Возрастные и индивидуальные особенности функционального состояния сенсорных систем правого и левого полушарий

Актуальность темы

В исследованиях по физиологии последних лет наблюдается повышенный интерес к особенностям созревания кортикальных структур, определяющих восприятие различных внешних сигналов. Подобное явление объясняется недостаточной изученностью вопросов развития в онтогенезе высших отделов сенсорных систем, в особенности при сравнении уровня соответствующих знаний с представлениями о формировании периферических отделов анализаторов.

Между тем эта проблема имеет большое значение как в теоретическом, так и в практическом плане. Восприятие внешних сигналов играет важную роль в формировании индивидуального опыта в процессе обучения, организации адаптивных поведенческих реакций на основе дифференцированного анализа внешней ситуации. Изучение ее позволило бы выделить объективные функциональные характеристики соответствующих сенсорных зон коры головного мозга у детей с разным уровнем умственных способностей. В этом смысле особенно актуально изучение сенсорной сферы у младших школьников.

Закономерности формирования мозговых функций, связанных с восприятием внешних сигналов, исследовались как морфологами (С.М. Блинков, 1940; Е. П. Кононова, 1962; С. Б. Дзугаева, 1965; В. М. Минаева, 1965 и др.), так и физиологами (Н.И. Касаткин, 1948; Н. Н. Зислина, 1955;А. А. Волохов, 1965,1968 и мн. др.).Как показали исследования, формирование проекционных зон коры в основном завершается уже в течение первых лет жизни. В то же время созревание вторичных и тем более третичных (ассоциативных) полей еще продолжается.

Отличительной методологической особенностью исследований нейрофизиологических механизмов восприятия, проводимых в последнее время, является их базирование на современных представлениях о системной организации мозговых и психических функций, лежащих в основе любого вида деятельности.

Н.И.Бернштейн, 1946;П. К. Анохин, 1948 и др.) — В соответствии с этой концепцией, процесс восприятия и переработки информации в ЦНС обеспечивается взаимодействием различных сенсорных образований, проявляющимся в постоянном динамическом изменении соотношения их функциональной активности. Такой подход убеждает в том, что для характеристики возрастных особенностей функционирования мозга необходимо и целесообразно изучение не только состояния его отдельных сенсорных структур, но также и особенностей соотношения их функциональной активности. Последнее обстоятельство приобретает особое значение в условиях определенной целенаправленности, связанной с выполнением ребенком умственных заданий.

Вместе с тем, согласно теории П. К. Анохина о системогенезе (1948, 1975), гетерохрония возникновения и развития функциональных систем определяет прежде всего адаптивные возможности организма, обеспечивая оптимальный приспособительный эффект в определенные моменты онтогенеза.

Теория системогенеза меняет представления о критерии зрелости ребенка, и наряду с антропометрическими характеристиками в качестве такого критерия предлагается выделение для каждого этапа развития ведущей функции, определяющей способ взаимодействия ребенка с окружающим миром.

Отсюда становится понятной целесообразность более детального, повозрастного изучения онтогенетических закономерностей формирования воспринимающей функции коры больших полушарий.

Проведенные в Институте возрастной физиологии исследования (Д.А. Фарбер с соавт., 1972,1973,1982,1990;Н. В. Дубровинская с со6 авт., 1985,1990, В. В. Алферова с соавт., 1990; Т. Г. Бетелева с со-авт., 1977,1981,1984,1990) позволили проследить системную организацию функций перцепции мозга детей от новорожденности до подросткового возраста в покое, при восприятии внешней информации в ситуации произвольного и непроизвольного внимания. Эти работы дают серьезное основание полагать, что в основе созревания механизмов, обеспечивающих воспринимающую функцию мозга, лежат процессы системогенеза.

Возрастающая интенсификация учебного процесса требует все большего учета в процессе обучения индивидуальных особенностей ЦНС ребенка. В то же время налицо явная недостаточность имеющихся по данному вопросу сведений в научной литературе.

Особое значение данная проблема приобретает при рассмотрении ее в свете современных представлений о межполушарной асимметрии сложных корковых функций, «без учета которых изучение вопросов, связанных с особенностями развития мозга ребенка, не может считаться удовлетворительным» (С.Спрингер, Г. Дейч, 1989). Сказанное объясняет целесообразность оценки функционального состояния сенсорных образований коры в каждом полушарии раздельно.

Существующие многочисленные наблюдения, касающиеся половых различий в функционировании различных сенсорных, моторных и вегетативных систем, показывают, что половой диморфизм относится к числу постоянных характеристик человеческого онтогенеза. Есть все основания полагать, что различия в деятельности мозговых структур, связанные с полом, детерминированы генетически (Н.М.Пейсахов, А. О. Прохоров, 1975). Результаты целого ряда исследований позволяют предполагать, что фактор пола оказывает влияние на характер функциональной организации асимметрии мозга, в том числе и его сенсорных зон. При изучении функциональных 7 возрастных особенностей центральных отделов сенсорных систем необходимо принимать во внимание, что «сенсорная организация человека является относительно устойчивой особенностью личности, проявление которой зависит от степени воздействия различных по своей природе раздражителей, от образа жизни и деятельности индивида» (Б.Г.Ананьев, 1977). Поэтому, рассматривая сенсорно-перцептивные процессы как общие индикаторы индивидуального развития человека, представляется целесообразным учитывать, помимо возрастных, и такую важную для педагогической практики индивидуальную особенность испытуемых, как успешность их обучения, в определенной мере отражающую степень их интеллектуального развития.

В то же время ограниченность литературных сведений относительно вопросов индивидуальных особенностей формирования кортикальных функций в онтогенезе объясняется тем, что современные психофизиологические методы изучения восприятия требуют сложной и дорогостоящей аппаратуры (изучение активности отдельных нейронов, когерентный анализ ЭЭГ, использование ВП). К тому же внимание исследователей в настоящее время концентрируется на поиске коррелятов обнаруживаемых электрофизиологических феноменов с определенными, вполне конкретными этапами непосредственно процесса восприятия.

Вышеизложенное объясняет причину использования в настоящем исследовании предложенной A.A. Савченко (195 7) методики монолатеральной параллельно-последовательной рефлексометрии, обладающей дешевизной, портативностью и позволяющей проводить массовые обследования в детских учреждениях. Особенность данной методики состоит в том, что при определенной модификации условий регистрации времени двигательной реакции получаемые показатели позволяют оценивать функциональное состояние различных сенсорных образований в каждом из полушарий.

Целью настоящей работы явля-^ется изучение возрастных и индивидуальных особенностей функционального состояния зрительных, слуховых и соматосенсорных систем правого и левого полушарий с помощью параллельно-последовательной монолатеральной регистрации времени реакций на разномодальные сигналы.

Задачи исследования:

Определить возрастные изменения функционального состояния центральных отделов сенсорных систем левого и правого полушарий у детей в возрасте от 5-ти до 13-ти лет;

2.Выяснить половые различия реактивности кортикальных отделов сенсорных систем правого и левого полушарий у детей 5−13-ти лет;

3.Изучить возрастно-половые особенности внутрии межполу-шарных соотношений показателей сенсомоторного реагирования после умственной нагрузки;

4.Выявить степень зависимости между характером внутрии межполушарного соотношения показателей реактивности изучаемых центральных структур сенсорных систем, с одной стороны, и успешностью обучения детей разного возраста и пола — с другой.

Научная новизна исследования заключается в том, что в процессе экспериментального изучения удалось выявить четко выраженные возрастные и половые особенности внутрии межполушар-ных соотношений активности сенсорных зон левого и правого полушарий. Установлены показатели реактивности изучаемых мозговых образований у детей с разной успешностью обучения. Выявлены нейродинамические характеристики, присущие детям с выраженным отставанием умственного развития.

Практическая значимость исследования: 9.

1. Изучение возрастных и половых особенностей динамической организации сенсорных функций и их изменений под влиянием умственной нагрузки позволяет предложить соответствующие рекомендации в плане оптимизации учебного процесса.

2. Установление четко выраженной зависимости изучаемых нейродинамических показателей от уровня умственного развития детей дает основания для разработки психофизиологических критериев зрелости 6-летних детей, дифференциально-диагностических показателей олигофрении в детском возрасте, а также установлению в целом для каждой возрастно-половой группы нейродинамических показателей, отражающих степень созревания кортикальных сенсорных структур.

