Особенности развития и деятельности головного и спинного мозга у детей

Развитие психики с возрастом обусловлено развитием головного мозга в онтогенезе (рис. 133).

Возрастные изменения строения головного мозга. Головной мозг новорожденных и дошкольников короче и шире, чем у школьников и взрослых. До 4 лет рост мозга в длину, ширину и высоту почти равномерный, а с 4 до 7 лет особенно интенсивно увеличи-

вается его высота. Отдельные доли мозга растут неравномерно,

лобная и теменная доли растут быстрее височной и, особенно, затылочной.

Средний абсолютный вес головного мозга у мальчиков и девочек (г): у новорожденных — 391 и 388, в 2 года — 1011 и 896, в 3—-1080 и 1068, в 5 лет—1154 и 1168, в 9—1270 и 1236. К 7 годам вес мозга достигает ⁴/5 веса взрослых, после 9 лет прибавление веса головного мозга значительно замедляется. К 20 годам вес его доходит до уровня взрослых, наибольший вес с 20 до 30 лет (стр. 304).

Индивидуальные колебания веса мозга от 40 до 60%, что обусловлено вариациями веса тела у взрослых. С рождения до взрос лого состояния вес головного мозга

'° ' увеличивается примерно в 4 раза,

20 30 40 50 60 70 Возраст, годы Рис. 134. Возрастные изменения в соотношении между нейронами (/) и клетками глии (2) в первой извилине правой лобной доли головного мозга человека

а вес тела — в 20 раз. Относительный вес головного мозга человека (по отношению к весу тела) больше, чем у всех животных. У новорожденных мальчиков отношение веса головного мозга к весу тела в среднем 1: 7,1; в 3 года — 1: 10,7; 16 лет— 1: 17,7; у взрослого 1: 40—-50. Из общего веса головного мозга на долю больших полушарий приходится примерно 80%. С возрастом изменяется соотношение между количеством нейронов и количеством клеток глии. Относительное количество нейронов уменьшается, а относительное количество клеток глии возрастает (рис. 134)

Изменяются также химический состав головного мозга и содержание в нем воды. В головном мозге новорожденного 91,5% воды, а у ребенка 8 лет — 86,0%. Обмен веществ в головном мозге детей примерно в 2 раза больше, чем у взрослых. Просвет кровеносных сосудов головного мозга особенно увеличивается с 15 до 20 лет.

Количество спинномозговой жидкости у новорожденных меньше, чем у взрослых (40—60 см³), а содержание белков больше. Количество спинномозговой жидкости — почти равное со взрослыми с 8—10 лет, а количество белков — уже с 6—12 месяцев. Развитие больших полушарий у детей. У 6-месячного зародыша кора состоит из 6 слоев. На 6—8-м месяце внутриутробной жизни на дендритах, созревающих раньше других пирамидных нейронов 5-го слоя передней центральной извилины, появляются многочисленные контактные шипики. Затем шипики по мере их созревания появляются и на других нейронах. Особенно интенсивно они развиваются в первые месяцы после рождения. Большая часть коры новорожденного состоит из 6 слоев.

развитие нейронов в больших полушариях предшествует появлению борозд и извилин. В первые месяцы жизни они есть не только в сером веществе, но и в белом. К 3 годам строение большинства нейронов мало отличается от нейронов взрослого. Но усложнение их строения происходит до 40 лет и позже. Количество нейронов при рождении почти такое же, как у взрослых, так как после рождения появляется только небольшое число новых высокодифференцированных нейронов, а малодифференцированные нейроны продолжают делиться.

Большие полушария покрывают зрительные бугры уже в начале 4-го месяца внутриутробной жизни. В это время на их поверхности только одно вдавление — будущая сильвиева борозда. Иногда у 3-месячного плода имеются теменно-затылочные и шпорная борозды. У 5-месячного зародыша есть сильвиева, теменно-затылочная, мозолистокраевая и центральная борозды. У 6-месячного зародыша уже имеются все главные борозды. Вторичные борозды появляются после 6 месяцев внутриутробной жизни, третичные борозды — в конце внутриутробной жизни. К концу 7-го месяца внутриутробного развития большие полушария покрывают весь мозжечок.

Асимметрия в строении борозд в обоих полушариях появляется уже в начале закладки борозд и наблюдается в течение всего периода развития головного мозга.

У новорожденных есть все первичные, вторичные и третичные борозды, но они продолжают развиваться после рождения, особенно до 1—2 лет, и к 7—12 годам борозды и извилины имеют такой же вид, как у взрослого человека. Формирование почти всех борозд и извилин в основном заканчивается к 7 годам, только в некоторых участках лобной доли оно почти заканчивается к 12 годам, а в некоторых участках лимбической доли — к 2—4 годам. С возрастом происходит увеличение поверхности большинства борозд и расширение полей коры вследствие менее плотного распределения в них нейронов. Происходит изменение формы и усложнение строения нейронов, а также изменение расположения слоев коры в отдельных полях в зависимости и в соответствии с выполняемой функцией.

В моторной зоне поле 4 появляется во внутриутробной жизни в 5,5 месяца и созревает неравномерно. С 2 до 4 лет — оно приобретает строение, характерное для взрослого. В 4 года почти завершается развитие пирамидных нейронов. К 7 годам оно уже вполне созревшее, и ширина его почти как у взрослого. Поле 6 растет быстрее, чем поле 4. В отличие от отношения величины поверхности поля 4 к величине поверхности всей коры, которая с возрастом несколько уменьшается, это отношение у поля 6 несколько увеличивается. К 7 годам поля 6, 8, 9, 10, 11 приобретают характерное строение взрослого. В полях 4 и 6 густота расположения нейронов уменьшается до 12 лет, а в других полях лобной доли —до 2,5 лет. Поля двигательного центра речи 44 и 45 к 7 годам по своему строению мало отличаются от мозга взрослого. Ширина поля 44

