Развитие мозга ребенка в онтогенезе
Созревание мозга в онтогенезе ребенка
Головной мозг как многоуровневая структура неравномерно созревает в ходе индивидуального развития. Во внутриутробном периоде одновременно с закладкой и развитием основных жизненно важных органов первыми начинают формироваться отделы мозга, где расположены нервные центры, обеспечивающие их функционирование (продолговатый мозг, ядра среднего и промежуточного мозга). К концу внутриутробного периода у человека определенной степени зрелости достигают первичные проекционные поля. К моменту рождения уровень зрелости структур мозга позволяет осуществлять как жизненно важные функции (дыхание, сосание и др.), так и простейшие реакции на внешние воздействия, т. е. осуществляется принцип минимального и достаточного обеспечения функций. Закономерный ход созревания структур мозга в пренатальном периоде обеспечивает нормальное индивидуальное развитие, нарушения созревания приводят к ближайшим и отдаленным неблагоприятным последствиям, проявляющимся в нервно-психическом статусе и поведении ребенка.
В постнатальном периоде продолжается интенсивное развитие мозга, в особенности его высших отделов – коры больших полушарий.
Нейронная организация коры больших полушарий в онтогенезе. В развитии коры больших полушарий выделяются два процесса – рост коры и дифференцировка ее нервных элементов. Наиболее интенсивное увеличение ширины коры и ее слоев происходит на первом году жизни, постепенно замедляясь и прекращаясь в разные сроки – к 3 годам в проекционных, к 7 годам в ассоциативных областях. Рост коры происходит за счет увеличения межнейронального пространства (разрежение клеток) в результате развития волокнистого компонента (роста и разветвления дендритов и аксонов) и клеток глии, осуществляющей метаболическое обеспечение развивающихся нервных клеток, которые увеличиваются в размерах.
Процесс дифференцировки нейронов, начинаясь также в раннем постнатальном периоде, продолжается в течение длительного периода индивидуального развития, подчиняясь как генетическому фактору, так и внешнесредовым воздействиям.
Первыми созревают афферентные и эфферентные пирамиды нижних слоев коры, позже – расположенные в более поверхностных слоях. Постепенно дифференцируются различные типы вставочных нейронов. Раньше созревают веретенообразные клетки, переключающие афферентную импульсацию из подкорковых структур к развивающимся пирамидным нейронам. Звездчатые и корзинчатые клетки, обеспечивающие взаимодействие нейронов и циркуляцию возбуждения внутри коры, созревают позже. Заканчиваясь возбудительными и тормозными синапсами на телах нейронов, эти клетки создают возможность структурирования импульсной активности нейронов (чередование разрядов и пауз), что является основой нервного кода. Дифференцировка вставочных нейронов, начавшаяся в первые месяцы после рождения, наиболее интенсивно происходит в период от 3 до 6 лет. Их окончательная типизация в переднеассоциативных областях коры отмечается к 14-летнему возрасту.
Функционально важным фактором формирования нейронной организации коры больших полушарий является развитие отростков нервных клеток – дендритов и аксонов, образующих волокнистую структуру.
Аксоны, по которым в кору поступает афферентная импульсация, в течение первых трех месяцев жизни покрываются миелиновой оболочкой, что существенно ускоряет поступление информации к нервным клеткам проекционной коры.
Вертикально ориентированные апикальные дендриты обеспечивают взаимодействие клеток разных слоев, и в проекционной коре они созревают в первые недели жизни, достигая к 6-месячному возрасту III слоя. Дорастая до поверхностных слоев, они образуют конечные разветвления.
Базальные дендриты, объединяющие нейроны в пределах одного слоя, имеют множественные разветвления, на которых образуются множественные контакты аксонов других нейронов. С ростом базальных дендритов и их разветвлений увеличивается воспринимающая поверхность нервных клеток.
Специализация нейронов в процессе их дифференциации и увеличение количества и разветвленности отростков создают условия для объединения нейронов разного типа в клеточные группировки – нейронные ансамбли. В нейронные ансамбли включаются также клетки глии и разветвления сосудов, обеспечивающие клеточный метаболизм внутри нейронного ансамбля.
В развитии коры и формировании ансамблевой организации в онтогенезе выделяют следующие этапы (рис. 50).
