4.1.1. функциональные блоки мозга
Дифференциация систем мозговой коры происходит постепенно, и это приводит к неравномерному созреванию отдельных мозговых структур, входящих в три функциональных блока мозга.
При рождении у ребенка практически полностью сформированы подкорковые образования и близким к завершению является созревание проекционных областей мозга, в которых заканчиваются нервные волокна, идущие от рецепторов, относящихся к разным органам чувств (анализаторным системам), и берут начало моторные проводящие пути.
Указанные области выступают материальным субстратом всех трех блоков мозга. Но среди них наибольшего уровня зрелости достигают структуры первого блока мозга (блока регуляции активности мозга). Во втором (блоке приема, переработки и хранении информации) и третьем (блоке программирования, регуляции и контроля деятельности) блоках наиболее зрелыми оказываются только те фрагменты коры, которые относятся к первичным полям, осуществляющим прием приходящей информации (2-й блок) и выступающим выходными воротами двигательных импульсов (3-й блок) (Лурия А. Р., 1973).
Другие зоны коры, обеспечивающие сложную переработку информации как в пределах одного анализатора, так и идущую от разных анализаторов, к этому времени не достигают еще достаточного уровня зрелости. Это проявляется в маленьком размере входящих в них клеток, недостаточном развитии ширины их верхних слоев (выполняющих ассоциативную функцию), в относительно маленьких размерах занимаемой ими площади и недостаточной миелинизации их элементов.
Затем в период от 2 до 5 лет идет активное созревание вторичных, ассоциативных полей мозга, часть которых (вторичные гностические зоны анализаторных систем) находится во втором блоке, а также в третьем блоке (премоторная область). Эти структуры обеспечивают
50
Раздел II . Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
что многие из них выполняют сходные функции, и это гарантирует приобретение необходимых для выживания навыков. Сокращение синапсов переводит излишние нейроны в «резерв», который может быть использован на более поздних этапах развития. К семи годам их число уменьшается до уровня, свойственного взрослому. Более высокая синаптическая плотность в раннем возрасте рассматривается как основа для усвоения опыта (Марютина Т. М., 1996; Ко1Ь В., е.а., 1997; Строганова Т. А. и др., 1998). Избыточность синапсов создает основу для формирования любых видов связей, которые имели место в видовом опыте. Из них далее сохранятся только те. которые необходимы для развития в конкретных условиях.
Классические исследования П. Флексига показали, что процесс миелинизации1, по завершении которого нервные элементы готовы к полноценному функционированию, проходит неравномерно в разных зонах коры.
Миелинизация, являющаяся одним из главных критериев созревания, начинается и завершается раньше в тех областях, которые связаны первично с восприятием сенсорной информации (сенсомоторной, зрительной, слуховой) или осуществляют связь с подкорковыми структурами, то есть филогенетически более старыми структурами. В филогенетически более новых структурах, обеспечивающих внутрикорковые, ассоциативные связи, этот процесс начинается позже и затягивается на длительный срок (Клоссовский В. Н., 1949; Лурия А. Р., 1973; Ко1Ь В., е.а., 1997).
Миелинизация начинается в ряде структур до рождения (с четвертого месяца беременности), в других непосредственно перед рождением и, в-третьих, после рождения (табл. 4.2 (цв. вкл. @&)У).
В таких структурах, как пре- и постцентральная извилины, шпорная борозда и прилежащие к ней отделы коры, гиппокамп, крючковидная извилина, средняя треть свода, поперечные височные извилины, су-бикулум, миелинизация начинается еще до рождения. В ряде других структур, к которым относятся обширные отделы коры, образование миелина начинается непосредственно перед рождением. И наконец, в третьей группе структур (средняя и нижняя лобные извилины, нижняя теменная долька, средняя и нижняя височные извилины, часть сводчатой извилины) миелинизация начинается после рождения (Шаде Дж., Форд Д., 1976).
Завершается она в двигательных, чувствительных корешках (спинномозговой нерв), зрительном тракте в первый год после рождения;
Миелинизация — образование вокруг нервного волокна слоя миелина, величина которого прямо влияет на скорость проведения нервного импульса по волокну.
Глава 4. Морфо- и функциогенез мозга
51
пирамидном тракте, постцентральной извилине — в 2 года; прецент-ральной извилине — в 3 года; слуховых путях, лобно-мостовом пути — в 4 года; ретикулярной формации — в 18 лет; ассоциативных путях — в 25 лет. Это означает, что в первую очередь созревают те нервные пути, которые играют наиболее важную роль на ранних этапах онтогенеза (Бадалян Л. О., 1984, 1987).
4-.1.3. Структурное созревание
Структурное развитие (ансамблевая организация) коры связано с формированием нейронных ансамблей (нервных центров). Американский физиолог В. Маунткасл рассматривает в качестве основного принципа, в соответствии с которым формируется структура коры головного мозга, ансамблевый тип ее организации.
Концепция В. Маунткасла базируется на ряде отправных точек. Рассмотрим их.
Во-первых, кора головного мозга представляет собой совокупность многоклеточных ансамблей, состоящих из нейронных колонок, функциями которых являются получение и переработка информации (афферентный путь от рецепторов). В каждой колонке содержится около ста вертикально связанных нейронов всех слоев коры. Кроме этого, в колонке есть нейроны, которые получают входные сигналы от подкорковых структур, от других областей коры, и нейроны, которые передают выходные сигналы от колонки к подкорковым образованиям, другим областям коры и иногда к клеткам лимбичес-кой системы. Колонки различаются по источнику получаемых сигналов и по мишеням, к которым направляются сигналы от них.
Во-вторых, несколько однотипных по функциям ансамблей могут объединяться на основе межколончатых связей в более крупную единицу — модуль, осуществляющий более сложную переработку информации.
В-третьих, модули работают в составе обширных петель, по которым информация не только передается из колонок в кору и подкорковые образования, но и возвращается обратно.
Таким образом, модуль выступает как основная единица переработки информации. Модули объединяются в большие группы, которые называют первичной зрительной, слуховой или двигательной корой. Большие группы связаны между собой и представляют части широко разветвленной по всей коре сети, которые могут входить в состав различных систем, соответствующих конкретным психическим функциям (Маунткасл В., 1981; Блум Ф. и др., 1988).
52
Раздел II . Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
Созревание структурной организации коры в онтогенезе связано с ростом нейронов, образованием их отдельных объединений и формированием ассоциативных связей между ними.
К моменту рождения удельный вес нейронов в коре превышает удельный вес волокнистых структур (отростков нейронов). К 5-6 годам удельный объем волокон значительно увеличивается в связи с развитием ассоциативных связей и преобладает в большинстве отделов коры, за исключением лобного полюса, где его увеличение происходит после 10-12 лет.
Периоды наиболее выраженных изменений клеточного (цитоар-хитектоника) и волокнистого (фиброархитектоника) компонентов, определяющих созревание ансамблевой организации коры большого мозга, выглядят следующим образом.
Все компоненты нейронных ансамблей новорожденных характеризуются структурной незрелостью.
В течение первого года происходят типизация формы и увеличение размеров нейронов, развитие внутриансамблевых связей по вертикали.
К 3 годам четко сформированы гнездные группировки нейронов и вертикальные пучки волокон.
К 5-6 годам усложняется система связей по горизонтали.
К 12-14 годам все больше нарастает роль волокнистого компонента коры, усложняются внутри- и межансамблевые связи по горизонтали. Достигают высокого уровня дифференцировки все типы интернейронов.
К 18 годам ансамблевая организация коры по основным параметрам своей архитектоники достигает уровня взрослых. Наиболее долгое созревание идет в лобной области — до 20 лет.
Структурные преобразования нейронных ансамблей от рождения до 20 лет осуществляются в различных областях коры по единому принципу, но в разные сроки. В то же время в конкретные возрастные периоды рост и дифференцировка многих компонентов из различных областей коры могут происходить синхронно (Развитие мозга ребенка, 1965; Семенова Л. К. и др., 1990).