12 С. И. Гальперин 353

быстро растет к 1 году, увеличиваясь на 40—45%, затем она остается без изменений до 3,5 лет, после чего постепенно возрастает до 7 лет, увеличиваясь на 64—73%. Поле 45 до 6 месяцев жизни растет очень медленно, увеличиваясь всего на 10%, затем его рост ускоряется к 1 году, достигая увеличения на 20%, снова замедляется до 3,5 лет, а потом опять быстро растет, к 7 годам увеличиваясь на 60%. С момента рождения до взрослого оно увеличивается на 95%. Поля 44 и 45 сходны по строению и развитию, но кора поля 44 развивается более равномерно и ее созревание продолжается после 7 лет. Развитие полей 44 и 45 связано с развитием речи. У детей моторная афазия, возникающая при поражении поля 44, проходит в результате специальных упражнений, исправляющих расстройства речи и произношения (логопедических), после которых остаются незначительные недостатки произношения. Иногда у детей замедляется развитие речи при сохраненном слухе (алалия).

В правом полушарии общая поверхность лобной доли у новорожденного составляет в среднем 12,7% от ее поверхности у взрослого, а в левом полушарии 13,3%. После рождения увеличение общей поверхности лобной доли и ее полей происходит неравномерно. К 7 годам многие поля этой доли достигают почти полного развития, а другие уже значительно развиты. К 12 годам по строению и объему лобная доля почти не отличается от взрослого. Развитие лобной доли с возрастом взаимосвязано с развитием и усложнением психики.

В зоне кожно-мышечной чувствительности поле 1к 2 годам достигает характерного для взрослого соотношения отдельных слоев и нейронов. Однако величина нейронов и ширина поля еще недостаточны. К 4 годам нейроны становятся крупнее, располагаются реже, и ширина его увеличивается. К 7 годам поле имеет в среднем такую же ширину, как и у взрослого. Развитие поля 2 происходит сходно, но несколько позднее. Поля 3 и 4 по строению нейронов и их расположению к 2 годам приближаются к взрослому. К 7 годам их ширина почти такая же, как и у взрослого. Формирование поля 43 происходит к 1—2 годам, с возрастом увеличиваются размеры нейронов и они располагаются реже. Поле 5 развивается несколько раньше, чем поле 7, строение которого до 2 лет сильно изменяется. Ширина этих полей к 7 годам становится почти, как у взрослого.

Следовательно, строение зоны кожно-мышечной чувствительности приобретает признаки, свойственные взрослому, к 1—2 годам ц и изменяется в основном до 7 лет. В целом строение этой зоны изменяется неравномерно в связи с развитием у детей кожной и мышечной чувствительности.

Рост поверхности зрительной зоны к моменту рождения обгоняет рост других зон. Поверхность поля 17 у новорожденного составляет 23% поверхности взрослого, через 2 недели после рождения— 44,5%, а к 2 годам — 86%. У новорожденного поле 17 уже имеет строение, характерное для взрослого, отличаясь только мень-

шей поверхностью и более густым расположением нейронов. Поверхность поля 17 приближается к величине ее у взрослого к 4 годам, а полей 18 и 19 к 7 годам. К 7 годам звездчатые нейроны зрительной зоны, дающие начало зрительным ощущениям, почти достигают размеров взрослого-. В 7 лет по основным признакам строение поля 17 мало отличается от взрослого. Поля 18 и 19 к 7 годам по своему строению также сходны со взрослыми. В целом зрительная зона особенно быстро растет в первые 2 года жизни, затем ее рост замедляется. К 2 неделям жизни ее поверхность равна 33,5%, к 2 годам — 71,5%, а к 7 годам — 83,5% величины поверхности взрослого. Это развитие строения зрительной зоны обусловлено развитием у детей зрения, высшей нервной деятельности и их обучением письму. Зрительная зона развивается и после 7 лет.-

К 2 годам величина височной области приближается к взрослому и почти достигает ее к 7 годам. Развитие полей слуховой зоны в основном завершается к 2 годам, и к 7 годам их строение сходно со взрослыми. У новорожденного поверхность поля 41 равна 20% ее величины у взрослого, а поверхность поля 22 составляет 23%. К 1 году поверхность поля 41 почти достигает ее величины у взрослого (95%), а поверхность поля 22 только к 7 годам приближается к ее величине у взрослого. Следовательно, поле 41 растет значительно быстрее поля 22. Поля 20 и 21 наиболее интенсивно растут до 2 лет, составляя 71% от поверхности взрослого. К 7 годам их строение сходно со взрослым, а поверхность равна 80% ее величины у взрослого.

Поле 37 к 5,5 месяцам жизни имеет все признаки взрослого. На первом году жизни ребенка с момента формирования речи определенные слова постоянно сочетаются с определенными предметами, которые он видит. В результате в поле 57, которое находится между височной и затылочной долями, образуются прочные нервные связи между зрительными полями 18 и 19 и слуховыми полями 21 и 22. С 2 до 7 лет размеры нейронов этого поля сильно увеличиваются, и к 7 годам оно почти не отличается от взрослого. Развитие слуховой зоны обусловлено развитием слуха, высшей нервной деятельности и функции устной речи.

Таким образом, у детей раньше других зон во внутриутробной жизни формируются моторная и кожно-мышечной чувствительности, а затем почти одновременно зрительная и слуховая. Быстрее всех созревает часть премоторной зоны, регулирующая двигательную и секреторную функции внутренних органов. Основным фактором, определяющим скорость развития отдельных зон, являются сокращения мускулатуры плода и ребенка.

У детей, родившихся без больших полушарий — анэнцефалов, отсутствует высшая нервная деятельность и психика. Анэнцефала, которому было около 4 лет, нельзя было научить самостоятельно питаться и ходить, у него отсутствовала речь, он ничего не видел, сильные звуки вызывали у него только вздрагивание, и он не реагировал на сильные болевые раздражения кожи. Взрослые микро-

цефалы характеризуются ненормально малыми окружностью черепа (меньше 48 см) и весом мозга (меньше 950—1000 г) при относительно нормальном росте организма. Вследствие недоразвития строения головного мозга у микроцефалов нарушены двигательные и вегетативные функции и наблюдаются расстройства чувствительности. Дети-микроцефалы с трудом обучаются ходьбе и речи. У них сильно нарушена психика и отчетливо выражено слабоумие. Физическое их развитие в большинстве случаев не нарушается.

