Возрастная физиология: (Физиология развития ребенка) - Марьяна Безруких

В младшем школьном возрасте совершенствуется и терморегуляция. Формируются механизмы физической терморегуляции, т. е. способность организма поддерживать постоянство температуры тела не за счет производства добавочного тепла, а за счет ограничения теплоотдачи через поверхность кожи. К 10 годам у ребенка этот механизм настолько сформирован, что по своей эффективности мало отличается от подобного механизма у взрослого.

Таким образом, все элементы, составляющие сложнейшую функциональную систему аэробного энергообеспечения функций организма, «пригнаны» друг к другу и взаимодействуют оптимальным образом. Ясно, что такая тонкая регуляция взаимодействия физиологических процессов не может быть реализована без соответствующего уровня зрелости и тренированности центрального аппарата управления.

Формирование произвольных движений. Возраст 7-10 лет можно считать оптимальным для формирования произвольных движений. На этом этапе возрастного развития существуют особенно благоприятные психофизиологические предпосылки для быстрого освоения и совершенствования сложных произвольных движений.

К 7 годам заметно расширяются связи двигательной области головного мозга с одним из важных центров регуляции движений — мозжечком и подкорковыми образованиями, в частности с красным ядром. К этому возрасту морфологические признаки коркового отдела двигательного анализатора ребенка близки к таковым взрослого человека. Достигает значительной зрелости и рецепторный аппарат двигательной системы. Морфологическое дозревание двигательной коры мозга завершается в период от 7 до 12–14 лет. К этому же возрасту полностью развиваются чувствительные и двигательные окончания мышечного аппарата.

Возраст 7-10 лет является новым этапом в формировании акта ходьбы. Показатели структуры шага и ходьбы близки к показателям взрослых. Темп ходьбы равномерный, длина шага стабильна, ускорение темпа связано с удлинением шага. Лишь к возрасту 9-10 лет иннервационная структура двигательной координации становится устойчивой к влиянию дополнительных нагрузок и различных «шумов», мешающих реализации движения.

Качественная реализация моторной программы при выполнении движений (особенно на начальных этапах формирования навыков) требует напряженного зрительного контроля, так как именно зрительный контроль выступает в качестве ведущего механизма обратной связи и в процессе онтогенетического развития, и в процессе формирования произвольных движений. По мере совершенствования навыка более значимой в регуляции движений становится проприоцептивная информация. При этом допускается, что зрительная и проприоцептивная системы при управлении движениями функционально не дублируют одна другую, а решают разные задачи.

Баланс взаимодействия этих систем складывается как в ходе развития, так и в процессе совершенствования конкретной двигательной деятельности. При этом роль различной афферентации при различных двигательных действиях неоднозначна. Точностные действия, качество которых можно оценить, требуют постоянного зрительного контроля. Воспроизведение движений, не требующих точности или оценки качественных показателей, может даже улучшаться при отключении зрительной афферентации.

С 7 лет проприоцепция уже играет определенную роль в текущей коррекции произвольных движений и выработке пространственной программы движения, однако зрительный контроль остается ведущим звеном коррекции. Функция центрального программирования является еще несовершенной, так как программа движения не включает в себя предварительного учета фактора времени. В 9 лет отмечается перестройка механизма двигательной регуляции. В характере построения движений отчетливо проявляются признаки участия в этом построении механизма центральных команд. Подавляющее большинство точностных реакций организовано как комбинация быстрого и медленного движения. В 10 лет происходит окончательное освоение растущим организмом более совершенного физиологического механизма программирования движений, обеспечивающего возможность предварительного учета не только пространственного, но и временного фактора — механизма центральных команд. Подавляющее большинство точностных реакций 10-летних детей организовано по типу быстрых движений.

Формирование нейтральных механизмов управления движениями в 7-10 лет идет на фоне онтогенетического развития самих движений, которые становятся одновременно более дифференцированными и интегрированными (вспомним изменение структуры шага или двигательного акта письма и их объединение в единую интегрированную структуру двигательного действия), и в то же время более стабильными и менее зависимыми от влияния различных факторов.

Очень важный момент в онтогенетическом развитии центрального механизма управления движениями отмечен у 9-летних детей: появление первичных (предварительных) коррекций. Это не просто выработка пространственной программы движения, что наблюдалось уже у детей 7-летнего возраста, а программирование движения и в пространстве, и во времени. У детей в 9 лет отмечается самый высокий по сравнению с таковым у детей всех изученных возрастов показатель точности реакций.

