การพัฒนาของสมองทารกตามแนวคิดประสาทวิทยา

ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา นักประสาทวิทยาได้ทำการวิจัยหลายชิ้นที่พิสูจน์ว่า ประสบการณ์ที่เด็ก ๆ ได้รับในวันนี้จะส่งผลกระทบต่อสมองของเขาไปตลอดชีวิต

นั่นเป็นเพราะในช่วงขวบปีแรก ๆ ของชีวิต (0 – 3 ขวบ) นอกจากสมองของเด็กทารกจะเติบโตมีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้เกิดการเรียนรู้อย่างรวดเร็วแล้ว สมองของทารกยังสามารถซึมซับอิทธิพลจากภายนอกได้มากกว่าผู้ใหญ่อย่างมากอีกด้วย

พื้นฐานของการพัฒนาสมอง
ในช่วงสองสามสัปดาห์แรกหลังการปฏิสนธิ สมองจะถูกสร้างขึ้น โดยแผ่นประสาทจะก่อตัวขึ้นก่อน จากนั้นท่อประสาทจะก่อตัวขึ้น หลังจากนั้นสมองจะเติบโตไปเรื่อย ๆ ตลอดการตั้งครรภ์ เมื่อแรกเกิด สมองของ ลูกจะมีขนาดประมาณหนึ่งในสี่ของขนาดสมองของผู้ใหญ่ และจะมีขนาดใหญ่ขึ้นสองเท่าภายในสิ้นปีแรก จากนั้นเมื่อลูกน้อยอายุ 3 ปี สมองของเขาจะมีขนาดประมาณ 80% ของสมองผู้ใหญ่

สมองจะยังคงเติบโตขึ้นไปเรื่อย ๆ จนถึงวัยผู้ใหญ่ ทั้งนี้ การเจริญเติบโตของเส้นใยประสาทส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นก่อนอายุ 5 ขวบ โดยลูกจะมีเซลล์ประสาท (เซลล์สมอง) จำนวนทั้งหมดที่เขาจะมีตลอดชีวิตมาแล้วตั้งแต่แรกเกิด ดังนั้นการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาท (synapses) จะเป็นพื้นฐานของการพัฒนาสมองในอนาคต

ประสาทวิทยาบอกอะไรเกี่ยวกับพัฒนาการของสมอง
ปัจจุบันเราได้รู้ข้อเท็จจริงมากมายเกี่ยวกับพัฒนาการของสมอง เนื่องจากมีการวิจัยทางประสาทวิทยามานานหลายทศวรรษ และนี่คือสิ่งที่เรารู้:

ในช่วง 3 ขวบปีแรก สมองจะมีจุดเชื่อมต่อเซลล์ประสาทมากถึง 2 เท่าของสมองผู้ใหญ่
ในช่วง 3 ขวบปีแรกสมองของทารกจะสร้างการเชื่อมต่อเซลล์ประสาทประมาณ 1 ล้านครั้งต่อวินาที ซึ่งมากกว่าช่วงอื่น ๆ ในชีวิตของลูกทั้งหมดนับล้าน ๆ เซลล์ การเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทจำนวนมากนี้จะทำให้เกิดจุดเชื่อมต่อเซลล์ประสาทมากเกินกว่าที่สมองของลูกต้องการ ในช่วงอายุ 2 – 3 ปี สมองของลูกจะมีจุดเชื่อมต่อเซลล์ประสาทมากกว่าสมองของผู้ใหญ่ถึง 2 เท่า

ในช่วงวัยเด็กตอนปลายและวัยรุ่น จุดเชื่อมต่อส่วนเกินจะค่อย ๆ ถูกกำจัดออกไปโดยกระบวนการที่เรียกว่าการตัดแต่งวงจรประสาท ในระหว่างกระบวนการนี้ วงจรสมองแบบเรียบง่ายในช่วงวัยเด็กจะค่อย ๆ กลายเป็นวงจรสมองที่ซับซ้อนมากขึ้นเรื่อย ๆ

