Возрастная психофизиология Тема 1 Введение в возрастную психофизиологию

Возрастная психофизиология Тема 1. «Введение в возрастную психофизиологию. Основные этапы морфофункционального созревания мозга и формирования суммарной электрической активности»

Николай Александрович Семашко Институт возрастной физиологии Российской академии образования - ведущее учреждение в России, обеспечивающее разработку проблем физиологии развития и здоровья школьников. Институт был создан в 1944 году в Москве в системе Академии педагогических наук РСФСР по инициативе и под руководством первого наркома здравоохранения Н. А. Семашко с целью научного обеспечения охраны здоровья детей, гигиенических исследований в общеобразовательных школах, детских домах, детских садах, специализированных и внешкольных учреждениях в послевоенное время.

Акоп Арташесович Маркосян n Более 20 лет институтом (с 1949 по 1972 г. ) руководил действительный член АПН СССР, профессор А. А. Маркосян. За это время в институте были заложены основы систематического изучения морфофизиологического развития детей и подростков, разрабатывались актуальные проблемы физиологии, морфологии и биохимии. С 1949 года в институте на первый план, наряду с проблемами школьной гигиены, были выдвинуты проблемы физического воспитания детей и подростков.

ЛАБОРАТОРИЯ НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ КОГНИТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Институт возрастной физиологии Российской Академии Образования n http: //neurodev. net. ru/index. ph p? id=1

Безруких М. М. , д. б. н. , академик РАО; профессор, академик РАО Фарбер Д. А.

Основные направления исследований в возрастной психофизиологии n n Возрастные и индивидуальные особенности функционального состояния и функциональной зрелости основных систем головного мозга ребенка; Возрастные и индивидуальные особенности функциональной системной организации мозга в процессе когнитивной деятельности, прежде всего при реализации управляющих функций и внимания.

Предмет возрастной физиологии Возрастная физиология как наука о закономерностях формирования и функционирования организма на разных этапах индивидуального развития особенно интенсивно стала разрабатываться в последние десятилетия.

Принципы возрастной физиологии n принцип гетерохронии развития органов и систем, сформулированный А. Н. Северцовым [1939] и детально разработанный П. К. Анохиным [1948] в теории системогенеза.

Принципы возрастной физиологии n Согласно взглядам П. К. Анохина, преобразования одних компонентов организма сдвинуты во времени относительно преобразования других, что обусловливает степень зрелости, а следовательно, и специфику функционирования организма ребенка на разных этапах развития. Согласно теории П. К. Анохина о системогенезе, гетерохрония возникновения и развития функциональных систем определяет прежде всего адаптивные возможности организма, обеспечивая определенный приспособительный эффект в отдельные моменты онтогенеза.

Принципы возрастной физиологии n надежность биологической системы является одним из общих принципов индивидуального развития, базирующимся на таких свойствах живой системы, как избыточность ее элементов, их дублирование и взаимозаменяемость, быстрота возврата к состоянию относительного постоянства и динамичность взаимодействия отдельных звеньев системы [А. А. Маркосян, 1969]. Надежность биологической системы в ходе онтогенеза проходит определенные этапы становления и формирования, обусловливая совершенствование адаптивных реакций развивающегося организма в процессе усложнения его контактов с внешней средой и вместе с тем адаптивный, приспособительный характер функционирования на каждом отдельном этапе онтогенеза.

n Отсюда очевидно, что отдельные этапы развития ребенка характеризуются как разной степенью зрелости и особенностями функционирования органов и систем, так и различием в механизмах, определяющих специфику взаимодействия организма и внешней среды.

Проблема периодизации индивидуального развития n. А. Н. Северцов [1939], включив в понятие онтогенеза постнатальное развитие, предложил выделять в нем: этап морфогенеза, характеризующийся значительным изменением в строении органов; -

Проблема периодизации индивидуального развития - этап роста, характеризующийся незначительными качественными морфологическими изменениями и интенсивным увеличением отдельных частей тела.