Топография мозга
Извилины и борозды определяют общую площадь поверхности коры, которая у взрослого человека достигает 2200-2600 см2. Все извилины и борозды мозга существуют к моменту рождения, но рисунок борозд еще не достигает высокой степени сложности и носит «схематичный» характер. Последнее вскоре исчезает, и через год после рождения в организа-
Глава 4. Морфо- и функциогенез мозга
53
ции борозд и извилин появляются различия за счет появления небольших безымянных борозд, которые меняют общую картину распределения основных борозд и извилин. Различия в скорости роста и созревания полушарий определяют индивидуальное своеобразие в степени сложности их поверхности к определенному возрасту (Шаде Дж., Форд Д., 1976).
Уже после 11-12-й недели внутриутробного развития развивающиеся- борозды начинают делить полушария на отделы, различимые у взрослых, определяя тем самым анатомическую локализацию функциональных областей. В то же время, по-видимому, существует, как отмечают Дж. Шаде и Д. Форд, большая индивидуальная вариабельность структурной локализации (Шаде Дж., Форд Д., 1976).
Установлено, что двигательные зоны созревают быстрее сенсорных, низшие сенсорные центры раньше, чем соответствующие корковые зоны (Шеперд К., 1987). Также отмечается неравномерность созревания различных областей мозга.
Теменная область является сложной структурой, состоящей из постцентрального (поле 3-е — первичное), верхне-теменного (поля 1-е, 2-е, 5-е, частично 7-е — вторичные, ассоциативные поля) и нижне-те-менного (поля 39-е, 40-е — третичные поля) отделов. Она обеспечивает, при специфическом вкладе каждой из ее частей, работу кожно-ки- нестетического анализатора, который связан с разными видами кожной чувствительности, осязанием, мышечно-суставным чувством, и выступает базисом в формировании схемы собственного тела, артикуляции, тонких предметных движений.
Морфологическое оформление этих отделов мозга начинается в период внутриутробного развития. Формирование структур, отвечающих за кожную рецепцию, заканчивается, в основном, в течение 1-2 года, за тактильную рецепцию — к 2-3 годам.
Ширина первичного поля (постцентральная область) достигает максимального уровня к концу 1 года, вторичных полей — к 3 годам и в дальнейшем изменяется незначительно. К 12 годам ширина коры стабилизируется. Индивидуальная изменчивость по ширине наиболее выражена в период 1 -8 лет.
От рождения и до 20 лет нейроны этой области претерпевают значительные изменения: увеличиваются их размеры, особенно в первые семь лет, меняются форма, характер ветвления (Семенова Л. К. и др., 1990).
Первый год жизни рассматривается как оптимальный возраст для формирования сенсорной базы последующего развития. В этот период осуществляется развитие моторных и кинестетических зон, а также формируется их связь со зрительно-осязательными процессами (Александрян Э. А., 1972).
54
Раздел II , Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
Нижне-теменная зона граничит с теми участками постцентрального отдела, где представлены рука и лицо, и поэтому связана с интеграцией сложных форм предметных и речевых действий, которые осуществляются под контролем зрения и требуют опоры на ориентировку в пространстве. Значительные морфофункциональные сдвиги наблюдаются здесь в 2 года и в 7 лет, что является выражением возрастающей роли разных типов сложных движений и действий в жизни ребенка (Развитие мозга ребенка, 1965).
Затылочная область состоит из первичных, проекционных (17-е), вторичных (18-е и 19-е) полей мозга и обеспечивает работу центрального звена зрительного анализатора. Развитие нервных структур периферического и центрального звена зрительного анализатора начинается еще во внутриутробном развитии.
Ширина коры в затылочной области изменяется от рождения до 20 лет, но наиболее сильный ее рост происходит в течение первого года жизни. Наиболее активный рост коры в первичных и непосредственно прилегающих к ним вторичных полях (17-е, 18-е) зрительного анализатора происходит до 3 лет, в выше расположенных вторичных полях (19-е) — до 7 лет. После 8 лет рост коры в ширину относительно стабилизируется (Семенова Л. К. и др., 1990).
По другим данным, первичные поля зрительного анализатора приближаются по размерам к взрослому к 4 годам, а ассоциативные — к 7 годам, и наиболее интенсивный рост коры идет в первые два года (Развитие мозга ребенка, 1965).
К моменту рождения клетки коры затылочной области имеют основные признаки, соответствующие особенностям каждого поля. В дальнейшем происходит дифференциация клеточных элементов и к 5-7 годам они приобретают специфическую форму, характерную для взрослых людей, хотя их размер продолжает увеличиваться до 16 лет.
Соответствующий взрослому состоянию размер, в зависимости от типа нейронов, достигается к 8-12 и 13-16 годам.
Созревание клеток затылочной области происходит медленнее, чем в моторной и постцентральной области, но быстрее созревания клеток в таких зонах мозга, как теменная и лобная.
Структурные преобразования в зрительной коре большого мозга в постнатальном периоде протекают неравномерно по срокам и темпам в различных полях. Наиболее выраженные изменения цито- и фибро-архитектоники зрительной коры проходят в 1-й год, в 3 года, в 5, 7, 12— 13 лет (Развитие мозга ребенка, 1965; Семенова Л. К. и др., 1990).
Созревание первичных (41-е) и вторичных (42-е, 22-е) полей ви сочной области, связанной с работой слухового анализатора, также
Глава 4. Морфо- и функциогенез мозга
проходит неравномерно. Развитие первичных полей заканчивается к 2 годам, а ассоциативных полей — к 7 годам.
После рождения наиболее важным этапом является возраст 2 года, когда височная область ребенка по размерам начинает приближаться к величине височной области взрослого человека. После 2 лет наблюдается некоторое замедление в процессе роста и развития клеток коры, ширины коры. К 7 годам величина поверхности коры височной области ребенка почти соответствует размерам коры взрослого человека (Развитие мозга ребенка, 1965).
В задних отделах больших полушарий, на стыке височной, теменной и затылочной областей, находится третичное поле (верхнетеменные 7-е и 40-е, нижнетеменное — 39-е, средневисочные 21-е и 37-е поля). Оно представляет собой заднюю ассоциативную область (зона ТГЮ), являющуюся зоной «перекрытия», взаимодействия разных анализаторных систем, и обеспечивает сложные, надмодальные интегра-тивные функции. Здесь наиболее поздно наступает полная дифферен-цировка коры и происходят наиболее значительные морфологические перестройки, связанные с несинхронным развитием слоев, подслоев и цитоархитектоники в различных полях. В первые два года жизни ширина полей увеличивается в два раза и к 7 годам (ширина полей увеличивается в три раза).
От 8 до 12 лет рост коры в ширину в левом полушарии более интенсивен, чем в правом (Семенова Л. К. и др., 1990).
В целом, структурные преобразования в разных полях задней ассоциативной области коры осуществляются неравномерно по темпам роста и дифференцировки. Выделены периоды наиболее выраженных преобразований: 1 год; 2-3 года; 6-7 лет; 9-10 лет; 15-16лет и 18-20 лет (Васильева В. А, 2004).
Рост клеток всех типов наиболее активен до 2 лет. Основные количественные и качественные изменения в цито- и фиброархитектонике полей височно-теменно-затылочной подобласти происходят до 20 лет с выраженными сдвигами в 2 года и в 6-7 лет (Семенова Л. К. и др., 1990).
Лобные доли включают в свой состав моторные и премоторные (моторные) и префронтальные (немоторные) отделы. Моторный и премоторный отделы наряду с теменной областью обеспечивают работу двигательного анализатора. Прецентральная часть моторной области (4-е поле) выполняет функцию первичного поля. Отсюда осуществляется иннервация разных групп мышц на периферии, остальные части моторной области — функцию вторичных полей, а префрон-тальный отдел — функцию третичной или передней ассоциативной области.
56
Раздел II . Эмпирический базис теории системной локализации ВПф
В первые два года постнатального периода более интенсивно развиваются моторные отделы лобной области по сравнению с префрон-тальными. Наиболее активное созревание двигательной коры идет в первый год жизни ребенка и продолжается в моторном поле до 3 лет, в верхней премоторной области — до 5 лет и в нижней премоторной области — до 8 лет (Шумейко Н. С, 2004). В целом моторная область приобретает структуру, сходную со взрослыми, в 2-4 года, а премо-торная область — к 7 годам (Развитие мозга ребенка, 1965).
