Развитию центральной нервной системы ребенка способствуют гормоны
Центральной нервной системе (ЦНС) принадлежит ведущая роль в организации адаптационных процессов, протекающих в ходе индивидуального развития. Поэтому динамика морфо-функциональных преобразований в этой системе скачивается на характере деятельности всех систем организма.
Количество нейронов ЦНС достигает максимального количества у 24-недельного плода и остается постоянным до пожилого возраста. Дифференцированные нейроны уже не способны к делению, и постоянство их численности играет основную роль в накоплении и хранении информации. Глиальные клетки продолжают оставаться незрелыми и после рождения, что обусловливает дефицит их защитной и опорной функций для ткани мозга, замедленные обменные процессы в мозге, его низкую электрическую активность и высокую проницаемость гемато-энцефалического барьера.
К моменту рождения мозг плода характеризуется низкой чувствительностью к гипоксии, низким уровнем обменных процессов (метаболизма) и преобладанием в этот период анаэробного механизма получения энергии. В связи с медленным синтезом тормозных медиаторов в ЦНС плода и новорожденного легко возникает генерализованное возбуждение даже при небольшой силе раздражения. По мере созревания мозга активность тормозных процессов нарастает. На ранних стадиях внутриутробного развития нервный контроль функций осуществляется преимущественно спинным мозгом. В начале плодного периода (восьмая—десятая недели развития) появляется контроль продолговатого мозга над спинным. С 13—14 недели появляются признаки мезенцефального контроля нижележащих отделов ЦНС. Корригирующие влияния коры на другие структуры ЦНС, механизмы, необходимые для выживания после рождения, выявляются в конце плодного периода. К этому времени определяются основные типы безусловных рефлексов: ориентировочный, защитный (избегание), хватательный и пищевой. Последний, в виде сосательных и глотательных движений, наиболее выражен.
Развитию ЦНС ребенка в значительной мере способствуют гормоны щитовидной железы. Снижение выработки тиреоидных гормонов в фатальном или раннем постнатальном периодах приводит к кретинизму в связи с уменьшением числа и размеров нейронов и их отростков, нарушением метаболизма в мозге белка и нуклеиновых кислот, а также передачи возбуждения в синапсах.
В сравнении со взрослыми дети имеют более высокую возбудимость нервных клеток, меньшую специализацию нервных центров. В раннем детстве многие нервные волокна еще не имеют миелиновой оболочки, обеспечивающей изолированное проведение нервных импульсов. Вследствие этого процесс возбуждения легко переходит с одного волокна на другие, соседние. Миелинизация большинства нервных волокон у большинства детей заканчивается к трехлетнему возрасту, но у некоторых продолжается до 5—7 лет. С плохой «изоляцией» нервных волокон во многом связана высокая иррадиация нервных процессов, а это влечет за собой несовершенство координации рефлекторных реакций, обилие ненужных движений и неэкономичное вегетативное обеспечение. Процессы миелинизации нормально протекают под влиянием тиреоидных и стероидных гормонов. По мере развития, «созревания» нейронов и межнейронных связей, координация нервных процессов улучшается и достигает совершенства к 18—20 годам.
Возрастные изменения функций ЦНС обусловлены и другими морфологическими особенностями развития. Несмотря на то, что спинной мозг новорожденного является наиболее зрелой частью ЦНС, его окончательное развитие завершается одновременно с прекращением роста. За это время его масса увеличивается в 8 раз.
Основные части головного мозга выделяются уже к третьему месяцу эмбрионального периода, а к пятому месяцу эмбриогенеза успевают сформироваться основные борозды больших полушарий. Наиболее интенсивно головной мозг человека развивается в первые 2 года после рождения. Затем темпы его развития немного снижаются, но продолжают оставаться высокими до 6—7 лет, когда масса мозга ребенка достигает 80% массы мозга взрослого.
