Hjärnan kodas i barndomen

Varför stannar det man lär sig som barn i minnet för evigt? Varför förbättrar sömnen lärandet? Hur syns dyslexi i hjärnan? Vilken är den bästa miljön för en växande hjärna?

Direktören för hjärnforskningscentret vid Jyväskylä universitet Tiina Parviainen blev intresserad av hjärnforskning då hon jobbade på en rehabiliteringsavdelning för personer med hjärnskada. Hon fascinerades av att en skada eller avvikelse i något område i hjärnan påverkar en människas verksamhet och växelverkan med andra.  – Hjärnan anses vara kopplad till förnuft, minne och lärande, men hjärnan är även kopplad till känslor och känslokommunikation, upplevelser och till empati och till att förstå en annan människa.

Parviainen vill som forskare förstå vilket slags hjärnnätverk som på ett gynnsamt sätt stöder barnets utveckling.

– Jag påstår inte att alla problem beror på barndomen, men en stor del av nätverken i hjärnan byggs upp då. Det är fortfarande ofta ett mysterium varför ett barn blir deprimerat. Jag skulle vilja veta hur man på bästa sätt kunde stöda en hjärna i utveckling, så att personen växer upp till en välmående individ som tar hand om andra.

Evolutionen skriver receptet

Under fosterstadiet är det generna som styr hur cellerna tar sig till hjärnbarken och till vilket slag av skiktstruktur de tar sig. Evolutionen har skrivit ett recept enligt vilket hjärnan byggs. Den genetiska styrningen har lämnat tomrum i receptet, vilket kräver återkoppling från omgivningen. Under de känsliga perioderna är hjärnan inställd på att ta emot specifik återkoppling.

– Ett barn visar med sin verksamhet vad hjärnan behöver vid olika tidpunkter. Ett litet barn frågar ständigt vad saker och ting är och varför. Vi bör vara lyhörda för vad barnet behöver och försöka stöda det på bästa tänkbara sätt: genom att ge rätt återkoppling vid rätt tidpunkt.

På samma sätt finns det i omgivningen vissa saker som påverkar den genetiska regleringen. I dagens samhälle finns många faktorer, som till exempel digitala medier, som formar hjärnan på sätt som inte tidigare upplevts. Parviainen ser inte detta som enbart negativt.

– Barnen måste hela tiden vara så att säga före i utvecklingen eftersom deras hjärnor måste anpassa sig till att fungera i den miljö i vilken barnen skall leva i framtiden. Vi vuxna kan bara skapa visioner av vad som händer. Kulturevolutionen sker med sådan fart att det verkar omöjligt att anpassa sig till den. Människan är dock så till vida speciell att våra hjärnor utvecklas i hela 20–30 år.

Om något går på tok…

Parviainen undersöker hur hjärnnätverken verkar förändras under utvecklingens gång, exempelvis vilka avvikelser som finns i hjärnan om utvecklingen inte går normalt.

– Om ett barn beter sig avvikande funderar man i många fall på om det är övergående och en nödvändig fas i barnets utveckling eller om det är ett tecken på något problem. Om man då kunde få en bild av barnets hjärna och genom olika mätare, såsom man kan märka en infektion genom att analysera ett blodprov, se om något område i hjärnan behöver specialuppmärksamhet kunde vi stöda barnet bättre.

Hjärnforskningscentret vid Jyväskylä universitet innehar en av Finlands tre MEG-hjärnundersökningsapparater. Med den kan magnetiska förändringar i hjärnan som varar bråkdelen av en sekund och som beror på hjärnaktiviteten undersökas.

Genom att till exempel undersöka hjärnmekanismerna hos barn som lär sig läsa har man fått reda på att det är vissa finstämda problem i kontakterna i hjärnan och speciellt i behandlingen av det som uppfattas med hörseln som ligger bakom dyslexi. Effekterna också av små problem är stora.

I hjärnforskningscentret undersöks också som bäst hur daglig motion hos barn och unga syns i hjärnans struktur, speciellt i verksamheten i områden som är centrala för lärande och uppmärksamhet. Gällande åldringar finns redan resultat. Hos åldringar som rör mera på sig försvagas minnesområdenas verksamhet långsammare. Motionen skyddar dessa områden i hjärnan. Nu undersöker vi om motionen också stärker en hjärna som lär sig.