Развитие ствола головного мозга, мозжечка и лимбической доли. Образования мозгового ствола развиваются неравномерно. До рождения в них преобладает серое вещество, после рождения — белое.

В первые 2 года жизни в связи с развитием автоматических движений сагиттальный размер хвостатого тела и чечевицеобразного ядра увеличивается в 2 раза, фронтальный размер зрительного бугра и чечевицеобразного ядра в 3 раза, а хвостатого ядра в 2 раза. У новорожденного объем подкорковых образований моторной зоны (хвостатое тело, скорлупа, безымянная субстанция, бледный шар, люисово тело, красное ядро, черная субстанция) составляет по отношению к взрослому 19—40%, а у ребенка 7 лет — 94—98%.

Зрительный бугор растет относительно медленно. Развитие сагиттального размера зрительного бугра отстает. Только к 13 годам этот размер увеличивается в 2 раза. Развитие ядер зрительного бугра происходит в разное время. У новорожденного большего развития достигают срединные ядра, а после рождения быстрее развиваются боковые ядра, участвующие в чувствительности колеи. Ускорение роста зрительного бугра — в 4 года, к 7 годам его строение приближается к взрослому, а к 13 годам он достигает размеров взрослого.

Поверхность наружного коленчатого тела у новорожденного составляет 46% от ее величины у взрослого, к 2 годам — 74%, а к 7 годам — 96%. Оно формируется почти одновременно с полем 17. К 7 годам увеличиваются размеры нейронов внутреннего коленчатого тела, оно растет несколько быстрее полей слуховой зоны. Серый бугор созревает к 6 годам. Ядра, выполняющие вегетативные функции — к 7 годам, секретирующие гормоны гипофиза — к 13—14, центральное серое вещество гипоталамической области заканчивает свое развитие к 13—17 годам.

Гипоталамическая область формируется во внутриутробной жизни, но развитие ее ядер завершается в разном возрасте. Она развивается быстрее коры головного мозга. Раньше других, к 3 годам созревают ядра сосковидных тел и Люисовы тела. Развитие гипоталамической области заканчивается только в период полового созревания.

Красное ядро среднего мозга формируется вместе со своими проводящими путями раньше пирамидных путей. Черное вещество среднего мозга к 16 годам становится вполне развитым. Варолиев мост к 5 годам доходит до уровня, на котором он расположен у

взрослого. Формирование нежного и клиновидного ядер продолговатого мозга в основном завершается к 6 годам. Образования продолговатого мозга развиваются неодновременно. С возрастом объем нейронов увеличивается, а их количество на единицу площади уменьшается. Созревание ядер блуждающих нервов заканчивается в основном к 7 годам, что связано с развитием координации движений и легких.

У новорожденного червь мозжечка развит больше, чем его полушария, а весь мозжечок весит в среднем 21—23 г. Особенно быстро он растет в первые годы жизни, достигая к 1 году 84—94 г, а в 15 лет— 150 г, что связано с развитием координации движений, С возрастом уменьшается относительное количество серого вещества и увеличивается количество белого, которое у школьников и взрослых преобладает над серым. Зубчатое ядро особенно интенсивно растет на первом году жизни. Нейроны коры мозжечка заканчивают свое развитие в разные сроки. Корзинчатые нейроны наружного молекулярного слоя полностью сформировываются к 1 году, а нейроны Пуркинье — к 8 годам. Толщина молекулярного слоя увеличивается с возрастом больше, чем зернистого.

Ножки мозжечка развиваются неодновременно и неравномерно. Нижние ножки, сливающиеся с продолговатым мозгом, усиленно растут на первом году, а затем их рост замедляется. С 1 до 7 лет значительно увеличиваются связи нижних ножек с полушариями мозжечка. Средние ножки, самые развитые, переходящие в варолиев мост, интенсивно растут до 2 лет, а затем их рост замедляется. Верхние ножки, начинающиеся в зубчатом ядре и заканчивающиеся в красном ядре среднего мозга, в составе которых проходят центростремительные и центробежные волокна, связывающие мозжечок со зрительными буграми, полосатыми телами и корой головного мозга, полностью формируются в школьном возрасте.

Лимбическая доля растет быстрее по сравнению с другими областями новой коры, но ее поверхность по отношению ко всей коре полушария с возрастом уменьшается. У новорожденного она составляет 5,4%, в 2 года — 3,9%, в 7 лет и у взрослого — 3,4%.

Развитие проводящих путей. Проекционные пути особенно быстро растут после рождения до года, затем от 2 до 7 лет темп их роста несколько замедляется, а после 7 лет он замедляется еще больше. В процессе их развития отмечается возрастание асимметрии. Центростремительные проекционные пути формируются раньше, чем центробежные, миелинизация которых иногда заканчивается через 4—10 лет после рождения.

С возрастом ассоциационные пути становятся шире и начинают преобладать над проекционными, что связано с развитием воспринимающих зон. Например, у детей верхний продольный пучок узкий, а у взрослых—широкий. Поясной пучок образуется раньше Других ассоциационных путей. Крючковидный пучок развивается раньше верхнего продольного. Сначала формируются проекционные пути, потом спаечные и, наконец, ассоциационные.

Развитие мозолистого тела зависит непосредственно от развития воспринимающих зон. К 1 году оно дифференцируется на отдельные пучки волокон, к 7 годам заметно увеличивается в объеме, и, достигает максимума у взрослого.

Возрастные изменения строения спинного мозга. С возрастом существенно изменяются строение, вес и расположение спинного мозга у детей. Спинной мозг развивается быстрее головного, так как спинномозговые рефлексы формируются раньше рефлексов головного мозга.