Рис. 50. Возрастные преобразования ансамблевой организации коры больших полушарий от рождения до 20 лет. Схема построена на основе результатов морфологического исследования мозга человека
1 – новорожденные; 2 – 3 мес жизни; 3 – 6 мес; 4 – 1 год; 5 – 3 года; 6 – 5-6 лет; 7 – 9-10 лет; 8 – 12-14 лет; 9 – 18-20 лет
К моменту рождения вертикально расположенные пирамидные клетки в нижнем слое и их апикальные дендриты создают прообраз колонки, которая у новорожденных бедна межклеточными связями.
1-й год жизни характеризуется увеличением размеров нервных клеток, дифференциацией звездчатых вставочных нейронов, увеличением дендритных и аксонных разветвлений. Выделяется ансамбль нейронов как структурная единица, окруженная тонкими сосудистыми разветвлениями.
К 3 годам ансамблевая организация усложняется развитием гнездных группировок, включающих разные типы нейронов.
В 5-6 лет наряду с продолжающейся дифференциацией и специализацией нервных клеток нарастают объем горизонтально расположенных волокон и плотность капиллярных сетей, окружающих ансамбль. Это способствует дальнейшему развитию межнейрональной интеграции в определенных областях коры.
К 9-10 годам усложняется структура отростков интернейронов и пирамид, увеличивается разнообразие ансамблей, формируются широкие горизонтальные группировки, включающие и объединяющие вертикальные колонки.
В 12-14 лет в нейронных ансамблях четко выражены разнообразные специализированные формы пирамидных нейронов, высокого уровня дифференцировки достигают интернейроны; в ансамблях всех областей коры, включая ассоциативные корковые зоны, за счет разветвлений отростков удельный объем волокон становится значительно больше удельного объема клеточных элементов.
К 18 годам ансамблевая организация коры по своим характеристикам достигает уровня взрослого человека.
Закономерности созревания структур мозга в онтогенезе. Основная закономерность в характере созревания мозга как многоуровневой иерархически организованной системы проявляется в том, что эволюционно более древние структуры созревают раньше. Это прослеживается в ходе созревания структур мозга по вертикали: от спинного мозга и стволовых образований головного мозга, обеспечивающих жизненно важные функции, к коре больших полушарий. По горизонтали развитие идет от проекционных отделов, включающихся в обеспечение элементарных контактов с внешним миром уже с момента рождения, к ассоциативным, ответственным за сложные формы психической деятельности.
Для развития каждого последующего уровня необходимо полноценное созревание предыдущего. Так, для созревания проекционной коры необходимо формирование структур, через которые поступает сенсорно-специфическая информация. Для развития в онтогенезе ассоциативных корковых зон необходимо формирование и функционирование первичных проекционных отделов коры. Так, нарушение в раннем возрасте проекционных корковых зон приводит к недоразвитию областей более высокого уровня (вторичные проекционные и ассоциативные отделы). Этот принцип развития структур мозга в онтогенезе Л.С. Выготский обозначил как направление «снизу вверх».
Следует подчеркнуть, что позже созревающие структуры не просто надстраиваются над уже существующими, а влияют на их дальнейшее развитие. Так, при исследовании активности отдельных нейронов было показано, что только после созревания проекционной корковой зоны нейроны релейного ядра таламуса приобретают специализированную реакцию зрелого типа в ответ на афферентный стимул.
Сформированная многоуровневая организация мозга носит иерархический характер. Ведущую роль в осуществлении целостной интегративной функции мозга приобретают высшие отделы коры больших полушарий, управляющие подчиненными им структурами более низкого уровня. Такой принцип иерархической организации структур зрелого мозга Л.С. Выготский обозначил как направление «сверху вниз».
Длительный и гетерохронный характер созревания структур мозга определяет специфику функционирования мозга в различных возрастных периодах.
Источник
Формирование человеческого мозга начинается в период внутриутробного развития. Пик активности этого процесса выпадает на первые 12 месяцев жизни. При этом важно понимать, что степень целостности личности зависит от выполнения ряда условий, сказывающихся на слаженности работы всех функций организма. Успешное развитие крохи требует от родителей максимума стараний. Приложенные на данном этапе усилия способствуют преобразованию ребенка в уверенного в своих силах человека, четко осознающего свои способности и имеющего богатый внутренний мир.
Составляющие головного мозга
Формирование головного мозга происходит в строго определенном порядке. На начальном этапе изменения затрагивают мозговой ствол, на завершающем – кору головного мозга.
Расположенный у основания черепа мозговой ствол отвечает за многие жизненно важные показатели, включая температуру кожных покровов и артериальное давление. В верхней его части находится средний мозг, контролирующий сон, аппетит и двигательную деятельность. Удержание равновесия и координация движений находятся в ведении мозжечка, спрятавшегося за мозговым стволом.
