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 ʼʼкупируетʼʼ 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), к примеру, начинаются в течение периода, называемого ʼʼокном возможностейʼʼ 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 данный 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 (к примеру, 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 крайне важно 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. При этом левое и правое полушария человека оказываются во многом независимыми и не могут устанавливать связь друг с другом (Sperry, 1968). Сегодня 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 должна быть более активным, чем другое. Рисунок 7.2 является иллюстрацией этих функций полушарий в том виде, как они реализуются 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). К примеру, 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 данный ʼʼправостороннийʼʼ 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.
Самая большая загадка для ученых - не безграничность космоса или образование Земли, а человеческий мозг. Его возможности превышают способности любого современного компьютера. Мышление, прогнозирование и планирование, эмоции и чувства, наконец, сознание — все эти присущие человеку процессы, так или иначе, протекают в пределах небольшого пространства черепной коробки. Работа человеческого мозга и ее изучение связаны гораздо сильнее, чем любые другие объекты и способы исследования. В данном случае они практически совпадают. Мозг человека изучается при помощи мозга человека. Возможность понять протекающие в голове процессы фактически зависит от способностей «мыслительной машины» познавать саму себя.
Структура
Сегодня довольно много известно о строении головного мозга. Он состоит из двух полушарий, напоминающих половинки грецкого ореха, покрытых тонкой серой оболочкой. Это кора больших полушарий. Каждая из половинок условно поделена на несколько долей. Самые древние в эволюционном плане отделы мозга, лимбическая система и ствол, находятся под мозолистым телом, соединяющим два полушария.
Человеческий мозг состоит из клеток нескольких разновидностей. Большая часть из них — это глиальные клетки. Они выполняют функцию соединения остальных элементов в единое целое, а также принимают участие в усилении и синхронизации электрической активности. Примерно десятая часть клеток мозга — это нейроны различных форм. Они передают и принимают электрические импульсы при помощи отростков: длинных аксонов, транслирующих информацию от тела нейрона дальше, и коротких дендритов, принимающих сигнал от других клеток. Соприкасающиеся аксоны и дендриты образуют синапсы, места передачи информации. Длинный отросток выделяет в полость синапса нейромедиатор, химическое вещество, влияющее на работу клетки, оно попадает на дендрит и приводит к торможению или возбуждению нейрона. Сигнал передается по всем связанным клеткам. В результате очень быстро возбуждается или тормозится работа большого числа нейронов.
Некоторые особенности развития
Человеческий мозг, как и любой другой орган тела, проходит определенные стадии своего формирования. Ребенок появляется на свет, так сказать, не в полной боевой готовности: процесс развития мозга на этом не завершается. Наиболее активные его отделы в этот период находятся в древних структурах, отвечающих за рефлексы и инстинкты. Кора функционирует хуже, поскольку состоит из большого числа незрелых нейронов. С возрастом человеческий головной мозг утрачивает часть из этих клеток, зато приобретает множество прочных и упорядоченных связей между оставшимися. Погибают «лишние» нейроны, не нашедшие себе места в образовавшихся структурах. На сколько работает человеческий мозг, по-видимому, зависит от качества связей, а не от количества клеток.
Распространенный миф
Понимание особенностей развития головного мозга помогает определить несоответствие реальности некоторых привычных представлений о работе этого органа. Бытует мнение, что человеческий мозг работает на процентов 90-95 меньше, чем может, то есть используется примерно его десятая часть, а остальная таинственно дремлет. Если перечитать вышеизложенное, становится понятно, что не использующиеся нейроны не могут долго существовать — они погибают. Скорее всего, подобная ошибка — результат бытовавших некоторое время назад представлений, что работают только те нейроны, которые передают импульс. Однако в единицу времени в подобном состоянии находится лишь некоторые клетки, связанные с необходимыми сейчас человеку действиями: движением, речью, мышлением. Спустя несколько минут или часов им на смену приходят другие, ранее «молчавшие».
Таким образом, в течение определенного времени в работе тела участвует весь мозг, сначала одними своими частями, затем другими. Одновременная активация всех нейронов, которая подразумевает столь желанную многими 100% работу мозга, может привести к своеобразному короткому замыканию: человек будет галлюцинировать, испытывать боль и все возможные ощущения, содрогаться всем телом.
