Постнатальное развитие мозга ребенка

Рождение и связанные с ним новые сенсорные, гравитационные воздействия, изменения в деятельности внутренних органов определяют поворотный момент в развитии мозга. Они служат сигналом к функциональному «обнулению» — отказу от многих внутриутробных функций, и почти одновременно — к запуску процесса дендритного ветвления, направленного на формирование функциональных связей. «Подготовка» мозга к конкретным условиям жизни является залогом оптимальной адаптации к ним, а в дальнейшем — способности активно влиять на них.
Выделяют три основных направления развития нервной системы в ранний постнатальный период.
- 1. Процессы миелинизации нервной системы начинаются с 4-го месяца внутриутробной жизни и затрагивают спинномозговые и черепно-мозговые нервы. С 21-й до 24-й недели внутриутробной жизни осуществляется миелинизация лицевого нерва, ветви которого иннервируют область губ; с 3-го до 9-й месяц — пирамидного тракта, постталамических соматосенсорных путей и стриатума. В раннем постнатальном онтогенезе происходят изменения в средней части ножек мозжечка. Моторные кортикофугальные связи, включающие стриатум — мозжечок — таламус — сенсомоторную кору, формируют сеть, обусловливающую четкий моторный контроль. Миелинизация лицевого нерва свидетельствует о раннем формировании морфологических структур, принимающих участие в организации сосательного рефлекса, необходимого для выживания ребенка сразу после рождения. Процессы миелинизации заканчиваются к 9—10 годам.
- 2. Увеличение числа синапсов. В 1-й месяц постнатальной жизни ребенка число синапсов возрастает в 50 раз (с 20 до 1000 млрд). На развитие синапсов влияют разнообразные сигналы, поступающие в мозг, что свидетельствует о значимости развивающих занятий с первых месяцев жизни для полноценного функционирования нервной системы ребенка. Максимальное развитие синапсов происходит в первичной слуховой коре на 3-м месяце постнатальной жизни, в зрительной коре — на восьмом, в ассоциативных областях коры и во фронтальной коре — на втором году жизни.
Период активного синаптогенеза отличается высокой чувствительностью и выраженной пластичностью. Задействованные под влиянием специфических сенсорных раздражений синапсы повышают свою эффективность и стабилизируются, незадейсгвованные — отмирают. В 6—8 месяцев происходит новый скачок — возникает избыточный синаптогенез. Подобная избыточная синаптическая плотность рассматривается как морфологическая основа усвоения опыта, свидетельство высокой потенциальной способности к обучению у детей раннего возраста. Постепенно (приблизительно к 7 годам) число синаптических контактов уменьшается и доходит до уровня, типичного для взрослого. Сохраняются контакты, которые непосредственно включены в обработку внешних воздействий. Этот процесс называют селективной стабилизацией синапсов под влиянием социального опыта. Благодаря такой способности мозга полученный в раннем детстве опыт, будучи «зашитым» в структурно-функциональном пространстве мозга, надолго закрепляется в памяти организма.
3. Ветвление дендритов. Дендритное ветвление обусловливает увеличение массы каждого нейрона в 3—5 раз. Наиболее интенсивно процесс дендритного ветвления протекает в первые 2—3 месяца жизни (со 2-й по 8—12-ю недели), т.е. на первом этапе отражения факторов внешней среды и адаптации к ним. Первоначально формируются избыточные дендритные ветвления и избыточные межнейрональные связи, из которых в дальнейшем при создании функциональных систем будут отбираться наиболее функционально эффективные. Этот период называется критическим постнатальным периодом. Увеличение массы нейронов и продолжающиеся процессы размножения, миграции и дифференциации клеток глии, осуществляющей трофическое обеспечение нейронных сетей, приводит к увеличению массы мозга. Начальное развитие дендритной системы в областях, связанных с речью, выявлено в правом полушарии головного мозга, но со второго года жизни ребенка оно начинает смещаться к левому полушарию. Установлено относительно опережающее развитие моторных областей коры и правой речевой области к концу первого года жизни. Такое кортикальное развитие, по-видимому, необходимо для поддержки моторной активности в генерации гуления и лепета.