Hjärnan, ett användargränssnitt

Ju mera Parviainen har studerat hjärnan, desto viktigare känns det för henne att förstå barnens hjärnor.

– Barndomen är en tid då hjärnan – vårt ”gränssnitt” mot världen – byggs upp. Vi förlitar oss på hjärnan hela återstoden av vårt liv, inte bara som individer, utan i samhället.

Ju mera vuxen en människa blir, desto mindre förändringar åstadkommer minnen och lärandet i hjärnan. Ett barns hjärna befinner sig i ett tillstånd av strukturell uppbyggnad. Därför rotar sig handlingar man utfört i barndomen på ett annat sätt i ryggmärgen än det man företagit sig som vuxen.

– Vi lär oss att koordinera händer och fötter som barn. Man kan lära sig jonglera som trettioåring, men talangen grundar sig på koordinationen mellan hand och öga som vi övat oss på som barn. Detsamma gäller exempelvis känslor.

Enligt Parviainen förstår man inom det politiska beslutsfattandet inte vilka möjligheter, och å andra sidan också risker, vi har att göra med.

– Det är barnen som kommer att bygga upp vårt framtida samhälle. Det beror på deras resurser om samhällena fungerar eller om krigen fortsätter. Barnen är en resurs för samhället och hjärnan är individens biologiska resurs. Att växa upp i en miljö och med en växelverkan som inte erbjuder det bästa tänkbara stödet för en växande hjärna, kan förorsaka individuella och samhälleliga problem.

Problemen eskalerar. Därför tycker Parviainen att det är kortsiktigt att dra in resurser för dem som jobbar med barn. – Välmående hos lärarna inom småbarnspedagogiken är viktigt. De skall orka utföra sitt arbete bra för att barnen skall må bra. Där växer vår framtida resurs. Under barndomen kan man påverka hur denna biologiska resurs byggs upp.

Som ett exempel på en uppenbar riskfaktor lyfter Parviainen fram utvecklingsländernas undernärda barn. – Om resurserna under barndomen är dåliga utarmas också framtidens resurs. Också psykiska trauman hos barn som upplevt krig lämnar spår i hjärnan.

Stimulans och trygghet

Enligt Parviainen är den bästa lärandemiljön inte densamma för alla eftersom barn är olika. Detta är en utmaning för skolsystemet. Barns hjärnnätverk är i alla händelser bäst lämpat för lärande, så det är svårt att effektivera lärandet, medan det däremot är lätt att försvaga det. – En emotionellt balanserad omgivning är en trygg miljö för ett barn. Om barnet av någon orsak upplever sig hotat går hjärnan in i alarmberedskap och barnet kan inte tillägna sig någonting. Det här är inte bra för hjärnans utveckling. Upplevelsen av hot är mycket individuell.

Lärandet syns i hjärnan som förändrade hjärnnätverk. I hjärnan kvarstår minnesspår som cementeras framför allt under pågående sömn. Den gamla sanningen har kunnat bevisas genom hjärnforskning.

Förutom vila och trygghet behöver hjärnan också upprepningar för att lära sig. – Det är bra om upprepningarna sker i olika sammanhang. På dagis tar barnet modell av de andra barnen, gällande exempelvis oönskat beteende, som att slåss. Det kan vara lättare att uppgöra regler om barnet i olika situationer fått lära sig att man inte får slå någon.

Med häpnad har Parviainen följt med de skarpa motsättningarna mellan hemmen och daghemmen. Med tanke på hjärnans utveckling kan bägge miljöerna vara goda eller dåliga. – Vi behöver också stimuli. När barnet blir äldre börjar det söka växelverkan och aktivitet och njuta av detta. Också när det gäller det här är barn olika, varför det är bäst att lära sig lyssna på och observera dem. Förutom stimuli bör barnen också få tid för sina egna tankar.

Text Tuija Siljamäki Foto Hanna-Kaisa Hämäläinen