Безруких М.М., Сонькин В.Д., Фарбер Д.А. Возрастная физиология (физиология развития ребенка)
Подождите немного. Документ загружается.
становится доминирующей формой активности. Наиболее существенно к этому
возрасту изменяется показатель, отражающий синхронность альфа-ритма в
различных областях коры (функция когерентности). К 6 годам значение
когерентности между отдельными областями коры (затылочная и лобная) и
между двумя полушариями резко возрастает. Это свидетельствует о
значительных перестройках функциональной организации мозга.
Формирующиеся с возрастом нейронные сети создают все предпосылки для
реализации интегративной деятельности мозга как основы целенаправленного
поведения и познавательных процессов.
Формирование системы восприятия информации. На протяжении
дошкольного возраста происходят существенные изменения в формировании
внутреннего образа внешнего мира.
В 3—4 года еще сохраняется тесное взаимодействие зрительного
восприятия и двигательных действий. Практические манипуляции с объектом
(схватывание, ощупывание), присущие младенческому возрасту, являются
необходимым фактором зрительного опознания. К концу дошкольного возраста
зрительное и осязательное обследование предмета становится более
организованным и систематичным. Выделяемые признаки соотносятся между
собой и целостным представлением объекта, что способствует формированию
дифференцированного и более адекватного сенсорного образа. К 5—6 годам
повышается успешность обнаружения различных модификаций объекта. При
предъявлении в качестве изменяющихся стимулов рисунков людей и предметов
обнаружено, что количество незамеченных изменений в 5—6 лет по сравнению
с 3—4-летними детьми уменьшается вдвое в ответ на лица и более чем в три
раза — при предъявлении предметов.
Роль взаимодействия тактильно-кинестетического и зрительного каналов
проявляется не только в формировании образа, но и в его коррекции на основе
обратных связей.
По мнению крупнейшего исследователя дошкольного возраста А. В.
Запорожца, «ни один сенсорный импульс, ни одно раздражение рецептора не
может однозначно определить возникновение адекватного образа восприятия.
Здесь необходима коррекция, исправляющая неизбежные ошибки и
приводящая образ в соответствии с объектом подобно тому, как двигательное
поведение субъекта, согласно Бернштейну, может согласоваться с условиями
задачи лишь благодаря сенсорной коррекции, адекватность восприятия
обеспечивается в конечном счете коррекцией эффекторной».
В дошкольном возрасте по мере накопления индивидуального опыта
снижается удельный вес ощупывания в зрительном восприятии и существенно
преобразуются движения глаз. С помощью кинорегистрации установлено, что у
детей 3—4 лет при первом ознакомлении с объектом немногочисленные
глазные движения осуществляются внутри фигуры. При таком способе
ознакомления вероятность узнавания сложных, незнакомых ребенку предметов
находится на уровне случайности (50 %). В 4—5-летнем возрасте число
движений внутри фигуры нарастает, длительность отдельных фиксаций
сокращается; обнаруживаются размашистые движения по оси, имитирующие
331
измерение объекта. В результате достигаются более высокие показатели
узнавания. В 5—6 лет система восприятия переходит на качественно иной
уровень. Вероятность узнавания объекта достигает 100 %. Дети при первом
ознакомлении с новым предметом прослеживают по контуру всю фигуру, как
бы создавая внутреннюю модель формы. На основе построения перцептивного
образа при последующем восприятии предмета создаются условия для
сопоставления этого образа с наличным объектом. Эти опознавательные
действия, ведущие к формированию обобщенного эталона, отличаются от
перцептивных. Происходит сокращение прослеживающих глазных движений, и
опознание осуществляется на основе наиболее информативных для данной
задачи отдельных признаков, при дифференцированном анализе которых все
большую роль приобретают микродвижения глаз, возможно осуществляющие
считывание информации со следа на сетчатке. Очевидно эти движения
являются важным инструментом, обеспечивающим возможность
«перемещения» направленного внимания в микропространстве отдельных
признаков и свидетельствуют о роли скрытых движений глаз в структуре
внимания.