Проблема периодизации индивидуального развития Морфологические признаки (темп роста, смена зубов, нарастание веса ребенка и т. п. ) в течение довольно длительного времени служили основными критериями периодизации индивидуального развития.

Проблема периодизации индивидуального развития n Наиболее полная возрастная периодизация, основанная на морфологических и антропологических признаках, была предложена В. В. Бунаком [1965], по мнению которого в изменениях размеров тела и связанных с ними структурнофункциональных признаках отражаются преобразования метаболизма организма с возрастом.

n Согласно этой периодизации, в остальном онтогенезе выделяются следующие периоды: младенческий, охватывающий первый год жизни ребенка и включающий начальный (1— 3, 4— 6 мес), средний (7— 9 мес) и конечный (10— 12 мес) циклы; первого детства (начальный цикл 1 — 4 года, конечный — 5— 7 лет); второго детства (начальный цикл: 8— 10 лет — мальчики, 8— 9 лет — девочки; конечный: 11 — 13 лет — мальчики, . 10— 12 лет — девочки); подростковый (14— 17 — мальчики, 13— 16—девочки); юношеский (18 — 21 год — мальчики, 17— 20 лет — девочки); с 21— 22 лет начинается взрослый период.

Проблема периодизации индивидуального развития n Согласно существующей в настоящее время возрастной периодизации, в жизненном цикле человека до достижения зрелого возраста выделяют следующие периоды: новорожденный (1— 10 дней); грудной возраст (10 дней — 1 год), раннее детство (1— 3 года), первое детство (4— 7 лет), второе детство (8— 12 лет — мальчики, 8— 11 лет — девочки), подростковый возраст (13— 16 лет — мальчики, 12— 15 лет — девочки) и юношеский возраст (17— 21 год — юноши, 16— 20 лет — девушки) [Проблема возрастной периодизации человека, 1965]. Эта периодизация несколько отличается от предложенной В. В. Бунаком (1965], за счет выделения периода раннего детства, некоторого смещения границ второго детства и подросткового периода.

Проблема периодизации индивидуального развития n следует подчеркнуть, что проблема возрастной периодизации окончательно не решена, прежде всего, потому, что все существующие периодизации, включая и последнюю общепринятую, недостаточно физиологически обоснованы. Необходимость физиологического обоснования возрастной периодизации очевидна, она диктуется самой задачей выделения различных по функциональным характеристикам этапов развития ребенка.

Характеристика возрастной нормы n До недавнего времени возрастная норма рассматривалась как некая совокупность среднестатистических параметров, характеризующих морфофункциональные особенности организма. Такое представление о норме, как справедливо отмечают А. А. Корольков и В. П. Петленко [1977], уходит своими корнями в те времена, когда практические потребности медицины заставили выделить некоторые средние стандарты развития, от которых отличали многочисленные уродства и аномалии.

Характеристика возрастной нормы n n Несомненно, что на определенном этапе развития биологии и медицины подобный подход сыграл прогрессивную роль, позволив определить среднестатистические параметры морфофункциональных особенностей развивающегося организма; да и в настоящее время он позволяет решать ряд практических задач (например, при исчислении стандартов физического развития, нормировании воздействия факторов внешней среды и т. п. ). Однако такое представление о возрастной норме, абсолютизирующее количественную оценку морфофункциональной зрелости организма на разных этапах онтогенеза, не отражает сущностных характеристик возрастных преобразований, определяющих адаптивную направленность развития организма и его взаимоотношений с внешней средой.

Характеристика возрастной нормы n n характеристика возрастной нормы, которая может быть положена в основу периодизации, должна опираться на показатели, отражающие адаптивный характер развития и надежность функционирования физиологических систем на каждом этапе развития. Это дало основание считать, что наиболее информативными критериями возрастных преобразований могут служить те показатели, которые характеризуют состояние физиологических систем в условиях деятельности, максимально приближающейся к той, с которой объект исследования — ребенок — сталкивается в своей повседневной жизни, т. е. показатели, отражающие реальную приспособляемость к условиям окружающей среды и адекватность реагирования на внешние воздействия.

