Часть 1. Морфологические и функциональные особенности центральной нервной системы детей
Для правильной оценки нервно-психического развития ребенка и основных синдромов его поражения необходимо знание морфологических и функциональных особенностей центральной нервной системы детей различного возраста.
Клетки коры головного мозга формируются в максимальном количестве (около 15 миллиардов) уже к 6 месяцам внутриутробного развития, располагаются в глубине головного мозга. По мере увеличения размеров каждой клетки коры головного мозга происходит их «всплывание» на поверхность с образованием «коры», образуя складки и извилины.
Морфологическое созревание клеток коры головного мозга означает, кроме увеличения их размеров и массы, рост аксонов (более ускоренно растут аксоны, проводящие центростремительные возбуждения, с последующим ростом волокон, проводящих центробежные возбуждения) и развитие миелинизации аксонов. Ранее всего заканчивается миелинизация нервных волокон, регулирующих функцию сердца, легких, мышц, обеспечивающих акт сосания и волокон зрительных путей. Миелинизация аксонов от клеток лобной доли коры головного мозга начинается с 2-х месяцев и продолжается до 5-6 лет жизни, а миелинизация волокон пирамидных клеток продолжается до 4-5 лет.
В течение всей жизни клетки коры головного мозга не делятся. Обновление их структур происходит лишь за счет внутриклеточного обмена.
Спинной мозг у детей грудного возраста относительно спинномозгового канала тоньше и длиннее (ниже II поясничного позвонка), следовательно, ликвора у детей относительно больше. Эта способность может сохраняться до 5-6-летнего возраста, поэтому и спинномозговую пункцию у детей до 7 лет проводят между III-IV поясничным позвонком, а не между II и III, как у взрослых.
Таким образом, морфологическое «дозревание» ЦНС происходит к 6-7 году жизни.
Общие физиологические особенности у детей изучены впервые И.И.Красногорским на основе законов и принципов учения И.П.Павлова.
Новорожденный ребенок характеризуется наличием ряда врожденных рефлексов (см. ниже).
Процессы возбуждения и торможения в коре головного мозга у детей до 6-7-летнего возраста отличаются ярко выраженной неуравновешенностью (смех внезапно заменяется на слезы, легкая отвлекаемость новыми раздражениями, неустойчивость настроения).

В последующем непрерывное бодрствование ребенка удлиняется с 2-х до 3-х часов (в 5-10 мес.), с 3 до 4 часов (10-18 мес.), с 4-х до 5 час. (18-24 мес.), до 6-7 часов (2-7 лет). К 8 годам происходит резкое усиление выносливости нервных клеток, обеспечивающих ребенку непрерывное бодрствование в течение 14 часов. Именно с этого возраста у детей исчезает потребность в дневном сне, без которого у дошкольников быстро развивается переутомление. Выносливость к постоянному возбуждению ЦНС (непрерывному бодрствованию) достигает минимальной нормы взрослого лишь после 12 лет: у одних с 13 лет, у других лишь с 17-18 лет.
Таким образом, количество дневных снов, число кормлений определяется степенью выносливости клеток ЦНС к постоянному возбуждению. Поэтому составление нового режима дня (или проверку существующего режима) необходимо начинать с учета возрастной толерантности нервных клеток ребенка к постоянному их возбуждению.
Далее, у детей подкорковые реакции всегда сильнее корковых, поэтому эмоциональные реакции у детей имеют большее, чем у взрослых значение, зависимость новых навыков, привычек (условных рефлексов) от безусловных (врожденных) рефлексов у них выше, чем у взрослых. В основе всех воспитательных мероприятий лежит усиление корковых влияний на подкорковые реакции, усиление тонуса коры, закрепление условнорефлекторных реакций.
Вместе с тем, у детей как процессы возбуждения, так и торможения и в коре, и в подкорковых образованиях отличаются по сравнению со взрослыми более высокой генерализацией (иррадиацией), что и объясняет запредельное торможение (склонность к судорогам) при интоксикации во время воспалительного заболевания, возникновение иногда, так называемой, «парентеральной диспепсии» (например, при отите) и др.