Возможность формирования в старшем дошкольном возрасте сложных
эталонов, включающих иерархическую структуру интегрированных признаков,
облегчает процесс опознания и категоризацию на основе не только сенсорных,
но и концептуальных характеристик объекта (общие свойства всех его
вариантов).
Важные сведения о нейрофизиологических механизмах, обеспечивающих
становление системы зрительного восприятия, получены при изучении
электрофизиологических коррелятов приема и обработки зрительной
информации.
Вызванные ответы на простые зрительные стимулы в затылочных
областях, сохраняя основной компонентный состав, в период от 3 к 6 годам
изменяют свои временные и амплитудные характеристики. В ВП на вспышку
света сокращается пиковая латентность и длительность всех компонентов
основного комплекса: возрастает амплитуда ответа, усиливается выраженность
поздних фаз ответа. Эти изменения отражают ускорение и усложнение анализа
зрительных стимулов и коррелируют с созреванием проекционной коры: к 6
годам возрастают дифференциация и специализация нервных элементов —
увеличивается число горизонтальных ветвлений, помимо узких колонок
обнаруживаются единичные широкие группировки нейронов.
Анализ топографии ВП — их параметров в разных областях коры
больших полушарий — показал, что в 3 года начальные компоненты
зрительных ответов стабильно регистрируются во всех областях коры, причем
их конфигурация в каудальных отделах и реактивность идентичны. ВП
включает негативные компоненты с латентным периодом 90 и 160—200 мс (N
90
и N
160-200
соответственно) и позитивные (P
130
и P
250-300
) (рис. 75). В 3 года в
заднеассоциативных областях в известной мере становятся зрелыми
характерные для них цитоархитектонические признаки, расширяется сеть
дендритных ветвлений и возрастает число нейронов, входящих в колонку.
332
Однако в 3—4 года еще отсутствуют дифференциация и специализация
заднеассоциативных структур в зрительных операциях, присущие более
старшему возрасту. Генерализованный характер вовлечения корковых зон в
зрительное восприятие и их однотипная реактивность — дублирование
отдельных звеньев системы — являются основными признаками биологической
надежности развивающегося организма, обеспечивающими адаптивный
характер реагирования на ранних этапах онтогенеза. Вовлечение
заднеассоциативных структур в зрительное восприятие хорошо коррелирует с
возможностью выработки внутренних эталонов, используемых для опознания
часто встречающихся стимулов.
Рис. 75. Сходная реактивность основного комплекса ВП (P
130
— N
160-200
) в
каудальных отделах (О, P, ТРО) в 3—4-летнем возрасте. Точками отмечены
достоверные изменения амплитуды ВП при смене засвета шахматным
рисунком и схематическим изображением лица
К 6—7 годам происходят существенные изменения в системной
организации зрительного восприятия, отражающие прогрессивное созревание
нейронного аппарата коры больших полушарий и возрастающую
специализацию корковых зон. Организация системы зрительного восприятия к
концу дошкольного возраста за счет специализированного участия
проекционных и ассоциативных корковых зон и их взаимодействия
обеспечивает высокую разрешающую способность перцептивной функции.
Создается возможность восприятия новых сложных объектов и выработки
соответствующих эталонов, что способствует значительному обогащению
индивидуального опыта.
При изучении времени реакции и скорости опознания разных по
333
сложности объектов отчетливо проявляются различия механизмов опознания в
3—4 года и в 5—6 лет. В 3—4 года нейрофизиологические механизмы
определяют возможность опознания только простых признаков за счет
выработанных эталонов. Об этом свидетельствуют незначительные изменения
времени опознания при многократных повторениях объекта в идентичных
условиях решения сенсорной задачи. В 6 лет опознание основано на выделении
сложного признака, оно требует большего времени и зависит от количества
различаемых на его основе изображений. В ходе тренировки это время
сокращается и перестает зависеть от количества стимулов в наборе. Механизмы
такого опознания связываются с вырабатываемыми в опыте внутренними
эталонами. Это свидетельствует о значительно возрастающих в течение
дошкольного возраста возможностях ознакомления ребенка с внешним миром,
о переходе механизмов, лежащих в основе информационных процессов, на
качественно иной уровень.
