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

80

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.