11. Анатомо-физиологические особенности функционального созревания мозга в онтогенезе

Функциональное созревание нервной системы происходит параллельно морфологическому развитию: происходит изменение биохимических и электрофизиологических характеристик нейронов, которое усиливается гормонами щитовидной железы. После 22 недели беременности, морфологически вполне развитыми являются лишь нервные клетки спинного мозга и глиальная ткань. Стимулирующую роль играют поступающие в структуры мозга афферентные потоки импульсов при действии внешних раздражителей.

Функциональное созревание мозга начинается с 36 недели внутриутробного развития и продолжается в постнатальном периоде. Функциональное созревание мозга у новорожденных и детей раннего возраста проявляется несовершенством процессов возбуждения-торможения (возбуждающие постсинаптические потенциалы имеют большую длительность, синаптическая задержка более продолжительна, следовательно, нейроны - менее возбудимы), появлением и несовершенством рефлексов, повышенной возбудимостью подкорковых отделов, склонностью возбуждения к иррадиации на другие отделы, меньшей специализацией нервных центров, большей распространённостью конвергенции, положительной индукцией нервных процессов, более генерализованными реакциями ребёнка и неэкономичными вегетативными сдвигами.

Устойчивость вегетативных функций (частоты дыхания, пульса) начинает развиваться на втором году жизни ребёнка. В рефлекторные реакции парасимпатический отдел вегетативной нервной системы включается с 3-го месяца. Выраженным тонус блуждающего нерва становится лишь к трём годам жизни. В первые годы жизни главную роль в регуляции функций внутренних органов играет преимущественно симпатический отдел вегетативной нервной системы, и его преобладающее влияние сохраняется до 7 лет.

Изолированность проведения и скорость проведения возбуждения в нервных волокнах зависит от степени развития их миелинизации (иначе возбуждение с одного нерва легко переходит на соседние). Миелинизация способствует увеличению объёма головы с 37 см у новорожденного до 58-60 см у взрослого. В целом миелинизация большинства нервных волокон заканчивается к 3 годам постнатального развития, а иногда продолжается до 5-10 лет. В конце первого - начале второго года после рождения наиболее интенсивно происходит миелинизация ЦНС: миелинизация мозжечка завершается к 6 месяцам, уменьшается обилие ненужных движений и ребёнок начинает ходить. Миелинизация проводящих путей ЦНС завершается к 3-6 годам постнатального развития, но корковое представительство двигательного анализатора своё развитие завершает лишь к 6-7 годам. Миелинизация нервных волокон улучшает электрофизиологические показатели ЦНС, приближающиеся к показателям взрослых к 8-9 летнему возрасту.

В связи с функциональным несовершенством созревания мозга у детей отмечается несовершенны любые проявления двигательной активности, координация рефлекторных реакций, неустойчивость внимания, а доминантный очаг, который возникает быстрее и легче, чем у взрослого, менее устойчив (новые раздражители легко вызывают новую доминанту в мозге ребёнка). Чем моложе ребёнок, тем более генерализованы (общие) его реакции, неэкономичны вегетативные сдвиги. Полное структурное развитие и функциональное созревание ЦНС происходит к 5-летнему возрасту с формированием синаптических контактов, нейронных сетей, миелинизацией проводящих путей, хотя координация рефлекторных реакций продолжает совершенствоваться у детей и подростков в ходе онтогенеза (лишь к 10-12 годам заканчивается развитие клеточных структур коры полушарий большого мозга), завершаясь к 18-20 годам.

Процессы развития коры заключаются в образовании шести её слоёв и дифференциации нервных клеток, характерной для каждого коркового слоя, в период от рождения до 20 лет. Структурные преобразования нейронных ансамблей коры в различных областях коры осуществляются в разные сроки, с разным качественным и количественным представительством каждого из структурных компонентов по единому принципу. Наиболее интенсивно дифференциация клеточных элементов коры и миелинизация аксонов её нервных клеток происходит в течение 1-2-х лет жизни, что приводит к резкому увеличению массы и поверхности коры полушарий большого мозга. Именно первые 2-3 года жизни являются наиболее ответственными этапами морфологического и особенно функционального становления мозга ребёнка. Темп развития корковых структур в последующие годы замедляется, но уже к 4-7 годам клетки большинства областей коры по строению достигают соответствия клеткам коры взрослого человека. Однако полностью развитие клеточных структур коры полушарий большого мозга заканчивается лишь к 10-12 годам. Неодновременно происходит морфологическое созревание областей коры, связанных с деятельностью корковых анализаторов. Раньше других к строению мозга взрослого человека приближаются корковые концы обонятельного анализатора. В новой коре развиваются корковые концы анализаторов двигательного, кожного; развивается связанная с интерорецепторами область, имеющая отношение к обонятельной и речедвигательной функциям. В последующем дифференцируются корковые концы слухового и зрительного анализаторов, верхняя теменная область, связанная с кожным анализатором. В последнюю очередь достигают полной зрелости структуры лобной, нижней теменной областей и височно-теменно-затылочной подобласти. Особенности структурного развития корковых отделов анализаторов определяются последовательностью появления условно-рефлекторных реакций ребёнка.

На первом году жизни закладываются основы психической деятельности; идёт подготовка к самостоятельному хождению и речевой деятельности; происходит формирование нейронных ансамблей, которые в дальнейшем послужат фундаментом для более сложных форм обучения. Быстро прогрессирующее созревание периферической нервной системы и скелетной мускулатуры ведёт к увеличению двигательной активности ребёнка, стимулирует рост и развитие, как мускулатуры, так и ЦНС в целом.