Общие закономерности роста и развития детей и подростков

 По особенностям клеточного  состава и строения кору больших  полушарий разделяют на ряд  участков. Их называют корковыми полями. 
    Под корой располагается белое вещество больших полушарий. В составе белого вещества различают ассоциативные, комиссуральные и проекционные волокна.Ассоциативные волокна связывают между собой отдельные участки одного и того же полушария. Короткие ассоциативные волокна связывают между собой отдельные извилины и близкие поля. Длинные волокна — извилины различных долей в пределах одного полушария. Комиссуральные волокна связывают симметричные части обоих полушарий. Большая часть их проходит через мозолистое тело. Проекционные волокна выходят за пределы полушарий. Они входят в состав нисходящих и восходящих путей, по которым осуществляется двусторонняя связь коры с нижележащими отделами ЦНС. 
    Известны случаи рождения детей, лишенных коры больших полушарий головного мозга. Это анэнцефалы. Они обычно живут всего несколько дней. Но известен случай жизни анэнцефала в течение 3 лет 9 месяцев. После его смерти при вскрытии оказалось, что большие полушария отсутствовали полностью, на их месте были обнаружены два пузыря. В течение первого года жизни этот ребенок почти все время спал. На звук и свет не реагировал. Прожив почти 4 года, он не научился говорить, ходить, узнавать мать, хотя врожденные реакции (некоторые) у него проявлялись: он сосал, когда ему вкладывали в рот сосок материнской груди или соску, глотал и т. п. 
    Наблюдения над животными с удаленными полушариями головного мозга и над анэнцефалами показывают, что в процессе филогенеза резко возрастает значение высших отделов ЦНС в жизни организма. Происходит кортиколизация функций, подчинение сложных реакций организма коре больших полушарий. Все, что приобретается организмом в течение индивидуальной жизни, связано с функцией больших полушарий головного мозга. С функцией коры больших полушарий связана высшая нервная деятельность. Взаимодействие организма с внешней средой, его поведение в окружающем материальном мире связаны с большими полушариями головного мозга. Вместе с ближайшими подкорковыми центрами, стволом мозга и спинным мозгом большие полушария объединяют отдельные части организма в единое целое, осуществляют нервную регуляцию функций всех органов. 
    В опытах с удалением различных участков коры, их раздражением и при регистрации электрической активности мозга установлено наличие трех типов корковых областей: сенсорные, моторные и ассоциативные (рис. 10).

