Текст книги "Невропатология"

7.2. Динамический стереотип

Динамический стереотип – это выработанная условно-рефлекторная реакция в ответ на условный раздражитель, он включает навыки, привычки и стереотипные двигательные акты.

Явление динамического стереотипа было открыто И.П. Павловым и подробно изучено им совместно с учениками. Динамическим он был назван потому, что может ломаться, изменяться и вновь восстанавливаться под воздействием окружающей среды на организм или под воздействием внутренних его потребностей.

Механизм динамического стереотипа заключается в формировании в головном мозгу длительно текущих нервных процессов, соответствующих временным, порядковым и пространственным особенностям воздействия на организм внешних раздражителей. В ответ образуются условные рефлексы. Под системностью, или динамическим стереотипом, понимается мозаичность возбудительных и тормозных процессов, позволяющая организму при переходе от возбуждения к торможению и обратно приспосабливаться к перемене быстро меняющихся условий существования. Выработка динамического стереотипа у человека позволяет ему легче приспособиться к переменам окружающей среды.

Значение динамического стереотипа заключается в том, что нервные процессы подготавливают предстоящую деятельность головного мозга и обеспечивают точность и своевременность реакции организма на привычные раздражители. Он играет важную роль в формировании разнообразных трудовых, учебных, спортивных игровых навыков человека, если деятельность однообразна и часто повторяется, а также помогает человеку приспособиться к устойчивым или стереотипно меняющимся условиям среды (например, смена времени суток, времени года и т. д.).

Динамический стереотип в разном возрасте формируется неодинаково. Так, легче и быстрее в молодом возрасте формируется навыки и привычки. В преклонном возрасте стереотипные навыки формируются медленнее, а существующие отличаются устойчивостью и трудно переделываются.

Переделка динамического стереотипа или «ломка» – тяжелый процесс различной напряженности, зависящей от его сложности, прочности, типа высшей нервной деятельности, функционального состояния головного мозга и возраста. В изменениях, нарушениях динамического стереотипа, в трудностях установки нового И.П. Павлов видел физиологическое основание для возникновения эмоций, субъективно переживаемых человеком в виде разнообразных положительных и отрицательных чувств. Особенно тяжело воспринимается человеком резкое изменение стойких жизненных стереотипов – прекращение привычных занятий, взаимоотношений с людьми, изменение обстановки, квартиры, места жительства (города, страны) и т. д. Дети тяжело переносят переход в другой детский сад, школу, класс. Подобная «ломка» динамического стереотипа требует психологической и физической подготовки и учета индивидуальных особенностей высшей нервной деятельности.

Динамический стереотип имеет большое значение при обучении ребенка. Во время обучения в детском дошкольном учреждении или школе очень важно соблюдать системность в подаче изучаемого материала, при этом легче формируется динамический стереотип. Каждодневно занятие должно проходить по строго определенному плану. В такой ситуации нервной системе ребенка легче работать и в коре больших полушарий головного мозга быстрее и надежнее формируются условные рефлексы. Ребенок привыкает к определенной обстановке в школе, к ученикам, учителю, к тем требованиям, которые предъявляет учитель, привыкает к системности проведения контрольных мероприятий. Его необходимо приучать к строгому выполнению режима дня, что также способствует лучшей выработке динамического стереотипа. Немаловажно правильно распределить свободное время ребенка.

Детям важно строго соблюдать распорядок дня в детском дошкольном учреждении, системность чередования занятий, прогулок, игр. Также важно постоянство контингента детской группы, воспитателей и обслуживающего персонала. Желательна преемственность между детским дошкольным учреждением и школой. Если детский коллектив, сложившийся в дошкольном учреждении, переходит в полном составе в школу, то динамический стереотип формируется у ребенка легче и меньше шансов его поломки.