К функциям правого полушария мозга относят восприятие голоса, интонации без смысла, конкретное познание, различение мелодий, ритма, темпов музыки, восприятие деталей, красок в картине и непроизвольные реакции на цельное воздействие: мгновенный синтез сенсорного восприятия.
Вопросы для самоконтроля:
1. Перечислите особенности развития головного мозга у новорожденных.
2. Перечислите особенности развития головного мозга у детей в зависимости от возраста.
3. Перечислите особенности развития спинного мозга у детей.
4. Перечислите доминанты новорожденных детей.
5. Назовите последовательность развития высших функций головного мозга.
6. В каком возрасте и как проявляется мышление у ребенка.
7. Назовите этапы развития памяти.
8. Перечислите этапы эмоционального развития ребенка.
9. В каком возрасте формируются оттенки эмоций ребенка.
10. Что такое депревация, причины возникновения, в каком возрасте и как проявляется?
11. Каково значение анатомических соотношений развития спинного мозга и позвоночного канала у детей для выбора уровня спинномозговой пункции?
12. Каковы особенности процессов торможения и возбуждения, иррадиации и концентрации у детей различного возраста.
Тестовые задания для самоконтроля:
Выбрать один правильный ответ.
1. Нервная система развивается из:
2. Желудочки мозга все, кроме:
5. Сильвиева водопровода
3. Критический период внутриутробного формирования ЦНС:
4. Формирование головного мозга к рождению:
2. не заканчивается
5. Количество основных извилин и борозд больших полушарий по сравнению
6. По сравнению со взрослыми спинной мозг у детей:
1. относительно короче
2. относительно длиннее
7. Раньше развиваются проводящие пути:
8. Миелинизация нервных путей практически завершается к:
9. Назовите две главные доминанты у новорожденного:
10. У новорожденных детей относительная масса головного мозга по сравнению со взрослыми:
11. После 10-12 лет масса головного мозга:
1. практически не увеличивается
2. увеличивается в 2 раза
12. В первые годы жизни превалирует развитие функций:
1. правого полушария
2. левого полушария
13. К функциям правого полушария не относят:
1. восприятие голоса, интонации без смысла
2. различение мелодий, ритма, темпов музыки
3. понимание смысла речевых сигналов
14. К функциям левого полушария головного мозга старших детей не относят:
Раздел 3. Нервная система и нервно-психическое развитие детей.
НЕРВНАЯ СИСТЕМА и НЕРВНО-ПСИХИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ДЕТЕЙ
УКАЖИТЕ один ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ
ЗАКЛАДКА НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПРОИСХОДИТ на (СРОК ГЕСТАЦИИ в НЕД.):
ВНУТРИУТРОБНО НАИБОЛЬШАЯ ИНТЕНСИВНОСТЬ ДЕЛЕНИЯ НЕРВНЫХ КЛЕТОК ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИХОДИТСЯ на (срок ГЕСТАЦИИ в НЕД.):
УКАЖИТЕ все ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
МАССА ГОЛОВНОГО МОЗГА НОВОРОЖДЕННОГО РЕБЕНКА ОТНОСИТЕЛЬНО МАССЫ ТЕЛА:
УКАЖИТЕ ОДИН ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ
С ВОЗРАСТОМ РЕБЕНКА ОТНОСИТЕЛЬНАЯ МАССА МОЗГА:
НАИБОЛЕЕ ВЫСОКИЕ ТЕМПЫ УВЕЛИЧЕНИЯ МАССЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА У ДЕТЕЙ ПРИХОДЯТСЯ НА СРОКИ:
УКАЖИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ДОЛЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА НОВОРОЖДЕННЫХ по СРАВНЕНИЮ со ВЗРОСЛЫМИ:
