Возрастные особенности функциональных центров в коре большого мозга

Ядра корковых анализаторов развиваются, дифференцируются после рождения ребенка, когда под воздействием раздражителей внешней среды увеличиваются связи между отделами и полями коры головного мозга, усложняются связи, происходит миелинизация проводящих путей. У маленького ребенка рефлекторная дуга замыкается на уровне спинного мозга (простая рефлекторная дуга) и на уровне подкорки (сложная безусловная ответная реакция), в ответ на раздражение происходит генерализация раздражения, ребенок становится беспокойным, могут возникнуть судорожные состояния. Нервные пути проторяются к коре головного мозга только ко второму полугодию первого года жизни, но имеют ограниченные связи. Только с дифференцировкой функции коры на 2-3 году жизни появляются такие виды чувствительности как осязание, количественная и качественная оценка болевых и температурных раздражений, хотя все болевые ощущения маленькие дети локализуют в области живота (здесь скопление нервных узлов симпатической нервной системы). Двигательная функция в первом полугодии характеризуется подкорковыми рефлексами, во втором полугодии движения становятся более активными и произвольными (захват игрушки). Однако в течение первых двух лет такие движения еще неустойчивые и нечеткие. К этому времени формируется двигательный центр, который полностью дифференцируется к 7-10 годам.

Ядро слухового анализатора у новорожденных подготовлено к условно-рефлекторной деятельности в ответ на звуковое раздражение, в частности на мотив, просодику речи окружающих, но ответная реакция не дифференцирована. Привлечение к звукам речи происходит во втором полугодии первого года жизни, но восприятие речи улучшается на втором-третьем году жизни ребенка.

Ядро зрительного анализатора у новорожденного близко к клеточному составу ядра взрослого. Под влиянием внешних раздражений с возрастом совершенствуется, усложняется.

Моторная речевая зона, расположенная в нижних отделах левой лобной области, включается постепенно, обеспечивая усложнение речевой и мыслительной деятельности, и достигает своего наибольшего развития к 20 – 30 годам.

Особенности высшей нервной деятельности детей и подростков.

Формирование высшей нервной деятельности зависит от состояния нервной системы ребенка и окружающей среды. Условнорефлекторные связи у детей первого года жизни недостаточно устойчивые вследствие слабости тормозных и раздражительных корковых процессов. В корковой динамике процессы иррадиации (распространения) преобладают над процессами концентрации, что приводит к быстрому распространению процесса раздражения по коре головного мозга. Грудные дети в первые месяцы жизни не могут длительно бодрствовать. Повышенная активность нервной системы приводит к торможению, которое, распространяясь по коре и другим отделам мозга, вызывает сон.

Уже на первом году жизни ребенок начинает произносить отдельные звуки, со второго полугодия лепетать, понимать речь окружающих. К концу первого года ребенок начинает произносить отдельные лепетные слова, стоять самостоятельно и ходить.

В ясельном возрасте (от года до трех лет) улучшаются моторные функции, дети начинают ходить самостоятельно, формируется самообслуживание, обогащается словарь, расширяется контакт с окружающими.

В дошкольном возрасте (от 3 до 7 лет) происходит дальнейшее развитие опорно-двигательного и иннервационного аппарата, дети способны выполнять различные физические упражнения, требующие хорошей координации движений, они овладевают умением быстро бегать, прыгать, свободно ходить по ступенькам, играть на музыкальных инструментах, рисовать и лепить. В этом возрасте нервные клетки способны находиться в состоянии повышенной активности, процессы отрицательной индукции в коре головного мозга усиливаются, поэтому дети могут более продолжительное время сосредоточенно заниматься какой-либо деятельностью.

К трем годам количество слов увеличивается (1000 слов), улучшается звукопроизношение, формируется фразовая речь. Развитию речи способствуют игры и занятия, разучивание стихов, прослушивание сказок и рассказов, общение со взрослыми.