В постнатальном онтогенезе происходит диффсрснцировка отделов коры головного мозга. Продолжается созревание различных областей новой коры, причем этот процесс идет гетерохронии. Ранее формируются более старые структуры, наиболее поздно — более молодые. Генетически более старые проекционные области новой коры и ноля формируются в основном до 7 лет жизни, в то время как дифференцировка межнейрональных связей в этих областях происходит до 13—16 лег. Внутри каждой из этих областей выявлено гетерохронное созревание первичных (проекционных) и вторичных (проекционно-ассоциативных) полей. Первичные поля созревают в более короткие сроки, вторичные — более длительно. Рост ширины коры осуществляется за счет увеличения межнейронного пространства (происходит разряжение клеток), роста и разветвления дендритов, развития глии и увеличения в размерах собственно нейронов. В проекционных областях головного мозга процесс замедляется к концу 2—3-го года жизни; в ассоциативных областях — к семи годам. Интенсивный рост ширины коры и ее слоев происходит на 1-м году жизни. Процесс постепенно замедляется и прекращается в разные сроки в разных областях коры.
Слуховая система человека начинает функционировать с 6-го месяца внутриутробной жизни и до возраста ранней взрослости. Указывают, что уже на 30-й неделе пренатального развития структуры среднего и внутреннего уха, слуховой нерв и нервные пути достаточно созревают для функционирования. Механизм слухового восприятия является сравнительно зрелым с рождения для различения новых и девиантных стимулов. В период от рождения до 5—6 месяцев поверхность височной коры увеличивается в 3,2 раза; в 2 раза возрастают межцентральные корреляции потенциалов нижнетеменных ассоциативных зон с проекционными височными. Полагают, что эти изменения приводят к возникновению у детей способности к дифференцированию сложных звуковых сигналов.
В созревании систем аксонов в слуховой коре выделяют три периода. На протяжении перинатального периода (с III триместра гестации до 4-го месяца жизни ребенка) созревают аксоны верхнего слоя коры, что свидетельствует об анатомических ограничениях для участия коры в обработке слуховых стимулов. Во втором полугодии жизни детей созревают аксоны, обеспечивающие таламокортикальные связи. С 4,5 месяца слуховая кора начинает активно участвовать в процессе обработки слуховой информации. Развитие этих аксональных систем продолжается до пятилетнего возраста. С 5 до 12 лет осуществляется финальная стадия развития слуховой коры: созревают аксоны кортико-кортикальных связей, что обеспечивает взаимодействие между различными подотделами слуховой коры. Возрастают межцентральные корреляции потенциалов нижиетеменных ассоциативных зон с проекционными височными областями, что приводит к возникновению у детей способности к дифференцированию сложных звуковых сигналов.
В зрительной сенсорной системе в постнатальном онтогенезе отмечено гетерохронное созревание разных по типу полей и слоев. Наиболее интенсивный рост ширины коры в полях 17 и 18 происходит от рождения и до 6 месяцев, в поле 19 — до года. Рост ширины коры поля 17 происходит в основном за счет слоя IV, а в полях 18 и 19 — слоя III. Происходит усложнение архитектоники и ветвлений базальных дендритов. Все эти процессы осуществляются с различной интенсивностью в разных полях.
Электрофизиологические исследования указывают на постепенное формирование в этот период зрительного восприятия. По данным МРТ-иссле- дований, при восприятии нормальных и измененных речевых стимулов у трехмесячпых младенцев активизируются области левого полушария коры головного мозга — передняя темпоральная область и ангулярная извилина, т.е. те же области, что и у взрослых. Начальное развитие дендритной системы в областях, связанных с речью, выявлено в правом полушарии, но эта тенденция начинает изменяться в отношении левого полушария со второго года жизни. Однако доминирование кортикального развития правого полушария неоднозначно, ибо для младенцев до трехмесячного возраста выявлено участие левого полушария в слуховой обработке некоторых речевых сигналов. У детей до пятинедельного возраста в ответ на предъявляемые звуки отмечается преимущественная активация левого полушария, на свет — правого. Возможно, что в раннем младенчестве в механизмы восприятия вовлечено левое полушарие, а правое полушарие — в моторный контроль развития вокализаций. Процесс созревания слуховой коры продолжается до 12-летнего возраста и обусловлен формированием различных аксональных систем. В онтогенезе человека характерна ранняя дифферен- цировка моторной области коры (ноле 4), принимающей участие в осуществлении ранних фаз двигательных реакций.
Процесс дифференциации нейронов, начавшийся в пренатальном периоде, продолжается длительное время. Первыми созревают афферентные и эфферентные пирамиды нижних слоев коры, позже — более поверхностных слоев. Раньше созревают веретенообразные клетки, позже — звездчатые и корзинчатые. Дифференцировка вставочных нейронов начинается в первые месяцы постнатального онтогенеза и продолжается до 3—6 лет. Окончательная их типизация в нереднеассоциативных областях коры отмечается к 14 годам.