а) лобные доли меньше
б) лобные доли больше
в) затылочные доли меньше
г) затылочные доли больше
К ОСОБЕННОСТЯМ БОРОЗД и ИЗВИЛИН ГОЛОВНОГО МОЗГА НОВОРОЖДЕННЫХ ОТНОСЯТСЯ:
а) крупные борозды развиты хорошо
б) крупные борозды выражены плохо
в) крупные борозды имеют малую глубину
г) мелкие борозды появляются в первые годы жизни
д) мелких борозд много при рождении
Укажите один правильный ответ
БОКОВЫЕ ЖЕЛУДОЧКИ ГОЛОВНОГО МОЗГА НОВОРОЖДЕННОГО РЕБЕНКА по СРАВНЕНИЮ со ВЗРОСЛЫМИ:
а) относительно велики
б) относительно малы
К РОЖДЕНИЮ РЕБЕНКА САМЫМ НЕЗРЕЛЫМ ОТДЕЛОМ НЕРВНОЙ СИСЕТМЫ ЯВЛЯЕТСЯ:
б) продолговатый мозг
в) стрио-паллидарная система головного мозга
г) кора головного мозга
Укажите все правильные ответы
МОРФОЛОГИЧЕСКИМИ ОСОБЕННОСТЯМИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА ЯВЛЯЮТСЯ:
а) серое вещество головного мозга плохо отдифференцировано от белого
б) имеется четкая граница между серым и белым веществом головного мозга
в) нейроциты недостаточно дифференцированы
г) нервные волокна недостаточно миелинизированны
д) головной мозг имеет недостаточное кровоснабжение
УКАЖИТЕ ОДИН ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ
ЧИСЛО НЕРВНЫХ КЛЕТОК ГОЛОВНОГО МОЗГА к РОЖДЕНИЮ РЕБЕНКА ОТНОСИТЕЛЬНО ВЗРОСЛОГО СОСТАВЛЯЕТ:
ЧИСЛО НЕРВНЫХ КЛЕТОК ГОЛОВНОГО МОЗГА У ДЕТЕЙ ДОСТИГАЕТ УРОВНЯ ВЗРОСЛЫХ К (ВОЗРАСТ В ГОДАХ):
УКАЖИТЕ все ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
ПРОЦЕСС ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ НЕЙРОЦИТОВ ПОСЛЕ РОЖДЕНИЯ РЕБЕНКА ВКЛЮЧАЕТ:
а) увеличение размеров нейроцитов
б) уменьшение размеров нейроцитов
в) увеличение количества и разветвленности дендритов
г) уменьшение количества аксонов
д) нарастание количества межсинаптических контактов
УКАЖИТЕ ОДИН ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ
ДИФФЕРЕНЦИРОВКА НЕРВНЫХ КЛЕТОК КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЗАВЕРШАЕТСЯ К (ВОЗРАСТ В ГОДАХ):
МИЕЛИНИЗАЦИЯ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН в ОСНОВНОМ ЗАВЕРШАЕТСЯ:
а) к рождению ребенка
УКАЖИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
С ВОЗРАСТОМ у ДЕТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ГОЛОВНОГО МОЗГА проявляЮТся:
а) увеличением содержания воды
б) уменьшением содержания воды
в) увеличением содержания белков
г) уменьшением содержания белков
д) уменьшение содержания липидов
е) увеличение содержания липидов
УКАЖИТЕ один ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ
ПОТРЕБНОСТЬ В КИСЛОРОДЕ НЕРВНОЙ ТКАНИ ПО СРАВНЕНИЮ С ДРУГИМИ ТКАНЯМИ У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА:
ОСОБЕННОСТЯМИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ МОЗГА и ОТТОКА КРОВИ у ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА ЯВЛЯЮТСЯ:
а) кровоснабжение лучше, отток лучше
б) кровоснабжение лучше, отток ограничен
в) кровоснабжение хуже, отток ограничен
г) кровоснабжение хуже, отток лучше
ПРОНИЦАЕМОСТЬ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА у ДЕТЕЙ по СРАВНЕНИЮ со ВЗРОСЛЫМИ:
УКАЖИТЕ все ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
ЧАСТОЕ ТОКСИЧЕСКОЕ ПОРАЖЕНИЕ ЦНС при ЗАБОЛЕВАНИЯХ у ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА ОБУСЛОВЛЕНО:
а) обильным кровоснабжением головного мозга
б) ограниченным кровоснабжением головного мозга
в) высокими темпами развития ЦНС
г) хорошим оттоком крови от головного мозга