Память, приспосабливаемость и эмоции закреплены за лимбической системой, называемой центральной частью мозга.
Верхний слой, толщина которого колеблется в пределах 1,5-4,5 мм, именуется корой головного мозга. Благодаря ей осуществляется регулировка процесса принятия решений.
В числе выполняемых ею функций также значится контроль за столь важными для человека процессами, как речь и мышление. На мозговую кору приходится 80% нейронов мозга. На момент появления малыша на свет уровень развития этой части мозга оставляет желать лучшего. Ее усовершенствование зачастую продолжается и по окончании подросткового периода. Именно кора головного мозга демонстрирует наибольшую степень чувствительности к впечатлениям, выпадающим на долю ребенка.
Правда и вымысел
За истекшие десятилетия светила науки провели множество исследований, призванных раскрыть тайны развития человеческого мозга.
Благодаря их работе населению Земли стало известно о том, что активность мозга трехлетнего крохи вдвое превышает аналогичный показатель взрослого индивида. Также ученые доказали, что преобладающая часть клеток мозга формируется на этапе пребывания плода в чреве матери, а для младенчества и раннего детства характерно образование огромного количества связей.
Также удалось установить, что в моменты бесед с не умеющими разговаривать малышами закладывается основа владения языком, а обучение на стадии ранних критических периодов развития показывает наилучшие результаты благодаря легкости восприятия со стороны ребенка.
В наши дни многие врачи убеждены в том, что более всего дети нуждаются в заботе, любви и достаточном количестве новых впечатлений. С этой точки зрения приоритетность остается за совместными играми, пением, разговорами и чтением.
Как показывает практика, ни одна игрушка не способна восполнить недостаток живого общения. Не противоречит данному высказыванию и утверждение о бесценности опыта, приобретаемого в результате взаимодействия с окружающими людьми и средой. Эти факторы признаны наиболее полезными на этапе развития детского мозга.
В наши дни уже не говорят о полноценном развитии мозга на момент рождения. Столь сложная система работает иначе, нежели желудок или сердце.
Как оказалось, заложенный при зачатии геном не является единственным фактором, оказывающим влияние на развитие мозга. Перечень ложных утверждений пополнила и фраза о меньшей активности мозга малыша, делающего первые шаги, по сравнению с уровнем мозговой деятельности студента вуза. Помимо этого, был вдребезги разбит миф относительно необходимости специальной помощи и важности предоставления крохе конкретных обучающих игрушек с целью формирования мыслительных способностей. Также выяснилось, что ранее была недооценена важность бесед с младенцами, не имеющими собственного мнения относительно предмета проводимой с ними беседы.
Особенности развития детского головного мозга
Как уже было сказано, начальный этап формирования мозга выпадает на период пребывания плода в материнской утробе. В день разрыва физической связи с матерью, сопровождающийся перерезыванием пуповины, количество содержащихся в этом органе клеток достигает внушительной отметки в 100 миллиардов. Обособленное существование исключает наличие связей, активный процесс образования которых запускается после первого самостоятельного вздоха.
Наиболее весомая доля связей формируется на протяжении первых трех лет жизни. В дальнейшем существует вероятность разрыва некоторых из них. Степень их прочности зависит от количества внимания, заботы и любви, посвященных маленькому человечку. Именно эти элементы образуют ту необходимую базу, без которой невозможно полноценное развитие личности.
Количество дарованных нам природой нейронов примерно в 20 раз превышает численность населения Земли и в 10 раз опережает показатель количества звезд, входящих в столь крупную галактику, как Млечный путь.
Нейроны называют ядром мозга. Образующиеся между ними связи продолжают оставаться одной из наиболее интересных загадок человеческого организма. Накопленный на текущий момент опыт и свежие впечатления включают механизмы формирования так называемой мозговой схемы. О сложности сети, образующейся в результате взаимодействия отдельных клеток друг с другом, красноречивее всего свидетельствует тот факт, что каждый из крошечных элементов может поддерживать связь с 15000 своих собратьев.
На этапе развития мозга наиболее значим первый год жизни. Постоянно повторяющееся обращение по имени способствует формированию соединений таким образом, что малыш по истечении определенного времени начинает воспринимать это имя в качестве обращения, требующего ответной реакции. Создаваемые с огромной скоростью соединения закладывают фундамент наших привычек, воспоминаний, мыслей, разума и сознания.