3. Портативность и относительная дешевизна применяемой в данных опытах экспериментальной аппаратуры, в сочетании с достаточно высокой точностью измеряемых характеристик, позволяет использовать предложенный метод в условиях массового обследования.

Положения, выносимые на защиту:

1.Наибольшее увеличение скорости сенсомоторного реагирования происходит в 6 и 8−11 лет и совпадает по срокам с периодами перехода мозговых систем, обеспечивающих восприятие, на качественно новый уровень функционирования. Существенное ухудшение функционального состояния сенсорных систем отмечается либо в связи с адаптацией к школе (7−8 лет), либо с гормональными перестройками в деятельности ЦНС в пубертатном периоде (12−13 лет).

Возрастные изменения реактивности изучаемых сенсорных систем отличаются неравномерностью и обусловлены различиями в сроках протекания сенситивных периодов в их формировании. Наиболее высокий уровень реактивности для зрительной сенсорной системы наблюдается в 5−6 лет, слуховой — в 6−7 лет, соматосенсорной — в 8−10 лет.

2.Скорость реакций на простые стимулы зависит от пола испытуемых. У мальчиков в 5 и 7−10 лет она достоверно выше, по сравнению с девочками. Значимое увеличение скорости реагирования у мальчиков приходится на возраст 8−10 лет, у девочек — на 6 лет и 11 лет.

Возрастные границы сенситивных периодов в развитии отдельных сенсорных функций не совпадают у детей разного пола. У мальчиков сравнительно раньше происходит повышение реактивности слуховой сенсорной системы, у девочек — соматосенсорной.

3. У мальчиков, по сравнению с девочками-отчетливее и в более ранние возрастные сроки выражена связь между показателями полу-шарной асимметрии сенсорных функций и изменением функционального состояния ЦНС. Существенные половые различия по показателям асимметрии временных значений реакций при формировании нового навыка реагирования выявляются в 8 — 9 и 9−10 лет. Неодинаковая вовлеченность полушарий в восприятие одной и той же информации у детей разного пола свидетельствует о разной морфо-функциональной основе их перцептивных процессов.

4. С возрастом изменяется характер активации полушарий под воздействием умственной нагрузки: активация правого полушария (5 лет) — генерализованная активация обеих гемисфер (6−8лет) — преимущественная активация левого полушария (8−9 лет) — избирательное изменение активности отдельных сенсорных зон левого полушария (10−11лет).

5. Когнитивные усилия у детей со средней и низкой обучаемостью могут лимитироваться: низким общим уровенем функционального состояния ЦНС, несформированностью механизмов межполушарной специализации, а также отсутствием локальной активации сенсорных систем в условиях целенаправленной деятельности. Наибольшие половые различия в организации психосенсорных процессов проявляются в группе детей с низкими показателями обучения. 6. Для детей-олигофренов характерны признаки аномального развития мозга, выражающиеся в нарушении внутрии межполушарных отношений сенсорных центров по сравнению с нормой.

Апробация работы. Результаты работы доложены на заседании лаборатории нейрофизиологии когнитивной деятельности Института возрастной физиологии РАО (1993г.), научно-практической конференции в г. Пскове (1993 г.), итоговых научных сессиях Курского государственного педагогического университета (1994;1999 гг.), Всероссийской научно-практической конференции в г. Калуге (1998г.), 18 съезде физиологов России в г. Ростове-на-Дону (1998 г.), заседании кафедры анатомии и физиологии МПГУ (2001г.).

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения и выводов, содержит 1 таблицу, 26 рисунков, 16 приложений. Указатель литературы содержит 230 работ отечественных и 94 зарубежных исследователей. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

ВЫВОДЫ.

1. С возрастом происходит ускорение сенсомоторного реагирования. Достоверное увеличение скорости реакций на разномодальные сигналы регистрируется в 6 и 8−11 лет и отражает закономерные возрастные изменения в деятельности мозговых механизмов, обеспечивающих воспринимающие функции. В 7−8 лет и в подростковом возрасте (12−13 лет) наблюдается замедление реагирования на используемую стимуляцию.

2. Возрастные изменения функционального состояния отдельных сенсорных систем отличаются неравномерностью и обусловлены различиями в протекании сенситивных периодов в их формировании. Наиболее высокий уровень реактивности зрительной сенсорной системы наблюдается в 5−6 лет, слуховой — в 6−7 лет, соматосенсорнойв 8−10 лет.

3. Скорость сенсомоторных реакций зависит от пола и достоверно выше у мальчиков в 5 и 7−10 лет. Сроки значимого возрастного увеличения скорости сенсомоторных реакций у мальчиков приходятся на 8−10 лет, у девочек — на 6 и 11 лет, что свидетельствует о неодновременном формировании психофизиологических функций в зависимости от пола.

4. У мальчиков раньше по возрастным срокам происходит усиление функциональной активности слуховой сенсорной системы, у девочек — соматосенсорной, что обусловлено несовпадением сенситивных периодов в развитии данных сенсорных функций у лиц разного пола.

5.Обнаружены половые особенности динамических изменений реактивности полушарий в зависимости от разных функциональных состояний ЦНС. У мальчиков при выработке условно-рефлекторных навыков доминирует реактивность правого полушария, умственная работа сопровождается преимущественной активацией левополу-шарных структур уже на ранних стадиях онтогенеза (5 лет) и последовательно нарастает по ходу развития. Девочки демонстрируют более равномерную активацию полушарий как при выработке условного рефлекса, так и при выполнении умственного задания. С возрастом у мальчиков отмечается рост левополушарной, а у девочекправополушарной асимметрии ВР.

6. Обнаружена определенная онтогенетическая последовательность смены характера активации корковых сенсорных образований правого и левого полушарий под влиянием умственной нагрузки: активация правого полушария — генерализованная активация обеих ге-мисфер — преимущественная активация левого полушария — избирательное изменение активности отдельных сенсорных зон левого полушария.

7.Факторами, вызывающими препятствия в обучении детей, являются: низкий уровень реактивности сенсорных образований, измененное полушарное доминирование (преимущественное ускорение правополушарных реакций после умственной нагрузки), а также незрелость механизмов коркового торможения.

8. Половые различия в психосенсорной организации обнаруживаются только в группе слабоуспевающих детей. У девочек в большей степени когнитивные усилия лимитируются низким уровнем ФС ЦНС, у мальчиков — измененным полушарным доминированием.

9. У 10−11-летних олигофренов отмечается в сравнении с нормой замедление реакций, устойчивое снижение реактивности правого полушария, генерализованная активация полушарий во время умственной деятельности, повышенная реактивность зрительной сенсорной системы, что указывает на аномальное развитие механизмов, определяющих внутрии межполушарные соотношения показателей реактивности изучаемых мозговых образований.

Заключение

.

Изучение реактивности мозговых образований у детей 5-ти — 13-ти лет в покое и после выполнения умственной нагрузки свидетельствует о динамичности функциональной организации мозга. На фоне общей тенденции возрастного увеличения скорости реагирования отмечается ее неравномерность, указывающая на наличие определенных периодов, когда развитие ЦНС протекает особенно бурно.

Ярким примером сказанного могут служить результаты экспериментального обследования детей дошкольного возраста. Учитывая особенности методики регистрации ВР, реализация которой опирается на первосигнальные и второсигнальные механизмы, медлительность реагирования 5-летних детей, по сравнению с 6-летними, представляется возможным объяснить недостаточной зрелостью прежде всего кортикальных механизмов регуляции сложных сенсо-моторных функций (А.Н. Бренстед, 1965; E.H. Дегтярь, 1965; JT.C. Выготский, 1960; А. Р. Лурия, 1969,1973). По данным A.C. Горева (1984) у большинства 5-летних детей введение мобилизационной инструкции не вызывало существенных изменений в параметрах вызванных ответов. Эта особенность связывается прежде всего с незрелостью механизмов внимания, в которых ключевую роль играют лобные доли (Физиология развития ребенка, 1983).Наблюдаемое нами «бурное» ускорение ВР у детей 6-летнего возраста, продиктовано усилением в этом возрасте замыкательной функции коры больших полушарий (Н.В.Суханова, 1959; Т. П. Кулакова,.

