Низшая и высшая нервная деятельность ребенка формируются в результате морфофункционального созревания всего нервного аппарата. Нервная система, а вместе с ней и высшая нервная деятельность у детей и подростков достигают уровня взрослого человека примерно к 20 годам. Весь сложный процесс развития ВНД человека определяется как наследственно, так и многими другими биологическими и социальными факторами внешней среды. Последние приобретают ведущее значение в постнатальном периоде, поэтому на семью и учебные заведения ложится основная ответственность за развитие интеллектуальных возможностей человека.

ВНД ребенка от рождения до 7 лет. Ребенок рождается с набором безусловных рефлексов, рефлекторные дуги которых начинают формироваться на 3-м месяце внутриутробного развития. Тогда у плода появляются первые сосательные и дыхательные движения, а активное движение плода наблюдается на 4-5-м месяце. К моменту рождения у ребенка формируется большинство врожденных рефлексов, которые обеспечивают ему нормальное функционирование вегетативной сферы.

Возможность простых пищевых условных реакций возникает уже на 1-2-е сутки, а к концу первого месяца развития образуются условные рефлексы с двигательного анализатора и вестибулярного аппарата.

Со 2-го месяца жизни образуются слуховые, зрительные и тактильные рефлексы, а к 5-му месяцу развития у ребенка вырабатываются все основные виды условного торможения. Большое значение в совершенствовании условно-рефлекторной деятельности имеет обучение ребенка. Чем раньше начато обучение, т. е. выработка условных рефлексов, тем быстрее идет их формирование впоследствии.

К концу 1-го года развития ребенок относительно хорошо различает вкус пищи, запахи, форму и цвет предметов, различает голоса и лица. Значительно совершенствуются движения, некоторые дети начинают ходить. Ребенок пытается произносить отдельные слова, и у него формируются условные рефлексы на словесные раздражители. Следовательно, уже в конце первого года полным ходом идет развитие второй сигнальной системы и формируется ее совместная деятельность с первой.

На 2-м году развития ребенка совершенствуются все виды условно-рефлекторной деятельности, и продолжается формирование второй сигнальной системы, значительно увеличивается словарный запас; раздражители или их комплексы начинают вызывать словесные реакции. Уже у двухгодовалого ребенка слова приобретают сигнальное значение.

2-й и 3-й год жизни отличаются живой ориентировочной и исследовательской деятельностью. Этот возраст ребенка характеризуется «предметным» характером мышления, т. е. решающим значением мышечных ощущений. Эта особенность в значительной степени связана с морфологическим созреванием мозга, так как многие моторные корковые зоны и зоны кожно-мышечной чувствительности уже к 1-2 годам достигают достаточно высокой функциональной полноценности. Основным фактором, стимулирующим созревание этих корковых зон, являются мышечные сокращения и высокая двигательная активность ребенка.

Период до 3-х лет характеризуется также легкостью образования условных рефлексов на самые различные раздражители. Примечательной особенностью 2-3-летнего ребенка является легкость выработки динамических стереотипов – последовательных цепей условно-рефлекторных актов, осуществляющихся в строго определенном, закрепленном во времени порядке. Динамический стереотип это следствие сложной системной реакции организма на комплекс условных раздражителей (условный рефлекс на время – прием пищи, время сна и др.).

Возраст от 3-х до 5-ти лет характеризуется дальнейшим развитием речи и совершенствованием нервных процессов (увеличивается их сила, подвижность и уравновешенность), процессы внутреннего торможения приобретают доминирующее значение, но запаздывательное торможение и условный тормоз вырабатываются с трудом.

К 5-7 годам еще более повышается роль сигнальной системы слов и дети начинают свободно говорить. Это обусловлено тем, что только к семи годам постнатального развития функционально созревает материальный субстрат второй сигнальной системы – кора больших полушариев.

ВНД детей от 7 до 18 лет. Младший школьный возраст (с 7 до 12 лет) – период относительно «спокойного» развития ВНД. Сила процессов торможения и возбуждения, их подвижность, уравновешенность и взаимная индукция, а также уменьшение силы внешнего торможения обеспечивают возможности широкого обучения ребенка. Но только при обучении письму и чтению слово становится предметом сознания ребенка, все, более отдаляясь от связанных с ним образов, предметов и действий. Незначительное ухудшение процессов ВНД наблюдается только в 1-м классе в связи с процессами адаптации к школе.

Особое значение для педагогов имеет подростковый (с 11-12 до 15-17 лет) период. В это время нарушается уравновешенность нервных процессов, большую силу приобретает возбуждение, замедляется прирост подвижности нервных процессов, значительно ухудшается дифференцировка условных раздражителей. Ослабляется деятельность коры, а вместе с тем и второй сигнальной системы. Все функциональные изменения приводят к психической неуравновешенности и конфликтности подростка.

Старший школьный возраст (15-18 лет) совпадает с окончательным морфофункциональным созреванием всех систем организма. Повышается роль корковых процессов в регуляции психической деятельности и функций второй сигнальной системы. Все свойства нервных процессов достигают уровня взрослого человека, т. е. ВНД старших школьников становится упорядоченной и гармоничной. Таким образом, для нормального развития ВНД на каждом отдельном этапе онтогенеза необходимо создание оптимальных условий.

Типологические особенности ВНД ребенка . Н.И. Красногорский, изучая ВНД ребенка на основе силы, уравновешенности, подвижности нервных процессов, взаимоотношений коры и подкорковых образований, соотношения между сигнальными системами, выделил 4 типа нервной деятельности в детском возрасте.

1. Сильный, уравновешенный, оптимально возбудимый, быстрый тип. Характеризуется быстрым образованием прочных условных рефлексов. Дети этого типа имеют хорошо развитую речь с богатым словарным запасом.

2. Сильный, уравновешенный, медленный тип. У детей этого типа условные связи образуются медленнее и прочность их меньше. Дети этого типа быстро обучаются речи, только речь у них несколько замедленная. Активны и стойки при выполнении сложных заданий.

3. Сильный, неуравновешенный, повышенно возбудимый, безудержный тип. Условные рефлексы у таких детей быстро угасают. Дети такого типа отличаются высокой эмоциональной возбудимостью, вспыльчивостью. Их речь быстрая с отдельными выкрикиваниями.

4. Слабый тип с пониженной возбудимостью. Условные рефлексы образуются медленно, неустойчивы, речь часто замедленная. Дети этого типа не переносят сильных и продолжительных раздражений, легко утомляются.

Существенные различия основных свойств нервных процессов у детей, относящихся к разным типам, определяют их разные функциональные возможности в процессе обучения и воспитания, но пластичность клеток коры больших полушарий, их приспособляемость к меняющимся условиям среды является морфофункциональной основой преобразования типа ВНД. Так как пластичность нервных структур особенно велика в период их интенсивного развития, педагогические воздействия, корригирующие типологические особенности, особенно важно применять в детском возрасте.

Нервная система высших животных и человека представляет собой результат длительного развития в процессе приспособительной эволюции живых существ. Развитие центральной нервной системы происходило, прежде всего, в связи с усовершенствованием восприятия и анализа воздействий из внешней среды.

Вместе с тем совершенствовалась и способность отвечать на эти воздействия координированной, биологически целесообразной реакцией. Развитие нервной системы шло также в связи с усложнением строения организмов и необходимостью согласования и регуляции работы внутренних органов. Для понимания деятельности нервной системы человека необходимо познакомиться с основными этапами ее развития в филогенезе.

Возникновение центральной нервной системы.

У самых низкоорганизованных животных, например у амебы, еще нет ни специальных рецепторов, ни специального двигательного аппарата, ни чего-либо похожего на нервную систему. Любым участком своего тела амеба может воспринимать раздражение и реагировать на него своеобразным движением образованием выроста протоплазмы, или псевдоподии. Выпуская псевдоподию, амеба передвигается к раздражителю, например к пище.

У многоклеточных организмов в процессе приспособительной эволюции возникает специализация различных частей тела. Появляются клетки, а затем и органы, приспособленные для восприятия раздражений, для движения и для функции связи и координации.

Появление нервных клеток не только позволило передавать сигналы на большее расстояние, но и явилось морфологической основой для зачатков координации элементарных реакций, что приводит к образованию целостного двигательного акта.

В дальнейшем по мере эволюции животного мира происходит развитие и усовершенствование аппаратов рецепции, движения и координации. Возникают разнообразные органы чувств, приспособленные для восприятия механических, химических, температурных, световых и иных раздражителей. Появляется сложно устроенный двигательный аппарат, приспособленный, в зависимости от образа жизни животного, к плаванию, ползанию, ходьбе, прыжкам, полету и т.д. В результате сосредоточения, или централизации, разбросанных нервных клеток в компактные органы возникают центральная нервная система и периферические нервные пути. По одним из этих путей нервные импульсы передаются от рецепторов в центральную нервную систему, по другим -- из центров к эффекторам.

Организм человека представляет собой сложноорганизованную систему многочисленных и тесно взаимосвязанных элементов, объединенных в несколько структурных уровней. Понятие о росте и развитии организма является одним из фундаментальных понятий в биологии. Под терминов “рост” в настоящее время понимают увеличение длины, объема и массы тела детей и подростков, связанное с увеличением числа клеток и их количества. Под развитием понимают качественные изменения в детском организме, заключающихся в усложнении его организации, т.е. в усложнении строения и функции всех тканей и органов, усложнение их взаимоотношений и процессов их регуляции.