Префронтальный отдел является наиболее поздно созревающей частью мозга и обеспечивает регуляцию всех видов психической деятельности человека. Значимые этапы микроструктурных изменений ансамблевой организации префронтальных отделов лобной области приходятся на 1 год, 3 года, 5-6 лет, 9-10 лет, 12-14 лет, 18-20 лет. «Специфически человеческие» поля, относящиеся к речевой деятельности, дифференцируются на поздних этапах, и их дифференцировка продолжается после 7 лет. Возраст 7 лет — критический, так как в этот период многие поля лобной области достигают максимального развития, а в других и позднее наблюдается большой подъем в развитии (Развитие мозга ребенка, 1965; Семенова Л. К. и др., 1990).
Ряд авторов на основе сопоставления данных об увеличении веса мозга, размеров черепа и изменении нервной активности выявили отдельные периоды ускоренного развития лобных долей мозга.
В возрасте 3-4 месяцев наблюдается первый такой отрезок, в это время ребенок начинает дотягиваться до окружающих его предметов. Следующее ускорение возникает примерно в 8 месяцев, когда ребенок начинает ползать и искать спрятанные предметы, затем в 12 месяцев, когда наблюдается значительное улучшение в поиске предметов. Промежуток между 1,5 и 2 годами коррелирует с бурным развитием речи. Период между 3 и 6 годами сопровождается последовательным вовлечением речи в качестве средства планирования действий. Последующие периоды активности лобных долей мозга в 9, 12, 15 и 18-20 лет связывают с разными фазами совершенствования мышления (Берк Л. Е., 2006).
Мозолистое тело, содержащее комиссуральные волокна, через которые осуществляется связь между двумя полушариями мозга, заметно увеличивается в объеме к 7 годам. Миелинизация мозолистого тела начинается в конце первого года жизни. От трех до шести лет происходит быстрый его рост, который сменяется медленным увеличением мозолистого тела вплоть до периода взрослости (Берк Л. Е., 2006; Развитие мозга ребенка, 1965).
Созревание головного мозга ряд^авторов предлагают рассматривать в трех измерениях: вертикальном, горизонтальном и латеральном.
Глава 4. Морфо- и функциогенез мозга
57
Вертикальное измерение отражает созревание по оси «подкорковые структуры — кора», горизонтальное — по оси «задние — передние отделы мозга», латеральное — по оси «правое — левое полушарие мозга».
Принципы гетерохронности и целостной, системной работы мозга подразумевают, что динамика созревания мозга по этим осям различается и что в каждый возрастной период в обеспечении психических функций могут участвовать разные мозговые зоны. Таким образом, анализ мозгового состава функциональных систем и особенностей их функционирования на разных этапах онтогенеза необходимо проводить с позиции результирующей оценки гетерохронного созревания по всем трем осям.
По вертикальной оси приоритет в созревании законно принадлежит подкорковым образованиям, поскольку с ними связана работа центров, обеспечивающих витальные функции организма (активацион-ную, дыхательную, сердечную и т. д.), связанные с первичными формами адаптации к среде.
По горизонтальной оси в первую очередь созревают структуры, относящиеся к первичным, проекционным зонам разных анализаторных систем (сенсорные и моторные), обеспечивающие возможность получения информации и простейшие формы реагирования ребенка на внешнюю среду.
Наличие преимущества в созревании мозговых структур по латеральной оси в настоящее время не определено с достаточной ясностью. Существуют теории, предполагающие исходную эквипотенциальность полушарий, и теории, предполагающие наличие латерализации к моменту рождения.
В целом, на формирование асимметрий могут оказывать влияние генетические факторы, физические воздействия внутриутробного генеза, влияния среды (стрессы), культуральные влияния (Марю-тинаТ. М.,2005).
Существуют также некоторые теории, объясняющие более раннее созревание правого полушария особенностями формирования различных органов в эмбриогенезе. Более раннее формирование левосторонних органов (например, системы кровоснабжения) требует контроля со стороны нервной системы (НС). В соответствии с принципом опережающего развития это должно привести к более раннему созреванию и включению в функциональные системы правополушарных компонентов НС. Те системы, которые формируются в онтогенезе позже (например, речевая система), используют еще незанятые, левопо-лушарные компоненты НС, что приводит к доминированию по речи левого полушария (Мосидзе В. М. и др., 1986).
II
58_______ Раздел II . Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
Процессы морфологического созревания выражаются, таким образом, в постепенном и неодновременном достижении морфологической зрелости нервными элементами, мозговым образованиями: полями, областями, блоками, находящимися в разных частях мозга. По мере созревания тех или иных мозговых структур происходит их дифференциация, выражающаяся в появлении определенной морфологической специфичности (цитологические различия, специфика нейронных ансамблей, полей).
Как можно расценивать рассмотренные особенности морфологичес кого созревания мозга с точки зрения мозговой основы новообразований, которые отражают психическое созревание и специфичны в разные возрастные периоды?
В каждый возрастной период имеет место специфическое сочетание зрелых и созревающих мозговых структур.
В соответствии с принципом минимального обеспечения, ФС может состоять из структур, компонентов, не достигших окончательного уровня зрелости. Они объединяются в еще не совершенную, но полноценную по составу и выполняемой функции систему. Иерархическое взаимодействие между компонентами определяется тем, какие из них достигли определенного уровня зрелости и могут взять на себя ведущую роль в ФС.
Принцип фрагментации органа будет означать, что на текущем этапе развития ведущую роль возьмет на себя наиболее зрелая мозговая структура, входящая в состав функциональной системы. На следующем этапе онтогенеза она передаст ведущую роль другой структуре, которая к этому времени достигнет соответствующей зрелости.
Мозговые структуры, консолидирующиеся в конкретные ФС, становятся мозговой основой разных психических функций. Учет разной морфологической зрелости этих структур может лежать в основе ней-ропсихологической оценки как общего состояния конкретных психических функций, так и состояния их отдельных звеньев.
В выполнение различных видов деятельности могут вовлекаться разные психические функции, и успешность выполняемой деятельности будет обусловлена характером существующих на текущий момент межсистемных (межфункциональных) связей. Наиболее сформированные функции играют ведущую роль в этих взаимодействиях, что и определяет специфику конкретной деятельности и поведения в целом в разные возрастные периоды.
С точки зрения нейропсихологического подхода материальная основа новообразований на разных этапах возрастного развития будет определяться сочетанием зрелых и созревающих звеньев и характером внутрисистемных и межсистемных взаимодействий. Содержание новообразований будет зависеть от тех психических процессов (на внутрисистемном
Глава 4, Морфо- и функциогенез мозга
59
уровне) и тех психических функций (на межсистемном уровне), которые выполняют ведущую роль на данном этапе развития. Возможности новообразований будут предопределять доступные формы поведения.
4.2. фуйкциогенез мозга
В процессе эволюции мозга выделяются два стратегических направления, определяющих его функциональные возможности.
Первое связано с максимальной готовностью организма к будущим условиям существования. Для этого необходим большой набор врожденных инстинктивных реакций, пригодных на все, возможные для вида, случаи жизни. Набор этих реакций связан, прежде всего, с витальными функциями: питанием, размножением, защитой. И как правило, неожиданное и резкое изменение условий среды приводит к гибели организма (это характерно, например, для мира насекомых).
Второе направление эволюции, реализованное у млекопитающих, связано с тем, что врожденные инстинктивные формы реагирования дополняются рядом других реакций", основанных на индивидуальном опыте. Это делает поведение менее определенным и шаблонным, в поведении все большее место занимают исследовательские, ориентировочные реакции. А для этого требуется все большее количество мозгового вещества с все большим количеством тех или иных функций.
Появление новых функциональных возможностей происходит при увеличении размеров коры больших полушарий мозга. Именно эти отделы мозга являются наиболее приспособленными для приобретения индивидуального опыта. Таким образом, принцип кортикализации функций делает возможным непрерывное совершенствование поведения.
