Онтогенез основних відділів ЦНС

 

У новонароджених маса головного мозку 400 грам, у дорослого – 1400. До моменту народження спинний і довгастий мозок достатньо розвинуті (дихання, ковтання, смоктання, кашель, чихання, позно-тонічні рефлекси).

Мозочок. У новонароджених недорозвинутий. В основному дозрівання закінчується в 7 років, повне – у 15-16 років.

Середній мозок. До моменту народження недостатньо зрілий. Наприклад, типовий орієнтовний рефлекс формується на 4-5 міс. життя. Слабко розвинута чорна субстанція – формується до 6-7 років і забезпечує тонкі і точні рухи пальців рук.

Таламус. До моменту народження сформовані специфічні і неспецифічні ядра, тому дитина розрізняє смакові, температурні, больові подразники. Дозріває до 13 років.

Гіпоталамус. Розвинутий недостатньо, тому недосконала терморегуляція, регуляція обмінних процесів, мотиваційні механізми. Дозріває до 15-17 років.

Базальні ядра. Бліда куля до народження сформована. А полосате тіло завершує розвиток пізніше. Тому новонароджені здійснюють розмашисті, некоординовані, генералізовані рухи. Розвиток волосатого тіла забезпечує мімічні рухи (сміх), здатність ходити, сидіти, стояти, виконувати всі точніші рухи. Завершується до 7 років.

 

Організм дітей перших років життя значно відрізняється від організму людей більш старшого віку. Вже в перші дні адаптації до життя поза материнським організмом дитина повинна освоювати самі необхідні навички харчування, пристосовування до різних температурних умов середовища, реагувати на навколишні обличчя і т.п. Усі реакції пристосування до умов нового середовища вимагають швидкого розвитку мозку, особливо його вищих відділів – кори великих півкуль.

Однак різні зони кору дозрівають не одночасно. Раніш усього, у перші роки життя дозрівають проекційні зони кори (первинні поля) — зорові, моторні, слухові й ін., потім вторинні поля (периферія аналізаторів) і пізніше всього, аж до дорослого стану — третинні, асоціативні поля кори (зони вищого аналізу і синтезу). Так, моторна зона кори (первинне поле) в основному сформована вже до 4 років, а асоціативні поля лобової і нижнетім”яної області кори по займаній території, товщині і ступеневі диференціювання клітин до віку 7-8 років дозрівають лише на 80%, особливо відстаючи в розвитку в хлопчиків у порівнянні з дівчинками.

Швидше всього формуються функціональні системи, що включають вертикальні зв'язки між корою і периферичними органами й які забезпечують життєво необходимьіе навики - смоктання, захисних реакцій (чихания, моргання й ін.), елементарних рухів. Дуже рано в дітей грудного віку в районі лобової області формується центр упізнання знайомих осіб. Однак, повільніше відбувається розвиток відростків коркових нейронів і мієлінізація нервових волокон у корі, процеси налагодження горизонтальних міжцентральних взаємозв'язків у корі великих півкуль. У результаті цього для першого років життя характерна недостатність міжсистемних взаємозв'язків в організмі (наприклад, між зоровою і моторною системою, що лежить в основі недосконалості зорово-рухових реакцій).

 

 

Вікові особливості ВНД. Умовні рефлекси можна виробити на 7 день на базі харчових рефлексів.

Вироблення рухового стереотипові: 1стадія – генералізація, 2 – спеціалізація, 3 – автоматизація. З віком проходження перших 2 стадій зростає. Зовнішнє гальмування проявляється з перших днів (сильний звук – перестає смоктати). У наступні роки зменшується вплив зовнішнього гальмування на умовно-рефлекторну діяльність. У молодших школярів висока ступінь відволікання, мала стійкість уваги, треба постійно змінювати види діяльності. Підвищується роль внутрішнього гальмування (у 3-4 місяці дитина впізнає матір, відрізняє її від інших). Згасальне гальмування (забування) формується в дітей поволі, тому їх важко відучувати від шкідливих звичок, тяжко виробляється запізнювальне гальмування (не можуть чекати).

Мова. Спочатку розвиваються сенсорні центри мови (чує, розуміє, сприймає), потім – моторні (у лобній долі центр Брока). До 6 місяців ці центри не розвинуті. Дитина починає розуміти в 6-8 місяців, говорити в 10-12 місяців. Потім фрази, речення, розповіді. У 6-7 років – письмова мова.

Мислення. Структури – у передніх і задніх асоціативних полях обох півкуль. Інформація накопичується в задніх асоціативних зонах, а передні витягують інформацію і проводять над нею операції. Наглядне мислення формується в дошкільному і молодшому шкільному віці, теоретичне – у 8-9 років.

Дітям першого років життя потрібна значна тривалість сну, з невеликими перервами для пильнування. Загальна тривалість сну складає у віці 1 року 16 годин, 4-5 років— 12 годин, 7-10 років — 10 годин, а в дорослих — 7-8 годин. При цьому особливо велика в дітей першого років життя тривалість фази «швидкого» сну (з активацією обмінних процесів, електричної активності мозку, вегетативних і моторних функцій і швидких рухів око) у порівнянні з фазою «повільного» сну (коли всі ці процеси сповільнюються). Виразність фази «швидкого» сну зв'язують зі здатністю мозку до навчання, що відповідає активному пізнанню зовнішнього світу в дитячому віці.