Структурно-функциональная организация мозга. Планы головного мозга

Структурно-функциональная организация мозга. Основные функциональные блоки головного мозга (по А. Р. Лурия) I Блок регуляции неспецифической активации мозга (тонуса и бодрствования), включает глубинные структуры II Блок приема, переработки и хранения информации, включает основные анализаторные системы III Блок программирования, регуляции и контроля психической деятельности, включает лобные отделы

Структуры первого функционального блока

Структуры третьего функционального блока. Фронтоталамическая регуляторная система Медиодорзальное ядро (MD) таламуса имеет двухсторонние связи со структурами лобной коры (орбитомедиальными зонами, связанными с осознанием эмоциональных состояний, и латеральными префронтальными– управляющими зонами мозга). Фронто-таламическая система участвует в обеспечении произвольной регуляции и контроля познавательной деятельности

Генез основных компонентов ЭЭГ (Jasper, 1954) n n Дельта- ритм – активность неспецифических диэнцефальных и стволовых структур; Тета -ритм – результат активности лимбических отделов мозга, отражает взаимодействие лимбикокортикальных систем, с ним связывается оценка новизны и эмоциональное реагирование (Klimesch, 1994; Kahana, 2001).

Генез альфа-ритма Сенсорно-специфические ядра таламуса (Andersen, 1968); n Внутрикорковые процессы (Tatcher, 1986; Князева, 1996). n

Альфа-ритм n n Показатель, отражающий организацию мозга в состоянии покоя; Ритм, играющий определенную функциональную роль в мозговом обеспечении когнитивных процессов; По-мнению Н. П. Бехтеревой (1980) альфа-ритм обеспечивает регуляцию информационного потока: на его восходящей фазе происходит открытие сенсорного входа, на нисходящей – закрытие. Альфа-ритму принадлежит важнейшая роль в обеспечении пространственного взаимодействия различных мозговых структур.

Фронто-таламическая регуляторная система n n n n Префронтальная кора Медиадорзальное ядро таламуса Лимбические структуры Ретикулярные ядра таламуса Интраламинарный комплекс таламуса Избирательная модуляция активности корковых зон Формирование функциональных объединений корковых зон, необходимых для обработки значимой информации

Морфофункциональное созревание мозга и формирование ЭЭГ у детей в процессе онтогенеза n n Развитие электрической активности мозга отражает морфофункциональное созревание мозга и может быть использовано для изучения его индивидуальных особенностей у детей; Анализ электрической активности мозга детей может быть использован для выявления возрастных особенностей динамической мозговой организации познавательных функций.

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭЭГ СПОКОЙНОГО БОДРСТВОВАНИЯ n n Электроэнцефалограмма покоя взрослого человека характеризуется доминированием ритма определенной частоты (средняя частота 10 Гц) — альфа-ритма. На значение ритмической синхронной активности как оптимального фона для деятельности нейронов, воспринимающих дискретно поступающую информацию, указывал А. А. Ухтомский. Он писал: «Правильный, почти гармоничный ритм является как бы фоном, на котором отмечаются текущие сигналы с рецепторов» [1954].

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭЭГ СПОКОЙНОГО БОДРСТВОВАНИЯ n Появление ритмической синхронизированной активности в процессе филогенеза, по мнению А. А. Ухтомского, характеризует состояние покоя как готовность к действию и свидетельствует о высокой степени развития нервной системы.

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭЭГ СПОКОЙНОГО БОДРСТВОВАНИЯ n В ЭЭГ взрослого человека частота альфа-ритма отличается большим постоянством, что проявляется в малых величинах ее дисперсии. Наличие доминирующего ритма постоянной частотной характеристики в ЭЭГ покоя отражает определенную степень организации функционального состояния мозга как фона, благоприятного для приема и анализа внешних стимулов, Особая функциональная роль альфа-ритма обеспечивается не только его строгой периодичностью, но и определенной пространственно-временной организацией в коре больших полушарий.

