Кора больших полушарий головного мозга развитие у ребенка
Толщина коры полушарий постепенно увеличивается в течение третьего-четвертого месяцев внутриутробного развития. Аксоны клеток растут и выходят за пределы коры примерно на восьмой неделе. Большая их часть направляется в промежуточный мозг и расположенные ниже центры. Другая груп-
Рис. 4.50. Асимметрия височной доли на горизонтальном разрезе головного мозга человека: размеры височной площадки слева больше, чем справа
па волокон огибает средний мозг, проходит в ножках мозга и формирует нисходящие пирамидные тракты. Эти волокна идут через мост и в составе пирамидных трактов доходят до мотонейронов передних рогов спинного мозга. В конце второго месяца внутриутробного развития оформляются волокна, соединяющие соседние области коры. На 11 —12-й неделе полушария разделяются бороздами на отделы, характерные для мозга взрослого. Первыми появляются борозды на наружной поверхности полушария.
Мозговые пузыри растут неравномерно (см. рис. 4.41). Наиболее интенсивно развивается передний пузырь, который уже на ранней стадии разделяется продольной бороздой на правое и левое полушария. На третьем месяце эмбрионального развития формируется мозолистое тело, которое соединяет полушария, а задние отделы переднего пузыря полностью покрывают промежуточный мозг. На пятом месяце полушария распространяются до среднего мозга, а у шестимесячного плода — полностью покрывают его. К этому времени все отделы головного мозга хорошо выражены.
На развитие всех областей коры влияют циркулирующие в крови гормоны таких желез внутренней секреции, как гипофиз, надпочечники и др.
До четвертого месяца развития плода поверхность больших полушарий гладкая, на ней видно лишь вдавлсние будущей боковой борозды, окончательно она формируется только ко времени рождения (рис. 4.51). Наружный корковый слой растет быстрее внутреннего, что приводит к образованию
Рис. 4.51. Развитие больших полушарий мозга у плода и новорожденного
складок и борозд. К пятому месяцу внутриутробного развития образуются основные борозды: сначала боковая борозда, после нее — центральная, а далее — борозда мозолистого тела, теменно-затылочная и шпорная борозды. Две последние различаются уже у трехмесячного плода. Вторичные борозды появляются после шести месяцев. Первичные и вторичные борозды и извилины коры больших полушарий к моменту рождения уже существуют, но выражены нечетко, имеют небольшую глубину, их рисунок продолжает формироваться, кора больших полушарий имеет такой же тип строения, как и у взрослого. Развитие формы и величины борозд и извилин, формирование мелких новых (третичных) борозд и извилин продолжаются и после рождения. К пятой неделе рисунок коры можно считать завершенным, но полностью борозды развиваются к шести месяцам. Спустя год после рождения появляются индивидуальные различия в распределении борозд и извилин, их строение усложняется.
У детей с возрастом меняется соотношение между поверхностью мозга и его массой: масса мозга растет быстрее, чем его поверхность. Вся поверхность коры у взрослого человека составляет 2200—2600 см2, из них 2/3 скрыто внутри борозд и извилин. У новорожденного поверхность лобной доли относительно невелика, но с возрастом она увеличивается. Поверхность височной и затылочной долей, напротив, сравнительно велика и с возрастом относительно уменьшается, их развитие идет за счет увеличения скрытой поверхности. Так, на пятом месяце внутриутробного развития только 11,6% поверхности коры затылочной доли скрыто в глубине борозд, на шестом — 27%, у новорожденного — 66%, у взрослого человека — 72%. При этом абсолютные размеры височной, затылочной, теменной и, особенно, лобной долей интенсивно увеличиваются после рождения за счет углубления и расширения имеющихся борозд и извилин, а также за счет возникновения многочисленных мелких дополнительных борозд.