Електрична активність мозку відбиває роз'єднаність різних територій кори і незрілість коркових нейронів — вона нерегулярна, не має домінуючих ритмів і виражених фокусів активності, переважають повільні хвилі. У дітей у віці до 1 року в основному зустрічаються хвилі з частотою 2-4 коливання в 1 сек. Потім переважна частота коливань електричних потенціалів наростає: у 2-3 року — 4-5 колив. /с; у 4-5 років — 6 колимв. /с; у 6-7 років — 6-7 колив. /с; у 7-8 років — 8 колив. /с; у 9 років — 9 колив. /с; підсилюється взаємозв'язок активності різних коркових зон. До віку 10 років встановлюється основний ритм спокою — 10 колив. /с (альфа-ритм), характерний для дорослого організму.

Для нервової системи в дітей дошкільного і молодшого шкільного віку характерні висока збудливість і слабість гальмових процесів, що приводить до широкої іррадіації порушення по корі і недостатній координації рухів. Однак тривала підтримка процесу порушення ще неможливо, і діти швидко стомлюються. При організації занять з молодшими школярами й особливо з дошкільниками потрібно уникати довгих наставлянь і вказівок, тривалих і монотонних завдань. Особливо важливо строго дозувати навантаження, тому що діти цього віку відрізняються недостатньо розвитим відчуттям втоми. Вони погано оцінюють зміни внутрішнього середовища організму при стомленні і не можуть повною мірою відбити їхніми словами навіть при повній знемозі.

При слабості кіркових процесів у дітей переважають підкіркові процеси. Діти в цьому віці легко відволікаються при будь-яких зовнішніх роздратуваннях. У такій надзвичайній виразності орієнтованої реакції (по І. П. Павлову, рефлексу «Що таке?») відбиває мимовільний характер їхньої уваги. Довільна ж увага дуже короткочасна: діти 5-7 років здатні зосереджувати увагу лише на 15-20 хвилин.

У дитини першого років життя погано розвите суб'єктивне почуття часу. Найчастіше він не може правильно відмірювати і відтворювати задані інтервали, укладатися в часі при виконанні різних завдань. Позначається недостатня синхронізація внутрішніх процесів в організмі і малий досвід зіставлення власної активності з зовнішніми синхронізаторами (оцінкою тривалості протікання різних ситуацій, зміни дня і ночі й ін.). З віком відчуття часу поліпшується: так, наприклад, інтервал 30 секунд точно відтворюють лише 22 % 6-літніх, 39 % 8-літніх і 49 % 10-літніх дітей.

Схема тіла формується в дитини до 6 років, а більш складні просторові представлення — до 9-10 років, що залежить від розвитку півкуль мозку й удосконалювання сенсомоторних функцій.

Недостатній розвиток лобових програмуючих зон кори обумовлює слабкий розвиток процесів екстраполяції. Здатність до передбачення ситуації в 3-4 року в дитини практично відсутня (вона з'являється в 5-6 років). Йому важко зупинити біг у заданої риси, вчасно підставити руки для лову м'яча і т.п.

Вища нервова діяльність дітей дошкільного і молодшого шкільного віку характеризується повільним виробленням окремих умовних рефлексів і формування динамічних стереотипів, а також особливими труднощами їхньої переробки. Велике значення для формування рухових навичок має використання наслідувальних рефлексів, емоційність занять, ігрова діяльність.

Діти 2-3-х років відрізняються міцною стереотипною прихильністю до незмінної обстановки, до знайомих навколишніх осіб і засвоєних навичок. Переробка цих стереотипів відбувається на превелику силу, приводить найчастіше до зривів вищої нервової діяльності. У 5-6-літніх дітей збільшується сила і рухливість нервових процесів. Вони здатні усвідомлено будувати програми рухів і контролювати їхнє виконання, легше перебудовують програми.

У молодшому шкільному віці уже виникають переважні впливи кори на підкіркові процеси, підсилюються процеси внутрішнього гальмування і довільної уваги, з'являється здатність до освоєння складних програм діяльності, формуються характерні індивідуально-типологічні риси вищої нервової діяльності дитини.

Особливе значення в поводжень дитини має розвиток мови. До 6

років у дітей переважають реакції на безпосередні сигнали (перша сигнальна система, по І. П. Павлову), а з 6 років починають домінувати мовні сигнали (друга сигнальна система).

У середньому і старшому шкільному віці значний розвиток відзначається у всіх вищих структурах ЦНС. До періоду статевої зрілості вага головного мозку в порівнянні з немовлям збільшується в 3.5 рази в юнаків і в 3 рази в дівчат.

До 13-15 років продовжується розвиток проміжного мозку. Відбувається ріст обсягу нервових волокон таламуса, диференціювання ядер гіпоталамуса. До 15-літнього вікові дорослих розмірів досягає мозочок.