д) ограниченным оттоком крови от головного мозга
е) высокой проницаемостью гематоэнцефалического барьера
ЧАСТОЕ ВОЗНИКНОВЕНИЕ ОТЕКА МОЗГА при ЗАБОЛЕВАНИЯХ у ДЕТЕЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ ОБУСЛОВЛЕНО:
а) обильным кровоснабжением головного мозга
б) ограниченным кровоснабжением головного мозга
в) высокими темпами развития ЦНС
г) гидрофильностью нервной ткани
д) хорошим оттоком крови от головного мозга
е) ограниченным оттоком крови от головного мозга
УКАЖИТЕ один ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ
У ДЕТЕЙ МАССА СПИННОГО МОЗГА ПО СРАВНЕНИЮ С МАССОЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА НАРАСТАЕТ:
ДЛИНА СПИННОГО МОЗГА у ДЕТЕЙ с ВОЗРАСТОМ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ по СРАВНЕНИЮ с ДЛИНОЙ ПОЗВОНОЧНИКА:
СТРОЕНИЕ СПИННОГО МОЗГА У ДЕТЕЙ ПРИБЛИЖАЕТСЯ К ТАКОВОМУ У ВЗРОСЛЫХ К (ВОЗРАСТ В ГОДАХ):
УКАЖИТЕ все ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
НИЖНИЙ КОНЕЦ СПИННОГО МОЗГА с ВОЗРАСТОМ РЕБЕНКА ПЕРЕМЕЩАЕТСЯ:
в) от III к I-II поясничным позвонкам
г) от III к IV-V поясничным позвонкам
ЗНАНИЕ УРОВНЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ НИЖНЕГО КОНЦА СПИННОГО МОЗГА НЕОБХОДИМО для:
а) оценки моторики ребенка
б) выполнения спинномозговой пункции
в) оценки состава ликвора
г) предотвращения повреждения вещества спинного мозга при пункции
УКАЖИТЕ один ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ
ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ЛИКВОРА С ВОЗРАСТОМ РЕБЕНКА:
ДАВЛЕНИЕ ЛИКВОРА С ВОЗРАСТОМ РЕБЕНКА:
УКАЖИТЕ все ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
СПИННОМОЗГОВАЯ ЖИДКОСТЬ у ДЕТЕЙ ПЕРВЫХ двух НЕДЕЛЬ ЖИЗНИ ИМЕЕТ СЛЕДУЮЩИЕ ПОКАЗАТЕЛИ:
г) цитоз в 1 мкл 3/3-30/3
д) цитоз представлен лимфоцитами
е) цитоз представлен нейтрофилами
СПИННОМОЗГОВАЯ ЖИДКОСТЬ у ДЕТЕЙ ПЕРВЫХ МЕСЯЦЕВ ЖИЗНИ (ПОСЛЕ 2-х НЕДЕЛЬ) ИМЕЕТ СЛЕДУЮЩИЕ ПОКАЗАТЕЛИ:
а) слегка мутная бурого цвета
в) цитоз представлен лимфоцитами
г) цитоз представлен нейтрофилами
д) цитоз в 1 мкл 3/3-25/3
СПИННОМОЗГОВАЯ ЖИДКОСТЬ у ДЕТЕЙ СТАРШЕ 6 МЕСЯЦЕВ ИМЕЕТ СЛЕДУЮЩИЕ ПОКАЗАТЕЛИ:
а) цитоз представлен лимфоцитами
б) цитоз представлен нейтрофилами
в) цитоз в 1 мкл 3/3-10/3
ДВИЖЕНИЯ НОВОРОЖДЕННОГО РЕБЕНКА:
МОТОРИКА НОВОРОЖДЕННОГО РЕБЕНКА СКЛАДЫВАЕТСЯ из СЛЕДУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ:
а) целенаправленных движений
б) хаотических спонтанных движений
в) поддержания мышц в расслабленном состоянии
г) поддержания мышечного тонуса
д) безусловных рефлексов (автоматизмов)
К СТОЙКИМ ПОЖИЗНЕННЫМ БЕЗУСЛОВНЫМ РЕФЛЕКСАМ ОТНОСЯТСЯ:
К ТРАНЗИТОРНЫМ ВРОЖДЕННЫМ БЕЗУСЛОВНЫМ РЕФЛЕКСАМ ОТНОСЯТСЯ:
Медицинские интернет-конференции
Языки
Варианты изменчивости массы головного мозга у взрослых людей
Гладилин Ю.А. (1), Фомкина О.А. (1), Николенко В.Н. (2)
Резюме
Цель исследования: выявить возрастную и половую изменчивость массы головного мозга, ее вариабельность и крайние варианты у взрослых жителей г. Саратова. Материал и методы. Материалом исследования послужили препараты головного мозга от 191 трупа взрослых людей 21-90 лет. Весь материал был распределен в 4 возрастные группы: первый период зрелого возраста включал 43 препарата головного мозга (26 мужских, 17 женских); второй период зрелого возраста – 82 препарата (66 мужских, 16 женских); период пожилого