7.3. Учение A.A. Ухтомского о доминанте

Закон доминанты был открыт A.A. Ухтомским в 1923 г. Он продолжил развивать учение Н.Е. Введенского, обосновал принцип доминанты, играющей важную роль в координации деятельности нервных центров. Доминанта – стойкий очаг возбуждения, господствующий в центральной нервной системе, подчиняющий себе функции других нервных центров, возбуждаемых в это же время. Доминантой A.A. Ухтомский назвал область максимального возбуждения в коре головного мозга. Им было доказано, что при сильном возбуждении определенной модальности нервного центра этот центр, усиливая свое возбуждение за счет торможения деятельности других центров головного мозга, становится доминантным. Он привлекает к себе энергию, идущую из других центров, тормозит деятельность других участков коры, которые становятся неспособными отвечать на раздражения, имеющие к ним прямое отношение. Созданный очаг возбуждения усиливается дополнительными импульсами в том случае, если он сам находится в достаточной степени возбуждения. Если это возбуждение в основном очаге достигло крайних пределов, то приходящие со стороны импульсы будут не усиливать его, а переводить в торможение.

Доминантный очаг возбуждения обладает рядом особых свойств: стойкостью, повышенной возбудимостью и способностью концентрировать в себе энергию других очагов на время доминирования. По мере выполнения функции данным очагом доминанта может перейти к другому очагу, который некоторое время находился в затухающем состоянии.

Доминанта – общий принцип работы центральной нервной системы, благодаря которому головной мозг и организм в целом может освобождаться от малозначимой в данный момент деятельности и сосредоточиться на более важной для организма функции. Значение доминантного очага возбуждения в центральной нервной системе заключается в том, что он позволяет головному мозгу более рационально работать, выбирая приоритеты. Учение о доминанте позволяет смотреть на кору головного мозга как на совокупность центров, тесно связанных между собой и находящихся в меняющихся физиологических соотношениях.

7.4. Значение биологических ритмов

Значение биологических ритмов в жизни человека очень велико, особое значение оно приобретает при обучении детей. Трудно переоценить значение биоритмов в процессе обучения ребенка.

Биологические ритмы – колебания смены и интенсивности процессов и физиологических реакций в организме, обусловленные влиянием внутренних и внешних факторов.

К внешним факторам относятся: изменение освещенности, температуры, магнитного поля Земли, интенсивности космических излучений, приливы и отливы, сезонные и солнечные влияния. Внутренние факторы – это нейрогуморальные процессы, протекающие в определенном, наследственно закрепленном темпе и ритме.

Частота биологических ритмов – от нескольких секунд до нескольких лет. Ритмы, вызываемые внутренними факторами изменения активности с периодом от 20 до 28 часов, называются околосуточными, или циркадианными. Из них более подробно изучены суточные колебания температуры тела. В регуляции суточной периодичности функций принимает участие гипоталамус.

Периодическим колебаниям в организме человека подвергается большинство физиологических процессов.

Физиологические ритмы – циклические колебания в различных системах организма классифицируются по их соотношению с периодическими изменениями среды обитания. Если период ритмов не совпадает с периодическими изменениями геофизических факторов, их называют функциональными (например, ритм сердечных сокращений, дыхания, циклы двигательной активности – ходьба).

Наличие биологических ритмов обеспечивает самообновление и самовоспроизводство организма как целого в конкретных условиях среды. Они привлекают к себе все возрастающее внимание физиологов, психологов, гигиенистов, врачей различных специальностей и других специалистов.

Существуют три гипотезы о возникновении биологических ритмов. Большинство исследователей указывает на возможность эндогенного их происхождения в процессе эволюционного развития – как результат естественного приспособления организма к изменяющимся условиям окружающей среды. Вторая гипотеза – околосуточный ритм является результатом более коротких ритмов отдельных органов в организме человека. Третья гипотеза рассматривает ритмические колебания как результат непрерывного воздействия космических и геофизических факторов проникающего характера.

Впервые на биологические ритмы обратили внимание в 1929 г., когда французский астроном де Меран обнаружил, что листья растений в течение суток периодически совершают движения.

Ритмические изменения исходного уровня функций обеспечивают различие в реакции организма на одно и то же воздействие в зависимости от данных условий окружающей среды.

