پیشرفت علم نورولوژی این امکان را برای ما فراهم کرده است تا به اطلاعات کافی از رخدادهای تکاملی مغز جنین و کودک دست یابیم و تکامل مغز کودک را بصورت نظام‌مند و در قالب مراحل مختلف بررسی کنیم.
مطالعۀ تکامل مغز کودک از نظر این که تغییرات قابل توجهی در طی دوره نسبتاً کوتاهی اتفاق می‌افتد ارزشمند است. سال‌های ابتدایی زندگی کودک از اهمیت فوق العاده‌ای برخوردار می‌باشد چرا که او در این مدت کوتاه مهارت‌های بسیاری فرامی‌گیرد و اطلاعات زیادی بدست می‌آورد که از آنها در مراحل بعدی زندگی خود بهره می‌برد.
مغز کودک از مناطق مختلفی تشکیل شده است که هر یک از این مناطق در خدمت یکی از ویژگی‌های انسانی مانند منطق، زبان، حافظه و رفتارهای حرکتی است.
مقاله مرتبط: جهان پنهان مغز؛ پیدایش و رشد
دخالت مستقیم ژن‌ها و محیط زندگی در هر یک از مراحل تکامل مغز به اثبات رسیده است، ولی هر کدام نقش متفاوتی برعهده دارند. بطور متعارف ژن‌ها مسئول برقراری اتصالات اصلی و پایه‌ای میان نورون‌ها و ایجاد ارتباط میان مناطق مختلف مغز هستند؛ در حالی که محیط (تجربه) مسئولیت تنظیم دقیق این اتصالات را برای کمک به کودک در امر سازگاری با محیط خاص (جغرافیایی، فرهنگی، خانوادگی، مدرسه، و گروه دوستان) بر عهده دارد.
تکامل مغز به پنج فرآیند اصلی تقسیم می‌شود. بسیاری از این فرآیندها پیش از تولد و در زمان جنینی آغاز می‌شوند و تعدادی نیز تا دوران نوجوانی تکمیل نمی‌شوند.
اولین فرآیند، Neurogenesis یا فرآیند تشکیل نورون‌ها است. این رخداد اولین فرآیند تکامل مغز به شمار رفته و پیش از تولد کودک کامل می‌شود.
فرآیند ثانویه، Neural Migration یا مهاجرت نورونی است که روند سازمان‌دهی مغز با جابه‌جایی نورون‌ها به مناطق خاص بر اساس وظایف این نورون‌ها است. مهاجرت یا جابه‌جایی نورون‌ها در دورۀ جنینی آغاز می‌شود ولی در طول ۸ تا ۱۰ ماه بعد از تولد نیز ادامه می‌یابد.
فرآیند سوم، Myelination است که پوشش دادن آکسون‌های هر نورون توسط ماده چربی به نام میلین (Myelin) می‌باشد. این عمل نورون‌ها را محافظت کرده و آنها را در امر انتقال صحیح سیگنال‌ها یاری می‌کند. Myelination قبل از تولد در ساقۀ مغز و مخچه آغاز می‌شود، ولی در اواخر نوجوانی و در قشر لوب پیشانی خاتمه می‌یابد. تغذیه با شیر مادر به دلیل محتوای بالای چربی آن به Myelination سریع مغز کمک می کند.
رخداد دیگر، Synaptogenesis یا تشکیل شبکه‌های ارتباطی در مغز است. تشکیل سیناپس‌ها در دوران جنینی شروع می‌شود و درکل دوران زندگی ادامه می یابد.
Pruning (پیرایش سیناپسی)، از بین بردن ارتباطات غیر ضروری و تقویت ارتباطات مهم، دیگر رخداد تکاملی مغز است. سریع ترین Pruning حول و حوش سه سالگی و ۱۶ سالگی اتفاق می‌افتد. مناطق مختلفی از مغز در دوره‌های حساسی تحت فرایند Pruning قرار می‌گیرد. مهارت‌های مختلف کودک در قالب سیناپس‌ها شکل می‌گیرند. در صورتی که سیناپس‌ها مورد استفاده مکرر قرار گیرند، نه تنها حذف نشده بلکه تقویت نیز می‌شوند؛ ولی درعوض سیناپس‌هایی که به طور مکرر استفاده نمی‌شوند، در اثر Pruning حذف می‌شوند. مغز منعطف کودک فراهم آورندۀ فرصتی ممتاز است تا پی‌ریزی آن‌چه که برای باقی عمر ضروری است، صورت بگیرد.
