DOĞUM SONRASI NÖRONAL GELİŞİM Prof Dr Süheyla ÜNAL

Slotkin Prenatal Postnatal……juvenile…..adult Birth Prenatal Postnatal……juvenile…..adult Neurogenesis and Migration Gliogenesis Synaptogenesis & LTP Myelination Selective apoptosis Slotkin

Beyin gelişimi

Beyin gelişimi Thompson ve Nelson (2001) Developmental science and the media: Early brain development. American Psychologist, 56(1), 5-15

Beyin gelişimi Duyu sistemleri doğum öncesinde ve doğumdan sonraki ilk aylarda hızla gelişir İşitme doğumdan önce başlar Görme duyusu ilk yıl yetişkin düzeyine ulaşır

Beyin gelişimi 1-2 yaş: Hemisferler arası bağlantıların artışı, görsel-uzaysal ve görsel duyusal-motor becerilerin gelişmesi 2-12 yaş: Konuşma alanlarında belirgin dentritik dallanma

Beyin gelişimi 2 temel aşamada gerçekleşir; Kritik dönemler Dallanma Budanma Kritik dönemler in utero 0-3 yaş 10-13 yaş Bu 3 dönemde beyinde oluşan hızlı gelişimi budanma ve organizasyon izler Bazı alanlarda özel beceri gelişimi için fırsat yaratır

Kritik peryodlar İlk 3 yaş (özellikle 18 ay) Puberte öncesi Duyusal ve motor projeksiyonlar (Arkadan öne gelişir) Beyaz madde önden arkaya gelişir 6-13 yaşlar arasında Temporal ve parietal alanlar arasında bağlantılar oluşturulur Puberte öncesi Frontal korteks

Kritik dönemler Sensitivity Binocular vision Central auditory system Habitual ways of responding Language Emotional control High Symbol Peer social skills Relative quantity Sensitivity Low 1 2 3 4 5 6 7 Years

Deneyim temelli gelişim Deneyim beklentili plastik değişimler SSS kritik peryodlarda deneyimlere bağlı olarak bazı özel sinaptik bağlantılar oluşturur Birincil duyusal korteksin gelişimi için normal düzeyde uyarı almak gereklidir Deneyime bağlı plastik değişimler Kritik dönemdeki özel yaşantılar beynin gelişimini etkiler (örn: müzik eğitimi ile sensorimotor korteks ve birincil işitme korteksinin gelişmesi)

Sensing Pathways (vision, hearing) Sinaps oluşumu Language Sensing Pathways (vision, hearing) Higher Cognitive Function Conception -6 -3 3 6 9 1 4 8 12 16 Months Years AGE C. Nelson, in From Neurons to Neighborhoods, 2000.

Sinaps oluşumu Doğumda– 50 trilyon 1. yaş– 1000 trilyon Grafton ve Mazziotta

Time Course of Critical Events in the Determination of Human Brain Morphometry Puberty Birth 18 years 1 year 20 weeks Relative Volume/Density 10 years Neurogenesis Synaptogenesis Dendritic and Axonal Development/Remodeling Myelination Synaptic Elimination Synapses White Matter Gray Matter Migration Neurodevelopmental processes, cortical synapse density, and their relationship to gray and white matter volumes on MRI. Giedd et al. 1999, Sowell et al. 1999.

Myelinizasyon Doğumda beynin ağırlığı, yetişkinlikteki beyin ağırlığının % 25’ini oluşturur 6. yaşta %95’e ulaşır Bu artış myelinizasyon, sinaps oluşumu, nöron olgunlaşması ve glia hücresi gelişimi ile olur Doğumda myelinizasyon talamusta başlar Myelinizasyon kısmen deneyimlerle bağlantılıdır

Nöronal gelişim Sinir sisteminin organizasyonel ve işlevsel kapasitesi aşağıdan yukarıya aşamalı bir gelişim izler Perry