Связи
Получается, нельзя говорить, что какая-то часть мозга не работает. Однако способности человеческого мозга используются, действительно, не полностью. Дело, правда, не в «спящих» нейронах, а в количестве и качестве связей между клетками. Любое повторяющееся действие, ощущение или мысль закрепляются на уровне нейронов. Чем больше повторений, тем прочнее связь. Соответственно, более полноценное использование мозга предполагает построение новых связей. На этом построено обучение. Детский мозг еще не имеет стойких связей, они формируются и закрепляются в процессе знакомства ребенка с миром. С возрастом внести изменения в сложившуюся структуру становится все сложнее, поэтому дети легче обучаются. Тем не менее, при желании развить способности человеческого мозга можно в любом возрасте.
Невероятно, но факт
Способность образовывать новые связи и переобучаться дает поразительные результаты. Известны случаи, когда она преодолевала все грани возможного. Человеческий мозг — структура нелинейная. Со всей определенностью в нем нельзя выделить зоны, которые выполняют одну конкретную функцию и никакую больше. Более того, при необходимости части головного мозга могут брать на себя «обязанности» травмированных зон.
Так произошло с Говардом Рокетом, в результате инсульта обреченным на инвалидное кресло. Он не пожелал сдаваться и с помощью ряда упражнений пытался разрабатывать парализованные руку и ногу. В результате каждодневного упорного труда через 12 лет он смог не только нормально ходить, но и танцевать. Его головной мозг очень медленно и постепенно перенастроился таким образом, чтобы непострадавшие его части смогли выполнять функции, необходимые для нормального движения.
Паранормальные способности
Пластичность головного мозга - не единственная его особенность, поражающая ученых. Нейробиологи не обходят своим вниманием и такие явления, как телепатия или ясновидение. В лабораториях ставятся эксперименты, призванные доказать или опровергнуть возможность таких способностей. Исследования американских и английских ученых дают интересные результаты, позволяющие предположить, что их существование - не миф. Однако окончательного решения нейробиологи пока не вынесли: для официальной науки по-прежнему есть определенные грани возможного, человеческий мозг через них переступить, как считается, не может.
Работа над собой
В детстве по мере отмирания не нашедших себе «места» нейронов исчезает способность помнить все и сразу. Так называемая эйдетическая память встречается у малышей достаточно часто, у взрослых — это крайне редкий феномен. Однако человеческий мозг представляет собой орган и, как любая другая часть тела, он поддается тренировке. А значит, можно и память улучшить, и интеллект подтянуть, и творческое мышление развить. Важно только помнить, что развитие человеческого мозга — дело не одного дня. Тренировки должны быть регулярными независимо от поставленных целей.
Непривычно
Новые связи образуются в тот момент, когда человек делает что-то не как обычно. Простейший пример: на работу можно добраться несколькими путями, но по привычке мы всегда выбираем один и тот же. Задача — выбирать каждый день новую дорогу. Это элементарное действие принесет плоды: мозг будет вынужден не только определять путь, но и регистрировать новые визуальные сигналы, идущие от неизвестных ранее улиц и домов.
В число подобных тренировок можно отнести и использование левой руки там, где привычна правая (и наоборот, для левшей). Писать, печатать, держать мышку так неудобно, зато, как показывают эксперименты, уже спустя месяц таких тренировок значительно усилится творческое мышление и фантазия.
Чтение
О пользе книг нам говорят с самого детства. И это не пустые слова: чтение способствует повышению активности мозга в противоположность просмотру телевизора. Книги помогают развиваться фантазии. Под стать им действуют кроссворды, ребусы, игры на логику, шахматы. Они стимулируют мышление, заставляют нас пользоваться теми возможностями головного мозга, которые обычно не востребованы.
Физические упражнения
На сколько работает человеческий мозг, на всю мощность или нет, зависит и от нагрузки на все тело. Доказано, что физические тренировки за счет обогащения крови кислородом положительно сказываются на активности мозга. Кроме того, удовольствие, которое получает тело в процессе регулярных упражнений, улучшает общее состояние и настроение.
Существует большое число способов повысить активность головного мозга. Среди них есть и специально разработанные, и крайне простые, к которым мы, сами того не зная, прибегаем каждый день. Главное — это последовательность и регулярность. Если сделать каждое упражнение по разу, существенного эффекта не последует. Ощущение дискомфорта, возникающее вначале - не повод бросать, а сигнал, что это упражнение заставляет мозг работать.