Непосредственным отражением функционального состояния центральной нервной системы является поведение ребенка, которое определяется многими параметрами. Большинство детей дошкольного возраста не имеют отклонений в поведении. Возникающие отклонения в поведении детей – нарушение дневного и ночного сна, снижение аппетита вплоть до анорексии, появление неадекватных реакций (повышенная раздражительность, обидчивость, плаксивость, драчливость), быстрая утомляемость, неустойчивое настроение, часто подавленное настроение – свидетельствуют о функциональных нарушениях со стороны центральной нервной системы. Такие состояния могут наблюдаться в период адаптации к новым условиям пребывания (новая группа детского сада, новая воспитательница) или по возвращению в коллектив после перенесенного инфекционного заболевания. Отклонения в поведении могут также наблюдаться в форме нарушения контакта с детьми и взрослыми, снижения познавательной деятельности или в повышенной неусидчивости, двигательной расторможенности, неустойчивом внимании, затрудняющем контакты с детьми и взрослыми. Такие нарушения наблюдаются у детей, перенесших инфекционные заболевания или травму черепа, вследствие которых наблюдается повышение внутричерепного давления, головные боли, расстройства анализаторов и другие симптомы, указываюшие на заинтересованность нервной системы.

Школьный возраст (от 6 – 7 лет до 17 лет) характеризуется значительным ростом всего организма. Благодаря усиленному интеллектуальному развитию ребенок становится более самостоятельным. С 6 – 7 лет начинается обязательное обучение в школе. Начало раннего обучения в школе не сказывается отрицательно на психическом и физическом состоянии ребенка, если сохраняется правильный распорядок дня с чередованием пребывания на воздухе, отдыхом, своевременным питанием и сном, особенно дневным сном. Для ослабленных и часто болеющих детей необходим особый режим дня с учетом легко наступающей астении (утомления), в связи с чем может задерживаться психическое и физическое развитие ребенка. Систематическое наблюдение за физическим состоянием ребенка, посещающим дошкольное учреждение, дает возможность своевременно выявить и устранить причины, вызывающие эти отклонения.

 

Вопросы для повторения и самоподготовки.

 

1. Назовите виды проводящих путей в спинном и головном мозгу.

2. Расскажите об особенностях локализации и функции отдельных областей коры головного мозга.

3. Какое значение работ А.Р. Лурия о трех блоках функционирования нервной системы?

4. Что значит «ядро анализатора» и его расположение?

5. Что такое «мозолистое тело» и его значение?

6. Расскажите о локализации функций в коре головного мозга.

7. Какие возрастные особенности происходят в головном мозгу.

8. Расскажите об особенностях физического и психического состояния детей в разные возрастные сроки. Какие медицинские и педагогические мероприятия должны использоваться в этот период.

 

 

Высшая нервная деятельность

Значение работ И.М. Сеченова, И.П. Павлова, Н.И. Красногорского и их коллег в изучении высшей нервной деятельности

 

И.М. Сеченов впервые в истории естествознания высказал мысль, что вся психическая деятельность является рефлекторной («Рефлексы головного мозга» 1863г.). В дальнейшем эту теорию развил И.П. Павлов и создал учение о высшей нервной деятельности. Совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающих взаимодействие целостного организма с внешней средой, называется высшей нервной деятельностью.

И.П. Павлов является создателем нового направления в изучении физиологии внутренних органов и систем, в их неразрывной связи с целым организмом. Аналитико-синтетический метод, введенный в физиологию И.П. Павловым, дал возможность изучать целостный организм в его взаимодействии с окружающей средой.

Понятие об аналитико-синтетической деятельности в коре головного мозга было сформулировано И.П. Павловым на основании изучения условно-рефлекторной деятельности, которая нашла свое отражение в практической деятельности и научных работах. Павлов доказал, что импульсы, поступающие в кору головного мозга, анализируются, различаются и синтезируются, соединяются и обобщаются.

Деятельность коры полушарий большого мозга направлена на постоянный анализ и синтез поступающих в нее сигналов (нервных импульсов), идущих от различных систем внутренних органов и внешней среды. Анализаторная деятельность коры обеспечивает дифференциацию сигналов по их особенностям, силе и характеру воздействия. Синтетическая деятельность коры полушарий большого мозга обеспечивает объединение сигналов, поступающих от различных анализаторов, благодаря ассоциативным связям, и формирует наши представления о внутренней и окружающей среде. Анализ и синтез, неразрывно связанные между собой, формируют сложную аналитико-синтетическую деятельность, обеспечивающую моторную и психическую функцию нервной системы.