Головной мозг у новорожденного относительно большой, его масса в среднем 390 г (340—430) у мальчиков и 355 г (330—370) у девочек, что составляет 12—13% массы тела (у взрослых — примерно 2,5%). Масса мозга по отношению к массе тела у новорожденного определяется отношением 1:8 (у взрослого это отношение — 1:40). К концу первого года жизни масса мозга удваивается, а к 3—4 годам утраивается. После 7 лет масса головного мозга возрастает медленно и к 20—29 годам достигает максимального значения. В последующие возрастные периоды, до 60 лет у мужчин и 55 лет у женщин, масса мозга существенно не изменяется, а после 55—60 лет отмечается ее незначительное уменьшение.
У новорожденного филогенетически лучше развиты более старые отделы мозга. Масса ствола мозга равна 10,0—10,5 г, что составляет примерно
2,7% массы тела (у взрослого около 2%), мозжечка — 20 г (5,4% массы тела). К 5 месяцам жизни масса мозжечка увеличивается в 3 раза, к девяти — в 4 раза (ребенок умеет стоять, начинает ходить). Наиболее интенсивно развиваются полушария мозжечка. Промежуточный мозг у новорожденного развит относительно хорошо. Лобная доля большого мозга сильно выпуклая и относительно невелика. Височная доля высокая. Примерно до четырех лет жизни головной мозг ребенка растет равномерно в высоту, длину и ширину, в дальнейшем преобладает рост мозга в высоту. Наиболее быстро растут лобная и теменная доли.
В целом, для человека характерны наиболее длительный в сравнительном ряду млекопитающих критический период в созревании сенсорных систем, продолжительное гетерохронное созревание различных областей новой коры, дифференцировка межнейронных связей в этих областях и миелинизация афферентных и эфферентных связей. Успешное протекание этих процессов приводит к формированию различных сенсорных функций и развитию когнитивной деятельности ребенка.
Источник
Современная педагогика и психология обладает огромным арсеналом научных данных, среди которых особое место занимают нейронауки. Несмотря на то, что полного понимания процесса развития человеческого мозга у ученых пока нет, существует достаточное количество фактов, понимание которых может сильно облегчить жизнь родителей и специалистов, работающих с детьми. Сотрудники Монтессори центров «Созвездие» подготовили обзор основных фактов о работе детского мозга.
Развитие мозга до и после рождения. Почему будущая мама должна хорошо питаться и избегать стрессов, а уже состоявшимся родителям стоит серьезнее относиться к досугу малыша
Развитие мозга начинается ещё до рождения крохи, а полностью взрослым учёные считают мозг людей старше двадцати лет. Самый сложноустроенный орган человека претерпевает множественные изменения, невероятно чувствителен к внешним воздействиям, а также во многом зависит от наследственных факторов. Как же развивается мозг человека?
Что происходит до рождения?
В момент, когда ваш малыш сделал первый вдох, его организм уже проделал огромную работу и заложил основу для всего будущего функционирования крохи. Несмотря на то, что размер его мозга увеличится ещё в 4 раза до своего полного созревания, основная масса нейронов в нём уже существует, а биохимия его уже отлажена.
Тот факт, что мозг, управляющий нашими чувствами, мыслями и способностями, формируется ещё в утробе матери, накладывает большую ответственность на беременных женщин. Нельзя недооценивать научные данные о том, что образ жизни, качество пищи и даже эмоциональное состояние женщины во время беременности имеет огромное влияние на развитие малыша.
Так, например, существуют явные доказательства, что стресс во время беременности нарушает формирование структуры трактов лимбической системы, которая, в свою очередь, ответственна за эмоциональные реакции будущего человека. Прием различных лекарств, в том числе безобидного на первый взгляд парацетамола, ученым удалось связать с гиперактивностью детей, а злоупотребление сахаром во время беременности сказалось на когнитивных способностях детей.
Мозг новорожденного. Какой он?
Уникальность человека в том, что его мозг огромен относительно остального тела, поэтому для прохождения родовых путей ребенок рождается слегка недоразвитым, а почти полного размера (около 80%) мозг достигает уже к трём годам. Вы наверняка знаете о родничке, мягкой зоне на голове новорожденного. Именно эта зона ответственна за возможность рождения человека естественным путём и того самого быстрого роста детского мозга.
Итак, ребенок рождается, а перед ним огромный мир и безумно сложно устроенное общество, в котором ему необходимо научиться жить самостоятельно как можно быстрее. Мозг малыша буквально создан для выучивания огромных объемов информации, ведь синапсы (соединения нервных клеток, которые являются основой всех знаний и умений) формируются гораздо быстрее, чем у взрослых и даже подростков.