Beyin gelişimi Beyin sapı - Prenatal dönem- erken bebeklik Limbik sistem (Amigdala, hipokampus) - Geç bebeklik-4 yaş Serebral korteks - Yeni yürümeye başlama- ….. - Dil, işitme korteksi- 1 yaş - Mantıklı düşünme- 4 yaş

5 gün 2 ay 1 yıl 28 yıl

12 yrs Peak 12 y 16 ys 20 yrs Giedd et al., Nature Neuroscience, 1999

Gray matter maturation Gogtay, Giedd et al PNAS 2004. N = 13 (7 male, 6 female) typical subjects

Beyin gelişimi Hipokampus 1 yaşta gelişmeye başlar, otobiyografik bellek 4. yaşta gelişir Motor korteks 9. yaşta sefalokaudal (baş, kollar- bacaklar) ve proksimodistal ( baş, gövde, kollar, eller, parmaklar) olarak gelişir 6. yaşa kadar PFK’in gelişimi ile yönetici işlevler gerçekleştirilir 14. yaşta yargılama yetisi gelişir

Beyin gelişimi Duyusal ve motor sistemler 7. yaşa gelişmeye devam eder 6. yaşta sensorimotor bölge gelişiminin pik yapması ile mantıksal çıkarım gelişir 10. yaşta görsel ve işitsel merkezler olgunlaştığı için hesaplama, bildik nesnelerden yeni anlamlar çıkarma yetisi gelişir

Beyin gelişimi 11-13 yaşlarda görsel-uzaysal ve görsel-işitsel alanların olgunlaşmaya devam eder 14-17. yaşlarda bu alanlarla birlikte somatik sistemler de olgunlaşmada pik yapar 18-21 yaşlar arasında frontal yönetici işlevler olgunluk kazanır

Beyin gelişimi Temel bilgiler üzerine yeni bilgiler eklenerek beyin her an yeniden yapılandırılır Giderek daha karmaşık yapılar ve işlevler geliştirilir Beceriler kullanıldıkça yeni beceriler kazanılır

Uyaran- Deneyim- Gelişim Duyu yollarından gelen uyaranlar, gen transkripsiyonunu etkileyerek beynin çeşitli bölgelerindeki nöronların farklılaşmasına temel oluşturur (eyes) (auditory cortex) (visual cortex) (ears)

Görme Acuity about 1/30th adult level, 20/600 Vision very poor at birth Acuity about 1/30th adult level, 20/600 1 month 2 months 3 months

Görme Subkortikal görme mekanizmaları kortikal mekanizmalardan daha önce gelişir Yeni doğanda varolan geriye dönüş inhibisyonu ile yeni uyarana yönelim, 2-3. aylarda kaybolur 4-6. aylarda kortikal mekanizmaların gelişmesiyle tekrar ortaya çıkar

Görme Yeni doğan hareketi farkeder ancak nesne ayırımı yapamaz Nesneye dikkati yöneltmek üzere gözlerini ve başını hareket ettirebilir İlk ayın sonunda karşıdakinin gözüne bakabilir (bazal gangliyondan superior kollikulusa bağlantı) Parietal lobun maturasyonu ile (2-4 ay) periferik bakış gelişir

Bakış- Dikkat Bakım verenin davranışları bebeğin dikkatini nasıl kullanacağına rehber olur Aşırı uyarandan rahatsız olur 3-4. aylarda beklediği bir görsel uyarana gözlerini çevirmeye başlar

Görme yollarının oluşumu Uyaran yaşamı tehdit edici özelliğe sahipse optik sinir yolu görsel talamus tarafından kesintiye uğratılır Uyarı amigdalaya iletilir, korku tepkisi uyarılır Yaş ve deneyimle beyin ağları gelişir ve netleşir

Infancy to Childhood Hermove et al., NeuroImage 2005

Beyin gelişimi dönemleri- Hastalıklar Psychiatric Illness Onset Brain Development Psychosis DLPFC Mood Disorders Pituitary Limbic OCD ADHD Striatum Prefrontal Birth Childhood Adolescence Adult Time