Развитие головного мозга

Стремительные изменения размеров и пропорций тела являются зримым свидетельством роста ребенка, но параллельно с этим происходят невидимые физиологические изменения в головном мозге. Когда дети достигают 5-летнего возраста, их головной мозг становится по своим размерам почти таким же, как у взрослого человека. Его развитие способствует осуществлению более сложных процессов научения, разрешения проблем и употребления языка; в свою очередь, перцептивная и моторная деятельность вносят свой вклад в создание и укрепление межнейронных связей.

Развитие нейронов, 100 или 200 миллиардов специализированных клеток, составляющих нервную систему, начинается еще в эмбриональном и фетальном периодах и практически завершается к моменту родов. Глиальные клетки, выполняющие функцию изоляции нейронов и повышающие эффективность передачи нервных импульсов, продолжают расти в течение всего 2-го года жизни. Быстрый рост размера нейронов, количества глиальных клеток и сложности синапсов (межнейронных областей контакта) является причиной интенсивного развития мозга в период с младенчества до 2-летия, который продолжается (хотя и немного снизив темп) в течение всего раннего детства. Интенсивное развитие мозга является временем значительной пластичности или гибкости, на протяжении которого ребенок гораздо быстрее и с большей вероятностью восстановится после повреждения мозга, чем в старшем возрасте; взрослые не обладают свойством пластичности (Nelson & Bloom, 1997).

Происходящее в раннем детстве созревание центральной нервной системы (ЦНС) также включает в себя миелинизацию (образование защитного слоя из изолирующих клеток — миелиновой оболочки, которая покрывает быстродействующие проводящие пути ЦНС) (Cratty, 1986). Миелинизация проводящих путей моторных рефлексов и зрительного анализатора происходит в раннем мла-

Глава 7. Раннее детство: физическое, когнитивное и речевое развитие 323

енчестве. В дальнейшем миелинизируются двигательные пути, необходимые _я организации более сложных движений, и, наконец, волокна, пути и структу-пы управляющие вниманием, зрительно-моторной координацией, процессами памяти и научения. Наряду с развитием головного мозга продолжающаяся мие-линизация ЦНС коррелирует с ростом когнитивных и двигательных способностей и качеств ребенка в дошкольные годы и позже.

В то же время специализация, происходящая в результате уникального опыта каждого ребенка, повышает количество синапсов некоторых нейронов и уничтожает, или «купирует» синапсы других. Как объясняют Элисон Гопник и ее коллеги (Gopnik, Meltzoff & Kuhl, 1999), нейроны в мозге новорожденного в среднем имеют примерно по 2500 синапсов, а к возрасту 2-3 лет их число у каждого нейрона достигает максимального уровня — 15 000, что, в свою очередь, гораздо больше, чем это характерно для мозга взрослого человека. Как говорят исследователи: Что происходит с этими нервными связями, когда мы становимся старше? Мозг не занимается постоянно созданием все большего числа синапсов. Вместо этого он создает множество связей, в которых нуждается, а затем от многих из них избавляется. Оказывается, что удаление старых связей — столь же важный процесс, как и создание новых. Синапсы, которые несут наибольшее количество сообщений, становятся сильнее и выживают, тогда как слабые синаптические связи обрываются... В возрасте между 10 годами и наступлением пубертата мозг безжалостно разрушает свои самые слабые синапсы, сохраняя только доказавшие на практике свою полезность (Gopnik, Meltzoff & Kuhl, 19996 p. 186-187).

Появление знаний о раннем развитии мозга привело многих исследователей к выводу о том, что вмешательства и коррекционные мероприятия для детей, находящихся в зоне повышенного риска возникновения нарушений когнитивных способностей и задержек развития из-за проживания в условиях материальной бедности и интеллектуального голода, должны начинаться на самых ранних этапах. Традиционные программы Head start (главный старт), например, начинаются в течение периода, называемого «окном возможностей» развития мозга, т. е. в течение первых 3 лет жизни. Как отмечали Крег, Шэрон Рэмей и их коллеги (Ramey, Campbell & Ramey, 1999; Ramey, Ramey, 1998), главные проекты, участниками которых становились еще младенцы, оказывали гораздо большее воздействие, чем интервенции, начатые позже. Несомненно, эти и другие авторы замечают, что в данном случае качество — это все (Burchinal et al., 2000; Ramey, Ramey, 1998). Оказалось, что посещение детьми специальных центров приводит к лучшим результатам (NICHD, 2000), и этот подход следует интенсивно использовать в таких областях, как правильное питание и другие потребности, связанные со здоровьем, социальным и когнитивным развитием, функционированием ребенка и семьи. Величина получаемых от прохождения программы преимуществ, по мнению исследователей Рэмей (Ramey, Ramey, 1998, p. 112), зависит от следующих факторов.

• Соответствие программы культуральной принадлежности уровню развития ребенка.

• Расписание занятий.

• Интенсивность обучения.

• Охват тем (широта программы).

• Ориентация на индивидуальные риски или нарушения.

324 Часть II. Детство

Это не означает, что первые 3 года жизни являются критическим периодом и что по прошествии данного времени окно каким-либо образом захлопнется. Качественные изменения, происходящие в старшем возрасте, также являются полезными, и, как подчеркивали многие исследователи (например, Bruer, 1999), научение и соответствующее ему развитие мозга продолжается на всем протяжении жизни. В процессе совершенствования наших знаний о раннем развитии мозга мы понимаем значение первых 3 лет жизни для любого ребенка, независимо от того, попадает он в группу риска или нет. Исследователям необходимо пройти долгий путь, прежде чем они смогут сделать вывод, какие переживания и опыт в какой момент данного периода имеют определяющее значение.

