De ontwikkeling van ons brein tijdens onze verschillende levensfasen

Wanneer begint ons brein te functioneren? Wij staan daar helemaal niet bij stil, want in die periode beseffen wij dat ook nog lang niet. Ons brein maakt verschillende ontwikkelingen door. Dit begint al ongeveer drie weken na de bevruchting. Een foetus van 22 weken kan al op een geluid of por reageren en deze dan ook onthouden! Natuurlijk zijn onze hersenen niet zomaar ineens volgroeid, het is een heel proces, met ups en downs. Als we ouder beginnen te worden, dan neemt de activiteit af. Hoe zou dat precies komen en wat gaat hier allemaal aan vooraf?

Beginperiode

Zoals eerder genoemd begint de ontwikkeling van ons brein al in de derde week na de bevruchting. Een week later is er zelfs al een heel klein breintje te herkennen. Terwijl we nog in de buik zitten, is ons brein al druk bezig zichzelf te vormen. In die lange tijd gebeurt er dan ook van alles. Ten eerste worden er enorm grote hoeveelheden hersencellen geproduceerd. Een deel van deze geproduceerde hersencellen blijft bestaan, maar een ander deel ervan verplaatst zich, om uiteindelijk op de juiste plek terecht te komen. Dit gebeurt omdat hersencellen hun verbindingskabels als een soort verlengsnoer achter zich uitrollen.

Als wij de buik uitkomen, is ons brein al acht maanden oud. Alles wat er in de hersenen plaatsvindt, wat betreft de aanmaak van hersencellen en het verplaatsen ervan, gebeurt in een zeer snel tempo. Zo worden bijvoorbeeld elke minuut een kwart miljoen hersencellen geproduceerd en elke seconde ontstaan er 1,8 miljoen nieuwe verbindingen.

Tijdens deze periode van snelle groei is ons brein enorm gevoelig voor tekorten aan bepaalde noodzakelijke stoffen, zoals foliumzuur. Ook is ons brein dan heel gevoelig voor blootstelling aan schadelijke stoffen, zoals bijvoorbeeld alcohol of cocaïne. Schadelijke stoffen kunnen namelijk veroorzaken dat hersencellen op de verkeerde plek terechtkomen. Dit kan dan weer leiden tot bijvoorbeeld verstandelijke beperking en epilepsie.

De kans op fouten van verbindingen is groot, daarom worden er extra veel hersencellen geproduceerd. Het is natuurlijk wel van belang dat het hersengebied dat je duim aanstuurt, ook daadwerkelijk je duim aanstuurt. Vandaar dat er als een soort preventieve maatregel twee tot drie keer zoveel hersencellen worden aangemaakt dan dat er werkelijk nodig zijn. Uiteindelijk wordt het overgelaten aan ‘survival of the fittest’. Dat betekent dat de hersencellen die het sterkst zijn en de beste verbindingen kunnen maken, het aan het einde overleven. De andere sterven af. Het gekke is dat we voordat we geboren worden, al zeker de helft van onze oorspronkelijke hersencellen zijn kwijtgeraakt.

Kindertijd

Als we geboren worden weegt ons kleine breintje pas zo’n 350 gram. Een jaar later is dit al ongeveer een kilo. Dat is bijna het gewicht van een volwassen brein, namelijk 1,2 tot 1,4 kilo. Wat gebeurt er nu in deze periode van enorme ontwikkeling? Zo ligt de meerderheid van de hersencellen al netjes op zijn plek, maar gaat het zich nu ook vertakken. De grote toename ligt vooral bij het aantal synapsen, ofwel de contactpunten waar hersencellen boodschappen aan elkaar doorgeven. Alleen al in de eerste maand na de geboorte neemt het aantal verbindingen tussen hersencellen toe van 15 biljoen naar 1000 biljoen. Dit is hetzelfde verhaal als met de hersencellen: er vindt overproductie plaats. Niet alle verbindingen kunnen ook echt worden gebruikt. In de loop van de kindertijd verdwijnen de overbodige verbindingen. Dat heeft te maken met het feit dat het brein op het begin allerlei informatie nog niet kent, zoals welke taal het kind gaat spreken of waar het kind zal gaan opgroeien. Daarom worden alle opties nog opengehouden. Uiteindelijk, als het brein duidelijkere antwoorden krijgt op deze vragen, kunnen de overbodige verbindingen verdwijnen, het brein kan zich aanpassen.

Het kinderbrein wordt flexibel en plastisch genoemd. Dat komt doordat het kinderbrein als een soort wirwar is van allerlei soorten verbindingen, wel twee keer zoveel als een ontwikkeld volwassen brein. Daarom is het dan ook zo dat kinderen in die tijd bijvoorbeeld een tweede taal veel makkelijker kunnen leren dan wanneer ze dit wat later gaan proberen. Het gespecialiseerde gebied voor het verwerken van je moedertaal, bijvoorbeeld het gebied van Boca, is in die tijd dan ook extra gevoelig en toegankelijk voor het leren van een tweede taal. Dit komt doordat mensen die van jongs af aan tweetalig worden opgevoed, precies dezelfde hersengebieden gebruiken voor deze twee talen, terwijl iemand die dit pas later doet, vanaf de pubertijd, een ander nabijgelegen gebied hiervoor gebruikt. Dit omdat het oorspronkelijke taalcentrum ondertussen al helemaal is ingericht voor de moedertaal.

