Развитие высшей нервной деятельности у детей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема

Развитие высшей нервной деятельности у детей

1. Этапы формирования ВНД у детей

А. В антенатальный период возможность выработки условных рефлексов не доказана. Даже у недоношенных детей условные рефлексы не вырабатываются в течение (примерно) срока недоношенности. Однако структура коры большого мозга достигает высокой дифференцировки уже к концу антенатального периода развития, что связано с ее интенсивным функционированием. За 2-3 мес до рождения плод, реагируя отчетливыми движениями на внезапное звуковое раздражение, при повторении звука постепенно снижает двигательную реакцию, а затем и совершенно прекращает движения. Если же после этого дать другие раздражители, в том числе и другие звуки, можно вновь наблюдать двигательную реакцию плода. Таким образом, во второй половине антенатального онтогенеза функции коры следует определять уже как ориентировочно-исследовательские, аналитические.

Б. Неонатальный период (от рождения до 1 мес). К концу первой недели жизни у ребенка возникает условный рефлекс на время кормления. Так, при строгом режиме за 30 мин до кормления обнаруживаются лейкоцитоз и усиление газообмена, а затем ребенок просыпается. Мигательный условный рефлекс (условный раздражитель - яркий свет, безусловный - вибрация), двигательно-оборонительный на звук (безусловный стимул - электрокожное раздражение) также образуются в конце первой - начале второй недели жизни ребенка.

К концу второй недели жизни появляется условный сосательный рефлекс на «положение кормления» (рефлекс Бехтерева -Шелованова). Условными раздражителями служат положение тела ребенка, типичное для кормления, а также тактильные, проприоцептивные и вестибулярные раздражения, которые возникают при предшествующем кормлению пеленании; подкреплением является кормление. Условный рефлекс проявляется в искательных движениях головы, сосательных движениях и приоткрывании рта. К концу первого месяца жизни образуются условные рефлексы на обонятельные, вкусовые и звуковые раздражители; в начале второго месяца появляются условные рефлексы на кожно-тактильные раздражители, затем - на зрительные.

Условные рефлексы у новорожденных неустойчивы, вырабатываются значительно труднее, чем в старшем возрасте ребенка. Внешнее безусловное торможение условных рефлексов проявляется раньше, чем внутреннее (условное).

В. Грудной возраст (от 1 до 12 мес). У ребенка на 2-м месяце жизни возникает специфическая человеческая, социальная по своей природе потребность общения со взрослым человеком. В этот период в связи с созреванием ЦНС и анализаторов, а также воздействием внешней среды и окружающих ребенка лиц ВНД бурно развивается: быстро вырабатываются и становятся более прочными условные рефлексы, вырабатывается их внутреннее торможение, появляются эмоции на окружающую обстановку и окружающих лиц, после 6 мес. начинает развиваться речь.

К концу 1-го года или несколько позже, когда ребенок делает первые шаги, начинается очень важный этап познания окружающей среды. Передвигаясь самостоятельно, натыкаясь на предметы, ощупывая их и даже пробуя на вкус, ребенок овладевает чувством трехмерности пространства, существенно дополняя свои зрительные и слуховые восприятия, вырабатывает важные навыки активного познания мира. На этом этапе нередко моторное развитие связано с речевым: чем увереннее передвигается ребенок, тем лучше он овладевает речью, хотя возможны и отклонения в виде диссоциации указанных функций.

Г. Познавательная деятельность в возрасте 1-3 лет. На 2-м году жизни она нерасторжимо связана с мышечными ощущениями, получаемыми в результате манипулирования с предметом. Мышление ребенка на первых этапах формируется как «мышление в действии».

На 2-м году жизни закладываются основы психической деятельности, идет подготовка к самостоятельному хождению, к речевой деятельности. Восприятие различных раздражителей, контакт с окружающим миром имеют для них в этот период огромное значение. Дефицит раздражений, их монотонность заметно сказываются на дальнейшем психическом развитии. Существует мнение, что в этот период происходит так называемое первичное обучение, т.е. формируются «нейронные ансамбли», которые в дальнейшем служат фундаментом для более сложных форм обучения.

В возрасте до 2-2,5 года ребенок, как правило, общителен, дружелюбен, легко вступает в контакт с незнакомыми, редко испытывает чувство страха.

Поведение ребенка 2-го и 3-го годов жизни поражает бурной и настойчивой исследовательской деятельностью. Ребенок тянется к каждому предмету, трогает его, ощупывает, толкает, пробует поднять. Ведущая роль принадлежит руке, поэтому необходимо обучение игровым навыкам (кубики, рисование), бытовым навыкам (самостоятельное одевание, застегивание пуговиц, шнуровка ботинок и др.). В связи с тем что проекция кисти руки занимает огромную площадь в коре больших полушарий, активность и точность работы мышц руки являются предпосылкой активизации корковых центров.

Постепенно у ребенка вырабатывается система адекватных действий с различными предметами: на стул он садится, ложкой ест, из чашки пьет. Если действия ребенка с предметом ограничить, его познавательная деятельность оказывается обедненной, при этом задерживается в своем развитии и мышление.

На 3-м году жизни в психологическом плане наблюдается довольно сформированное чувство «Я». У ребенка, уже овладевшего фразовой речью и имеющего хотя и небольшой, но свой собственный жизненный опыт, отмечается очень сильная тяга к самостоятельности. Одним из последствий такого стремления является упрямство, не всегда понятное родителям. Это упрямство и своеволие значительно возрастают, если родители пытаются ограничить самостоятельность ребенка. В этом возрастном периоде могут наблюдаться различные невротические реакции психогенного и соматогенного характера.

Д. В возрасте 3-5 лет совершенствуется условнорефлекторная деятельность, увеличивается число динамических стереотипов, ярко выражена игровая деятельность, что способствует развитию интеллекта. Для этого возраста типичны бурные проявления эмоций, которые, однако, имеют нестойкий характер, поэтому данный период называется возрастом аффективности. Дети пытаются утвердить себя, выделить среди других детей, привлечь к себе внимание. В этом возрасте существенно изменяется характер ориентировочных реакций: раньше они стремились все потрогать, теперь задают вопросы: «Что это такое?», «Как зовут?» и т.п. Форму предмета ребенок определяет уже «на глаз».