 Сенсорные области коры больших  полушарий. Афферентные волокна, несущие  сигналы от различных рецепторов, приходят к определенным зонам  коры. Каждому рецепторному аппарату  соответствует в коре определенная  область. И. П. Павловым эти области  были названы корковым ядром  анализатора. В сенсорных зонах  выделяют первичные и вторичные  проекционные поля. 
    Нейроны проекционных первичных полей выделяют отдельные признаки сигнала. В области зрительной проекции, например, анализируются место объекта в поле зрения, направление движения, контур, цвет, контраст. Разрушение этой области приводит к потере способности к первичному анализу внешних стимулов в определенной части поля зрения. При раздражении первичной зрительной зоны во время операций отмечается появление световых мельканий, цветовых пятен; при раздражении проекционного поля слуховой коры пациент слышит тоны, отдельные звуки. 
    При ограниченном поражении вторичных, например зрительных, полей больной отчетливо видит отдельные элементы изображения, но не может объединить их в целостный образ, узнать знакомый предмет (зрительная агнозия). Раздражение вторичных сенсорных зон у человека во время операции вызывает оформленные предметные зрительные и сложные слуховые галлюцинации: звуки музыки, речи и т. д. 
    Сенсорные зоны локализованы в определенных областях коры: зрительная сенсорная зона располагается в затылочной области обоих полушарий, слуховая — в височной области, зона вкусовых ощущений — в нижней части теменных областей, соматосенсорная зона, анализирующая импульсацию с рецепторов мышц, суставов, сухожилий, кожи, располагается в области задней центральной извилины (см. рис. 10). 
    Моторные области коры. Зоны, раздражение которых закономерно вызывает двигательную реакцию, называют моторными или двигательными. Они расположены в области переднецентральной извилины. Моторная кора имеет двусторонние внутрикорковые связи со всеми сенсорными областями. Это обеспечивает тесное взаимодействие сенсорных и моторных зон. 
    Ассоциативные области коры. Кора больших полушарий человека" характеризуется наличием обширной области, не имеющей прямых афферентных и эфферентных связей с периферией. Эти области, связанные обширной системой связей ассоциативных волокон с сенсорными и моторными зонами, получили название ассоциативных или третичныхкорковых зон. В задних отделах коры они расположены между теменными, затылочными и височными областями, в передних отделах они занимают основную поверхность лобных долей. Ассоциативная кора либо отсутствует, либо слабо развита у всех млекопитающих до приматов. У человека заднеассоциативная кора занимает примерно половину, а лобные области 25% всей поверхности коры. По строению они отличаются особенно мощным развитием верхних ассоциативных слоев клеток в сравнении с системой афферентных и эфферентных нейронов. Их особенностью является также наличие полисенсорных нейронов — клеток, воспринимающих информацию из различных сенсорных систем. 
    В ассоциативной коре расположены и центры, связанные с речевой деятельностью. Ассоциативные области коры рассматриваются как структуры, ответственные за синтез поступающей информации, и как аппарат, необходимый для перехода от наглядного восприятия к абстрактным символическим процессам. С ассоциативными зонами коры связано формирование свойственной только человеку второй сигнальной системы. 
    Клинические наблюдения показывают, что при поражении заднеассоциативных областей нарушаются сложные формы ориентации в пространств, конструктивная деятельность, затрудняется выполнение всех интеллектуальных операций, которые осуществляются с участием пространственного анализа (счет, восприятие сложных смысловых изображений). При поражении речевых зон нарушается возможность восприятия и воспроизведения речи. Поражение лобных отделов коры приводит к невозможности осуществления сложных программ поведения, требующих выделения значимых сигналов на основе прошлого опыта и предвидения будущего. 
    Развитие коры больших полушарий как филогенетически нового образования происходит в течение длительного периода онтогенеза. К моменту рождения ребенка кора больших полушарий имеет такой же тип строения, как у взрослого. Однако поверхность ее после рождения значительно увеличивается за счет формирования мелких борозд и извилин. В течение первых месяцев жизни развитие коры идет очень быстрыми темпами. Большинство нейронов приобретает зрелую форму, происходит миелиниза-ция нервных волокон. Различные корковые зоны созревают неравномерно. Наиболее рано созревает соматосенсорная и двигательная кора,несколько позже зрительная и слуховая. Созревание проекционных (сенсорных и моторных) зон в основном завершается к 3 годам. Значительно позже созревает ассоциативная кора. К 7 годам отмечается значительный скачок в развитии ассоциативных областей (рис. 11).

 Однако их структурное созревание—  дифференцировка нервных клеток, формирование нейронных ансамблей  и связей ассоциативной коры  с другими отделами мозга —  происходит вплоть до подросткового  возраста. Наиболее поздно созревают  лобные области коры. Как будет  показано ниже, постепенность созревания  структур коры больших полушарий  определяет возрастные особенности  высших нервных функций и поведенческих  реакций детей дошкольного и  младшего школьного возраста. 
    Электроэнцефалограмма. Для изучения функциональной активности коры больших полушарий и ее взаимоотношения с подкорковыми структурами широко используется метод регистрации биотоков мозга. Суммарная постсинаптическая активность нервных элементов коры больших полушарий, зарегистрированная с поверхности черепа, называется электроэнцефалограммой. 
    Метод регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ), позволяющий объективно изучать функциональную активность мозга, образно называют зеркалом мозга. 
    Современная электронная аппаратура позволяет регистрировать биоэлектрические потенциалы одновременно с многих точек поверхности черепа. Многоканальные электроэнцефалографы — приборы, включающие усилители биопотенциалов и регистратор (обычно чернилописец), позволяют одновременно регистрировать электрическую активность из области проекции на черепе различных участков коры больших полушарий.