1981), стабилизацией по частоте альфа-ритма (В.В. Алферова, Д. А. Фарбер, 1990), ускоренным созреванием вторичных и третичных корковых зон (Л.К. Семенова с соавт., 1990), а также становлением системы произвольной регуляции сенсорных функций (A.C. Горев 1984, 1990).

Продолжающийся в 7−8-летнем возрасте процесс количественной и качественной дифференциации морфофункциональной организации мозга, выражается в увеличении половых различий ВР. Однако существенное замедление реагирования приводит к своеобразному «регрессу» изучаемых нейродинамических характеристик почти до уровня 5-летнего возраста. Взаимодействие сигнальных систем в этом возрасте может легко нарушаться (В.С.Кочергина, 1955). К весне у первоклассников достоверно ухудшаются показатели подвижности и уравновешенности нервных процессов (Ю.М. Пратусе-вич с соавт., 1981;С.А Нетопина, 1987), отмечается снижение реактивности коры на внешние воздействия, ее сравнительно невысокие резервные возможности преодолевать утомление (Адаптация организма учащихся.,., 1982;Д. А. Фарбер с соавт., 1990). Таким образом, заметное ухудшение нейродинамических показателей у первоклассников может быть связано с теми серьезными трудностями, которые испытывают дети в процессе адаптации к школьным условиям.

В последующих возрастных группах (8 — 11 лет) наблюдается устойчивое и неуклонное повышение скорости изучаемых двигательных реакций. Уменьшение ЛП сенсомоторных реакций у детей в этом возрастном интервале отмечалось многими авторами (Д.М. Ма-янц, с соавт., 1928; K. Iensen, 1932; В.R.Philip, 1934;

F.L.Goodenough, 1935; D.A.Bradshow, 1937; W.R.Miles, 1942; А. Г. Усов, i960- Л. П. Воскресенская, 1965; Е. А. Переведенцева, 1970а, бТ.Г.Бетелева с соавт., 1977; Ю. М. Пратусевич с соавт., 1981; А. Б. Коган с соавт., 1986; В. И. Лях, 1987 и др.).Столь существенное ускорение реагирования в возрасте от 8 до 11 лет не является каким-то изолированным феноменом, а связано с интенсивным нарастанием психофизиологических функциональных возможностей, которые приходятся на период второго детства (В.И Лях, 1987). В этом возрасте увеличивается функциональная подвижность нервных процессов (H.H. Зислина, 1955; А. Е. Хильченко, 1955; Т. А. Хлебутина, 1963; А. Е. Хильченко, Н. Ф. Куричи, 1966, Р. Л. Рабинович, 1967), сокращается последействие положительных и тормозных раздражителей, диффузность, иррадиированность реакций (Л.С. Блох, 1940).

Укорачивается время восприятия (Т.Г.Бетелева с соавт., 1977), чему в немалой степени способствует совершенствование фоновой ритмики ЭЭГ (Е.Н.Семеновская с соавт., 1952; Ф. Н. Серков с со-авт., 1955; Н. С. Мирзоянц, 1963; H.H. Зислина с соавт., 1968; Д. А. Фарбер, 1969, 1979; Д. А. Фарбер, В. В. Алферова, 1972; А.И. Ше-повальников с соавт., 1979; З. Г. Бияшева с соавт., 1981 и др.). Изменяется и состояние эфферентной системы: нарастает лабильность нервно-мышечного аппарата (A.A. Семкин, 1965), уменьшается моторная хронаксия (И.М. Вул, 1937; Т. Н. Макарова, E.H. Федоров, 1969), улучшаются скоростные качества (Д.П. Букреева, 1955).

Анализируя причины укорочения ВР в онтогенезе, нельзя не принимать во внимание и значение второсигнальных механизмов, так как реагирование человека строится на основании предварительной речевой инструкции. По-видимому, ускорение сенсомоторного реагирования может быть связано с созреванием к 9−10-летнему возрасту механизмов произвольного регулирования сенсорных функций, которое проявляется в активном включении в деятельность лобных отделов коры головного мозга (V.V. Alferova, 1977; Е. Любомир-ский1979,1991а, бД.А.Фарбер, Н. В. Дубровинская, 1988,1991 -Т.Г. Бете-лева, 1990; С. Б. Малых с соавт., 1992; М. М. Безруких, 1997, Е. В. Орехова, С. Б. Малых, 1997;В. В. Бутяева с соавт., 2000).

Однако отмеченный нами количественный и качественный прогресс изучаемых психофизиологических характеристик прерывается в пубертатном периоде. У 12−13-летних подростков регистрируется существенное замедление BP по сравнению с предыдущими возрастами. Подобные «регрессивные» изменениях в деятельности ЦНС у подростков, наблюдаемые на 2 и 3 стадиях полового созревания, обусловлены нейроэндокринными сдвигами, связанными с повышением активности диэнцефальных структур, приводящим к усилению генерализованного влияния подкорковых образований на кору больших полушарий (Адаптация организма подростка., 1987; Д. А Фар-бер с соавт., 1990; Л. С. Веденеева с соавт., 1998 и др.). Последнее препятствует дифференциальному вовлечению различных корковых областей в организацию так называемого состояния «оперативного покоя" — как готовности к действию (Физиология подростка, 1989). Многие авторы отмечают у школьников этого возраста снижение умственной работоспособности и понижение сопротивляемости к утомлению (М.В.Антропова с соавт., 1974; Д. В. Колесов, Н. В. Сельверова, 1978; А. А. Бирюкович, И. П. Митрохина, 1989), замедление скорости образования условных реакций,, рост инертности нервных процессов (Т.П.Кулакова, 1991), ухудшение памяти (Г.Ф.Лукьяненко, Е. Г. Артамоновская, 1988), снижение объема внимания, его устойчивости, концентрации и распределения (С.А.Лукомская, 1979). Таким образом, резкое замедление произвольного реагирования у подростков 12−13 лет связано с ухудшением функциональных возможностей коры больших полушарий. Преимущественное и достоверное снижение ФС слуховых зон коры, обнаруженное нами, может свидетельствовать о нарушении организации произвольного внимания, задаваемого словесной инструкцией.

Наряду с описанными количественными изменениями общей реактивности ЦНС было выявлено, что в определенные возрастные периоды меняется зависимость продолжительности ВР от модальности используемых раздражителей. Иначе говоря, с возрастом ребенка изменяется и соотношение уровней ФС афферентных структур.

Объяснить полученные факты возрастными различиями функционирования рецепторных образований не представляется возможным, поскольку периферические структуры анализаторов являются морфофункционально зрелыми, по литературным данным, уже к 3 годам (Е.И. Ковалевский, 1986; Quaranta et all., 1992 и др.). Очевидно, что наблюдаемые явления связаны с возрастными изменениями реактивности центральных отделов соответствующих сенсорных систем. В пользу подобного предположения говорит хотя бы факт нивелирования показателей BP на сигналы разной модальности в 7−8 лет и в 12−13 лет, т. е. в те возрастные периоды, когда не периферические, а высшие отделы сенсорных систем испытывают серьезное влияние либо адаптационных (у первоклассников), либо гормональных (у подростков) перестроек.

Согласно исследованиям А. Р. Лурия (1973) формирующаяся до 5-летнего возраста социальная форма внимания, опосредованная речевой инструкцией, легко оттесняется ориентировочной реакцией, возникающей на непосредственно действующие новые привлекательные раздражители. Сравнительный анализ скорости двигательных реакций 5-летнего ребенка на стимулы разной модальности позволяет думать, что наиболее «привлекательными» для него все еще являются зрительные стимулы. Поскольку самые быстрые реакции у 5-летних детей регистрируются на световые сигналы, логично предположить, что в этом возрасте имеет место преимущественная активация зрительных сенсорных зон, которая, по-видимому, является отражением существенных преобразований в системе зрительного восприятия в этот период развития, определяя полноценность умственного развития ребенка (Л.С. Выготский, 1960). В этом же возрасте значительно улучшается способность к формированию образа (В.А. Гатев, 1973; А. В. Запорожец, 1986 а, б — В. П. Зинченко с со-авт., 1994). По данным (Т. Г. Бетелева, 1981), с 5-летнего возраста усиливается функциональное развитие связей зрительной проекционной коры с ассоциативными отделами мозга, принимающими участие в процессах восприятия. Усложняется структурная организация зрительной коры (Л.К. Семенова с соавт., 1990). Сравнивая возможности сенсорных систем в этом возрасте, имеет смысл говорить об определенном опережении развития зрительного восприятия. К такому выводу приходят в своих исследованиях И. А. Анурова и Т. Г. Григорьева (1996), показавшие на группе детей 4−6 лет, что формирование мнестических процессов на основе зрительно-пространственной системы координат происходит как бы с опережением тактильно-кинестетической по крайней мере на 1 год. И. Рок и Ч. Харрис (1974), анализируя собственные и литературные данные, пришли к выводу, что зрительное восприятие у детей 4−5 лет полностью доминирует над осязательным, т. е. «глаз учит руку»: когда возникает противоречие между зрительной и осязательной информацией, доминирует зрение. Известно, что при расстройствах зрения в раннем возрасте происходит недоразвитие психомоторной сферы, связь между предметом и словом становится либо слишком генерализованной, либо слишком узкой (Н.И. Корсакова и др., 1997).