Принцип формирования синапсов простой. Чем чаще определенная информация попадает к ребенку, тем более значимой считает её организм, соединение крепнет, а навык и память в этой сфере улучшается. Так жизненно важные навыки (например, речь и ходьба) остаются с малышом на всю жизнь, а случайные события с возрастом забываются. Тот же процесс характерен и для мозга взрослых, но скорость освоения информации у них существенно ниже.
Мозг ребенка жаждет новой информации и учится сортировать её по категориям важной и неважной. Именно поэтому дошкольникам важно регулярно и много контактировать с разнообразной средой. Благодаря балансу между различными активностями (творческими и развивающими занятиями, общением со старшими и сверстниками, игрой в одиночестве, нахождении в городе и на природе, на улице и в помещении и так далее) происходит гармоничное развитие малыша, ведь его мозг регулярно встречается с разнообразными ситуациями и учится адекватно реагировать на разные стимулы и решать разноплановые задачи.
Как растёт мозг?
Структура мозга меняется не только за счёт синапсов. Целые зоны мозга и нервные клетки новорожденного ещё не до конца сформировались к моменту появления малыша на свет.
Зрительная кора
Всем известно, что зоркие глаза малыши приобретают не сразу, а рождаясь едва различают границы предметов и цвета. Это происходит из-за того, что клетки зрительной коры развиваются и учатся распознавать образы перед собой в течения первых шести месяцев!
Удивительно, что даже с такой незрелой системой зрения (даже фокусироваться новорожденные почти не умеют), они уже умеют различать самый важный образ – человеческое лицо. Именно во время визуального контакта с мамой новорожденные тренируют свое зрение и учатся видеть мир.
Развитие органов зрения и зон мозга, отвечающих за зрительную информацию, начинается с визуального контакта с матерью. Специалисты по раннему развитию рекомендуют как можно больше смотреть на ребенка и разговаривать с ним, особенно во время кормления грудью, ведь этим несложным действием вы стимулируете развитие младенца.
Мозжечок
Еще со школьного курса биологии многие помнят, что мозжечок отвечает за развитие движений, к тому же участвует в работе памяти, внимания, освоении речи и даже формировании эмоций. Несложно догадаться, что гармоничное развитие этой важнейшей зоны мозга во многом зависит от достаточной физической активности ребенка. Начиная с переворачиваний и ползания и заканчивая спортивными кружками и занятиями танцами, умеренная физическая активность стимулирует активное развитие мозжечка. Чтобы понять, насколько необходимым является движение для благополучия ребенка, следует лишь упомянуть, что мозжечок увеличивается в три раза только за первый год жизни младенца.
Мозжечок, участвующий в огромном количестве мозговых процессов, развивается только в условиях адекватной физической нагрузки. Именно поэтому родителям младенцев важно давать своим детям возможность двигаться, ползать и хватать предметы вокруг, непременно пробуя их на зуб.
Миелинизация нейронов
Если представить, что нейроны – это провода организма, то миелинизация – это их качественная изоляция. Покрытие отростков клеток специальном веществом (миелином) позволяет нервной системе быстрее и точнее передавать сигналы. Именно из-за незавершенного процесса миелинизации младенцам сложнее обрабатывать информацию и быстро реагировать на изменения в окружении. По этой же причине они не могут совершать тонкие и сложные действия.
От простого к сложному
Решение всё более сложных задач становится по силам молодому мозгу благодаря достройке всё более сложных цепочек нейронов, а также настройке и автоматизации совместной работы этих цепочек. Правило простое: чем больше отдельных операций включает в себя задача, тем позже она станет доступна мозгу. Именно поэтому малыши сначала учатся переставлять ноги, а уже потом могут использовать ходьбу для того, чтобы добраться до нужного места или предмета.
Как создать оптимальные условия для гармоничного развития мозга ребенка?
Как вы уже поняли, несмотря на роль наследственности в развитии нервной системы детей, грамотно организованная среда имеет гораздо большее значение. В данном разделе мы бы хотели уделить внимание основным характеристикам по-настоящему развивающей среды, положительно воздействующей на гармоничное развитие мозга ребенка с рождения.