Е. Период с 5 до 7 лет характеризуется тем, что существенно возрастают сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов. Это выражается в повышении работоспособности коры головного мозга, большей стабильности всех видов внутреннего торможения, снижении генерации возбуждения. Именно поэтому дети способны теперь сосредоточить внимание в течение 15-20 мин и более. Выработанные условнорефлекторные реакции менее поддаются внешнему торможению. Дети начинают читать, писать, рисовать, весьма активно познают внешний мир, окружающие предметы - стремятся всё разобрать, отвинтить, сломать, заглянуть «внутрь», по-прежнему задают много вопросов. Дети уже в состоянии управлять своим поведением на основе предварительной словесной инструкции. Они могут удерживать программу действий, состоящую из ряда двигательных операций. Как известно, реакции с предвидением результатов действия формируются при участии лобной коры. Именно к 7-летнему возрасту происходит морфологическое созревание лобного отдела коры больших полушарий.

Слово в этом возрасте приобретает обобщающее значение, близкое к тому, которое оно имеет для взрослого человека, однако процесс обобщения пока опирается на главный признак предмета (например, мебель - это то, на чем сидят).

В возрасте от 5 до 7 лет повышается роль абстрактного мышления. Если до сих пор главным было мышление в действии, то теперь начинает преобладать словесное мышление с внутренней речью. Ребенок начинает пользоваться понятиями, которые уже абстрагированы от действий. Семилетний малыш оценивает себя как важную личность, а собственную деятельность - как общественно значимую.

Ж. Младший школьный период (у девочек от 7 до 11 лет, у мальчиков от 7 до 13 лет). У ребенка 7-8 лет уже хорошо развиты моторика и речь, он умеет тонко анализировать ситуацию, у него развито чувство «психологической дистанции» в отношениях со взрослыми. В то же время у него нет еще достаточных самокритики и самоконтроля, не выработана способность к длительному сосредоточению; в деятельности преобладают игровые элементы. При поступлении в школу могут возникать отклонения, связанные с недостаточной психологической подготовленностью ребенка к систематическим занятиям, к коллективу. Некоторые дети не могут спокойно сидеть в течение урока, не могут сосредоточить внимание, рассеянны. Это может напоминать картину умственной недостаточности, слабой сообразительности, сниженной памяти. Для дифференцировки подобных проявлений необходимо тщательное психоневрологическое обследование. Следует отметить, что начиная с 7-летнего возраста мальчики в созревании систем организма и развитии ВНД отстают от девочек примерно на 2 года. В этом возрасте основные нервные процессы (возбуждение и торможение) обладают значительной силой, подвижностью, уравновешенностью и приближаются к таковым взрослого человека. Все виды внутреннего торможения развиты достаточно хорошо. Данная возрастная группа характеризуется быстрым упрочением условных рефлексов и условного (внутреннего) торможения, устойчивостью к внешним воздействиям, более быстрой концентрацией нервных процессов. Любой раздражитель первой сигнальной системы может быть увязан с раздражителем второй сигнальной системы. Обеспечивается формирование любого сложного условного рефлекса и условного (внутреннего) торможения.

3. Подростковый возраст (у мальчиков от 13 до 17 лет, у девочек от 11 до 15 лет). В этот критический период, который также называют переходным (пубертатным), существенно изменяется условнорефлекторная деятельность подростков, а их поведение характеризуется явным преобладанием возбуждения. Реакции по силе и характеру часто неадекватны вызвавшим их раздражителям и сопровождаются избыточными дополнительными сопутствующими движениями рук, ног и туловища (особенно у мальчиков), подобно тому как это было в раннем возрасте. Условное торможение, особенно дифференцировочное, ослабевает. Это объясняется повышенной возбудимостью ЦНС, ослаблением процесса торможения и как следствие иррадиацией возбуждения.

Скорость образования условных рефлексов на непосредственные (зрительные, звуковые, тактильные) раздражители теперь возрастает, в то время как процесс образования условных рефлексов на словесные сигналы затрудняется, т.е. наблюдается ослабление значения второй сигнальной системы. Речь в подростковом возрасте отчетливо замедляется, ответы на вопросы, как правило, становятся очень лаконичными и стереотипными, словарь как бы обедняется. Для того чтобы получить исчерпывающий ответ по какому-то поводу, необходимо задать ряд дополнительных вопросов. Стремление быть взрослым может проявляться в подражании привычкам взрослых, в ниспровержении всех авторитетов, активном сопротивлении любым мерам принуждения.

У подростков появляется интерес к таким проблемам, как смысл жизни, любовь, счастье. В этом периоде вегетативная регуляция несовершенна: отмечаются избыточная потливость, неустойчивость артериального давления, кожно-трофические нарушения, лабильность сосудистых реакций.

Явления акселерации, наблюдавшиеся в последние десятилетия, вероятно, оказывают влияние и на формирование нервно-психических функций. Однако соматическое развитие в пубертатном периоде несколько опережает нервно-психическое, что может приводить к функциональным расстройствам нервной системы.

Перечисленные изменения объясняются гормональной перестройкой организма (период полового созревания), ухудшением питания и снабжения головного мозга кислородом. Это происходит вследствие того, что развитие сердечно-сосудистой системы отстает от роста тела; кроме того, повышение функций надпочечников и других желез внутренней секреции приводит к повышенному содержанию адреналина в крови и, естественно, к сужению сосудов. Поэтому у подростков в переходном периоде отмечается быстрая утомляемость как при умственных, так и при физических нагрузках (головокружение, иногда одышка, часто - головная боль, усиление сердцебиения).