К моменту рождения количество нейронов в коре больших полушарий составляет 14—16 млрд (так же, как и у взрослого), но у новорожденного они незрелы в морфологическом отношении, имеют простую веретенообразную форму и очень небольшое количество отростков. Серое вещество коры больших полушарий плохо дифференцировано от белого. Корковые слои больших полушарий у новорожденного значительно тоньше, чем у взрослого (они слабо дифференцированы), а корковые центры — недостаточно сформированы. Развитие коры больших полушарий ускоряется после рождения ребенка. К четырем месяцам соотношение серого и белого веществ у ребенка приближается к уровню взрослого.
Характерные для взрослого человека признаки цитоархитектоники коры выявляются в постцентральной области к одному-двум годам, в верхнетеменной — ко второму —четвертому году жизни ребенка. Расширение коры и рост нейронов и их отростков в этих областях продолжается до семи лет и более. Структуры прецентральной области наиболее интенсивно развиваются в 1,5 месяца, три года, в шесть и 10 лет. В эти периоды происходит интенсивное развитие двигательной активности ребенка.
После рождения продолжается миелинизация нервных волокон в разных отделах головного мозга, но в лобных и височных долях этот процесс находится в начальной стадии. К девяти месяцам ностнатального развития миелинизирова- ио большинство волокон коры, за исключением коротких ассоциативных волокон в лобной доле. В это время становятся более отчетливыми первые три слоя коры.
К первому году жизни общая структура мозга приближается к зрелому состоянию. Миелинизация волокон, расположение слоев коры, дифференцировка нервных клеток в основном завершаются к трем годам.
В возрасте шести —девяти лет и в период полового созревания продолжающееся развитие головного мозга характеризуется увеличением количества ассоциативных волокон и образованием новых нервных связей. В этот период масса мозга увеличивается незначительно.
В развитии коры больших полушарий сохраняется общий принцип: сначала формируются филогенетически более старые структуры, а затем — более молодые. Филогенетически более молодые отделы коры больших полушарий у новорожденных развиты слабее и с возрастом относительно увеличиваются, а более старые, наоборот, с возрастом относительно уменьшаются. На пятом месяце пренатального развития раньше других появляются ядра, регулирующие двигательную активность — поля 4 и 6 прецентральной области, но в дальнейшем иоле 4 развивается несколько быстрее ноля 6 (см. рис. 4.48). На шестом месяце дифференцируется чувствительная зона соматосенсорной системы — поля 1, 2 и 3 постцентральной области. Зрительная кора — поля 17, 18 и 19 в затылочной области — выделяется на шестом месяце, причем поле 17 созревает раньше полей 18 и 19. Позже других (на седьмом месяце внутриутробного развития) развиваются филогенетически новые области: лобная и нижнетеменная, затем височно-теменная и теменно-затылочная.
У новорожденного большие полушария головного мозга не оказывают регулирующего влияния на нижележащие отделы ЦНС, пирамидные пути не миелинизированы. Движения младенца (за исключением связанных с приемом пищи) носят обобщенный характер. Повышение мышечного тонуса в первые дни после рождения связывают с недостаточной зрелостью коры больших полушарий. В этот период функции новорожденного ребенка регулируются в основном промежуточным мозгом. Рефлекторные дуги безусловных рефлексов проходят через таламус и паллидум. Поведение новорожденного в окружающей среде формируется на основе соматосенсорных, вкусовых, статических, статокинетических безусловных рефлексов.
Для новорожденных детей характерны повышенная возбудимость и легкая утомляемость коры. При действии безусловных раздражителей наблюдается широкая генерализация нервных процессов, которая уменьшается при развитии оборонительных реакций. Ко второму месяцу жизни возбудимость нервной системы становится такой же, как и у взрослого.
К 20-му дню жизни ребенка возрастают сила и концентрация нервных процессов при осуществлении безусловных пищевых рефлексов. Это связано с сокращением рефлексогенпых зон, уменьшением латентного периода рефлексов и развитием процессов торможения.