У корі великих півкуль загальна довжина борозен до 10 років збільшується в 2 рази, а площа кори — у 3 рази. У підлітків закінчується процес мієлінізації нервових шляхів.

Період з 9 до 12 років характеризується різким збільшенням взаємозв'язків між різним корковими центрами, головним чином за рахунок росту відростків нейронів у горизонтальному напрямку. Це створює морфофункціональну основу розвитку интегративних функцій мозку, установлення міжсистемних взаємозв'язків.

У віці 10-12 років підсилюються гальмові впливи кори на підкіркові структури. Формується близькі до дорослого типу корково-підкіркові взаємини з ведучою роллю кори великих півкуль і підлеглою роллю підкірки.

На ЕКГ в 10- 12-літньому вікові встановлюється дорослий тип електричної активності зі стабілізацією амплітуди і частоти коркових потенціалів, вираженим домінуванням альфа-ритму (8-12 колив. /с) і характерним розподілом ритмічної активності по поверхні кори.

При різних видах діяльності з підвищенням віку від 10 до 13 років у ЕЕГ реєструється різке зростання просторової синхронізації потенціалів різних коркових зон, що відбиває встановлення між ними функціональних взаємозв'язків (див. мал. 49). Створюється функціональна основа для системних процесів у корі, що забезпечують високий рівень витягу корисної інформації з афферентных повідомлень, побудови складних багатоцільових поведінкових програм. У 13-літніх підлітків істотно поліпшується здатність до переробки інформації, швидкому прийняттю рішень, підвищення ефективності тактичного мислення. Час рішення тактичних задач у них вірогідно скорочується в порівнянні з 10-літніми. Воно мало змінюється до 16-літнього віку, але ще не досягає дорослих величин.

Поміхостійкість поведінкових реакцій і рухових навичок досягає дорослого рівня вже до віку 13 років. Ця здатність має великі індивідуальні розходження, вона контролюється генетично і мало змінюється в процесі тренування.

Плавне поліпшення мозкових процесів у підлітків порушується при вступі їх у період статевого дозрівання —у дівчинок у 11-13 років, у хлопчиків у 13-15 років. Цей період характеризується ослабленням гальмівних впливів кори на нижче розташовані структури і «буйством» підкірки, що викликає сильне порушення по всій корі і посилення емоційних реакцій у підлітків. Зростає активність симпатичного відділу нервової системи і концентрація адреналіну в крові. Погіршується кровопостачання мозку.

Такі зміни ведуть до порушення тонкої мозаїки збуджених і загальмованих ділянок кори, порушують координацію рухів, погіршують пам'ять і відчуття часу. Поводження підлітків стає нестабільним, часто невмотивованим і агресивним. У відношеннях між півкулями також виникають істотні зміни — тимчасово підсилюється роль правої півкулі в поведінкових реакціях. У підлітка погіршується діяльність другої сигнальної системи (мовні функції), підвищується значимість зорово-просторової інформації. Відзначаються порушення вищої нервової діяльності — порушуються усі види внутрішнього гальмування, утрудняється утворення умовних рефлексів, закріплення і переробка динамічних стереотипів. Спостерігаються розлади сну.

Зниження контролюючих впливів кори на поведінкові реакції приведе до сугестивності і несамостійності ряду підлітків, що легко переймають шкідливі звички, намагаючись наслідувати старших товаришів. Саме в цьому віці найчастіше виникає тяга до тютюнопаління, вживанню алкоголю, прийомові наркотиків. Особливо зростає контингент заражених вірусом імунодефіциту людини (ВІЧ) і страждаючих унаслідок цього снідом (синдромом придбаного імунодефіциту). Систематичний прийом сильнодіючих наркотиків приводить до смертельного результату вже через 4 роки після початку прийому. Найбільша частота смертей реєструється в наркоманів приблизно близько 21 року. Зросла кількість захворілих СНІДОМ за останні роки вимагає посиленої уваги для профілактики і контролю цього стану. Одним з найважливіших засобів профілактики шкідливих звичок є заняття фізичними вправами і спортом.

Гормональні і структурні перебудови перехідного періоду сповільнюють ріст тіла в довжину, знижують темпи розвитку сили і витривалості.

З закінченням цього періоду перебудов в організмі (після 13 років у дівчинок і 15 років у хлопчиків) знову підсилюється ведуча роль лівої півкулі головного мозку, налагоджуються корково-підкіркові відносини з ведучою роллю кори. Знижується підвищений рівень кіркової збудливості і нормалізуються процеси вищої нервової діяльності.

Перехід від віку підлітків до юнацького віку знаменується більшою роллю передньо-лобових третинних полів і переходом домінуючої ролі від правої до лівої півкулі (у правшів). Це приводить до значного удосконалювання абстрактно-логічного мислення, розвиткові другої сигнальної системи і процесів екстраполяції.

Діяльність ЦНС упритул наближається до дорослого рівня. Однак ще відрізняється меншими функціональними резервами, більш низькою стійкістю до дії високих розумових і фізичних навантажень.