Возрастные особенности рефлекторной деятельности

Развитие ЦНС происходит гетерохронно, в соответствии с общебиологическим законом: филогенетически более старые части мозга развиваются раньше молодых и в определенной последовательности — спинной мозг, далее — продолговатый, средний, промежуточный и кора больших полушарий; филогенетически более молодые структуры развиваются позднее.

Развитие рефлекторных функций различных отделов мозга связано с их морфологическим становлением, функциональным развитием нейронов, миелинизацией волокон, образованием связей между нейронами.

Наряду с высоким уровнем приспособительных возможностей — пластичности — мозга ребенка, следует отметить как негативное явление его чрезвычайную подверженность психическим травмам. В ответ на травмирующие внешние факторы ребенок переживает стресс, который сопровождается нейрохимическими реакциями мозга, негативно влияющими на его рост и развитие. Психическая травма повышает уровень гормонов, в частности кортизола, под влиянием которого сокращается число уже образовавшихся синапсов и нейронов. При этом также нарушается работа коры больших полушарий мозга (лимбической системы, ответственной за эмоции, в том числе за те из них, которые обеспечивают ребенку возможность испытывать привязанность и ответственность). У травмированных детей эти возможности снижаются на 20—30%.

Взрослые люди, перенесшие в детстве стрессы, имеют меньший по размерам гиппокамп, участвующий в обеспечении механизмов памяти. Считается, что причиной этого может быть разрушающее действие кортизола на образование синаптических контактов между нейронами мозга. Как правило, высокий уровень кортизола в период формирования мозга (до трех лет) повышает активность возбуждающих структур мозга, отчего клетки мозга все время находятся в состоянии повышенной возбудимости. Это означает, что в них может начаться процесс возбуждения при малейшей стимуляции, например даже при простом упоминании о нежелательном событии, может последовать выброс гормона стресса — кортизола, неизбежно сопровождающийся негативной реакцией в виде гиперактивности, импульсивного поведения ребенка и еще большего увеличения возбудимости. Таким детям трудно подавить в себе мотивацию, вызывающую поступки, противоречащие существующим нормам и запретам. Их мироощущение основано на чувстве страха и нестабильности. В подобных случаях и взрослые испытывают трудности в контроле за своими поступками и плохо адаптируются к условиям среды. Дети, испытывающие постоянный стресс (унижения, лишения, голод, боль) или постоянно живущие под его угрозой, в дальнейшем становятся менее способными к обучению, и, что очень плохо, они утрачивают часть личностных качеств.

Функциональное развитие коры больших полушарий связано с возрастными особенностями формирования связей между нейронами. Ребенок рождается с определенным набором врожденных рефлекторных реакций (см. параграф 4.6.1), но уже со второго дня жизни у него появляются новые рефлексы, обеспечивающие его приспособление к внешней среде. Некоторые исследователи на основании специальных экспериментов считают, что к образованию таких связей мозг ребенка подготавливается с последних месяцев внутриутробного развития. Одной из первых формируется реакция на положение тела ребенка при кормлении грудью. Она проявляется в повороте головы при сосательных и других движениях, которые начинаются еще до начала кормления. Этот комплекс реакций регистрируется у некоторых детей уже на вторые —пятые сутки после рождения, на 11-е сутки их отмечают у 66% детей.

На второй день после рождения у ребенка появляется ориентировочный рефлекс: при действии любых раздражителей, которые ребенок способен воспринять, прекращается двигательная активность, а во время кормления он перестает сосать.

С шестого дня жизни у детей под влиянием приема пищи увеличивается количество лейкоцитов в крови, а с восьмого дня этот же фактор регулярно повышает обмен веществ. Лейкоцитарная реакция сначала возникает только после кормления, но через несколько дней от момента первого проявления она регистрируется за 15 мин до кормления. Измепение сроков кормления соответственно сдвигает во времени лейкоцитарную реакцию на прием пищи. Мнения по вопросу о времени образования таких условных рефлексов разноречивы. Неоднозначные данные о сроках появления первых условных рефлексов при действии различных раздражителей, по всей видимости, связаны с большими индивидуальными различиями в уровне созревания структур мозга к моменту рождения ребенка и степени его соматического развития. Поэтому сроки появления первых условных рефлексов колеблются, по имеющимся данным, от первых дней после рождения до второй половины первого года жизни ребенка. В целом есть основания считать, что условные рефлексы на слуховые и вестибулярные раздражители можно выработать с первого месяца жизни, а на втором месяце могут быть выработаны рефлексы на любую сенсорную стимуляцию.