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭЭГ СПОКОЙНОГО БОДРСТВОВАНИЯ n В исследованиях последнего десятилетия с применением математических методов обработки ЭЭГ показан высокий уровень когерентности основного ритма электрической активности в различных зонах коры больших полушарий, которая рассматривается как один из важнейших факторов межцентрального взаимодействия [М. Н. Ливанов, 1972; В. С. Русинов и О. М. Гриндель, 1974; А. Н. Шеповальников с соавт. , 1979].

Фазовые сдвиги n n Существенным показателем пространственновременной организации биопотенциалов мозга является наличие устойчивых фазовых сдвигов альфа-ритма, наиболее значительных в удаленных друг от друга отделах мозга — лобно-затылочный градиент. Согласно мнению А. Н. Шеповальникова [А. Н. Шеповальников с соавт. , 1979], физиологический смысл фазовых сдвигов состоит в пространственном смещении очагов оптимальной возбудимости по коре таким образом, что создаются благоприятные условия для последовательной и дискретной обработки информации в пределах каждого цикла альфа-волны в различных отделах коры больших полушарий.

n Все свойства основного ритма ЭЭГ зрелого мозга постепенно формируются в ходе индивидуального развития ребенка.

Основные этапы морфофункционального созревания коры и формирования альфа-ритма n n 0 -1 - Рост и дифференциация нейронов в проекционных областях коры. Рост апикальных дендритов и их ветвление. Формирование вертикальных связей пирамидных нейронов проекционных зон. 1 -3 –Развитие вертикальной организации нейронных ансамблей проекционных и ассоциативных зон. Формирование горизонтальных связей звездчатых нейронов. Развитие корково-подкорковых связей.

Основные этапы морфофункционального созревания коры и формирования альфа-ритма n n 3 -5 – Развитие горизонтальных связей во всех зонах коры. Рост специализации нейронов. 5 -6 Рост относительного объема белого вещества (нейронных коллатералей) в ассоциативных зонах. 6 -7 – Интенсивное развитие нейронной организации ассоциативной коры. 7 -8 – формирование иерархии локальных нейронных ансамблей в ассоциативных и проекционных зонах. 8 -10 – формирование распределенной горизонтальной нейронной сети, включающей специализированные нейронные ансамбли различных корковых зон.

Морфологическое развитие коры головного мозга на первом году жизни n n У новорожденного нейронные колонки в 19 зрительном поле состоят из 1 -2 близко расположенных рядов слабо дифференцированных нервных клеток В течении первого года жизни происходят наиболее интенсивный рост ширины коры во всех зрительных зонах. В 17 и 18 полях эти изменения наиболее выражены в первомполугодии (в 1, 6 раза), в 19 поле в течение всего года (в 1, 7 раза). В этот же период происходят наиболее выраженные преобразования нейронов 17 и 18 поля, приводящие к их дифференциации. Выраженное увеличение толщины коры происходит и в другой сенсорно- специфической зоне – соматосенсорной (поле 3), в полях 1 и 2 этот процесс продолжается до 3 – х лет.

Морфологическое развитие ассоциативной коры от 1 года до 3 -х лет n n n В течении первых 2 -х лет жизни существенно увеличивается толщина нейронных колонок в зрительных ассоциативных зонах и ТРО (третичная ассоциативная височно-теменно-затылочная область) В тот же период усложняется ветвление дендритов и аксонов. К 3 годам формируются сложные гнездные группировки нейронов III и V слоев коры в лобных областях, они включают до 12 нейронов различных типов.

Морфологическое развитие коры головного мозга от 3 до 7 лет n n К 5 -7 годам пирамидные и звездчатые клетки в слоях III и IV зрительной коры приобретают форму свойственную взрослым Кроме узких колонок у детей к 5 годам уже формируются широкие группировки корковых нейронов, которые чаще встречаются в ассоциативной коре Толщина коры в 19 зрительном ассоциативном поле увеличивается до 7 лет В соматосенсорной коре увеличиваются размеры пирамидных и вставочных нейронов, изменяется их форма и увеличивается ветвление. Наиболее интенсивно эти процессы протекают в период от 3 до 6 лет.

