По-видимому, на определенном этапе онтогенеза, скорее всего в юношеском возрасте, когда у большинства школьников сформирован дефинитивный тип функционального реагирования и взаимодействия отдельных зон коры, когда пространственная точность, скорость и другие параметры движений в меньшей мере зависят от характера и объема экстерорецептивной и кинестетической афферентации, когда по биомеханическим показателям отмечается относительная автономность двигательных функций, их пластичность и в то же время стабильность, наиболее высокой стадией развития механизмов регуляции движений является самопроизвольный выбор "задачи действия", определяющей не только временные и качественные параметры движения, но и стратегию корковой регуляции движений.
Структурно-функциональная организация мозга. Как показало изучение цито- и фиброархитектоники коры больших полушарий, изменение ее нейронного аппарата продолжается и в подростковом возрасте. Происходит дальнейшая тонкая дифференцировка нервных клеток, в результате которой изменяется соотношение клеток разных типов. Общим для всех областей коры, как проекционных, так и ассоциативных, является увеличение процентного содержания пирамидных клеток за счет уменьшения количества переходных форм. Возрастает и представленность звездчатых клеток вставочных нейронов, играющих важнейшую роль в интегративной деятельности мозга. Важно, что динамика созревания этих нейронов различна в функционально различных областях коры. На ранних этапах развития в проекционных зонах коры созревают звездчатые нейроны, включающиеся в начальный анализ сенсорных стимулов, а в подростковом возрасте их доля снижается. Иная закономерность характерна для лобных областей коры. В этих структурах в период от 13 до 16 лет отмечено увеличение процентного содержания не только пирамидных клеток, но и звездчатых нейронов, выявляется также особый тип пирамидно-звездчатых клеток, которые сочетают переключательную и эффекторную функции. Наличие этих клеток, по-видимому, способствует, с одной стороны, совершенствованию процессов обработки информации, а с другой, - более быстрому и экономичному осуществлению регуляторного влияния лобной области на другие структуры мозга. Типизация и специализация нейронов, а также усложнение фиброархитектоники коры на этапе развития приводит к дальнейшему совершенствованию ансамблевой организации нейронов. Казалось бы, столь существенные прогрессивные преобразования высших отделов мозга должны привести к выраженной положительной динамике интегративных процессов, лежащих в основе реализации целенаправленного поведения и психики подростка. Однако это совсем не так. Важнейшим фактором, влияющим на функциональную организацию мозга, являются эндокринные изменения, связанные с половым созреванием, которое начинается у девочек в 12 лет, у мальчиков - в 13–14. Начало полового созревания характеризуется резким повышением активности центрального регуляторного звена эндокринной системы - гипоталамо-гипофизарного комплекса. Гипоталамус является одной из важнейших подкорковых структур, частью лимбической системы - главного регуляторного звена, его повышенная активность приводит к существенным изменениям баланса корково-подкоркового взаимодействия. Результатом такого изменения является наличие в ЭЭГ подкорковых диэнцефальных знаков - комплексов высокоамплитудной волновой активности, которые в ЭЭГ зрелого типа наблюдаются только при функциональных и органических нарушениях диэнцефальных структур, а также в увеличении представленности тета-ритма, связанного с активностью лимбической системы. Отмечаются некоторые "регрессивные" сдвиги параметров альфа-ритма: снижаются его мощность и показатели пространственной синхронизации. Следует подчеркнуть, что в связи с различием в темпах полового созревания у мальчиков и девочек и приуроченностью отрицательных сдвигов не к календарному возрасту, а к начальным (II–III) стадиям полового созревания, отрицательные отклонения в параметрах ЭЭГ у мальчиков и девочек приходятся на разный календарный возраст: у девочек - на 12–13, у мальчиков - на 13–14 лет.
На завершающих этапах полового созревания отрицательные отклонения в ЭЭГ нивелируются, к 16–17 годам значительно уменьшается выраженность характерных для пубертата диэнцефальных знаков. В юношеском возрасте по окончании полового созревания параметры ЭЭГ стабильны, частота альфа-ритма увеличивается, формируется характерная для каждого индивида картина ЭЭГ, совершенствуется пространственная организация альфа-ритма, возрастает значение функции Ког в переднеассоциативных областях, что отражает роль этих структур в организации нейронных сетей. Динамика ЭЭГ показателей соответствует прогрессивным возрастным преобразованиям в коре больших полушарий.
Изменения в ансамблевой организации нервного аппарата коры больших полушарий продолжаются и за пределами подросткового периода вплоть до достижения зрелости. Особенно существенные изменения в 18-20-летнем возрасте происходят в лобных отделах коры, где значительно усложняются межнейрональные связи. О возрастающей активности нейронных ансамблей на этом этапе онтогенеза свидетельствует развитие тех элементов ансамбля, которые обеспечивают метаболизм нервных клеток. В составе ансамбля выявляются клетки глиоцита с очень большим содержанием нуклеиновых кислот. Как структурно-функциональная основа интеграции и обработки информации нейронные ансамбли в юношеском возрасте достигают дефинитивного (зрелого) типа.