В то же время способность к индивидуальному обучению осложняет выживание организма в раннем возрасте. До того момента, пока не наступило обучение, организм плохо приспособлен к выживанию.
Здесь возникает дилемма — чем больше врожденных реакций, тем короче период детства, тем меньше способность к приобретению ин дивидуального опыта. Человек занимает в эволюционном ряду особое место: новорожденный ребенок очень беспомощен, а период его детства занимает самое продолжительное время в животном мире. В то же время у человека самая высокая способность к приобретению индивидуального опыта, то есть обучению, а с нейрофизиологической точки зрения — к образованию новых функциональных связей мозга.
Изучение развивающегося мозга показывает, что ребенок обладает набором первичных автоматизмов, обеспечивающих его витальные функции, прежде всего связанных с актом сосания и регуляции
60
Раздел II. Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
мышечного тонуса. В то же время ряд других функций находится в рудиментарном состоянии, например зрительное и слуховое восприятие (Бадалян Л. О., 1987). Это означает, что функциональные возможности мозговых структур также формируются разными темпами. Уровень функциональной зрелости различных отделов коры, постепенно и гетерохронно созревающих в онтогенезе, определяется:
а) степенью и характером их вовлечения в поведение;
б) особенностями их взаимодействия, то есть межцентральной ин
теграции на разных этапах развития ребенка (Фарбер Д. А., 1990).
4.2.1. Три блока мозга
Если рассматривать функциональное созревание трех блоков мозга, то можно обратиться к гипотезе 5. В. Мог§ап (1988), согласно которой предполагается, что сначала идет созревание блока глубоких структур, отвечающих за активационные процессы {первый функциональный блок мозга). Они оформляются морфологически и функционально в первый год жизни и создают основу для всего дальнейшего интеллектуального развития.
Затем созревают первичные сенсорные и моторные зоны мозга. Оформляясь к моменту рождения, они также становятся полностью функциональными в течение первого года жизни и создают основу для сенсомоторной стадии развития. Созревание вторичных сенсорных и моторных зон мозга осуществляется в период от 2 до 5 лет, что создает условия для научения в пределах отдельных модальностей и соответствует дооперационному периоду развития, то есть такому периоду, когда в мышлении ребенка начинают формироваться различные схемы действия. Указанные первичные и вторичные зоны входят в состав второго и третьего функциональных блоков мозга.
Следующим идет созревание третичной, теменно-височно-затылоч-ной зоны, представляющей заднюю ассоциативную область, входящую во второй функциональный блок мозга. Ее созревание дает возможность перехода на стадию конкретных операций, когда в состав интеллектуальной деятельности ребенка включается выполнение простых операций и систем простых операций.
Последними, в возрасте от 12 до 14 лет, созревают префронтальные отделы лобных долей, составляющие переднюю ассоциативную область мозга и относящиеся к третьему функциональному блоку мозга. Их созревание создает условия для перехода мышления на стадию формальных операций (Марютина Т. М., 1996).
Глава 4. Морфо- и функциогенез мозга
61
В качестве критериев, позволяющих оценить функциональное развитие мозга, выделяют рефлекторные, биоэлектрические и собственно поведенческие показатели.
Рефлекторная деятельность
Анализ рефлекторной деятельности показал, что в последние сроки пренатальной жизни и в период новорожденности у человека формируются многообразные генетически обусловленные врожденные реф лексы. Наибольшей выраженностью в ранний постнатальный период жизни отличаются рефлексы, вырабатываемые на кожные, проприо-цептивные, обонятельные и вкусовые раздражения, вызываемые с соответствующих контактных анализаторов. В последующие стадии происходит становление новых врожденных рефлексов с дистантных анализаторов. Среди них особое значение имеет развитие ориентировочного рефлекса (Волохов А. А., 1975).
Появление новых видов рефлексов (особенно в первый год жизни) сопровождается редукцией, угасанием первичных автоматизмов. Эти процессы (обновление и редукция) сбалансированы. Преждевременное угасание лишает фундамента вновь появляющиеся функции, задержка редукции мешает образованию новых реакций, приводит к застреванию на каком-либо уровне развития.
Л. О. Бадалян иллюстрирует это положение на примере двигательного развития. Например, у ребенка есть первичный позотонический автоматизм (обеспечивает поддержание определенного положения частей тела), влияющий на мышечный тонус в зависимости от положения головы в пространстве. К концу второго — началу третьего месяца он угасает и уступает место новым формам регуляции тонуса мышц, связанным со способностью удерживать голову. Если этого не происходит, наблюдается цепочка патологических явлений. Невозможность удерживать голову приводит к нарушению развития зрительного восприятия и вестибулярного аппарата. Из-за недоразвития вестибулярного аппарата не вырабатывается способность к распределению тонуса мышц, обеспечивающего акт сидения. В итоге нарушается вся схема двигательного развития (Бадалян Л. О., 1987).
Редукция не означает полного исчезновения автоматизма, а подразумевает его включение в более сложные функциональные ансамбли.
Самыми ранними условными рефлексами являются интероцеп-тивные (например, на время кормления), которые вырабатываются у 5-6-дневных младенцев. Временные связи на экстероцептивные раздражения вырабатываются лишь с 3 месяцев, и только к 9-10 месяцам
62_______ Раздел II . Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
известное значение для ребенка приобретают комплексы экстероцеп-тивных раздражителей.
К 10-12 месяцам возникают адекватные реакции на словесные раздражители. В дошкольном возрасте имеется четко выраженное преобладание роли 1-й сигнальной системы, а влияние формирующейся 2-й сигнальной системы проявляется слабо. Лишь с 7-8 лет слово приобретает главенствующее значение среди других раздражителей (Кольцова М. М. и др., 1975).
4.2.3. Биоэлектрическая активность мозга
Специфика пространственно-временной организации ритмических составляющих ЭЭГ, анализ фоновой и вызванной электрической ак тивности мозга позволяют выявить характер функционального созревания подкорковых структур, определенных отделов коры в разные возрастные периоды. Так, снижение с возрастом тета-ритма в ЭЭГ свидетельствует об уменьшении роли неспецифических подкорковых структур в генезе биоэлектрической активности. Увеличение выраженности основного ритма биоэлектрической активности — альфа-ритма и формирование его пространственной организации отражает созревание коры больших полушарий.
Анализ электрической активности мозга выявил, что в раннем пост-натальном периоде наиболее функционально зрелыми являются ме-зодиэнцефальные структуры мозга, относящиеся к первому функциональному блоку мозга (Новикова Л. А. и др., 1975).
Основные периоды, которые можно охарактеризовать как переломные в динамике изменений альфа-ритма — это 6 лет, 9-10 лет. В период полового созревания (12-14 лет) возникают регрессивные отклонения в ЭЭГ за счет усиления мощности тета-активнос-ти. Пространственная синхронизация ритмов ЭЭГ покоя, свойственная взрослым, формируется по завершении этого периода. Это отражает становление зрелого типа структурно-функциональной организации мозга, характерной для состояния спокойного бодрствования (Алферова В. В. и др., 1990).
Работа первого функционального блока мозга связана с двумя основными видами активации:
1) общей, генерализованной, адресованной ко всему мозгу (обеспе
чивается подкорковыми отделами первого блока мозга и лежит
в основе функциональных состояний);
2) специфической, локальной, направленной к конкретным струк
турам (обеспечивается корковыми отделами первого блока мозга
Глава 4. Морфо- и функциогенез мозга
63
и выступает основой для осуществления психических функций) (Хомская Е. Д., 2002).
Основные изменения в системе активации мозга также происходят постепенно. Первоначально фиксируется общая генерализованная форма активации мозга. К 7-10-летнему возрасту происходит переход от генерализованной к регионарно-специфической форме активации. В 11-14 лет наблюдается регрессивная динамика в функционировании регуляторной системы, связанная с изменением гормонального профиля организма. С 14-15 лет происходит восстановление реактивности активационной системы и приближение характера ее функционирования к взрослому уровню (Горев А. С, 1990).