В шейном отделе, из которого исходят нервы рук, толщина наибольшая; утолщение поясничного отдела, дающего начало нерва"м ног, меньше.

Особенно быстро растут нейроны спинного мозга с началом школьного возраста, у дошкольников они мало отличаются от новорожденных.

К 12 годам толщина спинного мозга увеличивается в 2 раза, а затем почти не изменяется. С рождения и до взрослого состояния спинной мозг увеличивается в 8—9 раз. Вес спинного мозга у ребенка 1 года равен (г) 9,5; 5 лет—17,5; 14 лет — 22. С возрастом отношение веса спинного мозга к весу головного мозга увеличивается, у ребенка 1 года — 1: 100, а у взрослого— 1:38. С возрастом изменяется также расположение спинного мозга в позвоночнике. Спинной мозг в длину растет медленнее позвоночника. У новорожденного он заканчивается на уровне 3-го поясничного позвонка. Нижняя граница спинного мозга до 4 лет находится на расстоянии 4—5 см от наивысшей точки гребня подвздошной кости, а в 4—б лет 6—8 см.

Во внутриутробной жизни сначала развивается шейный отдел спинного мозг, а затем — нижележащие отделы. Двигательные нейроны передних рогов развиваются раньше вегетативных нейронов боковых рогов. Волокна нежного пучка покрываются миелиновыми оболочками — миелинизируются позднее волокон клиновидного пучка, что обусловлено более поздним функционированием ног и более ранним функционированием мускулатуры рук и верхней части туловища после рождения. К рождению задние столбы покрыты миелином.

С возрастом изменяется строение корешков черепномозговых и спинномозговых периферических нервов. У новорожденных в них сильно развиты прослойки соединительной ткани и имеется большое число безмякотных незрелых нервных волокон. С возрастом прослойки соединительной ткани уменьшаются, а нервные волокна все более миелинизируются.

В спинном мозге передние двигательные корешки миелинизируются раньше, чем задние центростремительные корешки. Миели-низация черепномозговых и спинномозговых нервов начинается на 4-м месяце внутриутробной жизни. Черепномозговые нервы миелинизируются раньше спинномозговых. Миелинизация обеих групп нервов происходит от центра к периферии. У новорожденных че-репномозговые нервы уже миелинизированы. Их миелинизация

заканчивается в 1—1,5 года. Раньше всего миелинизируются двигательные, затем смешанные и позднее всего центростремительные нервы. К моменту рождения двигательные черепномозговые нервы уже покрыты миелином. Миелинизация спинномозговых нервов начинается во внутриутробной жизни и после рождения быстро развивается. Большинство спинномозговых нервов покрывается миелином до 3 мес. У ребенка 8 мес. не миелинизированы только отдельные нервные волокна. Миелинизация всех спинномозговых нервов заканчивается к 3 годам (иногда до 5—10 лет), но рост миелиновой оболочки нервного волокна продолжается и после 3 лет. Сроки миелинизации различны в разных нервах. Двигательные нервы миелинизируются в разные сроки, но двигательные волокна миелинизируются раньше, чем чувствительные. С возрастом увеличивается толщина толстых нервных волокон, а толщина тонких почти не изменяется.

Биотоки головного мозга детей. У новорожденных в зависимости от недоразвития у них обмена веществ в нейронах головного мозга биотоки нерегулярны и появляются в бодрствующем покое в зонах больших полушарий с началом их функционирования с 2—3 месяцев, раньше в моторной. Внешний раздражитель до трех месяцев вызывает отчетливые изменения электрической активности головного мозга, но еще нет, как у взрослых, десинхронизации с учащением. Ее отсутствие наблюдалось и в 4—6 лет. С 3—4 месяцев биотоки становятся регулярнее, но вместо альфа-ритма регистрируется более медленный ритм (4—5 гц). С 1 до 4 лет частота основного ритма увеличивается и доходит в затылочной области до 7—8 гц.

У дошкольников 3—4 лет в затылочной области преобладает ритм 6—9 гц, наиболее часто отмечается ритм в 7,5 гц. В 5—6 лет начинает преобладать ритм в 8—10 гц. В 7—9 лет еще больше преобладает более частый ритм, наиболее часто встречается ритм в 9 гц. До 9 лет значительное место занимают колебания в 4— 7 гц. Этот тета-ритм встречается главным образом в центральных областях. Он локализуется почти исключительно в лобных долях, осуществляющих интеллектуальную деятельность, что указывает на недостаточное их созревание. Полагают также, что тета-ритм вызывается импульсами, поступающими из промежуточного мозга, возбудимость которого в этом возрасте повышена. В 7—8 лет он составляет 25% биоэлектрической активности головного мозга, а в 13—16 лет снижается до 10%.

Преобладание тета-ритма — результат недостаточной зрелости кортико-таламо-гипоталамических структур, низкой лабильности нейронов больших полушарий. С 10—12 лет начинает устанавливаться характерный для взрослых альфа-ритм в 10—12 гц.

Альфа-ритм устанавливается с 12—16 лет, но еще не во всех областях головного мозга (рис. 135). Бета-ритм до 18 лет равен 18—22 гц, т. е. он реже, чем у взрослых. Волна Е очень редко возникает у детей до 3—4 лет; позже появляется при мобилизации

внимания, соревновании и более выражена при доброжелательном отношении к окружающим. У здоровых детей, в отличие от взрослых, биотоки головного мозга более изменчивы. . При поступлении центростремительных импульсов из органов чувств уменьшается преобладание альфа-ритма во всех областях мозга, особенно в лобных

и теменных. У детей 3—6 лет световой раздражитель
снижает частоту альфа-ритма. В этом возрасте головной мозг отличается высокой возбудимостью и относительно низкой реактивностью. У детей 7—8 лет световой раздражитель нарастающей интенсивности не снижает" альфа-ритм, а
изменяет амплитуду его колебаний. Раздражение рецепторов кожи и двигательного аппарата во время движений вызывает десинхронизацию в моторной области мозга менее четко и продолжительно, чем у взрос^лых- ^На основании электроэнцефалограммы можно считать, что в

образцу появляется медленный ритм от 4 до 7 гц, который у старших дошкольников наблюдается уже при первых попытках, а у младших — только при достижении сходства с образцом. По мере упрочения навыка проявление этого ритма уменьшается и при даче нового образца игрушки снова увеличивается; этот ритм является показателем ориентировочного рефлекса.