Рост и развитие ребенка, т.е. количественные и качественные изменения тесно взаимосвязаны друг с другом. Постепенные количественные и качественные изменения, происходящие в процессе роста организма, приводят к появлению у ребенка новых качественных особенностей.

Весь период развития живого существа, от момента оплодотворения до естественного окончания индивидуальной жизни, называют - онтогенез (греч. ОНТОС - сущее, и ГИНЕЗИС - происхождение). В онтогенезе выделяют два относительных этапа развития:

Пренатальный

Постнатальный

Пренатальный - начинается с момента зачатия до рождения ребенка.

Постнатальный - от момента рождения до смерти человека.

Наряду с гармоничностью развития существуют особые этапы наиболее резких скачкообразных атомо - физиологических преобразований.

В постнатальном развитии выделяют три таких “критических периода” или “возрастного кризиса”.

Таблица 1

Важной биологической особенностью в развитии ребенка является то, что формирование их функциональных систем происходит намного раньше, чем это им требуется.

Принцип опережающего развития органов и функциональных систем у детей и подростков является своеобразной "страховкой", которую дает природа человеку на случай непредвиденных обстоятельств.

Функциональной системой - называют временное объединение различных органов детского организма, направленное на достижение полезного для существования организма результата.

Существующие немногочисленные данные физиологии свидетельствуют, что младший школьный возраст (с 7 до 12 лет) -- период относительно “спокойного” развития высшей нервной деятельности. Сила процессов торможения и возбуждения, их подвижность, уравновешенность и взаимная индукция, а также уменьшение силы внешнего торможения обеспечивают возможности широкого обучения ребенка. Это переход “от рефлекторной эмоциональности к интеллектуализации эмоций”

Однако только на базе обучения письму и чтению слово становится предметом сознания ребенка, все более отдаляясь от связанных с ним образов предметов и действии. Незначительное ухудшение процессов высшей нервной деятельности наблюдается только в 1-м классе в связи с процессами адаптации к школе. Интересно отметить, что в младшем школьном возрасте на основе развития второй сигнальной системы условно - рефлекторная деятельность ребенка приобретает специфический характер, свойственный только человеку. Например, при выработке вегетативных и сомато-двигательных условных рефлексов у детей в ряде случаев наблюдается ответная реакция только на безусловный раздражитель, а условный не вызывает реакции. Так, если испытуемому была дана словесная инструкция, что после звонка он получит клюквенный сок, то слюноотделение начинается только при предъявлении безусловного раздражителя. Подобные случаи “не образования” условного рефлекса проявляются тем чаще, чем старше возраст испытуемого, а среди детей одного возраста -- у более дисциплинированных и способных.

Словесная инструкция значительно ускоряет образование условных рефлексов и в некоторых случаях даже не требует безусловного подкрепления: условные рефлексы образуются у человека в отсутствие непосредственных раздражителей. Эти особенности условно-рефлекторной деятельности обусловливают громадное значение словесного педагогического воздействия в процессе учебно-воспитательной работы с младшими школьниками.

Особое значение для учителя и воспитателя имеет следующий возрастной период--подростковый (с 11--12 до 15--17 лет). Это время больших эндокринных преобразований в организме подростков и формирования у них вторичных половых признаков, что в свою очередь сказывается и на свойствах высшей нервной деятельности. Нарушается уравновешенность нервных процессов, большую силу приобретает возбуждение, замедляется прирост подвижности нервных процессов, значительно ухудшается дифференцировка условных раздражителей. Ослабляется деятельность коры, а вместе с тем и второй сигнальной системы. Образно этот период можно было бы назвать “горным ущельем”.

Все функциональные изменения приводят к психической неуравновешенности подростка (вспыльчивость, “взрывная” ответная реакция даже на незначительные раздражения) и частым конфликтам с родителями и педагогами.

Положение подростка, как правило, усугубляется все более усложняющимися требованиями к нему со стороны взрослых и, прежде всего школы. К сожалению, сегодня далеко не каждый педагог учитывает в своей работе функциональные возможности детей, отсюда и те трудности, которые возникают у педагога и большинства родителей в их общении с подростками.

Только правильный здоровый режим, спокойная обстановка, твердая программа занятий, физическая культура и спорт, интересная внеклассная работа, доброжелательность и понимание со стороны взрослых являются основными условиями для того, чтобы переходный период прошел без развития функциональных расстройств и связанных с ним осложнений в жизни ребенка.

Старший школьный возраст (15-18 лет) совпадает с окончательным морфофункциональным созреванием всех физиологических систем человеческого тела. Значительно повышается роль корковых процессов в регуляции психической деятельности и физиологических функций организма, ведущее значение получают корковые процессы, обеспечивающие функционирование второй сигнальной системы.

Все свойства основных нервных процессов достигают уровня взрослого человека. Если на всех предыдущих этапах условия для развития ребенка были оптимальными, то высшая нервная деятельность старших школьников становится упорядоченной и гармоничной.

Изменение высшей нервной деятельности у детей и подростков под влиянием различных факторов.

Высшая нервная деятельность обеспечивает человеку адекватное приспособление к действию факторов окружающей среды, поэтому те или иные влияния среды вызывают разнообразные изменения высшей нервной деятельности. В зависимости от силы внешнего влияния изменения высшей нервной деятельности могут колебаться в пределах нормы или выходить за них, становясь патологическими.

Изменение высшей нервной деятельности у детей и подростков в процессе учебных занятий

Учебные занятия требуют напряженной работы головного мозга, и прежде всего его высшего отдела -- коры головного мозга. Особенно интенсивно работают те корковые структуры, которые связаны с деятельностью второй сигнальной системы и сложными аналитико-синтетическими процессами. Естественно, что нагрузка на нервные элементы не должна превышать их функциональных возможностей, иначе неизбежны патологические изменения высшей нервной деятельности. Если учебные занятия в школе организованы согласно гигиеническим требованиям, то изменения высшей нервной деятельности не выходят за пределы нормы. Обычно в конце учебного дня наблюдается ослабление возбудительного и тормозного процессов, нарушение индукционных процессов и соотношения между первой и второй сигнальной системами. Особенно резко эти изменения заметны у младших школьников.

Важно отметить, что включение в учебные занятия уроков труда и физкультуры сопровождается в конце учебного дня менее выраженными изменениями высшей нервной деятельности.

Большое значение для сохранения нормальной работоспособности учащихся имеет активный отдых после школы: подвижные игры, занятия спортом, прогулки на свежем воздухе. Особо важное значение для сохранения нормального уровня высшей нервной деятельности имеет ночной сон. Недостаточная продолжительность ночного сна у школьников приводит к нарушению аналитико-синтетической деятельности мозга, затруднению образования условно-рефлекторных связей и дисбалансу соотношения между сигнальными системами. Соблюдение гигиены ночного сна нормализует высшую нервную деятельность, и все ее нарушения, наблюдавшиеся в результате неполноценного сна, исчезают.

Изменения высшей нервной деятельности при действии фармакологических препаратов и химических веществ.

Различные химические вещества, меняя функциональное состояние корковых клеток и подкорковых образований головного мозга, значительно изменяют и высшую нервную деятельность. Обычно действие химических веществ на высшую нервную деятельность взрослого и ребенка характеризуется аналогичными изменениями, но у детей и подростков эти изменения всегда выражены ярче. Далеко не безобидными являются в этом отношении чай и кофе, содержащие кофеин. Это вещество в малых дозах усиливает корковый процесс возбуждения, а в больших -- вызывает его угнетение и развитие запредельного торможения. Большие дозы кофеина вызывают также неблагоприятные изменения вегетативных функций. В связи с тем, что у детей и подростков процессы возбуждения несколько преобладают над процессами торможения, независимо от типа их высшей нервной деятельности, употребление крепкого чая и кофе для них является нежелательным.

Значительное влияние на высшую нервную деятельность детей и подростков оказывает никотин. В малых дозах он угнетает тормозной процесс и усиливает возбуждение, а в больших -- угнетает и процессы возбуждения. У человека в результате длительного курения нарушается нормальное соотношение между процессами возбуждения и торможения и значительно снижается работоспособность корковых клеток.

Особенно разрушительное действие на высшую нервную деятельность детей и подростков оказывает употребление различных наркотических средств, в том числе и алкоголя. Их действие на высшую нервную деятельность имеет много общего, обычно первая фаза характеризуется ослаблением тормозных процессов, в результате чего начинает преобладать возбуждение. Это характеризуется повышением настроения и кратковременным увеличением работоспособности. Затем возбудительный процесс постепенно ослабляется и развивается тормозной, что часто приводит к наступлению тяжелого наркотического сна.

У детей привыкание к наркотикам и алкоголю обычно не наблюдается. У подростков же оно наступает очень быстро. Из всех наркоманий особенно широко у подростков встречается алкоголизм, который приводит к быстрой деградации личности. Подросток становится злобным, агрессивным и грубым. Переход от бытового пьянства к алкоголизму у подростков происходит примерно за два года. Опьянение у подростков характеризуется всегда более выраженными изменениями высшей нервной деятельности в сравнении со взрослыми: у них очень быстро наступает угнетение корковых процессов. В результате ослабляется контроль со стороны сознания за поведением, начинают резко проявляться инстинкты, что часто приводит подростков на скамью подсудимых. Учителям и воспитателям для организации эффективной борьбы против алкоголизма среди подростков необходимо вести пропаганду гигиенических знаний не только среди подростков, но и родителей, так как, по данным специальных исследований, среди малолетних преступников около 70% “познакомились” с алкоголем в 10--11 лет и в большинстве случаев это была вина родителей.