Центральные отделы анализаторных систем располагаются во втором функциональном блоке мозга. Все анализаторные системы способны к функционированию с первых дней жизни ребенка, но к моменту рождения наименее готовыми оказываются дистантные анализаторы.
Наиболее хорошо в настоящее время проанализировано становление зрительной системы.
Согласно психофизиологическим данным, существенные перестройки зрительного восприятия происходят в период от 3-4 к 6-7 годам.
Вызванные потенциалы (ВП) в проекционной корковой зоне на простые и оформленные зрительные стимулы, которые обнаруживаются у новорожденного ребенка, сначала носят локальный характер и могут расцениваться как сенсорно-специфический ответ. Они отражают наличие ощущения и возможность первичного анализа стимула.
К концу первого года жизни структура ВП становится близкой к таковой у взрослого, к пятилетнему возрасту сокращаются и временные параметры вызванного ответа (латентный период и длительность отдельных фаз).
В 3-4-летнем возрасте структура ВП в каудальных областях коры имеет сходный характер в ответ на сложно структурированные стимулы. Это может свидетельствовать об одинаковой задействованное™ проекционной коры и заднеассоциативных областей (зона ТПО) в их анализе, то есть заднеассоциативные отделы, также как и первичные поля, выполняют сенсорную функцию, дублируя функцию проекционной зоны.
После 5-6 лет структура вызванного потенциала в ТПО становится не всегда сходной со структурой ВП в проекционной зоне. Это соответствует психологическим и психофизиологическим данным, в соответствии с которыми в 5-7 лет происходят существенные сдвиги в зрительном восприятии, связанные с облегчением процесса выработки эталонов, в том числе на сложные, ранее незнакомые стимулы.
64
Раздел II . Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
После 9-10 лет происходит удлинение времени обработки сложных сенсорных стимулов, которое следует рассматривать как результат совершенствования межцентральной интеграции в отдельных звеньях зрительной системы.
В 9-11-летнем возрасте отмечается вовлечение в опознание лобной области (третий функциональный блок мозга), которое сохраняется в ходе дальнейшего онтогенеза.
Созревание передней ассоциативной области коры создает возможность регуляции сенсорных процессов (А. Р. Лурия) при решении перцептивной задачи. Так, в возрасте 3-4 года, несмотря на усвоение детьми словесной инструкции, выполняющей регулирующую роль, она не выполнялась и ее введение не влияло на параметры ВП. Изменения возникали начиная с 4-5-летнего возраста, а существенные изменения в произвольной организации отмечены с 6-7 лет. Начиная с 9-10 лет введение мобилизующей инструкции приводит к четким изменениям параметров ВП в ассоциативной и проекционной зонах. Возможность избирательного вовлечения корковых зон в процессы восприятия совершенствуется до 14-15-летнего возраста.
Важную роль в зрительном восприятии имеют не только внутрипо-лушарные особенности реализации зрительных операций, но и меж-полушарные взаимодействия. Интенсивное развитие мозолистого тела начинается в дошкольном возрасте, и, по некоторым данным, существенные изменения в межполушарном взаимодействии отмечаются к 6-7 годам. В 5 лет как в правом, так и в левом полушариях образуются функциональные объединения затылочных областей с заднеассоциа-тивными, а теменных зон с переднецентральными структурами. В 6 лет отмечается усиление межполушарных функциональных связей затылочных и височных областей, специализированное (по взрослому типу) вовлечение в выполнение заданий затылочных и заднеассоциа-тивных областей правого полушария и усиление их взаимосвязи с лобной корой (Развитие мозга ребенка, 1965; БетелеваТ. Г., 1975, 1990; Фарбер Д. А. и др., 1988,1990, 1997, 1998).
Формирование функциональных систем подразумевает наличие связей между различными мозговыми центрами.
В работах А. Н. Шеповальникова и др. (1997) сформулирована гипотеза об относительно независимом и гетерохронном становлении в ходе онтогенеза у детей двух функционально различных систем связей коры больших полушарий. На начальных этапах развития мозга ребенка координированная деятельность кортикальных структур обеспечивается в значительной мере за счет наличия к моменту рождения относительно зрелых, генетически детерминированных связей.
Глава 4. Морфо- и функциогенез мозга
65
Они ответственны за процессы дистантной (связывают отдаленные центры) интеграции нервной активности кортикальных полей в целостную деятельность мозга, то есть формируют основной «каркас» единой распределенной системы мозговой активности. Это система «длинных» связей.
Другая система представлена относительно короткими межкортикальными взаимосвязями {«короткие» связи). По-видимому, именно ■эта, менее жесткая и более пластичная, система связей ответственна в большей мере за обеспечение процессов обучения и гибкого приспособления организма к окружающей среде.
Полученные ими результаты позволяют оценить роль церебральных структур и связывающих их волокон, которые уже на ранних стадиях постнатального развития оказываются наиболее существенными для обеспечения устойчивой интеграции биоэлектрической активности в целостную динамическую систему.
Система «длинных» связей, в первую очередь, через комиссураль-ные структуры соединяет билатерально, симметрично расположенные отделы неокортекса. Во вторую очередь, она обеспечивает продольные взаимосвязи структур, расположенных в пределах каждого из полушарий (рис. 4.2 <©).
В частности, у младенцев с врожденным отсутствием мозолистого тела отмечается низкий уровень межполушарной когерентности. У детей 10-14 лет с таким дефектом при сохранной способности к обучению и небольшом снижении 1() наблюдается компенсаторное развитие гиперфункции левого полушария и повышение внутриполушарной когерентности ЭЭГ в левом полушарии при выраженном снижении в правом полушарии.
Наличие действующих межполушарных связей на ранних этапах онтогенеза является, таким образом, важным условием для обучения и развития познавательных способностей младенцев. Возраст 6-7 лет рассматривается как переходный к стадии «полноразмерного» меж-полушарного взаимодействия.
В целом можно говорить, что в ходе постнатального онтогенеза происходит опережающее развитие не только определенных церебральных структур, но и тех волокнистых систем, которые формируют процессы глобальной интеграции деятельности мозга в единую распределительную систему. В первую очередь это «длинные», ассоциативные и транскаллозальные волоконные системы, составляющие своеобразный продольно-поперечный «каркас» неокортекса. Вероятно, определенная зрелость этих путей существует уже в первые дни жизни ребенка.
66
Раздел II . Эмпирический базис теории системной локализации ВПф
■
Наиболее жестким и специализированным звеном в коре больших полушарий являются проекционные зоны, осуществляющие анализ сенсорной информации. Ассоциативные отделы коры, наряду с переработкой, хранением информации, формированием планов и программ деятельности играют важную роль и в организации межцентрального взаимодействия, в особенности его динамической формы. Обладая широкой системой афферентных и эфферентных связей с другими корковыми структурами и лимбико-ретикулярным комплексом, ассоциативные отделы принимают участие в регуляции функционального состояния и реактивности различных мозговых образований и являются организующим звеном в системе межцентральной интеграции. Особенно велика в этом роль переднеассоциативных отделов (Фарбер Д. А., 1990; Фарбер Д. А. и др., 1998).
4.2.4. Поведенческие показатели
Существуют нормативные данные, определяющие, в каком возрасте у ребенка формируются те или иные поведенческие навыки. Критериями оценки выступают показатели развития моторики, речи, восприятия, самообслуживания, игры, мышления и др. Анализ нормативных данных показывает постепенный гетерохронныи характер развития различных навыков, постепенное усложнение различных форм поведения, реализуемых ребенком (Скворцов И. А. и др., 2002). Генез психических функций будет рассмотрен в следующей главе.
Для нормального психического развития в разные возрастные периоды необходимо полноценное совместное функционирование разных зон мозга, формирующее его интегративную активность. Необходимой ведущей предпосылкой для этого является морфологическая зрелость соответствующих отделов нервной системы.
«Формирование в онтогенезе системной деятельности мозга определяется как структурным созреванием областей коры, в особенности ее переднецентральных отделов, так и организацией функциональных связей. Структурное созревание корковых областей, формирование их нейронных ансамблей обеспечивает совершенствование и специализацию осуществляемых в этих областях операций» (Фарбер Д. А., 1990. - С. 144).
