Развитие зрения у ребенка в онтогенезе
Быстрое развитие и усложнение организации зрительного анализатора в эмбриональном периоде составляет один из наиболее интересных разделов теоретической биологии. В практическом отношении этот вопрос важен с точки зрения выяснения причинной обусловленности организации в пространстве элементов структуры оптико-физиологической системы глаза, определяющих его основные характеристики: преломляющую способность (рефракцию) и остроту зрения.
С точки зрения морфогенеза и формообразования преломляющая способность глаза представляет собой систему наиболее тонкой сопряженности элементов структуры. Можно полагать, что данная характеристика обусловлена основополагающими биологическими законами развития, так как именно категория оптической сопряженности органа зрения составляет первичную основу для последующего его функционального развития.
Увидеть – значит своевременно обнаружить всю совокупность объектов в пространстве в их взаимоотношениях друг с другом. Другие органы чувств выполняют те же функции, но менее быстро и с несравненно более близких дистанций. Таким функциональным назначением зрительный анализатор выдвинут на передние рубежи эволюционного процесса, что должно способствовать накоплению в его основе наиболее качественного генофонда.
Орган зрения, как и все другие органы чувств, в ходе филогенетического развития претерпел сложную эволюцию, которая шла в направлении большего и лучшего приспособления глаза к восприятию окружающего мира. Простейшей формой зрения следует считать начало реакции на свет. Почти все живущее чувствительно к свету. У растений световая реакция проявляется гелиотропизмом (листья растений расположены перпендикулярно солнечному свету, головки цветущего подсолнуха в течение всего дня повернуты к солнцу). У некоторых животных зрительные органы не локализованы, покровы их обладают общей раздражимостью по отношению к свету. Простейший орган зрения присущ дождевому червю – отдельные светочувствительные клетки, расположенные изолированно в эпидермисе животного. Они способны различать только свет и его направление. Глаза простейших животных значительно эволюционируют, заметно усложняясь. Моллюск, стоящий еще на достаточно низкой ступени развития, имеет глаз, который напоминает глаз высших животных. Клетки нейроэпителия обращены не к свету, не к центру глаза, а от света. Возникает тип перевернутой сетчатки, что характеризует глаза высших животных. В глазу моллюска уже есть подобие линзы. Фоторецепторы скрываются в углублениях, где они защищены от яркого света, уменьшающего способность улавливать движущуюся тень. Линза выполняет функцию прозрачной защитной мембраны. Постепенно начинает совершенствоваться защитный аппарат глаза.
Глаз человека по структуре представляет собой типичный глаз позвоночных, однако имеет существенные функциональные отличия. Он развивается из разных тканевых источников.
Сетчатка и зрительный нерв формируются из эктоневральной закладки центральной нервной системы.
На 2-й неделе эмбриональной жизни, когда мозговая трубка еще не замкнута, на дорсальной поверхности медуллярной пластинки появляются два углубления – глазные ямки. На вентральной стороне им соответствует выпячивание. При замыкании мозговой трубки ямки перемещаются, принимают боковое направление. Эта стадия носит название первичного глазного пузыря.
С конца 4-й недели развития возникает хрусталик. Вначале он имеет вид утолщения покровной эктодермы в том месте, где первичный глазной пузырь начинает превращаться во вторичный. Быстро растущие задние и боковые области обрастают передние и нижние части. Однослойный первичный глазной пузырь на полой ножке превращается во вторичный пузырь, состоящий из двух слоев – глазной бокал. При образовании глазного бокала возникает зародышевая щель, которая заполняется прилежащей мезодермой. Между зачатком хрусталика и внутренней стенкой бокала формируется первичное стекловидное тело. В возрасте 6 недель зародышевая щель глаза и зрительного нерва закрывается, начинает дифференцироваться ножка глазного бокала, образуется a. hyaloidea, питающая стекловидное тело и хрусталик. Наружный листок бокала в дальнейшем превращается в пигментный слой сетчатки, из внутреннего же развивается собственно сетчатка. Края глазного бокала, прорастя впереди хрусталика, образуют радужную и ресничную части сетчатки. Ножка, или стебелек, глазного бокала удлиняется, пронизывается нервными волокнами, теряет просвет и превращается в зрительный нерв.
Из мезодермы, окружающей глазной бокал, очень рано начинает дифференцироваться сосудистая оболочка и склера. В мезенхиме, которая прорастает между эктодермой и хрусталиком, появляется щель – передняя камера. Мезенхима, лежащая перед щелью, вместе с эпителием кожи превращается в роговицу, лежащая сзади – в радужку. К этому времени начинается постепенное запустевание сосудов стекловидного тела. Сосудистая капсула хрусталика атрофируется. Внутри хрусталика образуется плотное ядро, объем хрусталика уменьшается. Стекловидное тело приобретает прозрачность. Веки развиваются из кожных складок. Они закладываются кверху и книзу от глазного бокала, растут по направлению друг к другу и спаиваются своим эпителиальным покровом. Спайка эта исчезает к 7 месяцу развития. Слезная железа возникает на 3-м месяце развития, слезный канал открывается в носовую полость на 5-м месяце.