Имеются данные, что дети в возрасте от 8 до 12 лет получали впервые напитки от родителей в 65% случаев, в возрасте 12--14 лет -- в 40%, в возрасте 15--16 лет -- в 32%.

Патологические изменения высшей нервной деятельности у детей и подростков.

К патологическим изменениям высшей нервной деятельности следует относить длительные хронические ее нарушения, которые могут быть связаны как с органическими структурными повреждениями нервных клеток, так и с функциональными расстройствами их деятельности. Функциональные расстройства высшей нервной деятельности называют неврозами. Длительные функциональные нарушения высшей нервной деятельности могут затем переходить в органические, структурные.

Учитель или воспитатель нередко встречаются в своей работе с различными проявлениями невротических реакций у детей и подростков и потому должны иметь представления о природе неврозов и особенностях их протекания у детей различного возраста. Эти знания помогут им вовремя заметить появление невротических расстройств высшей нервной деятельности у ребенка, и после консультации с врачом организовать оптимальную педагогическую коррекцию этих нарушений.

В современной патологии высшей нервной деятельности и психиатрии различают три основные формы неврозов:

неврастению,

невроз навязчивых состояний

психастению.

Неврастения - характеризуется перенапряжением тормозного или возбудительного процесса в коре головного мозга. Особенно часто при неврастении страдают процессы условного торможения. Причиной этих нарушений могут быть чрезмерные умственные и физические нагрузки и различные травмирующие психику ситуации. Проявление неврастении бывает различным: наблюдается расстройство сна, потеря аппетита, потливость, сердцебиения, головные боли, низкая работоспособность и др. Больные становятся раздражительными, им свойственна излишняя суетливость и неловкость движений.

Неврозы навязчивых состояний - характеризуются навязчивыми мыслями, страхами или влечениями. Причина этих неврозов бывает связана с переутомлением, болезнями и особенностями высшей нервной деятельности.

Истерия - связана с патологическим преобладанием первой сигнальной системы над второй, подкорки над корой головного мозга, что выражается в значительном ослаблении второй сигнальной системы. Этот невроз характеризуется повышенной чувствительностью к внешним раздражением, чрезвычайной лабильностью настроения и повышенной внушаемостью. Известны случаи истерической слепоты, глухоты, параличей и т.д. Широко встречаются истерические припадки.

Психастения - характеризуется преобладанием второй сигнальной системы и слабостью подкорки, поэтому больные отличаются бедностью влечений и эмоций. У них часто можно наблюдать склонность к бессмысленному мудрствованию.

Следует отметить, что для подростков и особенно для девочек с 12 до 15 лет характерен невроз, специфичный только для этого возраста. Это нервная анорексия, связанная с идеей похудания и проявляющаяся в резком ограничении себя в пище. Этот невроз возникает обычно у подростков, имеющих высокое интеллектуальное развитие, но страдающих повышенной самооценкой.

Особенно часто невротические расстройства и различные психические заболевания проявляются у детей в возрасте от 2 до 3,5 лет и в пубертатный период (от 12 до 15 лет). В связи с этим в такие периоды, называемые кризисными, учебно-воспитательная работа должна проводиться особенно осторожно, так как неадекватное отношение к детям в кризисные или критические периоды может провоцировать развитие психического заболевания.

нервный нейрон мозг гипоксия

Происходит и развитие высшей нервной деятельности (ВНД) ребенка. Наиболее интенсивно эти процессы происходят у младенцев, а также в периоды первой и второй детства. У детей на сам перед развивается первая сигнальная система: органы чувств, анализаторы, нарастает моторика двигательных действий и проч. Постепенно развивается и вторая сигнальная система: совершенствуется речевая функция, появляется способность к абстрактному восприятию действительности, мышления и др..

ННГ человека базируется на способности головного мозга к аналитико-синтетической деятельности. Аналитические процессы дают возможность выделять отдельные раздражения, тогда как синтетическая деятельность объединяет, обобщает раздражение и реализуется ограниченным набором ответных реакций организма и внешних воздействий.

Материальной основой всех нервно-регулирующих , которые делятся на безусловные и условные. Организм рождается с определенным набором безусловных рефлексов, обеспечивающих, прежде всего, поддержание жизнедеятельности в относительно постоянных условиях проживания. Эти рефлексы имеют место как на уровне соматической, так и вегетативной нервных систем, и обеспечивают процессы пищеварения (жевание, сосание, выделение слюны и желудочного сока и т.д.), защиты (кашля, закрывание глаз, избегание боли) половых соотношений, терморегуляции, дыхания, работы сердца и др..

Безусловные рефлексы — это реакция организма на внешнее или внутреннее раздражение, осуществляемая при участии рефлекторной дуги. Условные рефлексы это также ответные реакции организма человека на внешние или внутренние раздражения, но они всегда осуществляются при участии коры больших полушарий головного мозга и реализуются на базе безусловных рефлексов, то есть на базе соответствующих рефлекторных дуг.

Условные рефлексы вырабатываются у человека в процессе жизни и обеспечивают более совершенное приспособление к условиям жизни. Распознавание пищи по запаху, процессы стояния, бега, ходьбы, речи, письма, трудовых действий — все это примеры условных рефлексов. Условные рефлексы, в отличие от безусловных, всегда индивидуальны, могут возникать и исчезать, перерабатываются и др.. Для возникновения условного рефлекса, например, выделение слюны на запах пищи, нужно определенные условия. Во-первых, наличие условного раздражителя (например, запаха пищи), во-вторых — предшествование этого раздражителя минимум как за 1-5 сек. до безусловного фактора, в-третьих — наличие безусловного раздражителя или фактора (например, дальнейшего попадания пищи в ротовую полость с раздражением соответствующих механорецепторов роту, что всегда вызывает безусловное выделение слюны) и, наконец, многократное повторение условного и подкрепляя безусловного раздражения.

Согласно представлениям П. Павлова, материальной основой условного рефлекса является налаживание временных нейронных связей между нервными центрами, воспринимающих условный раздражитель, и нейронами центра соответствующего безусловного рефлекса, через который реализуется условный рефлекс. Например, запуск функции выделения слюны на запах пищи имеет следующий нервный путь: обонятельные рецепторы, воспринимающие запах, подают импульсы возбуждения в корковый центр обоняния и, если запах вкусный, го сигнал через промежуточные нейроны, которые и образуют цепь временной связи, передается в центр слюноотделения, то есть в центр безусловного рефлекса. Из этого центра импульсы возбуждения в свою очередь передаются в слюнных желез и выделяется слюна, как это обычно происходит по пути безусловного рефлекса при попадании пищи в рот. »

Важным качеством условных рефлексов является их способность к торможению, которого выделяют два типа: внешнее (безусловное) и внутреннее (условное).

Внешнее торможение осуществляется на уровне дуги безусловного рефлекса. В свою очередь, этот вид торможения делится на индукционное и на запредельное. В основе индукционного торможения находится явление отрицательной индукции, возникающая при изменении доминанты возбуждения. Новое сильное возбуждение тормозит предыдущий центр возбуждения и, соответственно, тормозит условные рефлексы, которые реализовались через этот центр. Такой вид торможения лежит в основе изменения внимания, деятельности, направлений поиска и т. д.

Второй вид внешнего торможения — запредельное торможение, которое возникает при чрезмерном или длительном времени действия условного раздражителя и имеет защитное значение для нейронов и нервных центров от возможного их перенапряжения и повреждения. Этот вид торможения имеет защитную функцию и проявляется, например, процессами умственного утомления, снижением скорости реакций и т. д.

Внутреннее торможение развивается на уровне временных нейронных связей условного рефлекса. Выделяют четыре вида этого торможения: угасающий, запаздывающий, дифференциальный и условный1 тормоз. В отличие от безусловного торможения, которое возникает в ответ на первое предъявление раздражителя, условное торможение локализовано в коре головного мозга и возникает только после предварительных тренировок!

Згасальне торможение возникает, если условный рефлекс долго не подкрепляется безусловным раздражителем. При возобновлении этого подкрепление, рефлекс может снова появиться. Это торможение составляет основу забывания. У детей угасание развивается медленнее, чем у взрослых, поэтому факты из детства человек хорошо помнит всю жизнь. С этим также связан феномен тяжести отвыкания детей от вредных привычек, неправильных движений (в том числе трудовых, спортивных) и т.д..

Запизнювальне торможения условных рефлексов развивается, если отнести во времени подкрепления условного раздражения безусловным. Это торможение сдерживает до определенного времени осуществления того или иного действия в ответ на раздражение и лежит в основе поведения людей. Запизнювальне торможения у детей вырабатывается медленно, более или менее его наличие проявляется после 12-15 лет. Развитие этого вида торможения связан с большими функциональными трудностями и требует длительного воспитания и тренировок. Лишь в старших школьников (15-17 лет) имеет место определенная выносливость, умение сдерживать свои желания, сила воли. Окончательно эти качества формируются до 25-30 лет.

Дифференциальное торможение производится путем подкрепления одних и не подкрепление других раздражений. Этот вид торможения позволяет выделять сигнально значимые признаки одного раздражителя из многих окружающих раздражителей и обеспечивает узнавание звуков, предметов, людей и проч., То есть лежит в основе распознавания внешней информации. У детей дифференцирование производится с первых месяцев жизни.