В процессе формирования условных рефлексов выделяют четыре стадии. Первую называют стадией неспецифических реакций. Она характеризуется возникновением ориентировочной реакции на раздражитель. Вторая получила название стадии торможения, когда действие условного сигнала не вызывает у ребенка никаких реакций. Далее следует стадия неустойчивого условного рефлекса, когда ответная реакция на действие условного раздражителя появляется нерегулярно. Последнюю стадию выработки условного рефлекса называют устойчивой: каждое действие индифферентного раздражителя сопровождается появлением условно-рефлекторной реакции.

Скорость выработки условных рефлексов увеличивается с возрастом ребенка. Так, у детей первого месяца жизни формирование запаздывающего мигательного рефлекса на звуковой раздражитель (условный сигнал — звук, безусловный — струя воздуха, направленная в глаз) требует около 400 сочетаний условного и безусловного сигналов. В дошкольном возрасте появление такой условной реакции можно наблюдать уже после нескольких сочетаний (2—5), а после 10—20 сочетаний образуется прочный условный рефлекс. У детей младшего школьного возраста рефлекс вырабатывается еще быстрее, чем у дошкольников: через 2—15 сочетаний. Скорости образования условных рефлексов у детей старше 10 лет и у взрослых практически не различаются.

В первые пять-шесть лет жизни при выработке рефлексов на комплексную стимуляцию реакция ребенка возникает как на комплекс раздражителей, так и на его отдельные компоненты, несмотря на то, что подкрепляется только комплекс. Лишь в 15% случаев удавалось зарегистрировать реакцию на комплексную стимуляцию и отсутствие реакции на отдельные компоненты. У детей восьми-девяти лет такой тип реагирования отмечался уже в 50% случаев, а 11 — 12 лет — в 66%.

Особенности выработки условных рефлексов на комплексные раздражители у детей разного возраста служат показателем становления в онтогенезе таких свойств ВНД, как анализ и обобщение действующих на организм раздражителей. Особенно резко увеличивается набор условно-рефлекторных реакций с развитием речи — второй сигнальной системы. У детей появляется реакция на слова. При изучении этого типа условных связей в эксперименте с помощью речедвигателыюй методики с использованием словесного подкрепления установлено, что эти связи становятся прочными лишь с шести лет. У детей дошкольного возраста они неустойчивы и требуют частого речевого подкрепления.

Торможение условных рефлексов возможно с первых месяцев жизни ребенка. Первые тормозные реакции можно наблюдать при действии нового раздражителя. Они проявляются в прекращении движений ребенка, которое обозначают термином «замирание». При продолжительном действии раздражителя эта реакция исчезает.

Выработка торможения связана со степенью созревания нейронов сенсорных систем. Поэтому по мере их развития и усложнения связей увеличиваются скорость образования торможения на каждый отдельный стимул из нескольких стимулов (дифференцировочное торможение) и точность различения по целому комплексу сенсорных признаков.

Сроки появления в онтогенезе дифференцировочного торможения, по данным разных авторов, сильно различаются. Так, одни исследователи отмечают возможность различения новорожденными тонов, находящихся в пределах одной октавы и отличающихся на 80 Гц. Другие считают, что различение двух тонов, отличающихся почти на октаву, возможно только на третьем месяце жизни, а различение звуковых сигналов, отличающихся на 5,5 тонов, — лишь в возрасте 5,5 месяцев. У пяти-шестилетних детей различение предметов и явлений уже хорошо развито и может осуществляться по самым различным показателям. Однако особенность этого процесса у детей до шести-семи лет заключается в том, что различение стимула производится главным образом по конкретным, наглядным признакам. Так, различение и обобщение раздражителей до четырех лет происходит чаще всего, но одному из признаков (по цвету, форме и др.). В пять-шесть лет благодаря развитию интегративных возможностей мозга оказывается возможным дифференцирование стимула по двум — четырем признакам. Значимыми признаками для детей пяти-шести лет по сравнению с детьми более раннего возраста становятся расположение фигур на показываемой картине, их количество и величина. Однако особенность ВНД детей различать предметы по малосущественным, но наглядным признакам сохраняется и в 7—10 лет, когда они, дифференцируя комплексные стимулы, например две картинки, обращают внимание на расположение предметов, а не на их количество. Способность выделять основной, существенный компонент развивается у детей в более позднем возрасте.

