Закономерности структурного созревания мозга

Основная закономерность в ха­рактере созревания мозга как много­уровневой иерархически организо­ванной системы проявляется в том, что эволюционно более древние струк­туры созревают раньше. Это просле­живается в ходе созревания структур мозга по вертикали - от стволовых об­разований, обеспечивающих жизнен­но важные функции, к коре больших полушарий. По горизонтали разви­тие идет от проекционных отделов, включающихся в обеспечение эле­ментарных контактов с внешним ми­ром, к ассоциативным, ответствен­ным за сложные формы психической деятельности.

Для развития каждого последую­щего уровня необходимо полноцен­ное созревание предыдущего. Так, для созревания проекционной коры необходимо формирование структур, через которые поступает сенсорно-специфическая информация. Для развития в онтогенезе ассоциативных корковых зон необходимо формирование и функционирование первичных проекционных отделов коры. Так, на­рушение в раннем возрасте проекци­онных корковых зон приводит к недо­развитию областей более высокого уровня (вторичные проекционные и ассоциативные отделы). Этот принцип развития структур мозга в онтогенезе Л.С. Выготский обозначил как на­правление «снизу вверх».

Следует подчеркнуть, что позже созревающие структуры не просто надстраиваются над уже существую­щими структурами, а оказывают влияние на их дальнейшее развитие. Так, при ис­следовании активности отдельных нейронов было показано, что только после созревания проекционной кор­ковой зоны нейроны релейного ядра таламуса приобретают зрелого типа специализированную реакцию на афферентный стимул.

Сформированная многоуровневая организация мозга носит иерархи­ческий характер. Ведущую роль в осуществлении психических процес­сов приобретают высшие отделы коры больших полушарий, управля­ющие подчиненными им структура­ми более низкого уровня. Такой принцип иерархической организации структур зрелого мозга Л.С. Вы­готский обозначил как направление «сверху вниз».

Длительный и гетерохронный ха­рактер созревания структур мозга определяет специфику мозговой орга­низации психических процессов в различные возрастные периоды.

Проверь себя

1. Каковы основные закономерности струк­турного созревания мозга?

2. Перечислите основные этапы созрева­ния нейронного аппарата коры и дайте их ха­рактеристику.

12

Психофизиологическая характеристика младенческого и раннего возраста

Новорожденный ребенок

Функциональное состояние ново­рожденного во многом зависит от протекания беременности и опреде­ляет как переход к новым условиям существования при родах, так и даль­нейшее прогрессивное развитие орга­низма. К стрессогенным факторам при рождении и встрече с новой средой обитания относятся: перепад температуры на 12-16°, действие гравитационных сил, усиленная аф­ферентная стимуляция - световая, звуковая, тактильная. Ко всем этим факторам должен приспособиться новорожденный организм. О его со­стоянии судят по ряду признаков, характеризующих психомоторное развитие. Оценивается скорость на­ступления и интенсивность первого крика, свидетельствующего о вклю­чении в деятельность дыхательной системы характеристика мышечно­го тонуса, наличие и выраженность ряда безусловных рефлексов, имеющих приспособительное значение, связанное с удовлетворением основ­ных биологических потребностей та­ких, как защитные (зажмуривание, мигание), пищевые (сосание)- и др. В период новорожденности выраже­ны и рефлексы, свойственные живот­ным (атавистические). Это рефлексы Бабинского (отведение большого пальца ноги при раздражении подошвы), хватательный рефлекс, настолько сильный, что ребенок может удер­живать собственный вес, и другие. Он необходим для многих детены­шей животных, цепляющихся за шерсть матери при ее передвижени­ях и прыжках. Эти рефлексы быст­ро угасают в первые месяцы жизни.