Головной мозг развивается гетерохронно. Быстрее всего идет созревание стволовых, подкорковых и корковых структур, регулирующих вегетативные функции организма. Эти отделы по своему развитию уже в 2—4 года похожи на мозг взрослого человека [4]. Окончательное формирование стволовой части и промежуточного мозга завершается только в 13—16 лет. Парная деятельность полушарий головного мозга в онтогенезе меняется от неустойчивой симметрии к неустойчивой асимметрии и, наконец, к устойчивой функциональной асимметрии. Клеточное строение, форма и размещение борозд и извилин проекционных зон коры приобретают сходство со взрослым мозгом к 7 годам. В лобных отделах это достигается только к 12 годам. Созревание больших полушарий полностью завершается только к 20—22 годам.
В возрасте 40 лет начинаются процессы дегенерации в ЦНС. Возможна демиелинизация в задних корешках и проводящих путях спинного мозга. С возрастом падает скорость распространения возбуждения по нервам, замедляется синаптическое проведение, снижается лабильность нервных клеток. Ослабляются тормозные процессы на разных уровнях нервной системы. Неравномерные, разнонаправленные изменения в отдельных ядрах гипоталамуса приводят к нарушению координации его функций, изменениям в характере вегетативных рефлексов и в связи с этим к снижению надежности гомеостатического регулирования. У пожилых людей снижается реактивность нервной системы, ограничиваются возможности адаптации организма к нагрузкам, хотя у отдельных лиц и в 80 лет функциональное состояние ЦНС и уровень адаптационных процессов могут сохраняться такими же, как и в среднем зрелом возрасте. На фоне общих изменений в вегетативной нервной системе наиболее заметно ослабление парасимпатических влияний.
Центральная нервная система является наиболее устойчивой, интенсивно функционирующей и долгоживущей системой организма. Ее функциональная активность обеспечивается длительным сохранением в нервных клетках нуклеиновых кислот, оптимальным кровотоком в сосудах мозга и достаточной оксигенацией крови. Однако при нарушении этих условий функциональные возможности ЦНС резко уменьшаются.
Источник
У
плода человека количество нейронов ЦНС
достигает максимума в
первые 20-24 недели внутриутробного
развития и остается постоянным
до пожилого возраста. После рождения
дифференцированные нейроны
уже не обладают митотической активностью,
тогда как пролиферация
глиальных клеток мозга продолжается.
Постоянство
183
числа
нейронов головного мозга играет основную
роль в накоплении
и сохранении информации.
Незрелость
глиальных клеток обуславливает дефицит
защитной и
опорной
функций для ткани мозга, замедленные
обменные процессы в
мозге и его низкую электрическую
активность, медленное и неэкономичное
распространение возбуждения по нервным
волокнам (из-за
недостаточной миелинизации), а также
большую проницаемость
гематоэнцефалического барьера (ГЭБ).
Во
время рождения ребенка его мозг
характеризуется низкой чувствительностью
к гипоксии, низким метаболизмом и
преобладанием в этот период анаэробного
пути получения энергии. Относительные
величины массы мозга новорожденного и
размеров его головы
в 4 раза больше, чем у взрослого человека.
У плода и новорожденного
в связи с низким уровнем тормозных
медиаторов в ЦНС
легко возникает генерализованное
возбуждение даже при очень небольшой
силе раздражения. Активность тормозных
процессов по мере
созревания мозга нарастает.
Процессы
возбуждения и торможения можно выявить
на ЭЭГ в последней
фазе внутриутробного периода, причем
раньше в спинном мозге,
а затем в коре больших полушарий,
вызванные потенциалы в
незрелом мозге отличаются от аналогичных
в зрелом мозге: низкая
амплитуда, удлиненный латентный период,
нестабильность формы
и даже исчезновение ответа при повторных
стимулах. Эти критерии
имеют важное практическое значение для
определения степени
функциональной зрелости мозга ребенка.
Электрическая
активность мозга. Спонтанная
электрическая активность
мозга появляется в раннем пренатальном
периоде. ЭЭГ может быть
отведена от мозга плода путем наложения
электродов на живот матери
или при введении их во влагалище, а в
случае преждевременных родов
(например, после кесарева сечения) —
прямо с поверхности
головы. Биотоки начинают регистрироваться
у плода с 3-5 месяцев,
хотя кора головного мозга появляется
лишь с 6-го месяца. Следовательно,
биотоки мозга, проявившиеся во время
раннего фе-тального
периода, связаны с субкортикальными
структурами.