Электрическая активность мозга регистрируется уже у пятимесячного плода, но регуляторный ритм в ней отсутствует. Эта особенность сохраняется и у шестимесячного плода. В его ЭЭГ преобладают колебания с частотой 5 в секунду, которые сочетаются с более медленными (1—3 в секунду). Эта активность носит прерывистый характер, интервалы имеют различную, часто большую длительность. Электрическая активность мозга восьмимесячного плода постоянна и сходна с характером электрической активности новорожденных. Обе ЭЭГ характеризуются нерегулярными колебаниями разной, преимущественно небольшой амплитуды. Электрическая активность мозга различна во время сна и бодрствования: во время сна амплитуда волн ЭЭГ значительно увеличивается.
ЭЭГ у детей характеризуется многообразием типов волн, широким диапазоном частот и индивидуальным разнообразием. ЭЭГ, зарегистрированные в различном возрасте, отражают процесс созревания мозга, который продолжается до пубертатного возраста (рис. 4.52).
Одним из показателей функциональной зрелости коры больших полушарий являются ее реакции на внешние воздействия. Ряд исследователей считает, что кора больших полушарий не участвует в реакциях на внешние раздражения до трехмесячного возраста ребенка. У новорожденных установ-
Рис. 4.52. Изменения ритмов ЭЭГ в различных областях мозга
с возрастом
лено наличие реакции вовлечения коры больших полушарий в ответ на звуковые, световые и тактильные раздражения. Реакция вовлечения у новорожденных иная, чем у взрослых: если у взрослых в ответ на внешний стимул возникают десинхронизация и учащение ритма, то у новорожденных – уменьшение частоты и амплитуды всех волн ЭЭГ.
Источник
Первичный мозг, с которым мы рождаемся, прежде всего старается убедиться в том, что организм «работает». Самые «древние» с эволюционной точки зрения структуры, такие как ствол головного мозга и сенсорная кора, демонстрируют наибольший уровень метаболизма у детей. Первейшая задача младенческого организма – наладить упралвение внутренними системами. Адаптация же к внешним условиям, которая во много управляет благодаря эмоциональным откликам, следует потом. Уход от опасности, возможно, наиболее значимая реакция с точки зрения выживания, и не удивительно, что система, ответственная за страх и самозащиту, расположенная с мозговой миндалине, начинает созревать первой в эмоциональном мозге. Мы адаптируемся к местным особенностям, отмечая и неосознанно запоминая конкретные случаи, вызывающие страх в самые ранние периоды нашей жизни. Эти базовые эмоциональные системы определяют общее состояние организма и наделяют различные ситуации базовыми смыслами. Приблизиться или избежать, жить или умереть.
В коре головного мозга, ответственной за осмысленный отклик на эмоции, первой созревает глазнично-лобный участок, он играет ключевую роль в эмоциональной жизни. При его повреждении социальная жизни невозможна. Люди, с поражениями мозга, затронувшими эту зону, не способны чутко относиться друг к другу, они становятся нечувствительными к социальным и эмоциональным сигналам. Они могут быть склонны к распаду личности, если их глазнично-лобный участок коры не в состоянии соотносить информацию из окружающей среды с их внутренними состояниями. Способность к эмпатии (эмоциональный интеллект) требует развития глазнично-лобного участка коры головного мозга. Глазнично-лобная зона является контролером правого полушария, которое в свою очередь является ведущим во младенчестве. Вероятнее всего это именно та зона, где создается наш эмоциональный словарь и распознавать чувства и ощущения, включая обработку эстетического опыта, такого как умение наслаждаться вкусом еды, получать удовольствие от прикосновений, созерцания красоты и т.п. В этой зоне коры циркулирует наибольшее число опиоидов, она так же задействована в процессе вознаграждения и получения любых положительных впечатлений. В это же время глазнично-лобная зона коры вовлечена в управление эмоциональным поведением и участвует в формировании отклика на эмоциональные сигналы других людей и в целом во взаимоотношения с другими людьми. Эта управляющая роль сформирована в результате построения тесных нейронных связей с базовыми подкорковыми эмоциональными системами. Это важно для понимания системы управления эмоциональными откликами. Особенно важна эта роль, когда человек сталкивается с болезненным социальным опытом – таким, как например, боль от расставания с любимым человеком или неприятное чувство стыда. В то время как сильные социальные эмоции возникают в глубоких слоях мозга – в миндалевидном теле и гипоталамусе, префронтальная зона действует как центр контроля, который активизирует или угнетает активность тех или иных частей мозга. Когда человек испытывает сильный гнев, страх или сексуальное желание, именно глазнично-лобная зона коры отмечает, является ли выражение таких чувств в настоящее время социально приемлемым и может использовать свою способность подавить этот импульс. Эта способность задерживать или откладывать внезапные импульсы и желания – фундамент для нашей силы воли и самоконтроля, так же как и нашей способности к эмпатии, сочувствию.
