Центральная нервная система

Головной мозг. К моменту рождения вес головного мозга составляет около 350 –400 грамм и по отношению ко всему телу занимает 10 %. Для сравнения у взрослого человека вес мозга колеблется в пределах 1300 – 1600 г и более и составляет около 2-х % массы тела. Таким образом, с момента рождения до взрослого состояния вес мозга возрастает примерно в 4 – 5 раз, но увеличение это значительно отстает от многих других органов. Наиболее активно развиваются мозговые структуры в первый год, но бурно этот продолжается до трех лет. С трех лет темпы нарастания веса мозга постепенно уменьшаются, но процесс нарастания массы и размеров мозга продолжается и достигает максимума к 30 – 35 годам. Однако динамика увеличения веса различна для разных отделов и наиболее интенсивно этот процесс идет в больших полушариях головного мозга. Объясняется это тем, что к моменту рождения именно кора больших полушарий наименее сформирована.

Большие полушария и подкорковые центры. У новорожденного в функциональном отношении преобладают подкорковые и стволовые отделы мозга. Они содержат ядра с юными, а частью и зрелыми нейронами. В больших полушариях преобладают структуры серого вещества, что объясняется не столько уровнем ее развития, сколько недостаточно сформированными нервными волоконами. С возрастом соотношение белого и серого вещества смещается в строну белого.

Кора больших полушарий у ребенка быстро развивается и увеличивается в размерах до 5 – 6-ти лет, после чего наблюдается некоторое замедление процесса и новое ускорение с 12-ти до 18-ти лет. Пик развития коры больших полушарий приходится на 30 – 35 лет. Если проводить некоторые параллели с физиологией высшей нервной деятельности, то известно, что интеллект человека быстро нарастает до 6-ти лет и в промежутке между 12-тью – 18-тью годами и достигает пика к тридцатилетнему возрасту. При этом наиболее важны в становлении и развитии корковых отделов первые три года. Когда в эти сроки, по каким-то причинам в мозг ребенка поступает недостаточный (а иногда и избыточный, превышающий биологические возможности мозга), поток информации, возникают необратимые нарушения формирования мозговых структур. Нарушение развития сопровождается грубым недоразвитием интеллекта (например, олигофренией) или другими изменениями (патологией того или иного рода умственной деятельности, например низким развитием логического или вербального (речевого) развития, неустойчивостью в эмоционально-волевой сфере и т.д.).

Если сравнивать различные отделы коры больших полушарий в момент рождения, то обнаружится относительно более сформированная эволюционно древняя кора, чем молодая (новая). В коре еще нет четкого отграничения между белым и серым веществом, очень сложно выделить слои коры. Наименее дифференцированы нервные клетки поверхностных слоев коры. Не обнаруживается типичных для коры пирамидных нейронов, их специфическая форма возникнет позже. Пирамидная форма складывается у клеток к одному году жизни.

В первый год бурное морфологическое созревание тел нервных клеток сопровождается не менее активным созреванием отростков. Очень активно идет формирование нейроглии и микрососудов. Нейроархитектоника и глиоархитектоника продолжают усложняться в первые три года, к тому моменту, когда структура коры начинает напоминать взрослую, уступая ей по степени сложности отростков и нейроглии. Дифференцировка идет в направлении от глубоких к поверхностным слоям коры. Значительно изменяется миелоархитектоника. У детей 1-2 лет преобладают радиальные волокна над тангенциальными. Затем увеличивается количество тангенциальных волокон, и к 3-6 годам они образуют нервные сплетения (полоски). К этому же времени относится образование гнездных группировок тел нейронов, которые окружены дифференцирующейся нейроглией и кровеносными сосудами.

Вплоть до подросткового возраста у ребенка вначале отсутствуют, а затем слабо выражены структурные особенности полей. У детей имеются обширные промежуточные области, имеющие структурные особенности соседних полей. Они уменьшаются по площади после 12-ти – 13-ти лет. Такая слабая специализация коры сопровождается высокой ее пластичностью и взаимозаменяемостью. В раннем возрасте, даже значительные повреждения коры больших полушарий могут закончиться хорошей компенсацией с довольно быстрым восстановлением утраченных функций. Совсем иное положение возникает при повреждении коры у взрослого человека, когда утрата, иногда не очень значительных по площади, но высокоспециализированных зон коры, может вести к необратимым грубым нарушениям функций (например, утрате способности понимать письмо, речь и т.д.).

Важным приобретением коры у ребенка 5-ти – 6-ти лет является увеличение разнообразия нервных клеток и степени кровоснабжения в 3-м – 4-м (пирамидный и внутренний зернистый) слоях. Это время значительного увеличения аналитических способностей мозга, формирования зачатков абстрактного мышления, повышения социализации ребенка.