возраста – 34 препарата (16 мужских, 18 женских); период старческого возраста – 32 препарата (16 мужских и 16 женских). Головной мозг отделяли от спинного мозга на границе с продолговатым мозгом и взвешивался на аналитических весах с точностью до 1,0 г. Результаты. Средняя масса головного мозга взрослых жителей г. Саратова без учета пола и возраста составила 1323,69±19,81 г. У мужчин она равна 1371,05±20,39 г, у женщин на 135 г (10,9%) меньше – 1236,05±32,51 г (р М+σ) составили 25 человек: 2 женщины в возрасте 21 и 50 лет и 23 мужчины в возрасте от 23 до 70 лет. У женщин диапазон варьирования массы головного мозга составил от 1315,0 г (женщина 51 года) до 1560,0 г (женщина 21 года). У мужчин диапазон варьирования массы головного мозга составил от 1470,0 до 1600,0 г. Наименьшую массу мозга имели 2 мужчины 30 и 64 лет, наиболее тяжелый мозг имели также 2 мужчины 27 и 37 лет.
Группа с крайне большой массой головного мозга (>М+2σ) включает 1 мужчину 59 лет, мозг которого весил 1670,0 г.
Обсуждение
Исследования с целью изучения массы головного мозга предпринимались неоднократно. Так, А.А. Юргутис (1957) [1] изучал вариабельность массы мозга в молодом, среднем и пожилом возрастах и обнаружил, что у взрослых людей она колеблется от 1020 г до 1776 г. Минимальная и максимальная масса мозга, по нашим данным, получилась несколько ниже – 960 г и 1670 г. Масса головного мозга во всех возрастах у женщин меньше, чем у мужчин, а после 50 лет происходит уменьшение массы мозга у обоих полов, что согласуется с данными того же автора.
На основании изучения 205 препаратов мозга И.Н. Боголеповой (1982) установлено, что средняя его масса составляет 1404 г [3]. Вариабельность массы была значительной: в 73% она составила 1300 – 1600 г; в 12% наблюдений колебания массы были значительными – от 1600 до 2000 г; с такой же частотой масса варьировала от 1000 до 1300 г; в 2,5% случаев мозг весил менее 1000 г и в 0,5% случаев была зафиксирована масса более 2000 г. По нашим данным, средняя масса головного мозга у жителей г. Саратова несколько ниже и равна 1323,69 г. Это, вероятно, связано с различиями в величине крайних вариант, особенно группы с крайне большой массой головного мозга, которая на нашем материале включала препараты головного мозга с массой больше 1600 г, а на материале автора – более 2000 г.
По данным Г.Г. Автандилова (2002), в возрасте 20–29 лет масса головного мозга у мужчин составляет 1389 г, у женщин – 1242 г; в 30-39 лет – 1387 г и 1271 г; в 40-49 лет – 1360 и 1240 г; в 50-59 лет – 1338 и 1253; в 60-69 лет – 1306 и 1209, и, наконец, в возрасте старше 70 лет – 1266 г и 1150 г [5]. В каждой возрастной группе автор четко прослеживает половые различия, что совпадает с результатами нашей работы.
Согласно данным ВОЗ, масса головного мозга «условного человека» составляет в среднем 1400 г у мужчин и 1200 г – у женщин. По данным Большой медицинской энциклопедии масса мозга равна 1375 г у мужчин и 1275 г – у женщин. Средняя масса головного мозга мужчины, жителя города Саратова, меньше на 28,95 г, а средняя масса головного мозга женщины больше на 36,05 г по сравнению с данными, представленными ВОЗ. В то же время, средняя масса мозга саратовского мужчины совпадает с его величиной, приведенной в Большой медицинской энциклопедии, а у саратовской женщины она на 36,05 г меньше.