Условное тормоз производится путем использования команд, оспаривающих, которые могут иметь вид жестов или слов. Например, качанием головы или жестом пальца мать может приказать ребенку не касаться опасного предмета.

Все рассмотренные виды торможения условных рефлексов имеют преимущественно защитное значение и благодаря ним обеспечивается защита нервной системы от лишних действий и истощения.

Особой формой проявления ВНД является образование динамических стереотипов, которые представляют собой последовательную цепь условно-безусловных рефлекторных актов, осуществляемых в определенной последовательности автоматически и является результатом сложной системной реакции организма на комплекс условных раздражителей.

Благодаря образованию цепей условных рефлексов (стереотипов) , каждая текущая деятельность организма становится условным раздражителем для последующей деятельности, а-самые рефлексы осуществляются легко и быстро.

Стереотипы трудно вырабатываются, требуют значительных усилий пробковой деятельности, но в дальнейшем они приводят к автоматизма во многих действиях. Выработанный стереотип очень трудно переделать, поэтому надо стремиться, чтобы у детей с самого детства формировались только правильные и полезные стереотипы, потому что это является основой навыков и умений в любой деятельности. Ходьба, бег, прыжки, спортивные упражнения, игра на инструментах, письмо, пользование ложкой, вилкой и ножом, трудовые действия-все это стереотипы. Образование стереотипа лежит в основе режима дня, обеспечивает определенную динамику работоспособности при спортивных и трудовых действий.

Условно-рефлекторная деятельность человека в большой степени зависит от индивидуальных свойств нервной системы, в свою очередь обусловлено наследственными особенностями протекания нервных процессов. Такая совокупность свойств нервной системы называется типом высшей нервной деятельности. По И. П. Павлову выделяют четыре основных типа ВНД, основанные на соотношении показателей силы, уравновешенности и подвижности процессов возбуждения и торможения. Из числа этих типов три считаются сильными и один — слабый.

I тип — сангвинический — характеризуется как сильный, уравновешенный с большой подвижностью нервных процессов («живой» тип). Дети этого типа способны быстро переключаться с одного вида деятельности на другой, они уравновешены, легко обучаются, последовательные;

II тип — холерический — характеризуется как сильный, неуравновешенный с преувеличением возбуждения над торможением («безутримний» тип). Дети такого типа эмоциональны, не сдержаны, хаотичные в желаниях и действиях;

III тип — флегматический — характеризуется как сильный, уравновешенный с малой подвижностью нервных процессов. Дети с таким типом ВНД активные и стабильные при выполнении сложных задач, всегда сдержанные, последовательные, надежные и любое дело доводят до конца;

IV тип — меланхолический , или слабый тип является малоподвижным, неуравновешенным. Дети с таким типом ВНД не переносят сильных и продолжительных нагрузок, легко устают, подвержены монотонной работы, все делают замедленно.

Важно отметить, что у человека, в отличие от животных, существуют две сигнальные системы восприятия внешней информации. Первая сигнальная система свойственна многим животным и людям, основанная на непосредственном восприятии факторов внешней среды с помощью органов чувств и соответствующих систем, анализирующих эту информацию. Вторая сигнальная система основана на восприятии информации абстрактно, с помощью понятий, которые возникают через язык или другие понятийные субстанции. Вторая сигнальная система свойственна только человеку и является основой теоретического восприятия законов мира, основой мышления и развивается у детей постепенно, вместе с накоплением информации в носителях памяти.

На основании взаимодействия и уравновешенности первой и второй сигнальных систем восприятия действительности, И. П. Павлов выделил еще и такие типы ВНД, которые свойственны только человеку:

Художественный тип, характеризующийся преувеличением первой сигнальной системы над второй. К такому типу относятся люди, которые преимущественно воспринимают действительность в целом, чувствительными образами, имея образно-предметное мышление. У людей с таким типом ВНД наблюдается преобладающая активность правого полушария (их называют правополушарных и в их число преимущественно относятся актеры, художники, дизайнеры и др..)

Творческий тип, характеризующийся преувеличением второй сигнальной системы над первой. Такие люди воспринимают действительность через анализ ее составляющих компонентов, в дальнейшем соединяют в единое целое. Они имеют творческую натуру, способны к абстрактному мышлению, прогнозирование и др.. У людей с таким типом ВНД наблюдается преобладающая активность левого полушария (их называют левополушарными и в их число зачастую относятся писатели, ученые и др..;

Средний тип, характеризующийся уравновешенной деятельностью обеих сигнальных систем и таких людей большинство.

Следует отметить, что врожденные свойства нервной системы для определенного человека являются постоянными, но в общественной жизни на их основании формируются черты характера объединяющих врожденные особенности ВНД и приобретенные качества при обучении, воспитании, самосовершенствования, возникающие с участием силы воли, мотиваций и проч.

Развитие ВНД ребенка проходит неравномерно. Скорость образования условных рефлексов в первые месяцы жизни ребенка замедленно, но в дальнейшем нарастает. Безусловное торможение условных рефлексов присущее детям с первых дней жизни, тогда как условное торможение начинает проявляться-лишь в 3-4 месяца: сначала развивается дифференцированное торможение, далее запизнювальне, а затем згасальне. Такой тип торможения, как условное тормоз, возникает с развитием языка.

«Первые признаки развития второй сигнальной системы появляются у детей в 6-8 месяцев: ребенок начинает воспринимать слова. Способность детей к речи начинает формироваться в 1-1,2 года и очень интенсивно происходит в первые 3 года жизни ребенка.

В 5-7 лет у детей начинает создаваться реактивность на словесные стимулы, и с этого периода вторая сигнальная система начинает осуществлять регулирующее, влияние на первую сигнальную систему. В таком состоянии ребенок становится пригодной к школе. Представляет большой педагогический интерес то, что обобщающая функция слова приобретает своего полного значения только у взрослых. С 6 лет дети начинают пользоваться понятиями, абстрагированные от действительности. Становление этого качества ВНД в большой степени связано с нарастанием межнейронных связей, с образованием новых синапсов.

У детей 7-9 лет положительные и отрицательные условно-рефлекторные связи образуются относительно быстро, а сами рефлексы становятся более устойчивыми. В этот период интенсивно совершенствуются сила, уравновешенность и подвижность нервных процессов. В возрасте 10-12 лет рефлексы на комплекс последовательно действующих раздражителей способны образовываться также комплексно и адекватно, без лишних реакций. Это свидетельствует о том, что в этом возрасте дети уже способны воспринимать и анализировать определенный объем комплексной информации, давать ей свою оценку и выбирать соответствующие действия поведения.

В-период 11-14 лет начинается, как известно, детей. В этом возрасте, помимо прочего, происходят значительные перестройки и в ВНД и коре мозга. В подкорковых образованиях преувеличивают процессы возбуждения, ухудшается торможение, особенно дифференциальное. В результате внешние реакции становятся неадекватными раздражение и проходят более бурно. Уменьшается скорость образования условных рефлексов на раздражения первой и второй сигнальных систем. Речь становится медленной, с малым набором слов; значительно возрастает эмоциональность (особенно у девушек). У ребят значительно возрастает двигательная активность и жестикуляция (дополнительные движения рук, ног, туловища и головы) даже на неадекватные раздражения. В это же время могут возникать функциональные вегетативные расстройства: одышки, боли в области сердца, расстройства в системе пищеварения, нарушения в системе кровообращения, что связано с несоответствием роста морфологическом и физиологическом созреванию отдельных систем, а также с тем, что активность подкорковых образований мозга преобладают над корой. У детей этого возраста также наблюдается психическая нестабильность, растет критическое отношение к взрослым (особенно к родителям), проявляется общий негативом.

С 15 лет значения второй сигнальной системы снова начинает расти, усиливаются процессы торможения условных рефлексов, и подросток постепенно перерастает в юношеский возраст с более гармоничным соотношением обеих сигнальных систем, коры и подкорковых образований.

Особенности ВНД подростков нуждаются в пристальном внимании воспитателей и родителей, а также соответствующей организации учебно-воспитательного процесса, рационального умственного и физической нагрузки.

Ч. Дарвин (1809 – 1882) внедрил психофизические методы изучения психических явлений и способствовал развитию зоопсихологии. Эволюционное учение Дарвина (общебиологический закон непрерывности эволюционного процесса видообразования) создало научные предпосылки для сравнительного изучения поведения животных и человека. Этому способствовало его представление об эволюции животного мира, основными факторами которой являются: изменчивость, наследственность и естественный отбор.

Теория эволюции живой природы Ч. Дарвина сводится к тому, что в результате борьбы за существование происходит отбор животных, наиболее приспособленных к определенной среде. Иными словами, в борьбе за существование выживают лишь те индивиды, чьи (даже незначительные) отклонения в признаках или свойствах случайно дают им преимущества в приспособлении к условиям жизни.

Ч. Дарвин (1859) впервые сделал сравнительное описание инстинктов, свойственных человеку и животным, тем самым доказав общность биологических основ поведения человека и животных. Ученый четко разделил действия организма на врожденные и приобретенные (впервые эту идею высказал Гален, II в. н.э.). Инстинкты – это врожденные формы поведения, но на них уже в раннем онтогенезе начинает наслаиваться приобретенный индивидуальный опыт.

Экспериментальной предпосылкой для создания учения о ВНД были работы по декортикации (полной или частичной) подопытных животных и наблюдения за изменением их поведения (Ж.Б. Буйо, 1830; П. Флуранс, 1842; Л. Гольц, 1881).