Формирование внимания. С формированием сенсорной функции тесно
связано развитие внимания. Созревание сенсорных систем и
совершенствование воспринимающей функции мозга определяют возможность
привлечения внимания к более сложным признакам объекта, а это в свою
очередь способствует более глубокому и полному описанию и опознанию.
В начале дошкольного периода сохраняется значимость новизны как
основного возбудителя внимания.
Приблизительно в возрасте 4 лет отмечается всплекс интереса ребенка к
новому, активный поиск новизны, проявляющийся в бесконечных «почему».
Специфика этого периода состоит в том, что к имевшемуся в раннем возрасте
предпочтению новизны добавляется и стремление к разнообразию, что можно
предположительно связать с активным вовлечением в мозговую систему
ключевой структуры лимбического мозга — гиппокампа. Важное значение в
изменении характеристик внимания имеют и возрастные преобразования
системы восприятия от 3—4 к 6 годам, приводящие к быстрому нарастанию
объема внимания.
Поведенческая реакция на «очень интересное новое» проявляется в
застывании с приоткрытым ртом и фиксации глазами предмета (ввод
информации). В ЭЭГ в этом возрасте, как и в младенческом, наблюдается
увеличение амплитуды и представленности медленных волн, в основном тета-
диапазона (частота 4—7 Гц). Одновременно регистрируются и вегетативные
компоненты ориентированной реакции (рис. 76).
ЭЭГ-коррелят привлечения внимания отражает характерные особенности
активационных процессов ребенка-дошкольника. У детей тета-ритм возникает
во время эмоционального реагирования, рисования, эмоционального общения.
При этом отмечается, что тета-активность сопровождает положительное
состояние ребенка.
334
Рис. 76. Незрелый вариант реакции активизации в ЭЭГ ребенка 3 лет
6 мес в ответ на первое предъявление стимула (отметка на верхней
линии). Отведения обозначены слева от кривых. Две нижние линии —
регистрация сердечного ритма и КГР
Отсюда следует, что усиление тета-ритма в ответ на новые стимулы,
регистрирующиеся с соответствующим вегетативным и поведенческим
сопровождением у детей 3—4 лет, может быть расценено как онтогенетический
вариант ЭЭГ-реакции активации. Он отражает включение в процесс внимания
эмоциональной активации. Функциональная роль эмоциональной активации,
«обслуживающей» стремление к впечатлениям (вариант познавательной
мотивации для этого возраста), состоит в поддержании интереса и внимания к
стимулу для облегчения его восприятия и анализа.
Функциональная роль эмоциональной активации в приеме и анализе
внешнего стимула особенно велика в возрасте 3—5 лет, когда система
восприятия еще незрелая, а участие заднеассоциативных структур в зрительном
восприятии неспециализированно. Это затрудняет анализ сложных
изображений, не имеющих аналогов в индивидуальном опыте ребенка. При
появлении незнакомых абстрактных стимулов дети ограничиваются их общим
осмотром и беглым впечатлением. Незрелость механизмов переработки и
оценки информации компенсируется эмоциональной активацией, которая,
пролонгируя «общение» ребенка с объектом, способствует реализации тех
перцептивных возможностей, которые имеются к данному возрасту.
Изменения в организации системы восприятия с 6 лет
(специализированное вовлечение в анализ и обработку зрительной информации
заднеассоциативных отделов) создают условия для углубленного восприятия
335
предметов, оперирования большим набором признаков. Эти изменения по
времени совпадают с качественным изменением электрофизиологического
коррелята внимания. Усиление тета-ритма в ответ на новые стимулы начинает
перемежаться с блокадой (десинхронизацией) альфа-ритма в каудальных
отделах коры, т.е. с более зрелым типом реакции активации. Вовлечение альфа-
ритма в процесс внимания по зрелому типу указывает на адекватное включение
корковых механизмов в обеспечение внимания, на начало процесса его
кортикализации при сохранении вклада эмоциональной активации и высокой
эффективности эмоционально привлекательных стимулов.