Заключение
Таким образом, масса головного мозга жителей г. Саратова, характеризуется возрастной и половой изменчивостью, которая заключается в достоверно более тяжелом мозге мужчин и в уменьшении массы мозга начиная с 35 лет. Описанные случаи большой массы головного мозга в пожилом возрасте, и, наоборот, малой и крайне малой массы мозга в 1-м и 2-м периодах зрелого возраста, мы полагаем, связаны с индивидуальной изменчивостью формы и объема черепа субъектов.
Конфликт интересов. Не заявляется.
Литература
Таблицы
Таблица 1. Варианты изменчивости массы головного мозга и их частота встречаемости у взрослых жителей г. Саратова
Развитие мозга от зачатия до подросткового возраста
Когда у меня родился первый ребенок, я, как и подобает рьяной, но молодой маме, собрала кучу книжек об уходе за младенцами и разнообразные прогрессивных методы воспитания – чтобы мой ребенок вырос гением, к тому же счастливым, мне крайне необходимы были авторитетные советы. К сожалению, быстро стало ясно, что большинство книжек не особенно задавались объяснением биологических основ развития мозга. Попробуем разобраться, что сегодня знает наука о мозге и как эти знания использует современная педагогика.
Мозг и его развитие
Что интересно в развитии мозга и что мы, собственно, будем наблюдать на каждом из этапов такого развития – это грандиозное взаимодействие генетически предопределенных факторов и факторов окружающей среды, которые в случае развития человека становятся факторами социальной среды.
Эмбриональное развитие
У человеческого зародыша мозг начинает формироваться из эмбриональной ткани эктодермы. Уже на 16-й день внутриутробного развития можно различить так называемую нейрональну пластинку, которая в течение следующих нескольких дней образует желоб, верхние края которого срастаются и образуют трубку. Этот процесс является результатом сложной координированной работы целого ряда генов и зависит от наличия определенных сигнальных веществ, в частности, фолиевой кислоты. Недостаток этого витамина во время беременности приводит к не закрытию нервной трубки, что приводит к тяжелым аномалиям в развитии детского мозга. Когда нервная трубка закрылась, на ее переднем конце формируются три основных региона мозга: передний, средний и задний. На седьмой неделе развития эти регионы делятся еще раз, и этот процесс называется энцефализацией. Этот процесс является формальным началом развития собственно головного мозга. Скорость роста мозга плода поражает: ежеминутно формируется 250 000 новых нейронов! Миллионы связей образуются между ними! Каждая клетка занимает свое определенное место, каждая связь аккуратно организована. Нет места для произвольности и случайности.
У плода развиваются разные органы чувств. Обстоятельно об этом пишет Peter Hepper в статье Unravelling our beginnings: Первой появляется реакция на прикасания – тактильная чувствительность. На восьмой неделе плод реагирует на прикосновение к губам и щечкам. На 14-й неделе плод реагирует на прикосновение к другим частям тела. Следующим развивается вкус – уже на 12 неделе плод чувствует вкус амниотической жидкости и может реагировать на материнскую диету. На звук плод реагирует начиная с 22-24 недель жизни. Сначала улавливает звуки низкого диапазона, но постепенно диапазон расширяется, и уже перед рождением плод распознает разные голоса и даже различает отдельные звуки. Утробная среда, где развивается плод, достаточно шумная: здесь стучит сердце, шумит поток жидкостей и перистальтика, с внешней среды поступают разнообразные звуки, хотя и приглушенные тканями матери, впрочем – что интересно – диапазон человеческого голоса в 125–250 Гц приглушен как раз слабо. Следовательно, разговоры извне формируют большую часть звукового окружения плода.