Возраст 9 лет характеризуется тем, что механизм кольцевого регулирования достигает наибольшего совершенства и вместе с тем на смену ему уже приходит более сложный, но и более экономичный механизм центральных команд. В 10 лет этот механизм можно считать освоенным. Появляется возможность реализации нового класса движений, качественно иначе строящихся и иначе управляемых, резко увеличивается скорость двигательных реакций. Например, продолжительность выполнения отдельных движений при письме сокращается почти в 3 раза. Однако механизм центральных команд у детей этого возраста еще далек от совершенства. Можно считать, что часть движений (наиболее быстрых) у 10-летних детей уже организуется по типу баллистических: за счет значительного начального ускорения достигается высокая скорость, движение на значительной части своей амплитуды выполняется с большой, почти постоянной скоростью, остановка обеспечивается резким нарастанием отрицательного ускорения. Тем не менее различие между баллистическими движениями взрослого человека и ребенка 10 лет очевидно: для ребенка характерны грубые ошибки в движениях, а движения взрослого более точны.

Мозг и поведение

Функциональное созревание мозга и системная организация когнитивной деятельности. Начало систематического обучения в школе, переход к новым социальным условиям и значительное увеличение умственной нагрузки требуют особенно пристального внимания к оценке зрелости мозга, его структурно-функциональной организации на начальных этапах школьного обучения.

Электроэнцефалограмма как показатель функциональной зрелости коры больших полушарий. Как было отмечено в предыдущей главе, к концу дошкольного возраста нейронный аппарат коры больших полушарий достигает значительной степени зрелости. Это проявляется прежде всего в организации состояния покоя как оптимального фона для интегративной деятельности мозга. К 6 годам альфа-ритм, отражающий формирование нейронных сетей, необходимых для осуществления интегративной деятельности мозга и прежде всего информационных процессов, становится доминирующей формой активности. Однако его характеристики еще далеки от характеристик зрелого типа. Кроме того, индивидуальные различия в темпах созревания ребенка определяют и существенные различия в сформированности альфа-ритма. В рассматриваемом возрастном диапазоне в области максимальной выраженности альфа-ритма — в затылочно-теменных отделах коры — выявлено три типа ЭЭГ, различающихся характером альфа-ритма (рис. 77): ЭЭГ с регулярным альфа-ритмом, ЭЭГ с нерегулярным заостренным альфа-ритмом и ЭЭГ без четкого доминирования альфа-ритма (полиморфная ЭЭГ). Последний тип наиболее характерен для детей 5–6 лет и отражает еще недостаточную зрелость коры больших полушарий. У 6-7-летних такой тип ЭЭГ обнаруживается в очень небольшом числе случаев. Для них характерен преимущественно доминирующий, но дезорганизованный альфа-ритм. В 7–8 лет у детей с высоким уровнем развития познавательных процессов и хорошей успеваемостью преобладает первый тип ЭЭГ — регулярный альфа-ритм. Вместе с тем у детей, испытывающих трудности в обучении, как в 6–7, так и в 7–8 лет сохраняется преобладание полиморфного типа ЭЭГ. Это позволяет считать, что индивидуальная характеристика альфа-ритма, отражающая формирование функциональной организации мозга является надежным показателем готовности ребенка к обучению в школе. Дальнейшая возрастная динамика ЭЭГ характеризуется увеличением моды (ведущей частоты) альфа-ритма, к 10 годам достигающей 10–11 Гц. Альфа-ритм становится преобладающим типом активности не только в задних отделах, но и в переднеассоциативных отделах коры. Существенные изменения в младшем школьном возрасте претерпевает и пространственная организация альфа-ритма. У 8-летних детей по сравнению с 6-летними увеличиваются значения функции Ког альфа-колебаний между лобными и затылочными областями коры. Несколько позже (к 9-10 годам) усиливается локальная пространственная синхронизация альфа-ритма теменной и височных областей, играющих важнейшую роль в зрительно-пространственной деятельности. В период от 6 к 8 годам значительно возрастает межполушарная Ког альфа-колебаний лобных областей. Ее рост так же, как усиление дистантных связей лобных отделов коры с каудальными отделами, свидетельствует об усиливающейся роли переднеассоциативных структур в формировании нейронных сетей высшего порядка, играющих особую контролирующую роль в функциональной организации мозга.