Mózg dziecka w okresie do drugiego roku życia zużywa aż 50-60 proc. całkowitej energii, a osoby dorosłej zaledwie 20 proc. To znaczy, że mózg potrzebuje więcej energii niż reszta ciała i zużywa ją chociażby do mapowania go. Początkowy etap życia i zachodzące wtedy zmiany mózgowe są kluczowe dla późniejszego prawidłowego funkcjonowania – mówi neurokognitywistka Magdalena Szmytke.
„Newsweek”: Nie jesteśmy po prostu homo sapiens, lecz homo docens – gatunkiem, który naucza sam siebie. Większość naszej wiedzy o świecie nie była nam po prostu dana wraz z genami zaraz przy narodzinach. Jakie mechanizmy plastyczności mózgu zachodzą u niemowląt?
Magdalena Szmytke: Z mojej perspektywy wszystkie badania, które prowadzimy z udziałem niemowląt i dzieci, są po to, aby zgłębić, jak dochodzi do rozwoju i jakie czynniki go wspomagają. W okresie prenatalnym oraz do drugiego roku życia dziecka dochodzi do największych zmian mózgowych.
W pierwszym roku życia mózg powiększa się prawie trzykrotnie.
– To prawda. Co ciekawe, mózg dziecka w okresie do drugiego roku życia zużywa aż 50-60 proc. całkowitej energii, podczas gdy u osoby dorosłej jest to zaledwie 20 proc. To ważny aspekt, bo mówi nam o tym, że mózg potrzebuje więcej energii niż reszta ciała i zużywa ją chociażby do mapowania go. Pokazuje również, że początkowy etap życia i zachodzące wtedy zmiany mózgowe są kluczowe dla późniejszego prawidłowego funkcjonowania.
Co jest potrzebne do prawidłowego rozwoju dziecka z punktu widzenia neurobiologii?
– Neuropatyczność mózgu, dotycząca głównie synaps, odgrywa kluczową rolę w rozwoju człowieka. Najwięcej synaps występuje do drugiego roku życia dziecka, po czym ich liczba zaczyna stopniowo się zmniejszać. Można założyć, że początkowe zmiany w organizmie dziecka mają głównie charakter biologiczny, w istocie jest to zawsze interakcja między biologią a środowiskiem. Najlepiej ilustruje to okres sensytywny, przypadający na pierwszy rok życia. Dochodzi wówczas do zwiększonego przykracania synaptycznego i reorganizacji na poziomie kory mózgowej, co jest niejako esencją neuroplastyczności. Dzieci do mniej więcej dziewiątego miesiąca są multipotencjalne i wychwytują najmniejsze różnice pomiędzy wzrokiem, węchem i słuchem. Podczas badań, kiedy pokazywane są dzieciom np. obrazy dwóch głów człowieka do góry nogami, dzieci dostrzegają, że są to dwie różne twarze, a dorośli niekoniecznie. Te niezwykłe umiejętności zanikają, ponieważ nie są wykorzystywane i trenowane, a mózg nie może wydatkować zbędnie energii, szczególnie przy tak szybko wydłużającym i rozrastającym się ciele.
Czy w czasie, kiedy dziecko jeszcze nie widzi świata zewnętrznego, także zbiera jakieś doświadczenia?
– Mimo że naszym dominującym zmysłem jest wzrok, to rozwija się on w pełni dopiero po narodzinach. Jednak dzieci w okresie płodowym reagują na światło. Co ciekawe, mamy wrodzony mechanizm wykrywania twarzy. Wstępne badania pokazują, że kiedy naukowcy przykładają światło do skóry brzucha matki (w pozycji imitującej twarz: dwie kule u góry i jedna na dole), dziecko podąża wzrokiem za tym obiektem; podobnie jest po narodzinach, kiedy pokazujemy schematyczny obraz twarzy. Kolejną kwestią jest słuch. Dowiedziono, że jeśli dziecku w okresie prenatalnym czyta się bajkę, po narodzinach reaguje na nią bardziej niż na inne. Podobnie jest z rozpoznawaniem głosu matki tuż po narodzinach – mimo że w łonie dziecko słyszy szum i dźwięk pracy organów wewnętrznych, to jest w stanie rozpoznać jej głos.
Dzieci posiadają też umiejętność rozróżniania dźwięków pochodzących z języków obcych, ale ostatecznie tę umiejętność tracą w drugiej połowie pierwszego roku życia. Można pokusić się o tezę, że ten okres byłby najlepszy do nauki języków?
– Tutaj trzeba dokonać rozróżnienia w nauce języka. Dzieci rozróżniają dźwięki, ale są to jedynie dźwięki fonematyczne, czyli nawet minimalne różnice w sylabach. Najbardziej znanym przykładem jest chińskie „r”. Dorośli Chińczycy nie rozróżniają „l” od „r”, natomiast chińskie niemowlęta to potrafią. Jednak przez brak ekspozycji na te dźwięki zatracają tę umiejętność.