В период новорожденности отсут­ствует свойственное старшему возрасту состояние относительного покоя как оптимального фона для восприятия информации. Кратков­ременно присутствуют чередующиеся с состоянием сна периоды активного бодрствования, связанные с приня­тием пищи, манипуляциями взрос­лого (туалет, переодевание) или дис­комфортом. В ЭЭГ соответственно отсутствует характерная для состо­яния покоя ритмическая синхрони­зированная активность. ЭЭГ ново­рожденного в основном представлена группами медленно волновых коле­баний подкоркового генеза. Кратков­ременным периодам пробуждения соответствует низко амплитудная по­лиморфная электрическая актив­ность («плоская» ЭЭГ).

Вместе с тем уже с периода ново­рожденности внешнесредовые фак­торы начинают играть ведущую роль в психическом развитии ребенка, обеспечивая контакты с внешним миром и удовлетворяя потребность в ощущениях, с которой новорожден­ный появляется на свет.

Внешнесредовые воздействия под­разделяются на два больших класса - специфические воздействия на орга­ны чувств (зрительной, слуховой, тактильной и других модальностей) и надмодальные воздействия со сто­роны окружающих людей и, прежде всего, матери. От формирования свя­зи и взаимоотношений с матерью су­щественно зависит характер разви­тия ребенка. Физиологическая связь с матерью во время внутриутробного периода не должна полностью пре­рваться с его появлением на свет - это обеспечивается процессом груд­ного вскармливания, которое, по мнению специалистов, должно на­чаться как можно раньше. Роль груд­ного вскармливания обосновывается следующими моментами:

1. Молозиво, выделяющееся сразу после рождения и предшествующее появлению молока, содержит не только необходимые пищевые компоненты, но обладает и антисептичес­кими свойствами, что необходимо
как ребенку, так и матери (профи­лактика мастита);

2. При кормлении выделяются гор­моны пролактин и окситоцин, прово­цирующие молокообразование и со­кращение матки соответственно, что продлевает период лактации и созда­ет оптимальное состояние у матери;

3.Выделяющиеся при кормлении эндорфины обеспечивают положи­тельно эмоциональное взаимодей­ствие в диаде мать - ребенок. В этом взаимодействии важная роль также принадлежит тактильной информа­ции, получаемой ребенком о прикосновения к телу матери. Телесный контакт с матерью особо важен для аффективного развития ребенка.

Среди внешнесредовых воздейст­вий разной модальности для когни­тивного развития наиболее значима зрительная стимуляция, поскольку у человека основным информацион­ным каналом, создающим образ внеш­него мира, является зрительный.

Морфологические данные пока­зывают, что к моменту рождения зрительная проекционная кора име­ет наибольшую по сравнению с дру­гими корковыми зонами ширину. Миграция клеток в корковую плас­тинку осуществилась на 4-6-м лун­ных месяцах. Определенной степени развития достигают пирамиды ниж­них слоев (V и IV). Менее развиты, но уже функционируют, не пирамид­ные веретенообразные нейроны, ко­торые воспринимают афферентную посылку и передают ее пирамидным клеткам. Дендриты - тонкие и сла­бо ветвящиеся. На телах еще окон­чательно не дифференцированных и не достигших конечного размера клеток отмечается относительно ма­лое количество синапсов (1/6 от ко­личества у взрослого), образованных концевыми окончаниями аксонов.

Созревший к моменту рождения морфологический субстрат обеспечи­вает поступление зрительной инфор­мации в кору больших полушарий. Об этом свидетельствует наличие био­электрической реакции на вспышку света - вызванного потенциала (ВП). ВП новорожденного имеет простую двухфазную позитивно-негативную форму (рис. 20). Начальная позитив­ность свидетельствует о том, что ин­формация поступает, так же как во взрослом мозге, в IV слой, наиболее развитый в сенсорных зонах, и адре­суется через

Рис.20. Зрительные вызванные потенциалы новорожденного

А - схема локализации отведений в полях 17-19 (I, От, 01) и за ее пределами (Р). Б - соответствующие вызванные ответы. Видно, что максимальная амплитуда ВП наблюдается в первичной проекционной зоне, вне зоны ответ не регистрируется. В - усредненные значения амплитудно-временных параметров позитив­но- негативного ВП, зарегистрированного в первичном проекционном поле (сплошная линия) и во вто­ричных полях (пунктир).