У девочек этот период проходит более тяжело, чем у мальчиков, у которых функциональные расстройства выражены слабее. По-видимому, эти различия объясняются большей двигательной активностью мальчиков, тренировкой сердечно-сосудистой системы и ЦНС, что частично сглаживает указанные функциональные нарушения.

Примерно в середине переходного периода у подростков наблюдаются психическая неуравновешенность с резкими переходами из одного состояния в другое - от эйфории к депрессии и наоборот, резкое критическое отношение к взрослым, негативизм, аффективные состояния, чрезвычайная обидчивость; у девочек - склонность к слезам.

Период гормональной перестройки организма требует разумного отношения взрослых к подросткам. Конфликты между подростками и их родителями нередко возникают из-за недооценки особенностей ВНД в период полового созревания. Правильный, здоровый ритм, спокойная обстановка, доброжелательность, интересные для подростков занятия, в том числе физическая культура, являются хорошей профилактикой функциональных расстройств.

Постепенно начинает нивелироваться гормональный дисбаланс, ликвидируется отставание в развитии сердечно-сосудистой системы, улучшаются условия деятельности ЦНС. Нейроны становятся более зрелыми, увеличиваются синтез нуклеиновых кислот, метаболизм нервных клеток, возрастает роль лобных областей коры, завершается специализация различных отделов коры большого мозга в восприятии и оценке информации, межполушарная интеграция, и, как следствие, оптимизируется ВНД. Уменьшаются латентные периоды реакций на словесные раздражители, усиливается внутреннее торможение. В возрасте 17-18 лет улучшается память, ВНД достигает своего совершенства, организм считается созревшим.

2. Созревание условных рефлексов в раннем онтогенезе

Развитие высшей нервной деятельности ребенка находится в тесной связи с формированием структуры коры полушарий большого мозга и в целом системы анализаторов.

У высших животных и человека в постнатальный период основную регулирующую роль в поведении играет кора полушарий большого мозга, представляющая собой орган индивидуального приспособления организма к внешней среде. И.П.Павлов указывал, что уравновешивание организма со средой не может быть обеспечено одними безусловными рефлексами. «Достигаемое этими рефлексами уравновешивание было бы совершенно только при абсолютном постоянстве внешней среды. А так как внешняя среда при своем чрезвычайном разнообразии вместе с тем находится в постоянном колебании, то безусловных связей, как связей постоянных, недостаточно и необходимо дополнение их условными рефлексами, временными связями».

А. Неонатальный период. Образование условных рефлексов начинается с первых дней или недель после рождения, т.е. в тот период, когда происходит наиболее интенсивное развитие корковых структур и формируются отдельные корковые поля, связанные с соответствующими рецепторами.

Более раннее образование у развивающегося организма условных пищевых рефлексов по сравнению с оборонительными имеет важное приспособительное значение. В первый период жизни организма основные жизненные функции сводятся к приему пищи. Возникновение в этот период условных пищевых рефлексов обеспечивает ему более полное осуществление акта питания.

Возможность более ранней выработки условных пищевых рефлексов с филогенетически более древних анализаторов (обонятельного, кожного, вестибулярного), чем с филогенетически более новых (слухового, зрительного), свидетельствует о том, что кортиколизация филогенетически старых анализаторных систем, связанных с пищевым центром, происходит в более ранние сроки, чем филогенетически молодых анализаторных систем.

Возрастные особенности образования условных рефлексов отчетливо выявляются в характере развития самой условной реакции. Оборонительный условный рефлекс у различных видов животных в процессе выработки прежде всего проявляется в форме общедвигательной реакции и сопутствующих ей вегетативных компонентов (изменение дыхания и сердечной деятельности), а затем много позже образуется специализированная его форма в виде локального рефлекса. Таким образом, на ранних этапах онтогенеза имеет место широкая генерализация процессов возбуждения в эффекторной и афферентной частях условнорефлекторной дуги с последующим появлением на поздних этапах процессов коркового торможения, обусловливающего локальность и специализированность условной реакции. Возрастные различия высшей нервной деятельности выявляются в основном в способности вырабатывать процесс внутреннего торможения, без чего не могут быть образованы сложные формы условных реакций. Эта способность обнаруживается только в более позднем возрасте, при определенной степени морфологической зрелости и активности биохимических процессов коры большого мозга.

Самыми ранними условными рефлексами у ребенка являются натуральные пищевые в виде сосательных движений, возникающие на положение ребенка во время кормления. Образуются они впервые в возрасте 8-15 дней на сложный комплекс тактильных, проприоцептивных и лабиринтных раздражителей. На 2-4-й неделе жизни начинают образовываться искусственные защитные и пищевые условные рефлексы на вестибулярные раздражители. С 3-4-й недели вырабатываются условные рефлексы на проприоцептивные раздражения. В конце 1-го месяца вырабатываются условные рефлексы на запаховые раздражители, причем на запахи, действующие преимущественно на ольфактивный аппарат, рефлексы образуются несколько позже. В этот же период образуются условные пищевые и оборонительные рефлексы на звуковые сигналы.

Б. Грудной возраст. В начале 2-го месяца условные рефлексы образуются на световые раздражения, формируются условные пищевые и защитные рефлексы на кожно-тактильные раздражители, а также условные защитные рефлексы на вкусовые вещества. Таким образом, существует определенная последовательность в появлении рефлексов с различных анализаторов: раньше всего они образуются с вестибулярного и слухового рецепторов, а позже - со зрительного и кожно-тактильного. Однако в период второй половины 1-го месяца и первой половины 2-го месяца условные рефлексы у ребенка образуются со всех анализаторов. Это свидетельствует о том, что именно в этом возрасте кора полушарий большого мозга ребенка получает возможность устанавливать многообразные условные связи.