Данные по морфологическому и функциональному созреванию мозга, таким образом, подтверждают гетерохронныи принцип формирования целостной работы мозга. Проявляется он в существовании различий в сроках и темпах морфологического и функционального созревания как между разными областями коры, так и между разными
Глава 4. Морфо- и функциогенез мозга
67
структурами в пределах одной области мозга. Не одновременно устанавливаются также и связи между разными отделами мозга.
Можно сделать ряд выводов, касающихся анатомического и функционального созревания мозга в ходе индивидуального развития человека на основе использования понятий «функциональная система» и «системогенез».
1. Общая морфологическая архитектура мозга ребенка, которая
выступит в последующем мозговой основой функциональных
систем, обеспечивающих психические процессы, складывается
к моменту рождения ребенка или на ранних этапах онтогенеза.
При этом часть элементов в этой архитектуре уже функциониру
ет, другая часть еще только нредуготована к определенному типу
функционирования. В этом реализуется принцип опережающего
развития морфологических структур (более раннее морфофунк-
циональное созревание одних структур по сравнению с другими).
Также на начальных стадиях постнатального онтогенеза форми
руется основа единой системы распределения активности мозга,
«каркас», связывающий разные отделы мозга в целостную дина
мическую систему и создающий почву для включения различных
мозговых центров в функциональные системы.
2. В дальнейшем формирование функциональных систем идет по
двум направлениям.
Первое— морфофункциональное созревание входящих в функциональные системы отделов мозга, то есть достижение изначально мало дифференцированными, различными элементами системы определенного уровня функциональной зрелости и вследствие этого дифференциация работы этих элементов. Гетерох-ронность при этом определяет темпы развития и дифференциации различных элементов.
Второе — изменение иерархии связей между входящими в функциональные системы отделами мозга. Смена иерархии связей между элементами внутри функциональной системы и во взаимодействии разных функциональных систем приводит к качественным внутрисистемным и межсистемным перестройкам, которые понимаются как переход на новый этап возрастного развития. Например, хватательный рефлекс возникает при наличии тактильных ощущений в руке, то есть ведущую роль в осуществлении движения играют тактильные афферентации и изолированная
68
Раздел II. Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
I
■
работа двигательной системы. Позже, после смены иерархии во взаимодействии сенсорной и моторной систем, ведущую роль берут на себя зрительные афферентации, и это позволяет ребенку строить движение в отношении дистантно расположенных объектов, ребенок протягивает руку к нужному предмету. Другой известный пример, ребенок мыслит припоминая (опора на наглядный образ), а взрослый припоминает размышляя (опора на анализ и синтез).
3. Развитие различных областей мозга происходит неравномерно.
Первыми к моменту рождения ребенка созревают подкорковые
образования.
В корковых отделах мозга сначала оформляются зоны, относящиеся к работе анализаторных систем (задние отделы мозга). Более позднее и постепенное созревание присуще ассоциативным отделам коры и связям между различными областями мозга. И наиболее медленный темп развития характерен для лобных отделов мозга, функцией которых являются произвольная регуляция и интеграция различных мозговых зон в целостные функциональные системы (передние отделы мозга). Правополушарные структуры начинают формироваться раньше, чем левополушарные (Семенова Л. К. и др., 1990; Фарбер Д. А. и др., 1988,1990,1997,1998; Еремеева В. Д., Хризман Т. П., 1998).
4. Принцип гетерохронного развития можно наблюдать и в форми
ровании различных анализаторных систем. Так, еще в эмбриоге
незе закладываются анатомические предпосылки для наиболее
раннего становления кожно-кинестетического и двигательного
анализаторов, что указывает на их приоритетную и базисную
роль в развитии психики ребенка.
Первоначально рядом расположенные отделы коры, входящие в анализаторные системы, берут на себя сходную (сенсорную) функцию. Затем происходит постепенная дифференциация функций разных отделов мозга.
5. Существует определенная хронология созревания различных от
делов мозга. В ней можно выделить возрастные пики, связанные
с достижением зрелости у целого ряда мозговых структур. Наи
более значительные из них приходятся на первые два года и на
возраст 6—7 лет.
6. Переход от общей, генерализованной формы активации мозга
к избирательной, специфической, подразумевающей наличие
произвольной регуляции деятельности, происходит в 7-10 лет.
7. Мозг достигает морфологической зрелости в целом к 18-20 годам.
Глава 5. Формирование структурно-функциональной организации мозга как базиса развития ВПФ
5.1. Нейропсихологический аспект периодизаций возрастного развития
Выше отмечалось, что психическое развитие в онтогенезе представляет собой ряд качественных переходов от одной ступени развития к другой, где каждая предшествующая ступень является основой последующих ступеней или стадий развития.
Возникает вопрос, что представляют собой эти ступени развития, что выступает условием перехода от одной ступени развития к другой и каков механизм качественных изменений в работе функциональных систем?
Каждая ступень развития характеризуется определенным состоянием различных систем организма, тех или иных психических функций, то есть той или иной структурой и содержанием работы соответствующих функциональных систем. Изменения функциональных систем связаны с созреванием отдельных компонентов и перестройкой иерархии их взаимодействия при переходе на следующий этап возрастного развития.
В возрастной психологии и физиологии выделяют различные этапы, периоды онтогенеза, которые характеризуются определенной спецификой поведения, деятельности ребенка, функционирования его организма и адаптационных задач, стоящих перед ним (Эльконин Д. Б., 1989; Аршавский И. А., 1975; Безруких М. М. и др., 2002; Психология развития, 2005).
Существует много теорий периодизации, различающихся по критерию выделения основного содержания разных периодов развития. Таким образом, основной проблемой периодизации является проблема выбора и определения общепризнанного ведущего критерия, который определяет развитие.
В возрастной физиологии разработан ряд классификаций, основанных на морфологических и антропологических признаках. К этим
г ■
70
Раздел II. Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
признакам относятся рост, смена зубов, масса тела и др., изменение которых отражает преобразование метаболизма, происходящего в организме. Согласно международной классификации, выделяют:
• новорожденный период (1-10 дней);
• грудной возраст (11 дней — 1 год);
• раннее детство (1-3 года);
• первое детство (4-7 лет);
• второе детство (8-12 лет для мальчиков и 8-11 лет для девочек);
• подростковый возраст (13-16 лет для мальчиков и 12-15 лет для
девочек);
• юношеский возраст (17-21 лет для юношей и 16-20 лет для де
вушек).
В педиатрической практике, наряду с морфологическими, учитываются и социальные критерии, которые предполагают наличие системы обучения и воспитания:
• младенческому возрасту (до 1 года) соответствует младший ясель
ный, или грудной;
• раннему и первому детству (от 1 года до 7 лет) — старший ясель
ный, или преддошкольный и дошкольный;
• второму детству — младший школьный;
• подростковому — старший школьный возраст (Психология раз
вития, 2005). "
И. А. Аршавский полагает, что основным и существенным критерием, который должен быть принят при делении онтогенеза на отдельные периоды, является способ взаимодействия организма с соответ ствующими условиями среды в каждом из них, который определяется ведущей функцией в целостном функционировании организма. Понятие период соотносится с очерченным отрезком времени онтогенеза, в пределах которого особенности физиологических потребностей являются более или менее однозначными. В рамках периода могут быть выделены фазы, каждая из которых имеет свои особенности.
Переход от одного периода к другому представляет переломный этап индивидуального развития (другие термины — критический период, критическая стадия).
Каждый возрастной период характеризуется своими специфическими актами поведения, отражающими форму взаимодействия с определенными условиями среды. В основе осуществления специфических функций взаимодействия со средой в каждом возрастном периоде лежат свои доминантные механизмы. На переломном этапе происходит
Глава 5. Формирование структурно-функциональной организации мозга 71
преобразование системы констелляций центральных звеньев, присущей предыдущему возрастному периоду, на новую, необходимую в последующем возрастном периоде. Переломными этапами определяется дискретность непрерывного в своем течении процесса онтогенеза.