محققان بر این باورند که روزها و ماه‌های آغازین زندگی نوزاد پرجنب‌وجوش‌ترین دورۀ تکامل مغز به شمار می رود. تکامل و توسعۀ مغز از زمان لقاح تا دو سالگی بیشترین تکیه را بر مواد مغذی دارد. بسیاری از متخصصین اطفال بر این باورند که سه ماهۀ اول زندگی نوزاد بسیار بااهمیت و حیاتی است. مغز کودک درست بعد از تولد در حدود یک درصد در روز رشد می‌کند ولی این مقدار در پایان سه ماهگی به ۰/۴ درصد در روز کاهش می‌یابد. اندازۀ مغز نوزاد نیز در طی این سه ماه از ۳۳ درصد اندازه مغز یک فرد بزرگسال به ۵۵ درصد آن افزایش می‌یابد. البته اندازۀ مغز او در زمان تولد به کیفیت غذای مصرفی مادر و دوری جستن وی از عوامل سمی در طی دوران بارداری بستگی دارد.
در طی سه سال اول زندگی مغز کودک از نظر وزن سه برابر می شود و در حدود ۱۰۰۰ تریلیون ارتباط یا اتصال عصبی ایجاد می‌کند. در سن پنج سالگی نیز مغز به اندازه و حجم مغز فرد بزرگسال بسیار نزدیک است. کودکانی که پس از تولد دچار سوء تغذیه شده و از کالری مناسب و پروتئین کافی برخوردار نمی‌شوند، از نظر فیزیکی یا ذهنی به طور صحیح رشد نمی‌کنند. مغز چنین کودکانی کوچک‌تر از اندازۀ طبیعی است چرا که میلیناسیون کافی اتفاق نمی‌افتد و تولید سلول‌های گلیا (برای پشتیبانی سلول‌های مغزی که بعد از تولد رشد می کنند و مسئولیت تولید میلین را بر عهده دارند) نیز کاهش می‌یابد.
مغز در دورۀ کودکی بسیار فعال است، به صورتی که در این زمان در حدود نصف میزان کالری مصرفی کودک صرف فعالیت‌های مغز می‌شود.
در دو تا سه ماهگی، کودک برای ایجاد ارتباط شروع به خندیدن (به صورت مستقیم به صورت طرف مقابل) خواهد کرد. در ضمن گریه نیز برای جلب توجه در ردیف کارهای وی قرار دارد.
در عمق مغز و در زیر قشر خاکستری دو ساختار بسیار مهم جای گرفته‌اند که به توسعه و رشد کودک کمک شایانی می کنند. این دو ساختار، Hippocampus و هیپوتالاموس هستند که هیپوکامپ، حافظه و هیپوتالاموس خواب عمیق را تنظیم می‌نماید.
هر کدام از انسان‌ها با پتانسیل خاصی جهت یادگیری زبان متولد می‌شوند. زبان خاصی که هر کودک در آن تبحر پیدا می کند و تعداد لغات و لهجه دقیق که کودک با آن صحبت می‌کند توسط عوامل محیطی که کودک را احاطه کرده‌اند، تعیین می‌شود. با این حال می‌توان اذعان داشت که پتانسیل ژنتیکی برای فراگیری زبان، لازم و ضروری است ولی DNA به تنهایی نمی‌تواند موجب فراگیری زبان توسط کودک شود.
لوب پیشانی (Frontal) مغز تمامی تفکرات و رفتارهای ارادی مانند راه رفتن، تکلم و حل مسائل را بر عهده دارد. تکامل این قسمت از مغز کودک به صورت جهشی و در طی چندین سال رخ می‌دهد. تکامل سریع حافظۀ کوتاه مدت و دراز مدت به همراه ایجاد اتصالات جدید در لوب پیشانی بدین معنی است که در ۹ ماهگی کودک اضطراب جدایی و وحشت از بیگانه را تجربه خواهد کرد. هم‌چنین کودک در این زمان مادر خود را بطور قابل ملاحظه‌ای به افراد دیگر ترجیح می‌دهد. در ۱۸ تا ۲۴ ماهگی کودکان درست و نادرست را از یکدیگر باز می‌شناسند. رشد لوب پیشانی به همراه تکامل گفتاری، زمینه بررسی و فهم احساسات خود و دیگران را فراهم می آورد. کودک در سه سالگی درحدود ۵۰۰ تا ۸۰۰ واژه را بخاطر سپرده است و قادر است جملات سه تا پنج کلمه‌ای بسازد. در سه تا چهارسالگی نیز با کودکان دیگر بیشتر معاشرت خواهد کرد و با راهنمایی والدین، اسباب بازی خود را با دیگران به اشتراک خواهد گذاشت. در چهار سالگی او قادر به ایجاد ارتباط بین تنبیه با اتفاقات مربوط خواهد بود. پنج سالگی نیز دوره‌ای است که کودک از وقایع و تاثیر آنها بر یکدیگر آگاه می‌شود.
