Функциональные созревания различных анализаторов в онтогенезе

        Развитие вестибулярного анализатора в онтогенезе

Вестибулярный аппарат созревает у детей раньше, чем другие анализаторы, и у 6-месячного плода он развит почти также, как у взрослого. Возбудимость его существует с рождения и тренируется у ребенка при его укачивании. Новорожденный может определить положение тела во внешней среде. У детей вестибулярный аппарат более возбудим, чем у взрослых, возбудимость его возвращается к норме у девочек к 10-11 годам, у мальчиков - к 12-14 годам. При регулярных занятиях спортом адаптация наступает на 2-3 года раньше.

        Проприорецепция в онтогенезе

Возбудимость проприорецепторов увеличивается с возрастом: наименьшая - у младших школьников, наибольшая - у старших. Ее повышение наблюдается также у школьников на уроках труда, физической культуры, занятиях в спортивных залах, наименьшая возбудимость отмечается на общеобразовательных уроках, во время подготовки к занятиям. Возбудимость проприорецепторов повышается в первой половине дня и снижается во второй. У старших школьников умственная деятельность (30-минутное чтение художественной литературы) повышает возбудимость проприорецепторов, а это, в свою очередь, приводит к последующему возрастанию умственной активности, т.е. работоспособности.

Элементарная рефлекторная деятельность человека, его сложные поведенческие акты и психические процессы зависят от функционального состояния его органов чувств: зрения, слуха, обоняния, вкуса, соматической и висцеральной чувствительности, с помощью которых осуществляется восприятие и анализ бесконечного потока информации из окружающего материального мира и внутренней среды организма. Без этой информации была бы невозможна оптимальная организация, как самых примитивных функций человеческого организма, так и высших психических процессов.

Среди сенсорных систем организма различают вкусовую, слуховую, зрительную, вестибулярную, обонятельную и соматосенсорную системы. Рецепторы последней расположены в коже и воспринимают прикосновения, вибрацию, тепло, холод, боль. Выделяют также проприоцептивную систему, куда относятся проприорецепторы, воспринимающие движения в суставах и мышцах. Изучение интерорецепторов, расположенных во всех внутренних органах, путей проведения и переработки, поступающих от них сигналов дало основание говорить о висцеральной сенсорной системе, которая воспринимает различные изменения во внутренней среде организма.

Различные сенсорные системы начинают функционировать в разные сроки онтогенеза. Вестибулярный анализатор как филогенетически наиболее древний созревает еще во внутриутробном периоде. Рефлекторные акты, связанные с активностью этого анализатора (при повороте тела изменение положения конечностей), отмечаются у плодов и недоношенных детей. Также рано созревает кожный анализатор. Первые реакции на раздражение кожи отмечены у эмбриона в 7,5 недели. Уже на 3-м месяце жизни ребенка параметры кожной чувствительности практически соответствуют таковым взрослого.

Адекватные реакции на раздражения вкусового анализатора наблюдаются с 9-10-го дня жизни. Дифференцировка основных пищевых веществ формируется лишь на 3-4-м месяце жизни. До 6-летнего возраста чувствительность к вкусовым раздражителям повышается и в школьном возрасте не отличается от чувствительности взрослого. Обонятельный анализатор функционирует с момента рождения ребенка, а дифференцировка запахов отмечается на 4-м месяце жизни.

Созревание сенсорных систем определяется развитием звеньев органов чувств. Периферические звенья являются сформированными к моменту рождения. Позже других формируется периферическая часть зрительного анализатора – сетчатка глаза, ее развитие заканчивается к 6 месяцам жизни. Миелинизация нервных волокон в течение первых месяцев жизни обеспечивает значительное увеличение скорости проведения возбуждения и, следовательно, развитие проводящего отдела анализатора. Позже других корковые звенья органов чувств. Именно их созревание определяет особенности функционирования сенсорных систем в детском возрасте. Наиболее поздно завершают свое развитие корковые звенья слуховой и зрительной сенсорной системы.

При изучении движения глаз ребенка установлено, что он способен воспринимать элементы предъявляемых изображений с момента рождения. Считают, что отдельные элементы изображения в младенческом возрасте отождествляются с целостным предметом. Об этом свидетельствуют данные, показавшие, что младенцы, у которых вырабатывался условный рефлекс на целостную геометрическую фигуру, реагировали также на ее компоненты, предъявляемые в отдельности, и только с 16 недель ребенок воспринимал целостную фигуру, которая становилась стимулом условной реакции.