Формирование зрелого типа реакции активации расширяет сферу
действия внимания, обеспечивает его направленность не только на стимулы,
обладающие непосредственной привлекательностью, но и на более
абстрактные, отвлеченные характеристики среды, ее информационный
компонент. Одним из следствий этого процесса является описанная выше
возможность выработки эталонов на совершенно новые для ребенка
абстрактные стимулы к 6—7-летнему возрасту.
Произвольная регуляция деятельности. В старшем дошкольном
возрасте появляется и развивается возможность произвольной регуляции
деятельности по внешней инструкции. Появляются различия в способности к
произвольному регулированию у детей 3—4 и 6—7 лет.
Анализ динамики региональных ВП при обусловленной инструкцией
необходимости быстрого реагирования на значимый стимул показал, что 3—4-
летние дети, даже повторяя инструкцию, не могли соответствующим образом
организовать свою деятельность. Значимые изменения параметров ВП при
переходе от спокойного наблюдения к мобилизационной готовности не были
обнаружены. Начиная с 4—5-летнего возраста отмечается облегчение
позитивного компонента ВП, одинаково выраженное во всех отведениях. К
концу дошкольного возраста это облегчение обнаруживает некоторую
региональную специфичность, проявляющуюся в увеличении амплитуды
компонентов ВП в лобных и центральных областях, что свидетельствует об
активном участии этих областей в зрительном восприятии в ситуации
внимания. Учитывая роль этих областей в регуляции процессов активации,
можно полагать, что их участие в формировании мобилизационной готовности
создает избирательность в организации деятельности. Однако существует
своеобразный разрыв между появившейся возможностью формирования
избирательности в организации деятельности и ее реальным и постоянным
осуществлением, что требует значительных усилий и может происходить
только с помощью взрослого — путем создания игровой ситуации или
сообщения ребенку готовых правил. Создание такой ситуации приводило к
появлению селективности в организации восприятия и внимания у детей в
возрасте от 3 лет 10 мес до 5 лет 8 мес. Без соответствующих воздействий
селективные стратегии развивались в период от 7 до 9 лет. Эти результаты
указывают на возможность коррекции дефицита произвольной регуляции в
определенных пределах на основе четких знаний возрастной специфики
мозговой организации деятельности.
336
Таким образом, на протяжении дошкольного периода происходят
значительные преобразования мозговых механизмов организации
познавательной деятельности и целенаправленного поведения ребенка, которые
во многом определяют его готовность к систематическому обучению в школе.
Вопросы и задания
1. Какие изменения ростовых процессов происходят в дошкольном
возрасте?
2. Охарактеризуйте особенности функционирования физиологических
систем, обеспечивающих сохранение гомеостаза.
3. Охарактеризуйте изменения в мышечной системе в дошкольном
возрасте. Как они влияют на двигательные возможности ребенка?
4. Каковы возможности дошкольников в организации и управлении
движениями?
5. Какие факты свидетельствуют о существенных психофизиологических
преобразованиях к концу дошкольного возраста?
6. Какие новообразования в старшем дошкольном возрасте
обусловливают готовность ребенка к школе?
337
Глава 21. МЛАДШИЙ ШКОЛЬНЫЙ
ВОЗРАСТ (С 7 ДО 11-12 ЛЕТ)
Этот период характеризуется ускоренными процессами психического
развития и формированием целенаправленного поведения на фоне
продолжающихся морфофункциональных перестроек организма. При этом
темп и характер этих перестроек определяют индивидуальную динамику
психического развития.