Тип
ЭЭГ, свойственный здоровым новорожденным
в период бодрствования,
формируется к 36-й неделе внутриутробного
развития. Начиная
с этого периода, ЭЭГ приобретает
непрерывный характер, она
синергична в обоих полушариях;
регистрируются волны низкой амплитуды
с частотой 1-2 и 3-4 Гц. Типичная картина
сна появляется
на ЭЭГ в 7 или 8 месяцев пренатальной
жизни. Преобладающей
формой сна недоношенных детей является
активный сон, во
время которого отмечаются десинхронизация,
быстрые движения глаз,
вздрагивание, отсутствие шейных
тонических рефлексов, нерегулярный
сердечный и дыхательный ритм. По мере
развития плода продолжительность
быстрого сна снижается, а доля медленного
сна увеличивается.
Динамика ЭЭГ показана на рис. 18.8.
Свойственный человеку
а-ритм ЭЭГ отмечается с 3-4 месяца
постнатального развития
и обычно стабилизируется к 13 годам.
184
Рис. 18.8. Возрастная
динамика электроэнцефалограммы.
1
— в затылочной, 2 — в центральной
областях. Электроэнцефалограммы:
А — новорожденного, Б
— 3-х месячного ребенка, В — 2-х
летнего ребенка, Г
— 3-х летнего ребенка, Д — 6-ти
летнего ребенка.
Движения
плода и созревание рефлекторных дуг.Так
называемые
спонтанные движения плода появляются
в течение первых трех
месяцев жизни плода. К концу внутриутробного
периода определяются
три основных типа рефлексов: защитный
(избегание),
пищевой
и
хватательный.
Ранние
движения плода могут быть результатом
нескольких причин, но чаще — его
асфиксией, вследствие сдавления
маткой пупочного канатика (возможно,
движения плода служат
восстановлению газообмена).
185
Для
плода свойственны три формы активности
скелетных мышц. Первая
— тоническое
сокращение сгибателей,
обеспечивающее характерную
«согнутую» позу плода, при которой
плод занимает в матке
биологически целесообразный минимальный
объем. Активность мышц-сгибателей
связана с реализацией рефлекса на
растяжение.
Вторая форма — периодические фазные
сокращения мышц-разгибателей.
Эти движения ощущаются матерью как
шевеление плода.
Они начинаются в 4,5-5 месяцев беременности.
Их частота увеличивается
при физических нагрузках женщины. Третья
форма — «дыхательные»
движения плода,
вызываемые нарастающей активностью
дыхательного центра продолговатого
мозга.
Функциональное
созревание ЦНС, в основном, происходит
в кау-до-краниальном
направлении. На ранних стадиях развития
нервный контроль
функций осуществляется преимущественно
спинным мозгом.
К 7-10 неделе внутриутробного периода
функциональный контроль
над более зрелым спинным мозгом начинает
осуществлять продолговатый
мозг. С 13-14 недели появляются признаки
мезен-цефального
контроля нижележащих отделов ЦНС. Кора
больших полушарий
не определяет поведение плода на ранних
стадиях его развития,
и пока отсутствует единое мнение, в
каком возрасте она начинает
функционировать. Во всяком случае, в
ответ на стимуляцию
коры больших полушарий плода вплоть до
7 месяцев его развития
никаких реакций не возникает. В последующие
месяцы внутриутробного
развития и в первые 5 лет жизни ребенка
имеет место созревание
различных структур головного мозга.
Пирамидная
система, обеспечивающая произвольные
движения, созревает
позже, чем экстрапирамидная система,
контролирующая непроизвольные
движения. Созревание ЦНС, в том числе
психических
функций, коррелирует с интенсивностью
миелинизации,
которая
является
признаком зрелости ЦНС. Миелинизация
начинается с передних
корешков спинного мозга, подготавливая
моторную активность,
затем миелинизируются задние корешки,
проводящие пути спинного
мозга, афференты акустической и
лабиринтной систем, необходимые для
постуральной активности позднего
фетального периода.
В головном мозге процесс миелинизации
происходит в первые
2 года жизни ребенка, но продолжается и
позже: у подростка и
даже взрослых людей.