Ранние условные рефлексы у детей являются неустойчивыми и слабовыраженными. Определяющее значение в возникновении и устойчивости условного рефлекса имеет также рецептор, с которого вырабатывается рефлекс. При прочих равных условиях раньше других упрочиваются вестибулярный и слуховой условные рефлексы, затем зрительный, обонятельный и вкусовой и позже всего - кожно-тактильный и проприоцептивный. Однако наряду с общими закономерностями образования условных рефлексов, свойственными всем детям, уже в раннем возрасте обнаруживаются индивидуальные особенности кортикальных функций ребенка, зависящие от типа его нервной системы. Индивидуальные особенности ребенка наиболее отчетливо проявляются в тот период, когда кора полушарий большого мозга, помимо образования положительных условнорефлекторных связей, начинает осуществлять другую функцию, тесно связанную с первой, - функцию анализа внешних раздражений. В основе этой последней функции лежит выработка коркового торможения.

Способность к анализу внешних раздражений выявляется на примере образования дифференцировок. На 2-м месяце жизни ребенка почти все анализаторы дифференцируют раздражения, значительно отличающиеся друг от друга. На 3-4-м месяце анализаторная функция коры головного мозга быстро совершенствуется и позволяет вырабатывать более прочные и тонкие дифференцировки. Развитие механизмов замыкания условнорефлекторных связей и дифференцирования внешних раздражителей быстро усложняет и принципиально меняет все поведение ребенка в смысле его активной деятельности и познавания окружающего мира.

Таким образом, существенной чертой условнорефлекторной деятельности ребенка в первом полугодии жизни нужно считать действенные для него комплексные раздражители. Например, «положение для кормления», при котором раздражаются и, естественно, возбуждаются тактильные, проприоцептивные и вестибулярные рецепторы одновременно. Начинают проявляться различные виды условного (внутреннего) торможения: формируются дифференцировочное торможение (3-4-й месяц), условный тормоз на 5-м месяце, запаздывательное торможение на 6-м месяце, т.е. к концу первого года жизни вырабатываются все виды внутреннего торможения (условного торможения условных рефлексов - см. раздел 6.8).

В. В ясельный период (от 1 года до 3 лет) условнорефлекторная деятельность характеризуется не только выработкой отдельных условных рефлексов, но и формированием динамических стереотипов, причем часто в более короткое время, чем у взрослых.

Г. У ребенка 2 лет вырабатывается огромное количество условных рефлексов на соотношение величины, тяжести, удаленности, окраски предметов. Этими видами условных рефлексов определяется интегрированное отражение явлений внешнего мира; они считаются основой понятий, формируемых на базе первой сигнальной системы. Примером динамического стереотипа этого возраста могут служить изменения особенностей ВНД ребенка согласно распорядку дня: сон - бодрствование, питание, прогулки, требующие последовательности поведенческих элементов, из которых складываются процедуры умывания, кормления, игры.

Системы условных связей, выработанные в это время, отличаются особой прочностью, и большинство из них сохраняет свое значение в течение всей последующей жизни человека. Поэтому можно думать, что в этот период в ряде случаев еще продолжает действовать импринтинг. Воспитание детей в сенсорно обогащенной среде ускоряет их психическое развитие. Взаимодействие проекционных и непроекционных отделов коры больших полушарий обеспечивает более глубокое восприятие окружающей среды. Особо важное значение при этом имеет взаимодействие возбуждений, обеспечивающих возникновение ощущений и двигательную активность, например зрительное восприятие объекта и охватывание его рукой.

Д. В возрасте 3-5 лет совершенствование условнорефлекторной деятельности выражается в увеличении числа динамических стереотипов (подробнее см. раздел 4).

3. Электрофизиологические корреляты психической деятельности детей

Широко распространенными и доступными, не травмирующими организм исследованиями деятельности мозга являются электроэнцефалография и метод вызванных потенциалов (ВП). Оба метода, казалось бы, недостаточно информативных, в последние десятилетия получили дальнейшее развитие (второе рождение) в связи с компьютерной обработкой элементов электроэнцефалограмм (ЭЭГ) и ВП.

3.1 Психическая деятельность и электроэнцефалограмма

Повседневная деятельность человека (разная степень активности во время физической и умственной работы, действие различных сигналов, сосредоточение внимания, решение физико-математических задач и т.п.) требует различной активности ЦНС. Метод ЭЭГ, позволяющий изучать суммарную электрическую активность, помогает также оценить по изменениям ритмов ЭЭГ психическую деятельность человека.

При интеллектуальной деятельности наблюдаются изменения определенных ритмов ЭЭГ. Многие исследователи при этом отмечают преимущественные изменения низкочастотных составляющих спектра ЭЭГ. Обнаружена тесная связь ?- и ?- активности с выполнением задания. Например, на ЭЭГ имеются характерные изменения при сосредоточении внимания испытуемого, его инструкции о предстоящей деятельности, решении арифметических задач.

А. Изменения ЭЭГ детей во время инструкции о предстоящей деятельности. У здоровых детей во время инструкции о предстоящей деятельности существенно снижается спектральная мощность ?- и ?-диапазонов во всех областях, в лобной области нарастает мощность ?1-ритма.

Группу детей с задержкой психического развития (ЗПР) в этот период характеризуют максимальные изменения спектральной мощности в ?-диапазоне: в задних отделах коры она растет, в височных и лобных - падает. В отличие от нормы мощность ?-ритма в этой ситуации не меняется, а мощность ?1- и ?2-ритмов снижается преимущественно в теменной области.

У детей с олигофренией в состоянии «инструкция» не происходит изменений величины спектральной мощности по всему диапазону частот.

Динамика функции когерентности у здоровых испытуемых в этом состоянии наиболее выражена в спектре ? i и ? 2; отмечается резкое снижение уровня когерентности во всех парах областей, особенно значительное в левом полушарии. В ?2-диапазоне снижается уровень когерентности между левой теменной и височной областями. Средняя и максимальная когерентности по остальным составляющим в этот период не меняются.

В группе детей с ЗПР параметр функции когерентности изменяется слабее, чем в норме, и в противоположную сторону: отмечается небольшое, но достоверное нарастание функции когерентности в диапазоне ?1 по всему левому полушарию. По остальным ритмам уровень функции когерентности не меняется. Сдвиги функции когерентности в состоянии «инструкция» у детей с олигофренией еще меньше, чем в предыдущей группе.