Исследования показали, что каждый ребенок с момента рождения обладает собственным околосуточным ритмом с периодом от 23 до 25 часов. К 2-3-месячному возрасту у ребенка формируется суточный ритм в 24 часа. В самые первые дни его жизни появляется низкоамплитудный ритм колебаний температуры тела и содержания свободных аминокислот в сыворотке крови. Становление каждого ритма подчиняется закону «минимального обеспечения функций» – в первую очередь консолидируются ритмы тех функций, которые имеют большое значение для поддержания жизни ребенка. Поэтому между разными функциями одного и того же органа имеется определенное рассогласование – так называемая возрастная диссинхронизация, которая по мере взросления ребенка исчезает.

Изучение биологических ритмов позволило сформулировать новое представление о норме в медицине, которое предполагает не только существование констант физиологических процессов в утренние часы, но и их ритмические изменения на протяжении суток. Например, состояние организма (по количеству определенных гормонов в крови), нормальное для утра, вечером указывает на его стрессовое состояние.

По характеру биологических ритмов люди делятся на разные группы. В первую группу входят люди, у которых наиболее высокая работоспособность в утренние часы. Вторая группа – люди, работоспособность которых повышается в вечерние и ночные часы. И третья группа не ощущает ритмических колебаний работоспособности от времени суток. Исследования показали, что имеются различия не только в работоспособности, но и в состоянии вегетативных функций. Также есть данные о некотором различии крайних биологических типов по особенностям личности, по ритму питания и сна, что позволяет предположить различия в ответных реакциях на внешнее раздражение. В связи с этим необходимо уделять внимание организации режима труда и отдыха людей, относящихся к различным биоритмическим типам.

Как показывают исследования, работоспособность человека в течение периода бодрствования чаще всего изменяется по двугорбой кривой, получившей название «физиологическая кривая работоспособности». На ней отчетливо прослеживаются два главных периода высокой работоспособности, совпадающих по времени с периодом высокого уровня физиологических функций – между 10 и 12 и между 16 и 18 час. С 13 до 15 час. отмечается снижение работоспособности. В ночные часы работоспособность человека гораздо ниже, чем днем. Особенно неблагоприятным периодом является промежуток времени от 1 часа до 3–4 час. ночи. Большинство исследователей считают, что ночная работа представляет собой значительную биологическую нагрузку для человека.

В 60-е годы XX столетия широкую известность получили расчетные ритмы. В них входили 23-дневный цикл – физический, 28-дневный цикл – эмоциональный и 33-дневный цикл – интеллектуальный. По утверждению авторов этой теории, ритмы «возникают» с момента рождения и повторяются с удивительным постоянством всю жизнь. Первая половина периода каждого цикла характеризуется благоприятным состоянием организма, а вторая – ухудшением физического, эмоционального и интеллектуального состояния. Однако наибольшую опасность для человека представляют «критические дни» или те моменты, когда воображаемые кривые (синусоиды) пересекаются между собой и нулевой линией. Теория расчетных ритмов, несмотря на отсутствие научно обоснованных рекомендаций, привлекла к себе внимание, а использование этой теории иногда приносило практические успехи за счет влияния психологических факторов (большая осторожность, уверенность в успехе и т. п.). Основной недостаток теории расчетных ритмов – утверждение абсолютной стабильности и одновременности запуска всех ритмов.

Сезонные ритмы. Многочисленные исследования установили, что существует сезонная ритмичность психической и мышечной возбудимости, обмена веществ, двигательной активности и многих других показателей. Сезонные ритмы играют существенную роль в формировании и течении патологических процессов у человека. Отмечена сезонная периодичность многих заболеваний (язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, ревматизм, психические заболевания и др.). По статистике, сезонный ритм прослеживается в рождаемости: максимальное количество родов происходит в марте – мае, а минимальное – в ноябре – феврале.

Изменения, происходящие в окружающей среде, как и процессы в организме человека, строго ритмичны. Колебания в окружающей среде нередко совпадают с колебаниями процессов в организме человека, врожденные биологические ритмы которого позволяют ему адекватно реагировать на внешние раздражители.

Контрольные вопросы:

1. Что такое динамический стереотип?

2. Каковы условия формирования динамического стереотипа?

3. Каково значение применения принципа динамического стереотипа в учебном процессе?

4. В чем заключается принцип структурности нервной системы?