У взрослого человека при замене условного раздражителя обозначающим его словом (например, замена звучания звонка словом «звонок») возникает без предварительной выработки такая же условно-рефлекторная реакция, как на условный сигнал. У детей трех-четырех лет такая замена оказывается неэффективной: на слово, заменяющее условный сигнал, реакций не возникает. Способность реагировать на словесный раздражитель, заменяющий условный сигнал, так же, как и на сам сигнал, развивается постепенно и становится выраженной лишь в шесть-семь лет.

Развитие рефлекторной функции ЦНС начинается уже в период внутриутробного развития. Движение плода и сокращение сердца способствуют миелинизации волокон и развитию соответствующих структур ЦНС.

При движении плода стимулируются рецепторы мышц, сухожилий и суставов, что способствует созреванию проводящих систем. Соприкосновение кожи с околоплодными оболочками ускоряет развитие кожных рецепторов и миелииизацию волокон задних корешков. Поэтому ко времени рождения спинной мозг ребенка морфологически и функционально более развит по сравнению с головным.

Формирование рефлекторных функций происходит в полном соответствии с морфологическим развитием нервной системы. Показано, что сначала созревают нейроны рефлекторных дуг спинномозговых рефлексов, вследствие чего у плода первые двигательные реакции связаны с деятельностью спинного мозга.

Установлены определенные стадии развития рефлекторной деятельности плода: стадия локальных ответов отдельных частей тела, стадия обобщенных (генерализованных) ответных реакций, которая переходит в стадию специализированных рефлекторных актов. Отдельные локальные движения свойственны двух-трехмесячному плоду. В ответ на механическое раздражение поверхности тела у него возникают ограниченные движения и простые рефлекторные реакции, например рефлекторное открывание рта, движения рук и др. Генерализованные ответы появляются у трех-четырехмесячного плода, реакции которого становятся диффузными, асимметричными, некоординированными. Например, в ответ на раздражение голова может наклоняться, подниматься и поворачиваться, руки сгибаются, разгибаются, отводятся в стороны.

Специализированные рефлекторные акты наблюдаются у плода, начиная с четвертого-пятого месяца. Диффузность ответных реакций при этом сменяется тенденцией к их локализации в области раздражения.

Хорошо изучено развитие ряда рефлексов у плода и ребенка первых лет жизни (рис. 4.53).

Хватательный рефлекс Робинсона. Структуры, участвующие в осуществлении рефлекса, формируются у плода в 9—11-недельном возрасте: развиваются рецепторы кожи, чувствительные нервные волокна руки, устанавливается связь мотонейронов с мышцами, в шейных сегментах спинного мозга интенсивно созревают двигательные центры. У 10-недельного зародыша хватательный рефлекс проявляется в виде изолиро;

Рис. 4.53. Рефлексы новорожденного:

а — хватательный рефлекс Робинсона; 6, е — рефлекс шагания; в — преоральный рефлекс; г — рефлекс Моро; д — поза расслабления ванного сгибания пальцев. К 11-й неделе эта реакция сопровождается сгибанием запястья и предплечья. У 13—15-недельного плода при раздражении ладони возникает двигательное сгибание всех пальцев, которое можно рассматривать как первое проявление хватательного рефлекса. До 22-недельного возраста этот рефлекс проявляется в виде локального сгибания раздражаемой руки. Позже хватательный рефлекс становится сложной рефлекторной реакцией, сопровождающейся изменением состояния мышц другой руки и туловища. В этот период сгибание пальцев настолько сильное, что при попытке убрать предмет, раздражающий ладонь плода, рука удерживает его и при этом вытягивается. У новорожденного хватательный рефлекс хорошо развит. Вследствие преобладания тонуса мышц-сгибателей его пальцы сжаты в кулачки. Если коснуться пальцем средних фаланг сжатых пальцев ребенка, кулачки раскрываются и пальцы разгибаются. Затем ребенок схватывает раздражающий палец взрослого, при этом раздражаются его ладони, вследствие чего схватывание усиливается.