В 14—16 лет в начале статических усилий возникает десинхро-низация, которая сохраняется пока длится статическое усилие.

Динамическая работа после десинхронизации вызывает синхронизация во время расслабления мышц ненова — десинхронизацию во время их сокращения.

Биотоки изменяются при систематических физических упражнениях подростков 13—15 лет. При отведении от затылочных и височных областей обнаружено, что характер их изменений зависит от вида тренировки.

12—13 лет возбудимость больших полушарий снижается, а реактивность возрастает. Продолжительность следовых изменений электроэнцефалограммы на предъявление индифферентных раздражителей с возрастом уменьшается, у младших школьников они формируются и воспроизводятся преимущественно на непосредственные раздражители, а у старших на словесные. У детей 7—8 лет, начинающих считать и решать задачи, характер электроэнцефалограммы изменяется как при ориентировочной реакции, а во время этой умственной работы альфа-ритм усиливается и учащается, особенно в лобных долях. Когда задача не может быть решена, это изменение альфа-ритма отсутствует. Характер электроэнцефалограмм изменяется у детей в зависимости от вида систематических физических упражнений. У дошкольников 3—7 лет во время игры в конструирование игрушек по

У подростков, тренировавшихся с преимущественным развитием. силы, 45—55% общего числа альфа-ритма составляли ритмы в 9—10 гц. У тренировавшихся с преимущественным развитием выносливости альфа-ритмы в 9—10 и 11 —12,5 гц были представлены одинаково, в среднем 35—50% от общего числа альфа-ритмов. У тренировавших преимущественно скоростные движения ритм в И —12,5 гц равнялся в среднем 50—55% от общего числа альфа-ритмов, у них был выражен ритм в 14—18 гц, что позволило заключить о высокой возбудимости и реактивности

головного мозга.

После длительного перерыва в тренировках (летние каникулы) у подростков всех трех групп электроэнцефалограмма стала одинаковой, с преобладанием альфа-ритма в 10,5—12 гц.

Особенности биотоков головного мозга детей обусловлены возрастными различиями строения, расположения и функции нейронов и формирования проводящих путей.

Безусловные и условные рефлексы детей. Нервные и нервно-гуморальные механизмы большинства безусловных рефлексов формируются во внутриутробной жизни и немногих, например половых,— после рождения. Нервные и нервно-гуморальные механизмы всех условных рефлексов формируются в течение жизни. Безусловные рефлексы отличаются относительным постоянством, так как нервные пути, по которым они вызываются, созревают только в определенные возрастные периоды. Условные рефлексы относительно непостоянны, так как нервные пути, по которым они вызываются, временные и формируются в жизни при определенных условиях (см. стр. 329). Безусловные рефлексы изменяются, переделываются под влиянием условных рефлексов, особенно в раннем детстве. Условные рефлексы могут подавлять, тормозить безусловные. Условные рефлексы, как правило, образуются на основе безусловных. Следовательно, существует функциональное единство условных и безусловных рефлексов, обусловленное тем, что они имеют единый материальный субстрат — нервный процесс в больших полушариях и подкорковых центрах. Временные нервные

связи, обеспечивающие осуществление двигательных условных рефлексов, образуются не только в новой коре больших полушарий, но и в древней и старой коре и в подкорковых центрах. Временные нервные связи вегетативных рефлексов могут образовываться не в коре, а в мозговом стволе. Это доказано в экспериментах на животных.

Первые безусловные двигательные рефлексы появляются на 3-м месяце внутриутробной жизни (сосательный и дыхательный). Первые двигательные оборонительные рефлексы возникают при раздражении рецепторов головы. Беременная женщина начинает воспринимать движения плода в конце 4-го или в начале 5-го месяца беременности. У новорожденного много безусловных двигательных рефлексов: сосательный, тонический рефлекс рук — он

Рис, 136. Рефлекс Бабинского

схватывает и прочно держит предмет, который прикасается к внутренней стороне ладони; рефлекс охватывания, вызываемый похлопыванием по ягодицам, рефлекс ползания, рефлекс спинного хребта — дугообразное изгибание тела при поглаживании кожи спины между позвоночником и лопатками, рефлекс Бабинского — тыльное разгибание большого пальца и подошвенное сгибание остальных пальцев стопы при раздражении кожи внутренней ее

поверхности (рис. 136), глазной рефлекс — сужение зрачков, замыкание век и откидывание головы назад при резком свете, а также другие рефлексы, которые сохраняются в течение всей жизни: глотательный, коленный, ахиллов, роговичный, зрачковый и др. Некоторые безусловные двигательные рефлексы после рождения исчезают, другие появляются. Например, рефлекс Бабинского исчезает в конце 2-го года жизни в связи с формированием пирамидных путей из коры больших полушарий.

Образование условных рефлексов у новорожденных и в преддошкольном возрасте. Условные двигательные рефлексы образуются у новорожденных в первые дни жизни. Но вследствие длительного сна, недостаточного развития нервной системы и слабой сократимости скелетной мускулатуры, безусловные и условные рефлекторные движения кратковременны, неустойчивы и не координированы за исключением сосания, глотания и отдергивания конечностей при болевых раздражениях.