Глазнично-лобная зона коры начинает развиваться практически с нуля уже после рождения ребенка и созревает к моменту, когда ребенок начинает ходить, обычно после года. Именно поэтому социальные способности младенца находятся в зачаточном состоянии. Но это не значит, что нужно просто терпеливо ждать, пока сформируется глазнично-лобная зона. Автоматически это не произойдет. Наоборот, формирование мозга зависит от того, какой именно опыт младенец получит в ходе взаимодействия с другими людьми. Построение мозга происходит в процессе получения опыта.
Итак, первые «высшие» структуры мозга являются социальными и развиваются они в ответ на социальный опыт. Вместо того, чтобы показывать ребенку картинки с изображением животных, на этом этапе развития лучше просто быть с ним, носить на руках и наслаждаться общением с ним. Без надлежащего опыта общения один на один с заботящимся взрослым глазнично-лобная зона коры вряд ли будет развиваться в достаточной степени. Решающее значение имеет так же срок получения такого опыта. В случае запрета на социальные отношения или их невозможности в период развития глазнично-лобной зоны (до трехлетнего возраста), остается мало надежды на то, что несформированные социальные способности когда-нибудь смогут полностью развиться.
Позитивные, подбадривающие взгляды, направленные на младенца, являются наиболее важными стимулами роста социального, эмоционального мозга. Когда ребенок смотрит на мать (или отца), он распознает расширение зрачков как информацию, что ее симпатическая нервная система активна и она испытывает приятное возбуждение. В ответ на это его нервная система также переходит в приятное возбуждение, сердцебиение учащается. Эти процессы запускают биохимическую реакцию – сначала выделяется нейропептид удовольствия, бета-эндорфин, особенно много его в глазнично-лобной зоне коры. «Эндогенные» или собственного производства опиоиды, таки как бета-эндорфин, известны своей способностью стимулировать рост нейронов, регулируя поступление глюкозы и инсулина. Будучи натуральными опиоидами, она так же заставляют нас хорошо себя чувствовать. В тоже время другой нейротрансмиттер, называемый «дофамин», выделяется в стволе головного мозга и опять же направляется в префронтальную зону коры. Это также улучшает «захват» глюкозы в этой области, помогая новой ткани расти в префронтальной зоне. Допамин, возможно, так же производит энергетически и стимулирующий эффект, он вовлечен в процесс получения удовольствия от награды.
Мозг ребенка активнее всего растет в течение первого года жизни – он более веем вдвое увеличивается в весе. Невероятно активный метаболизм глюкозы, существующий в первые два года жизни, запускается биохимическими откликами ребенка на действия его матери. Большое количество позитивного опыта в раннем возрасте приводит к развитию мозга с большим количеством нейронных соединений. Количество нейронов задано при рождении и больше нам не нужно, но нужно соединить их друг с другом и заставить работать.
Между 6 и 12 месяцами происходит взрывной рост синаптических соединений в префронтальной зоне коры. Они достигают своей максимальной плотности именно тогда, когда развитие приносящих удовольствие отношений между родителями и ребенком наиболее интенсивно, когда формируется надежная привязанность. К концу первого года жизни подготовительная часть младенчества подходит к концу. Нейронные соединения будут образовываться на протяжении всей жизни, но никогда больше мозг не будет развиваться в таком темпе.