К моменту рождения ребенка весь сложный цикл развития глаза не всегда оказывается полностью завершенным. Обратное развитие элементов зрачковой перепонки, сосудов стекловидного тела и хрусталика может происходить и в первые недели после рождения. Величайшая потребность новорожденного в совершенной и быстрой адаптации к внешним условиям, правильному развитию и росту, что в большой мере может быть обусловлено безупречным функционированием оптико-вегетативной системы, ведет к наиболее быстрому формированию, прежде всего зрительного анализатора. Рост и развитие глаза у ребенка в основном завершаются к 2-3 годам, а последующие 15-20 лет глаз изменяется меньше, чем за первые 1-2 года. Глаз новорожденного существенно отличается по размерам, массе, гистологической структуре, физиологии и функциям от глаза взрослого.
После рождения зрительный анализатор проходит определенные этапы развития, среди которых можно выделить следующие.
- Морфологическое формирование в течение первого полугодия жизни области желтого пятна и центральной ямки сетчатки. Из десяти слоев остается в основном четыре слоя; в их числе зрительные клетки, их ядра и бесструктурные пограничные мембраны.Формирование и совершенствование функциональной мобильности зрительных путей в течение первого полугодия жизни.
- Морфологическое и функциональное совершенствование зрительных клеточных элементов коры большого мозга и корковых зрительных центров в течение первых 2 лет жизни.
- Формирование и укрепление связей зрительного анализатора и его взаимосвязей с другими анализаторами в течение первых лет жизни.
- Морфологическое и функциональное развитие черепных нервов в первые (2-4) месяцы жизни.
Эмбриогенез глаза
Гестационный возраст эмбриона или плода | Длина передне-задней оси, мм | Состояние глаза |
3 нед | 1,5-4,5 | Возникновение глазных ямок и их переход в глазные пузыри. Образование эктодермальной пластинки — зачатка линзы. Появление открытой ножки глазного пузыря. |
4 нед | 4,5-7,5 | Образование глазного бокала, хрусталиковой ямки. Врастание артерии стекловидного тела в зародышевую щель глазного бокала. Дифференцирование сетчатки на два слоя вблизи заднего полюса. Образование примитивного диска зрительного нерва. |
5 нед | 7,5-12 | Образование хрусталикового пузырька — капсулы линзы, волокон и капсульного эпителия. Возникновение сосудистой сумки линзы, сосудистой сети хориодеи, примитивного нейроэпителия |
6 нед | 12-17 | Возникновение капсулозрачковой мембраны, собственных сосудов первичного стекловидного тела, мезодермального стекловидного тела, слоев ганглиозных клеток. Формирование слоев роговицы |
7 нед | 17-24 | Возникновение зачатка век. Формирование передних и задних ресничных артерий. Вхождение нервных волокон от ганглиозных клеток в канал зрительного нерва. Развитие стромы радужки. Образование слезных канальцев в виде эпителиальных тяжей |
8 нед | 24-31 | Развитие склеры. Возникновение эмбрионального ядра хрусталика. Развитие частичного перекреста нервных волокон в хиазме. Появление зрительного тракта. Формирование орбитальной части слезной железы |
9 нед | 31-40 | Срастание краев век. Исчезновение собственных сосудов стекловидного тела. Появление вторичного стекловидного тела |
10 нед | 40-49 | Возникновение палочек и колбочек в виде нитевидных отростков |
11 нед | 49-50 | Образование глиозного отростка на диске зрительного нерва. Возникновение эктодермальной части радужки, ресничного тела |
12 нед | 59-70 | Формирование зародышевого ядра хрусталика с ламбдовидными швами. Конец эмбрионального периода развития |
4 мес | 70-110 | Образование сосудистого кольца зрительного нерва (цинново сосудистое кольцо). Возникновение влагалища глазного яблока (тенонова капсула). Формирование мышцы, поднимающей верхнее веко. Появление артерий сетчатки в зоне вокруг диска зрительного нерва. |
5 мес | 110—160 | Открытие слезных путей в носовую полость |
6 мес | 160-200 | Формирование глиальных чехлов вокруг артерии стекловидного тела |
7 мес | 200-240 | Исчезновение межзрачковой мембраны и облитерация артерии стекловидного тела. Разъединение сращенных век |
8 мес | 240-250 | Развитие решетчатой пластинки зрительного нерва. Исчезновение задней сосудистой сумки линзы |
9 мес | Развитие хиазмы и зрительного нерва. Исчезновение сосудов стекловидного тела |
Глазное яблоко (bulbus oculi) по своей форме приближается к шаровидной. По данным эхобиометрии, средний переднезадний размер его равен 16,2 мм. К первому году жизни ребенка этот размер увеличивается до 19,2 мм, к 3 годам – до 20,5, к 7 – до 21,1, к 11 – до 22, к 15 – до 23 и к 20-25 годам он составляет примерно 24 мм.