В мозгу трехлетнего крохи сгенерировано приблизительно 1000 трлн. соединений. Взрослые, как ни странно, по этому показателю гораздо «беднее» (причем почти вдвое).
По достижении ребенком приблизительно одиннадцатилетнего возраста в мозгу запускается процесс избавления от ненужных связей. Окружающая среда и близкие родственники выступают в качестве стимулятора роста соединений и их дальнейшего упорядочивания. Структура обучения воспроизводит повторяющийся опыт. Не активирующиеся долгое время связи подлежат исключению. Существует теория, согласно которой единожды совершенные положительные или негативные поступки оказывают определенное влияние на развитие головного мозга.
Ежедневное использование связей в течение первых лет жизни преобразует их в постоянно действующие единицы. Повтор устойчивых словесных конструкций способствует распознаванию речи и укреплению языковых связей.
Этапы формирования мозга
Период развития головного мозга может быть разделен на несколько стадий:
- пребывание в утробе,
- этап младенчества,
- детские годы
- и юношество.
Любой из этих временных интервалов уникален. Успешное прохождение каждого из них невозможно без наличия определенных условий. Несоблюдение требований чревато возникновением серьезных проблем.
Младенчество принято разбивать на 2 периода. Более важным принято считать первый (критичный) период, приходящийся на 1-8 недели. Эти дни выделены для формирования зрительных функций. Нарушение нормы визуального воздействия в сторону ее уменьшения повышает вероятность слабого развития нервных клеток. Подобные осложнения могут преследовать человека до конца его жизненного пути.
Более продолжительный сензитивный период стартует с полугода и длится приблизительно до 24 месяцев. Для него характерно распознавание лиц, благосклонное отношение к знакомым и проявление настороженности к незнакомцам. На этом этапе формируется привязанность малыша к оберегающей его матери, излучающей тепло и любовь.
Кривая, воспроизводящая этапы формирования мозга, имеет волнообразную структуру. Характер линии отражает уровень отклика мозга на впечатления. Чем выше этот показатель, тем больше возможностей для развития мозга. Пики всплесков приходятся на различные временные интервалы, соответствующие наиболее продуктивным этапам развития мозга.
Благоприятные для обучения периоды называют «окнами возможностей». В эти дни прием и обработка информации осуществляются более интенсивно, нежели в периоды относительного затишья. Навыки в различных сферах деятельности человек оттачивает всю жизнь. Процесс обучения может быть прерван лишь смертью.
Наиболее плодотворный период развития мозга совпадает с первыми тремя годами жизни, распространяясь на раннее детство и отрочество. Именно этим объясняется легкость изучения детьми грамматики родного языка, с которым они контактируют каждый день. Обучение в более позднем возрасте оказывается менее эффективным за счет замедления темпов усвоения материала. Детям, воспользовавшимся возможностями в наиболее подходящие для получения знаний периоды, впоследствии гораздо легче влиться в коллектив и реализовать себя.
Периоды формирования навыков
Родители должны иметь представление о сроках проявления той или иной деятельности. Знания в этой сфере помогут определить уровень развития крохи. Сдвиг сроков предполагает обращение к врачу во избежание осложнений физического либо психического состояния малыша.
Продолжительный сон и отсутствие явной активности – норма для младенцев 1-8 недель. По истечении этого срока детям свойственны множественные улыбки и смех. В последующие несколько месяцев на смену поворотов головы приходят переворачивания. Четырехмесячные малыши вовсю преуспевают в этом умении и предпринимают попытки схватывания предметов, находящихся на расстоянии вытянутой руки. Девятимесячные крохи уже сидят с поддержкой, передвигаются ползком и делают первые шаги с помощью взрослых. Преобладающая часть годовалых сорванцов не только уверенно ходит, но и прытко бегает.
Забота о детях 0-12 месяцев предполагает не только кормление и одевание. Приветствуется активное вмешательство в жизнь малыша со стороны родителей. Ответственные матери начинают заботиться о ребенке уже в период беременности и включают в свой рацион блюда, богатые белками. Присутствуют в их меню и продукты питания, в состав которых входит кислота омега-3. Этот элемент способствует нормальному функционированию клеток мозга и формированию между ними полноценных связей.
О пользе грудного молока слагают легенды. Поставляемая матерью пища оберегает кроху от инфекций, развивает его иммунную систему и благоприятно отражается на активности головного мозга.
