Возрастные особенности спинного и головного мозга

1. Кратко опишите функции спинного мозга и особенности его развития.

Проводниковая функция спинного мозга осуществляется благодаря наличию проводящих путей в белом веществе. Оно подразделяется на задние, боковые и передние канатики, в составе которых проходят восходящие и нисходящие проводящие пути. Рефлекторная функция обусловлена наличием двигательных нервных центров (скоплений тел нейронов) в сером веществе. Она обеспечивает регуляцию работы скелетных мышц и внутренних органов. Спинной мозг развивается раньше, чем все остальные отделы ЦНС. К моменту рождения он имеет длину около 20 см. К 10 годам его длина увеличивается в 3,5 раза.

2. Каковы особенности развития головного мозга до и после рождения?

Наиболее интенсивно и рано развивается спинной мозг, затем продолговатый мозг и мозжечок. У новорожденного масса головного мозга относительно велика – 1/8 массы тела и составляет 360–400 г (у взрослого 1/40 массы тела). В первом полугодии жизни мозг растет интенсивно и его масса доходит до 720–800 г, к 10 годам – 1200–1400 г. Далее головной мозг растет медленно и достигает наибольшей массы к 20 годам. Кортикализация функций, то есть усиление функций коры больших полушарий происходит в основном до 10 лет.

3. Каковы особенности развития центров продолговатого мозга в онтогенезе?

Из структур головного мозга у новорожденного лучше развиты филогенетически более старые отделы мозга, в частности продолговатый. В ретикулярной формации продолговатого мозга располагаются жизненно важные центры: дыхательный, состоящий из центра активации вдоха и центра активации выдоха; сосудодвигательный, состоящий из прессорного и депрессорного отделов; на уровне среднего мозга – пневмотаксический центр, регулирующий переключение вдоха на выдох и наоборот. К моменту рождения наиболее зрелыми являются сосательный и глотательный центры. В первые три года жизни происходит развитие жизненно важных центров безусловных рефлексов, обеспечивающих слюноотделение, глотание, чихание, кашель. К 5–6 годам завершается созревание дыхательного, пневмотаксического и сосудодвигательного центров. Ядра черепных нервов созревают рано, за исключением ядер блуждающего нерва. Созревание структур продолговатого мозга заканчивается к 7 годам.

4. К какому возрасту развиваются ядра среднего мозга? Какие функции они выполняют? Когда созревает черное вещество среднего мозга и какова его роль в формировании умений и навыков?

Ядра четверохолмия, обеспечивающие ориентировочные рефлексы, уже развиты в первые месяцы жизни; ядра глазодвигательного и блокового нервов, обеспечивающие иннервацию мышц глазного яблока, также развиваются рано. Черная субстанция (черное вещество) – структура, состоящая из ядер, обеспечивающих мелкие мышечные движения рук, в основном созревает к 6–7 годам. Поэтому только после развития этой структуры ребенок может начать учиться писать, рисовать, вышивать, лепить, играть на инструменте и др. Окончательно черное вещество созревает к 15 годам. У детей с ОПФР черное вещество недостаточно сформировано, и им недоступны тонкие движения.

5. Опишите развитие гипоталамуса в онтогенезе.

К моменту рождения гипоталамус развит недостаточно. Ядра серого бугра постепенно совершенствуют свои функции и созревают поздно, к 15 годам: отвечают за поддержание гомеостаза, участвуют в регуляции функций симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, многих эндокринных желез, обмена веществ.

6. Каково функциональное значение гипоталамуса и как сказывается его деятельность на поведении человека?