Когнитивные процессы. В подростково-юношеском возрасте формируется система восприятия зрелого типа с характерной специализацией полушарий в отдельных сенсорных и когнитивных операциях: правому полушарию принадлежит ведущая роль в выделении признаков и осуществлении начальных этапов анализа стимула и сенсорного запечатления, левое приобретает ведущую роль в осуществлении классификационного типа опознания на основе определения разделительного признака и в осуществлении заключительных этапов восприятия: оценке значимости стимула, принятии решения, запечатлении обработанной информации.
В ВП эта полушарная специализация отражается в большей амплитуде начального компонента в правой затылочной области, а позднего позитивного комплекса - в лобных областях левого полушария. Существенно изменяются механизмы регуляции, что проявляется в особенностях организации внимания.
На начальных этапах полового созревания механизмы внимания претерпевают значительные изменения. В ЭЭГ в ситуации непроизвольного внимания обнаруживается снижение реактивности альфа-ритма и/или усиление тета-волн, которое свойственно ранним этапам развития и отражает эмоциональный компонент активации, в то время как к концу младшего школьного возраста уже в полной мере сформирована реакция в виде блокады альфа-ритма, отражающая информационный тип активации и связанная с активным участием коры больших полушарий в организации внимания. Регрессивные отклонения отмечены и при организации произвольного внимания, задаваемого словесной инструкцией. При оценке пространственной синхронизации ритмических составляющих ЭЭГ обнаруживается снижение (по сравнению с таковой у 9-10-летних) избирательности в организации межцентральных связей, приобретающих на начальных этапах полового созревания диффузный генерализованный характер. Отрицательные сдвиги на II–III стадиях полового созревания характерны и для произвольной регуляции сенсорной функции. В то время как к 9-10 годам выявляется дифференцированное влияние мобилизационной готовности на организацию сенсорных процессов, проявляющееся в избирательном облегчении отдельных компонентов регионарных ВП в соответствии с операциями, осуществляемыми в каждой из корковых зон, у подростков в той же экспериментальной ситуации достоверные изменения компонентов ВП не обнаруживаются. Более того, у части подростков обнаруживается не усиление отдельных компонентов ВП, а снижение их амплитуды.
Отмеченным изменениям нейрофизиологических механизмов соответствуют хорошо известные отклонения нервно-психического статуса и поведения подростка (повышенная нервозность, утомляемость, эмоциональность, снижение адаптационных возможностей ЦНС), отмечаются и определенные отклонения в реализации познавательной деятельности.
Особенности функционирования регуляторной системы на начальных стадиях полового созревания определяют значительные трудности осуществления учебной деятельности и развития познавательной мотивации, на нее направленной. Часто подростки на уроках находятся как бы в состоянии прострации - внимание кажется полностью исчезнувшим из познавательной активности.
Нужны специальные педагогические приемы, направленные на поддержание внимания и развитие интереса к учебному материалу. Учитель может использовать эмоциональные факторы и мотивационный компонент - стремление подростков утвердить себя среди сверстников. Известно, что стимулирующая роль социальных мотиваций у подростков чрезвычайно велика.
На завершающих этапах пубертатного периода при формировании устойчивого взаимодействия звеньев эндокринной системы прекращается отрицательное дестабилизирующее влияние полового созревания на функциональную организацию мозга, реализацию процесса внимания и структуру мотивационной сферы.
Наблюдается адекватная ситуации экономная функциональная организация ритмов ЭЭГ, отражающая образование локальных функциональных объединений при предстимульном внимании и регионально-специфичными изменениями ВП в постстимульном периоде анализа и обработки информации. После предупреждающей инструкции, предусматривающей как можно более быстрое реагирование на значимый зрительный стимул, в затылочных областях увеличивались начальные компоненты ВП. Усиление поздних компонентов отмечалось не только в переднеассоциативных областях, как это имело место в 9-10 лет, но более генерализованно, во всех областях коры. Это отражает взаимосвязанность различных областей коры на заключительных этапах обработки информации и организации ответных действий.
В процессе реализации зрительно-пространственной и вербальной деятельности формируются экономные избирательные объединения мозговых структур, вовлекаемых в конкретную деятельность.
Вместе с тем следует отметить, что у части юношей-старшеклассников наблюдается несовершенство нейродинамических механизмов, ответственных за реализацию внимания и организацию деятельности. Это может быть обусловлено как индивидуальными особенностями юношей, в том числе и индивидуальными темпами завершения полового созревания, так и напряженной учебной деятельностью. У юношей, занимающихся по более сложным программам, например у школьников специализированных математических классов, напряженность функционирования ЦНС выражена сильнее, чем у школьников, занимающихся по более легким программам.
Даже на этапе развития, когда функционирование ЦНС практически достигает зрелого уровня, необходимо учитывать как возрастные, так и индивидуальные функциональные возможности человека, определяющие адаптацию к умственным и физическим нагрузкам.
Вопросы и задания
1. Чем определяются особенности функционирования физиологических систем и целостного организма в подростковом возрасте?