Рост и физическое развитие
Скорость роста. После завершения полуростового скачка и до начала
пубертатного скачка отмечаются самые низкие темпы роста длины и массы
тела. Увеличение длины и массы тела происходит таким образом, что ребенок
«вытягивается», продолжает снижаться относительное содержание подкожного
жира. Отчетливо начинают проявляться индивидуально-типологические
конституциональные особенности телосложения. По пропорциям тела ребенок
уже очень похож на взрослого, хотя по сравнению с полностью
сформированными юношами и девушками его ноги еще относительно короче, у
мальчиков более узкие плечи, а у девочек — бедра.
Зубы. Продолжается смена молочных зубов на постоянные. Первыми — в
возрасте 6—7 лет — выпадают и меняются резцы, а также прорезывается 1-й
большой моляр. Далее сменяются клыки (9—11 лет), затем малые коренные (10
—11 лет), и к началу полового созревания не прорезавшимися обычно остаются
только 2-й малый коренной и 2-й большой моляр. Индивидуальные варианты
сроков и даже последовательности прорезывания зубов бывают очень
разнообразны.
Скелетно-мышечная система. Абсолютные размеры черепа
практически уже не отличаются от размеров черепа взрослых, причем черепные
кости полностью сращены, и дальнейшее развитие мозга может идти только
путем качественных преобразований и усложнения его структуры.
Позвоночник продолжает расти, завершается формирование его изгибов,
поэтому в этом возрасте столь важно обращать внимание на осанку: в случае ее
нарушения исправить положение дел в дальнейшем будет значительно
сложнее. В этом плане очень важно удержание гигиенически правильной позы
во время уроков, при чтении, просмотре телевизионных передач и т.п. Объем
статической нагрузки, вызванной социальными условиями современной жизни,
в этот период резко возрастает, и это требует принятия специальных мер со
стороны родителей, учителей и врачей для профилактики сколиозов и других
нарушений опорно-двигательного аппарата. Развивающееся плоскостопие в
этот период еще можно преодолеть с помощью специальных упражнений и
массажа. Биологически этот возраст как бы предназначен для повышенной
игровой двигательной активности, поэтому негативное влияние социально
обусловленной гипокинезии в младшем школьном возрасте особенно значимо.
Соблюдение рекомендованного гигиеническими нормами двигательного
338
режима — необходимое условие сохранения и укрепления здоровья детей.
Скелетные мышцы ребенка вновь существенно меняются, обеспечивая
очень высокую подвижность и неутомляемость (при условии смены режимов
мышечной деятельности). У детей в возрасте 8—10 лет наиболее интенсивна
игровая активность, сочетающаяся с повышенной двигательной активностью.
Во всех органах и системах происходят морфофункциональные
преобразования, создающие благоприятные условия для осуществления
больших объемов мышечной работы за счет функционирования аэробного
источника энергии. Важно подчеркнуть, что только к этому возрасту
морфофункциональное развитие ребенка достигает такого уровня, который
способствует длительному поддержанию работоспособности.
Работоспособность. Динамика работоспособности в младшем
школьном возрасте отражает возрастающую надежность функционирования
организма ребенка. При циклической работе ногами, в зоне большой мощности
(при пульсе 160—170 уд/мин) объем выполняемой работы у детей в период от 7
до 10 лет возрастает в 4 раза и составляет в 10—Излетаем возрасте примерно 40
кДж. Однако это еще далеко не соответствует возможностям взрослых. К 17—
18-летнему возрасту работоспособность в этой зоне мощности возрастает до
400 кДж. За время обучения в школе при надлежащем физическом воспитании
надежность физиологических функций, определяющих работоспособность,
увеличивается в 40 раз.