По мере созревания корковых нейронов и их связей, в течение первых лет жизни ребенка анализ внешней информации становится более тонким и дифференцированным, совершенствуется процесс опознания сложных стимулов. Период интенсивного созревания систем наиболее пластичен. Созревание коркового звена анализатора в значительной степени определяется поступающей информацией. Известно, что если лишить организм новорожденного притока сенсорной информации, то нервные клетки проекционной коры не развиваются; в сенсорно обогащенной среде развитие нервных клеток и их контактов происходит наиболее интенсивно.

Отсюда очевидно значение сенсорного воспитания в раннем детском возрасте, т. е. сенсорная информация, имеет значение не только для организации деятельности внутренних органов и поведения, но и является важным фактором развития ребенка.

Функциональное созревание сенсорных систем продолжается и в другие возрастные периоды, поскольку в переработку поступающей информации вовлекаются и другие корковые зоны (ассоциативные), которые созревают в течение длительного периода развития, включая подростковый возраст. Постепенность их созревания определяет особенность процесса восприятия информации в школьном возрасте. Так, восприятие сложных зрительных стимулов становится идентичным таковым взрослого к 11-12 годам.

Особо важное значение для нормального физического и психического развития детей и подростков имеют органы зрения и слуха. Это обусловлено тем, что подавляющая часть всей информации из окружающего мира (примерно 90 %) поступает в наш мозг через зрительные и слуховые каналы.

 Неодновременное  созревание трех блоков мозга в онтогенезе 
Биологическое развитие организма в онтогенезе подчиняется строгой закономерности на всех его стадиях. У каждой психической функции и функционального звена есть своя программа развития, включающая относительную дискретность, гетерохронию, фазовые динамические характеристики процессов формирования. Знание схемы развития способствует более четкому разведению случаев органической и функциональной недостаточности мозга, вариантов его несформированности, т. е. дифференцированному подходу к отклонениям от нормы (дизонтогенез).

Скорость роста коры определяется развитием отростков нейронов и синаптических контактов с другими клетками и во всех областях мозга наиболее высока в первые два года жизни ребенка, но в разных зонах наблюдаются собственные темпы роста. Дифференциация систем мозговой коры происходит постепенно, и это приводит к неравномерному созреванию отдельных мозговых структур, входящих в три функциональных блока мозга. 
При рождении у ребенка практически полностью сформированы подкорковые образования и близким к завершению является созревание проекционных областей мозга, в которых заканчиваются нервные волокна, идущие от рецепторов, относящихся к анализаторным системам, и берут начало моторные проводящие пути. Указанные области выступают материальным субстратом всех трех блоков мозга.

Но среди них наибольшего уровня зрелости достигают структуры первого блока мозга. С внутриутробного периода до 2-3-летнего возраста происходит интенсивное формирование транскортикальных связей стволового уровня, закладывается базис (первый функциональный блок) для межполушарного обеспечения нейрофизиологических, нейрогуморальных, сенсорно-вегетативных и нейрохимических асимметрий, лежащих в основе соматического (телесного), аффективного (эмоционального) и познавательного (когнитивного) статуса ребенка. На этом этапе впервые заявляют о себе глубинные нейробиологические предпосылки формирования будущего стиля психической и учебной деятельности ребенка. 
Во втором и третьем блоках наиболее зрелыми в этом возрасте оказываются только те фрагменты коры, которые относятся к первичным нолям, осуществляющим прием приходящей информации (второй блок) и выступающим выходными воротами двигательных импульсов (третий блок). 
Другие зоны коры, обеспечивающие сложную переработку информации как в пределах одного анализатора, так и идущую от разных анализаторов, к этому времени не достигают еще достаточного уровня зрелости. Это проявляется в маленьком размере входящих в них клеток, недостаточном развитии ширины их верхних слоев (выполняющих ассоциативную функцию), в относительно маленьких размерах занимаемой ими площади и недостаточной миелинизации их элементов.

В возрасте от 2-3 до 7-8 лет происходит активизация систем, которые играют важную роль в обеспечении интегрированной работы анализаторных систем, эмоционально-мотивационной интеграции. За счет этого обеспечивается межполушарная организация процессов запоминания, закрепляются межполушарные асимметрии, формируется преобладающая функция полушарий по речи, индивидуальному латеральному профилю (сочетание доминантного полушария и ведущей руки, ноги, глаза, уха), функциональной активности, т. е. формируется второй функциональный блок.