Нервная система развивается из наружного зародышевого листка - эктобласта конце третьей недели развития эктодерма зародыша начинает утолщаться вдоль первоначальной полоски и закладки хорды. Это потовые вщення называетсяя нервной пластинкой . Вскоре она углубляется неравномерным рост клеток в нервный желобок край желобка поднимаются вверх, образуя нервные валки. В переднем отделе желобка нервные валки значительно больше, чем посередине и сзади, и это уже является начальным развитием головного мозга. В трехнедельном зародыше это уже хорошо заметно. Нервные валки, увеличиваясь, постепенно сближаются между собой и, наконец, сходятся и по микаються, образуяючи нервную трубку . Поскольку валок состоит из медиальной части - клеток нервного желобка и латеральной - клеток неизмененной эктодермы, то медиальные пластинки срастаются между собой, замыкая нервную трубку, а. Латера альные образуют сплошную эктодермальной пластинку, которая сначала прилегает к нервной трубки. Позже нервная трубка углубляется и теряет связь с эктодермой, а эта последняя срастается свыше нею.
Передний конец нервной трубки расширяется и образует три последовательно расположенные первоначальные мозговые пузыри, разделенные небольшими перехватами, а именно: передней мозговой пузырь, средний и ромбовидный . Эти три пузыри представляют собой закладки всего головного мозга. Они не лежат в одной плоскости, а очень изогнутые, причем образуется три изгиба. Некоторые из них с последующим развитием исчезают. Более устойчивыми вия является изгиб в области среднего пузыря, который называетсяся теменным изгибом . На конец четвертой недели развития появляются признаки будущего разделения переднего и заднего пузырей. На шестой неделе развития является уже пять мозговых пузырей. Передний пузырь делится на конечный мозг і промежуточный мозг, средний мозг не делится, а ромбовидный пузырь делится на задний мозг и продолговатый мозг . В конечном мозге образуются два боковых вырасти, из которых происходят полушария большого мозга. С боковых стенок промежуточного пузыря образуются зрительные бугры, с его дна - серый бугор с воронкой и задняя часть г гипофиза, а с задней стенки - эпифиз. С среднего мозга образуются ножки мозга и четыре-горбикове тело. В ромбовидном пузыри различаютrong> закладки мозжечка и продолговатого мозга. С брюшных стенок заднего мозга образуется закладка варолиевого моста, а с боковых - ножки мозжечка к мосту
Полости мозговых пузырей превращаются в желудочки сформированного мозга. Полости выростов конечного мозга образуют два боковые желудочки. Из полости промежуточного мозга происходит третий желудочек. Меньше развивается полость среднего мозга, образуя сильвиев водопровод, а из полости всего ромбовидного пузыря образуется четвертый желудочек Спинной мозг остается трубчатым на всю жизнь. Лишь е течение эмбрионального развития стенки настолько утолщаются в боковых своих частях, сходятся, оставляя между собой переднюю срединную щель и заднюю срединную борозду. Полость трубки оста ься очень маленькой, из нее происходит центральный канал спинного и продолговатого мозга мозку.
3 Развитие головного мозга человека
Первый месяца зародышевого жизни - пять маленьких пузырьков, которые развиваются на конце нервной трубки (будущего спинного мозга). Мозг на этой стадии удивительно похож на мозг рыбы (рис 18). Интересно, щ что у зародыша человека в настоящее время является жабры и хвисіст.
Рис 18. Развитие головного мозга человека (за. Дорлинг. Киндерсли, 2003)
. В три месяца резко меняется внутренняя и внешняя строение мозга. Передний из пяти пузырьков обгоняет в росте остальные, будто накрывает их плащом, образуя полушария мозга. Одновременно внутри мозга клетки интенсивно ля яються, начинается сложный процесс их миграции - перемещение от внутренних частей к внешниеіх.
. В четыре месяца внутренне зародышевого жизни образуются зачатки коры головного мозга то же время она начинает как бы сминаться - образуются борозды и извилины
. В шесть месяцев мигрирующие клетки, которые"прибыли"на место, начинают усиленно расти и развиваться. Поверхность полушарий, покрыта корой, увеличивается. Кора делится на слои и участки с различным строением (поля)
. Ко времени рождения ребенка мозг почти сформирован. Уже есть все борозды и извилины. Рождение - это переломный момент. Поток различных раздражений, которые воспринимают органы чувств, резкая смена образа питания - все это, естественно, приводит к большим изменениям мозгазку.