1– Гипоталамус регулируетфункциивегетативной нервной системы. Центр регуляции вегетативных реакций имеет группу ядер (серый бугор), состоящих из нейронов. Передние ядра этого центра активизируют парасимпатическую нервную систему и вызываютследующие вегетативные реакции: уменьшение силы и частоты сердечных сокращений, снижение артериального давления,обеспечивают процессы восстановления энергии организма. Школьник становится более спокойным. Задние ядраэтого центра повышают тонус симпатической нервной системы и вызываютследующие вегетативные реакции: увеличение силы и частоты сердечных сокращений, подъем артериального давления, расход энергии организма. Использование в работе учителя авторитарных методов вызывает у учащихся повышение тонуса симпатической нервной системы, что сказывается на их психоэмоциональном состоянии и поведении. 2– Центр поддержания гомеостаза. Гипоталамус контролирует уровень глюкозы в крови. Нейроны этого центра реагируют на изменение внутренней среды организма (рН, температуру крови,концентрациюв ней различных веществ, например глюкозы, гормонов, ионов, метаболитов и др.). 3.– Центр терморегуляции (постоянства температуры тела) приспосабливает организм к условиям внешней среды. Передние ядра центра участвуют в регуляции теплоотдачи, а задние – в регуляции теплопродукции. 4 – Центр регуляции питьевого и пищевого поведения: жажды (питьевого поведения), голода и насыщения (пищевого поведения).При нарушении этих функций наблюдаются сдвиги в пищевом и питьевом поведении, что приводит к заболеваниям.Имеются также центры регуляции функции половых органов, сердечно-сосудистой системы, обменных процессов, кровообращения, сна и бодрствования, эмоциональных реакций, полового поведения.

7. Каковы особенности развития мозжечка?

У новорожденного масса его составляет 20–23 г. У ребенка первого года жизни мозжечок развивается интенсивно, с 6-го мес,когда ребенок учится сидеть, созревают его ядра.К 9 мес, когда ребенок начинает стоять, масса мозжечка увеличивается в 4 раза и составляет около 80 г. К году, когда ребенок учится ходить, его масса доходит до 100 г. После года наступает период медленного роста мозжечка. К 6 годам его масса, как у взрослого –150– 160 г.

8. В каком возрасте у детей происходит наиболее интенсивное развитие коры большого мозга? Перечислите функции коры головного мозга.

От рождения до 10 лет. Кора выполняет следующие функции: аналитико-синтетическую, высшей нервной деятельности; сенсорную и моторную, координационную, ассоциативную.Старая кора – это поясная и гиппокампальная извилины, а также гиппокамп, участвующие в процессах памяти, поскольку они способны сохранять предшествующее возбуждение в течение нескольких недель. Эти структуры отвечаюттакже за эмоциональное поведение. Поэтому повреждение старой коры может вызвать изменение эмоционального поведения.

9. Какие основные изменения наблюдаются в процессе развития коры большого мозга в онтогенезе?

Развитие коры больших полушарий занимает значительный период онтогенеза. У новорожденного кора больших полушарий состоит из шести слоев, как у взрослого (см. рис. 16). Борозды и извилины у него не сформированы. По мере развития ребенка идет процесс увеличения поверхности коры за счет формирования мелких борозд и извилин. В течение первого года жизни происходит интенсивное созревание нейронов и осуществляется миелинизация нервных волокон.Созревание нейронов активно протекает в первые 6 мес жизни и заканчивается к 7 годам.К 9 мес жизни ребенка завершается в основном миелиизация нервных волокон коры (вокруг нервных волокон образуется миелиновая оболочка). На первом году жизни происходит значительный рост нервных клеток 3–5-го слоев коры. Зоны коры созревают гетерохронно. Наиболее рано, к 3 годам созревают соматосенсорная и моторная зоны коры, несколько позже – зрительная и слуховая зоны. Значительно позже созревают ассоциативные зоны коры – к 10 годам. Однако дифференцировка нервных клеток, формирование нервных связей ассоциативной коры с другими отделами мозга происходит вплоть до подросткового возраста. Наиболее поздно созревают лобные области коры.

10.Каковы характерные особенности корково-подкорковых взаимодействий в подростковом возрасте?

В младшем школьном возрасте устанавливается тип корково-подкорковых взаимоотношений с ведущей ролью коры больших полушарий и подчиненной ролью структур подкорки, как у взрослых. В этот период дети хорошо поддаются педагогическим воздействиям, их деятельность легче организовать. В подростковом же возрасте, в регулирующих системах– нервной и эндокринной происходят функциональные сдвиги, значительно повышается активность подкорковых образований, снижается влияние коры на поведение подростка, что часто приводит к увеличению внушаемости, несамостоятельности. В этот период школьник может попасть под плохое влияние и перенять вредные привычки.

11. В чем заключается суть межполушарной асимметрии?

Неравнозначность функциональной роли левогои правого полушарий. Левое полушарие в большей степени отвечает за абстрактное мышление, навыки письменной и устной речи. Правое полушарие в большей степени отвечает за образное мышление.

12. В каком полушарии и в какой области коры у правшей и левшей расположены сенсорный и моторный центры речи?