В
течение 3-х последних месяцев внутриутробного
развития у плода
формируются механизмы, необходимые для
выживания новорожденного
ребенка: начинает реализовываться
корковая регуляция, у
такого ребенка уже появляются защитные
и пищевые рефлексы; рефлексы
с мышц и кожи становятся более
локализованными и целенаправленными.
Неонатальный период доношенного ребенка
характеризуется
преимущественной активностью
мышц-сгибателей, а также
— в отличие от недоношенных новорожденных
— относительно
стабильными механизмами терморегуляции.
Развитию
ЦНС ребенка в значительной мере
способствуют гормоны
щитовидной железы. Снижение
выработки тиреоидных гормонов в
фетальном или раннем постнатальном
периодах приводит к кре-
186
тинизму
в связи с уменьшением числа и размеров
нейронов и их отростков,
нарушением метаболизма в мозге белка
и нуклеиновых кислот,
а также передачи возбуждения в синапсах.
Ускоряют ми-елинизацию
не только тиреоидные гормоны, но и
стероидные.
Роль
сенсорной афференциации в созревании
ЦНС. Развитие
ЦНС
во внутриутробном периоде, в основном,
регулируется генетическими
факторами. После рождения решающую роль
в созревании ЦНС
начинают играть факторы внешней
среды. Для
нормального развития
различных центров мозга необходима их
стимуляция нервными
импульсами от периферических нервов,
несущих информацию о
внешних воздействиях.
Интенсивность
сенсорного потока предопределяет и
онтогенез поведения
и психического развития. Так, в результате
воспитания детей
в сенсорно обогащенной среде наблюдается
ускорение психического
развития. Адаптация к внешней среде и
обучение слепоглухонемых
детей возможны только при усиленном
притоке в ЦНС афферентных
импульсов от рецепторов кожи.
В
критические периоды постнатального
развития для созревания мозга
приток адекватных сенсорных стимулов
особенно необходим. У
ребенка первого года жизни сенсорные
функции развиваются весьма интенсивно.
Их высокая активность ускоряет созревание
ЦНС.
У маленьких детей можно легко выработать
тонкие зрительные,
слуховые, обонятельные и тактильные
дифференцировки, в то время
как у старших детей их получение
затруднено.
На
развитие ЦНС оказывают влияние и
афферентные импульсы с проприорецепторов,
возникающие при сокращении скелетных
мышц. В
частности, на формирование моторной
речи влияют координированные
движения пальцев рук: при тренировке
точных движений голосовые
реакции у детей 10-13 месяцев развиваются
не только интенсивнее,
но и оказываются более совершенными.
Влияние про-приоцептивной
импульсации с мышц руки на развитие
коры больших
полушарий значительно только в детском
возрасте, пока идет формирование
речевой моторной зоны мозга.
В
процессе онтогенетического развития
головного мозга имеет место
усиление межполушарного взаимодействия.
У маленьких детей этому
способствует бимануальная координация,
т.е. сочетанные, целенаправленные
движения двумя руками; улучшение
межполушар-ных
связей обусловлено ускорением миелинизации
нервных волокон мозолистого
тела мозга.
В первые 4- 5 лет
жизни происходит быстрое развитие ЦНС:
не только резко прирастает масса мозга,
но отмечается также интенсивная
структурная дифференцировка коры
больших полушарий.
В
раннем постнатальном периоде вначале
образуются вегетативные
условные рефлексы (например, пищевой
рефлекс начинает вырабатываться
со 2-й недели жизни ребенка), затем
появляются двигательные
и, наконец, речедвигательные условные
рефлексы. Скорость
образования натуральных условных
рефлексов постепенно увеличивается.
Искусственные условные рефлексы
появляются позже
187
натуральных.
Первыми среди них возникают слуховые
и вестибулярные, далее — обонятельные,
вкусовые и т.д.
Основная
онтогенетическая направленность
функционального созревания
мозга ребенка проявляется в возрастающей
специализации корковых
областей и их интеграции, в которой
ведущую роль приобретает
пластичное взаимодействие нервных
центров. Расширение и перестройка
межполушарных и внутриполушарных
связей, в частности,
обеспечивают пятикратное увеличение
площади поверхности мозга
человека от новорожденного до взрослого
человека.