созревшие к этому вре­мени переключательные вставочные нейроны пирамидам нижних слоев зрительной коры. Ответ регистриру­ется строго локально в зрительной проекционной области - в поле 17, что подчеркивает модальную специ­фичность основного комплекса ВП новорожденного. Характерной осо­бенностью коркового ответа на зри­тельный стимул является его дли­тельная латентность (150-160 мс по сравнению с 40-50 мс в зрелом моз­ге), что отражает замедленность при­хода информации в кору по еще не миелинизированным зрительным пу­тям и определяет низкие оперативные возможности реагирующей системы.

Какие же операции начинают осу­ществляться с поступающей в кору зрительной информацией?

Важной для развития восприятия является рано сформированная чув­ствительность зрительной системы новорожденного к движущимся объектам. Движение входит также в число высокоэффективных возбу­дителей внимания, двигательными компонентами которого являются как скачкообразные саккадические, так и прослеживающие движения глаз - более совершенная форма глазодви­гательной активности. Реакция на движение запускается наиболее рано созревающими рецепторами сетчат­ки, находящимися на ее периферии, и совершенствуется до 6-месячного возраста. С первых дней жизни отме­чаются только горизонтальные сле­дящие движения, сначала хаотич­ные, к 1 мес. содружественные, что говорит о возникновении биноку­лярной фиксации объекта. Глазные движения могут быть опосредованы как подкорковым зрительным цент­ром - передним двухолмием, так и корой больших полушарий. В пе­риод новорожденности преобладает подкорковая регуляция глазодвига­тельной активности. Уже на ранних этапах онтогенеза глазные движения как компонент внимания обеспечи­вают обнаружение объекта и удержа­ние его в поле зрения, продлевая, та­ким образом, контакт ребенка с предметом.

Функционирование канала обнаружения движущегося объекта бази­руется на созревающей структурной основе и имеет свои особенности. Движение предмета в поле зрения воспринимается клетками нижних (IV и V) слоев зрительной коры - детекторами движения. Поскольку созревание нервных элементов идет в направлении от глубины к поверхно­сти, эти слои раньше включаются в деятельность. Процессы, развертыва­ющиеся на этом уровне, имеют невы­сокую разрешающую способность, не могут обеспечить детального воспри­ятия предмета, а создают только об­щее представление о нем. Само движе­ние предмета, когда все его отдельные части перемещаются в одном направ­лении и с одинаковой скоростью, как бы способствует их первичной интег­рации, объединению в единый недиф­ференцированный образ объекта.

На основе включения зрительно­го канала начинают строиться и ком­муникативные отношения.

С первых часов и дней жизни уста­навливается контакт «глаза в глаза». Лицо матери оказывается высоко значимым, выражено предпочита­емым и рано распознаваемым по сравнению с неживыми предметами раздражителем. Отсутствие реакций ребенка на лицо матери насторажи­вает и требует консультации детско­го невролога.

Раннее узнавание лица матери ба­зируется на многих биологических и физиологических факторах. Прежде всего, здесь действует, помимо зри­тельной, целый комплекс разномодальной информации. Это звуковой (го­лос), тактильной (телесный контакт, руки матери), обонятельной (запах). Кроме того, в лице сочетаются при­знаки, известные как эффективные возбудители внимания, такие как сложность конфигурации, упорядо­ченность черт, движение (обычно мать склоняется к ребенку или под­нимает его к себе). Значимость дви­жения подтверждается тем, что новорожденные даже при низкой ос­троте зрения преимущественно сле­дят за тем движущимся изображени­ем, которое больше всего напоминает рисунок лица. Изображения, вклю­чающие измененное положение черт лица, контуры без деталей не были столь эффективны.

На коммуникацию направлен и вокализационный компонент поведения новорожденного. Первая экспрессив­ная звуковая реакция - крик - инфор­мирует мать о состоянии ребенка и содержит призыв к удовлетворению базовых потребностей.

Таким образом, уже в период новорожденности закладывается основа процессов, определяющих развитие познавательной и коммуникативной деятельности ребенка.