 В ЭЭГ взрослого человека  выделяют 4 основных типа ритмических  электрических колебаний (рис. 12), каждый  из которых характерен для  определенного функционального  состояния. 
    Альф (α) - ритм регистрируется в состоянии спокойного бодрствования. Показано, что он является оптимальным фоном для приема и переработки информации, поступающей в кору больших полушарий. Частота этого ритма — от 8 до 13 колебаний в 1 с. Для взрослого человека наиболее характерен α-ритм частотой 10 Гц. 
    Бета (β) - ритм характерен для состояния активного бодрствования. Он наблюдается при действии неожиданного раздражителя, при умственном напряжении. β -ритм, отражающий возбуждение нервных элементов коры, характеризуется высокой частотой (14—50 Гц). 
    Тета (θ) - и дельта (δ) - ритмы наблюдаются во время сна. Их частота соответственно 4—7 и 1—3 Гц. В бодрствующем состоянии эти ритмы у взрослого человека наблюдаются при патологических состояниях, связанных с повышенной активностью подкорковых диэнцефальных структур мозга. Тета-ритмы также могут возникать при крайнем эмоциональном напряжении. 
    Возрастные особенности электроэнцефалограммы детей и подростков, Анализ электроэнцефалограмм 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 центральной нервной системы (коры больших полушарий). Медленная активность в электроэнцефалограмме, отражающая их функционирование, практически сформирована уже в грудном возрасте и регистрируется уже у новорожденных детей. В результате этого опережающего созревания подкорковых структур ЭЭГ сна детей грудного и раннего детского возраста практически не отличается от взрослого типа. Существенные изменения претерпевает ЭЭГ спокойного бодрствования (рис. 13).

 Основной ритм ЭЭГ покоя  — альфа-ритм, отражающий функциональную  активность коры больших полушарий, в ходе индивидуального развития  появляется впервые у детей  в 3-месячном возрасте в виде  отдельных групп колебаний, перемежающихся  большим количеством медленных  волн. С возрастом, по мере структурно-функционального  созревания коры больших полушарий, продолжительность времени регистрации  альфа-ритма и соответственно  его представленность в ЭЭГ  увеличивается. Однако еще в 5-летнем  возрасте альфа-ритм не является  доминирующей формой активности  и ЭЭГ покоя носит полиритмичный  характер. Существенные изменения  ЭЭГ покоя обнаруживаются в 6 лет, когда четко выявляется ведущая  частота в диапазоне альфа-ритма. Это дает основание рассматривать  возраст 6 лет как существенный  этап в организации состояния  покоя как оптимального фона  для восприятия внешней информации. Однако в 6 лет, так же как и  в 7—8 лет, альфа-ритм характеризуется  сниженной частотой (8—9 Гц) и нестабильностью. При нагрузках, в процессе школьного  обучения частота альфа-ритма  снижается выраженность его уменьшается  и увеличивается выраженность  колебаний типа тета. Колебания  этого типа в состо; покоя наблюдаются  у взрослых только при патологической  активности подкорковых структур  или резко выраженных эмоциональных  состояниях Их наличие в ЭЭГ  во время спокойного бодрствования  у здоровых детей есть результат  возрастной специфики корково-подкоркового  взаимодействия, результат меньшей, чем у взрослого, степени подавляющего  воздействия коры на подкорковые  структуры. 
    По мере созревания коры характер корково-подкоркового взаимодействия существенно изменяется. Близкие к типу взрослого корково-подкорковые взаимоотношения с выраженным тормозным влиянием коры на подкорковые структуры устанавливаются к 10—12 годам, когда по показателям ЭЭГ кора больших полушарий достигает значительной зрелости. В ЭЭГ регистрируется альфа-ритм, по своему рисунку, амплитуде, частоте существенно не отличающийся от такового взрослых. ЭЭГ приобретает устойчивый, стабильный характер. Частота основного ритма и его представленность в ЭЭГ не меняются в течение учебного года. 
    В 12—15-летнем возрасте снова наблюдается усиление подкорковой активности. Это период полового созревания. Он характеризуется повышенной активностью одного из отделов промежуточного мозга — гипоталамуса, функция которого тесно связана с деятельностью желез внутренней секреции. На ЭЭГ это находит свое отражение в уменьшении частоты альфа-ритма и его нестабильности в течение учебного года, увеличивается и представленность медленноволновой активности. В поведении подростков в этот период отмечаются повышенная нервозность, несдержанность, неустойчивость эмоциональных реакций. К завершению подросткового возраста отмеченные на ранних стадиях полового созревания отклонения в ЭЭГ покоя исчезают. В ЭЭГ покоя четко доминирует альфа-ритм, параметры которого соответствуют взрослому. 
    Прослеженное при анализе ЭЭГ покоя структурно-функциональное созревание коры больших полушарий является чрезвычайно важным фактором в формировании поведенческих реакций ребенка. Оно способствует нарастанию сдержанности, контролируемости и осмысленности поступков. Наблюдаемое в течение длительного периода индивидуального развития ребенка усиление организующей роли коры больших полушарий является основой для формирования высших нервных и психических функций. 