ประสบการณ์ในช่วงวัยเด็กมีผลต่อการเจริญเติบโตของสมองของลูก
ในช่วง 3 ขวบปีแรก สมองของลูกจะมีการเชื่อมต่อเซลล์ประสาทมากเกินไป ช่วง 3 ปีแรกนี้จึงเป็นช่วงที่สมองตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากภายนอกมากเป็นพิเศษ ในช่วงเวลานี้สมองสามารถ “ถ่ายภาพ” ประสบการณ์ได้อย่างแม่นยำมากกว่าตอนที่เขาโตขึ้นและเมื่อการเชื่อมต่อระบบประสาทส่วนเกินถูกตัดแต่งออกไปแล้ว การตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก เช่น ประสบการณ์ต่าง ๆ จะช่วยให้ศูนย์การทำงานส่วนต่าง ๆ ของสมองพัฒนาขึ้น เช่น การมองเห็น การได้ยิน และการเคลื่อนไหว ซึ่งจะประสานงานให้มีการตอบสนองตามมา

เมื่อส่วนต่าง ๆ ของสมองสามารถทำงานได้อย่างซับซ้อนและมีประสิทธิภาพมากขึ้น การเชื่อมต่อเซลล์ประสาทแบบธรรมดาไม่ซับซ้อนที่มีในช่วงแรก ๆ บางส่วนจึงถูกกำจัดออกไป ความสามารถของสมองในการปรับตัว หรือที่เรียกว่า “ความยืดหยุ่นของสมอง” จะช่วยให้มนุษย์ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปได้ง่ายและรวดเร็วขึ้น ดังนั้นกระบวนการกำจัดการเชื่อมต่อเซลล์ประสาทส่วนเกินจึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้สมองพัฒนาได้สูงสุด

พัฒนาการทางสมองของลูกได้รับอิทธิพลจากพันธุกรรมและประสบการณ์ที่ได้รับในช่วงแรก ๆ ของชีวิต
ทำไมสมองถึงได้สร้างการเชื่อมต่อระบบประสาทขึ้นมามากกว่าที่ต้องการ แล้วกำจัดทิ้งในภายหลัง? คำตอบก็คือการพัฒนาสมองเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม แม้ว่ายีนจะเปรียบเสมือนเป็นพิมพ์เขียวของสมอง แต่สภาพแวดล้อมและประสบการณ์ที่ลูกพบเจอจะเป็นตัวกำหนดว่ายีนจะแสดงออกอย่างไร กล่าวอีกนัยหนึ่งคือยีนช่วยให้สมองสามารถปรับแต่งตัวเองได้ตามข้อมูลที่ได้รับจากสิ่งแวดล้อม

ปัจจุบันนักประสาทวิทยาเชื่อว่า การรับข้อมูลจากสิ่งแวดล้อมภายนอกเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาสมอง ซึ่งมาจากความสัมพันธ์แบบ “การให้และการตอบแทน” ระหว่างทารกกับคุณพ่อ คุณแม่ และคนรอบข้าง ลูกจะพยายามโต้ตอบกับคุณแม่หรือคนรอบข้างอย่างเป็นธรรมชาติผ่านการพูด การแสดงสีหน้าและท่าทาง (ซึ่งนักวิจัยมักเรียกว่า “การให้”) คุณแม่ควรแสดงท่าทางกลับไปหาลูกน้อย และตอบกลับด้วยการเปล่งเสียงแบบเดียวกัน (ซึ่งเรียกว่า “การตอบแทน”)

หากไม่มีการตอบสนองดังกล่าว หรือหากคำตอบนั้นไม่สม่ำเสมอหรือไม่เหมาะสม พัฒนาการทางสมองของลูกก็จะไม่เป็นไปตามที่คาดไว้ ซึ่งจะส่งผลต่อการเรียนรู้และพฤติกรรมในอนาคต

ความสามารถในการปรับตัวของสมองจะลดลงตามอายุที่เพิ่มขึ้น
ในช่วงแรกของชีวิต สมองของลูกจะมีความยืดหยุ่นมากที่สุด เพื่อรองรับข้อมูลใหม่ ๆ จากสิ่งแวดล้อมรอบตัวและการมีปฏิสัมพันธ์กับผู้อื่น เมื่อเวลาผ่านไปสมองก็จะเติบโตขึ้น ศูนย์กลางการควบคุมต่าง ๆ ก็จะมีความเชี่ยวชาญเพิ่มขึ้นเพื่อรองรับหน้าที่ที่ซับซ้อนต่าง ๆ ผลที่ได้คือสมองจะทำการจัดโครงสร้างใหม่ได้ยากขึ้น และจะปรับตัวให้เข้ากับความท้าทายใหม่ ๆ หรือสิ่งที่ไม่คาดคิดได้ยากขึ้น

