, sıralı bir oluşum takip eder ve önceden kurulan bağlantıların üzerine kurulur.

Kaynak: C.A. Nelson, in Neurons to Neighborhoods, 2000

 

Erken beyin gelişimini şekillendirmek için genetik ve çevresel faktörler birlikte çalışır.

Beyin gelişiminin ilk aşamaları genetik faktörler tarafından etkilense de, beyni tasarlayan sadece genler değildir. 8,9 Genlerin nerede ve nasıl kullanıldığı, çevresel faktörler ile belirlenir – bu hamilelik döneminde bile geçerlidir; annenin gıdası veya stres seviyesi beyin mimarisinin ilk fazlarını etkileyebilir. Sadece genlerin beyin kurulumunu etkilemesi senaryosuna karşın, bu gen-çevresel faktör karması sayesinde çocuk, içinde yaşadığı ortama daha çabuk ve iyi şekilde adapte olur.10

Genler ve çevresel faktörler, iki farklı şekilde beraber çalışarak beyni şekillendirirler. Biri çevre ile farklı etkileşimler sağlayan belli yapıdaki genleri kalıtımla kazanmak11, diğeri de çevresel faktörlerin genlerin kendilerini deiştirmeden kullanımını değiştirmesi. Bu ikinci süreç, yakın zamanda yapılan araştırmalar sayesinde daha iyi anlaşılmaya başlayan ve nispeten yeni bir bilim dalı olan epigenetik bilimidir.

Epigenetik dalı bizim genler ve çevresel faktörlerin etkileşimi ile ilgili anlayışımızı değiştirdi. 

Epigenetik (genetik “ötesi” demek) DNA kodunu değiştirmeden kimyasal değişimler yoluyla genetik kodun kullanımının kalıcı değişimini inceleyen alandır. Birçok çevresel faktör ve deneyim genlerin belli bölümlerinde “izler” bırakır, ve bu epigenetik değişiklikler bu genin aktivitesini yani “ifadesini” değiştirebilir. 12

Epigenetik süreçleri bir genin DNA donanımının işletilmesinden sorumlu yazılım olarak düşünebilirsiniz. Tüm hücrelerin, dokuların ve organların gelişimi belli genlerin nasıl ve ne zaman ifade edildiğine bağlı olduğundan, epigenetik süreçler sağlık ve iyi bir yaşam üzerinde güçlü bir etken olabilir.

Hayvanlar üzerinde yapılan araştırmalar gösteriyor ki epigenetik değişimler uzun vadeli olabilir ve bir jenerasyondan diğerine aktarılabilir.

Fareler üzerinde yapılan bir deney, bebekken anneleri tarafından ilgi gören yetişkin farelerde, bebekken daha az ilgi gören ve annelerinin endişe seviyesi yüksek olan farelere göre stres hormonunun ve endişe seviyesinin daha az olduğunu gösteriyor. Anne-bebek etkileşimi nasıl oluyor da uzun vadede stres tepkilerini değiştirebiliyor? Bu deneyin ikinci fazındaki sonuçlar da gösteriyor ki bunun sebebi farklı anneler arasındaki genetik farktan kaynaklanmıyor. Bunu göstermek için, çok ve az ilgili annelerin çocukları doğumda değiştiriliyor.

Sonuçlar erken deneyimlerin güçlü etkisini kanıtlar nitelikte. Çok ilgili anneden doğup, az ilgili anne tarafından büyütülen farelerin endişe seviyeleri üvey annelerininki gibi yüksek olmuştur. Diğer fareler ise genetik olarak yüksek endişe seviyeli annelerden doğmuş olmalarına rağmen, çok ilgili anneler tarafından büyütüldükleri için endişe seviyesi düşük fareler olmuşlardır. Yine bu deneye göre, stres tepkilerini kontrol altına alan genin, ilgili anne tarafından büyütülen farelerde daha güçlü ifade edildiği görülmüştür13

Epigenetiğin erken beyin gelişimi ile güçlü bir ilişkisi vardır.

Biliyoruz ki çocukların ilk yıllardaki deneyimlerinin uzun vadeli algısal, duygusal ve sosyal gelişim ile güçlü bir ilişkisi vardır.14 Ve yine biliyoruz ki bir çocuğun erken dönem deneyimleri büyüyen beyninin gelişimini ve fonksiyonunu etkiliyor. Fakat bu proseslerin nasıl oluştuğunu anlamak zorlu bir süreçti.

