De werking van het brein van een tiener is een zeer interessante tak van de wetenschap. Wat gaat er in dat hoofd om van een ogenschijnlijk lusteloze scholier of een juist hyperactieve tiener? Tijdens de puberteit verandert er heel veel voor een mens. Dat heeft voor een groot deel te maken met wat er gebeurt met de hersenen. Hoe komt dit en waarom is deze periode zo belangrijk in de ontwikkeling?
Leren over leren: Waarom we steeds beter begrijpen hoe tienerhersens ontwikkelen
Dr. Martha Burns, directeur van Neuroscience Education, Literacy en professor aan de Northwestern University en Logan De Ley, Senior Cognitive Scientist, schreven hierover het artikel “The Adolescent Brain: Neurocognitive Risks and Educational Opportunities”. In dit artikel, wat de twee wetenschappers die verbonden zijn aan Sci Learn & Carnegie Learning publiceerden in het tijdschrift “CPQ Neurology and Psychology”, wordt ingegaan op de neurocognitieve risico’s en de educatieve mogelijkheden die de ontwikkelingen in de adolescente hersenen met zich meebrengen. In deze blog kijken we naar aanleiding van dit artikel wat al ontdekt is over de werking van tienerhersenen. We kijken hoe hier vanuit de ontwikkeling van het adolescente brein optimaal ondersteund kan worden met de juiste leeromgeving.
De pubertijd: de kansen en risico’s tijdens de ontwikkeling van het brein
De adolescente fase wordt door Burns en De Ley de tweede gevoelige fase bij de ontwikkeling van de hersenen van een mens genoemd. De eerste fase is die van baby tot kleuter, de eerste 5 jaar van een mensenleven. Je begrijpt dat het brein in die periode een enorme ontwikkeling doormaken. Het gaat van een heel klein mensje dat alleen kan communiceren door te huilen of juist niet te huilen, naar iemand die in volzinnen laat weten wat hij of zij van de wereld vindt en vooral de kracht van het woord ‘nee’ leert ontdekken. In deze periode zijn de hersenen meer ‘kneedbaar’ en gevoeliger dan normaal voor het opnemen van informatie en de mogelijkheid om bepaalde hersenstructuren te versterken.
De hormonen doen zijn werk, ook in het tienerbrein
De tweede belangrijke fase is in de puberteit wanneer het brein opnieuw een gevoelige periode doormaakt. Deze tweede periode van grote ontwikkeling en verandering ontstaat onder invloed van hormonen in het veranderende lichaam. Het brein wordt namelijk aangestuurd door chemicaliën die gedeeltelijk door hormonen worden afgegeven. In een periode dat door groei de hormonen in het lichaam zeer actief zijn, zijn de hersens dus ook gevoeliger om te leren en nieuwe hersenstructuren te ontwikkelen. Deze periode biedt dus een kans om essentiële leermethoden en cognitieve vaardigheden te ontwikkelen die je verder kunnen helpen in de rest van je leven.
Een actieve prefrontale cortex voor de ontwikkeling van de executieve functies
Dit komt doordat de prefrontale cortex, dit is een bepaald gebied in de hersenen, zeer actief is. Dat biedt grote mogelijkheden om de executieve functies te ontwikkelen. Deze vermogens van de frontale kwab zijn belangrijk om bijvoorbeeld impulsen te leren onderdrukken. Zo leer je jezelf focussen op een taak die moet gebeuren en kun je komen tot zelfregulerend leren.
Maar in deze fase van de hersenontwikkeling is nog een ander gedeelte zeer actief: het limbische systeem. Dit zorgt voor een vergrote neiging tot het nemen van risico’s. Verder werkt motivatie door beloning veel beter. Let wel: het werkt vooral bij beloning of aandacht van de juiste persoon. Voor tieners wordt hierdoor de goedkeuring van leeftijdgenoten heel belangrijk, belangrijker dan andere zaken die voorheen iemand konden motiveren. Deze soms extreme overwaardering van de mening van leeftijdsgenoten door het actieve limbische systeem kan leiden tot impulsief risicovol gedrag.