И. А. Аршавский исходит из «энергетического правила скелетных мышц», особенности функционирования которых определяют жизнедеятельность целого организма на всех его уровнях (ткани, органы). Специфика целостного функционирования организма определяется, таким образом, на основе двигательной деятельности ребенка.
В раннем постнатальном возрасте выделяются следующие периоды. За неонатальным периодом (первые восемь дней) следует лактотроф-ный (до 5-6 месяцев), характеризующийся лактотрофной формой питания, а также появлением первой антигравитационной реакции (удерживание головки в вертикальном положении) до 2,5-3 месяцев и второй антигравитационной реакции (поза сидения) от 2,5-3 до 5-6 месяцев.
Следующий период лактотрофной формы питания с включением детского питания (от 6-7 до 11-12 месяцев) связан с реализацией третьей антигравитационной задачи (поза стояния) и переходом на смешанную пищу.
В течение этих периодов происходит изменение взаимодействия со средой за счет утраты ведущего значения такого критерия, как форма питания («задачей» которого было обеспечение роста и развития), и появления нового критерия — преобразование деятельности скелетной мускулатуры, в результате чего преобразуется физиологическое отправление органов, и организм начинает активно изменять свое отношение к среде.
После реализации позы стояния следует следующий возрастной период — преддошкольный, или ясельный (от 1 года до 2,5-3 лет). В этом возрасте происходит освоение локомоторных актов в окружающей среде (ходьба, бег). Ж. Пиаже рассматривает возраст от 0 до 2 лет как период сенсомоторного интеллекта, в ходе которого формируются средства, позволяющие создавать схемы координации восприятия и движения.
От 2,5—3 до 7 лет длится следующий, дошкольный период. «Биологическая и социальная» задача этого периода, помимо обеспечения дальнейшего роста и развития, состоит в обучении и подготовке к элементарным формам и навыкам социальной деятельности, которые понадобятся в следующих возрастных периодах и которые приобретаются в разнообразных формах игровой деятельности. Физиологическое значение игры заключается не только в развитии интеллекта, но и в увеличении нагрузки на скелетную мускулатуру. По Ж. Пиаже, возраст от 2 до 8 лет — это подпериод предоператорного интеллекта,
72
Раздел II . Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
входящий в период появления символической функции. С помощью символических средств субъект способен представить объекты в уме, схемы сенсомоторного уровня теперь представляются символически, их координация может осуществляться с помощью замещающей их символики — представлений. Начинает формироваться мышление.
Период младшего школьного возраста (от 7 лет до 12-13 лет) характеризуется формированием соматотипа, сменой свободно проявляемой двигательной активности на состояние гипокинезии, игровой деятельности на формирование понятийной организации окружающей среды. Ж. Пиаже определял возраст 8-12 лет как подпериод конкретных операций, с помощью которых ребенок постигает связи, выходящие за пределы эмпирической констатации.
С 12-13 до 17-18 лет длится период старшего школьного возраста (подростковый, или период полового созревания), где происходит быстрое и бурное морфофизиологическое преобразование организма. Возрасту 12-14 лет, по Ж. Пиаже, соответствует период становления и достижения формальных операций, в ходе которого подросток научается действовать не только в окружающей реальной действительности, но и в отношении мира абстрактных возможностей.
Следующие периоды онтогенеза — период стационарного состояния (до 50-60 лет) и период инволюции (Аршавский И. А., 1975; Пиаже Ж., 1994).
Д. А. Фарбер считает, что в основу периодизации должны быть положены критерии, отражающие созревание центральных механизмов регуляции и контроля в ЦНС, которое позволяет формировать избирательные функциональные констелляции в соответствии с конкретной ситуацией и совершенствовать адаптацию к среде (Безруких М. М., Сонькин В. Д., Фарбер Д. А., 2002).
Л. С. Выготский рассматривал границы этапов психического развития с точки зрения «кризисов», переломных периодов в жизни ребенка (кризис новорожденности, одного года, трех, семи, тринадцати лет), во время которых происходят основные, значимые перестройки, открывающие путь качественно новым этапам развития. Он полагал, что критерием периодизации должен быть объективный признак, который легко может определяться, как, например, смена зубов.
Д. Б. Эльконин разработал теорию периодизации психического развития детей, основанную на категории «ведущая деятельность», в которой выделяет периоды, характеризующиеся разными видами ведущей деятельности.
Младенчество (0-1 год) — непосредственно-эмоциональное общение со взрослым.
Глава 5. формирование структурно-функциональной организации мозга 73
Раннее детство (1-3 года) — предметная, манипулятивная деятельность (усвоение общественно выработанных способов действия с предметами).
Дошкольный возраст (3-7 лет) — игровая и продуктивная деятельность.
Младший школьный возраст (7-10 лет) — учебная деятельность.
Затем наступает время подросткового возраста и юности, когда наиболее значимым становится поиск новых видов занятий вместе со сверстниками и, наконец, социальная активность, направленная на поиск перспективы жизненного пути.
Ведущей деятельностью ребенка в младенчестве (0-1 год) является непосредственно-эмоциональное общение со взрослым.
В раннем детстве (1-3 года) ведущей становится предметная, манипулятивная деятельность (усвоение общественно выработанных способов действия с предметами). Ребенок научается ориентироваться на постоянное значение предметов, закрепленное в человеческой деятельности. В составе предметной деятельности наиболее важное значение приобретает появление первых целеполаганий и собственно орудийных действий.
Ранний возраст является сенситивным для овладения речью, в это время наиболее эффективно происходит усвоение речи. К концу 2-го года ребенок употребляет около 300 слов, к концу 3-го — 1500 слов. С 2 до 3 лет речь приобретает связный характер.
Показ взрослым предметных действий вместе с речевыми указаниями ставит ребенка и взрослого в ситуацию общения.
В 3 года происходит смена ведущей деятельности и переход в следующий возрастной период — дошкольный возраст. Предметная деятельность сменяется ведущей игровой и продуктивной деятельностью. В ходе игры идет воспроизводство системы взрослых, социальных отношений, в продуктивной — овладение рисованием, лепкой, конструированием.
Новые задачи, стоящие перед ребенком, приводят к совершенствованию работы анализаторных систем. Так, в дошкольном возрасте отмечается значительное снижение порогов зрительной, слуховой, кожной и двигательной чувствительности. Возрастают острота зрения, тонкость различения цветов и их оттенков, развиваются фонематический и неречевой слух.
Развитие восприятия стимулируется усвоением детьми сенсорных эталонов, служащих своеобразной меркой, позволяющей оценить особенности обследуемых объектов.
На следующем этапе развития ведущей становится учебная деятельность детей, наступающая в возрасте 7 лет и длящаяся до 10 лет (младший школьный возраст). Основное новообразование этого возраста —
74______ Раздел II . Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
появление отвлеченного словесно-логического и рассуждающего мышления, что перестраивает другие познавательные процессы, а также умение произвольно регулировать свое поведение и управлять им.
В подростковом возрасте и юности на первый план выступают общение и совместная деятельность со сверстниками.
На каждом из перечисленных этапов развития ребенок является объектом социального воздействия. Предмет, с которым взаимодействует ребенок, также социален по своим функциям и происхождению, а человек, с которым он общается, является носителем определенных способов употребления предметов и определенных смыслов человеческой деятельности. При этом сенситивность воздействия на ребенка на каждом этапе определяется возрастными возможностями его мозга, а содержание деятельности ребенка на каждом этапе развития — сформированностью и ролью тех или иных психических функций (Эльконин Д. Б., 1989).
Таким образом, исследования психологов (Л. С. Выготский, А. Н. Леонтьев, Д. Б. Эльконин) и физиологов (И. А. Аршавский, Д. А. Фар-бер) позволили на основе выделения его содержания ввести новую единицу анализа детского развития — возрастной период. В особенностях возрастного периода отражены преобразования, которые характерны для большинства представителей определенной культуры при сравнительно одинаковых социальных условиях.