Приведенные факты позволяют предположить, что регистрируемая нами у 5-летних детей повышенная реактивность на световые сигналы объясняется особым сенситивным периодом в развитии зрительного анализатора, обусловленным ускоренным по сравнению с другими сенсорными системами формированием его сложных ассоциативных структур.

В 6-летнем возрасте, наряду с общим повышением реактивности ЦНС, претерпевает существенные изменения и характер соотношения показателей ВР на разномодальные сигналы. Достоверно повышается возбудимость слуховых зон коры. По мнению А. Р. Лурия (1973), в этом возрасте существенно усиливается способность подчинять свои действия речевой инструкции. Логично предположить, что продолжительное сохранение в памяти речевой инструкции связано с более высокой активностью корковых зон, обеспечивающих формирование и сохранение программы действия (в силу чего улучшаются все регистрируемые показатели ВР). Учитывая, что наибольшее возрастное ускорение реакций на звук присуще прежде всего детям, уже систематически занимающимся по школьной программе «нулевого» класса, можно думать, что обнаруженные нами сдвиги нейродинамики носят вторичный характер и связаны с действием постоянной нагрузки на второсигнальные механизмы. К аналогичному выводу в своих исследованиях приходит и А. И. Ибатуллина (1984).

В 8−10 лет повышается реактивность сенсомоторных зон, о чем говорит преимущественное ускорение реакций на тактильные стимулы, а также заметное улучшение показателей теппинг-теста. Эта особенность, очевидно, обусловлена «внутренними» факторами развития ЦНС. Проведенные ранее в нашей лаборатории исследования указывают на значительное снижение в этом возрасте дифференциальных порогов тактильной и кинестетической чувствительности (A.A. Савченко, 192-Х). С учетом полученных нами данных можно говорить об определенном возрастном повышении функциональных возможностей сенсомоторных отделов коры. После 8 лет по данным Л. Е. Любомирского (1979, 1983), отмечается существенное улучшение функции, обеспечивающей программирование движений, а также постепенное увеличение надежности двигательной системы, происходит становление механизма центральных команд (Физиология развития ребенка, 1989).

Как объяснить подтверждаемое многими фактами замедленное созревание соматосенсорной системы? (В.С.Кузнецова, 1952; А. А. Волохов, 1965). Глубокий биосоциальный смысл и целесообразность наблюдаемого нами явления, по-видимому, заключаются в следующем. Освоение социально обусловленных навыков (письмо, трудовые навыки и т. д.) требует не только сформированной функции программирования движений, но и развитого пространственного восприятия, предварительного усвоения необходимого социального опыта — в первую очередь, речевых навыков, что невозможно без достаточной зрелости зрительной и слуховой афферентных систем, а также механизмов из взаимодействия. Именно эти процессы активно протекают в 5−6 лет, когда, по представлениям A.B. Запорожца (1986 а, б), основой возрастных преобразований детской деятельности является установление новых взаимоотношений с окружающими людьми. После 8 — летнего возраста происходит интенсивное формирование отделов и связей сенсомоторной системы, обеспечивающих выработку сложных, социально обусловленных двигательных навыков, в регуляции и коррекции которых важную роль играет тактильная чувствительность.

В то же время в своей работе мы столкнулись с тем, что прослеженные нами в онтогенезе динамические изменения возбудимости изучаемых мозговых структур испытывают очень мощное влияние со стороны по меньшей мере 3-х факторов: пола испытуемых, текущего функционального состояния его ЦНС и, наконец, степени его умственного развития.

Следует отметить, что результат влияния половой принадлежности испытуемых на характер сенсомоторного реагирования с самого начала был неясным. В отличие от взрослых, у которых мужчины, как правило, демонстрировали достоверно более быстрые реакции по сравнению со своими сверстницами, у детей, судя по литературным данным, ситуация не столь очевидна. Несмотря на множество исследований по ВР (И.А. Котляр, 1928; Д. И. Маянц с соавт., 1928; F. Goodenough, 1935; Е. А. Переведенцева, 1970 а, бЕ.А. Фатьянова,.

1981), данные по этому вопросу до сих пор противоречивы. Отчасти это связано с расширением авторами возрастных диапазонов экспериментальных групп. Игнорирование четкого возрастного деления испытуемых подчас приводит к отсутствию в экспериментальных данных достоверных половых различий по ВР (O.E. Сурнина и др., 1998).

Как свидетельствуют полученные нами данные, на всем протяжении изучаемого нами периода (от 5-ти до 13-ти лет) только в 2-х возрастных группах девочки либо не уступают мальчикам по скорости реагирования (в 6 лет), либо имеют заметное преимущество (в 11 лет). Многими авторами отмечается ускоренное развитие девочек в шестилетнем возрасте (Б.Мейер-Пробст, 1978 — цит. по Тромбах, 1989, с.20-В.В. Зайцева с соавт., 1998; Л. Ф. Грохимчук с соавт., 2000) и подростковом возрасте (В.И.Лях, 1987; Л. М. Сухарева с соавт., 1992; И. А. Анурова с соавт., 1996). У них отмечается более раннее по сравнению с мальчиками вступление в пубертат (на 1−2 года) и, возможно, этим объясняется большая активированность их ЦНС в 11-летнем возрасте. Известно также, что у девочек 11−14 лет даже при речевой патологии характеристики ЭЭГ ближе к норме, чем у их сверстников (Г. А. Кураев с соавт., 1998). Одних и тех же приростов психофизиологических функций девочки 11 -ти лет достигают раньше мальчиков (В.И.Лях, 1987; Т. В. Крамаренко, 1989). По данным С. А. Нетопиной (1987) в 4 классе отсутствует достоверное преобладание мальчиков по подвижности и уравновешенности нервных процессов. На 1-й стадии полового созревания у мальчиков чаще, чем у девочеквыражены неблагоприятные типы циркадианных ритмов (Д.В. Колесов, 1987). Отмечаемое нами нивелирование показателей ВР в 12−13-летнем возрасте у подростков разного пола может быть связано с их нахождением на разных стадиях полового созревания, когда девочки начинают «выходить» из режима неблагоприятных гормональных влияний, а у мальчиков он только начинается. Это, в определенной степени, подтверждается и данными, полученными после выполнения умственного задания, когда у девочек наблюдается повышение активности левого полушария, а у мальчиков, наоборот, ее снижение.

В то же время высокий уровень реагирования мальчиков, по сравнению с девочками в большинстве наблюдаемых нами периодов онтогенеза, возможно, связан с исходно более высокой активирован-ностью их ЦНС. Это предположение основывается на экспериментальных данных Е. И. Бойко (1964), В. П. Рожкова (1986), A.C. Горева (1990) и других авторов, связывающих эффективность реагирования с уровнем активационных процессов. В пользу предположения о различной активированности нервной системы у мальчиков и девочек могут свидетельствовать электрофизиологические данные (H.A. Краснушкина, 1989), указывающие на выраженный половой диморфизм фоновой и реактивной ЭЭГ в период от 8 до 11 лет, а также результаты психологических гестов (И.А. Шашкова, 1977; О. В. Смирнова, 1987 -цит. по Тромбах, 1989^ с.21). Мальчикам этого возраста свойственны более высокие значения нейротизма и искренности, возбудимости, доминирования, склонности к риску, тревожности и напряженности. И все же детальное знакомство с литературой по обсуждаемому вопросу, а также анализ собственных экспериментальных данных позволяет предположить, что половые особенности реагирования определяются не только чисто количественными различиями в степени активированности мозговых образований. Имеются достаточно веские основания говорить о наличии у мальчиков и девочек качественно разной морфофункциональной организации активирующих механизмов мозга.