De prefrontale cortex vs. het limbische systeem: ‘strijd’ in het puberbrein
De actieve prefrontale cortex en het limbische systeem beconcurreren elkaar dus sterk in deze periode. Zo is er vaak in de vroege adolescentie een periode die de “rijpingskloof” wordt genoemd: een kloof of gat tussen de ontwikkeling van de prefrontale cortex en het limbische systeem. Hierdoor is het vaak lastiger voor jonge pubers om op te letten en zich te kunnen concentreren. Burns en De Ley concluderen dan ook dat om een tienerbrein optimaal te laten ontwikkelen, de prefrontale cortex zou moeten winnen of in ieder geval de negatieve effecten van het limbische systeem kanaliseren.
Versterking van de executieve functies in de klas
Hiervoor is het stimuleren en versterking van de uitvoerende of executieve functies essentieel. Juist op dit moment zijn de hersenen gevoelig om te groeien en te ontwikkelen. Onderwijs en onderwijs geven vanuit die wetenschap is daarom heel belangrijk. Aandacht hebben en vasthouden voor wat je aan leerstof aangeboden krijgt is een uitvoerende functie die je moet aanleren. Daarna zijn de versterking van de twee executieve functies het werkgeheugen en de cognitieve flexibiliteit essentieel. Wat geleerd wordt, moet opgenomen worden in het werkgeheugen om daarna vastgelegd te worden in het langetermijngeheugen. Cognitieve flexibiliteit zorgt ervoor dat leerlingen een taak zelfstandig kunnen uitvoeren en ook hun werkwijze kunnen aanpassen als de situatie daar om vraagt.
Wat kun je in een klas op bijvoorbeeld het VMBO nu doen om te werken aan de versterking van de executieve functies, met name als het gaat om aandacht, werkgeheugen en cognitieve flexibiliteit? Er zijn gelukkig al veel moderne methodes, online en offline, die hieraan veel aandacht besteden. Zo zijn de oefeningen en tools zoals het leesprogramma Fast ForWord deze een leerling aanbieden, zeer geschikt om de uitvoerende functies te trainen en te versterken.
Negatieve invloeden op de ontwikkeling van cognitieve functies
De COVID-lockdowns en de impact van armoede worden door Burns en De Ley als twee oorzaken genoemd die de ontwikkeling van de cognitieve functies schaden. De isolatie van leeftijdgenoten als gevolg van de pandemie in een periode dat je juist zoekt naar goedkeuring en bevestiging, heeft zeker effect gehad op de ontwikkeling van tieners. Het is daarom ook raadzaam dit als onderwijzer te beseffen en hierop te anticiperen.
Verder is uit eerdere onderzoek al gebleken dat armoede van grote invloed kan zijn op de ontwikkeling van cognitieve functies. Als er weinig geld is voor de aanschaf van boeken of leermiddelen, er geen tijd is om samen te lezen of voor te lezen, dan is dat van cruciale invloed op de rijping van de hersenen. Het wordt namelijk lastiger de cognitieve vaardigheden te ontwikkelen die je nodig hebt om in de klas mee te komen. Je leesvaardigheid verbeteren gaat bijvoorbeeld lastiger of stagneert zelfs. Terwijl onderwijs juist de uitweg kan zijn van armoede. Een scholengemeenschap die een veilige ondersteunende omgeving kan bieden voor leerlingen die te maken hebben met armoede, is daarom dan ook van grote waarde.
Kennis over de werking van het tienerbrein biedt ontwikkelingskansen
De hersenen in groei tijdens de periode van adolescentie bieden dus kansen de hersenstructuren te ontwikkelen die je de rest van je leven gebruikt. Een juiste onderwijsomgeving en onderwijsaanbod kan ervoor zorgen dat je deze kansen optimaal benut. Digitaal lesmateriaal en leesprogramma’s zoals Fast ForWord die bijdragen aan de ontwikkeling van executieve functies, zijn daarbij dan ook een grote meerwaarde.