 

а) Динамический стереотип

На человеческий организм постоянно действует не один какой-то раздражитель, а большое количество одновременных и последовательных раздражителей, разных по силе и значению. Если раздражители часто повторяются, то это ведет к образованию системности, или динамическому стереотипу, в деятельности коры головного мозга. Динамический стереотип представляет собой последовательную цепь условно-рефлекторных актов, осуществляющих в строго определенном, закрепленном во времени порядке и являющихся следствием сложной системной реакцией организма на сложную систему положительных (подкрепленных) и отрицательных (неподкрепленных, или тормозных) условных раздражителей.

Выработка стереотипа – это пример сложной синтезирующей деятельности коры. Стереотип трудно вырабатывается, но если он выработан, то поддержание его не требует значительного напряжения корковой деятельности, многие действия при этом становятся автоматическими. Динамический стереотип является основой образования привычек у человека, формирования определенной последовательности в трудовых операциях, приобретения умений и навыков.

Моторные функции: ходьба, бег, прыжки, катание на лыжах или коньках, игра на музыкальном инструменте, пользование вилкой, ложкой, ножом во время еды, рисунок и письмо – все это навыки, в основе которого лежит образование динамического стереотипа в коре больших полушарий.

Образование динамического стереотипа лежит в основе организации режимных моментов, формирующего биоритм, с которым живет человек. Стереотипы сохраняются долгие годы и составляют основу человеческого поведения. Особенно важно формирование биоритма в детском возрасте, который сохраняется на всю оставшуюся жизнь. Ломка биоритма (стереотипа) нередко приводит к различным болезненным состояниям (неврозам). Трудности переделки стереотипа заставляют обращать особое внимание на правильность приемов воспитания и обучения детей с первых лет жизни.

С аналитико-синтетической деятельностью коры головного мозга и глубинными структурами связаны все психические процессы, к которым относятся мотивация и эмоции.

На фоне аналитико-синтетической деятельности коры формируется мотивация деятельности, поведенческие акты, которые могут иметь различную сложность, характер (положительный или отрицательный) и окраску. В этих случаях заинтересована не только кора головного мозга, но и глубинные структуры. Деятельность коры головного мозга, его высших отделов, направлена на достижение конечного результата. При необходимости проводится поиск дополнительной информации из окружающей среды, из прошлого опыта. Реализация жизненных потребностей организма всегда проходит на определенном эмоциональном фоне, который поддерживают глубинные структуры: лимбические системы и гипоталамус.

К лимбической системе, которую называют висцеральным мозгом из-за ее большой роли в регуляции вегетативных функций, относят структуру обонятельного мозга (обонятельную луковицу на основании мозга, обонятельный тракт и др.), поясную и зубчатую извилины, гиппокамп, свод мозга и др. В лимбической системе и гипоталамусе выявлены участки мозга, при повреждении которых или при раздражении (у животных) появляется неудержимая пищевая реакция («центр голода») или, наоборот, отказ от пищи («центр насыщения»). Обнаружены участки мозга, связанные со стремлением к воде («центр жажды»), половому влечению, агрессии, снижению настроения и другим психическим процессам. Лимбическая система имеет обширные связи с другими отделами мозга, в частности с подкорковыми образованиями, гипоталамусом, ретикулярной формацией, регулирующими сердечно-сосудистую, пищеварительную, дыхательную, мочеполовую и другие системы организма, непосредственно участвующих в обмене веществ, восполнении энергетических запасов.

При раздражении гипоталамуса и миндалевидного тела или удаление поясничной извилины у животных наблюдается агрессивное поведение. Двустороннее разрушение миндалевидного тела у крыс вызывает снижение двигательной активности, реакции ярости и протеста при этом наблюдать не удается. При разрушении миндалевидного тела у человека (по медицинским показаниям) снижается эмоциональная активность типа страха, гнева, ярости. Положительные эмоции повышают силу жизненных процессов: дыхание становится более глубоким, пульс более ровным, на щеках появляется румянец, проходит усталость. Выражением положительных эмоций является улыбка, смех. Отрицательные эмоции влияют на здоровье, угнетают человека: он становится вялым, апатичным, рассеянным, «сгибается» под тяжестью горя. Выражением отрицательных эмоций является плач.