Etik ve pratik sebeplerden dolayı, gen/çevre ilişkisini insanlarda incelemek daha zordur. Yine de bilim adamları insan gelişiminde epigenetiğin büyük etkisi olduğuna dair güçlü kanıtlar buldular. Yapılan bir çalışmanın bulguları gösteriyor ki, ciddi bir kıtlık döneminde hamile olan kadınların bebekleri düşük kiloda doğmuşlardır. Bu bebekler büyüyüp kendileri anne olduklarında, kendileri doğumdan itibaren herhangi bir kıtlık döneminden etkilenmemiş olmalarına rağmen, onların bebekleri de düşük kiloda doğmuştur.16 Yakın dönem çalışmaları gösteriyor ki bir bireyin erken çocukluk dönemindeki deneyimleri, yetişkin olduğunda gözlemlenebilecek düzeyde epigenetik değişikliklere yol açar. 11,17

Tüm bu araştırmalara göre, hayatın ilk dönemlerinde yüksek stres ve kötü yetiştirme gibi etkenler sağlıklı bir beyin gelişimini engelliyor. Bu etkiler özellikle beynin hafıza, öğrenme, sosyal ve duygusal uyum gibi alanlarında daha çok gözlemlenebiliyor. 13

Yapılması gereken, tüm bu veriler ışığında , çocukların ilk yıllarını en iyi, en verimli şekilde geçirmelerini sağlayacak ortamı yaratarak, sağlıklı, mutlu, güçlü nesiller yetiştirmektir.

Referanslar:

  1. Hertzman C. Commentary on the symposium: biological embedding, life course development, and the emergence of a new science. Annual Review of Public Health. 2013; 34:1–5.
  2. Lipina SJ, Colombo JA. Poverty and Brain Development During Childhood: An Approach From Cognitive Psychology and Neuroscience. Washington, DC: American Psychological Association; 2009.
  3. Sheridan MA, Fox NA, Zeanah CH, McLaughlin KA, Nelson CA. Variation in neural development as a result of exposure to institutionalization early in childhood. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012; 109(32):12927–32.
  4. Gilmore JH, Lin W, Prasatwa MW, et al. Regional gray matter growth, sexual dimorphism, and cerebral asymmetry in the neonatal brain. Journal of Neuroscience. 2007; 27(6):1255–1260.
  5. Nowakowski RS. Stable neuron numbers from cradle to grave. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2006; 103(33):12219–12220.
  6. Rakic, P. No more cortical neurons for you. Science. 2006; 313:928–929.
  7. Huttenlocher P. Neural Plasticity: The Effects of the Environment on the Development of the Cerebral Cortex. Harvard University Press; 2002.
  8. Kagan J, Herschkowitz N, Herschkowitz E. A Young Mind in a Growing Brain. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates; 2005.
  9. Elman JL, Bates EA, Johnson MH, et al. Rethinking Innateness: A Connectionist Perspective on Development. Cambridge, MA: MIT Press; 1996.
  10. Pascual-Leone A, Amedi A, Fregni F, et al. The plastic human brain cortex. Annual Review of Neuroscience. 2005; 28:377–401.
  11. Feder A, Nestler EJ, Charney DS. Psychobiology and molecular genetics of resilience. National Review of Neuroscience. 2009; 10(6):446–57.
  12. McGowan PO, Szyf M. The epigenetics of social adversity in early life: Implications for mental health outcomes. Neurobiology of Disease . 2010; 39(1):66–72.
  13. Meaney, M. Epigenetics and the biological definition of gene x environment interactions. Child Development. 2010; 81(1), 41–79.
  14. Duncan GJ, Ziol-Guest KM, Kalil A. Early childhood poverty and adult attainment, behavior, and health. Child Development. 2010; 81:306–325.
  15. Fagiolini M, Jensen CL, Champagne FA. Epigenetic influences on brain development and plasticity. Current Opinion in Neurobiology. 2009; 19:1–6.
  16. Heijmans BT, Tobi EW, Stein AD, Putter H, Blauw GJ, Susser ES, Slagboom PE, Lumey LH. Persistent epigenetic differences associated with prenatal exposure to famine in humans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008; 105(44):17046–9.
  17. Gleason G, Zupan B, Toth M. Maternal genetic mutations as gestational and early life influences in producing psychiatric disease-like phenotypes in mice. Front Psychiatry. 2011; 2,25:1–10.

Yorum Yok

Yorum Gönder

To Top