Наружная фиброзная оболочка, или капсула, глаза представлена плотной и ригидной тканью 9/10 ее составляет непрозрачная часть – склера и 1/10 – прозрачная часть – роговица. Капсула по своей структуре аналогична твердой мозговой оболочке. Она выполняет защитную роль, обусловливает постоянство формы, объема и тонуса глазного яблока, является остовом для прикрепления глазодвигательных мышц; ее прободают сосуды и нервы, и в том числе зрительный нерв.
Источник
Острота зрения меняется в различные периоды жизни. Острота зрения новорожденного равна 0,03. В первые дни жизни взгляд у ребенка блуждающий, движения глаз не согласованы. Зрение быстро улучшается в течение первых недель жизни по мере развития нервных связей между клетками различных отделов зрительной системы. Однако для нормального развития клеточных контактов необходимо их постоянное функционирование. Когда ребенок начинает рассматривать предметы, находящиеся от него на разных расстояниях, его перцептивная активность получает «поощрение» периодически видимыми им четкими изображениями. Это служит стимулом для дальнейшей тренировки его зрительной системы. В возрасте трех месяцев острота зрения достигает 0,1, а в шесть месяцев она может быть близка к остроте зрения взрослых. К 2,5 – 4 годам острота зрения равна 1.
Цветоощущение. С 20-го дня жизни младенец уже различает цвета, и даже близкие цветовые тона (красный и оранжевый, оранжевый и желтый и т.д.).
Поле зрения. Несмотря на то, что функционирует вся сетчатка младенца, он в три месяца реагирует только на объекты в пределах 60 центральных градусов своего поля зрения. Но уже к 6-ти месяцам ребенок обычно быстро реагирует на зрительную стимуляцию периферического поля зрения, и таким образом использует все 180º градусов зрительного поля.
Светоощущение. Реакции на свет и на контрасты между темным и светлым присутствуют с момента рождения. В этих реакциях поведение целиком определяется врожденным рефлексом.
Конвергентные движения обнаруживаются в возрасте 2-х месяцев, а устойчивая конвергентная функция формируется к 6-ти месяцам. Развитие и совершенствование бинокулярного зрения происходит в результате накопления условно-рефлекторных связей на основе интегрированной деятельности осязательно-двигательного и чисто зрительного аппарата. У новорожденного уже сформирована нейрофизиологическая база для бинокулярного зрения.
Вспомогательный аппарат органа зрения представлен шестью глазодвигательными мышцами, которые обеспечивают хорошую подвижность глаза в различных направлениях. Управление движением глаз у новорожденного еще несовершенно. Однако рефлекс фиксации, составляющий основу развития зрения, отмечается при рождении. Этот рефлекс есть даже у недоношенных детей, рожденных после 33 недель беременности. Новорожденный обычно фиксирует объект (т.е. смотрит на него) и пытается проследить его движение глазами, когда объект медленно перемещается в горизонтальной плоскости. Прослеживание движений объекта по вертикали обычно появляется в возрасте от четырех до восьми недель. В первые недели движения глаз нескоординированные и прерывистые, поэтому изображение объекта как бы «прыгает» из стороны в сторону через границы центральной части сетчатки младенца. Но движения глаз становятся плавными в течение второго месяца жизни ребенка.Корректирующие движения, необходимые для поддержания фиксации взгляда на объекте, у младенца совершаются медленнее, чем у взрослого. Саккадические движения глаз новорожденного, т.е. скачки глаз для перевода взгляда на объект, появляющийся на периферии поля зрения, тоже очень медленные. Взрослый перемещает глаза на периферический объект одним движением, а младенец совершает несколько движений меньшей амплитуды. Но уже у шестимесячного малыша сформированы саккадические движения глаз быстрые и точные. Они комбинируются с одновременным поворотом головы и попыткой дотянуться до объекта рукой.
Итак, орган зрения ребенка начинает функционировать с момента рождения, он по-разному реагирует на зрительные раздражители, которые ему приятны и неприятны. Затем в процесс зрения включаются умственные процессы, а так же переживание, любознательность, жажда деятельности.