Ускоренное увеличение массы мозга в подростковом и раннем юношеском возрасте обусловлено утолщением миелиновых оболочек нервных волокон в белом веществе, увеличением числа отростков нейронов. Эти процессы активируются нарастающим содержанием половых гормонов. Известно, что женские половые гормоны (эстрогены) активнее стимулируют миелинизацию, чем андрогены, что сопровождается несколько более ранним формированием мозга у женщин. Ансамблевая организация коры больших полушарий по основным параметрам достигает уровня взрослого к 18-ти годам. К этому же возрасту в основном завершается специализация основных функций и темпы роста интеллекта замедляются, но налицо прогрессивный процесс, достигающий пика к 30-ти – 35-ти годам.

Формирование подкорковых центров идет параллельно с развитием коры больших полушарий, но происходит ускоренными темпами. По сути, этот процесс заключается в увеличении тел нейронов, быстром формировании отростков и их миелинизации. К 3-м – 5-ти годам морфология подкорковых центров начинает приближаться к взрослой, но развитие на этом не заканчивается вплоть до полового созревания.

Мозжечок. К моменту рождения в коре мозжечка не завершены процессы миграции нервных клеток. Под мозговой оболочкой располагается 6 – 8 слоев нейробластов, которые продолжают мигрировать в глубокие слои коры. В течение первого года жизни процесс завершается и этот, так называемый наружный зернистый слой, исчезает. В молекулярном слое остается мало клеток. Толщина его значительно уступает в сравнении с взрослыми. Ганглионарные (Пуркинье) нейроны мелкие, с высоким ядерно-плазматическим отношением, плохо развитыми дендритами. Дендриты короткие и не достигают поверхностных зон молекулярного слоя. Зернистый слой небольшой толщины с обилием мелких, тесно лежащих нейронов-зерен.

После 2-ой недели внутриутробного развития в кору мозжечка вступают лазящие нервные волокна, затем – к 6-му месяцу можно найти моховидные волокна. С 6 месяцев до 1 года жизни дендриты клеток Пуркинье достигают поверхности молекулярного слоя и бурно развиваются их ветвления. С момента прорастания афферентных нервных волокон бурно формируются синаптические контакты, но более или менее активно их дифференцировка продолжается в первые три года.

К концу первого года жизни ганглионарные клетки становятся похожими на зрелые, но только к 8-ми годам структура их отростков и размеры приближаются к зрелым. Глиальное окружение нейронов малодифференцированное и становится сопоставимым с взрослыми у детей 2-3 лет.

С трех лет прогрессирующее развитие мозжечка и увеличение его массы происходит в основном за счет развития числа дендритов и миелинизации отростков белого вещества.

Таким образом, древние структуры мозжечка (червь) более дифференцированы, чем кора. Развитие коры мозжечка происходит параллельно с формированием двигательных навыков. Наиболее интенсивно он преобразуется в первые три года жизни, это время, когда ребенок начинает ползать, а затем ходить. К трем годам формируются основные двигательные навыки. Затем рост мозжечка замедляется и медренно увеличивается до 18-ти – 20-ти лет.

Ствол головного мозга. Ствол новорожденного отличается разной степенью созревания нейронов в нервных центрах. Наряду с более зрелыми (мезэнцефалическое ядро тройничного нерва, двигательные ядра черепно-мозговых нервов), имеются ядра с мелкими малодифференцированными телами нервных клеток (голубоватое пятно, ядра четверохолмий, коленчатых тел и т.д.). В целом анатомическое положение ядер типично, но тела нервных клеток располагаются близко друг к другу. В отличие от ядер взрослых, границы ядер менее очерчены, большое число нейронов лежат в белом веществе. Астроциты и олигодендроциты слабо дифференцированы. Отростков нервных клеток мало и они слабо ветвятся. Кровоснабжение тел нейронов групповое (до нескольких десятков клеток в одной капиллярной петле).

В течение первых лет жизни быстро развиваются отростки нейронов, синаптические контакты, идет миелинизация нервных волокон. Тела нейронов увеличиваются в размерах, но медленнее, чем растут их отростки. К концу третьего года жизни структура ядер ствола мозга приближается к взрослой, достаточно сформированы белое и серое вещество и дифференцирована нейроглия.

Спинной мозг. Если сравнить степень зрелости спинного мозга с другими отделами, то обнаружится, что он наиболее дифференцирован. Его базовое формирование приходится на внутриутробное развитие, и к моменту рождения спинной мозг мало отличается от строения такового у детей 6-7 лет.

Вес спинного мозга от периода новорожденности до взрослого увеличивается примерно в 10 раз с 2,7 г до 27 г, но происходит это в основном за счет увеличения размеров нервных волокон и их миелинизации. Так если у новорожденного отношение серого и белого вещества составляет 1,6, то у взрослого – 4,6.

При рождении можно найти активно миелинизирующиеся проводящие пути, при этом восходящие пути полностью миелинизируются раньше нисходящих. Так, если путь Флексига у новорожденного уже полностью миелинизирован (с 5-го месяца пренатального онтогенеза), то миелинизация пирамидных путей завершается к 3-му – 4-му году жизни.