Nauka musi zachodzić w interakcji – jeżeli mama puszcza dziecku bajki albo piosenki w innym języku, to ono niekoniecznie będzie się uczyć, ponieważ mało je to angażuje. Dziecko musi dostrzegać w tym korzyść – dla niego jest nią bycie z drugą osobą. Jeżeli ma pozytywną informację zwrotną – uśmiech, uwagę i zaangażowanie – to dziecko także będzie się uczyć i rozróżniać dźwięki mowy. Bierne słuchanie pomija ten istotny społeczny element.
Bada pani niemowlęta już na bardzo wczesnym etapie. Jaka jest aktywność mózgu u dziecka poddawanego badaniom?
– Nowoczesne technologie pozwalają zaobserwować, jak działa mózg w czasie rzeczywistym. Aby jednak móc to interpretować, musimy wielokrotnie pokazywać dziecku dany bodziec. W swoich doświadczeniach patrzę głównie na to, jak różnią się elektryczne odpowiedzi mózgu na dany bodziec. Porównuję wówczas fale i moc w danych częstotliwościach między tymi bodźcami. W opublikowanych już badaniach pokazujemy, że niemowlęta przed 10. miesiącem życia są w stanie wychwycić niezgodność bodźca wzrokowo-słuchowego.
Na czym to dokładnie polega?
– Mamy coś takiego jak iluzje percepcyjne. Jedną z nich jest efekt McGurka – polega na tym, że kiedy wykonujemy ruch szczęką do sylaby i podłożymy pod niego inny dźwięk, to dorośli raportują, że mają percepcję zupełnie odmiennego dźwięku, niż był pokazany. Mózg po ruchu ust dokonuje predykcji tego, co prawdopodobnie usłyszy. Dzieci do 10. miesiąca życia nie dają się tak łatwo oszukać. Ich aktywność mózgowa pokazuje, że nie integrują tych informacji, ponieważ mają bardzo specyficzną odpowiedź mózgową. Wskazuje ona, że te informacje nie pasują do siebie i – co ważne – występuje niezależnie od tego, czy dziecko widzi twarz na wprost, czy odwróconą do góry nogami. Mózgi dzieci są nastawione na wychwytywanie wzorców. Te same dzieci między 10. a 11. miesiącem życia zaczynają już integrować wspomniane bodźce. Jest to dla nas wskaźnikiem, że robią się coraz bardziej dojrzałe. Kwintesencją moich badań jest natomiast fakt, że zmysły nie są niezależne od siebie. Pokazujemy, że – inaczej, niż myślano przez wieki – aktywność mózgowa jest multimodalna.
Stara się pani także przebadać uwagę wzrokową?
– Komunikacja twarzą w twarz jest ważna. Moment wypowiadania pierwszych sylab jest sprzężony w czasie z nabywaniem umiejętności siedzenia. Prawdopodobnie te dwie rzeczy są ze sobą związane: pozycja siedząca uwalnia nam przeponę oraz ułatwia kontrolę aparatu mowy. To z kolei powoduje, że w badaniach dzieci obserwujemy, że one zaczynają spoglądać już nie w oczy, ale na usta. To staje się ich główną wskazówką do naśladownictwa.
Jaką świadomość powinni mieć rodzice odnośnie do dalszego rozwoju mózgu u młodego człowieka? Na co zwrócić uwagę podczas pierwszych trzech lat rozwoju dziecka?
– To są rzeczy bardzo intuicyjne i bardzo proste. Od początku powinniśmy zwrócić uwagę na rozwój motoryczny, bo to on jest wyznacznikiem tego, co dzieje się na poziomie mózgowym. Rodzic powinien obserwować, czy rzeczywiście dziecko osiąga kamienie milowe w rozwoju. W psychologii rozwoju mówimy o tzw. kaskadach rozwojowych, czyli o pewnych umiejętnościach, które nie mogą się pojawić, jeśli nie pojawiły się wcześniej inne. Przykładowo, jeśli dziecko fizycznie nie siedzi lub nie raczkuje, to nie jest w stanie sprawnie kontrolować swoich mięśni, a kontroli potrzebuje do ćwiczenia mówienia. Drugą rzeczą jest oczywiście jedzenie i sen. Rodzice są coraz bardziej świadomi tego, jaką rolę odgrywa w tym wszystkim systematyczność. Najważniejsza jest jednak część wspólnej interakcji, nic nie zastąpi obecności z dzieckiem i wspólnej zabawy. Nie chodzi oczywiście o liczbę zabawek czy bodźców, ale o prawdziwy kontakt.
Zbyt wczesne wspomaganie rozwoju może być szkodliwe?
– Zależy, jak je zdefiniujemy. Oczekiwania wobec dziecka mogą być szkodliwe, lepiej za nim podążać i obserwować. Moim zdaniem obecnie największym zagrożeniem dla dziecka jest przebodźcowanie. Liczba bodźców – dźwiękowych i wizualnych – jest przytłaczająca. Procesowanie zbyt dużej ilości informacji może być obciążające dla mózgu. W tej kwestii czasem mniej znaczy więcej.