Б. Команда «внимание», подаваемая непосредственно перед предъявлением арифметической задачи, повышает уровень готовности к предстоящей деятельности. Изменения на ЭЭГ в таких случаях более дифференцированы.

У здоровых детей в ситуации «внимание» происходит генерализованное, но преимущественно выраженное в левом полушарии снижение мощности в ?1-диапазоне. В ?2-диапазоне, напротив, мощность не падает, а локально нарастает слева в височной и справа в затылочной и теменной областях. Разная направленность сдвигов спектральных компонентов в ?1- и ?2-диапазоне отражает относительную независимость функционирования низко- и высокочастотных ?-генераторов и их разное участие в формировании функциональных связей при данном виде деятельности. Генерализованное снижение мощности ?1 обусловлено активационными сдвигами, вызванными усилением мезенцефально-ретикулярных влияний на кору, особенно на структуры левого полушария. В то же время локальная активация, запускаемая и контролируемая высшими ассоциативными отделами коры, в первую очередь лобными структурами, проявляется в усилении синхронной активности высокочастотных ?-генераторов, имеющей не только регионарную, но и полушарную специфику.

У детей с ЗПР сдвиги в спектре мощности в ?1-диапазоне имеют примерно тот же вид, что и в норме. У детей с олигофренией в ситуации «внимание» в левом полушарии происходит генерализованное увеличение мощности в обоих ?-диапазонах спектра, а в правом полушарии генерализованное снижение мощности в этих диапазонах.

Динамика мощности в низко- и высокочастотных ?-диапазонах у детей с ЗПР и олигофренией свидетельствует об иной, чем в норме, системной организации деятельности в ситуации повышенной готовности к деятельности и отражает специфические для каждой из групп особенности.

Дифференцированное функционирование низко- и высокочастотных ?-генераторов у детей с ЗПР-1 наблюдается только в структурах правого полушария. В левом полушарии отмечается одинаковый тип реагирования - генерализованное снижение мощности в обоих ?-диапазонах. Ослабление локальной активации в структурах левого полушария может быть связано с незрелостью структур лимбико-ретикулярного комплекса, а также с недостаточностью регулирующих функций лобных отделов коры в левом полушарии.

У детей с ЗПР активационные влияния на ЭЭГ проявляются иначе, чем в норме. Наблюдаемые изменения характерны в основном для показателей детей дошкольного возраста в норме [Алферова В.В., 1974; Дубровинская Н.В., 1985].

В группе детей с олигофренией в обоих полушариях не наблюдается дифференцированного функционирования ?-генераторов. Все реакции носят глобальный характер, обусловленный нарушениями локальной активации коры вследствие поражения лобных отделов полушарий. Кроме того, повышение мощности ?-диапазона в структурах левого полушария в ситуации «внимание» отражает как недостаточность неспецифических активационных воздействий на кору, так и измененный по сравнению с нормой характер реагирования корковых структур левого полушария.

В ?-диапазоне спектра ЭЭГ у здоровых детей в ситуации «внимание» также наблюдаются разнонаправленные изменения мощности в структурах левого и правого полушарий: снижается мощность в левом полушарии и нарастает справа в теменной и височной областях.

Повышение мощности ?-ритма в ситуации «внимание» объясняется активацией гиппокампально-амигдалярного комплекса правого полушария.

У детей с ЗПР происходит нарастание мощности ?-ритма в теменной и височной областях только в левом полушарии. Нарастание у детей с ЗПР мощности в ?-диапазоне, происходящее в отличие от нормы не в правом, а в левом полушарии, свидетельствует о том, что у них возникло состояние «предпусковой активации» к вербальной, а не к предстоящему виду интеллектуальной деятельности, при которой преимущественно активируются структуры правого полушария.

В отличие от детей с ЗПР у олигофренов в ситуации «внимание» снижается мощность ?-диапазона во всех областях левого полушария и нарастает в правой лобной области, что может быть отражением эмоциональной активации этой структуры в данный период.

Изменения уровня когерентности в ситуации «внимание» отмечены в группе здоровых детей: снижается когерентность в ?-диапазоне и на ?-частотах для потенциалов всех отделов левого полушария. У детей с ЗПР и олигофренов значимых изменений уровня когерентности не происходит.

В. Процесс решения арифметических задач характеризуется как направленная интеллектуальная деятельность, связанная со сложными речевыми, пространственными, логическими операциями, процессами анализа и синтеза, сравнения и обобщения [Выготский Л.С., 1960;ЛурияА.Р., 1966].

В процессе интеллектуальной деятельности формируются новые функциональные связи мозговых структур. В этот период у здоровых детей резко падает мощность ?2-диапазона в левой теменной области, отмечается ее снижение в левой височной области. Активационные сдвиги в ?1-диапазоне выражены меньше, чем в ситуации «внимание». У детей с ЗПР происходят локальные изменения мощности: нарастает мощность в левой лобной области в ?1-диапазоне, падает мощность в правой височной области в ?2-диапазоне. В остальных структурах существенных изменений величины мощности ?-диапазона по сравнению с предыдущей ситуацией не отмечается. В группе детей с ЗПР-2 реактивность этого параметра меньше, чем в группе детей с ЗПР-1.

Для детей с олигофренией характерно значительное генерализованное падение мощности а2-диапазона в структурах левого полушария и локальное снижение в затылочной и теменной областях справа.

Локальные изменения мощности наблюдаются и в ?-диапазоне спектра. В норме происходит нарастание мощности в лобной области справа и в теменной и височной областях слева. Снижается мощность в задних отделах правого полушария. По-видимому, в осуществление арифметических операций вовлекаются оба полушария.

Возрастание мощности ?-ритма при умственной работе рассматривается как коррелят интеллектуального напряжения [Gille H., Ullsperger P., Weickmann В., 1979]. Согласно данным Т.А.Корольковой и В.Д. Труша (1980), повышение когерентности по ?- и ?-ритмам является оптимальным условием для осуществления моторной деятельности.