Недостаток любви и внимания гораздо страшнее его избытка. Отцам и матерям необходимо проводить время с ребенком, петь ему колыбельные, читать сказки и не пускать на самотек физическое развитие. Отличным подспорьем могут стать безопасные для малыша игрушки с приятной на ощупь поверхностью. На этапе выбора желательно отдавать предпочтение развивающим разновидностям.
Родители также могут играть с ребенком в мимические игры, варьируя интонацию и силу голоса. Наблюдающий за поведением взрослых малыш впоследствии сможет воспроизвести эмоции, соответствующие тому или иному выражению лица.
Чтение призвано отточить навыки слушания и развить способности распознавания эмоций, выраженных голосовыми колебаниями. Понимание материала при этом отходит на второй план. Отсутствие тренировок негативно сказывается и на стимулировании зрительных функций. Ребенок может учиться различать оттенки как в домашней обстановке, так и вне пределов квартиры или дома.
Одиночество пагубно для малыша. В период бодрствования он нуждается в обществе других людей. От выполнения данного условия зависит успешность общения в будущем. Беседа с ребенком не должна проходить на повышенных интонациях. Во время разговора желательно свести к минимуму воздействие отвлекающих внимание посторонних шумов. Общение должно проходить на позитивной ноте. От негатива желательно избавиться заранее.
Максимальное развитие физических и умственных возможностей гарантирует отсутствие трудностей на этапе адаптации в обществе. Планомерное развитие малышей наблюдается в семьях, окружающих детей вниманием, теплом и любовью. При этом крайне важно воспринимать кроху в качестве равного партнера, имеющего собственные потребности.
Слух и зрение
Способности в распознавании звуков и зрительных образов формируются до 4-5 лет. Важность развития зрения и слуха сложно переоценить, поскольку именно эти чувства помогают детям воспринимать действительность и контактировать с окружающими их людьми и предметами. На протяжении первых месяцев младенцы должны рассматривать движущиеся и неподвижные объекты различных цветов и форм. Благодаря этому мозг как бы учится смотреть. Столь же важно и многообразие звуков, широкий спектр которых способствует распознаванию и обработке информации. По окончании этих процессов в большинстве случаев должна возникать ответная реакция.
Языковые навыки
Речь формируется на протяжении первого десятилетия жизни. Наибольшая результативность наблюдается в течение первой половины этого срока. Невнятный лепет и попытки заговорить не должны оставаться без ответа.
Движение и физическое развитие
На протяжении первых 12 лет жизни дети демонстрируют физическую готовность к различным аспектам двигательного развития. Зачастую навыки ходьбы приобретаются гораздо раньше навыков мелкой моторики, к которым может быть отнесено собирание пазлов и конструктора, лепка или рисование. Несколько лет уходит на развитие координации (игра с мячом). Некоторые из приобретенных в раннем детстве навыков продолжают оттачиваться и в подростковом возрасте.
Эмоции и социализация
Идентичный период (12 лет) требуется для социального и эмоционального развития, выражающихся в проявлении доверия и сочувствия, а также восприятии других людей. Бурное развитие эмоций наблюдается в период 0-1,5 года, сопровождающийся формированием чувства привязанности к родителям.
Успешность полностью сформировавшейся личности зависит от правильности эмоционального восприятия. Полученное в раннем возрасте воспитание закладывает основы для оптимистического настроя, активной жизненной позиции, сочувствия и умения быть счастливым.
Для социального и эмоционального становления личности крайне важна поддержка родителей. Социальное развитие невозможно без самосознательности и умения взаимодействовать с другими членами общества. Их формирование может быть разделено на несколько стадий. К примеру, двухлетние малыши не осознают, каким образом и почему необходимо делиться игрушками. У детей, переступивших трехлетний порог, данный социальный навык более развит.
Заключение
На основании вышеизложенного можно сделать ряд выводов. На этапе формирования детского мозга нельзя недооценивать силу ежедневного опыта, наследственности, полноценности рациона, а также физической активности и проявления чуткости со стороны родителей. Мозг малыша склонен к развитию, невозможному без получения раннего опыта, накапливаемого с помощью осязания, зрения, обоняния, слуха и вкуса.
Перечисленные чувства способствуют построению полноценных связей. Ранние впечатления способствуют процессу обучения за счет соединения нервных цепей мозга.
Собранные по образцам схемы помогают новорожденному ощущать присутствие матери, узнавать голос отца или любимую игрушку и т.д. Заимствованные из окружающей действительности наброски впоследствии подлежат усовершенствованию и оттачиванию. Благодаря этому укрепляется связь между отдельно взятыми клетками мозга.
Источник