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าความยืดหยุ่นของสมองขั้นต้น อธิบายง่าย ๆ คือการเปลี่ยนโครงสร้างทางสมองของทารกจะทำได้ง่ายกว่าการเปลี่ยนโครงสร้างสมองของวัยผู้ใหญ่

ในช่วงขวบปีแรก สมองส่วนที่ทำหน้าที่ตีความเสียงจะเริ่มคุ้นเคยกับภาษาที่ทารกได้ยิน และสมองจะเริ่มสูญเสียความสามารถในการจดจำเสียงต่าง ๆ ที่ได้ยินในภาษาอื่นไป แม้ว่าจะยังสามารถเรียนรู้ภาษาอื่น ๆ ได้ แต่ก็จะยากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อเวลาผ่านไป (มักจะต้องใช้ความพยายามอย่างมาก) เนื่องจากวงจรสมองที่ควบคุมภาษาเริ่มมีความเชี่ยวชาญในภาษาของตัวเองมากขึ้นนั่นเอง

ความสามารถในการรับรู้ การแสดงอารมณ์และการเข้าสังคมล้วนเกี่ยวพันกันทั้งหมด
สมองเป็นอวัยวะที่ซับซ้อนมาก ซึ่งจะทำงานหลายหน้าที่ประสานกันในเวลาเดียวกัน ความสามารถทางสติปัญญาของแต่ละคนจะเชื่อมโยงกับความฉลาดทางอารมณ์ และความสามารถทางสังคม ทั้ง 3 สิ่งนี้จะรวมกันเป็นพื้นฐานของสุขภาพจิตที่ดี

การพัฒนาของสมองในช่วงขวบปีแรก ๆ  ของลูกจะส่งผลต่อสุขภาพจิต สุขภาพกาย ทักษะการเข้าสังคม และความสามารถในการรับรู้ภาษาของเขา สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความสำเร็จในโรงเรียน การทำงาน และสังคมในอนาคต

ความเครียดที่เป็นพิษสามารถทำลายสมองได้ ส่วนความเครียดเชิงบวกสามารถช่วยในการพัฒนาสมองได้
ความเครียดที่เป็นพิษ เกิดจากระบบการจัดการความเครียดของร่างกายถูกกระตุ้นอย่างรุนแรง ซึ่งมักเกิดจากการถูกทำร้ายซ้ำ ๆ การทอดทิ้ง ภาวะซึมเศร้าอย่างรุนแรงของมารดาหรือปัจจัยอื่น ๆ ที่ทำให้เกิดความกระทบกระเทือนทางจิตใจต่อคุณแม่ (ความเครียดทางอ้อม) หรือตัวทารกโดยตรง (ความเครียดทางตรง) ในปัจจุบันเป็นที่ชัดเจนแล้วว่าความเครียดที่เรื้อรัง และไม่ได้รับการแก้ไขในเด็กเล็กจะอันตรายต่อสมองที่กำลังพัฒนา นอกจากนี้ เด็กอาจเกิดความเครียดที่เป็นพิษหากโดนปล่อยทิ้งไว้ตามลำพังซ้ำ ๆ โดยไม่ได้รับคำอธิบายใด ๆ

แม้ว่าความเครียดที่เป็นพิษจะเป็นอันตรายต่อสมองที่กำลังพัฒนาของเด็ก แต่ความเครียดเชิงบวกนั้นเป็นกระบวนการที่สำคัญและจำเป็นต่อการพัฒนาสมอง 

ความเครียดเชิงบวก คือการตอบสนองต่อประสบการณ์ที่ทำให้ไม่สบายใจ จะเกิดขึ้นไม่นานภายใต้สภาพแวดล้อมที่ปลอดภัย เด็กอาจพบกับความเครียดแบบนี้ตอนหัดเดินโดยมีคุณแม่คอยดูแลอย่างปลอดภัย

วิธีช่วยให้สมองของลูกได้รับการพัฒนาสูงสุด
สมองของเด็กจะพัฒนาได้ดีที่สุดเมื่อพวกเขาได้เติบโตในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยปฏิสัมพันธ์ทางสังคมในเชิงบวก และได้รับอาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการที่ดี สภาพแวดล้อมที่ดีต่อสุขภาพเป็นสิ่งที่ช่วยปกป้องเด็ก ๆ จากความเครียดที่เป็นพิษซึ่งอาจส่งผลต่อสมองไปตลอดชีวิต และนำไปสู่ปัญหาในการเรียนรู้ ปัญหาทางพฤติกรรม สุขภาพจิตและร่างกายในภายหลัง