Первые условные двигательные пищевые рефлексы образуются у новорожденных в первый день жизни, например, условный сосательный рефлекс на тактильное раздражение кожи (вне безуслов-

ной рефлексогенной зоны). Образование первых условных пищевых двигательных рефлексов у новорожденных зависит от возбудимости пищевого центра. После получения достаточного количества молока пищевой центр невозбудим и вызвать сосание вкладыванием соски в рот невозможно. Если новорожденный не получил достаточного количества молока, пищевой центр функционирует и сосание происходит.

Для образования натуральных условных пищевых двигательных рефлексов большое значение имеет начало кормления новорожденного грудью матери. Если новорожденных начинали кормить грудью матери через 20—30 мин после рождения, то условные пищевые рефлексы на прикосновение к коже и на перемещения головы, туловища, рук и ног (на тактильные, проприорецептивные и вестибулярные раздражения) образовывались уже в первые сутки после 2—3 кормлений и были отчетливо выражены на 2-й день жизни. Если же новорожденных кормили грудью матери через 12 ч после рождения, то первые условные рефлексы на те же раздражения образовались у них на 6—8-й день жизни. При кормлении грудью через 16—20 ч после рождения такие же условные рефлексы образовались только на 10—12-й день.

Условные пищевые двигательные рефлексы на свет и звук образуются на 7—9-й день после рождения. Условные пищевые сосательные рефлексы на звонок образуются после нескольких десятков подкреплений на 10—12-й день и становятся прочными на 18—20-й день. При пищевом возбуждении одновременно с двигательной реакцией увеличивается тонус скелетной мускулатуры, изменяется ритм сокращений сердца и дыхания (в большинстве случаев учащается) расширяются капилляры кожи. Такие же изменения вегетативных функций наблюдаются при достаточно сильном воздействии света и звука.

У нормального здорового' новорожденного в возрасте 10—14 дней, если взять его на руки в положение кормления, пищевые рефлексы появляются еще до кормления. Он делает боковые повороты головы, раскрывая при этом рот, затем начинает производить сосательные движения. Это условный рефлекс на комплексный натуральный раздражитель проприорецепторов и рецепторов пищеварительного канала. Этот рефлекс образуется с началом кормления ребенка молоком' матери. Когда губы ребенка соприкасаются с грудью матери, его рот орошается ее молоком. Захваченная губами грудь возбуждает безусловный рефлекс сосания. В результате удовлетворяется потребность в еде, начавшаяся благодаря раздражениям рецепторов рта и желудка. С этого момента при наступлении голода укрепляется временная нервная связь, образованная раздражениями рта и желудка и запахом и видом груди и видом самой матери как источника молока.

Положительные пищевые условные рефлексы образуются у новорожденных раньше и быстрее защитных условных рефлексов. Отрицательные пищевые рефлексы образуются в течение первых 4 месяцев жизни, на 0,5—1 месяц позже, чем отрицательные

защитные рефлексы. К 5—7 месяцам эта разница в образовании отрицательных условных рефлексов сглаживается.

На 7—8-й день у новорожденных незадолго до приема пищи обнаруживаются условные рефлексы повышения газообмена и лейкоцитоза. Образование условных рефлексов с разных рецепторов отчетливо проявляется обычно с конца второй недели. Первыми образуются слуховые или вестибулярные условные двигательные рефлексы, а затем зрительные. Обонятельные и вкусовые условные двигательные рефлексы образуются на 2-м месяце.

До 3—4-й недель образование условных рефлексов ограничено коротким временем бодрствования и происходит после большого числа подкреплений.

Условные рефлексы, образованные в течение 1-го месяца жизни, очень неустойчивы и появляются только при некоторых сочетаниях. Чем младше ребенок, тем больше подкреплений безусловным рефлексом необходимо для образования устойчивого условного рефлекса.

К концу 2-го месяца ребенок различает значительно отличающиеся друг от друга условные раздражители. Первые условные ориентировочные рефлексы образуются на 2—4-м месяцах жизни. Позднее они легко формируются и играют большую роль в поведении ребенка. На 3-м месяце ребенок узнает чужих и знакомых. Условные сосудистые рефлексы детей на свет и звук до 3 месяцев образуются медленно и отличаются большим непостоянством. С 4 месяцев эти рефлексы образуются быстрее. У детей до 3 лет пищевые двигательные условные рефлексы образуются быстрее сосудистых условных и отличаются большей стойкостью.

Следовые условные рефлексы образуются на 5-м месяце или даже со 2-го года жизни. У детей 6 месяцев образуются отрицательные двигательные рефлексы. Условные раздражители, отличающиеся по качеству или интенсивности от условных раздражителей, вызывающих условные двигательные рефлексы, если сни не подкрепляются, не производят движений, или задерживают, прекращают уже начавшееся произвольное движение.

У детей б—8 месяцев условный мигательный рефлекс на комплекс зрительных и слуховых раздражителей образуется так же быстро, как и на одиночные раздражители. Однако образование отрицательных условных рефлексов на отдельные (зрительные или слуховые) раздражители, составляющие комплексный условный раздражитель, при сохранении всего комплекса как условного положительного раздражителя, является для детей 6—8 месяцев жизни трудной задачей.

Ребенок б месяцев легко и точно различает запахи, механические, температурные и проприорецептивные раздражения. Слуховые раздражения различаются еще недостаточно. Зрительные раздражения ребенок хорошо различает. Уже на 1-м году жизни ребенок различает форму и движение предметов, а также различные цвета.

Для образования условных двигательных рефлексов детей большoe значение имеет состояние здоровья. Даже незначительные нарушения пищеварения могут вызвать отклонения от нормальной высшей нервной деятельности. Для образования и развития условных двигательных рефлексов у детей и формирования двигательных навыков особенно важны раздражения проприорецепторов, возникающие при движениях, и сочетания проприорецептивных раздражений с кожными, зрительными и слуховыми, например, при пассивных движениях рук во время еды, одевания, умывания и т. д.

У детей 1,5—2 лет условные двигательные рефлексы на одиночные раздражители образуются быстро и сразу становятся прочными. У них легко образуются временные нервные связи между двумя индифферентными раздражителями. К 2,5 годам высшая нервная деятельность значительно совершенствуется — простые и сложные условные рефлексы легко образуются и быстро укрепляются, а без подкрепления быстро угасают. Имеются некоторые индивидуальные колебания.