У детей эмоции неустойчивые из-за слабости контроля со стороны высших корковых функций: они легко переходят от смеха к плачу и снова к смеху. Нередко дети плачут в связи повышенной утомляемостью (слабость нервных процессов). От радости ребенок смеется, машет руками, кричит. С возрастом эмоциональные проявления становятся более сдержанными. Этому ребенок учится у взрослых, а, значит, взрослые должны быть образцом поведения в окружающей среде. Работу по воспитанию необходимо начинать с раннего детского возраста. И в этом значительную роль играет воспитание внутреннего торможения у детей. В свою очередь положительные эмоции являются важным фактором в повышении общего уровня функционирования нервных структур, в особенности их мобилизационной готовности к восприятию информации из внешнего мира.

 

б) Типы высшей нервной деятельности

Изучив основные процессы высшей нервной деятельности: силу, подвижность и уравновешенность нервных реакций, И.П. Павлов разделил всех людей по темпераменту на 4 группы: 1) сильный, подвижный, уравновешенный; 2) сильный, малоподвижный, с преобладанием тормозного процесса; 3) сильный, подвижный с преобладанием возбудительного процесса и 4) слабый тип с преобладанием тормозного процесса.

И.П. Павлов сопоставил полученные в эксперименте типы высшей нервной деятельности с изучением темперамента человека, описанных Гиппократом 2500 лет тому назад. Гиппократ выделил четыре типа темперамента, положив в основу преобладание в организме человека различных жидкостей: крови, слизи, светлой и темной желчи. Так возникла группа сангвиннико в («сангвис» -- кровь) уравновешенных, с живой, подвижной нервной деятельностью, оптимистов; холериков («холе» -- светлая желчь) неуравновешенных, легко возбудимых; флегматиков («флегма» -- слизь) уравновешенных, спокойных, рассудительных, немного медлительных; меланхоликов («мелане холе» -- черная желчь) мрачных, подавленных, вечно недовольных, слабый тип нервной системы.

Тип нервной деятельности наследуется от родителей, но особенности характера формируются в индивидуальной жизни человека.

Учитывая, что типологические особенности формируются в процессе жизни, Н.И. Красногорский описал особенности высшей нервной деятельности в детском возрасте.

Так, для детей, относящихся к группе сангвиников, характерно наличие оптимальной возбудимости и высокой подвижности корковых процессов, они легко приобретают новые знания, отлично учатся. Дети этого типа обладают живым темпераментом и хорошей трудоспособностью, их отличает бодрое настроение, громкая, четкая речь с многочисленными речевыми связями. Они дружелюбны, стараются помочь в учебе другим детям.

Дети, относящиеся к группе флегматиков, характеризуются повышенными тормозными реакциями, они сдержаны, удовлетворяют требованиям внешней среды, хорошо учатся. Речь связанная, несколько замедленная, запас общих сведений достаточен. Эмоциональность, мимика, жесты выражены слабо. Поведение правильное. Они контактны, дружелюбны, исполнительны.

Дети, которые могут быть отнесены к группе холериков, отличаются повышенной возбудимостью, многоречивостью, они неусидчивы, учатся удовлетворительно, затрудняются в приспособлении эмоциональных и поведенческих реакций к условиям внешней среды, легко вступают в конфликты с учениками и педагогом. Объясняются эти состояния повышением подкорковой деятельности, недостаточно регулируемой корой больших полушарий, что проявляется в легко наступающем возбуждении при необходимости преодоления той или другой трудности. Воспитание их затруднено.

Для детей, относящихся к слабому типу (меланхолики), характерны обобщенность процессов иррадиации (в связи с ослаблением торможения) и понижение концентрации и индукции. Высшая нервная деятельность характеризуется корковой и подкорковой гиперрефлексией, склонностью к внешнему торможению. Эти дети обычно не переносят сильных и длительных нагрузок, быстро утомляются и впадают в состояние застойного торможения, переходящего в сон (фазовые состояния). Речь детей тихая, слабая, замедленная. В процессе жизнедеятельности ребенка на фоне слабого типа могут развиться различные функциональные расстройства невротического характера.

Знание типов высшей нервной деятельности и их особенностей в детском возрасте очень важны для педагогики и психологии с целью правильного понимания поведения ребенка и отношения у нему.