Литерализация. Поверхность мозга, или церебральная кора {cerebral cortex), разделяется на два полушария — правое и левое. Каждое полушарие имеет свою специализацию в области обработки информации и управления поведением; это явление получило название латерализации. В 60-е годы XX века Роджер Сперри с коллегами подтвердили наличие латерализации, проводя изучения последствий хирургических операций, направленных на лечение людей, страдающих эпилептическими припадками. Ученые обнаружили, что рассечение нервной ткани {corpus callosum^{), соединяющей два полушария, может существенно снизить частоту припадков, оставляя при этом нетронутыми большинство способностей, необходимых для повседневного функционирования. Однако левое и правое полушария человека оказываются во многом независимыми и не могут устанавливать связь друг с другом (Sperry, 1968). В настоящее время хирургия, связанная с лечением эпилептических припадков, является гораздо более специфичной и тонкой.

Левое полушарие контролирует моторное поведение правой стороны тела, а правое — левой стороны (Cratty, 1986; Hellige, 1993). В некоторых аспектах функционирования, однако, одно полушарие может быть более активным, чем другое. Рисунок 7.2 является иллюстрацией этих функций полушарий в том виде, как они осуществляются у правшей; у левшей некоторые функции могут иметь обратную локализацию. Необходимо помнить, что большая часть функционирования нормальных людей связана с деятельностью всего мозга (Hellige, 1993). Латерализованные (или другим образом специализированные) функции говорят о большей степени активности в данной области, чем в остальных.

Наблюдая за тем, как и в какой последовательности дети проявляют свои навыки и умения, мы замечаем, что развитие полушарий мозга происходит не синхронно (Tratcher, Walker & Guidice, 1987). Например, лингвистические способности очень быстро развиваются в период с 3 до 6 лет, и левое полушарие большинства детей, отвечающее за них, ускоренно растет именно в это время. Созревание правого полушария в раннем детстве, напротив, идет более медленными темпами и несколько ускоряется в течение среднего детства (8-10 лет). Специализация полушарий головного мозга продолжается в течение всего периода детства и завершается в подростковом возрасте.

Рукость. Ученых давно занимал вопрос, почему дети, как правило, предпочитают действовать какой-либо одной рукой (и ногой) больше, чем другой, обычно — правой. У большинства детей этот «правосторонний» выбор связан с сильным доминированием левого полушария мозга. Но даже при таком доминировании

Corpus callosum (лат.) - мозолистое тело. — Примеч. перев.

Глава 7, Раннее детство: физичес кое, когнитивное и речевое развитие 325

Рис. 7.2. Функции левого и правого полушарий. Источник:

Shea С. Н., Shebilske W. L. & Worchel S. 1993. Motor learning

and control, englewood cliffs, NJ: Prentice-Hall, p. 38

маленькие дети способны научиться использовать свою «нелюбимую» руку для решения определенных задач. С течением времени подобная гибкость ими утрачивается. Ученые, занимающиеся вопросами мозговой асимметрии, предполагают, что у правшей, составляющих большую часть населения планеты, речь локализована в левом полушарии. У оставшихся 10% людей, являющихся левшами, за речевые функции обычно отвечают обе стороны мозга, а не какое-то одно полушарие. Это, возможно, говорит о том, что у левшей латерализация мозговых полушарий не столь выражена, как у правшей (Hiscock, Kinsbourne, 1987). Кроме того, многие левши в действительности оказываются амбидекстрами, т. е. могут довольно хорошо, включая нормальную координацию движений, владеть обеими руками.

Давно замечено, что у большинства детей предпочтение правой или левой руки вырабатывается постепенно, становясь устойчивым в промежутке между ранним и средним детством (Gesell, Ames, 1947); исследования показывают, что предпочтение одной из них присутствует у некоторых детей уже в возрасте 20 месяцев (Tirosh, Stein, Harel & Scher, 1999). Предпочтение той или иной руки может указывать как на усиливающуюся специализацию полушарий мозга и его созревание, так и на существование давления со стороны родителей и учителей, приучающих детей пользоваться «социально предпочитаемой» правой рукой. Однако преобладает мнение, что ребенку необходимо разрешать пользоваться той рукой, которой удобнее, позволять ему развиваться естественным путем, без вмешательств со стороны. Это становится особенно важным, если, как считают многие исследователи, рукость действительно имеет генетическую основу и, та-

326 Часть II. Детство

Контрольные вопросы к теме

«Физическое развитие»

• Неполноценное питание в раннем детстве обычно вызывает необратимые разрушения мозга.

• Скелетный возраст определяется по степени оссификации костей.

• На протяжении жизни среднее количество межнейронных синапсов постоянно увеличивается.

• По отношению к развитию мозга первые 3 года жизни являются окном возможностей, которое практически закрывается по завершении данного периода.

• Рукость является результатом латерапизации.

Вопрос для размышления Почему взаимодействие между питанием в раннем детстве и развитием мозга является динамическим пррцессом?

ким образом, является запрограммированной (Bryden, Roy, McManus, Bulman-Fle-ming, 1997; McKeever, 2000).

Большинство детей в возрасте от 3 до 5 лет также обнаруживают устойчивое предпочтение правой или левой ноги. Недавно ученые высказали предположение, что «ногость» в значительно меньшей степени испытывает на себе социальные влияния, чем рукость. Например, родители могут заставлять левшей переучиваться, чтобы они делали все правой рукой. Неудача в выборе предпочитаемой ноги может оказаться, возможно, более чувствительным индикатором отставания в моторном и когнитивном развитии, связанного с установлением данного предпочтения (Bradshaw, 1989; Gabbard, Dean & Haensly, 1991).