С точки зрения отдельной функциональной системы, возрастной период — это период стационарного ее существования в виде устойчивого сочетания созревших и созревающих компонентов и связей между ними. Созревшие компоненты выполняют ведущую роль в иерархии их взаимодействия. Нейрофизиологическое содержание периода в отношении структуры функциональной системы — дальнейшее созревание включенных в нее компонентов и связей между ними.
Такое же устойчивое состояние в рамках возрастного периода характеризует и взаимодействие разных функциональных систем при ведущей роли той из них, которая соответствует наиболее активно формирующейся в данный период психической функции. Тот или иной тип иерархического сочетания функциональных систем определяет возможности деятельности ребенка в рассматриваемый возрастной период.
Средовый фактор при этом обеспечивает более быстрое формирование тех или иных звеньев функциональных систем, подготавливая основу для очередной смены иерархии во внутри- и межфункциональных отношениях.
Глава 5. Формирование структурно-функциональной организации мозга 75
5.2. Внутри- и межсистемные связи на разных этапах онтогенеза
Гетерохронии в становлении психических функций на разных возрастных этапах могут проявляться в возникновении новых внутри- и межсистемных координации, а также в опережающем развитии той или иной психической функции.
Также внутри- и межфункциональные отношения, связи могут быть разных типов и задают специфические, особые для данного возраста взаимодействия между различными элементами психических функциональных систем и между разными системами (психические новообразования).
Так, для раннего онтогенеза и начальных этапов формирования психических функций и их компонентов характерна временная независимость функций, когда они существуют как бы по отдельности.
Ассоциативные связи (по Н. А. Бершптейну — цепочки) также характерны для ранних этапов онтогенеза, но они позволяют объединить разномодальные ощущения в целое на основе пространственно-временной близости.
Иерархические связи устанавливаются в ходе предметной деятельности и общения и характеризуются наличием ряда уровней в построении психических функций — ведущих и фоновых (Лебединский В. В., 1985).
Мозговое обеспечение этих связей может быть связано с работой проекционных (первичных и вторичных, по А. Р. Лурия) зон — в первом случае, задней ассоциативной области — во втором случае и с ин-тегративной работой задней и передней ассоциативных зон, правого и левого полушарий — в третьем случае.
В нормальном системогенезе эти связи отражают горизонтальную и вертикальную составляющие иерархической системы функциональной организации психических функций.
Онтогенез психики как целостного образования, обеспечивающего адаптивные функции на соответствующих этапах развития, и генез отдельных психических функций не совпадают. Каждому возрастному периоду соответствует свой «набор» психических функций с определенным уровнем развития каждой из них.
Пример описания качественных особенностей формирования психических функций можно найти у Л. С. Выготского, Д. Б. Эльконина.
Д. Б. Эльконин (1989) в созданной им системе периодизации умственного развития отмечает, что умственный статус в младшем школьном возрасте характеризуется развитием наблюдательности и восприятия, памяти, мышления и воображения, которые тесно связаны друг с другом.
76
Раздел II , Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
Но если в раннем детстве ведущим было развитие восприятия, в дошкольном — памяти, то в младшем школьном возрасте на первый план выходит мышление. К этому времени мышление прошло путь развития от практически-действенного к наглядно-образному и должно перейти к словесно-логическому, а затем в подростковом возрасте к гипотетико-рассуждающему.
В связи с переходом мышления к словесно-логической форме память и восприятие претерпевают изменения, связанные с новым этапом развития. Память, ранее опиравшаяся на эмоциональные характеристики среды, начинает превращаться в смысловую; восприятие из анализирующего, ориентированного на очевидные признаки, превращается в синтезирующее, устанавливающее связи между признаками. Таким образом, благодаря переходу мышления на новую ступень становится возможной и перестройка всех остальных психических функций.
Перестройки в связях между функциями протекают в определенной последовательности и обусловлены разным временем формирования психических функций с опережающим развитием одних по отношению к другим.
Стадиальный подход к психическому развитию ребенка, с одной стороны, позволяет выделить целостные, качественно своеобразные этапы развития и, с другой стороны, подчеркивает постепенный, все более усложняющийся характер этого развития.
Степень сформированности и характер взаимодействия психических функций, «обслуживающих» каждую стадию развития, определяются при этом теми задачами, которые возникают перед ребенком на соответствующем этапе онтогенеза.
5.3. Сенситивный период
Что определяет формирование наборов психических функций, специ фичных для каждого этапа развития, и каковы механизмы их форми рования ?
Механизм формирования таких наборов описывается с помощью понятия «сенситивных периодов» (Выготский Л. С, 1984; Ананьев Б. Г., 1980; Леонтьев А. Н., 1983; Лейтес Н. С, 1978).
Н. С. Лейтес развивает идеи К. Д. Ушинского о своевременности обучения в соответствии с назревающей возможностью детского развития и Л. С. Выготского — о совпадении оптимальных сроков обучения с повышенной чувствительностью к определенным окружающим воздействиям в разные возрастные периоды (сенситивные
Глава 5. Формирование структурно-функциональной организации мозга 77
периоды). Он считает, что понятие сенситивного периода является первостепенным для понимания возрастного развития ребенка. Неодинаковость чувствительности к определенным воздействиям в разные периоды детства выражается во временном повышении ее уровня и изменении ее направленности. Такое положение приводит к тому, что в определенные периоды возникают благоприятные условия для развития психики, психических функций в тех или иных направлениях, а затем такая возможность может постепенно или резко ослабевать.
В физиологии развития такие периоды рассматриваются как наиболее чувствительные к «неадекватным» раздражителям, которые могут «повредить» организм (Аршавский И. А., 1975).
Каждая психическая функция имеет свой цикл развития, сенситивный период своего быстрого формирования и период относительной замедленности формирования.
Например, слуховое восприятие развивается значительно раньше, чем речепорождение. На первом этапе овладения речью главным является различение на слух акустических признаков слов, и речедвига-тельный компонент при этом отстает. Воспринимаемые на слух слова выступают в роли эталона, по которому формируется соответствие воспринимаемого звукового образа и артикуляционной схемы произносимого слова.
Вопрос детерминации возрастной сенситивности сложен, но несомненно, что социальные влияния должны преломляться через внутренние условия развития и в том числе через анатомо-физиологическое созревание мозга ребенка (Лейтес Н. С, 1978).
Морфогенез мозга, неравномерное созревание различных его структур может выступать, таким образом, наряду с средовыми влияниями, одной из составляющих становления психических функций. Сенситивные периоды несводимы только к морфогенезу мозга или только к социальным влияниям — они являются продуктом взаимопроникновения биологического и социального в целостном психическом развитии (Ананьев Б. Г., 1980).
С нейропсихологической точки зрения сенситивность означает достижение теми или иными мозговыми центрами того уровня зрелости, при котором резко возрастает их чувствительность к соответствующим воздействиям среды. При наличии адекватных раздражений этих центров ускоряются темпы достижения ими функциональной зрелости, что, в свою очередь, приводит к активному формированию тех звеньев психических функций, которые обеспечиваются этими Центрами.
78_______ Раздел II , Эмпирический базис теории системной локализации ВПФ
5.4. Проблема взаимодействия биологических и социальных факторов в развитии психических функций
Общий подход к проблеме — психическое развитие невозможно без созревания морфофункциональных механизмов мозга, являющихся субстратом психики, формулирует и основные вопросы, требующие разрешения в этой связи: какова роль в психическом развитии генетической программы и среды, в которой происходит развитие индивида (Венгер Л. А. и др., 1989).
Существует ряд исследований, где осуществлены попытки определить роль генетических и средовых факторов в развитии психических функций, в проявлении тех или иных психологических свойств работы нервной системы.
Так, например, Г. Айзенк считал, что интеллектуальные возможности на 80 % обусловлены влиянием наследственности и на 20 % — среды.
В совместном исследовании Института мозга и Института психологии РАН моно- и дизиготных близнецов в возрасте 7-12 месяцев был определен вклад генетических и средовых факторов в проявлении свойств и качеств психического развития (табл. 5.1).
Таблица 5.1
Дата: 2019-02-25, просмотров: 216.
