6. Основные закономерности морфологического созревания мозга. Показатели морфологического созревания мозга

Ряд исходных предположений о структурно-функциональном формировании ГМ:

1. Общая архитектура функциональных систем складывается к моменту рождения ребенка или на ранних этапах онтогенеза.

2. Формирование функций отдельных звеньев функциональных систем происходит поэтапно (гетерохронно) и характеризуется неравным вкладом каждого из них в совместную работу.

3. По мере созревания новых звеньев происходит смена иерархии во взаимодействии уже сформировавшихся и формирующихся звеньев системы.

4. На первых этапах формирования ряд элементов выполняет общие сходные функции, т.е. работает по генерализованному принципу. В дальнейшем функциональное созревание системы идет по пути все большей специализации отдельных ее частей.

5. Специализация становится возможной: 1) по достижении определенной морфологический зрелости конкретной мозговой структуры; 2) при наличии соответствующих средовых воздействий; 3) во время сензитивного периода.

6. В первую очередь формируются те звенья функциональных систем и ПФ, которые опираются на работу подкорковых мозговых структур и первичных ядерных зон сенсорных и моторной систем, затем проекционных зон (сначала ПП, потом ЛП), далее задней ассоциативной области и в конце – передней ассоциативной области.

Морфогенез – как процесс возрастных изменений в морфологии отдельных структур и мозга в целом. При этом количественные изменения обозначаются как рост и представляют собой увеличение размеров элементов структур (биомассы). Развитие понимается как качественное преобразование, которое представляет собой дифференцировку, структурные перестройки, т.е. качественные преобразования, которые приводят к функциональной специализации. Термин дифференцировка рассматривается как процесс, приводящий к появлению конкретных специализаций в ранее мало специализированных образованиях.

Морфологическое созревание мозга определяется по показателям:

• Размеры различных частей мозга, элементов

• Диффиренцированность по клеточному составу мозга

• Характер связи между различными участками мозга

• Характер структурной организации различных участков мозга в виде нейронов, нейронных ансамблей.

Вес мозга выступает как общий показатель изменения нервной ткани и составляет при рождении 371г у мальчиков, 361г. у девочек. С возрастом он увеличивается и достигает 1353г. у мальчиков, 1230г. у девочек (есть рассовые различия). Максимально увеличение веса мозга приходится на первый год жизни ребенка. Увеличение веса мозга замедляется к 7-8годам. Макс. вес у мальчиков достигается в 19-20 лет, у девочек – в 16-18лет.

Топография мозга – извилины и борозды существуют уже к моменту рождения, начало их формирования 11-12 недель внутриутр. Рисунок борозд и извилин у ребенка после рождения носит схематичный характер, после 1г. становится четким и начинают проявляться индивидуальные особенности.

К моменту рождения практически полностью сформированы подкорковые образования.

В основном к моменту рождения сформированы первичные проекционные зоны (сенсорные и моторные) – куда приходят волокна от рецепторов (органов чувств) и первичные моторный посылают импульс к периферии.

Вторичные проекционные зоны еще мало сформированы. Эти отделы коры имеют маленькую площадь, маленький размер клеток, не достаточно миелинизированы. Эти зоны еще недостаточно взаимодействуют с первичными проекционными.

Подкорковые образования и первичные проекционные зоны образуют материальный субстрат 3х блоков мозга. К моменту рождения наиболее зрелым является подкорковые образования – 1й блок мозга, 2 и 3 блоки – фрагментарное созревание (выборочно).

Первыми созревают те компоненты мозга, которые составляют афферентные и эфферентные поля, т.е. функциональная система уже может формироваться.

В созревании коры можно выделить два процесса:

1. рост коры происходит за счет увеличения расстояния между нейронами и за счет миграции нейронов к местам их конечной локализации от места, где они образовались.

2. дифференциация нейронов, т.е. образование нейронов разных типов.

Процесс образования нейронов детерминирован генетически, но дальнейший рост связан и со средой. Влияние среды приводит к тому, что активизируются определенные зоны мозга, от них идет постепенное продвижение нейронов. Скорость роста коры велика в первый год жизни, но в разных зонах протекает с разной скоростью. К трем годам происходит замедление и прекращение роста коры в первичных проекционных зонах. К 7ми годам происходит замедление роста ассоциативных зон. Максимальные темпы дифференцировки и роста клеток коры наблюдаются в начале постнатального и конце эмбрионального. К 8ми годам они мало чем отличаются от клеток взрослого. В коре раньше всего созревают пирамидные клетки – афферентные и эфферентные нейроны формируются в первую очередь. Позже всего среди клеток формируются вставочные нейроны, которые обеспечивают контакт между разными нейронами. Вставочные нейроны начинают формироваться в первые месяцы жизни, от 3х до 6 лет наиболее активный период их формирования, окончательная типизация завершается в лобной области к 14 годам. Степень развития клеток, связей между клетками имеют очень большую роль для функционирования мозга в целом и последующего проявления способностей человека. От рождения до 2х лет идет активное созревание синапсов, к семи годам их количество уменьшается. Образование синапсов лежит в основе образования индивидуального опыта. Те синапсы, которые оказались не задействованы, отмирают, либо синапсы в этот период являются проявлением видовых особенностей и те, которые не используются, уходят. Чем больше синапсов задействовано, тем больше опыта будет у ребенка. Процесс отмирания нейронов идет постоянно.

Процесс миелинизации тоже проходит неодновременно. Те зоны, которые раньше начинают участвовать в работе на более ранних этапах, раньше миелинизируются. Кора головного мозга миелинизируется позже. Процесс миелинизации начинается до рождения ребенка и завершается в разных структурах по-разному.