Морфологическое развитие коры головного мозга от 3 до 7 лет n n Во фронтальной коре толщина нейронных группировок в вертикальных колонках значительно увеличивается во всех областях к 5 годам; К 5 -6 годам система горизонтальных связей между корковыми зонами становится существенно более сложной благодаря удлинению и увеличению ветвления латеральных и базальных дендритов пирамидных нейронов и развитию боковых ответвлений апикальных дендритов.

Варианты альфа-ритма в ЭЭГ детей 5 -8 лет n Регулярный модулированный

Варианты альфа-ритма в ЭЭГ детей 5 -8 лет Дезорганизованный

Варианты альфа-ритма в ЭЭГ детей 5 -8 лет Альфа-ритм сниженной частоты

Варианты альфа-ритма в ЭЭГ детей 5 -8 лет Полиритмичный (частота варьирует в интервале более, чем 4 Гц)

ЭЭГ паттерны, характеризующие функциональное состояние глубинных регуляторных структур мозга Генерализованные группы колебаний с частотой 4 -6 Гц высокий уровень активности синхронизирующи х систем ствола мозга

ЭЭГ паттерны, характеризующие функциональное состояние глубинных регуляторных структур мозга Группы колебаний с частотой 4 -6 Гц в теменных и центральных областях – высокий уровень активности синхронизирующих систем неспецифического таламуса (мезодиэнцефальный уровень)

ЭЭГ паттерны, характеризующие функциональное состояние глубинных регуляторных структур мозга Группы колебаний с частотой 4 -6 Гц в задних отделах мозга – дефицит неспецифической активации со стороны РФ ствола мозга

ЭЭГ паттерны, характеризующие функциональное состояние глубинных регуляторных структур мозга Группы колебаний с частотой 4 -6 Гц в передних отделах мозга- изменение функционального состояния фронтоталамической регуляторной системы

ЭЭГ новорожденного n В период новорожденности в континууме функциональных состояний бодрствование — сон отсутствует фаза относительного покоя. Бодрствование новорожденных кратковременно, часто является аналогом пробуждения в ответ на внешние и внутренние воздействия и определяется восходящим активирующим влиянием неспецифической системы ствола мозга.

ЭЭГ новорожденного n Электрофизиологическим коррелятом этого состояния является уплощение регистрируемой во время сна нерегулярной медленной активности [Д. А. Фарбер, 1969; Д. А. Фарбер, В. В. Алферова, 1972]. По поводу первичного фокуса электрической активности в ЭЭГ новорожденных в литературе существуют различные мнения. Ряд авторов на основании наличия в ЭЭГ ребенка группы регулярных колебаний в передне-центральных областях считает эти отделы коры мозга областью первичной локализации ритмической активности [D. В. Lindslcy, 19. 39; А. II. Шеповальников, 1962].

ЭЭГ новорожденного n Однако преимущественная выраженность этих колебаний во время сна, их периодичность, характерная для воли подкоркового генезиса, не позволяют связать их появление с активностью моторной коры. Скорее можно думать, что волновые комплексы, регистрируемые в переднецентральных отделах коры мозга, отражают активность рано созревающей синхронизирующей системы ствола и таламуса [Д. А. Фарбер, 1969].

ЭЭГ новорожденного n В переходном состоянии от бодрствования ко сну в затылочной области коры мозга новорожденных могут быть зарегистрированы группы ритмических синусоидальных колебаний частотой 4— 6 Гц. Локализация этих колебаний в зоне максимальной активности альфа-ритма взрослого, сходство со зрительным сенсорным разрядом последействия, аналогичным по генезу альфа-ритму [М. Брейзье, 1962], позволили рассматривать их как колебания, близкие по механизму генерации к основному ритму покоя, и считать зоной первичного проявления корковой ритмической активности затылочную область коры мозга [Д. А. Фарбер, 1969].