У детей условные рефлексы образуются на раздражения экстерорецепторов и на раздражения интерорецепторов. Они быстро укрепляются и становятся автоматизированными.

Условные рефлексы образуются у детей не только на разные раздражители, но и на разные интенсивности одного и того же

раздражителя. Чем младше ребенок, тем больше продолжительность сохранения у него условных рефлексов.

В результате взаимодействия условных и безусловных двигательных рефлексов с возрастом у ребенка формируются важнейшие двигательные рефлексы перемещения тела в пространстве (держание головы, сидение, ходьба, бег и др.), образуются условные рефлексы, регулирующие работу внутренних органов и развиваются условные и безусловные двигательные рефлексы, обеспечивающие осуществление устной и письменной речи.

Жизнь ребенка, у которого развиты только безусловные рефлексы, невозможна без ухода окружающих. С образованием условных двигательных рефлексов и двигательных навыков ребенок приобретает способность производить самостоятельные движения, соответствующие изменениям условий жизни. В 1—2 месяца У него появляются улыбка и смех. 2-месячный ребенок поворачивает голову в сторону звука, хорошо приподнимает голову и в течение 1,0—1,5 мин удерживает ее в вертикальном положении. Он может, не подгибая ног, стоять при поддерживании, удерживает предметы всей рукой. В первые 2—3 месяца жизни у детей повышен тонус сгибательных мышц. В 3 месяца ребенок свободно Держит голову, лежит на животе и, опираясь на локти, может приподнимать туловище.

В 4—6 месяцев постепенно возникают координированные движения хватания видимых предметов и ощупывания. Первое произвольное движение — хватание. В 4—6 месяцев ребенок хватает,

гладит и удерживает предметы; приподнимаясь на руках, опирается только на ладони, его движения становятся целенаправленными.

В 5 месяцев ребенок в каждой руке удерживает по предмету 20—30 сек; хватает предметы и тащит их в рот. При поддерживании стоит прямо. В 5— 6 месяцев ребенок сидит без поддержки, пытается ползать/если его поддерживают, делает первые попытки переступать ногами, переворачивается с живота на спину. После 5 месяцев хватательные движения усиливаются. В 7 месяцев сидит самостоятельно, поднимается на четвереньки, при поддерживании хорошо переступает. В 8 месяцев самостоятельно садится, встает, удерживаясь за окружающие предметы, делает попытки ходит В 9 месяцев пытается стоять без опоры и ходить за стулом, при поддерживании хорошо ходит, садится из вертикального положения, собирает мелкие предметы. В 10 месяцев поднимается и стоит без опоры, хорошо ходит за стулом, делает попытки ходить при поддержке за одну руку, двумя руками берет мелкие предметы. В 11 —12 месяцев при поддерживании за одну руку хорошо ходит, пытается ходить без поддержки, приседает без опоры. Произвольные движения появляются к концу 1-го года жизни. На 2 году жизни ребенок ходит, взбирается по лестнице, закрывает дверь. Особенности образования положительных условных рефлексов у дошкольников и школьников. Пищевые условные рефлексы быстрее образуются при хорошем аппетите, т. е. высокой возбудимости пищевого центра. И, наоборот, дача здоровым детям сахара или сладостей перед едой рефлекторно снижает аппетит и тормозит образование пищевых условных рефлексов.

При понижении пищевой возбудимости после насыщения определенным видом пищи условные пищевые рефлексы уменьшаются, если подкрепляются только этим видом пищи. Это понижение пищевой возбудимости происходит рефлекторно сразу после принятия пищи, т. е. до ее всасывания.

Условные рефлексы быстрее образуются на звуковые, медленнее — на зрительные и кожные и еще медленнее — на тепловые раздражители. Если сила условного раздражителя снижена до определенного предела, замедляется образование условного рефлекса.

У здоровых детей при отсутствии посторонних раздражителей условные рефлексы образуются быстро: после 2—10 подкреплений, когда условный раздражитель подкрепляется безусловным через 5—30 сек.

Новые двигательные рефлексы речи, ходьбы, бытовые, трудовые и спортивные приобретаются детьми в результате коренного преобразования унаследованных рефлексов при действии непосредственных и главным образом словесных раздражителей. Если бы условные двигательные рефлексы в точности повторяли безусловные двигательные рефлексы, то не было бы обучения и воспитания детей. Коренное отличие новых двигательных рефлексов обеспечивается их изменением в соответствии с условиями жизни

благодаря постоянному притоку в головной мозг импульсов из внешних органов чувств и из двигательного аппарата, рефлекторно корригирующих поведение и речь. Характер этих импульсов изменяется вследствие изменений окружающих условий жизни и цели действий, производимых детьми.

Латентный период условного слюнного рефлекса равен 3 сек и больше, а условного двигательного рефлекса — 0,2—0,5 сек. Латентный период двигательного условного рефлекса с возрастом уменьшается. Он становится короче после кратковременных дозированных физических упражнений и уроков физического воспитания и, наоборот, удлиняется после общеобразовательных уроков, что является одним из признаков умственного утомления.

Число сочетаний индифферентного раздражителя с другим индифферентным раздражителем, необходимое для образования условного двигательного рефлекса, у дошкольников меньше, чем у школьников. В старшем возрасте условные двигательные рефлексы на конкретные раздражители образуются медленнее, чем

в младшем. Условный рефлекс может образоваться у детей сразу, при первом же применении условного раздражителя в том случае, когда этот раздражитель или условнорефлекторная реакция (двигательная или вегетативная) сходны с условным раздражителем или реакцией ранее образованного условного рефлекса.

Чем младше ребенок, тем легче и быстрее происходит образование новых условных рефлексов. Образование условных рефлексов у детей замедляется в период полового созревания. Возможно, это зависит от повышенной возбудимости нейронов полового центра, т. е. от отрицательной индукции.

