Основы развития детского мозга. У вашего ребенка все получится! - Анна Владимировна Шептура

двух ключевых нейромедиаторов: глутаминовой кислоты (возбуждающий медиатор) и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК, тормозной медиатор) (рис. 13).

Рис. 13. Схема передачи сигнала между нейронами

Аксоны нейронов образуют белое вещество мозга. Белое вещество – это своеобразные провода внутри нервной системы человека, которые связывают головной мозг со спинным, а также разные участки мозга между собой. В процессе взросления происходит процесс миелинизации: провода покрываются оболочкой, которая выполняет функцию электроизоляции. Миелин белого цвета, отсюда и название – «белое» вещество. Если изоляция хорошая и провод не оголен, то электричество (нервный импульс) может беспрепятственно проходить по проводам-аксонам, и нервные клетки (нейроны) получают возможность быстро и качественно обмениваться информацией. Миелин повышает эффективность связей и скорость взаимодействия до 3 тыс. раз! Таким образом, белым веществом информация не обрабатывается, а только проводится.

Миелинизация – долгий процесс. Он начинается еще внутриутробно, со второго триместра беременности, активно идет в первые 2 года и продолжается дальше в течение жизни человека. Когда мы учим что-либо впервые, сигнал идет медленно, со скрипом, прокладывая себе путь. Чем больше практики и повторений будет, тем больше и больше образуется миелина. Чем толще миелиновая оболочка, тем быстрее передается сигнал по нервным волокнам. Еще она защищает клетку от инфекций, вирусов и других негативных последствий. Начинается процесс миелинизации в филогенетически более старых отделах (спинной мозг, ствол), необходимых для выживания, и идет постепенно к коре больших полушарий. Миелинизация – показатель функциональной зрелости центральной нервной системы. Все дефекты миелиновой оболочки, возникшие в период ее формирования или ее повреждения, например, при инсультах (они бывают и у пожилых, и у детей, и внутриутробно), приводят к серьезным последствиям и иногда неизлечимым заболеваниям. Именно нарушения миелинизации часто лежат в основе задержек физического и умственного развития ребенка, а также служат причиной формирования ряда неврологических и психиатрических патологий. Среди них рассеянный склероз, детский церебральный паралич и др.

Тела нейронов и их короткие отростки (дендриты) – серое вещество мозга. Это своеобразные кирпичи, строительный материал мозга, из которого формируются разные его участки, крупные структуры. Серое вещество образует ядра внутри головного мозга (подкорковые ядра), покрывает снаружи головной мозг (кора больших полушарий) и мозжечок (кора мозжечка). Именно в сером веществе образуются контакты одной клетки с другой (синапсы). Функция серого вещества – обработка и хранение информации. Так как воспринимают информацию дендриты, то, чем больше этих отростков, тем больше информационных потоков может принять и переработать нейрон, и, соответственно, передать дальше. Таким образом, люди думают и принимают решения именно серым веществом.

Мозг малыша – как губка: он создан для обучения, впитывания знаний, огромных объемов информации. Это происходит, потому что в детском возрасте синапсы формируются гораздо быстрее, чем в подростковом и взрослом, ведь маленьким детям нужно быстро многому научиться. Количество нейронов у каждого из нас примерно одинаковое, а ум и способности конкретного человека определяет даже не столько количество, сколько качество нейронных связей. Принцип синаптогенеза – процесса формирования синапсов – очень простой. Чем чаще человек что-нибудь делает, учится, сталкивается с определенной информацией, тем крепче и совершеннее становятся связи между нейронами, которые задействуются при выполнении этих задач. Навык и память в этой сфере улучшаются, и мы можем наблюдать продвижение в развитии или в реабилитации (например, после повреждения ЦНС в результате травмы, инсульта). По этой причине такие жизненно важные навыки, как ходьба и речь, остаются с нами на всю жизнь, при этом случайные события постепенно забываются.

Как хороший садовод подрезает деревья, чтобы помочь им оставаться здоровыми, так и мозг сокращает нейронную сеть, чтобы она стала более эффективной. Только около половины нейронов, сгенерированных в процессе развития, выживают и функционируют у взрослого человека. Этот запрограммированный природой процесс гибели клеток носит название апоптоз. Так как на ранней стадии развития мозг образует слишком много клеток, эти клетки формируют чрезмерное количество связей. Обрезка излишних нейронных связей – синаптический прунинг – явление, противоположное синаптогенезу.

Апоптоз и прунинг играют немаловажную роль в процессе обучения. Мозг всегда направлен на оптимизацию своей работы и на сбережение энергии, ведь его ресурс не бесконечен. При помощи таких механизмов мозг избавляется от тех связей, которые не используются, чтобы иметь возможность «питать», совершенствовать и делать наиболее эффективными только те навыки, которые полезны, важны для выживания и применяются.

В первые три года жизни образуется максимальное количество синапсов, потому что в мозг поступает много новой информации. Затем мозг «подчищает» ненужные и неэффективные связи. Например, когда ребенок учится ходить, чтобы справиться с задачей, нейроны образуют огромное количество новых связей. Не все движения были точными, не все связи оказались важными для этого навыка. Поэтому, когда ходьба освоена, эти «неудачные» и ненужные связи обрезаются, в них больше нет необходимости. Так освобождается место для новых навыков и знаний. Аналогично в подростковом возрасте: мозг активно развивается и меняется, снижается объем серого вещества и увеличивается объем белого.

Иногда родители рассказывают, как что-то учили-учили с ребенком, а через какое-то время он все забыл. Возможно, навык не был до конца автоматизирован, и имел место именно прунинг. Это часто случается у детей с задержками развития, потому что у них нейронные связи формируются медленнее, нужно прилагать больше усилий и чаще повторять изученное, чтобы мозг не избавлялся от «бесполезной» информации.

Если что-то пошло не так, апоптоз и прунинг не запускаются, в мозге остается неэффективная куча нейронов и синапсов. Это может приводить к тому, что одни нейронные сети перетягивают одеяло на себя, а сигналы между другими нейронами слабеют или рассеиваются, не достигая нужного пункта назначения. Существует популярная теория, что именно так происходит в случае аутизма. Вероятно, с этим связан тот факт, что в одной сфере дети с РАС могут демонстрировать выдающиеся способности, а в другой быть достаточно беспомощными.

Во всем нужен баланс! Избыточный прунинг тоже вреден для мозга. Он может привести к когнитивным расстройствам, потере памяти и, согласно ряду исследований, даже к шизофрении.

Связи формируются, разрушаются и снова формируются. А что насчет самих нейронов? Считается, что за весь период развития мозг теряет не только синаптические связи, но и до 3 % нейронов. Однако размер оставшихся нервных клеток увеличивается, становится толще миелиновая оболочка их аксонов, растет общее число обходных путей. И образуются новые нейроны! То есть идею о том, что нервные клетки не восстанавливаются, можно считать мифом. Процесс образования новых нейронов носит название нейрогенез. Нейрогенез очень активен во время внутриутробного развития, в первые 16 недель беременности. К четвертому месяцу эмбриона многие нейроны уже стоят на своих