В период от 2 до 5 лет идет активное созревание вторичных, ассоциативных полей мозга, часть которых (вторичные гностические зоны анализаторных систем) находится во втором блоке, а также в третьем блоке (премоторная зона). Эти структуры обеспечивают процессы перцепции в пределах отдельных модальностей и выполнение последовательности действий. К 3 годам происходит замедление и прекращение роста коры в проекционных, к 7 годам – в ассоциативных отделах.

Онтогенез функционального (операционального) пласта психики (второго блока мозга) обеспечивается в значительной мере нижележащими уровнями, но импульсом, пусковым механизмом для его разворачивания является активность высшего, произвольного уровня. Операциональный пласт психической деятельности формируется в онтогенезе и закрепляется благодаря ансамблю подкорковых и корковых зон, совокупность, модификация и функциональная включенность которых в ходе развития ребенка постоянно меняется. Возникает он благодаря свертыванию сложных произвольных действий, может иметь обратимый характер и является одним из важнейших адаптивных механизмов психики.

Наиболее поздно среди всех мозговых структур созревают третичные, ассоциативные поля мозга: сначала заднее ассоциативное (теменно-височно-затылочная область) и затем, в последнюю очередь, переднее ассоциативное (префронтальная область) поле. Третичные поля занимают наиболее высокое положение в иерархии взаимодействия различных мозговых зон, и здесь осуществляются самые сложные формы переработки информации. Задняя ассоциативная область обеспечивает синтез всей входящей разномодальной информации в надмодальное целостное отражение окружающей субъекта действительности во всей совокупности ее связей и взаимоотношений. Передняя ассоциативная область отвечает за произвольную регуляцию сложных форм психической деятельности, включающую выбор необходимой, существенной для этой деятельности информации, формировании на ее основе программ деятельности и контроль за правильным их протеканием. 
Таким образом, каждый из трех функциональных блоков мозга достигает полной зрелости в разные сроки и созревание идет в последовательности о первого к третьему блоку. Это путь снизу вверх – от нижележащих образований к вышележащим, от подкорковых структур к первичным поля от первичных полей к ассоциативным. Повреждение при формировании какого-либо из этих уровней может приводить к отклонениям в созревании следующего в силу отсутствия стимулирующих воздействий от нижележащего поврежденного уровня.

 

 

 

 

 

         Заключение

Особо важное значение для нормального физического и психического развития детей и подростков имеют органы зрения и слуха. Это обусловлено тем, что подавляющая часть всей информации из окружающего мира (примерно 90 %) поступает в наш мозг через зрительные и слуховые каналы. 
        Проведенный анализ научной литературы по проблеме исследования показал, что основная закономерность в характере созревания мозга как многоуровневой иерархически организованной системы проявляется в том, что эволюционно более древние структуры созревают раньше. Это прослеживается в гетехронном созревании трех основных функциональных блоков мозга: сначала созревают стволовые образования головного мозга, обеспечивающие жизненно важные функции регуляции тонуса и бодрствования, к задним отделам коры больших полушарий, обеспечивающим прием, переработку и хранение информации. По горизонтали развитие идет от проекционных отделов, включающихся в обеспечение элементарных контактов с внешним миром уже с момента рождения, 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. Позже созревающие структуры не просто надстраиваются над уже существующими, а влияют на их дальнейшее развитие. Сформированная многоуровневая организация мозга носит иерархический характер. Ведущую роль в осуществлении целостной интегративной функции мозга приобретают высшие отделы коры больших полушарий, управляющие подчиненными им структурами более низкого уровня. Гетерохронный характер созревания структур мозга определяет специфику функционирования мозга в различных возрастных периодах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература 
1. Актуальные проблемы нейропсихологии детского возраста / Под ред. Л. С. Цветковой. М.: МПСИ; Воронеж: НПО «МОДЭК», 2001. 272 с.

2. Котик Б. С. Межполушарное взаимодействие у человека. Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1992. С.7-56.

3. Бунин, А.Я. Патология латерального коленчатого тела и зрительные функции /А. Я. Бунин, А.А. Яковлев // Вестник офтальмологии. - 2003. - Т. 119. - № 1. - С. 46-49.

4. Психология детей с нарушениями и отклонениями психического развития: Хрестоматия/ Под ред. В. М. Астапова, Ю. В. Микадзе. СПб.: Питер, 2001. 250 с.