 

в) Возрастные особенности функционирования мозга ребенка

 

Для изучения возрастных особенностей функционирования мозга ребенка используются данные ЭЭГ (электроэнцефалографии). Проявлением активности нервных элементов коры головного мозга является основной ритм, доминирующий в ЭЭГ взрослого человека во время спокойного бодрствования, так называемый альфа-ритм (частота – 8--13 колебаний в секунду). С активностью подкорковых структур связано наличие в ЭЭГ других ритмов – медленных дельта - (частота 0,5 – 3 колебания в секунду) и тета - (частота 4—7 колебаний в секунду) волн. Эти ритмы регистрируются у взрослого человека во время спокойного бодрствования лишь единичными колебаниями; они регистрируются во время сна или эмоционального напряжения, т.е. в тех функциональных состояниях, когда преимущественно активны структуры промежуточного мозга.

Анализ ЭЭГ детей различного возраста показывает, что подкорковые структуры, являющиеся наиболее филогенетически древними образованиями мозга и играющие важнейшую роль в обеспечении жизненно важных функций, созревают значительно раньше высших отделов коры головного мозга. Медленная активность в ЭЭГ, отражающая их функционирование, практически сформирована уже в грудном возрасте и регистрируется у новорожденных детей. Альфа-ритм регистрируется у детей в 3-х месячном возрасте и претерпевает в дальнейшем существенные возрастные изменения. Незрелость корковых структур в детском возрасте проявляется в выраженных медленных волнах подкоркового происхождения. Повышенная активность подкорковых структур прослеживается по ЭЭГ у дошкольников и младших школьников. По мере созревания коры большого мозга характер корково-подкоркового взаимодействия изменяется. Близкие к типу взрослого корково-подкорковые взаимоотношения с выраженным тормозным влиянием коры на подкорковые структуры устанавливается к 10 – 12 годам. В период полового созревания в возрасте 13 –15 лет отмечается вновь усиление подкорковой активности, что обусловлено включением активности одного из отделов промежуточного мозга – гипоталамуса, функция которого тесно связана с деятельностью желез внутренней секреции. На ЭЭГ это находит свое отражение в некотором увеличении выраженности медленных тета-волн. В поведении подростков в этот период отмечается повышенная нервозность, незрелость, несдержанность, неустойчивость эмоциональных реакций. К 16 – 17 годам подкорковые знаки, отражающие активность структур промежуточного мозга, исчезают. В ЭЭГ начинают четко доминировать корковый альфа-ритм. С этого возраста начинают устанавливаться характерные для взрослых корково-подкорковые взаимоотношения. Структурно-функциональное созревание коры головного мозга и приобретение ею главенствующей роли в корково-подкорковых взаимоотношениях является важным в поведенческих реакциях ребенка Возрастание тормозящего влияния коры на подкорковые образования способствует нарастанию сдержанности, контролируемости и осмысленности поступков. Наблюдаемое в течение длительного периода индивидуального развития ребенка усиление организующей роли коры больших полушарий мозга является основой для формирования процессов внимания и сосредоточенности. С развитием и укреплением главенствующей функции коры головного мозга становится более сложной вся психическая деятельность ребенка.

 

Вопросы для повторения и самоконтроля.

 

1. Расскажите о значение работ И.М. Сеченова и И.П. Павлова в изучении высшей нервной деятельности.

2. Что обозначает «динамический стереотип» и его значение в жизни человека?

3. Динамический стереотип и биоритм в жизни ребенка, их особенности формирования. Ломка стереотипа, значение в возникновении нервно-психических заболеваний.

4. Значение глубинных структур мозга (гипоталамуса и лимбической области) для формирования эмоционально-волевой сферы.

5. Опишите значение типов высшей нервной деятельности.

6. Какие особенности формирования мозговой деятельности ребенка в разные возрастные сроки.

7. Какими методами можно исследовать мозговую деятельность ребенка и подростка?

8. Какое значение имеет изучение анатомии и физиологии нервной системы для специальной педагогики?

9. Какое значение работ Н.И. Красногорского в изучении высшей нервной деятельности детей?

10. Расскажите о значении физиологии нервной системы детского возраста для педагогики?