5. Что такое биологические ритмы?

6. Объясните значение режима дня для ребенка.

7. В чем заключается учение A.A. Ухтомского о доминанте?

8. Расскажите о принципе структурности, принципе детерминизма и принципе единства процессов анализа и синтеза.

Глава 8
Возрастные особенности функционирования мозга ребенка

8.1. Характеристика основных этапов развития ребенка

После рождения у ребенка наступает очень ответственный период в его жизни. Начинается развитие высших психических функций, ребенок учится активно взаимодействовать с окружающей средой. Происходит интенсивное и быстрое созревание мозговых структур. К моменту его рождения наиболее сформированными являются спинной мозг и стволовые структуры головного мозга. Это связано с обеспечением жизненно важных функций: пищевой и оборонительный (зажмуривание, мигание, хватательный рефлекс). К моменту рождения зрительная сенсорная система готова к работе, хотя в этот период еще находится в незрелом состоянии, развито только монокулярное зрение и еще не полностью осуществляется содружественность работы обоих глаз. Это свойство глазных яблок формируется ко второй недели жизни ребенка, когда укрепляются глазодвигательные мышцы. У человека основным информационным каналом, создающим образ внешнего мира, является зрительный. Зрительная сенсорная система важна для обеспечения контакта ребенка с внешним миром, с 3 месячного возраста у него появляется возможность выделять внешние признаки предметов. К 3 месяцам взгляд фиксируется на движущемся в горизонтальной плоскости предмете, развивается зрительно-моторная координация, ребенок следит за движением своих рук. В 3–4 месяца созревает система восприятия желтого и синего цвета, в 4–5 месяцев – красного и зеленого.

Первый год жизни ребенка очень важен. В этот период организм приспосабливается к новым условиям существования, происходит формирование всех органов и систем. Ребенок учится взаимодействовать с окружающей средой, у него начинают формироваться высшие психические функции. В 1-й год жизни идет наиболее интенсивный рост тела в длину и наращивание массы тела.

Череп ребенка отличается от черепа взрослого: у ребенка кости черепа еще не срослись, между ними имеются места, покрытые перепончатой соединительной тканью, это так называемые роднички. Малый родничок зарастает к 2–3 месяцам, а большой – к 12–15 месяцам жизни. В 1-й год жизни отмечается наиболее интенсивный рост головы, практически удваивается размер головного мозга до 800 г, увеличивается размер костей черепа.

В первые недели жизни мышцы ребенка выполняют чаще непроизвольные, хаотичные движения. Мышечный тонус мышц-сгибателей намного превышает тонус мышц-разгибателей. Движения направлены на регуляцию положения головы, туловища, рук и ног. В 2–3 месяца ребенок начинает удерживать голову в вертикальном положении. Движения рук становятся более свободными и целенаправленны. К 4 месяцам исчезает гипертонус мышц. В 6 месяцев малыш может самостоятельно сидеть, у него появляется зрительный контроль за движениями рук. К 9-10 месяцам появляется возможность самостоятельно стоять, в 10–12 месяцев – ходить.

Второй год жизни – это период развития сенсорных систем, идет дальнейшее формирование восприятия формы и пространства. Развивается равновесие, походка становится более устойчивой. Ребенок может захватывать и бросать предметы, активно играет с игрушками. Хорошо ест ложкой, дифференцированно относится к окружающим, начинает проявлять интерес к другим детям. У него возникает и развивается потребность в игре, подражании, развивается представление о своем теле.

Третий год жизни. Ребенок дифференцирует предметы по цвету, форме, массе и величине. Совершенствуется сохранение равновесия при ходьбе, он начинает бегать, прыгать, структура этих движений разнообразна. Ребенок выглядит неуклюжим, но ходьба ему нравится, особенно ее новые виды – в горку, с горки, по лестнице.

Формируется речевая деятельность, появляются фразы. Ребенок активно общается с окружающими при помощи речи. К концу 3-го года усиливается стремление к самостоятельности, формируется самосознание («я сам»). Самостоятельность ребенка проявляется в упрямстве, неуправляемости, негативизме. Он начинает самостоятельно есть, пользоваться ложкой и вилкой, с удовольствием берет в ладонь карандаш, зажимая его ладонью, пытается рисовать, но получаются неровные, спонтанные, нестабильные движения.