Л. Гольц в 1881 г. экстирпировал у собаки большие полушария головного мозга и наблюдал за поведением животного 18 месяцев. После этой операции животное потеряло все свои навыки, приобретенные в течение жизни, в результате чего оно не могло приспосабливаться к изменениям окружающей среды. Жизнь собаки поддерживалась специальным уходом – ее необходимо было поить и кормить, как новорожденного младенца.

Важную роль в развитии представлений о ВНД сыграл И. М. Сеченов (1829 –1905). Свои взгляды и результаты экспериментальных исследований он изложил в 1863 г. в знаменитой книге «Рефлексы головного мозга» (первоначальное название книги – «Попытка ввести физиологические основы в психологические процессы»). И. М. Сеченов впервые в истории естествознания высказал мысль о том, что сознание представляет собой лишь отражение реальной действительности и познание окружающей человека среды возможно лишь при помощи органов чувств, продукты которых являются первоначальным источником всей психической деятельности. По мнению И. М. Сеченова, первопричина всякого человеческого действия лежит вне его. Наблюдая за поведением и формированием сознания ребенка, ученый показал, как врожденные рефлексы с возрастом усложняются, вступают в разнообразные связи друг с другом и создают всю сложность человеческого поведения.

И. М. Сеченов писал, что непосредственным началом рефлекса является чувственное возбуждение, вызываемое извне, а концом – движение, однако физиология должна изучать и середину рефлекторного акта, т.е. «психический элемент в тесном смысле слова», который очень часто, если не всегда, оказывается, по существу, не самостоятельным явлением, а интегральной частью всего процесса в целом, развивающегося в мозге по принципу ассоциации.

Основоположником учения о ВНД является знаменитый русский физиолог И.П. Павлов (1849 – 1936). Павлов открыл условные рефлексы и, используя их как объективный метод исследования психической деятельности (ВНД по И.П. Павлову), разработал основы учения о ВНД.

Время перехода И. П. Павлова на физиологические позиции в истолковании психического возбуждения слюнных желез (на процесс приготовления вливания раствора кислоты в рот) связывают с датой рождения метода условных рефлексов (1901). Поскольку И.П. Павлов исходил из идеи нервизма, он пришел к заключению, что данное явление имеет рефлекторную природу, представляет особый вид рефлекса, названного им условным рефлексом, поскольку для его возникновения необходимы определенные условия. Условный рефлекс является объективным методом изучения психической деятельности мозга. За каплями условно-рефлекторного слюноотделения, наблюдаемого при образовании условных рефлексов, он разглядел и создал учение о психических функциях головного мозга.

Согласно учению И. П. Павлова различают высшую и низшую нервную деятельность. Низшая нервная деятельность, как уже было указано в начале книги, – это совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих осуществление безусловных рефлексов и инстинктов. Инстинкт представляет собой врожденную форму приспособительного поведения, обусловленную биологическими потребностями организма и специфическими раздражителями внешней среды.

Термин «высшая нервная деятельность» И. П. Павлов предложил использовать вместо термина «психическая деятельность», что способствовало изучению психической деятельности с помощью объективного метода, т.е. условных рефлексов, открытых им. Однако в настоящее время накопилось достаточно научных фактов, свидетельствующих о том, что понятия «психическая деятельность» и «высшая нервная деятельность» неравнозначны.

Высшая нервная деятельность, согласно И.П. Павлову, – это условно-рефлекторная деятельность ведущих отделов головного мозга (у человека и животных – больших полушарий и переднего мозга), обеспечивающих адекватные и наиболее совершенные отношения целого организма к внешнему миру, т.е. поведение. Однако переработка полученной информации в период бодрствования, а также во сне – тоже высшая нервная деятельность, хотя поведение (деятельность организма в окружающей среде) при этом отсутствует. До настоящего времени единого определения понятия высшей нервной деятельности не сложилось.

Имеются противоречия также в определении таких понятий, как «сознание», «психика», «мышление». Причем встречаются различные определения одного и того же понятия или практически одинаковые определения разных понятий. Учитывая все вышеизложенное, повторим: высшая нервная деятельность –- это совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих сознание, подсознательное усвоение информации и целенаправленное поведение организма в окружающей среде и обществе, психическая деятельность – это идеальная, субъективно осознаваемая деятельность организма, осуществляемая с помощью нейрофизиологических процессов. Как видно из этих определений, психическая деятельность осуществляется с помощью ВНД – таково соотношение этих понятий. Психическая деятельность протекает осознанно, независимо от того, сопровождается она физической работой или нет. Высшая нервная деятельность может протекать осознанно и подсознательно. В частности И. П. Павлов считал, что сон является разлитым торможением в коре большого мозга. В настоящее время хорошо известно, что сон – это особая активность мозга, т.е. одна из форм высшей нервной деятельности. Примерами неосознаваемой высшей нервной деятельности является также переработка поступившей ранее информации, когда человек уже переключился на другую деятельность (процесс запоминания), переработка сигналов от подпороговых внешних раздражителей, что было доказано, например, с помощью выработки условного рефлекса на весьма слабый звук, который испытуемый субъективно не воспринимал. Психикой называют свойство мозга осуществлять психическую деятельность. Сознание представляет собой идеальное, субъективное отражение с помощью мозга реальной действительности. Сознание отражает реальную действительность в различных формах психической деятельности человека, которыми являются: ощущение, восприятие, мышление, представление, внимание, чувство (эмоции) и воля.

Один из основоположников бихевиоризма американский психолог Э. Торндайк (1874 – 1949) изучал поведение различных животных объективным путем. Животное помещалось в ящик и могло выйти из него к пище или на свободу, выучившись открывать дверцу. В результате наблюдений Торндайк сформулировал три главных закона обучения: пользы, эффекта и упражнения. Суть этих законов заключается в том, что полезные действия животного в силу их связи с приятным чувством закрепляются, а вредные, вызывающие неприятные чувства, исчезают. Полезные действия становятся тем прочнее, чем больше организм в них упражняется. В отличие от Д. Гартли (1705 –1757) и Дж. Пристли (1733 – 1804) - основоположников ассоциативной психологии, оперировавших понятием ассоциации идей, - Торндайк обратил внимание на ассоциацию между стимулом и реакцией организма как основу поведения животного.

Методы исследования ВНД

Важнейшим методом изучения ВНД является метод условных рефлексов в сочетании с различными дополнительными исследованиями или воздействиями. Условный рефлекс – это выработанная в онтогенезе реакция организма на раздражитель, ранее индифферентный для этой реакции.

Основные правила выработки условных рефлексов следующие: неоднократное совпадение во времени действия индифферентного раздражителя с безусловным; условный стимул должен предшествовать безусловному. Следовательно, условный рефлекс образуется на базе безусловного (врожденного) рефлекса.

Образованию условных рефлексов способствуют многие факторы (условия): оптимальное состояние организма (здоровье), и в первую очередь состояние коры больших полушарий; функциональное состояние нервного центра безусловного рефлекса (для пищевых рефлексов – наличие пищевой потребности); отсутствие посторонних сигналов как из внешней среды, так и от внутренних органов (кишечника, мочевого пузыря и др.); оптимальное соотношение силы условного и безусловного раздражителей. Для образования и сохранения условных рефлексов существует определенный диапазон величин подкрепления: минимальный (пороговый), оптимальный, максимальный.

Широко распространенными и доступными, не травмирующими организм исследованиями деятельности мозга являются электроэнцефалография и метод вызванных потенциалов (ВП). Оба метода, казалось бы, недостаточно информативных, в последние десятилетия получили дальнейшее развитие (второе рождение) в связи с компьютерной обработкой элементов электроэнцефалограмм (ЭЭГ) и ВП.

Электроэнцефалография - регистрация суммарной электрической активности мозга с поверхности головы, а электроэнцефалограмма (ЭЭГ) представляет собой кривую, зарегистрированную при этом. Запись ЭЭГ с коры головного мозга называется электрокортикограммой (ЭКоГ).

Регистрация ЭЭГ производится с помощью биполярных (оба активны) или униполярных (активный и индифферентный) электродов, накладываемых симметрично в лобных, центральных, теменных, височных и затылочных областях головного мозга. Основными анализируемыми параметрами ЭЭГ являются частота и амплитуда волновой активности.

На ЭЭГ регистрируется 4 основных физиологических ритма: a-, b-, q- и d- ритмы (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Электроэнцефалограмма:

а – основные ритмы: 1 – a-ритм; 2 – b-ритм;

3 – q-ритм; 4 – d-ритм; б – реакция десинхронизации

ЭЭГ затылочной области коры при открывании глаз () и восстановление

a-ритма при закрывании глаз (↓)

a-Ритм имеет частоту 8–13 Гц, амплитуду до 70 мкВ, наблюдается у человека в состоянии физического, интеллектуального и эмоционального покоя. a-Ритм является упорядоченным регулярным ритмом. Если он доминирует, ЭЭГ рассматривается как синхронизированная. Механизм синхронизации ЭЭГ связан с деятельностью выходных ядер таламуса (Экклс).

a-Ритм преобладает у 85 –95% здоровых людей старше девятилетнего возраста. Лучше всего он выражен в затылочных областях мозга, в передних (центральной и лобной) областях, часто сочетается с b-ритмом. Вариантом a-ритма являются «веретена сна» длительностью 2 –8 с, которые наблюдаются при засыпании и представляют собой регулярные чередования нарастания и снижения амплитуды волн в частотах a-ритма.

b-Ритм имеет нерегулярную частоту 14 – 30 Гц, низкую амплитуду – до 30 мкВ, сменяет a-ритм при сенсорной стимуляции, например, при действии света, при эмоциональном возбуждении. Наиболее выражен b-ритм в лобных, центральных областях головного мозга. b-Ритм отражает высокий уровень функциональной активности головного мозга. Смена a-ритма b-ритмом называется десинхронизацией ЭЭГ и объясняется активирующим влиянием на кору больших полушарий восходящей ретикулярной формации ствола и лимбической системы.

q-Ритм имеет частоту 4 – 7 Гц, амплитуду до 200 мкВ. У бодрствующего человека θ-ритм регистрируется обычно в передних областях мозга при длительном эмоциональном напряжении и почти всегда регистрируется в процессе развития фаз медленноволнового сна. Отчетливо регистрируется у детей, пребывающих в состоянии неудовольствия.