Дети в возрасте 7—10 лет уже в состоянии длительно, устойчиво
(стационарно) поддерживать функциональную активность. У 6-летних детей
такая способность возникает только в результате соответствующих тренировок,
т.е. постоянного упражнения тех или иных физиологических систем в разумных
для данного возраста пределах. Естественный механизм, помогающий
развитию этих возможностей, — спонтанная игровая деятельность. В ней
создаются определенные условия для формирования мотивов
целенаправленного поведения. Младший школьный возраст сенситивен для
формирования способности к длительной целенаправленной деятельности —
как умственной, так и физической. Так, на возраст 8—9 лет приходится
максимум игровой двигательной активности детей. На перемене они стремятся
компенсировать вынужденную неподвижность на уроке, что обусловлено их
физиологическими потребностями. Оптимальное удовлетворение двигательных
потребностей как на уроках физической культуры, так и во внеурочное время
содействует развитию основных двигательных качеств. Это доказывается, в
частности, результатами исследования возрастной динамики общей
выносливости и педагогическими экспериментами, в которых выносливость
детей 7—9 лет удавалось повысить в 2 раза за счет специальной организации
занятий на уроках физической культуры. При этом сами дети предпочитают
игры, развивающие ловкость и скоростно-силовые качества.
339
Метаболизм и вегетативные функции
Обменные процессы в этом возрасте достаточно стабильны.
Интенсивность окислительного метаболизма (обмен веществ) по сравнению с
предыдущим возрастом снижается и составляет 1,4 Вт на 1 кг массы тела в
покое. В повседневной деятельности обменные процессы протекают примерно
в 2 раза быстрее, чем в покое. Таким образом, за сутки организм ребенка
расходует 8 МДж энергии (1800 ккал). Однако это средняя цифра. Детальное
изучение индивидуальных особенностей метаболизма и потребности в пище
показывает, что у разных детей в этом возрасте потребности в энергии могут
составлять от 4 до 12 МДж/сут, т.е. 1000—3000 ккал/сут. Столь большие
индивидуальные различия появляются после завершения полуростового скачка.
Они связаны с индивидуальными различиями во внутренней организации
обменных процессов и совершенно нормальны. Именно на этих различиях
базируется необходимость выявления рациональных норм питания. Практика
показывает, что далеко не всегда количество необходимой пищи совпадает с
количеством потребляемой пищи. Чаще всего такое несоответствие возникает
как результат неадекватных пищевых привычек, возникших под влиянием
взрослых. Именно в этом возрасте начинает отчетливо проявляться
избыточный вес, связанный с тем, что излишек потребляемой с пищей энергии
не используется в обменных процессах, а откладывается в виде жира.
На возраст 8—9 лет приходятся важные преобразования функций
пищеварительной системы, в первую очередь механизмов регуляции желудка и
печени. Нарушения в режиме питания, несоблюдение основных правил при
выборе пищевых продуктов и их приготовлении — все это может привести к
хроническим заболеваниям желудочно-кишечного тракта.
Вегетативные системы. Быстрое развитие выносливости и способности
поддерживать стационарные состояния вообще связано в первую очередь с
расширением резервных возможностей большинства функций. Возрастное
снижение интенсивности обменных процессов и параллельное уменьшение
активности транспортных систем (частоты сокращений сердца и дыхания и т.п.)
в покое определяет снижение нижней границы (базального уровня)
функционального диапазона. С другой стороны, это отражает экономизацию
функций, а с третьей — обеспечивает расширение функционального диапазона,
так как максимальный уровень сохраняется весьма высоким. Так, максимальная
частота сокращений сердца у детей этой возрастной группы по-прежнему
достигает 200—210 уд/мин. В то же время в покое у мальчиков 7 лет она
составляет 91,2 уд/мин, а к 10 годам снижается до 78,7 уд/мин. Немалую роль в
этом возрасте играет увеличение ударного объема сердца и дыхательных
объемов, что значительно расширяет резервные возможности организма в
условиях напряженной деятельности и адаптации.
Согласованность функционирования систем энергообеспечения.
Высокая потребность в кислороде характерна не только для мышечной ткани,
но и для тканей внутренних органов и мозга. Так, мозг ребенка в этом возрасте
примерно в 2 раза интенсивнее потребляет кислород, чем мозг взрослого, и это
340