В группе детей с ЗПР в период решения задачи локально возрастает мощность ?-диапазона в затылочной и лобной областях слева. В левой височной, затылочной и теменной областях справа величина мощности ? снижается. Изменений мощности ?-диапазона в процессе решения арифметических задач по сравнению с ситуацией повышенной готовности к деятельности у детей с олигофренией не отмечается. У здоровых детей функциональные перестройки в процессе деятельности проявляются и в динамике пиковой частоты ?- и ?-ритмов. Наибольшие сдвиги по ?-ритму отмечаются в лобных и височных областях левого полушария, а по ?-ритму - в обеих височных и лобных областях. Нарастание пиковой частоты на ?- и ?-частотах, имеющее регионарную специфику, указывает на дифференцированную активацию мозговых структур.

Когерентность увеличивается при решении задач на ?-частотах в правом полушарии и в левом на ?-частотах в группе здоровых детей. В группе детей с ЗПР когерентность, не изменявшаяся при внимании ни в одном диапазоне частот, в процессе решения задач снижается на ?1частотах в левой затылочно-теменной области. У детей с олигофренией, для которых вообще характерен низкий уровень когерентности в ?-диапазоне, при решении задач наблюдается его падение в задних отделах обоих полушарий.

Таким образом, специфические особенности функционирования мозга здоровых детей, детей с ЗПР и олигофренов в младшем школьном возрасте, различающихся согласно клинико-педагогическим и нейропсихологическим данным, отчетливо взаимосвязаны с показателями ЭЭГ, оцениваемыми методами множественного спектрально-корреляционного анализа. Полученные этими методами различия в параметрах ЭЭГ 3 групп детей позволяют использовать электрофизиологические данные наряду с клиническими и нейропсихологическими для дифференциальной диагностики детей с разными формами нарушения познавательной деятельности (подробнее см.: Фишман М.Н., 1989).

Важные сведения о деятельности ЦНС у здоровых детей и детей с патологическими отклонениями получают с помощью метода вызванных потенциалов.

3.2 Психическая деятельность и вызванные потенциалы

Тонким индикатором функционального состояния мозга является вызванная электрическая активность [Фишман М.Н., 1989]. Компоненты ВП могут существенно изменяться в зависимости от динамики внутреннего состояния испытуемых в разных ситуациях.

А. Формирование ВП в онтогенезе. При изучении оценочной роли ВП психической деятельности здоровых детей следует учитывать, что уже в возрасте 5-6 лет зрительные ВП на гомогенный, неоформленный стимул в проекционной области коры по конфигурации и компонентному составу приближаются к ответу, наблюдаемому у взрослого. В частности, к этому возрасту начинает стабильно регистрироваться вторичная негативная волна ВП -компонент Н150 [Фарбер Д.А., 1978; Бетелева Т.Г., 1983]. В 7 лет происходит стабилизация формы и амплитудно-временных параметров ВП в проекционной области коры. В ассоциативных областях формирование вызванной активности также претерпевает определенную динамику в процессе онтогенеза.

В 5-6 лет в лобных отделах регистрируются зрительные ВП (на вспышку) достаточно постоянной формы, ранние компоненты имеют примерно те же ЛП, что и ВП в проекционных областях. ЛП поздних компонентов еще очень вариабельны, чаще увеличены по сравнению с ЛП в проекционных областях.

В 8-9 лет в переднеассоциативных зонах амплитуда ВП достигает амплитуды в проекционных областях; ЛП не только ранних, но и поздних компонентов ВП приближаются к ЛП в проекционных областях. Динамика ВП ассоциативных областей в процессе развития отражает возрастающую роль этих отделов коры в восприятии, их участие в обработке сенсорных сигналов.

Возрастная динамика ВП на структурированный стимул (например, шахматное поле, изображение дома, слово «дом») имеет иной характер. Формирование завершенного типа ВП, характерного для взрослых, заканчивается к 15-16 годам [ЗислинаН.Н., 1982].

Для изучения корковых механизмов высших познавательных функций с помощью ВП более адекватным является применение не гомогенных, а структурированных сигналов. Однако это положение справедливо лишь в том случае, когда гомогенные стимулы предъявляются в отсутствие определенной перцептивной задачи.

Интенсивное развитие исследований по функциональной полушарной асимметрии мозга за последние 3-4 десятилетия привлекло внимание к изучению особенностей обработки информации в структурах левого и правого полушарий при разных уровнях интеллекта с помощью ВП. Было показано, что отсутствие полушарной амплитудной асимметрии ВП, как правило, наблюдается при умственной отсталости.

Б. Исследования реакций проекционных зон. У здоровых детей на вспышку света возникает многокомпонентный ВП. В затылочных отделах максимальную амплитуду имеет, как правило, позитивный компонент П100, в лобных - негативный компонент Н250. Ранние компоненты с латентным периодом до 100 мс хорошо выделяются как в задних, так и в передних отделах. Сенсорный послеразряд в лобных отделах обычно выражен хуже, чем в затылочных.

В группе детей с ЗПР, как и в норме, в затылочных и лобных отделах регистрируются многокомпонентные ВП. Конфигурация ВП в лобных и затылочных отведениях сходна, однако в 70% случаев у детей с ЗПР регистрируются ВП, характерные для более младшей возрастной группы. Амплитуда ВП, как правило, выше, чем в норме, сенсорный послеразряд достигает 40-50 мкВ, компонент HI50 часто редуцирован или отсутствует, а при его появлении ЛП короче, чем в норме.