D-Ритм имеет частоту 0,5 – 3,0 Гц, амплитуду 200 – 300 мкВ. Эпизодически регистрируется во всех областях головного мозга. Появление этого ритма у бодрствующего человека свидетельствует о снижении функциональной активности мозга. Стабильно фиксируется во время глубокого медленноволнового сна.

Происхождение q- и D-ритмов ЭЭГ связывают с активностью соответственно мостовой и бульбарной синхронизирующих систем ствола мозга.

Показатели ЭЭГ. При малейшем привлечении внимания к любому стимулу развивается десинхронизация ЭЭГ - реакция блокады a-ритма (рис. 4.2). Хорошо выраженный a-ритм – показатель покоя организма (релаксации). Более сильная реакция активации выражается не только в блокаде a-ритма, но и в усилении высокочастотных составляющих ЭЭГ". b- и g-активности. Падение уровня функционального состояния выражается в уменьшении доли высокочастотных составляющих и росте амплитуды у более медленных ритмов – q- и d- колебаний. Частотные спектры ЭЭГ помогают количественно оценивать динамику ее изменения. Выделяют несколько типов частотных спектров фоновой ЭЭГ бодрствования: ЭЭГ с a-ритмом (1 ) и без a-ритма (2), а также с преобладанием b-активности (3) и спектра ЭЭГ десинхронизированного типа, когда ни один из ритмов не доминирует (4).

Рис. 4.2. ЭЭГ бодрствующего человека при шести отведениях с поверхности головы

Метод вызванных потенциалов (ВП). У человека – это регистрация колебания электрической активности, возникающего на ЭЭГ при однократном раздражении периферических рецепторов (зрительных, слуховых, тактильных). У животных раздражают также афферентные пути, центры переключения афферентной импульсации, поступающей в ЦНС. Амплитуда их обычно невелика, сопоставима с волнами ЭЭГ, поэтому для эффективного выделения ВП применяют прием компьютерного суммирования и усреднения участков ЭЭГ (10 – 50), следующих до и после включения раздражающего стимула. В процессе усреднения случайные колебания ЭЭГ трансформируются в изолинию, на фоне которой отчетливо проявляются закономерные колебания ВП (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Вызванные потенциалы у человека на вспышку света (указано стрелкой):

П – позитивный ответ (гиперполяризация);

Н – негативный ответ (деполяризация)

Общая продолжительность ВП составляет 300 мс. Наиболее ранние компоненты ВП отражают поступление в кору большого мозга афферентных возбуждений через специфические ядра таламуса. Эту часть ВП называют первичным ответом (рис. 4.4). Первичные ответы регистрируются в корковых проекционных зонах тех или иных периферических рецепторных зон.

Поздние компоненты ВП обусловлены поступлением в кору неспецифических возбуждений через ретикулярную формацию ствола, неспецифические ядра таламуса и лимбической системы – это вторичные ответы (см. рис. 4.4). Вторичные ответы, в отличие от первичных, регистрируются не только в первичных проекционных зонах, но и в других областях мозга, связанных между собой горизонтальными и вертикальными (кора-подкорка) нервными путями.

Рис. 4.4. Первичный (П 1 , H 1) и вторичные (П 2 , Н 2 , П 3 , Н 3)

ответы усредненного с помощью ЭВМ вызванного потенциала

в соматосенсорной коре мозга кошки при электрическом

раздражении лучевого нерва (указано стрелкой):

П – позитивные ответы; Н – негативные ответы

Изменения функционального состояния отражаются в ранних компонентах ВП с латентным периодом пика менее 100 мс. С привлечением внимания к стимулу, под влиянием инструкции или в результате действия электрораздражителя, который, как известно, усиливает ориентировочные реакции и сдвигает функциональное состояние в сторону возбуждения, амплитуда их растет, латентный период уменьшается.

Усиление Н 150 положительно коррелирует с числом ложных тревог и трудностями при выполнении задания (плохим опознанием эталонного стимула). Компонент Н 150 используют в диагностических целях при определении функционального состояния с повышенной эмоциональной напряженностью.

Метод дает возможность также выявить взаимодействия различных зон коры при выработке условных рефлексов.

Другие методы.

Магнитоэнцефалография . Поскольку при движении электрических зарядов возникает магнитное поле, мозг генерирует не только электрические (регистрируемые с помощью ЭЭГ), но и слабые магнитные волны. Напряженность этого поля более чем в раз слабее, чем у магнитного поля Земли, поэтому его можно уловить только применяя высокочувствительные датчики, заполненные жидким гелием (сверхпроводящие квантовые интерференционные устройства). Преимущество подобной методики перед ЭЭГ заключается в гораздо более высоком пространственном разрешении, т.е. повышенной точности локализации очага корковой активности, поскольку сигналы от соседних участков не накладываются друг на друга.

При компьютерной томографии через мозг пропускается тонкий пучок рентгеновских лучей, источник которого вращается вокруг головы в заданной плоскости; прошедшее через череп излучение измеряется сцинтилляционным счетчиком. Таким образом получают рентгенографические изображения каждого участка мозга с различных точек. Далее с помощью компьютерных программ по этим данным рассчитывают радиационную плотность ткани в каждой точке исследуемой плоскости. В результате получают высококонтрастное изображение среза мозга в данной плоскости с пространственным разрешением 0,5 – 1 мм для слоя толщиной 2 –13 мм. Доза облучения при этом не больше, чем при обычном рентгенологическом исследовании.

При позитронно-эмиссионной томографии используют радиоизотопы биологически важных атомов (18 F, 15 O, 13 N, 11 С), испускающие позитроны. Каждый позитрон, пройдя короткий (2 – 8 мм) путь, сталкивается с электроном; при этом обе частицы взаимоуничтожаются с испусканием двух g-лучей под углом 180°. Эти лучи улавливаются фотодетекторами, расположенными вокруг головы, причем их регистрация происходит лишь в том случае, когда два детектора, расположенные точно друг против друга, возбуждаются одновременно. На основании полученных данных строится изображение в соответствующей плоскости, которое отражает различия в плотности распада изотопа, т. е. в радиоактивности разных участков исследуемого объема ткани. Если изотоп включается в такие вещества, как вода, глюкоза, аминокислоты или другие биологические важные молекулы, можно изучать их распределение в мозге. Пространственное разрешение при данном методе составляет 4 – 8 мм, а временне – 1 с. Поскольку период полураспада используемых изотопов мал, поблизости от установки позитронно-эмиссионной томографии должен находиться циклотрон, на котором их получают.

Ядерный магнитный резонанс. Ядра атомов вращаются, т.е. обладают моментом вращения; поскольку в их состав входят протоны, при этом генерируется магнитное поле, полюса которого расположены на оси вращения. Обычно оси вращения различных молекул распределены случайным образом, но под влиянием внешнего магнитного поля их направления меняются (подобно тому, как стрелка компаса устанавливается в магнитном поле Земли). При соответствующих условиях это приводит к резонансу атомных ядер, в результате чего они испускают электромагнитное излучение. Регистрируются появления и затухания такого резонансного излучения, которые и служат измеряемыми сигналами. Особенно хорошим резонатором является ядро атома водорода в составе воды и многих других молекул организма. В связи с этим методом ядерного магнитного резонанса в медицине измеряют именно его резонанс, причем изображения можно получать в любых плоскостях. В настоящее время толщина анализируемого слоя составляет 5–10 мм, а пространственное разрешение – около 1 мм. Однако временное разрешение пока остается слабым – 10 –20 с. Степень контрастности при ядерном магнитном резонансе такая же, как при компьютерной томографии, и, безусловно, может быть увеличена.

Рис. 4.5. Внутриклеточная регистрация спонтанной электрической

активности моторного нейрона (клетки Беца) коры мозга с помощью

стеклянного микроэлектрода. Во время ТПСП процесс

генерации ПД прекращается

Микроэлектродный метод основан на подведении к одиночным нейронам микроэлектродов. Чаше всего их делают в виде стеклянных микропипеток, которые перед опытом заполняются электролитом (3М КС1). Метод позволяет изучать активность одиночных нейронов ЦНС. С помощью микроэлектродов, вводимых внутрь нервных клеток, можно измерять мембранные потенциалы покоя, регистрировать постсинаптические потенциалы (возбуждающие и тормозные), а также потенциалы действия (рис. 4.5). Разновидностью микроэлектродного метода является метод микроионофореза, при котором используются многоканальные стеклянные микроэлектроды. Через один из каналов, заполненный электролитом, экспериментатор имеет возможность регистрировать электрическую активность нейрона, остальные заполняются биологически активными веществами, которые апплицируют на работающий нейрон, пропуская через растворы веществ постоянный ток.