§6. Вегетативная нервная система   

 Особенности вегетативной  нервной системы. Вегетативная нервная система регулирует работу внутренних органов, обмен веществ, приспосабливая органы к текущим потребностям организма. К ней относятся нервные центры продолговатого мозга, гипоталамуса и лимбической системы, импульсы из которых поступают к внутренним органам через волокна и узлы вегетативной нервной системы. 
    Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру внутренних органов, кровеносных сосудов и кожи, мышцу сердца и железы. Вегетативные волокна подходят и к скелетным мышцам, но они при возбуждении не вызывают сокращения мышц, а повышают в них обмен веществ и тем самым стимулируют их работоспособность. Раздражение симпатических нервов утомленной скелетной мышцы восстанавливает ее работоспособность. Все это дало основание Л. А. Орбели и А. Г. Гинецинскому говорить об адаптационно-трофической функции симпатической нервной системы. 
    Путь от центра до иннервируемого органа в вегетативной нервной системе состоит из двух нейронов. Это типичный признак вегетативной нервной системы. Волокна вегетативной нервной системы выходят из ядерных образований ЦНС и обязательно прерываются в периферических вегетативных нервных узлах — ганглиях, образуя синапсы на нейронах, расположенных в этих ганглиях. Эти волокна называются преганглиоиарными или предузло-выми. Отростки клеток, образующих периферические вегетативные ганглии, направляются к внутренним органам; это постганглио-нарные, или послеузловые, волокна. 
    В этом отношении так называемая соматическая нервная система, иннервирующая скелетные мышцы, кожу, связки, сухожилия, отличается от вегетативной нервной системы. В соматической нервной системе нервные волокна от ЦНС доходят до иннервируемого органа не прерываясь. 
    Волокна вегетативной нервной системы по сравнению с волокнами соматической нервной системы отличаются сравнительно низкой возбудимостью, скорость распространения импульсов по ним также невелика (1—30 м/с). 
    На основании особенностей строения и функциональных отличий в вегетативной нервной системе выделяют два отдела — парасимпатический и симпатический (рис. 14).

 Отделы и функции  вегетативной нервной системы. Большинство внутренних органов обладают двойной иннервацией: к каждому из них подходят два нерва —симпатический и парасимпатический. На многие органы симпатический и парасимпатический нервы оказывают противоположное влияние. Так, симпатический нерв ускоряет и усиливает работу сердца, а парасимпатический (блуждающий) тормозит; парасимпатический нерв вызывает сокращение кольцевой мускулатуры радужной оболочки глаза и в связи с этим сужение зрачка, а симпатический нерв вызывает расширение зрачка (сокращение радиальной мускулатуры радужной оболочки). 
    Н. Е. Введенским, однако, было показано, что, изменяя условия раздражения, можно наблюдать и иной эффект: взаимно усиливающее друг друга влияние симпатических и парасимпатических нервных волокон на сердце. 
    Симпатическая часть вегетативной нервной системы способствует интенсивной деятельности организма, особенно в экстремальных условиях, когда нужно напряжение всех его сил. Парасимпатическая часть вегетативной нервной системы — система «отбоя», она способствует восстановлению истраченных организмом ресурсов. 
    Рефлекторные реакции поддержания кровяного давления на относительно постоянном уровне, теплорегуляции, учащения и усиления сердечных сокращений при мышечной работе и многие другие функции связаны с деятельностью вегетативной нервной системы. 
    Все отделы вегетативной нервной системы подчинены высшим вегетативным центрам, расположенным в промежуточном мозге. К центрам вегетативной нервной системы приходят импульсы от ретикулярной формации ствола мозга, мозжечка, подкорковых ядер и коры больших полушарий. 
    Как система, обеспечивающая осуществление жизненно важных функций, вегетативная нервная система созревает на ранних этапах развития. Однако к моменту рождения влияния симпатической и парасимпатической систем еще недостаточно сбалансированы, повышенная активность симпатической системы определяет более частый пульс новорожденных. В процессе развития ребенка усиливаются влияния высших отделов ЦНС, соответственно совершенствуется приспособительный регулирующий характер воздействия вегетативной нервной системы на деятельность внутренних органов. 