В
процессе онтогенетического развития
мозга имеет место постепенный
переход от первичной локальности реакций
через фазу генерализации
к специализации и интеграции мозговых
структур. Например,
в период новорожденности в ответ на
зрительный стимул на
ЭЭГ в проекционной зрительной области
коры больших полушарий
регистрируется локальный
позитивно-негативный комплекс,
отражающий
приход в кору информации по специальному
каналу. Специфика
зрительного восприятия новорожденных
состоит в его ограниченности
простыми ощущениями. Уже в течение
первых месяцев
жизни у ребенка начинает складываться
активный характер восприятия,
проявляющийся в развитии зрительно-моторной
координации:
фиксация взора, зрительное прослеживание
движущегося объекта,
схватывание его рукой. В основе активного
характера восприятия
лежит взаимодействие проекционного
и непроекционных отделов
коры больших полушарий, что устанавливается
по ЭЭГ. В течение
первых лет жизни ответы на зрительную
стимуляцию широко
распростаняются по коре больших полушарий
в виде сходных вызванных
потенциалов (фаза генерализации). В 6-7
лет проявляются
признаки усиления специализации
различных областей коры в ответ
на поступление в мозг различной зрительной
информации, что приводит
к улучшению распознавания сложных
абстрактных изображений.
Основой
формирования межцентрального
взаимодействия является
развитие
системы горизонтальных внутрикорковых
связей. Важная роль
в обеспечении межцентральной корковой
интеграции принадлежит
а-ритму ЭЭГ. Эмоциогенность воздействия
связана с усилением
процессов межполушарной интеграции. В
силу многофакторности
воздействия мощным и при том весьма
физиологичным методом интеграции
активности мозга являются детские
подвижные игры.
Через игру адекватно усиливается
нагрузка на систему восприятия;
с ее помощью развиваются ассоциативные
связи.
Формированию
интегративной
деятельности ЦНС
новорожденного
предшествует установление в процессе
развития морфофункци-ональных
связей между ее многочисленными
структурами. Проявлением
их созревания служит способность мозга
образовывать реци-прокные
взаимоотношения, доминантный очаг,
функциональную систему
и условный рефлекс.
Первый
условный рефлекс появляется у ребенка
на 2-й неделе после
рождения (условный сосательный рефлекс
на «положение кормления»).
К концу 3-го месяца у него вырабатываются
условные
188
рефлексы
на зрительные раздражения,что делает
поведение ребенка более
адекватным. С 5-го месяца жизни условные
рефлексы можно выработать
уже со всех сенсорных систем, и по мере
онтогенетического
развития они вырабатываются легче. К
концу 1-го года слово
приобретает значение сильного и
самостоятельного сигнала. Доминантные
очаги ребенка характеризуются
неустойчивостью, что служит
причиной его рассеянного внимания.
Последовательно
развивается и центральное
торможение: безусловное
торможение проявляется уже в первые
дни жизни, условное —
к 8-9 дню жизни. Раньше других возникает
угасательное торможение,
к 3-4 месяцу — дифференцировочное, затем
условный тормоз
и, наконец, к 5-му месяцу — запаздывательное
торможение.
Типологические
особенности высшей
нервной деятельности у ребенка
6-11 лет обычно не отмечаются, поскольку
сила, подвижность и уравновешенность
процессов возбуждения и торможения в
этот период
часто меняется. Подростковый период
характеризуется повышением
возбудимости ЦНС и ослаблением процессов
торможения;
ухудшается дифференцирование сигналов,
возрастают латентные периоды
условных реакций, усиливается иррадиация
возбуждения.
В
юношеском возрасте продолжается
структурно-функциональное созревание
коры больших полушарий: усложняется
ансамблевая организация
ее элементов, повышается концентрация
нуклеиновых кислот
в нейронах и усиливается метаболизм
нервных клеток. В восприятии
внешней информации увеличивается роль
лобных областей
коры, наряду с межполушарной интеграцией
завершается и специализация полушарий.
Источник