Таким образом, в условиях прямого эксперимента с регистрацией активности одиночного нейрона можно наблюдать его реакции на действие различных химических веществ и их влияние на условные рефлексы и поведение животного.

Методы молекулярной биологии направлены на изучение роли молекул ДНК, РНК и других биологически активных веществ в образовании условных рефлексов.

Методы холодового выключения структур головного мозга дают возможность визуализировать пространственно-временную мозаику электрических процессов мозга при образовании условного рефлекса в разных функциональных состояниях.

Стереотаксический метод позволяет с помощью устройства для управляемого перемещения электродов во фронтальном, сагиттальном и вертикальном направлениях (стереотаксический прибор) ввести электрод (микропипетку, термопару и т.д.) в различные подкорковые структуры головного мозга по стереотаксическим координатам и подготовить животное для хронического эксперимента. Координаты этих структур приводятся в специальных стереотаксических атласах. Через введенные электроды можно регистрировать биоэлектрическую активность соответствующей структуры, раздражать или разрушать ее, вводить различные химические вещества. После выздоровления животного применяют метод условных рефлексов.

Метод перерезки и выключения различных участков ЦНС производится механическим, электролитическим путем, а также при использовании замораживания, ультразвуковых, рентгеновских лучей. Используя электрошок или вводя снотворные вещества, можно обратимо видоизменять активность мозга в целом и наблюдать за изменением условно-рефлекторного поведения (см. также раздел 14.2).

Реоэнцефалография основана на регистрации изменений сопротивления ткани мозга переменному току высокой частоты в зависимости от кровенаполнения и позволяет косвенно судить о величине общего кровенаполнения мозга, тонусе, эластичности его сосудов, состоянии венозного оттока.

Эхоэнцефалография основана на свойстве ультразвука по-разному отражаться от структур мозга, его патологических образований, цереброспинальной жидкости, костей черепа и др. Кроме определения размеров локализации тех или иных образований мозга (особенно срединных) эхоэнцефалография благодаря использованию эффекта Допплера дает возможность оценивать скорость и направление движения крови в сосудах, участвующих в кровоснабжении мозга.

Этапы формирования высшей
нервной деятельности у
ребенка. Принцип доминанты
Гаврилова Ю.А.
Врач высшей категории
Кандидат медицинских наук

Онтогенез, делится на два периода: пренатальный
(внутриутробный) и постнатальный (после рождения).
пренатальный -от момента зачатия и формирования зиготы до
рождения;
постнатальный - от момента рождения и до смерти.
Пренатальный период в свою очередь подразделяется на три
периода: начальный, зародышевый и плодный.
Начальный (предимплантационный) период у человека
охватывает первую неделю развития (с момента
оплодотворения до имплантации в слизистую оболочку матки).
Зародышевый (предплодный, эмбриональный) период - от
начала второй недели до конца восьмой недели (с момента
имплантации до завершения закладки органов).
Плодный (фетальный) период начинается с девятой недели и
длится до рождения. В это время происходит усиленный рост
организма.

Постнатальный период онтогенеза подразделяют на
одиннадцать периодов:
1-й - 10-й день - новорожденные;
10-й день - 1 год - грудной возраст;
1-3 года - раннее детство;
4-7 лет - первое детство;
8-12 лет - второе детство;
13-16 лет - подростковый период;
17-21 год - юношеский возраст;
22-35 лет - первый зрелый возраст;
36-60 лет - второй зрелый возраст;
61-74 года- пожилой возраст;
с 75 лет - старческий возраст,
после 90 лет - долгожители.

ГИСТОГЕНЕЗ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

В процессе эмбриогенеза нервная ткань
развивается из дорсального утолщения эктодермы
– нервной пластинки, которая прогибаясь образует
нервный желобок, а потом нервную трубку. Часть
клеток расположенных над нервной трубкой
образуют ганглиозную пластинку и нервный
гребень.
Из нервной трубки формируются нейроциты и
нейроглия головного и спинного мозга.
Из ганглиозной пластинки – нейроны и нейроглия
ганглиев.
Стадия трех, стадия пяти мозговых пузырей:1-ый –
полушария большого мозга, 2-й – промежуточный
мозг, 3-й – средний мозг, 4-й – задний мозг, 5-й –
продолговатый мозг

Нейруляция (схема).
А - стадия нервной пластинки;
Б - стадия нервного желобка;
В - стадия нервной трубки.
1 - нервный желобок;
2 - нервный валик;
3 - кожная эктодерма;
4 - хорда;
5 - сомитная мезодерма;
6 - нервный гребень
(ганглиозная пластинка);
7 - нервная трубка;
8 - мезенхима;
9 - эндодерма.
Клетки нервного гребня мигрируют и дают элементы спинальных,
черепномозговых, вегетативных ганглиев, паутинной и мягкой мозговых
оболочек, пигментные клетки (меланоциты), клетки мозгового вещества
надпочечников.

Закладка нервной трубки

А-А"- уровень поперечного
среза;
а - начальный этап
погружения медуллярной
пластинки и формирования
нервной трубки: 1 - нервная
трубка;
2 - ганглиозная пластина;
3 - сомит;
б - завершение образования
нервной трубки и погружение
ее внутрь зародыша:
4 - эктодерма;
5 - центральный канал;
6 - белое вещество спинного
мозга;
7 - серое вещество спинного
мозга;
8 - закладка спинного мозга;
9 - закладка головного мозга

Антенатальный период

В антенатальный период возможность
выработки условных рефлексов не доказана.
Даже у недоношенных детей условные
рефлексы не вырабатываются в течение
(примерно) срока недоношенности. Однако
структура коры большого мозга достигает
высокой дифференцировки уже к концу
антенатального периода развития, что связано с
ее интенсивным функционированием.
А.

За 2-3 мес. до рождения плод, реагируя отчетливыми движениями на внезапное звуковое раздражение, при повторении звука постепенно снижает дв

За 2-3 мес. до рождения плод, реагируя
отчетливыми движениями на внезапное звуковое
раздражение, при повторении звука постепенно
снижает двигательную реакцию, а затем и
совершенно прекращает движения. Если же после
этого дать другие раздражители, в том числе и
другие звуки, можно вновь наблюдать двигательную реакцию плода. Таким образом, во
второй
половине
антенатального
периода
функции
коры
следует
определять
как
ориентировочно-исследовательские

Неонатальный период

Неонатальный период (от рождения до 1 мес.). К
концу первой недели жизни у ребенка возникает
условный рефлекс на время кормления. Так, при
строгом режиме за 30 мин до кормления
обнаруживаются лейкоцитоз и усиление газообмена,
а затем ребенок просыпается. Мигательный
условный рефлекс (условный раздражитель - яркий
свет, безусловный - вибрация), двигательнооборонительный на звук (безусловный стимул электрокожное раздражение) также образуются в
конце первой - начале второй недели жизни ребенка.

Неонатальный период

К концу второй недели жизни появляется
условный сосательный рефлекс на «положение
кормления» (рефлекс Бехтерева - Шелованова).
Условными раздражителями служат положение
тела ребенка, типичное для кормления, а также
тактильные, проприоцептивные и вестибулярные
раздражения, которые возникают при
предшествующем кормлению пеленании;
подкреплением является кормление.

Грудной возраст

Грудной возраст (от 1 до 12 мес.), У ребенка на 2-м
месяце жизни возникает специфическая
человеческая, социальная по своей природе
потребность общения со взрослым человеком. В этот
период в связи с созреванием ЦНС и анализаторов, а
также воздействием внешней среды и окружающих
ребенка лиц ВНД бурно развивается: быстро
вырабатываются и становятся более прочными
условные рефлексы, вырабатывается их
внутреннее торможение, появляются эмоции на
окружающую обстановку и окружающих лиц,
после 6 мес. начинает развиваться речь.

12 месяцев

К концу 1-го года или несколько позже, когда ребенок делает
первые шаги, начинается очень важный этап познания
окружающей среды. Передвигаясь самостоятельно, натыкаясь
на предметы, ощупывая их и даже пробуя на вкус, ребенок
овладевает
чувством
трехмерности
пространства,
существенно дополняя свои зрительные и слуховые
восприятия, вырабатывает важные навыки активного
познания мира. На этом этапе нередко моторное развитие
связано с речевым: чем увереннее передвигается ребенок, тем
лучше он овладевает речью, хотя возможны и отклонения в
виде диссоциации указанных функций.

Познание

Познавательная
деятельность
в
возрасте 1-3 лет. На 2-м году жизни она
нерасторжимо связана с мышечными
ощущениями, получаемыми в результате
манипулирования с предметом. Мышление
ребенка на первых этапах формируется как
«мышление в действии».

2- ой год

На 2-м году жизни закладываются основы
психической деятельности, идет подготовка к
самостоятельному
хождению,
к
речевой
деятельности.
Восприятие
различных
раздражителей, контакт с окружающим миром
имеют для них в этот период огромное значение.
Дефицит раздражений, их монотонность заметно
сказываются на дальнейшем психическом
развитии.

2- ой год

В возрасте до 2-2,5 года ребенок,
как
правило,
общителен,
дружелюбен, легко вступает в
контакт с незнакомыми, редко испытывает чувство страха.