Для величины условных рефлексов большое значение имеет сила условного раздражителя. Величина условного рефлекса наибольшая при определенной оптимальной силе условного раздражителя, которая различна у разных детей одинакового возраста. Величина условного рефлекса зависит также от величины безусловного рефлекса, которым производится подкрепление.

Прочность условного рефлекса зависит от силы безусловного раздражителя, которым он подкрепляется (чем сильнее безусловный раздражитель, тем дольше сохраняется условный рефлекс) и от количества подкреплений (чем дольше подкрепляется условный рефлекс, тем более продолжительное время он сохраняется). Условные речевые рефлексы менее прочны по сравнению с условными рефлексами на непосредственные раздражители.

Чем старше дети, тем прочнее у них условные двигательные рефлексы на непосредственные раздражители, тем они больше автоматизируются и меньше подвергаются влиянию посторонних раздражителей (непосредственных и словесных).

У школьников через 2—3 дня образуются условные двигательные рефлексы на время — после задания они могут выполняться через определенные промежутки времени. Образование этих условных рефлексов происходит благодаря замыканию между зонами боль.-

ших полушарий, в которые поступают импульсы из рецепторов внутренних органов и тканей или из внешних рецепторов, с речевыми центрами. Их образование зависит от типа нервной системы, ее возбудимости, концентрации внимания, тренировки.

Для рациональной организации учебного процесса, трудовой и спортивной деятельности большое значение имеет точный отсчет времени без часов. У школьников отсчет времени («чувство времени») длительно совершенствуется. С возрастом «чувство времени» значительно обостряется, достигая большой точности в старшем школьном возрасте.

Следовые условные рефлексы образуются у школьников так же быстро, как наличные, и отличаются большой прочностью, высокой специфичностью и чрезвычайной точностью. Например, если образовался условный слуховой рефлекс на следы от звука определенной интенсивности, то следовой рефлекс вызывается только этой интенсивностью звука, а следы других, очень близких по интенсивности звуков, не влияют. На основе следовых условных рефлексов происходит выполнение учениками отсроченных учебных и других заданий, к которым им предлагается приступить точно в указанный срок.

У детей младшего возраста продолжительность следового периода условного двигательного рефлекса достигает нескольких десятков минут.

Образование условных следовых рефлексов и их запоминание детьми 3—5 лет значительно повышается при обозначении предметов словами и их зарисовывании.

Чем старше дети, тем больше у них продолжительность следового периода. Следовые рефлексы по сравнению с наличными условными рефлексами являются еще более совершенным физиологическим механизмом, позволяющим приспосабливать поведение ребенка к отдаленным будущим ситуациям, и играют в его.жизни еще большую роль. Однако длительное ожидание при большом следовом периоде на высшую нервную деятельность детей действует неблагоприятно.

Особенностью детей является образование условных рефлексов на действие добавочных условных раздражителей, которые ускоряют или замедляют, усиливают или ослабляют развитие условных пищевых или двигательных рефлексов на основной условный раздражитель. Ускорение или замедление, усиление или ослабление условных двигательных рефлексов происходит также при действии слов «скорее», «медленнее», «сильнее», «слабее», «много», «мало».

У дошкольников образуются рефлексы 7-го порядка, а у школьников образуются условные рефлексы еще более высоких порядков. Условные рефлексы высших порядков лучше, чем условные рефлексы первого порядка, обеспечивают соответствие поведения детей условиям их жизни.

У детей отдельные раздражители, составляющие комплексный условный раздражитель, действуют порознь как условные раздра-

жители и наибольшей силой обладают физически более сильные, ближе расположенные к безусловному раздражителю и имеющие наибольшее жизненное значение.

Большинство детей 3—5 лет в своих высказываниях о предметах отражают их форму, а не цвет. Это обусловлено тем, что форма предметов, например посуды, одежды и т. п., имеет большее значение в жизни ребенка, чем цвет. Но если предметы одинаковы по форме или внимание ребенка словами взрослых привлекается к их цвету, то ребенок начинает различать предметы не только по форме, но и по цвету.

Чем больше в комплексе число условных раздражителей, тем короче время их действия и тем они слабее при изолированном применении. На один из раздражителей, составляющих комплексный раздражитель, можно образовать отрицательный условный рефлекс. Другие условные раздражители, составляющие тот же комплекс, будут вызывать положительные рефлексы.

Комплексные условные рефлексы развиты у детей и имеют большое значение в их реагировании на непосредственные раздражители, а особенно на обращенные к ним слова или предложения как комплексные условные раздражители.

Чем старше школьник, тем большее число раздражителей составляет условный комплексный раздражитель, на который может образоваться условный рефлекс. У школьников старшего возраста быстрота образования условного рефлекса на комплексный раздражитель, состоящий из многих отдельных раздражителей, больше, чем у школьников среднего и особенно младшего возраста. С возрастом у школьника быстрее образуется условный рефлекс на комплексный раздражитель одной из воспринимающих зон и быстрее происходит переключение с одного условного комплексного раздражителя этой же зоны на другой комплексный раздражитель.

Чем старше школьники, тем быстрее и у большего их числа одного и того возраста образуется условный рефлекс на комплексный условный раздражитель одной зоны (например, слуховой) после того, как ранее был образован условный рефлекс на комплексный условный раздражитель Другой зоны (например, зрительной). С возрастом увеличивается скорость образования и упрочения условных рефлексов на комплексный раздражитель как единое целое.

В старшем школьном возрасте связь между отдельными раздражителями, составляющими комплексный раздражитель, прочнее. Например, у детей 7—11 лет условный рефлекс на изолированное применение одного из раздражителей, составляющих комплексный условный раздражитель, появился в 70% случаев, а у 16—17 летних юношей — только в 50% случаев. В результате умственного утомления в конце учебного дня ответ на слабый раздражитель, входящий в состав комплексного раздражителя, исчезает.