Ряд фактов указывает на половые различия механизмов активации коры больших полушарий во время реализации двигательных.

122 актов. Обнаружено, что сенсомоторные показатели достоверно коррелируют у мужчин с величинами спектральной плотности узких частотных полос бета-диапазона, у женщин— альфа 2-диапазона (И. С. Лебедева с соавт., 1994). Исследованиями М. М. Безруких (1997) показаны различия в изменениях ФС коры головного мозга у мальчиков и девочек при выполнении тонко координированных движений.

Имеются указания на различное вегетативное обеспечение деятельности у мужчин и женщин, которое связано с разной по силе ад-ренэргической и холинэргической активностью (Н.М. Пейсахов, А. О. Прохоров, 1975).

В пользу предположения о существовании между испытуемыми разного пола не только количественных, но и качественных различий в характере активации мозговых структур могут свидетельствовать и обнаруженные нами половые особенности как внутри-, так и межполушарных соотношений реактивности сенсорных центров.

Половые различия в характере соотношений реактивности сенсорных центров обнаруживают себя уже в младшей возрастной группе (5−6 лет). При этом у мальчиков характер соотношения показателей ВР на разномодальные сигналы был более асимметричным, нежели у девочек. У девочек в этом возрасте чаще, по сравнению с мальчиками, регистрируются ускоренные реакции на зрительные и кожные раздражители вне зависимости от их латерализации, что может косвенно свидетельствовать о более высокой реактивности соответствующих афферентных структур в обеих гемисферах. У мальчиков аналогичная ситуация наблюдается только среди право-полушарных реакций. В левой гемисфере отмечается более высокая реактивность слуховой и относительно низкая активность сомато-сенсорной зоны.

Принципиально разный характер внутриполушарных соотношений ВР на разномодальные сигналы регистрируется у мальчиков и девочек в 8−9 лет. У девочек доминируют по скорости реакции на тактильные раздражители: ВРкож < ВРзв < ВРсв. У мальчиков в этом возрасте продолжали ускоряться реакции на звук: (ВРзв < ВРкож < ВРсв) .В 9−10 лет характер половых различий меняется. Наблюдаемое в предыдущем возрасте у девочек повышение реактивности соматосенсорной системы теперь начинает регистрироваться только у мальчиков, причем преимущественно в реакциях, организуемых левым полушарием. У 9−10-летних девочек, напротив, повышается реактивность слуховой сенсорной системы. Вероятно, что отмеченные половые особенности сенсомоторного реагирования могут являться отражением «неодинакового функционального созревания проекционных и ассоциативных областей коры у детей разного пола» (Т.П. Хризман с соавт., 1991). Имеет смысл говорить о несовпадении сенситивных периодов в развитии одних и тех же сенсорных функций у детей разного пола. Полученные данные позволяют предполагать, что у мальчиков раньше, чем у девочек, происходит функциональное созревание слуховых и позже соматосенсорных зон коры. У девочек регистрируются обратные возрастные соотношения этих процессов. Косвенное подтверждение отмеченных фактов можно найти в литературе. Так, полученные А. И. Ануровой и Т. И. Григорьевой (1996) данные показывают, что у 5−6-летних девочек лучше развиты способности к удерживанию в памяти зрительно-пространственных и тактильно-кинестетических образов по сравнению с мальчиками.

Если факт половых различий в функционировании соматосенсорной системы, в общем, известен (М.А. Панкратов с соавт., 1977; Т. П. Хризман, 1991; И. А. Анурова с соавт., 1996), то в отношении.

124 слуховой сенсорной системы подобные сведения являются отрывочными и в основном адресуются к взрослым испытуемым.

В то же время ряд фактов свидетельствуют об особой значимости слухового анализатора для умственного развития мальчиков. Так, при нарушении у детей слуховой памяти наибольшие трудности возникают при обучении мальчиков, особенно на начальных этапах (Н.Л.Горбачевская с соавт., 1991 и др.). Сопоставление повозрастных изменений показателей ВР на стимулы разной модальности, проведенное в нашем исследовании и показавшее приоритетную активность слуховых афферентных структур у мальчиков в большинстве изучаемых возрастных периодов, позволяет предположить важную роль слуховых структур для нормального умственного развития мальчиков на протяжении исследуемого онтогенетического отрезка. Это предположение в определенной степени подтвердилось при дальнейшем изучении индивидуальных особенностей реагирования, связанных с успешностью обучения.

Как показал анализ полученных данных, характер внутрипо-лушарных соотношений ФС разных сенсорных систем и возрастные темпы прироста функциональной активности одной и той же сенсорной системы у мальчиков чаще всего был асимметричным (не совпадал для разных полушарий).

У мальчиков в фазе «выработки» значимое нарастание право-полушарного доминирования по скорости реакций регистрировалось в 8−9 лет, а его снижение в 9−10 и 12−13 лет. В 9−10 лет оно является относительным и обусловлено сравнительно большим ускорением левополушарных реакций. В пубертатном периоде — закономерным для него снижением реактивности обоих полушарий. Следующей особенностью, обнаруженной у мальчиков, является выраженая неравномерность возрастных изменений реактивности разных сенсорных центров в левом полушарии и синхронность этих изменений в правом.

У девочек асимметрия в скорости двигательных ответов выражена в значительно меньшей степени, и возрастные приросты реактивности сенсорных образований в целом мало зависели от латера-лизации сигналов. Исключение составляет 9−10-лет, когда по сравнению с предыдущим возрастом в большей степени ускоряются пра-вополушарные реакции.

Очевидно, что эти факты можно рассматривать как частное проявление известного положения о большей функциональной асимметрии мужского мозга по сравнению с женским (Н.A.Lansdell, 1962; A. Glass, 1975; I. Levy, 1978, 1982; I. Мс Glone, 1978, 1980; S. Trotman, G. Hamond, 1979, W. Ray et all., 1981; D. Gianinitrapani, 1981; D.W. Shcard et all., 1982; S.W.Brown, E. Grober, 1983; С. Спрингер, Г. Дейч, 1983 и мн. др). Эта же особенность отмечается и у детей (В.А.Айрапетянц, 1981,1982; Т. П. Хризман с соавг., 1984,1991; К. А. Зайцева, 1994 и др.). Ряд авторов высказывает предположение о неодинаковой скорости развития левого полушария у мальчиков и девочек. Левое полушарие у девочек созревает раньше, чем у мальчиков (В.В. Батманова и др., 1976; D.W. Shucard et all., 1982; Т. П. Хризман, с соавт., 1982 и др.). В этом плане представляется уместным отметить полученные нами данные, свидетельствующие о том, что девочкам, особенно в младших возрастных группах, присуща относительно более низкая реактивность, чем у мальчиков, прежде всего правополушарных центров. Подобные полушар-ные различия могут объясняться и с позиций выбора разных стратегий решения задач у лиц разного пола. Известно, что женщины для решения пространственных задач используют вербальный способ решения, а мужчины ориентируются на структурный подход, связанный с деятельностью правого полушария (I. Levy, 1980). В пользу предположений о разной стратегии переработки информации у лиц разного пола могут свидетельствовать данные по степени межполу-шарной асимметрии показателей BP на разномодальные сигналы, полученные в нашем исследовании. У мальчиков в подавляющем большинстве изучаемых возрастных групп наиболее асимметрично осуществляются реакции на свет (правополушарные ответы значительно быстрее левополушарных) и менее существенно выражены различия между показателями BP на звук и тактильные стимулы, предъявляемые отдельно в правое и левое полушария. Возможно, что большая латерализация зрительных функций у мальчиков в определенной степени объясняет наличие у них лучших пространственных способностей (В.Е. Степанов, 1982). У мужчин лучше, чем у женщин пространственная визуализация (В. Sanders et all., 1982).I. Levy (1978) полагает, что в основе подобного рода асимметрий могут лежать эволюционные факторы: в частности, мужчины хорошо владевшие навыком охоты, обладали более развитыми зрительно-пространственными способностями.