2-3 года

Поведение ребенка 2-го и 3-го годов
жизни поражает бурной и настойчивой
исследовательской
деятельностью.
Ребенок тянется к каждому предмету,
трогает его, ощупывает, толкает, пробует
поднять. Ведущая роль принадлежит руке,
поэтому необходимо обучение игровым
навыкам (кубики, рисование), бытовым
навыкам
(самостоятельное
одевание,
застегивание пуговиц, шнуровка ботинок и

3-ий год

Постепенно у ребенка вырабатывается
система
адекватных
действий
с
различными предметами: на стул он
садится, ложкой ест, из чашки пьет. Если
действия
ребенка
с
предметом
ограничить,
его
познавательная
деятельность оказывается обедненной,
при этом задерживается в своем
развитии и мышление.

3-ий год

На 3-м году у ребенка, уже овладевшего фразовой речью
и имеющего хотя и небольшой, но свой собственный
жизненный опыт, отмечается очень сильная тяга к
самостоятельности. Одним из последствий такого
стремления является упрямство, не всегда понятное
родителям. Это упрямство и своеволие значительно
возрастают, если родители пытаются ограничить
самостоятельность ребенка. В этом возрастном периоде
могут наблюдаться различные невротические реакции
психогенного и соматогенного характера.

3-5 лет

В
возрасте
3-5
лет
совершенствуется
условнорефлекторная деятельность, увеличивается
число динамических стереотипов, ярко выражена
игровая деятельность, что способствует развитию
интеллекта. Для этого возраста типичны бурные
проявления эмоции, которые, однако, имеют нестойкий
характер, поэтому данный период называется возрастом
аффективности. Дети пытаются утвердить себя,
выделить среди других детей, привлечь к себе внимание.
В этом возрасте существенно изменяется характер
ориентировочных реакций: раньше они стремились все
потрогать, теперь задают вопросы: «Что это такое?»,
«Как зовут?» и т.п. Форму предмета ребенок определяет
уже «на глаз».

5-7 лет

Период с 5 до 7 лет характеризуется тем, что
существенно возрастают сила, подвижность и
уравновешенность нервных процессов. Это
выражается в повышении работоспособности
коры головного мозга, большей стабильности
всех видов внутреннего торможения, снижении
генерации возбуждения. Именно поэтому дети
способны теперь сосредоточить внимание в
течение 15-20 мин и более. Выработанные
условнорефлекторные реакции менее поддаются
внешнему торможению.

5-7 лет

Дети начинают читать, писать, рисовать,
весьма активно познают внешний мир,
окружающие предметы - стремятся всё
разобрать, отвинтить, сломать, заглянуть
«внутрь», по-прежнему задают много
вопросов.
Дети
уже
в
состоянии
управлять своим поведением на основе
предварительной словесной инструкции.

5-7 лет

Они
могут
удерживать
программу
действий,
состоящую
из
ряда
двигательных операций. Как известно,
реакции с предвидением результатов
действия формируются при участии
лобной коры. Именно к 7-летнему
возрасту происходит морфологическое
созревание
лобного
отдела
коры
больших полушарий.

5-7 лет

В возрасте от 5 до 7 лет повышается
роль абстрактного мышления. Если до
сих пор главным было мышление в
действии,
то
теперь
начинает
преобладать словесное мышление с
внутренней речью. Ребенок начинает
пользоваться понятиями, которые уже
абстрагированы
от
действий.
Семилетний малыш оценивает себя как
важную
личность,
а
собственную
деятельность
как
общественно
значимую.

Младший школьный возраст

Младший школьный период (у девочек от
7 до11 лет, у мальчиков от 7 до 13 лет). У
ребенка 7-8 лет уже хорошо развиты моторика
и
речь,
он
умеет
тонко
анализировать ситуацию, у него развито
чувство «психологической дистанции» в
отношениях со взрослыми. В то же время
у него нет еще достаточных самокритики
и
самоконтроля,
не
выработана
способность
к
длительному
сосредоточению;
в
деятельности
преобладают игровые элементы.

Младший школьный возраст

Следует отметить, что начиная с 7-летнего
возраста мальчики в созревании систем
организма и развитии
ВНД отстают от
девочек примерно на 2 года. В этом
возрасте основные нервные процессы
(возбуждение и торможение) обладают
значительной
силой,
подвижностью,
уравновешенностью и приближаются к
таковым взрослого человека. Все виды
внутреннего
торможения
развиты
достаточно хорошо.

Подростковый возраст

Подростковый возраст (у мальчиков от
13 до 17 лет, у девочек от 11 до15 лет).
В этот критический период, который также
называют переходным (пубертатным),
существенно изменяется
условнорефлекторная деятельность
подростков, а их поведение характеризуется
явным преобладанием возбуждения.

Подростковый возраст

Реакции по силе и характеру часто
неадекватны вызвавшим их раздражителям
и
сопровождаются
избыточными
дополнительными
сопутствующими
движениями рук, ног и туловища (особенно у
мальчиков), подобно тому, как это было в
раннем возрасте. Условное торможение,
особенно
дифференцировочное,
ослабевает. Это объясняется повышенной
возбудимостью ЦНС, ослаблением процесса
торможения и как следствие иррадиацией
возбуждения.

Подростковый возраст

Скорость образования условных рефлексов
на
непосредственные
(зрительные,
звуковые, тактильные) раздражители теперь
возрастает, в то время как процесс
образования
условных
рефлексов
на
словесные сигналы затрудняется, т.е.
наблюдается ослабление значения второй
сигнальной системы. Речь в подростковом
возрасте отчетливо замедляется, ответы на
вопросы, как правило, становятся очень
лаконичными и стереотипными, словарь как
бы обедняется.

Подростковый возраст

Для того чтобы получить исчерпывающий
ответ по какому-то поводу, необходимо
задать ряд дополнительных вопросов.
Стремление
быть
взрослым
может
проявляться в подражании привычкам
взрослых,
в
ниспровержении
всех
авторитетов,
активном
сопротивлении
любым мерам принуждения. У подростков
появляется интерес к таким проблемам, как
смысл жизни, любовь, счастье.

Подростковый возраст

В
этом
периоде
вегетативная
регуляция
несовершенна: отмечаются избыточная потливость,
неустойчивость артериального давления, кожнотрофические нарушения, лабильность сосудистых
реакций.
Явления акселерации, наблюдавшиеся в последние
десятилетия, вероятно, оказывают влияние и на
формирование
нервно-психических
функций.
Однако соматическое развитие в пубертатном
периоде несколько опережает нервно-психическое,
что
может
приводить
к
функциональным
расстройствам нервной системы.

Подростковый возраст

Перечисленные изменения объясняются
гормональной
перестройкой
организма
(период полового созревания), ухудшением
питания и снабжения головного мозга
кислородом. Это происходит вследствие
того, что развитие сердечно-сосудистой
системы отстает от роста тела; кроме того,
повышение функций надпочечников и других
желез внутренней секреции приводит к
повышенному содержанию адреналина в
крови и, естественно, к сужению сосудов.

Подростковый возраст

Поэтому у подростков в переходном
отмечается быстрая утомляемость
умственных, так и при физических
(головокружение, иногда одышка, часто
боль, усиление сердцебиения).
периоде
как при
нагрузках
головная
У девочек этот период проходит более тяжело, чем
у
мальчиков,
у
которых
функциональные
расстройства выражены слабее. По-видимому, эти
различия объясняются большей двигательной
активностью мальчиков, тренировкой сердечнососудистой системы и ЦНС, что частично
сглаживает указанные функциональные нарушения.

Подростковый возраст

Примерно в середине переходного периода
у подростков наблюдаются психическая
неуравновешенность с резкими переходами
из одного состояния в другое - от эйфории к
депрессии и наоборот, резкое критическое
отношение
к
взрослым,
негативизм,
аффективные состояния, чрезвычайная
обидчивость; у девочек - склонность к
слезам.

Подростковый возраст

Период
гормональной
перестройки
организма требует разумного отношения
взрослых к подросткам. Конфликты между
подростками и их родителями нередко
возникают из-за недооценки особенностей
ВНД в период полового созревания.
Правильный, здоровый ритм, спокойная
обстановка,
доброжелательность,
интересные для подростков занятия, в том
числе физическая культура, являются
хорошей профилактикой функциональных
расстройств.

Подростковый возраст

Постепенно
начинает
нивелироваться
гормональный
дисбаланс, ликвидируется отставание в развитии сердечнососудистой системы, улучшаются условия деятельности ЦНС.
Нейроны становятся более зрелыми, увеличиваются синтез
нуклеиновых кислот, метаболизм нервных клеток, возрастает
роль лобных областей коры, завершается специализация
различных отделов коры большого мозга в восприятии и
оценке информации, межполушарная интеграция, и, как
следствие, оптимизируется ВНД. Уменьшаются латентные
периоды реакций на словесные раздражители, усиливается
внутреннее торможение. В возрасте 17-18 лет улучшается
память, ВНД достигает своего совершенства, организм
считается созревшим.

Доминанты

Л.С. Выготский выделил несколько групп интересов
("доминант") подростка:
- "эгоцентрическая доминанта" (интерес к собственной
личности);
- "доминанта дали"
отдаленных событий);
(субъективная
значимость
- "доминанта усилия" (тяга к сопротивлению, к
преодолению, к волевому усилию, что может
проявляться и в негативных формах - в упрямстве,
хулиганстве и т.п.);
"доминанта
романтики"
неизведанному, рискованному, к
героизму).
(стремление
приключениям,