2. Кратко охарактеризуйте специфику физического развития и физиологических систем, обеспечивающих обменные процессы на разных стадиях полового созревания.
3. Какие нейрофизиологические механизмы определяют особенности познавательной деятельности и поведения подростка?
4. С чем связана нормализация в деятельности физиологических систем на заключительном этапе полового созревания?
Глава 23. СОЦИАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА
Основным условием благоприятного развития ребенка является четкое соответствие уровня развития физиологических систем и факторов внешней среды. К числу последних относятся социальные факторы.
Социальное развитие ребенка в раннем онтогенезе
Воспитательные и обучающие воздействия взрослых определяют развитие организма и личности ребенка, его познавательную деятельность и эмоционально-потребностную сферу. Присутствие матери имеет огромное значение для ребенка с момента рождения. Важно все - ощущение тела матери, ее тепла, звук ее голоса, биение сердца, запах; на основе этого формируется чувство ранней привязанности. Развитие ребенка в младенческом возрасте, начиная с периода новорожденности, во многом определяется созреванием сенсорных систем, обеспечивающих контакты ребенка и его взаимодействие с внешним миром. Недостаточность сенсорных контактов, интенсивно формирующихся в младенческом возрасте, приводит не только к недоразвитию сенсорных процессов, но и к нарушению нервно-психического статуса ребенка. Хорошо известен "синдром госпитализма", наблюдаемый у младенцев, лишенных общения с родителями, и прежде всего с матерью. В психологических исследованиях показано, что взаимодействие ребенка с матерью на 1-м году жизни осуществляется в двух формах. В первом полугодии это ситуативно-личностное общение, а со второго полугодия в течение всего раннего возраста - ситуативно-деловое. При ситуативно-личностном общении взаимоотношения взрослого с ребенком определяются его индивидуальной эмоциональностью. Тесное эмоциональное взаимодействие матери и ребенка обеспечивает формирование положительных эмоций. Уже в первом полугодии большое значение имеет появление так называемого комплекса оживления, который проявляется в виде быстрых движений, учащения дыхания, гуления, улыбки.
В контексте материнско-детских отношений большую роль играет эмоциональная сфера. Комплекс оживления возникает раньше и сильнее выражен в ответ на живые лица (прежде всего, лицо матери), чем на предметы. Его наличие стимулирует развитие ребенка. Отдельные детали лицевого изображения сначала заменяют собой образ, но довольно скоро, на 4-5-м месяце, начинают выделяться его наиболее типичные черты, дифференцируется выражение. Формируется инвариантность восприятия лица: ребенок воспринимает недовольное, радостное, с измененной прической лицо матери именно как ее лицо. Такая стабилизация восприятия создает ощущение защиты и комфорта. Окружающие люди начинают дифференцироваться по степени знакомства, а незнакомые лица могут вызывать неприятие, страх, иногда агрессию.
Преобладание позитивной или негативной реактивности младенцев первых месяцев жизни имеет важное прогностическое значение для дальнейшего развития. Свойственная некоторым младенцам негативная реактивность (раздражительность, выраженная хаотическая двигательная активность, сопротивляемость успокоению, сильный крик, задержка гуления) приводит к преобладанию отрицательной эмоциональной реактивности в 9 мес и соответственно к трудностям первичного сосредоточения, что отрицательно сказывается на развитии, поведении и психике ребенка. В то же время степень выраженности комплекса оживления положительно коррелирует со способностью к вниманию и сосредоточению в 2–3 года. В этом же возрасте возникают трудности социализации при задержке появления положительных эмоций. Отсутствие взаимодействия ребенка со взрослым, невостребованность комплекса оживления (дети-сироты в домах ребенка) приводит к его угасанию, что может исказить нормальное развитие (синдром госпитализма).
Взрослый знакомит ребенка с предметами окружающего мира, и это является основой ситуативно-делового общения. На основе комплексной сенсорной интеграции - зрительно-слухового и тактильного ознакомления с предметом - в сознании ребенка формируется его целостный образ (исходный компонент познавательной деятельности, в том числе и развития речи).
Существенным в интеллектуальном развитии ребенка является взаимодействие сенсорной функции и моторики ребенка.
Особую роль играет развитие тонких движений рук, стимулирующих не только предметно-действенную функцию, но и развитие речи. В младенческом и раннем детском возрасте реализуются две важнейшие речевые функции: номинативная, на основе которой формируются вербальные символы предметов, и коммуникативная. Для развития этих функций необходимо взаимодействие ребенка со взрослыми. Под влиянием взрослого формируются основные этапы коммуникативного взаимодействия.
В 3–4 мес, общаясь со взрослыми, ребенок учится улыбаться, поворачивать голову на звук человеческого голоса. В 6 мес ребенок, подражая взрослому, начинает издавать звуки, напоминающие речь окружающих, содержащие элементы данной языковой среды - гуление переходит в жест. В 8 мес ребенок активно реагирует на речь взрослого и повторяет отдельные слоги. В 12 мес ребенок понимает речь взрослого, создаются условия регуляции его поведения.