После того как соединения нейронов создали свою сеть, начинается новый этап. Наиболее частый и повторяющийся опыт начинает закрепляться и формировать проторенные пути, в то время как неиспользующиеся соединения отсекаются. Мозг начинает обретать форму и структуру. По сути, мозг начинает структурировать опыт, который ребенок получает при общении с другими людьми, отмечая общие признаки, то, что повторяется снова и снова. Например, если отец каждый вечер, возвращаясь домой, хлопает дверью и целует свою дочку в носик, то она начинает считать, что именно так и поступают отцы. Если мать все время морщит нос от отвращения и ворчит, меняя ей подгузник, то девочка может начать считать, что смена подгузника процесс крайне неприятный и, более, того. Ее телесные функции могут стать источником неудовольствия для окружающих.
Если опыт не является высокотравматичным, то единичный случай оставляет небольшой след. Исключение составляют взрывоопасные и чрезвычайно возбуждающие ситуации, регистрируемые миндалиной мозга, ответственной за мгновенные реакции в опасных ситуациях.
Процесс созревания и развития глазнично-лобной зоны происходит в ключевой момент, когда вырабатывается способность сохранять визуальные образов. Это важный момент в эмоциональной жизни человека, поскольку он становится первым наброском внутренней жизни – внутренней библиотеки образов, к которой можно обращаться снова и снова. Сложность и наполненность ассоциациями и мыслями будет все возрастать по мере роста ребенка. Это особенное внимание к лицам других людей имеет и обратную сторону – негативные взгляды и взаимодействия тоже сохраняются в памяти. Негативный взгляд может запустить биохимическую реакцию, так же как и позитивный. Неодобрительное выражение лица матери может вызвать выброс гормона стресса, такого как кортизол, который блокирует захват нейронами эндорфинов и допамина, а так же прекращает те приятные ощущения, которые они вызывают. Такие взгляды и выражения лиц так же имеют мощное воздействие на растущего ребенка. Это объясняется тем, что ребенок крайне зависим от родителя в регулировании своих состояний – как психологических, так и физиологических. Все, что угрожает этой регуляции вызывает сильный стресс, т.к. подвергает риску вопрос выживания. И не важно, чем вызван недостаток этой регуляции – эмоциональной недоступностью взрослого или его физическим отсутствием!
Тем не менее, мозг начавшего ходить ребенка нуждается в определенном количестве кортизола для того, чтобы завершить этап развития, который ему нужно пройти. Повышенный уровень кортизола облегчает рост норадреналиновых нервных отростков от спинного мозга к префронтальной зоне. Этот канал доставки норадреналина помогает дальнейшему созреванию префронтальной хоны в возрасте от 1 до 3 лет, усиливая кровообращение в этой зоне и формируя связи с парасимпатической нервной системой, которая жизненно необходима подросшему младенцу, постольку она является запрещающей системой, позволяющей ребенку прекратить делать что-то или научиться тому, что поведение может быть неприемлемым или опасным. По мере того, как ребенок начинает ходить и исследовать домашнее окружение, родитель теперь начинает выдавать запреты «Нет! Не делай этого». Ребенок открывает для себя, что родители, которые 90% времени в его младенчестве позитивно взаимодействовали с ним, теперь могут быть ужасным образом не за одном с ним. Родители показывают, что ему необходимо соответствовать групповым нормам иначе он будет социально изолирован. Для такого социального существа как человек, подобное отношение является настоящим наказанием. Неодобряющие или отрицающие взгляды вызывают резкий переход от симпатического возбуждения к парасимпатическому, воздавая эффект, испытываемый нами как стыд. Стыд – важный параметр социализации. Но важно, чтобы стыд проходил. Важно, чтобы организм получил «дозу» кортизола, но передозировка крайне вредна. Так же как организм ребенка продуцирует выброс кортизола в ответ на выражение лица родителя, вывод кортизола также зависит от изменившегося лица родителя. Если родитель не поможет ребенку в восстановлении благополучного и урегулированного состояния, ребенок не сможет сделать этого самостоятельно и может застрять в этом состоянии возбуждения.