Рефлекс Бабинского — при штриховом раздражении подошвы происходят тыльное сгибание большого пальца ноги и подошвенное сгибание остальных пальцев. У двухмесячного плода при раздражении подошвы наблюдают сгибание и (через две-три минуты) — разгибание пальцев, часто и всей стопы. Этот рефлекс хорошо выражен в течение полугода с момента рождения, а затем исчезает. Наличие рефлекса Бабинского у детей более старшего возраста и у взрослых считают показателем незрелости или нарушения функций пирамидного пути и полосатого тела.

Подошвенный рефлекс формируется после рождения. У грудного ребенка реакции на штриховое раздражение подошвы непостоянны и изменчивы. Сначала в ответ на раздражение возникают разнообразные движения, затем появляется тыльное сгибание стопы и только позже — подошвенное сгибание, которое к трем годам остается единственной реакцией на раздражение подошвы.

Сухожильные рефлексы — коленный, ахиллов — хорошо выражены у детей первого года жизни. Формирование их структурной основы — рецепторов мышц и сухожилий — отмечено у плода пяти-шести месяцев.

Коленный рефлекс детей раннего грудного возраста сопровождается сокращением приводящих мышц другой ноги, вследствие чего йога поворачивается внутрь. Эту реакцию называют перекрестным рефлексом приводящих мышц. Считают, что коленный рефлекс исчезает после семимесячного возраста, так как затормаживается развивающимися вышсрасположенными центрами. Затем он восстанавливается и в дальнейшем существует постоянно.

Ахиллов рефлекс на первом месяце жизни, как правило, может быть вызван лишь у немногих детей, но уже начиная с семи-восьмимесячного возраста он регистрируется у большинства обследованных детей.

О готовности ЦНС новорожденного к выполнению рефлекторных двигательных реакций с участием спинного мозга говорит тот факт, что у новорожденных можно вызвать рефлекс шагания, плавательные движения, ползание. Так, у многих новорожденных при прикосновении ногами к поверхности стола наблюдаются координированные рефлексы шагания, при которых положение одной ноги зависит от положения другой. Ребенок, которого держат на руках, способен продвигаться вперед настоящими шагами. Новорожденный нередко делает перекрестные шаги. В возрасте от 9 до 14 дней правильные шагающие движения наблюдаются у 35 детей из 100. Этот рефлекторный двигательный ритм имеет место у грудных детей раннего возраста и, разумеется, не связан со временем начала ходьбы. Он исчезает у большинства четырех-пятимесячных детей, а настоящая ходьба начинается в 9—10 месяцев.

Поддерживая ребенка в горизонтальном положении, его можно заставить «ходить» вверх и вниз по стене и в горизонтальной плоскости. Новорожденный может совершать «восхождение» по лестнице, «спускаться» с нее («спуск» менее координирован). Возможность «акта ходьбы» в любой плоскости говорит о неучастии в нем вестибулярного аппарата. Все эти рефлексы в последующем тормозятся, что является признаком созревания головного мозга, оказывающего тормозное влияние на сегментарный моторный аппарат спинного мозга.

Кожно-сегментарные рефлексы проявляются уже у плода и хорошо выражены у новорожденных и грудных детей. У 10-неделыюго плода самой чувствительной зоной является ладонная поверхность руки, при раздражении которой возникают различные проявления хватательного рефлекса. Кожно-сегментарные рефлексы можно вызвать и действием температурных раздражителей.

У новорожденных и грудных детей в ответ на болевое раздражение кожи можно наблюдать кожно-оборонительные ре флексы, точно соответствующие месту приложения раздражителя. При раздражении кожи лица голова поворачивается в сторону раздражителя или даже в обе стороны. Кожные рефлексы почесывания вызываются болевыми, тактильными, температурными и другими раздражителями. Почесывание ногтями и кончиками пальцев хорошо выражено только к полутора годам жизни ребенка.

Дети лучше, чем взрослые, различают, какой именно участок кожи раздражается, что связывают с ростом кожной поверхности без соответствующего увеличения числа нервных волокон.