У девочек реакции на свет менее асимметричны по сравнению с реакциями на звуковые и кожные раздражители. Исключение составляет возраст 9−10 лет, когда у девочек, так же как и у мальчиков, наибольшее значение функциональной асимметрии регистрируется на зрительное раздражение.

В результате проведенного исследования установлено, что у детей характер активации сенсорных зон во время умственной нагрузки зависит от возраста и неоднократно меняется на протяжении изучаемого нами возрастного периода (от 5-ти до 13-ти лет). В целом можно выделить 4 этапа в формировании характерной для умственной нагрузки картины внутрии межполушарной возбудимости изучаемых мозговых структур. На 1-м этапе в 5- летнем возрасте умственная нагрузка сопровождается преимущественным ускорением правополушарньх реакций. Полученные нами экспериментальные данные у 5-летних детей логично объяснить неравномерным созреванием полушарий (O.A. Красовская, 1980; В. Д. Труш, М.Н. Фиш-ман, 1985; Д. А. Фарбер, Т. Г. Бетелева, 1985 и др.), в связи с чем и механизмы кортикальной активации вначале лучше представлены в правом полушарии. У мальчиков уже с 5 лет после умственной нагрузки, в отличие от своих сверстниц, обнаруживается определенная активизация левополушарных зрительных центров, которая может быть связана с более эмоциональным и заинтересованным отношением их к предлагаемому заданию. Активация левого полушария у мальчиков дошкольного возраста по сравнению с девочками при выполнении эмоциональных задач была отмечена в работах Т.П. Хриз-ман (с соавт., 1984; 1991).

Следующий этап в формировании механизмов кортикальной активизации при умственной нагрузке можно наблюдать, начиная с 6 лет, когда работа с табл. Анфимова сопровождается уже более или менее равномерным (генерализованным) ускорением как право-, так и левополушарных реакций. Электрофизиологические исследования показали, что умственная деятельность детей до 7−8-летнего возраста реализуется на фоне относительно низких значений функции когерентности, отражающих слабую взаимосвязанность функциональной активности корковых областей, которая может осуществляться лишь за счет генерализованного характера активационных процессов (М.Т. Князева, 1990,1991). Причиной тому является несформирован-ность основной комиссуры мозга — мозолистого тела (Р. Yakovlev, A.-R. Lecours, 1967; А. Salamy, 1978), участвующего в регуляции меж-полушарных взаимодействий. Однако, несмотря на такую диффузную активацию полушарий во время умственной работы в течение нескольких лет (с 6-и до 8-и летнего возраста), отмечается постепенное нарастание преимущества левополушарной активности, в большей степени выраженное у мальчиков, что свидетельстует о подготовке предпосылок к плавному переходу к следующему, третьему, этапу. Эти данные хорошо согласуются с результатами исследований В. В. Алферовой (1977), которая анализируя характер межцентральных отношений биопотенциалов различных зон коры у детей в состоянии внимания, показала наличие четкой тенденции к переходу от более диффузных связей различных областей коры в 5−6-летнем возрасте к формированию локальных очагов, удерживающихся при повторном применении команды «внимание» и перемещающихся в передне-центральные отделы коры сначала правого и лишь затем левого полушария. Есть основания думать, что вышеотмечен-ные факты связаны не только с нарастающей зрелостью левополу-шарных структур, но и с интенсивным процессом формирования межполушарных связей.

Преимущественная активация левого полушария у мальчиков в 8−9-летнем возрасте может свидетельствовать о выраженной у них по сравнению с девочками латерализации мозговых функций, прежде всего, учитывая характер задания, вербальных (Glass, 1975; С. Спрингер, Г. Дейч, 1983; К. А. Зайцева с соавт. 1994). У мужчин, в отличие от женщин, запоминание вербальных стимулов приводит к усилению КОГ левого полушария и требует большей напряженности активационных процессов (Н.В. Вольф, 1998). Левое полушарие у мужчин в большей степени «специализировано» к регулированию вербальных функций. Специализация левой речевой зоны быстрее протекает у мужчин, чем у женщин, из-за специфического влияния гормональной среды на созревание левополушарных структур (G.W. Brown et all., 1983).

Дальнейшее усиление левополушарной и снижение правополу-шарной реактивности в ответ на предлагаемое умственное задание объясняется, с одной стороны, снижением с возрастом активационных процессов в коре (А.Н.Шеповальников с соавт., 1991), с другой — ростом активацпонных возможностей левой гемнсферы при выполнении вербального задания в 10-летнем возрасте (Ю.В.Кулаковский, Н. В. Дубровинская, 1997).

Параллельно со специализацией полушарий формируется еще более совершенный механизм активации во время умственной нагрузки, тесно связанный с формированием процессов кортикального торможения и выражающийся в более локальной активации отдельных зон доминирующего полушария. Так, у мальчиков в условиях умственной нагрузки в 11 лет ускоряются только левополушарные реакции на свет и в большей степени на звук, что может свидетельствовать об усилении избирательности реагирования вследствие существенного морфофункционального созревания лобных отделов коры (А.Н.Шеповальников с соавт., 1979).

Таким образом, обнаруживается возрастное стремление к т.н. минимизации числа зон, участвующих в системной деятельности (А.Р. Лурия, 1973; Н. П. Бехтерева, 1986), что может отражать процессы «свертывания» в онтогенезе ребенка первоначально развернутой формы предметной деятельности (Л.С. Выготский, 1960).

У девочек 11 лет изменение сенсомоторного реагирования в ответ на умственную нагрузку, как и в младших возрастных группах приобретает генерализованные черты, что, вероятно, связано с более ранней, по сравнению с мальчиками, перестройкой в функционировании ЦНС, приводящей к ослаблению кортикофугальных влияний в результате чего проявляется усиление генерализованной активации коры и снижение роли регуляторных механизмов локальной активации (М.Г. Князева, 1990).

Исследование показало, что, несмотря на временные, текущие сдвиги функционального состояния мозговых структур, вызванные умственной нагрузкой, среди учащихся наблюдаются выраженные индивидуальные различия в способности при умственной работе выходить на оптимальный для своего возраста уровень корковой активации. Наряду с этим, проведенные опыты со всей очевидностью показали, что для обнаружения взаимосвязи между характером полушарного реагирования и успешностью обучения необходим учет ряда методологических особенностей. Во-первых, судить о наличии реальной связи между показателями успешности обучения, с одной стороны, и реактивностью сенсорных систем — с другой, можно лишь при сопоставлении изучаемых показателей ВР в условиях параллельной регистрации показателей нескольких сенсорных образований как правого, так и левого полушария. Во-вторых, при изучении психофизиологических коррелятов умственных способностей детей необходимо учитывать возраст ребенка, поскольку некоторые особенности внутрии межполушарных соотношений показателей ВР, расцениваемые в одном возрасте как весьма прогрессивный признак и всегда сочетающийся с успешностью обучения, в других возрастах может сопровождаться низкой успеваемостью. Те же самые замечания справедливы и в отношении пола ребенка. И, наконец, необходимо учитывать условия эксперимента, функциональное состояние нервной системы испытуемого. Так, вполне естественное для 10−11-летнего школьника ускорение реакций на зрительный стимул после работы с корректурными таблицами при регистрации ВР у него же в покое можно расценивать как показатель серьезной задержки умственного развития.

Анализ изучаемых показателей ВР у детей разных возрастных групп с неодинаковой успеваемостью позволяет выделить следующие факторы, влияющие на успешность обучения детей. При этом порядок перечисления этих факторов определяется не их сравнительной значимостью, а возрастной последовательностью их проявления. Во-первых., это степень зрелости активационных механизмов коры. Снижение общего уровня возбудимости коры, находящее свое отражение уже в фазе «выработки"^замедленном, по сравнению со средним уровнем, реагировании, характерно для слабоуспевающих учеников. Связь показателей ВР с успешностью обучения в условиях относительного покоя отмечается в работах (А.И.Федоточев, 1980; Е. Д. Хомская с соавт., 1986; А. А. Савченко с соавт., 1991; И. С. Литвинова, 1998). На важную роль активирующих механизмов в познавательной деятельности указывает целый ряд авторов (Н.В. Дубровинская, 1985; В. А. Бодров с соавт., 1990 В. Н. Кирой с соавт., 1995). Слабая выраженность активационных сдвигов на ЭЭГ отражает ослабление восходящих влияний мезэнцефальной активирующей системы (М.Н. Фишман, 1989; И. П. Лукашевич и др., 1998). Самые низкие активирующие способности в нашем случае обнаруживали слабо успевающие девочки. Это проявляется как в изначально более низком уровне реактивности, так и в незначительных изменениях показателей ВР по ходу эксперимента (и даже их существенного снижения при монотонии), что позволяет предполагать у них наличие неспособности к длительному поддержанию необходимого уровня возбудимости коры в силу незрелости стволовых структур.