Дошкольный возраст (от трех до семи) Движения ребенка становятся более координированными. Формируются навыки самообслуживания. Ведущей деятельностью является игра, в которой находит отражение окружающая деятельность, усваиваются нормы поведения, принятые в обществе.

Возраст 3–4 года важен для формирования правильной осанки, профилактики плоскостопия.

У младших дошкольников формируется яркая, образная память. Дети легко запоминают сказки и стихи, все то, что вызвало у них интерес. Дети в этом возрасте подвижны, им трудно подолгу стоять и сидеть. Происходит развитие мелкой моторики рук. В возрасте 5–6 лет формируются тонкие координационные движения, позволяющие переходить к обучению письменной речи.

В дошкольном возрасте отмечается значительная тяга к новизне. Четвертый год жизни ребенка проходит под девизом «почему?», в этот период отмечается всплеск интереса к новому, созревают и формируются внимание и память. К завершению дошкольного возраста ребенок готов к систематическому обучению.

Младший школьный возраст (от 7 до 11 лет). Совершенствуется координация движений. В этом возрасте дети начинают заниматься разными видами спорта. Костная система ребенка продолжает формироваться. Позвоночник продолжает расти, завершается формирование его изгибов, поэтому очень важно в это время уделять особое внимание правильной осанке.

Дети овладевают более совершенным употреблением слов и предложений. В процессе обучения в школе они получают развитие устной и письменной речи, зрительного и слухового внимания, формируется память. Ведущую роль начинает играть учебная деятельность. Однако игра продолжает выполнять важную роль. На этот возрастной период приходится максимум двигательной активности детей. На перемене они стремятся компенсировать вынужденную неподвижность на уроке. Удовлетворение двигательной подвижности ребенка необходимо компенсировать на уроках физической культуры. Также необходима физическая нагрузка во внеурочное время.

8.2. Мозг как саморазвивающаяся система

Головной мозг человека является самым главным отделом организма. Структуры его обеспечивают взаимосвязь и взаимодействие всех его органов и систем. Подкорковые структуры и центры в коре головного мозга позволяют организму подстраиваться под любые изменения окружающей среды, он потребляет извне кислород, выводит углекислый газ. Также ему необходимо постоянно потребление пищи и воды, и выделение из организма шлаков. Центральная нервная система контролирует правильную работу его внутренней среды и коррелирует эту работу с изменениями внешней среды. Обеспечивая корреляцию работы внутренних органов, нервная система позволяет ему быть единым целым и отвечать на любые раздражения внешней среды общей реакцией. Нервная система обеспечивает регулирование работы всего организма непосредственно через свои структуры, а также регулируя работу эндокринной системы, через нее оказывает влияние на все его анатомические системы. В процессе жизнедеятельности нервная система, а особенно головной мозг способны накапливать жизненный опыт, знания, нарабатывать праксис (или заученную моторику – движения определенных групп мышц, при выполнении сложных двигательных актов, например при ходьбе или пользовании столовыми приборами), накапливать опыт поведения в экстремальных ситуациях.

Структуры головного мозга позволяют организму человека подстраивать свою работу под биоритмы окружающей среды, вырабатывать свои биоритмы, формировать динамический стереотип, при необходимости ломая уже выработанный.

Головной мозг способен к саморегуляции своего функционального состояния, позволяет оптимизировать его работу при психической деятельности, определять наиболее экономичный режим работы его нейронных систем. С саморегуляцией связаны также способность к продолжительному сохранению высокой мозговой психической деятельности (работоспособности), надежность и пластичность в работе головного мозга.

Развитие нервной системы в фило– и онтогенезе приводит к непрерывному усложнению взаимодействия ее систем.

Чем больше форм, видов, число условных рефлексов, организуемых в онтогенезе, тем больше связей устанавливается между структурами нервной системы.

Самоорганизация приводит к изменениям взаимодействия систем, что позволяет восстановить нарушенную патологией функцию. Нервная система, помимо возможности большого выбора путей для достижения цели, способна избирательно усиливать или ослаблять сигналы.