Синхронизированные ритмы n Синхронизированные ритмы в затылочной области коры мозга в состоянии спокойного бодрствования начинают регистрироваться с 3— 4 -месячного возраста и представлены волновой активностью в диапазоне 3— 5 Гц. Вряд ли правомерно классифицировать эти колебания как альфа-ритм, однако их появление на том этапе онтогенеза, когда формируется состояние относительного покоя в его поведенческом проявлении, локализация этих колебаний в затылочных областях коры и их функциональные характеристики (депрессия на свет) дают основание расценивать их как ранний онтогенетический вариант альфа-ритма [Д. А. Фарбер, В. В. Алферова, 1972].

Синхронизированные ритмы n В течение первого года жизни идет интенсивное формирование этого ритма, что проявляется как в увеличении средней частоты до 5— 7 Гц, так и в существенных сдвигах пространственно-временных отношений: возрастают степень пространственной синхронизации, суммарный коэффициент корреляции, резко снижается дисперсия коэффициентов корреляции, увеличивается количество пространственно организованных волн [Т. П. Хризман, 1978; А. Н. Шеповальников с соавт. , 1979].

Синхронизированные ритмы n В отмеченном возрастном диапазоне (3— 12 мес) показано интенсивное развитие нервного аппарата коры больших полушарий. По данным Г. И. Полякова [1959], в этом возрасте в затылочной области коры мозга существенно увеличивается число короткоаксонных звездчатых клеток, имеющих обширные контакты с другими корковыми нейронами, таламическими афферентами и эфферентами.

Синхронизированные ритмы n С функцией этих нейронов, связывается циркуляция возбуждений по интракортикальным и корковоталамическим кругам. Четкая корреляция сроков формирования нейронного аппарата в затылочной области коры мозга с появлением и учащением основного ритма покоя подтверждает существующие в литературе представления о преимущественной локализации этого ритма в каудальных отделах мозга и о значении в механизмах его генерации интракортикальных и специфических таламокортикальных связей [Л. А. Новикова, 1966; Брейзье, 1962; Р: Andersen, S. A. Andersson, 1968].

Развитие структур мозга n В возрасте от 1 до 5 лет развитие нервного аппарата коры больших полушарий приводит к постепенному нарастанию частоты основного ритма до 8 Гц. Однако в этом возрасте отсутствует характерная для взрослых стабильность его частоты и он еще не является доминирующей формой активности, так как наряду с формированием альфаритма усложняется характер ЭЭГ, отражающий развитие сложной биоэлектрической архитектоники мозга.

ЭЭГ пятилетнего ребенка

Развитие структур мозга n Заметно увеличиваются волны диапазона бета, появляются высокоамплитудные медленные колебания подкоркового генеза в переднецентральных отделах коры мозга, возрастает межиндивидуальная вариабельность, менее выраженная у грудных детей. Усложнение электрической активности и ее многообразие являются следствием развития различных структур мозга — не только коры больших полушарий, но и подкорковых образований, а также результатом индивидуальных различий в темпах их созревания.

Развитие структур мозга n Резкие перестройки в формировании ЭЭГ покоя отмечены с 6 -летнего возраста. Прежде всего стабилизируется по частоте альфаритм, в этом возрасте четко вычленяется его ведущая частота — мода (составляющая в зоне максимальной активности 8, 85 ± 0, 21 Гц), совершенствуется пространственновременная организация основного ритма ЭЭГ.

Развитие структур мозга n Это проявляется в увеличении фазового сдвига между альфа-колебаниями фронтальных и каудальных отделов коры мозга и, что особенно важно, в возрастании вероятности сохранения типа фазовой структуры в последовательных волнах [А. Н. Шеповальников с соавт. , 1979]. В этом возрасте примерно в 40% случаев обнаруживается характерная для взрослых значимая когерентность альфа-ритма симметричных точек лобных областей коры больших полушарий.