Существенно (р < 0,05) сниженное ФС сенсорных систем обнаруживается у олигофренов. Факт более продолжительного времени сенсомоторного реагирования у олигофренов по сравнению со своими здоровыми сверстниками соотносится с имеющимися в литературе электрофизиологическими (М.Н. Фишман, 1989; Т. А. Катаргина и др., 1993; С. И. Волкова с соавт., 1998) и психологическими (С.Я. Рубинштейн, 1986) данными, отмечающими существенную замедленность процессов восприятия у умственно отсталых детей. По мнению Т. А. Катаргиной с соавт. П993), возможная причина замедления восприятия при олигофрении связана с нарушением циркуляции импульсов по корково-подкорковым путям, лежащим в основе обработки сенсорной информации и оценке стимула. Другой причиной замедленного реагирования олигофренов может являться низкая возбудимость корковых центров. По мнению Уаэш, 1975 цит. по М. Н. Фишман, 1989, с. 17), низкая электрическая активность коры у олигофренов может указывать на замедленное созревание мозга, отражать дисфункцию ретикулярной формации и лимбической системы, неспецифического таламуса. Слабость активационных механизмов наиболее ярко обнаруживается у олигофренов в условиях умственной деятельности, когда неспособность к быстрой мобилизации при строго дозированной, а следовательно, ограниченной временными рамками корректурной работе, приводит к достоверному снижению показателей ВР и эффективности выполняемого задания. И, наконец, у рассматриваемой группы детей слабее выражены, по сравнению с нормой, возрастные и половые различия по ВР, по-видимому, в силу их замедленного развития.

Вторым фактором, тесно связанным с успешностью обучения, может являться соотношение показателей ВР на световые и звуковые раздражители, зависящие от степени зрелости второсигнальных механизмов. Следует отметить, что мнения различных исследователей кардинально расходятся в зависимости от того, какой сенсорной системе отводится ключевая роль в формировании познавательных процессов и, следовательно, успешности обучения. По мнению ряда ученых, один из предполагаемых в этом плане механизмов — фактор оптимального реагирования — преимущественно связан с повышением уровня возбудимости зрительной коры, что может ускорить сенсорно-перцептивные процессы. При этом допускается аналогия между уменьшением ЛП реакции и уровнем сенсорной чувствительности (В.П. Рожков, 1986). В последнее время получены данные о связи времени восприятия простых стимулов с интеллектуальным развитием. В работах ряда авторов также показано наличие обратной корреляции между уровнем интеллекта и ЛП ЗВП на вспышку света (D.W. Shucard, I. L. Horn, 1972; Н. А. Краснушкина, 1981). X. Ан (Н. Ahn, 1981) нашел достоверные различия компонентов ВП в диапазоне 100−180 мс и 250−300 мс между успевающими и неуспевающими школьниками. Однако утверждать, что у детей с более высоким уровнем умственного развития отмечается прежде всего повышенная активность зрительного анализатора, было бы преждевременно. Тем более, некоторые авторы обращают внимание на определенную связь между умственным развитием ребенка и активностью слухового анализатора. Показательна в этом отношении работа P. Caryl (1991), обнаруживающей связь между IQ и ВП, причем не только на световые, но и на звуковые щелчки, особенно выраженные в области 100−200 мс. A.A. Ибатуллина (1984) отмечает прямую связь уровня умственного развития детей с особенностями СВП, что, по мнению автора, может быть обусловлено неодинаковым уровнем зрелости мозга.

Отмеченные расхождения, на наш взгляд, обусловлены игнорированием возрастных ососбенностей испытуемых и отсутствием синхронных сопоставлений изучаемых нейрофизиологических параметров при действии сигналов разной модальности.

По нашим данным, 1-ю группу (успешно обучающихся) испытуемых отличает достоверно более высокая скорость реагирования на звуковые сигналы по сравнению с другими стимулами. Обычно наблюдаемая у 5-летних детей более высокая реактивность зрительной коры в 6-летнем возрасте и младшем школьном возрасте регистрируется преимущественно у слабоуспевающих детей. Этот факт дает основание рассматривать доминирование в покое реакций на зрительные стимулы с 6−7 лет как выражение определенной незрелости мозговых образований. У слабых детей, в обучении которых имеются трудности (3 группа), особенно в возрасте 6−8 лет, характер соотношения реактивности сенсорных центров очень неустойчив, часто существенно меняется по ходу исследования. Нестойкость межанализаторных связей, их диффузность у детей 6- 7 -летнего возраста с неустойчивым вниманием были отмечены в исследованиях (Морфофункциональное созревание., 1983). Авторы связывают данное явление с морфо-функциональной незрелостью высших отделов ЦНС и индивидуальными особенностями установочно-мотивационной сферы. По-видимому, в своей деятельности слабо успевающие дети чаще ориентируются на внешнюю программу действий, чисто зрительное запоминание ситуации, в силу слабого развития второсиг-нальных механизмов. Поэтому, ребенок постоянно находится в режиме ориентировочной деятельности, при которой ведущую роль играет зрительная сенсорная система (с чем и связана ее более высокая реактивность). Особенно существенно в этом смысле доминирование показателей зрительных реакций у олигофренов, у которых, по-видимому, даже в старших возрастных группах (10−11 лет) сохраняется инфантильный способ контакта с окружающей средой, ориентированный преимущественно на зрительные образы, в то время как функциональная активность слуховых зон (особенно левополушар-ных) остается сниженной по сравнению с нормой. По данным Е. К. Глушковой, (1983), Л. В. Соколовой, (1991), дети с «ведущим» зрением, повышенной активностью затылочной области коры с трудом обучаются чтению и выполняют корректурную работу. Повышенная активность каудальных отделов коры отмечается у детей с нарушениями речи и памяти (Л.А.Рожкова, 2000).В то же время повышенная реактивность височной области, наблюдаемая нами в группе «отличников», по-видимому, связана с активизацией внутренней программы действий, опирающейся на вторую сигнальную систему.

Третьим фактором, определяющим успешность обучения младших школьников, особенно начиная с 7−8-летнего возраста, является выраженность процесса специализации полушарий, проявляющаяся в постепенном нарастании их избирательной активности в зависимости от возраста, пола и характера деятельности испытуемого.

Наиболее адекватным поставленной экспериментальной задаче оказывается способ полушарного реагирования, присущий 1-й группе испытуемых. Выраженные изменения активности сенсорных систем как правого, так и (в несколько большей степени) левого полушарий после умственного задания в 6−8-летнем возрасте сменяется к 9−11 годам избирательным повышением функционального состояния наиболее заинтересованной в выполняемом задании зоны — левопо-лушарной зрительной. При этом реципрокно происходит снижение ФС соответствующей зоны в правом полушарии, что свидетельство-вует о достаточном развитии механизмов полушарной специализации. Наиболее избирательно по сравнению с другими группами у «отличников» изменялась реактивность полушарий и во время «упрочения». В этом случае ускорялись только правополушарные реакции. Об усилении правополушарной асимметрии в условиях стереотипной деятельности свидетельствуют данные ряда авторов (Е.С.Дворнягина, 1973; А. А. Колодынский, 1984). О том, что именно такой способ реагирования в 9−10 лет наиболее гармонично «вписывается» в рамки сенситивного периода для развития информационных процессов, свидетельствуют исследования ряда авторов (Э.Г. Симерницкая, 1980; В. С. Ротенберг, 1989; Д. А. Фарбер с соавт., 1990; Зайцева с соавт., 1994 и мн.др.).