В раннем возрасте зрительное восприятие еще очень несовершенно. Ребенок не может последовательно осмотреть предмет и выделить разные его стороны. Он «выхватывает» при восприятии какой-то наиболее яркий признак и, реагируя на него, узнает предмет. Ответ на вопрос, какой признак в первую очередь выделяет в предмете ребенок, неоднозначен. Предпочтения малыша зависят от его подготовленности к различению признаков. На первых парах ребенок не владеет способами зрительного соотнесения предметов и выполняет соотносящие действия на основе внешних ориентировочных действий, т.е. примеривания, которым ребенок овладевает постепенно. Он по очереди пытается поместить вкладыши в отверстия, пока не найдет деталь нужной формы, или при собирании пирамидки примеривает друг к другу все кольца в поисках самого большого.
Постепенно сопоставление свойств предметов начинает протекать на основе зрения без практических действий. На 3-м году жизни некоторые хорошо знакомые малышу предметы становятся постоянными образцами, с которыми ребенок сравнивает свойства любых объектов, например, треугольные объекты – с крышей дома, красные – с помидором. Освоение новых ориентировочных действий позволяет ребенку выполнять задания по образцу, который выступает при этом меркой. Такое задание является более сложным для ребенка, чем простое узнавание, потому что он уже понимает, что существуют предметы, имеющие одинаковые свойства. Выбор по образцу затрудняется, если предложить малышу много разнородных и разнообразно раскрашенных предметов или имеющих сложную форму, много частей. Сначала дети учатся подбирать предметы по форме, потом по величине и лишь затем по цвету. Освоение новых более сложных ориентировочных действий приводит к тому, что восприятие становится более детальным, полным и точным. Предмет воспринимается ребенком с точки зрения разных присущих ему свойств.
Слова, обозначающие признаки предметов, дети раннего возраста усваивают с трудом и почти не пользуются ими в самостоятельной деятельности. Очень важно, чтобы ребенок умел подбирать предметы по слову взрослого, фиксирующего определенный признак, и учитывать их свойства в своей практической деятельности. Выполнение подобных заданий говорит о том, что у ребенка сформировались некоторые представления о свойствах предметов.
В дошкольном возрастезрительное восприятие превращается в особую познавательную деятельность, имеющие свои цели, задачи, средства и способы осуществления.Совершенство восприятия, полнота и точность его образов зависят от того, насколько полной системой способов, необходимых для обследования, владеет ребенок. Поэтому главными линиями развития восприятия дошкольника выступают усвоение новых по содержанию, структуре и характеру обследовательских действий и овладение сенсорными эталонами.
У дошкольника меняется характер ориентировочно-исследовательской деятельности. От внешних практических манипуляций с предметами дети переходят к ознакомлению с предметом на основе зрения и осязания. Важнейшей отличительной особенностью восприятия детей 3-7 лет выступает тот факт, что, соединяя в себе опыт разнообразных ориентировочных действий, зрительное восприятие становится ведущим. Оно позволяет охватить все детали, уловить их взаимосвязи и качества. Формируется акт рассматривания, в то время как дети раннего возраста очень редко рассматривают предметы, если не действуют с ними. Но младший дошкольник еще не может управлять своим взором. Его взгляд беспорядочно перемещается по предмету. Восприятием детей 3-4 лет управляет взрослый в ходе выполнения разных видов деятельности. Основной метод обследования предметов определяет последовательность перцептивных действий ребенка. Первоначально предмет воспринимается в целом. Затем вычленяются его главные части и определяются их свойства (форма, величина и пр.). На следующем этапе выделяются пространственные взаимоотношения частей относительно друг друга (выше, ниже, справа, слева). В дальнейшем в процессе вычленения более мелких деталей устанавливается их пространственное расположение по отношению к основным частям предмета. Завершается обследование повторным целостным восприятием предмета. Сначала только взрослый ставит цель наблюдения и контролирует весь его ход. Его словесные указания организуют перцептивную деятельность ребенка, а затем педагог учит ребенка постановке целей наблюдения и контролю за процессом их достижения.
В ходе обследовательской деятельности происходит как бы перевод свойств воспринимаемого объекта на знакомый ребенку язык, каковым являются системы сенсорных эталонов. Сенсорные эталоны – это представления о чувственно воспринимаемых свойствах объектов. Эти представления характеризуются обобщенностью, так как в них закреплены наиболее существенные, главные качества. Эталоны не существуют отдельно друг от друга, а образуют определенные системы, например, спектр цветов, система геометрических форм и пр. Осмысленность эталонов выражается в соответствующем им названии – слове. К интеллектуализации зрительного восприятия приводит устанавливающаяся, развивающаяся связь с мышлением и речью.
Источник