У правшей эти центры расположены в левом полушарии, а у левшей – в правом. Сенсорный центр речи расположен в области задней части верхней височной извилины, а моторный – в области задней части нижней лобной извилины.

13. Опишите динамику ритмов ЭЭГ у детей. В каком возрасте ЭЭГ детей, как у взрослых. Чем отличается ЭЭГ у детей с особенностями развития?

ЭЭГ – регистрация электрических потенциалов мозга в процессе его деятельности. Характерно появление бета-ритма (ритма возбуждения) в возрасте 1–3 года и альфа-ритма (ритма покоя) в возрасте 4–6 лет. ЭЭГ детей не отличается от взрослых с 10–12 лет, когда в коре преобладает альфа-ритм (ритм покоя). В период полового созревания наблюдается усиление активности подкорковых структур, в частности, гипоталамуса – регулятора деятельности эндокринных желез, что приводит к повышению гормонального фона и проявлению невротических реакций, несдержанности подростков. Отклонения от ритма покоя проявляются в виде медленных волн. К концу пубертата аномалии ритма исчезают и показатели ЭЭГ снова соответствуют таковым взрослого. Усиление ритма покоя проявляется в контролировании поведения и осмысливании поступков подростком. Метод ЭЭГ давно используют для диагностики заболеваний психики. У детейс особенностями психофизического развития ЭЭГ отличается уменьшением или увеличением амплитуды колебаний, заменой преобладающего в данном возрасте ритма на недоминирующий, появлением медленных волн, или сочетанием острых и медленных волн.

14. Приведите примеры влияния коры большого мозга на психогенную разгрузку и нормализацию функционального состояния организма школьника?

Под влиянием коры большого мозга осуществляется психогенная разгрузка и нормализация функционального состояния систем организма. Это достигается с помощью аутогенной тренировки, формирования положительных эмоций на основе доминант, сдерживанияотрицательных эмоций, выработки соответствующих условных рефлексов.

15. Что называют базальными ядрами и какова их роль в развитии растущего организма?

Базальные ядра – скопление серого вещества в основании больших полушарий: хвостатое и чечевицеобразное ядра, бледный шар и др. Базальные ядра являются местом переключения нервных импульсов, поступающих от ассоциативных и сенсорных участков коры больших полушарий к моторной зонекоры. Поэтому обеспечиваютвыполнение различных движений, их координацию, амплитуду и скорость движений. Вместе с мозжечком участвуют в выработке сложных программ движений (умение играть на инструменте, рисовать, писать, вышивать и др.). У детей с органическим поражением головного мозга функции базальных ядер могут быть нарушены, что сказывается на слабом развитии двигательных навыков.

16. Поясните роль гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) в организме ребенка.

ГЭБ защищает головной мозг от проникновения инфекционных и чужеродных факторов и избирательно пропускает компоненты плазмы крови, в том числе, питание нейронам мозга (глюкоза). ГЭБ образован мозговыми оболочками, стенками кровеносных капилляров мозга, оболочками вокруг кровеносных сосудов, образованными отростками клеток нейроглии.

17. В чем заключается сущность процессов возбуждения и торможения в ЦНС у детей и подростков?

Нейроны ЦНС могут быть в трех состояниях: 1) покоя, когда потенциал действия не генерируется; 2) возбуждения, когда они способны генерировать потенциал действия;3) торможения – когда происходит гиперполяризация мембран нервных клеток иотсутствует образование потенциала действия. Возбуждение – это возникновение нервного импульса (потенциала действия) в ответ на раздражение рецепторов. Торможение – процесс ослабления или прекращения передачи нервных импульсов, ограничивающий иррадиацию возбуждения. Охранительное значение торможения в том, что мозг ребенка реагирует не на все сигналы, а только на значимые для него сигналы в данный момент. Благодаря перераспределению процессов возбуждения и торможения, в ЦНС осуществляется согласование (координация) деятельности нервной системы. Большое значение в обучении школьников имеет концентрация возбуждения, которая лежит в основе формирования внимания. При этом в коре больших полушарий у школьника происходитусиление индукции и ослабление иррадиации возбуждения. Этот процессслабо развит у младших школьников, но совершенствуется с возрастом. К 7 годам значительно возрастает динамика нервных процессов, а полного развития механизмы координации в ЦНС (усиления индукции и ослабления иррадиации возбуждения) достигают к 18 годам.