Если учесть большую роль правого полушария в вербальных процессах в детском возрасте (Э.Г. Симерницкая, 1980; В. А. Айрапетянц, 1982 и др.), то вероятно, что переходный этап к формированию левополушарного доминирования может характеризоваться активацией обеих гемисфер (что мы и наблюдали у «отличников» в возрасте 6−8 лет), а замедление этого перехода и сохранение «правополушарного» уровня отражает задержку развития (B.C. Ротенберг, 1989). Вероятно, большая активированность левого полушария у «отличников» может обусловливаться эффективным воздействием обучения на мозговые функции. Вероятно также, что высокий уровень подвижности нервных процессов, обнаруживаемый нами у «отличников» и являющийся, как известно, основой адаптивных реакций в сочетании с высокой левополушарной функциональной асимметрией (ФА), проявляет себя в способности логически мыслить, хорошо владеть речью, быстро принимать решения и обеспечивает успешность в обучении.

Промежуточный" тип активации (ускорение как право-, так и левополушарных реакций) в условиях умственной деятельности наблюдается в группе детей со средними показателями обучения (2-я группа). «Возрастным приобретением» данной группы детей может являться достоверное снижение ФС слуховой правополушарной сенсорной системы, не принимающей непосредственного участия в умственной деятельности, что позволяет все же предполагать наличие у них процессов полушарной специализации, но не в столь ярко выраженной форме, как у «отличников».

У неуспевающих детей 3-й группы (и даже студентов, имеющих проблемы в обучении) в ответ на предъявляемое задание отмечалось повышение реактивности правополушарной слуховой зоны, что не было свойственно успешно обучающимся испытуемым. Эта особенность может свидетельствовать о замедлении процессов становления левополушарного доминирования по речи, и для более успешного выполнения задания необходимо привлечение правополушарной стратегии переработки информации.

Обращает на себя внимание грубое нарушение процесса специализации полушарий у детей с олигофренией, вследствие которого имел место отличный от нормы характер функциональной асимметрии головного мозга. Так, 10-летние мальчики-олигофрены уже в состоянии оперативного покоя обнаруживали заметно сниженную, по сравнению с нормальными мальчиками, реактивность правопо-лушарных сенсорных центров, в то время как возбудимость левого полушария вполне соотносилась с нормой. Известно, что интеллектуальная недостаточность сопровождается снижением или отсутствием ФА (E.Beck et al, 1975; E. Callaway, 1975; G. Yelii — Komshain, 1975; G. Gliddon, 1975; Э. А. Костандов, 1978,1983; Y. Obrzut и G. Hyng 1981; Л. М. Пучинская, Т. А. Сунгурова, 1993; Т. А. Катаргина с со-авт., 1993; К. С. Гольдшмит 1998 и др.). Как показали работы ряда авторов (M.Richlin et all, 1976), даже относительно простые раздражители (вспышка света, щелчки) могут по-разному перерабатываться в правом и левом полушариях головного мозга в зависимости от интеллектуального развития испытуемых. Была обнаружена большая занятость левого полушария обработкой невербального материала у олигофренов, что снижает, по мнению авторов, его возможности в обработке вербального материала. Учитывая, что развитие левого полушария происходит медленнее, чем правого (Kinsbourn М., Hiscok М., 1977; Э. Г. Симерницкая, 1978), а многие функции осуществляются правым полушарием вплоть до 7−8 лет, при ранних поражениях правого полушария стр! адает как вербальный, так и невербальный интеллект (Лукашевич и др., 1998).

Существенное, не соответствующее возрастной норме генерализованное повышение активности сенсорных систем обоих полушарий под влиянием умственного задания (которое свойственно норме только в 6−8-летнем возрасте) наблюдалось нами в 3-й группе олигофренов 10−11 лет и может свидетельствовать как раз о патологических нарушениях межполушарных взаимодействий. Поскольку механизмы регуляции, а также интеграции мозговых функций тесно связаны с лобными долями (1. Scinner,!973), есть основания полагать, что именно дисфункцией последних обусловлена неспособность детей с олигофренией к избирательной активации отдельных сенсорных зон. На дефицит локальных активирующих влияний вследствие недоразвития лобных отделов коры головного мозга у олигофренов имеются указания в работах (М.С. Певзнер, 1960, 1979; Л. И. Переслени, 1984; О. Еаг1е, 1985;М. Н. Фишман, 1989). Изучение причин школьной неуспеваемости рядом авторов (А.В.Семенович с соавт., 1992; Р. И. Мачинская с соавт., 1992, 1997; Н. В. Дубровинская с соавт., 2000) привело к выводу, что один из часто встречающихся типов аномального онтогенеза связан с незрелостью лобных отделов, препятствующих упрочению кортико-таламо-фронтальных взаимосвязей, на основе которых базируется в онтогенезе появление локальной управляемой активации.

В связи с этим четвертым фактором, влияющим на успешность обучения и появляющимся относительно позже остальных, является уровень формирования тормозных механизмов коры. По современным представлениям, формирование в онтогенезе процессов избирательной корковой активации соответствует структурно-функциональному созреванию лобных отделов коры больших полушарий. Эти области коры оказывают влияние на нижележащие отделы мозга, относящиеся к активирующей системе. Регулируя восходящие активирующие воздействия, лобные области обеспечивают условия локальной корковой активации (Д.А.Фарбер, 1990; Н. В. Дубровинская, Р. И. Мачинская, 2000). Локальный характер активации в процессе деятельности у детей с высокими показателями внимания и работоспособности регистрировался в исследованиях (М.Г.Князева 1991 и др.). Очевидно, что в данном случае локальность активации должна четко соответствовать требованиям внешней среды. В нашем случае локальность активационных влияний и их адекватность обнаруживается в характере перераспределения уровней функциональной активности сенсорных систем по ходу опыта в соответствии с конкретными экспериментальными задачами. Наиболее отчетливо это проявляется в группе «отличников» в 9−11-летнем возрасте под влиянием умственной нагрузки (как уже отмечалось, у них доминирует активность зрительной и соматосен-сорной систем). При этом снижается ФС слуховых образований, напрямую не задействованных в предлагаемом задании. В группах «хорошистов» характер межсенсорных отношений был стабильным в течение опыта вне зависимости от возраста и полушарной локализации и свидетельствовал о повышенной активности слуховых сенсорных систем. После умственной нагрузки доминирующей активностью отличается преимущественно слуховая сенсорная система левого полушария. По всей видимости, активизация левополушар-ной височной области, связанная с функцией звуко-буквенного анализа (А.Р. Лурия, 1978) и проявляющаяся в ускорении реакций на звуковой сигнал, в условиях дефицита времени и требования выполнить как можно больше корректурной работы, вполне оправдана в младшей возрастной группе (6−8 лет). Но не может являться полностью адекватной в 9−11лет в ситуации относительно простого задания. Это сказывается на эффективности выполняемой работы, которая оказывается ниже по сравнению с «отличниками». Слабо успевающие дети, помимо повышения в условиях умственной деятельности активности правого полушария, обнаруживают перестройки межсенсорных отношений, не отвечающие запросам внешней среды. Особенно наглядно это проявляется в группе «слабых» девочек, когда под влиянием умственной нагрузки у них происходит снижение ФС зрительной сенсорной системы (наиболее задействованной в выполняемой деятельности). Таким образом, к измененному полушарному доминированию в группах детей с проблемами в обучении добавляется еще и неоптимальный характер межсенсорной интеграции, неспособный обеспечивать адекватность реагирования.

У олигофренов характер динамических изменений показателей внутриполушарных соотношений активности сенсорных систем оказывался сходным с неуспевающими детьми.

Таким образом, серьезными помехами на пути школьного обучения могут являться: низкая общая реактивность ЦНС, инфантильный характер соотношения показателей ВР, задержка в становлении механизмов, определяющих специализацию мозговых функций, а также несформированность системы локальной (управляемой) активации.

В то же время существуют и половые особенности, лимитирующие успешность обучения. У слабоуспевающих детей чаще обнаруживаются различия как в характере психосенсорной организации (ведущей активностью отличаются разные сенсорные системы), так и в уровне общей реактивности ЦНС, которая у мальчиков оказывается выше.

Уместно подчеркнуть, что предложенная нами методика может быть использована при решении вопроса о выборе адекватных форм обучения детей, имеющих трудности в обучении.