Изменения медленно-волновых колебаний n Однако, несмотря на то, что альфа-ритм к 6 годам приобретает черты, близкие к дефинитивным, в этом возрасте еще значительный удельный вес в ЭЭГ принадлежит медленным волнам подкоркового генеза (тета-волны с частотой 4— 7 Гц, высокоамплитудные билатеральные вспышки медленных колебаний 3— 5 Гц, преимущественно регистрируемые в переднецентральных отделах коры мозга). Выраженность этих колебаний у ряда детей дошкольного и младшего школьного возраста определяет значительное число случаев с полиморфной ЭЭГ. В 6 -летнем возрасте они обнаруживаются у 40%, в 7 -летнем — у 30%, а в 8 лет — уже только у 10% детей.

Изменения медленно-волновых колебаний n Уменьшение медленноволновых колебаний в диапазоне от 6 к 8 годам, проявляющееся в снижении числа случаев полиморфных ЭЭГ, по данным Г. М. Фрид [1979], находит отражение также в изменении соотношения спектров мощности альфа-ритма и тета -волн в ЭЭГ детей, особенно значительном в диапазоне от 6 к 7 годам. Уменьшение выраженности медленных волн в ЭЭГ расценивается как результат подавления активности подкорковых структур развивающейся корой больших полушарий.

Изменения медленно-волновых колебаний n К 8 годам значительно нарастает частота альфаритма. В затылочных областях мода сдвигается в среднем с 8, 7 Гц в 7 лет к 9, 6 Гц в 8 лет. В дальнейшем, к 9 и 10 годам, частота основного ритма в зоне максимальной активности увеличивается лишь на 0, 2 Гц в год. Большие изменения в этом возрасте претерпевает альфа-ритм в теменной и лобной областях, где частота его от 9 к 10 годам возрастает в среднем на 0, 5 Гц. Абсолютные значения частоты альфа-ритма также существенно отличны в разных областях. В затылочной области 10 -летних детей средней ведущей частотой является частота 9, 9 Гц, в теменной — 9, 4 Гц, в лобной — 9, 2 Гц.

Изменения медленно-волновых колебаний n При этом надо отметить значительную межиндивидуальную вариабельность как в абсолютных значениях частоты альфа-ритма, так и в темпах ее изменений. Однако во всех случаях мода ведущей частоты альфа-ритма в затылочной области формируется раньше, чем в передне-центральных областях.

Этапы формирования ЭЭГ n Таким образом, анализ состояния относительного покоя позволяет установить его существенные изменения в детском возрасте, проявляющиеся в становлении основного ритма покоя, который в процессе индивидуального развития приобретает черты доминирующего, стабильного и определенным образом организованного в пространстве и во времени.

Этапы формирования ЭЭГ n Можно выделить следующие этапы формирования ЭЭГ покоя: первый относится к грудному возрасту и характеризуется появлением в состоянии спокойного бодрствования ритмической активности, локализованной в затылочной области коры мозга, что следует рассматривать как ранний онтогенетический аналог альфа-ритма.

Этапы формирования ЭЭГ n Второй период охватывает возрастной диапазон от 1 года до 5 лет, когда наряду с увеличением частоты основного ритма происходит формирование сложной биоэлектрической архитектоники неокортекса, обусловленной развитием структур мозга и их возрастающим взаимодействием, следствием чего является выраженный полиморфный характер ЭЭГ.

Этапы формирования ЭЭГ n Третий период (6— 8 лет) характеризуется уменьшением доли медленных составляющих ЭЭГ, значительной стабилизацией альфа-ритма по частоте (вычленение моды и снижение дисперсии периодов колебаний), появлением определенных пространственно-временных соотношений альфа-ритма различных областей коры больших полушарий.

Этапы формирования ЭЭГ n Четвертый период (с 9 до 15 лет) отличается формированием альфа-ритма в переднеассоциативных областях и совершенствованием, на основе взаимодействия их с другими отделами мозга, пространственно-временной организации ритмов ЭЭГ покоя. В качестве наиболее важных для обеспечения готовности к приему и переработке информации можно рассматривать два последних периода развития электрической активности мозга, в которых переломными моментами являются возрасты 6 и 9— 10 лет.