Финальная стадия раннего эмоционального развития – стадия формирования вербальной личности. Глазнично-лобная зона коры оформилась, и теперь начинают формироваться связи между зонами правой и левой зонами глазнично-лобного участка коры, связывая между собой выражение чувств и управление ими. Происходит сдвиг от доминирования правого полушария к развитию левого полушария головного мозга, которое специализируется на речи и построении последовательностей – один сигнал за другим, поочередно, в отличие от правого полушария, которое выстраивает цельную картинку и интуитивно охватывает все возможности. Левое полушарие создает операции нового более высокого уровня, опираясь на достижения правого.
Начинают развиваться новые ключевые зоны мозга. Сначала созревает передняя поясная извилина, которая задействована в уделении внимания чувствам. Это развитие приносит лучшее осознание внутренних состояний, таких как боль или удовольствие. Вскоре после этого развивается еще одна важная часть префронтальной зоны – дорсолатеральная зона. Это то место, где происходит обдумывание наших мыслей и чувств, где мы их проигрываем. Это главная часть того, что называют «рабочей памятью». Второй год жизни отмечен растущей способностью к освоению речи, которая зарождается в левом полушарии. И дорсолатеральная кора и передняя поясная извилина вовлечены в процесс говорения и беглости речи. По мере их развития, слова начинают играть такую же важную роль как и взгляды. Родители теперь могут объяснять правила жизни в социуме более развернуто «мы не берем чужие вещи», «если съешь рыбные палочки, то получишь йогурт». Это серьезная перемена в фиксации опыта – уход от «предупреждающих образов», сформированных на основе повторяющихся ситуаций. Но, разумеется, более ранние, довербальные формы образов продолжают снабжать нас информацией. Но теперь надо научиться управляться и с вербальной частью ответов других людей. И качество этих ответов, этой обратной связи имеет огромное значение. Если взрослый хорошо понимает ребенка, он сможет распознать его текущее эмоционально состояние и правильно его назвать. Это позволит ребенку сформировать эмоциональный словарь, который поможет правильно понять испытываемое чувство и отличать друг от друга различные внутренние состояния. Но если взрослый не говорит о чувствах или неверное представляет их, ребенку гораздо труднее будет выражать чувства и обсуждать их с другими людьми. И если чувства остаются неназванными, то эмоциональным возбуждение гораздо труднее управлять более осознанным, вербальным способом – например, выговориться, когда у тебя плохое настроение. Вместо этого управление чувствами будет происходить на довербальном уровне, он не сможет быть развито за счет новых мнений и обдумываний. И представления ребенка о собственной личности будет оставаться достаточно неструктурированным.
Самосознание так же сильно зависит от еще одной части мозга – гиппокампа, развитие которого приходит на третий год жизни. В то время, пока кратковременная память удерживает текущий опыт, гиппокамп действует более избирательно и удерживает то события, которые необходимо сохранять в долговременной памяти. Он является местом синтеза информации и представлений о месте и времени. И теперь у ребенка появляется возможность запоминать последовательность событий. Появляется «до», «после», «во время». У ребенка появляется «прошлое» и «будущее». Важная причина, по которой мы не помним самое раннее младенчество, в том, что дорсалатеральная кора и ее связь с гиппокампом еще не полностью сформирована в этот момент.
Эти полностью левополушарные формации – гиппокамп, дорсолатеральная зопа и поясная извилина – вместе играют главную роль в формировании социальной личности, которая имеет свою историю и общается с другими людьми для поддержания самосознания.. Формирование этой вербальной, имеющей собственную историю личности само по себе является критическим для эмоциональной устойчивости во взрослой жизни. Исследователь с области привязанности Мери Мейн обнаружила, что когда взрослые люди говорили о своей эмоциональной жизни и важных взаимоотношениях в период взросления, не имело значения было их детство «счастливым» или нет. Их текущая эмоциональная безопасность зависела в большей степени от того, могли ли они сформировать связный и согласованный рассказ о себе, о периоде своего взросления. Вероятно, именно называние чувств помогает формированию связей между левым и правым полушариями.
Сью Герхардт «Как любовь формирует мозг ребенка»
Источник