7. Функциональные критерии развития мозга. Основные закономерности функционального созревания мозговых структур. Гипотеза а.Н. Шеповальникова о двух функциональных системах связей коры

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.

Функциогенез как процесс возрастных изменений в функции отдельных структур так и мозга в целом. Развитие – качественные преобразования, которые приводят к функциональной специализации.

В процессе эволюции можно выделить два основных направления:

1. организм к моменту рождения максимально подготовлен к условиям окружающей среды – имеет большое набор инстинктов, врожденных реакций – как правило связанными с витальными функциями. Если условия среды неожиданно меняются, организм как правило погибает. (насекомые).

2. др.направление характерно для млекопитающих и связано с тем, что врожденные формы поведения дополняются рядом других реакций, которые опираются на индивидуальный опыт. Поведение менее определенно, менее шаблонно и в поведении начинают занимать большое место новые виды реакций – ориентировочные, исследовательские. Для этого необходимо большое количество мозгового вещества, которое обеспечивает разные функции. то возможно за счет отделов коры.

Принцип кортиколизации – делает возможным постоянное усовершенствование поведения. Способность к индивидуальному обучению осложняет жизнь и выживание организма в раннем возрасте. У ребенка – самый длительный период детства, он самый беспомощный, но обладает высокой способностью приобретения индивидуального опыта (образование новых связей в коре). Ребенок к моменту рождения обладает набором первичных автоматизмов (сосание, регул.мышечного тонуса), но ряд других функций находится в рудиментарном состянии (зрение, слух). Разные функциональные возможности разных структур мозга формируются в разное время и разными темпами.

Критерии функционального созревания мозга:

• биоэлектрический

• рефлекторный

• поведенческий

Анализ рефлекторной деятельности показал, что у ребенка в последние сроки пренатального и новорожденного периода формируются многочисленные генетически обусловленные рефлексы. В первую очередь такие как общая чувствительность, кожная, проприоцептивная, обонятельная, вкусовая. В более позднее время формируются рефлексы на дистантные раздражители – ориентировочные реакции. Появление новых форм рефлексов сопровождается редукцией старых – угасание первичных автоматизмов. Появление новых и угасание старых сбалансировано. Преждевременное угасание лишает базы появления новых, а если они задерживаются, то это мешает появлению новых рефлексов – задержка на предыдущей фазе развития. Первичный позотонический автоматизм (поддержание определенных частей тела) – основа для формирования всей системы мышечного тонуса.

К к2 – н3го года жизни этот позотонический рефлекс должен угаснуть. А новые формы – ребенок начинает держать голову. Если этого не происходит, то возникает цепочка патологических изменений – нарушение зрительного восприятия, нарушение развития вестибулярного аппарата, нарушение способности распределять тонус мышц по-новому, в результате нарушается вся система двигательного развития ребнка. Эти рефлексы не исчезают, а включаются в новые.

Самые ранние условные рефлексы- интероцептивные (рефлекс на время кормления). На экстероцептивные раздражители условный рефлекс начинает вырабатываться только с 3х месяцев, с 9-10го мес. условный рефлекс на экстероцептивный комплексный раздражитель. К 10-12 мес. возникает реакция на словесные раздражители. Только к 7-8 годам слово начинает занимать ведущее место среди раздражителей. Условные и безусловные рефлексы могут возникать, только если соответствующие отделы мозга являются зрелыми. Принцип гетерохронности – постепено в работу вступают разные отделы мозга.

Биоэлектрическая активность мозга – функциональное созревание можно определять по специфике пространственных организаций на ЭЭГ. Тета-активность связана с функционированием подкорковых образований. Альфа-активность связана с функционированием коры. Сочетание этих ритмов дает возможность проследить какие структуры на разных возрастных этапах функционируют в большей степени.

В раннем возрасте наиболее зрелой является подкорка – наиболее активен тета-ритм – первый функциональный блок мозга. Альфа ритм усиливается постепенно, переломные периоды – 6 лет и 9-10лет. Период полового созревания – опять происходит снижение альфа ритма и увеличение тета-ритма. После завершения пубертата – взрослый тип ЭЭГ. Это является индивидуальным для каждого человека. Первым созревает первый функциональный блок мозга.

Система активации мозга имеет периоды изменений – 7-10лет. В этот период происходит переход от генерализованной формы активации к регионарноспецифической.

Первый функциональный блок мозга обеспечивает общую активацию н/с и специфическую активацию тех отделов мозга, которые участвуют в конкретном виде деятельности. Психическое постепенно приобретает качество произвольности.

Гипотеза Шеповальникова, Цицирошина:

Имеет место относительно независимое и гетерохронное становление двух различных систем связи коры больших полушарий, т.е. к моменту рождения ребенка разные отделы мозга связаны между собой за счет наличия зрелых генетически детерминированных систем связей. Эти системы связей позволяют связать дистантно расположенные участки мозга и интегрировать целостную деятельность мозга. Система длинных связей – составляет жесткий каркас распределения мозговой активности. Другая система связей обеспечивается относительно короткими связями в пределах одного полушария, обеспечивает гибкое приспособление к окружающей среде. Один тип длинных связей соединяет латеральные участки мозга, другой тип длинных связей соединяет симметричные отделы двух полушарий. Система коротких связей соединяет близко расположенные участки мозга. Длинные связи играют большую роль для обучения и развития когнитивных возможностей.

Принцип опережающего развития – сначала формируются те связи, которые обеспечивают интегративную деятельность мозга в целом, а затем между конкретными участками.

Наиболее изучен зрительный анализатор – его специфика созревания. Вызванные потенциалы в проекционных зонах обнаруживаются уже у новорожденного. К концу 1г. структура вызванных потенциалов становится близкой к структуре вызванных потенциалов у взрослых. В 3-4 г. структура вызванных потенциалов в задних отделах зрительного отдела мозга и зоны ТПО (первич., вторич,, третич. поля) имеет сходных характер в ответ на зрительный стимул сложноструктурированный. Эти области мозга выполняют как бы дублируюущую функцию по отношению к проекционным зонам, т.е. эти области еще не специализированы. Специализация начинается с 5-6 л. Здесь уже наблюдается другая структура. Локальные вызванные потенциалы отражают наличие ощущений – возможность первичного синтеза поступающей информации. В 9-11 лет отмечается вовлечение в зрительную деятельность лобных отделов мозга. Созревание лоб.отд. мозга дает возможность регуляции сенсорных процессов. Дети 3-4 лет могут повторить вербальную инструкцию, но следовать ей не будут. 4-5 лет – ребенок уже может следовать этой инструкции. Только в 9-10 лет введение вербальной инструкции приводит к стойким изменениям электрической активности в ассоциативных полях.

Возможно, здесь еще стоит сказать про изменение поведение в ходе онтогенеза, т.е. о его постепенном усложнении, что связано с возрастающей сложностью адаптационных задач для организма, а также усложнением взаимодействия среды и организма. На каждой возрастной стадии есть определенная специфика поведения ребенка. Периодизации (международная, в педиатрической практике добавлен социальный критерий, периодизация Аршавского на основе способа взаимодействия организма с окружающей средой, Фарбер – критерий созревания центральных механизмов регуляции и контроля, Выготский – периоды с т.з. кризисов, Эльконин – с т.з. ведущей деятельности). Т.О. На каждом этапе, ребенка – объект социальных воздействий. На каждом этапе ребенок сензитивен к определенным типам воздействия, что определяется его возрастными возможностями – сформированостью тех или иных ВПФ.

С т.з. функциональных систем – каждый период – это период стационарного состояния функциональных систем.