При усилении сигнала обеспечивается надежная передача информации при частичной морфологической сохранности структуры.

При ослаблении сигнала появляется возможность снизить помеху, идущую от других источников. Так как нервная система способна к избирательной фильтрации нужного сигнала, то это позволяет ей, выделив нужный, но слабый сигнал, усилить его или дать ему преимущество при прохождении к воспринимающей структуре за счет снижения силы ненужных, мешающих сигналов.

В нервной системе имеется функция структурности, которая заключается не столько в соподчинении, сколько в организации компенсаторных процессов. Каждая вышележащая структура участвует в реализации функций нижележащей, но делает это тогда, когда нижележащая структура затрудняется в выполнении своих функций.

Структуры мозга при дисфункции одной из них не локализуют возбуждение в своих границах, а позволяют ему широко распространяться по мозгу – принцип иррадиации. Иррадиация активности распространяется в другие структуры мозга, как по прямым связям, так и опосредованным путем. Возникновение иррадиации при гипофункции структуры, участвующей в том или ином процессе, позволяет найти пути компенсации гипофункции и реализовать нужную реакцию.

Нахождение нового пути закрепляется по рефлекторному принципу и заканчивается концентрацией активности в определенных структурах, заинтересованных в выполнении реакции.

Пластичность головного мозга позволяет нервной системе под воздействием различных стимулов выполнять реорганизацию связей целей сохранения основной функции или для реализации новой функции.

Нервные центры благодаря пластичности могут выполнять функции, которые ранее им были не свойственны, но, используя имеющиеся и потенциальные связи, эти центры становятся способными участвовать в компенсации нарушенных функций.

Неспецифические системы мозга, ассоциативные структуры, вторичные зоны проекций сенсорных систем более способны к пластичности, чем зоны ее первичных проекций.

Наиболее существенную роль в компенсации дисфункций структур мозга играет рефлекторный принцип функционирования. Каждая новая рефлекторная связь между структурами мозга является новым состоянием, позволяющим реализовывать требуемую в данный момент функцию.

Компенсаторные возможности нервной системы связаны также со специфической локализацией функций в коре мозга. Каждый корковый центр любой сенсорной системы имеет первичные, вторичные и третичные поля.

Первичные поля – это та часть коры больших полушарий головного мозга, в которой подходят и оканчиваются афферентные пути разных видов чувствительности. Нервные клетки на территории этих полей обеспечивают анализ полученной информации.

Вторичные поля находятся рядом с первичными, они обеспечивают дополнительный анализ полученной информации и занимаются хранением эталонов разных видов чувствительности.

Третичные, или ассоциативные, поля располагаются в любой из долей полушарий головного мозга и занимают у человека большую часть коркового представительства сенсорной системы.

Нейронные объединения этих зон наиболее адаптированы для установления связи с другими областями мозга и более приспособлены к реализации компенсаторных процессов. Поражение ассоциативных областей не ведет к расстройствам специфических функций сенсорных систем, а проявляется в наиболее сложных формах аналитико-синтетической деятельности (гнозиса, праксиса, целенаправленного поведения), связанных с функцией данной сенсорной системой.

Структурная локализации функций предполагает, что мозг имеет детерминированные пути, системы, реализующие проведение сигнала, организацию той или иной реакции и т. д. Однако помимо жестко детерминированных связей в мозгу реализуются функциональные связи, развивающиеся в онтогенезе.

Чем более прочны и закреплены связи между структурами головного мозга в процессе индивидуального развития, тем труднее использование компенсаторных возможностей при патологии.

Контрольные вопросы:

1. Объясните физиологический механизм регулирования работы внутренней среды организма по отношению к меняющимся условиям внешней среды.

2. В чем выражается пластичность детской нервной системы?

3. Как осуществляется адаптация организма к окружающей среде?

4. В чем заключается принцип иррадиации?

5. Опишите применение здоровьесберегающих технологий воспитании детей разных возрастных групп.

6. Каково значение развития сенсорных систем в познавательной деятельности ребенка?

7. Какова роль игровой деятельности в развитии ребенка?