Э.А.Костандов (1978, 1983), изучая зрительные ВП затылочной области при опознании буквенных и невербальных стимулов, выявил у олигофренов значительное удлинение ЛП позднего позитивного компонента ВП (П300) в правом полушарии при вербальных стимулах. Автор пришел к заключению, что недостаточность интеллекта при олигофрении обусловлена нарушением межполушарного взаимодействия при обработке сенсорной информации. У детей с олигофренией в отличие от нормы амплитуда компонентов Н1П2 зрительных ВП на вспышку света выше в левом полушарии. Полагают, что это отражает большую занятость левого полушария обработкой невербального материала, снижая его возможности обработки вербального материала. Такая «извращенная» асимметрия ВП может служить индексом умственной отсталости.

В. Исследование реакций ассоциативных корковых областей. У детей школьного возраста, как и у взрослых, в ассоциативных корковых областях регистрируются ВП с латентными периодами, близкими или равными ответам проекционной коры. Наличие одновременного развития поздних компонентов ВП в проекционной области и в переднеассоциативных отделах коры трактуется как отражение системного вовлечения этих корковых формаций в реализацию завершающих операций зрительного восприятия [Фарбер Д.А., 1979]. У детей с нарушением психического развития (группы олигофренов и дети с ЗПР), судя по времени развития ВП в лобных отделах, вовлечение лобных отделов коры в анализ сенсорной информации происходит медленнее, чем проекционных областей. Кроме того, у олигофренов часто наблюдается также примитивность формы ВП в лобных отделах, что, по-видимому, связано с недоразвитием у них лобных отделов коры.

Г. Вызванные потенциалы на гомогенный стимул в ситуации направленного внимания. Динамика ВП при переходе от спокойного бодрствования к направленному на стимул вниманию позволяет характеризовать функциональное состояние как лимбико-мезенцефальных структур, так и лобных отделов коры головного мозга, обеспечивающих и формирующих этот вид деятельности [Дубровинская Н.В., 1985]. При направленном на стимул внимании наблюдается увеличение амплитуды ряда компонентов ВП в затылочных (Н150, П200, Н250 - справа; П200, Н250 - слева) и лобных (Н75, П150 - слева) областях у здоровых детей по сравнению с ситуацией спокойного бодрствования. У детей с ЗПР отмечается нарастание амплитуды отдельных компонентов ВП только в правом полушарии: компонента П200 - в затылочной области и компонента П100 - в лобной. В левом полушарии амплитуда не изменяется ни у одного из компонентов ВП. В группе олигофренов не выявляются изменения амплитуды ВП при направленном на стимул внимании ни в левом, ни в правом полушарии.

Наряду с изменением амплитудных параметров ВП в ситуации «внимание» в группе здоровых детей отмечены также некоторые изменения временных параметров: удлинение ЛП компонента Н75 и укорочение ЛП компонентов П300 и Н350. У детей с ЗПР и у олигофренов при переходе к ситуации «внимание» не выявлено сдвигов ЛП компонентов ВП.

Полагают, что отсутствие изменений ВП при направленном внимании, отмеченное у олигофренов, реактивность ВП только в правом полушарии у детей с ЗПР могут быть следствием нарушения произвольной регуляции перцептивной деятельности, обеспечения селективного отбора информации, ведущую роль в которой играют лобные отделы коры. Изменение уровня общей активации, как и опосредованное включение механизмов локальной фазической активации, обеспечивается системой связей лобных отделов коры с неспецифическими структурами лимби-ко-ретикулярного комплекса. Наблюдаемое ослабление реактивности корковых структур у детей с нарушением умственного развития может отражать дисфункцию лобных отделов коры, что проявляется также в недостаточности системы общей и локальной активации коры. Это соответствует результатам клинико-психологических исследований, свидетельствующих о функциональной незрелости лобных отделов у детей с ЗПР, о недоразвитии всего мозга и наиболее грубом - лобных отделов у олигофренов.

Таким образом, для успешного исследования интегративной деятельности мозга у здоровых детей и с нарушениями психической деятельности необходимо регистрировать ВП мозга обоих полушарий одновременно, а также в условиях психической деятельности [Фишман М.Н., 1989].

ребёнок рефлекс познавательный

4. Особенности когнитивных процессов у детей

Структурной основой возрастной динамики воспринимающей функции мозга являются изменения цито- и фиброархитектоники проекционных и особенно ассоциативных отделов неокортекса, дифференциация в этих областях типов нервных клеток, расширение системы их связей и усложнение нейронных ансамблей [Фарбер Д.А., Дубровинская Н.В., 1997].

Структурно-функциональная организация воспринимающей системы формируется в течение длительного периода индивидуального развития, вплоть до юношеского возраста.

Функциональное созревание коры большого мозга можно проследить на примере созревания зрительного анализатора.

ВП новорожденных на световой раздражитель строго локальны. Это позволяет считать, что сразу после рождения зрительная функция обеспечивается только одной проекционной корой. Межцентральные связи в этот период не функционируют. Структурные особенности самой проекционной коры и незакончившаяся миелинизация нервных волокон являются причиной того, что зрение новорожденных плохо выделяет небольшие детали и контуры.

На 2-3-м месяце жизни ребенка происходит усложнение компонентного состава ВП затылочной области, специфические компоненты зрительных ответов начинают регистрироваться и за пределами проекционной зоны, в частности в центральной области. На этом основании можно считать, что в 2-3-месячном возрасте у ребенка начинает складываться система зрительного восприятия, основанная на функционировании межструктурных связей. С появлением системной организации связано включение зрительного восприятия в познавательное развитие.

С 6-го месяца в событийно связанных потенциалах появляются компоненты, свидетельствующие о включении в познавательную деятельность височных и лобных областей. Вместе с тем поведенческие исследования свидетельствуют об очень большом несовершенстве функции лобных областей в этот период развития.

В первые 3-4 года жизни специализация корковых областей, вовлекаемых в процесс восприятия, очевидно, невелика, что находит свое выражение в сходстве ВП на шахматное изображение в затылочной и задних ассоциативных областях. Затем специализация начинает резко нарастать, достигая наибольшей выраженности к 6-7 годам, когда реакция выделения контура в наибольшей степени отражается на ВП затылочной области, а при анализе сложных зрительных изображений наиболее реактивной становится височно-теменно-затылочная.