Отдельное внимание исследователей привлекает реакция на боль. Определить, чувствует ли плод боль сложно – боль в большой мере субъективный феномен. Впрочем, несознательный ответ на болевые раздражители начинается около 24-26 недели развития, когда впервые формируется нейрональний путь ответа. С момента развития первых органов чувств, от них в мозг начинает поступать информация, что само по себе выступает фактором развития этого же мозга и приводит к обучению. Возникает вопрос, насколько важной является полученная таким образом информация и можем ли мы определенным образом влиять на плод, побуждая мозг к развитию и способствуя учебе? Плод может учиться распознавать вкус и запах. Например, если мать употребляет чеснок во время беременности, то новорожденный младенец будет демонстрировать меньше отвращения к запаху чеснока чем младенец, мать которого чеснок не употребляла. Новорожденные дети также будут отдавать преимущество музыке, которую они слышали в утробе, по сравнению с музыкой, которую слышат впервые. Все это уже установлено наукой. Но до сих пор непонятно, имеет ли явление пренатальной учебы хотя бы какой-либо длительный эффект. Известно, что «музыкальный вкус» к определенному произведению при отсутствии подкрепления исчезает уже за три недели. Однако способность плода к «учебе» наводит некоторых людей на мысль, что развитие мозга плода может быть активизировано программой пренатальной стимуляции. Впрочем, об этом нет никаких солидных научных исследований.
Мозг новорожденного
Зрение и мозг
Понимание особенностей формирования зрительной коры началось с известных экспериментов Девида Хьюбела и Торстена Визела в 60-х годах прошлого столетия. Они продемонстрировали, что если котятам временно закрыть один глаз в определенный критический для развития мозга период, то в мозге не формируется определенная связь. Даже когда зрение потом восстановить, то характерное бинокулярное зрение все-равно никогда не сформируется. Это открытие начало новую эру в понимании роли критических периодов развития и важности наличия соответствующего стимула в этот момент. В 1981 году исследователи получили за это открытие Нобелевскую премию, а мы теперь можем поиграться со своим мозгом и зрением на странице Девида Хьюбела. То, которое было сделано с котятами, воспроизводить на людях, очевидно, не гуманно. Но эти опыты позволяют в определенной мере экстраполировать знание и таким образом понимать особенности развития человеческого мозга. Существуют также примеры с врожденной катарактой у детей, что указывает на то, что и у человека есть критические периоды в развитии мозга, которые требуют наличия определенных внешних зрительных стимулов для корректного развития мозга.
Что же известно о зрении новорожденного?
Новорожденный ребенок видит в 40 раз менее раздельно, чем взрослый человек. Наблюдая и созерцая, мозг ребенка учится анализировать изображение и уже за два месяца он способен различать основные цвета, а изображение становится более четким. В три месяца происходят качественные изменения, в мозге формируется зрительная кора, изображение становится близким к тому, как в последующем будет видеть взрослый человек. Через полгода ребенок уже способен различать отдельные детали и видит лишь в 9 раз хуже, чем взрослый. Полностью зрительная кора формируется к 4-му году жизни. Первые три года Вполне логично предположить, что подобный критический период касается не только развития зрительной коры.
Уже ни у кого не вызывает отрицаний тот очевидный факт, что в первые три года жизни происходят важнейшие этапы в формировании мозга. Серьезным подтверждением может служить явление госпитализма, которое в 1945 описал Шпитц. Речь о симптомах, которые развиваются у детей на первом году жизни, воспитываемых в медицинских учреждениях, идеальных с точки зрения медицинского и гигиенического ухода, но в отсутствии родителей. Начиная уже с третьего месяца жизни наблюдалось ухудшение их физического и психического состояния. Дети страдали от депрессий, были пассивны, заторможены в движениях, с бедной мимикой и плохой зрительной координацией, даже в целом не фатальные болезни часто имели летальные последствия. Начиная со второго года жизни проявлялись признаки физической и психической отсталости: дети не могли сидеть, ходить, говорить. Последствия длительного госпитализма длительны и часто необратимые. Сегодня описывают также явление семейного госпитализма, которое развивается у детей на фоне эмоциональной холодности матери. Впрочем, что конкретно происходит в это время в мозге ребенка точно неизвестно.