Социальное окружение
Стремление быть среди других людей заложено в нас на уровне инстинктов, поэтому неудивительно, что для нормального развития ребенку просто необходим контакт с другими людьми. Наш мозг претерпел множество изменений именно благодаря появлению культуры (например, у человека особенно развиты лобные доли, ответственные за произвольность и сложную обработку информации), поэтому и для его нормального развития ребенку просто необходимо общение с себе подобными. Широкий круг знакомств и возможность общаться со взрослыми и ровесниками в различных условиях стимулирует зоны мозга, ответственные за развитие речи, самоконтроль и эмоциональный интеллект.
Исследователи, изучающие работу мозга людей, которые в детстве были изолированы от общества, отметили, что даже во взрослом возрасте их мозг сильнее реагирует на стресс, более остро реагирует на критику, а также хуже поддаётся осознанному контролю.
Посещение развивающих занятий, вечера в кругу семьи, совместные прогулки с другими семьями и любые другие формы общения необходимы даже самым маленьким детям, ведь они стимулируют развитие мозга ребенка, вследствие чего улучшаются его коммуникативные и когнитивные способности.
Сбалансированное питание
Родителям важно помнить один очевидный факт: являясь органом человеческого организма, мозг нуждается в разнообразном и сбалансированном питании. Даже взрослый мозг очень сильно зависит от качества питания, а для детского мозга здоровая диета критически важна. Мы говорим как о достаточном количестве витаминов и минералов, так и о балансе белков, жиров и углеводов. В настоящий момент неврологи активно изучают влияние различного вида диет на развитие мозга детей, но уже сейчас есть доказательства связи повышенного потребления сахара и когнитивных нарушений у детей, а также пагубного влияния ожирения на работу мозга подростков.
Многие родители ударяются в крайности и вместо разнообразной диеты начинают кормить детей целыми горстями витаминных и минеральных добавок. Помните, что любые пищевые добавки и лекарства следует давать детям только после консультации с врачом и по результатам анализов. Здоровый рацион, включающий овощи, крупы, зелень, животный и растительный белок, растительные и животные жиры в умеренном количестве, а также максимальное исключение ненатуральных добавок и полуфабрикатов вполне достаточно для здорового питания.
Физическая активность
Мы уже писали, что физическая активность критически важна для здоровья детей. Старайтесь прививать у детей любовь к движению уже с первых месяцев жизни, используйте гимнастику для младенцев, позволяйте малышу ползать и трогать разные предметы, знакомьте его с разными поверхностями. Чуть позже смело включайте в распорядок дня физкультминутки, прогулки на свежем воздухе, игры в детских городках, занятия танцами, гимнастикой и интересным для малыша спортом. Старайтесь быть для ребенка примером и не снижайте и собственную физическую активность!
Новые впечатления – залог здоровья!
Мы много раз писали, что для ощущения стабильности, развития чувства времени и улучшения контроля детям важен достаточно жесткий распорядок дня. Тем не менее важно понимать, что содержание занятий должно меняться. Используйте разные виды творческих материалов, посещайте разные детские площадки и парки, ходите в гости, приглашайте другие семьи к себе, разучивайте новые песни и стихи. Новая информация стимулирует образование связей в мозге: чем больше у малыша было позитивного и разнообразного опыта в раннем возрасте, тем легче ему будет справляться с новыми задачами в более взрослом возрасте.
В каждой новой задаче наш мозг ищет сходства со своим прошлым опытом, этим он похож на поисковые системы в интернете. Представьте, что в детстве у каждого человека складывается своя база данных, и именно от её обширности зависит качество работы поисковой системы. Новые впечатления расширяют кругозор ребенка и делают его более успешным и адаптивным в старшем возрасте.
Избегайте травмирующих ситуаций
Несомненно, трудности и разочарования также необходимы ребенку, как и позитивные эмоции, но только проблемы, которые малыш способен решить сам или с помощью родителей не травмируют его психику. Согласитесь, одно дело застать малыша рыдающим из-за того, что шнурки на ботинках не хотят завязываться сами, другое же дело успокоить ребенка, который преждевременно столкнулся с насилием, болезнями или недостатком в семье.
Сотни исследований доказали, что последствия детских травм затрагивают целые зоны мозга, нарушая их связи с другими участками и препятствуя нормальному процессу переработки информации, приводя к посттравматическим расстройствам, депрессии и другим нарушениям.
Выводы
Человеческий мозг – это самый сложный орган организма, неудивительно, что для его развития требуется не один год, а качество его функционирования зависит не только от генетических факторов, но и от особенностей окружающей среды. Понимание принципов развития мозга родителями, позволяет создать для ребенка оптимальную среду.
https://www.center-sozvezdie.ru/journal/razvitie-mozga-rebenka-chto-vazhno-znat-roditelyam.html
Источник