Puberteit

Er komt een einde aan de gevoelige periode, waardoor  het brein een stuk minder flexibel is. De overige verbindingen zijn dan een stuk sterker en efficiënter geworden. Maar ook in de puberteit gebeurt er nog van alles in ons brein, de ontwikkelingen zijn nog lang niet voorbij. Zo heeft er vlak voor de puberteit een tweede groeispurt plaatsgevonden in een aantal synapsen en ook een langdurige snoei van ongebruikte verbindingen. Daarnaast worden de verbindingen steeds beter geïsoleerd van elkaar, door een vettig laagje (myeline). Deze isolatie zorgt ervoor dat boodschappen tussen hersencellen nu veel sneller verstuurd kunnen worden.

Er vinden vooral veel werkzaamheden plaats in de voorkant van het brein, de prefrontale cortex. Dit hersengebied is verantwoordelijk voor vaardigheden als het onderdrukken van impulsen, beslissingen nemen, het tijdelijk in gedachten houden van informatie en het reguleren van emoties. Bij de aanvang van de puberteit, rond het elfde of twaalfde levensjaar, verslechtert de prestatie hiervan eerst. Deze dip heeft vooral te maken met de toename van het aantal verbindingen, hierdoor werkt  het brein dan tijdelijk wat minder efficiënt. Het impulsieve en roekeloze gedrag van veel pubers kan dan ook verklaard worden door de bouwwerkzaamheden in hun brein. Deze ontwikkeling heeft echter ook voordelen. Zo maakt het enorm toegenomen aantal verbindingen het brein weer kinderlijk flexibel, waardoor dit weer een periode is om veel te leren en nieuwe ervaringen op te doen.

Ongeveer vanaf het dertiende levensjaar nemen de prestaties van de prefrontale cortex weer toe. Dit wordt veroorzaakt doordat veel gebruikte verbindingen worden versterkt en onnodige worden juist weer verwijderd. Deze ontwikkeling gaat door totdat we ongeveer een leeftijd van 20 jaar hebben bereikt.

Volwassenheid

Het maximale gewicht van ons brein wordt bereikt rond ons twintigste levensjaar. Vanaf het 27^ste levensjaar gaat het alleen nog maar bergafwaarts, de topprestaties zijn namelijk al bereikt. Elke seconde verdwijnt er één hersencel in onze hersenschors. Dit betekent dat we dan elk jaar ruim 31 miljoen hersencellen kwijtraken. Ook verbindingen worden toegetakeld. Deze afname heeft natuurlijk ook gevolgen. Zo gaat ons geheugen, ruimtelijk inzicht, redeneervermogen en reactiesnelheid achteruit. In het dagelijks leven is dit nog niet direct merkbaar, pas vanaf ongeveer ons 55^ste levensjaar kunnen we ook daadwerkelijk voelen dat we achteruit gaan.

Mannen merken dit in het algemeen sterker dan vrouwen. Dat komt doordat het volume van veel hersengebieden bij mannen sneller afneemt. Gelukkig is er ook nog goed nieuws voor ons brein als we ouder worden. Ook al is het zo dat onze zogeheten ‘vloeibare intelligentie’ (informatie verwerken, redeneren, onthouden) achteruit gaat, onze ‘gekristalliseerde intelligentie’ (kennis, vaardigheden, strategieën) neemt op hogere leeftijd juist toe. Dit betekent dat er wel sprake is van compensatie.

Ouderdom

Helaas komen op een gegeven moment de grenzen van die compensatie wel in zicht. Het betekent natuurlijk ook niet dat hoe meer ons brein aan de ene kant aftakelt, hoe meer die aan de andere kant wel vooruit gaat. Er is een moment waarop de compensatie het niet meer kan bijhouden. Zo ongeveer na het 60^ste levensjaar komt de achteruitgang van ons geheugen en van onze reactiesnelheid in een stroomversnelling. Zo kunnen ook steeds vaker hersenaandoeningen voorkomen, zoals de ziekte van Alzheimer.

Het is zo dat elk brein aftakelt, maar bij de ene is dit een stuk erger dan bij de ander. Dit heeft ook te maken met de mate van mentale activiteit, zoals lezen, kruiswoordpuzzels oplossen, maar ook de opleidingen die je in je vroeger jaren hebt gedaan. Hierdoor bouwde je namelijk een sterker brein op, die dan ook vaak gebruikt moest worden. De merkbare gevolgen van aftakeling kunnen dan langer weg gehouden worden, omdat het sterke brein de schade beter kan opvangen!

Tijdschrift Psychologie jaargang 29 februari 2010