ЭЭГ подростка

Особенности ЭЭГ подростков Основное отличие от предыдущего возрастного периода дезорганизация альфа-ритма и наличие признаков изменения функционального состояния диэнцефальных (гипоталамических) струкрур мозга. Эти изменения отражают повышение активности диэнцефальных структур, связанное с половым созреванием

Онтогенетическая стабильность типа ЭЭГ n Уже в ранних работах отмечалась устойчивость и общего типа ЭЭГ, и отдельных параметров — альфа-индекса и средней частоты (M. И. Ливанов, 1940; С. Е. Henry, 1941; L. С. Jonson, G. A. Ulett, 1959], некоторых характеристик автокорреляционной функции [R. S. Daniel, 1964]. Все эти работы выполнены на взрослых людях. ЭЭГ детей с точки зрения ее индивидуальности и онтогенетической стабильности специально не изучалась; однако некоторые сведения об этом все же можно получить.

Онтогенетическая стабильность типа ЭЭГ n В широкоизвестной работе D. В. Lindsley [1939] лонгитюдно исследовались дети от 3 мес. до 16 лет, причем ЭЭГ каждого ребенка прослеживалась в течение 3 лет. Хотя стабильность индивидуальных характеристик автор не рассматривает, анализ приводимых им данных позволяет заключить, что, несмотря на естественные возрастные изменения, ранговое место испытуемого примерно сохраняется. М. К. Ковалева [1975], регистрируя ЭЭГ у детей 7, 10 и 13 лет в течение 3 лет, также обнаружила существование устойчивых индивидуальных различий.

n В целом можно считать, что межиндивидуальная изменчивость основных характеристик ЭЭГ покоя формируется под достаточно сильным влиянием генотипических факторов. Однако это влияние, определяя некоторые базальные параметры, модулируется воздействиями среды, возраста, текущих состояний, что и приводит к различиям в генотипической обусловленности ЭЭГ разных мозговых зон и ее различных ритмических составляющих.

Циклическое развитие функциональных связей корковых областей (Thatcher, 1992) n n Чередование в каждом цикле преимущественного формирования связей в левом и правом полушарии через билатеральный «рост» ; «Движение» от латеральных связей к медиальным в левом полушарии и от медиальных к латеральным в правом; Возрастание связей лобных отделов с другими областями; Интеграция коротких связей в левом полушарии и дифференциация длинных связей в правом полушарии.

Основные факторы функционального созревания мозга, влияющие на когнитивное развитие • Морфо-функциональное созревание нейронного аппарата коры; • Развитие функциональных связей между областями коры; • Морфо-функциональное созревание регуляторных структур мозга. Наиболее значимым для формирования когнитивных процессов является развитие высших центров регуляции – лобных отделов.

Литература: 1. 2. Дубровинская Н. В. Нейрофизиологические механизмы внимания. Онтогенетические исследования. Л. : Наука, 1985. С. 6— 20, 111— 126. Дубровинская Н. В. , Мачинская Р. И. , Кулаковский Ю. В. Динамический характер и возрастная обусловленность функциональной организации мозга при внимании // Журн. высш. нервн. деят. им. И. П. Павлова. 1997. Т. 47. № 2. С. 196— 208.

Литература: 3. Дубровинская Н. В. , Фарбер Д. А. , Безруких М. М. Психофизиология ребенка: Психофизиологические основы детской валеологии. М. : Владос, 2000. 144 с. 4. Ильин Е. П. Дифференциальная психофизиология. С. -Пб. : Питер. 2001. 464 с. 5. Симерницкая Э. Г. Мозг человека и психические процессы в онтогенезе. М. , 1988. 182 с. 6. Фарбер Д. А. Особенности функциональной организации мозга детей с разной стратегией познавательной деятельности // Альманах Новые исследования. 2001. № 1. С. 2 -10.

Литература: Дубровинская Н. В. , Фарбер Д. А. , Безруких М. М. Психофизиология ребенка: Психофизиологические основы детской валеологии: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. - М. : Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000. - 144 с. : ил n http: //www. pedlib. ru/Books/6/0004/index. sht ml n