Глава III Высшая нервная деятельность и ее возрастные особенности

§1. Условные и безусловные рефлексы 
§2. Качественные особенности высшей нервной деятельности человека 
§3. Типы высшей нервной деятельности 
§4. Интегративная деятельность мозга и системная организация приспособительных поведенческих реакций 
§5. Интегративные процессы в ЦНС как основа психических функций   

 Значение работ И. М. Сеченова и И. П. Павлова в  изучении функций коры головного  мозга. Кора и ближайшие к пей подкорковые структуры являются высшим отделом ЦНС—субстратом осуществления сложных рефлекторных реакций, лежащих в основе высшей нервной деятельности. Представление о рефлекторном характере деятельности высших отделов ЦНС впервые было выдвинуто И. М. Сеченовым. До И. М. Сеченова господствовало представление о раздельности тела и «души» и вопрос о возможности объективного изучения психической деятельности даже не ставился. 
    «Отец русской физиологии» — так называл И. М. Сеченова И. П. Павлов. Впервые в истории естествознания И. М. Сеченов в своем знаменитом труде «Рефлексы головного мозга» (1863) дал материалистическое объяснение психической деятельности человека. 
    Гениальные идеи И. М. Сеченова были подтверждены экспериментально И. П. Павловым. И. М. Сеченов и И. П. Павлов являются основоположниками рефлекторной теории, материалистически объясняющей принципы отражения человеком окружающего материального мира. И. П. Павлов развил рефлекторную теорию и создал учение о высшей нервной деятельности. Ему удалось открыть нервный механизм, обеспечивающий сложные формы реагирования человека и высших животных на воздействие внешней среды. Этим механизмом является условный рефлекс. 
    Совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающую взаимодействие целостного организма с внешней средой, называют высшей нервной деятельностью. 
    В учении о высшей нервной деятельности вскрыты физиологические механизмы сложнейших процессов отражения человеком внешнего объективного мира, что дало блестящее естественнонаучное обоснование ленинской теории отражения. 
    И. П. Павлов по праву считается создателем нового направления в мировой физиологии. Он изучал физиологические процессы, протекающие в отдельных органах или в системах органов, в их неразрывной связи с целым организмом. Аналитико-синтетический метод, введенный в физиологию И. П. Павловым, создал реальную возможность изучения взаимодействия организма с окружающей средой. 
    Понятие об аналитико-синтетической деятельности. Многочисленные раздражители внешнего мира и внутренней среды организма воспринимаются рецепторами и становятся источниками импульсов, поступающих в кору больших полушарий. В коре поступившие импульсы анализируются, различаются и синтезируются, соединяются, обобщаются. 
    Способность коры разделять, вычленять и различать отдельные раздражения, их дифференцировать и есть проявление аналитической деятельности коры головного мозга. 
    С аналитической деятельностью коры больших полушарий тесно связана ее синтетическая деятельность, которая проявляется в объединении, обобщении возбуждения, возникшего в различных ее участках от действия различных раздражителей. Примером синтетической деятельности коры больших полушарий может служить образование временной связи, лежащее в основе выработки всякого условного рефлекса. Анализ и синтез раздражителей — основные свойства коры больших полушарий, лежащие в основе высшей нервной деятельности. 
    Методы изучения высшей нервной деятельности. Изучая на животных функцию пищеварительных желез с помощью фистульного метода, И. П. Павлов обнаружил, что из выведенного наружу протока слюнной железы слюноотделение начинается не только тогда, когда пища попадает в рот, но и при виде, запахе пищи, звоне посуды, из которой кормят животное. И. П. Павлов объяснил это явление и дал ему название условный рефлекс. 
    С помощью метода условных рефлексов И. П. Павлов изучал функцию коры больших полушарий головного мозга и ближайших к ней подкорковых образований, явления иррадиации и концентрации в коре головного мозга, аналитико-синтетическую деятельность мозга. В экспериментах на животных для изучения механизмов, лежащих в основе высшей нервной деятельности, широко используются также методики разрушения отдельных структур мозга, перерезки связей между ними, регистрация электрической активности определенных нервных центров или отдельных нервных клеток. 
    В последнее время для изучения высшей нервной деятельности человека все более широко используется метод электроэнцефалографии — регистрации биоэлектрической активности мозга. 
    Метод электроэнцефалографии, так же как и метод условных рефлексов, позволяет исследовать деятельность мозга в естественных условиях его функционирования. Использование этого метода позволило получить новые важные данные о возрастных особенностях высших корковых функций ребенка.