У детей с особенностями психофизического развития, органическим поражением головного мозга нарушен процесс координации в нервной системе. У них часто доминирует возбуждение вследствие патологии нервной системы.Поэтому основная задача педагога заключается в поиске эффективных методов,индивидуальных подходов к обучению детей с особенностями психофизического развития.

18. Как должна осуществляться динамика основных нервных процессов в ЦНС у детей?Каковы особенности динамики основных нервных процессов у детей и подростков?

В ЦНС в норме происходит динамика нервных процессов. Смена возбуждения на торможение и наоборотосуществляется путем одновременной или последовательной индукции. При одновременной индукции в одном нервном центре возникает возбуждение, а в соседних нервных центрах – торможение. Последовательная индукция характеризуется сменой в одном и том же нервном центре возбуждения на торможение. Индукция лежит в основе организации обучения школьников. Образовательный процесс должен быть построен так, чтобы в ЦНС происходила смена возбуждения на торможение и наоборот. Поэтому нужно чередовать спокойные и активные виды деятельности в течение урока.В раннем и первом детстве преобладает в коре головного мозга иррадиация возбуждения, во втором детстве сбалансированы по силе возбуждение и торможение, а у подростков преобладает в ЦНС иррадиация возбуждения, что сказывается на состоянии их психических процессов.

19. Что такое доминанта? Перечислите основные ее свойства.

Доминанта – временно господствующий очаг возбуждения в ЦНС. Свойства доминанты: повышенная возбудимость, способность притягивать и суммировать возбуждения из других нервных центров; длительное и стойкое сохранение возбуждения; торможение функции других нервных центров. Является основой выработки условного рефлекса, навыков, внимания, предметного мышления у школьников и детей дошкольного возраста.

20.Каковы возрастные особенности развития доминантных процессов в нервной системе?

Способность к образованию доминантного очага и кратковременная концентрации внимания появляется к концу первого года жизни. С возрастом этот процесс совершенствуется. Доминантный очаг у детей возникает быстрее, чем у взрослого, но отмечается низкая его устойчивость, особенно при воздействии субдоминант. Поэтому внимание у детей неустойчивое и кратковременное. Характерно быстрое переключение на новую доминанту.Тормозные же процессы у детей формируются на протяжении длительного времени, вплоть до старшего школьного возраста и значительно позже.

21. Какие изменения в деятельности головного мозга происходят у подростков?

Масса и объем всех отделов головного мозга достигают зрелого уровня. Усиленно развиваются ассоциативные зоныкоры, определяющие речь, интеллект, волю, сознание), прежде всего в лобной доле; усиливается их связь с сенсорными зонами, куда поступает информация от органов чувств и моторными зонами, где локализованы центры управления движениями. Развиваются пирамидные нейроны, важные для интегративной деятельности мозга.

22. Перечислите основные свойства нервных центров у детей и подростков?

В нервных центрах осуществляются процессы: 1) одностороннее проведение нервных импульсов (возбуждения), что связано с особенностями строения и характером функционирования синапсов; 2) замедленное распространение нервных импульсов, что связано с наличием множества синапсов на пути распространения сигнала (синаптическая задержка может составлять 1–4 мс); 3) иррадиация возбуждения на соседние нейроны и нервные центры; 4) суммация возбуждений или торможений (ВПСП могут суммироваться, вследствие чего возникает возбуждение надпороговой силы, что особенно характерно для подростков); 5) утомляемость нервных центров, связанная с истощением запасов нейромедиаторов при частых повторных раздражениях и высокая чувствительность; 6) тонус нервных центров – наличие постоянного уровня возбуждения, возникающего вследствие афферентной импульсации от рефлексогенных зон, циркуляции возбуждения в нейронных сетях, гуморального влияния биологически активных веществ, повышающих активность нейронов (у детей и подростков может быть понижен); 7) трансформация ритма и последействие.

23. Назовите признаки преобладания у детейактивности симпатической или парасимпатической нервной системы.

У детей 3–4-х-летнего возраста влияние симпатической нервной системы преобладает, а активность парасимпатической системы значительно ниже. Поэтому у них более частый пульс и более интенсивный обмен веществ. К 7 годам значительно увеличиваетсявлияние парасимпатической нервной системы, что приводит к более интенсивному пищеварению (усилению выделения пищеварительных соков), но снижению частоты сердечных сокращений.