Тот факт, что эти первые три года жизнь есть безусловно критическими для развития мозга ребенка, побудило ученых к последующим исследованиям, а педагогов и политиков к бурной кампании в поддержку стимуляции мозга ребенка на протяжении первых трех лет жизни. Началось все из утверждения, что, очевидно, мозг формируется от нуля до трех лет, после этого уже поздно что-то делать. В Америке при государственной финансовой поддержке стартовала кампании «I Am Your Child» и «Better Brains for Babies». Как результат – гора книжек, учебных программ для родителей и статей в прессе. Главный меседж этих программ можно сформулировать так: поскольку мы уже знаем из работ нейрофизиологов, что нейрональные связи формируются под действием внешних стимулов и полностью за первые три года, то эту среду нужно как можно активнее усилить, соответственно активизировать ментальную стимуляцию мозга новорожденного. Такой подход получил название science-based еnriched environments. Родители ринулись покупать младенцам диски с Моцартом для беби, флэш-карты с яркими изображениями и другие игрушки, которые должны развивать. Но оказалось, что педагоги несколько опередили ученых. В разгар кампании один журналист позвонил по телефону нейрофизиологу Джону Бруеру, автора книжки «The Myth of the First Three Years: A New Understanding of Early Brain Development and Lifelong Learning» и спросил: «Базируясь на нейрофизиологии, что бы вы могли посоветовать родителям относительно выбора садика для их детей?». Бруер ответил: «Базируясь на нейрофизиологии – ничего». Правда заключается в том, что наука не знает, как должен в действительности выглядеть еnriched environments для оптимального развития мозга в течение первых трех годов. Джон Бруер не устает повторять: до сих пор не существует надежных исследований, которые бы четко указывали, какой силы, интенсивности и качества, должны быть раздражители, также нет соответствующих исследований, которые бы подтвердили длительный эффект таких раздражителей во времени.
Мозг подростка – строительная площадка
Ученые давно изучают мозг человека, в основном наблюдая разнообразные аномалии в развитии, или травмы мозга, которые приводят к изменению функции, которые проявляются в характерных клинических картинах. Но настоящий прогресс начался с применением технологии магнитно резонансной томографии. Эта технология позволяет визуализировать активные участки мозга, которые называют функциональными. Речь идет не просто об определении участка, а об определении именно тех участков, которые активизируются в ответ на стимул. В американском National Institute of Mental Health под руководством Dr. Jay Giedd начался масштабный проект по исследованию мозга подростков. Мозг 145 нормальных детей сканировали с интервалом в два года и исследовали, какие участки мозга обрабатывают информацию и изменяется ли топография функциональных участков по сравнению с такими у уже взрослых людей и в процессе взросления. Что же обнаружили ученые?
Префронтальний кортекс
Use It or Lose It
Если в возрасте до трех лет развитие нейрональних путей можно сравнить с ростом ветвей дерева, то в подростковом возрасте происходит два противоположных процесса – дополнительный рост новых путей и одновременная обрезка старых. Хотя, возможно, кажется, что наличие многих синапсов – вещь полезная, мозг считает иначе, и в процессе учебы сокращает удаленные синапсы, при этом белое вещество (миелин) идет на стабилизацию и усиление тех связей, которые активно используются. Отбор проходить по принципу use it or lose it : «Используем? Оставляем! Не используем? Избавляемся!». Соответственно, занятие музыкой, спортом и вцелом любая учеба побуждают к формированию и сохранению одних связей, а лежание на диване, созерцание MTV и игра в компьютерные игры – других. Это же касается и изучения иностранных языков. Если ребенок выучил второй язык до наступления половой зрелости, но во время большой «подростковой» перестройки его не использует, то нейронные связи, которые его обслуживают, разрушаются. Соответственно язык, который изучался после перестройки мозга, займет особенное место в языковом центре и будет использовать совсем другие связи, чем родной язык.
Мозолистое тело и мозжечок
Выводы: Несмотря на серьезность и количество проведенных исследований, ученые продолжают утверждать, что они все еще мало знают о связи структуры и функций мозга, а также о развитии поведения. Так же мало известно, какие факторы являются наиболее весомыми для оптимального развития и какие резервы для развития мы потенциально имеем. Впрочем можно с уверенностью утверждать, что нормальный человек с момента рождения и до смерти нуждается во внимании, общении, нормальном живом окружении и искреннем интересе к себе.