Структурное развитие мозга связано с ансамблиевой организацией коры. Маункассл – ансамблиевая организация как основной принцип работы мозга: в каждом участке головного мозга находятся многоклеточные ансамбли нейронов, функцией которых является получение/переработка информации. В каждом этом участке мозга находится колонка, в которую входят 100 вертикальных нейронов – в ней находятся разные типы клеток. Эта колонка получат информацию извне, эти нейроны сообщаются по системе вертикальных связей, а сами колонки – по системе горизонтальных. Сходные по принципу обработки информации, колонки объединяются в модули. Модуль – единица переработки той или иной информации. Сами модули объединяются в большие группы – первичные зрительные, первичные слуховые, первичная тактильная кора головного мозга. Там, где кончается группа модулей, там и кончается участок мозга, который связан с данной информацией. Нейронные ансамбли однотипны. Структурная организация коры идет по пути образования как отдельных объединений нейронов, так и по пути установления связей между ними. До 5-6 лет удельный вес нейронов выше, чем волокнистых структур, после 5-6лет – наоборот. В лобной области удельный вес волокнистых структур становится выше только после 12 лет. В течение одного года жизни происходит типизация формы нейронов, увеличение в своих размерах. Начинают формироваться связи по вертикали – это длится до 3х лет, когда становится четко видна организация. В 5-6л. усложняется связь колонок по горизонтали (т.е. между собой). В 18 лет эта организация приближается к взрослому человеку.

Для различных областей коры характерно неравномерное созревание. Двигательные зоны созревают быстрее сенсорных, первичные быстрее вторичных и третичных, а подкорка быстрее чем кора.

Теменная область:

Корковое представительство кожно-кинестетического анализатора. Морфологическое созревание начинается еще во внутриутробном периоде, в постцентцентральной области (первичные поля) ширина достигает уже максимума в первый год жизни, в последующем меняется незначительно. Структуры кожной рецепции формируются в эмбриогенезе и заканчивают в течение 2х лет жизни, тактильное – позже к 2-3м годам. Первый год жизни рассматривается как оптимальный возраст формирования сенсорной базы последующего сенсорного развития. Нижне-теменные области граничат с теми участками, которые связаны с лицом, рукой – эта часть мозга играет важную роль в формировании речи и тонких предметных действий. Перестройки здесь формируются в 2 года и в 7 лет. (речь и школа – письменная речь).

Затылочные области мозга:

Центральное звено зрительного анализатора. Ширина изменяется от рождения до 20 лет. Активный рост происходит в проекционных и прилегающих ассоциативных зон до 3х лет. Вышерасположенных до 7 лет.

Височные области мозга:

Слуховой анализатор. Развитие первичных зон к 2 годам заканчивается, ассоциативных к 7ми. Важный этап – 2 года, когда височные области приближаются по размерам к взрослому человеку (связано также с развитием речи).

ТПО:

Задние ассоциативные области мозга, перекрытие разных ассоциативных систем – формирование образа окружающего мира в пространственных и квазипространственных отношениях. Значительные перестройки в 2г. и 7 лет. От 8 до 20 лет рост коры в л.п. превышает рост коры в п.п. После 12 лет неравномерность развития исчезает.

Лобная область:

Наиболее поздно формирующиеся отделы коры. Играет важную роль в регуляции психической деятельности человека, является филогенетически наиболее поздней. Фиксируется целый ряд микроструктурных изменений – 1г, 3г., 5-6л, 9-10л, 12-14л, 18-20л. Самый критический возраст после 5-6 лет.

Мозолистое тело:

Взаимодействие л.п. и п.п. Существует с момента рождения, но активно начинает созревать после 7 лет.

Созревание носит гетерохронный характер в морфогенезе, т.е. на ранних этапах обеспечивает те отделы, которые обеспечивают минимальную адаптацию к окружающей среде. Созревание головного мозга ряд авторов предлагает рассматривать с т.з. трех измерений: вертикального, горизонтального, латерального. Вертикально- созревание по оси подкорковые образования – кора. Горизонтальная – по оси задние – передние отделы мозга. Латеральная – по оси правое – левое полушарие. Поскольку основной принцип гетерохронности – каждый возрастной период – по трем осям результирующий вектор. По вертикальной оси – приоритет у подкорковых образований (т.е. те функции, которые обеспечивают первичную адаптацию к среде). Горизонтальная – в первую очередь анализаторные системы (задние отделы мозга). Латеральная ось – в первую очередь созревание правого полушария, потом левого (речь созревает позже, чем другие системы). Этот процесс меняется, колеблется в определенные возрастные периоды. На формирование латеральной оси оказывают действие ряд факторов: генетические (генетическое левшество), повреждающие средовые факторы (родовые травмы). Одна из гипотез – правое полушарие контролирует органы с левой стороны (сердце, например), и поэтому оно формируется раньше.

Сначала созревают кожно-кинест. и двигательный анализаторы – играют базисную роль в развитии психики.

Существует определенная хронология созревания различных отделов мозга, в которой можно выделить пики, связанные с достижением зрелости и морфологическим созреванием ряда структур. Первый пик – 1 год жизни, затем 2-3года, 6-7лет, завершающий этап – окончание пубертата.

Принцип фрагментации функциональной системы – в начале работает за счет первичных полей во 2 и з блоках мозга, 1 блок мозга и подкорка.

Принцип опережающего развития – в первую очередь сенсорные и моторные зоны, полностью сформирована подкорка, которая активирует н/с и н/с/ готова к работе и формированию функциональных систем.