لوب آهیانه‌ای (Parietal) مسئول کنترل لمس، هماهنگی دست و چشم و توانایی شناسایی اشیا است. تکامل این ناحیه از مغز به میزان قابل توجهی تحت عوامل و محرک‌های محیطی پیش می‌رود.
لوب پس‌سری (Occipital) ناحیه‌ای از مغز است که توانایی درک مشاهدات را برای کودک فراهم می‌آورد. بینایی، حس ویژه‌ای است که مدت زمان زیادی برای تکامل آن لازم است. در زمان تولد نوزاد دید مفید و مناسبی ندارد. دید او شفاف نیست و تنها قادر به تشخیص چند رنگ خاص است. ولی در طی شش ماه اول زندگی سلول‌های مغز به شیوه‌ای تخصصی‌تر از قبل رشد می کنند تا قشر بینایی تکامل یابد. این تکامل شامل طویل‌تر شدن نورون‌ها و میلینه شدن آکسون آنها است. هم‌زمان با تکامل لوب پس‌سری، تکامل فیزیکی چشم‌ها آنها را قادر می‌سازد تا بعد از سه ماه واضح‌تر ببینند و در شش ماهگی، تکامل سریع قشر پس‌سری باعث درک عمق و دید بهتر می‌شود. پس از این بازه زمانی کودک قادر است مانند بزرگسالان مشاهده کند.
لوب گیج‌گاهی (Temporal) منطقه‌ای از مغز را شامل می‌شود که در امر شنوایی، بویایی و درک زبان دخیل است. این لوب با همکاری بادامه (Amygdala) و هیپوکامپ کودک را قادر می‌سازد تا یاد بگیرد و موارد را به حافظه بسپارد. حس شنوایی، اولین حس کودک است که رشد کامل خود را تجربه می‌کند و گوش داخلی تنها ارگان حسی است که پیش از تولد بطور کامل شکل می‌گیرد.
حس بویایی نیز تکامل نسبتا سریعی دارد و نوزاد از همان روز اول به رایحه‌های مختلف پاسخ متفاوتی بروز می‌دهد.
مخچه (Cerebellum)، ناحیه دیگری از مغز است که با تکامل آن کودک قادر خواهد بود تا اعمالی را مانند حرکت سر، غلت زدن و راه رفتن کنترل کند. طی اولین سال زندگی کودک، اندازه مخچه سه برابر شده و این تکامل نسبتا سریع کودک را قادر می‌سازد بسرعت از غلت خوردن به چهار دست و پا رفتن روی آورد و سپس اولین قدم های خود را بردارد.
ساقه مغز (Brain stem)، رفلکس‌های بدو تولد مانند گریه کردن و عملکردهای پایه‌ای حیات مانند تنفس و ضربان قلب را تنظیم و کنترل می‌کند. ساقه مغز نیز در مدیریت احساسات نوزاد در همکاری با بادامه است.
یادگیری امری است که کودکان در آن به آسانی تبحر می‌یابند و این امر در سه تا شش سالگی کودک به حداکثر بازده خود می‌رسد؛ به طوری که در این دوره کودکان قادرند قوانین اجتماعی، مهارت‌های آکادمیک و حتی نام‌های پیچیده متشکل از چندین کلمه را به آسانی فرا گیرند.
مقاله مرتبط: محققان از سیستم بايگانی ذخيره‌ی تجربيات در مغز پرده‌برداری كردند
مهارت‌های حرکتی کودک نیز از همان بدو تولد آغاز شده و تا سن دوازده سالگی به تکامل خود ادامه می‌دهند.
در نهایت به بررسی محیط غنی برای تکامل بی عیب و نقص مغز می‌پردازیم. از این ویژگی‌ها می‌توان به محیط سرشار از تعاملهای اجتماعی اشاره کرد. این محیط می‌تواند مرکزی مانند کودکستان باشد. مورد دیگر، محیطی با قابلیت انجام فعالیت فیزیکی و ورزش کافی است که کودک را قادر می‌سازند عملکردهای شناختی خود را بهبود بخشد. زمینه استدلال منطقی نیز دیگر ویژگی این محیط است که باعث ارتقای توانایی منطق و استدلال کودک در امور مختلف می‌شود. آموزش پرسش سوال به کودک امری مهم در تکامل مغز وی است که باعث رشد دانسته‌ها و نیروی محرکه وی برای بکار بردن قابلیت‌های خویش است.
قسمت بعدی این مجموعه به بررسی رخدادهای تکاملی مغز از سن ۶ تا ۲۲ سالگی خواهد پرداخت.