Według badań ponad 40 proc. rocznych i dwuletnich dzieci korzysta z tabletów lub smartfonów, a niemal co trzecie dziecko w tym wieku używa ich codziennie lub prawie codziennie. Co dzieje się wtedy w mózgu dziecka?
– Przede wszystkim pojawiają się zaburzenia długości i jakości snu oraz uwagi. Jeżeli dziecko skupia się cały czas na tablecie, to nie dochodzą do niego inne bodźce. Korzystanie z tabletu może uzależnić i zgodnie z przyjętymi wytycznymi WHO do drugiego roku życia najlepiej nie zapoznawać dzieci z ekranami.
Jest akcja i reakcja. Jeżeli dorosły dotyka palcem ekranu tabletu, to daje sygnał, że jest tam coś ciekawego, a dziecko zyskuje skojarzenie, że jeśli wykona to w podobny sposób, to coś się wydarzy. Dodatkowo automatycznie uzyskuje szybką nagrodę, w którą nie trzeba wkładać żadnego wysiłku. Z mojej perspektywy trudniej jest mu się uczyć hamowania reakcji, a to jest jedna z najważniejszych umiejętności, które przyswajamy aż do okresu późnej adolescencji. Zdarza się, że tablet jest wykorzystywany jako przedmiot do radzenia sobie z frustracją dziecka. Tym sposobem wzmacniamy samouczenie się dziecka, że jeśli tylko pojawia się trudna sytuacja, to tablet jest na to doskonałym lekarstwem.
Korzystanie z tego typu urządzeń to negatywne oddziaływanie nie tylko na układ nerwowy dziecka.
– Możemy mówić o różnego rodzaju zaburzeniach: opóźnieniu w rozwoju mowy, deficytach uwagowych, obecnie badanych powiązaniach z ewentualnym rozwojem ADHD, ale również o obniżeniu umiejętności społecznych związanych z rzadszym wchodzeniem w interakcje. Tablet jest tak angażujący, a mało wymagający pod względem koordynacji wielozmysłowej. Jest to kwestia głównie motoryczno-wizualna. Mózg potrzebuje wielu kontekstów, aby się poprawnie rozwijać, również dużej ilości ruchu, który jest wstrzymany, kiedy korzystamy z tabletu czy telefonu. Mądre wyznaczanie granic dzieciom to współczesne wyzwanie dla rodziców, a sama technologia jest tylko narzędziem, które ma również pozytywne aspekty, i nie demonizowałabym jej. W końcu badania mózgu bez nowoczesnych technologii nie byłyby możliwe.
Z badań wynika, że nie tylko tablety wpływają negatywnie na rozwój mózgu dziecka, ale również śmieciowe jedzenie, które prowadzi do zaburzeń pamięci.
– Zupełnie mnie to nie dziwi, ponieważ u dziecka mózg jest w trakcie rozwoju i musi działać na jakimś „paliwie”. Pracę mózgu rozwijają dobrej jakości kwasy tłuszczowe, orzechy, pestki i warzywa. Jeśli dostarczamy mu niezdrowych węglowodanów, uzależnia nas to od spadków i wyrzutów cukrowych. Gdy pozostajemy na diecie ubogiej w zdrowe tłuszcze, białko i błonnik oraz dodatkowo dużo siedzimy, brakuje nam natlenionej krwi. Do tego potrzebny jest ruch. Po wysiłku fizycznym dużo lepiej się uczymy, ponieważ natlenowana krew wspomaga mitochondria w produkcji energii, a ta podtrzymuje lepszą komunikację synaptyczną, a nawet może sprzyjać neurogenezie, czyli powstawaniu neuronów w hipokampie. Ruch jest kluczem do neuroplastyczności.
Czy dziecko dorastające dzisiaj ma jeszcze szansę na normalny rozwój?
– Prawidłowy rozwój jest możliwy we współczesnych czasach, jednak wymaga od nas, dorosłych, dużej uważności na potrzeby i możliwości dziecka, ale też nasze własne. Ważne jest, by nasze potrzeby również były zaspokojone, ponieważ dzieci, po drobnych sygnałach z naszych ciał, szybko wychwytują, czy jesteśmy zaangażowani w interakcję z nimi. W kontakcie obie strony są ważne, bądźmy uważni na obie.
Magdalena Szmytke — neurokognitywistka, asystentka w Instytucie Psychologii na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika oraz badaczka w Pracowni BabyLab. Specjalizuje się w badaniach mózgu i uwagi wzrokowej niemowląt i dzieci, gdzie zgłębia związek między rozwojem motorycznym a procesami poznawczymi i językowymi, zachodzącymi w mózgu na wczesnym etapie życia. Jej badania są finansowane przez Narodowe Centrum Nauki
