den har allerede et «operativsystem» smidd av evolusjon

- Ole Andersen

Ser på en nyfødtspør vi oss selv ofte: er tankene hans som en datamaskin med en tom harddisk, eller har han allerede en «operativsystem«? I århundrer ble det antatt at spedbarnshjernen var en blankt lerret eller, som filosofen hevdet John Lockeen»ren tavle«I dag har kunnskapen om emnet utviklet seg mye, og til tross for kompleksiteten i saken, vet vi det vi er ikke født tomme i det hele tatt. Hjernen vår har allerede forhåndsprogrammerte nettverk og aktiv, men klar til å bli formet av erfaring: hvis vi allerede har en grunnleggende struktur for sansenettverk, som syn, hørsel og bevegelse, kan miljøforholdene ved graviditet, fødsel og de første månedene av livet forme våre nevrale forbindelser.

Et operativsystem allerede installert før fødselen

Allerede i livmoren, hjernen til fosteret først og deretter barnet begynner å generere milliarder av nevroner og også til koble dem til hverandre i funksjonelle nettverk. Når vi kommer til verden har vi en grunnleggende hjernearkitektur som i stor grad er en kopi av voksnes: dette skjer fordi utviklingen følger en genetisk prosjekt at utviklingen følger, med regler som har stratifisert i løpet av vår evolusjonshistorie. Som artikkelen publisert på forklarer Biologisk psykiatribrukte forskere avanserte MR-teknikker hos fostre og nyfødte og oppdaget at primære hjernenettverkaltså de som er ansvarlige for vitale sanser som f.eks utsikthørsel og kroppslig bevegelse, er allerede strukturert og utstyrt på tidspunktet for fødselenom enn noen ganger umoden som i tilfelle av syn. Se for deg disse nervøse nettverkene som motorveier som allerede er asfaltert og beskyttet av spesielle slirer, klare for at trafikken av sensorisk informasjon raskt kan flyte. Selv de komplekse systemene beregnet på semantisk minnevår fremtidige «mentale encyklopedi» for å lagre kunnskap om verden, presentere spesifikke og operasjonelle underavdelinger allerede i de aller første dagene av livet. Videre er spesifikke områder av den visuelle cortex, disponert for visuelt å gjenkjenne menneskelige ansikter eller landskap, nøyaktig i sin «voksne» stilling ved bare fire eller seks måneders alder. Kort sagt, vi er født med den grunnleggende infrastrukturen allerede installert.

En «programvare» designet for å lære sakte

Hvis den grunnleggende infrastrukturen allerede er klar, for hvilken grunn nyfødte tar år å lære å snakke, resonnere abstrakt og ta komplekse beslutninger? Fenomenet kan forklares gjennom en evolusjonær tilpasning typisk for mennesker kalt «neoteny«, som består i en ekstrem forlengelse av hjernens utviklingstider sammenlignet med andre primater. Biologisk skjer det at mens de sensoriske og motoriske nettverkene modnes raskt, de «høyere» eller assosiative hjernenettverkene forblir fragmenterte og umodne i lang tid. Denne tilsynelatende forsinkelsen er faktisk vår største evolusjonær ressurs.

De genetisk program menneske han var valgt på denne måten fordi nevral plastisitet (og derfor vår ekstraordinære evne til å lære) har vist seg å være endødelig våpen for å overleve. La oss tenke på barnets hjerne som en programvare utgitt i en «beta»-versjon: de essensielle modulene for overlevelsesarbeid, men for å låse opp de avanserte funksjonene må du laste ned oppdateringer via innspill fra omverdenen. For eksempel er den formidable evnen til å isolere og hyperselektivt gjenkjenne et menneskelig ansikt ved å skille det fra et hvilket som helst annet objekt ikke perfekt fra dag én, men krever kontinuerlig og iherdig eksponering visuell for å kunne foredle. Som svar på levd erfaring, virker hjernen fysisk eliminerer overflødige synapser i en ekte «beskjæringsprosess», som tjener til definitivt å optimalisere de nevrale nettverkene.

nyfødt hjerne formet av erfaring

Miljøet som den endelige programmereren

Til slutt må vi forstå at det grunnleggende genetiske programmet ikke er et rigid og uforanderlig skript, men et dynamisk mekanisme. Flere studier bekrefter at miljøforhold som vi blir utsatt for siden livmoren kan endre og omprogrammere fysisk den begynnende arkitekturen til hjernen vår. Denne fleksibiliteten styres avepigenetikken prosess der miljøfaktorer fungerer som kjemiske signaler som, selv om modifiseres ikke selve DNA-sekvensen, påvirke densuttrykkslå på eller av visse gener: noen gener er der og er aktivert, andre er der, men er ikke aktivert.

På grunn av dette finner vi det uønskede prenatale hendelsersom psykologisk stress hos mor, variasjoner i ernæring eller oksygenmangel under fødsel, de avviker forbindelsesbanene til hjernen. Som fremhevet i en forskning fra 2016, viser barn født for tidlig, for eksempel, til tross for at de beholder en korrekt global hjernestruktur, ofte svakere forbindelsesnettverk mellom de ulike distriktene i hjernen; det er en slags unormal «omkobling» utløst av tidlig eksponering for en ekstrauterin verden som nervesystemet ennå ikke var helt klart for. tvert imot, svært positive miljøstimulislik som mors varme og støtte eller et interaktivt vekstmiljø, aktivt øke utviklingen og volumet av essensielle områder som hippocampus, som er vårt senter for læring og følelser. «Tabulaen» som vi er født med har derfor et medfødt og svært raffinert plot forhåndsprogrammert av genetikk, men venter på møtet med omgivelsenes nyanser for å fullføre sitt kognitive mesterverk.

Kilder

Zhu et al., 2024, Innate network mechanisms of temporal pole for semantic cognition in neonatal and adult twin studies Deen et al., 2017, Organization of high-level visual cortex in human infants Nielsen et al., 2024, Maturation of large-scale brain systems over the first month of life Miguel et al. hjernestruktur og funksjon Eyre et al., 2020, The Developing Human Connectome Project: typisk og forstyrret perinatal funksjonell tilkobling Cao et al., 2017, Early Development of Functional Network Segregation Revealed by Connectomic Analysis of the Preterm Human Brain Zhou et al., 2024, Genetics of human brain et al. funksjonell arkitektur under tidlig hjerneutvikling Thomason, 2020, Development of Brain Networks In Utero: Relevance for Common Neural Disorders