Развитие коры полушарий большого мозга в дошкольном возрасте определяет качественные изменения системной организации зрительного восприятия на протяжении этого этапа - переход от генерализованного однотипного вовлечения в этот процесс проекционных и ассоциативных областей коры к их специализированному участию в реализации отдельных зрительных операций. По мере развития сенсорных процессов в дошкольном возрасте отмечается переход от параметра новизны как основной детерминанты внимания к более сложной обусловленности - формированию на основе оценки набора признаков и выбора значимого в данной конкретной ситуации. Эмоциональный тип корковой активации, обеспечивающий мобилизационную готовность в начале дошкольного возраста, к концу этого этапа развития сменяется активацией, формирующейся на основе оценки информационных характеристик внешних стимулов. К 6-7 годам качественно изменяются нейрофизиологические механизмы мозговой организации произвольного внимания за счет развития системы управляемой активации, обеспечивающей формирование функциональных констелляций нервных центров в соответствии с реализуемой деятельностью.

Умственная деятельность детей до 7-8-летнего возраста реализуется в основном за счет генерализованного характера (неизбирательности) активационных процессов. Поэтому регуляторная роль последних в системообразующих процессах, опосредующих когнитивную деятельность, выражена слабо. Это проявляется в низкой реактивности ЭЭГ, отсутствии зависимой от типа когнитивного задания регионально-специфической межполушарной активационной асимметрии. О несформированности устойчивых активационных паттернов свидетельствует отсутствие у 7-8-летних детей закономерных различий между право- и леворукими, т.е. группами, обладающими особенностями латерализации функций.

Регуляторные активационные механизмы, проявляющиеся в возросшей реактивности ЭЭГ, устойчивой функциональной асимметрии, имеющей регионально-специфический характер, формируются в 9-10-летнем возрасте. Появляются различия активационной асимметрии у праворуких и левшей. Вместе с созреванием проводящих систем мозга растет уровень синхронизации биоэлектрической активности, реализуются системные механизмы функциональной сонастройки корковых областей, специфические по отношению к типу деятельности.

К 9-10 годам специализация отдельных областей коры, за исключением проекционной зрительной области, перестает отражаться в компонентах ВП. Причиной этого, по-видимому, является свернутость начальных этапов обработки стимула. В этом возрасте на первый план выступает интеграция участия проекционной и ассоциативных областей.

Несмотря на значительное усложнение системы сенсорного анализа стимула в 9-10 лет, механизмы его категоризации и классификации продолжают оставаться незрелыми. Проведенный анализ показал, что эта незрелость обусловлена особенностями функционирования левой лобной области. У детей 10 лет в классификацию элементов изображения, приводящую к его опознанию, вовлекаются наряду с лобными областями и задние ассоциативные зоны.

На подростковом этапе развития в связи с перестройками функционирования ЦНС, в частности ослаблением кортикофугальных влияний, отмечаются усиление генерализованной активации коры и снижение роли регуляторных механизмов локальной активации в организации системной деятельности. В дальнейшем, в 14-17 лет, углубляются межполушарные активационные различия, завершается формирование индивидуальных активационных паттернов с преимущественной активированностью левого полушария у право-руких и правого - у левшей. Функциональная специализация ритмических составляющих ?-диапазона, сопоставимая с таковой у взрослых, также формируется только к юношескому возрасту.

5. Развитие познавательных процессов у детей

5.1 Нарушения мышления у детей

У человека имеется образное (конкретное) и абстрактное мышление, у животных - только конкретное. Мышление - это процесс познания и накопления информации и опыта, оперирование знанием, т.е. закодированной с помощью механизмов памяти информацией.

Первая сигнальная система обеспечивает образное (конкретное) мышление и у человека и у животных, вторая - абстрактное мышление только у человека. Ярким примером, свидетельствующим об отсутствии абстрактного мышления у животных, является поведение обезьяны в лаборатории И.П.Павлова. Для достижения полезного результата (получение пищи) обезьяна научилась гасить огонь, заливая его водой из бака, который стоял на берегу. Находясь на плоту, обезьяна должна была гасить огонь водой из озера, но она каждый раз ходила за водой на берег, не подозревая, что вода из озера обладает таким же свойством в тушении огня, что и вода из бака.

Мышление может нарушаться по различным причинам. В частности, ряд неврологических заболеваний у детей приводит к слабоумию; кроме того, в результате поражения нервной системы на ранних этапах онтогенеза наблюдается отставание в умственном развитии. Исключительно важно отличать задержку умственного развития от олигофрении как клинического диагноза. При задержке умственного развития способность ребенка к обучению остается на довольно высоком уровне, поэтому при устранении причин этой задержки и соответствующих педагогических мероприятиях ребенок может догнать свой возрастной уровень. При олигофрении, слабоумии как болезни страдает способность к обучению, ребенок может продвигаться в умственном развитии, но догнать свой возрастной уровень не в состоянии. Помимо врожденного слабоумия встречается и приобретенное - деменция, которая характеризуется нарастающей утратой приобретенных навыков и высших корковых функций.

Различают три степени слабоумия. Из них самая тяжелая -идиотия, характеризующаяся полным или почти полным отсутствием социальной адаптации, отсутствием фразовой речи или речи вообще. В наиболее тяжелых случаях больные нуждаются в постоянном уходе и совершенно не в состоянии себя обслуживать. Более легкая степень слабоумия - инбецилъность: больные овладевают примитивной речью, элементарными навыками обслуживания и простейшими трудовыми операциями. «Умственный возраст» больных задерживается на уровне 3-5-летнего ребенка. Наконец, наиболее легкая степень слабоумия, постепенно переходящая в условную норму, - это дебилъностъ. На уровне дебильности ориентация в практических, житейских вопросах вполне адекватна, но страдают высшие уровни психики: абстрактное мышление, логический анализ. Легкие степени дебильности наиболее трудны для диагностики и нередко требуют применения специальных психологических методик.