. На третий месяц после рождения мозг ребенка уже заметно меняется. Многие полей коры делится на подполя, клетки становятся еще большими, разветвляются их отростки. Именно с этого времени можно без труда произвести условных ный рефлекс на звук, свет. Ребенок начинает следить глазами за предметом, улыбаться, узнавать мать, лепетатьати.
. Один год . Мозг ребенка увеличился, и кора стала еще сложнее по строению. Ребенок начинает ходить, произносит первые слова
. Три года . Поведение ребенка особенно усложняется - появляются самосознание, четкая речь. Малыш начинает активно познавать мир и ставит тысячи вопросов. Именно в этот период масса мозга становится втрое больше, чем при рождениині.
. В семь - двенадцать лет заканчивается формирование не только макро-, но и микроструктуры мозга. Быстро меняется память ребенка, появляются зачатки самостоятельного творчества. Но и после семи лет некоторые участки мозга, связанные с м языке и сложной психической деятельностью человека, продолжают изменяться. Тонкие биохимические и молекулярные перестройки продолжаются на протяжении всей жизни человекини.
Головной мозг человека в сагиттальном разрезе, с русскими наименованиями крупных мозговых структур
Головной мозг человека, вид снизу, с русскими наименованиями крупных мозговых структур
Масса мозга
Масса человеческого мозга колеблется от 1000 до более чем 2000 граммов, что в среднем составляет приблизительно 2 % массы тела. Мозг мужчин имеет массу в среднем на 100-150 граммов больше, чем мозг женщин, однако статистической разницы между соотношением размера тела и мозга у взрослых мужчин и женщин не обнаружено . Распространено мнение, что от массы мозга зависят умственные способности человека: чем больше масса мозга, тем одарённее человек. Однако очевидно, что это далеко не всегда так . Например, мозг И. С. Тургенева весил 2012 г , а мозг Анатоля Франса - 1017 г . Самый тяжёлый мозг - 2850 г - был обнаружен у индивида, который страдал эпилепсией и идиотией . Мозг его в функциональном отношении был неполноценным. Поэтому прямой зависимости между массой мозга и умственными способностями отдельного индивида нет.
Однако на больших выборках в многочисленных исследованиях обнаруживается положительная корреляция между массой мозга и умственными способностями, а также между массой определённых отделов мозга и различными показателями когнитивных способностей . Ряд учёных [кто? ] , однако, предостерегает от использования этих исследований для обоснования вывода о низких умственных способностях некоторых этнических групп (таких как австралийские аборигены), у которых средний размер мозга меньше . Ряд исследований указывает, что размер мозга, почти полностью зависящий от генетических факторов, не может объяснить бо́льшую часть различий в коэффициенте интеллекта . В качестве аргумента, исследователи из Университета Амстердама указывают на существенную разницу в культурном уровне между цивилизациями Месопотамии и Древнего Египта и их сегодняшними потомками на территории Ирака и современного Египта .
Степень развития мозга может быть оценена, в частности, по соотношению массы спинного мозга к головному. Так, у кошек оно - 1:1, у собак - 1:3, у низших обезьян - 1:16, у человека - 1:50. У людей верхнего палеолита мозг был заметно (на 10-12 %) крупнее мозга современного человека - 1:55-1:56.
Строение головного мозга
Объём мозга большинства людей находится в пределах 1250-1600 кубических сантиметров и составляет 91-95 % ёмкости черепа. В головном мозге различают пять отделов: продолговатый мозг , задний , включающий в себя мост и мозжечок , эпифиз , средний , промежуточный и передний мозг , представленный большими полушариями . Наряду с приведённым выше делением на отделы, весь мозг разделяют на три большие части:
- полушария большого мозга;
- мозжечок;
- ствол мозга.
Кора большого мозга покрывает два полушария головного мозга: правое и левое.
Оболочки головного мозга
Головной мозг, как и спинной, покрыт тремя оболочками: мягкой, паутинной и твердой.
Твердая мозговая оболочка построена из плотной соединительной ткани, выстланной изнутри плоскими увлажненными клетками, плотно срастается с костями черепа в области его внутренней основы. Между твердой и паутинной оболочками находится субдуральное пространство, заполненное серозной жидкостью.
Структурные части мозга
Продолговатый мозг
В то же время, несмотря на существование отличий в анатомо-морфологической структуре мозга женщин и мужчин, не наблюдается каких-либо решающих признаков или их комбинаций, позволяющих говорить о специфически «мужском» или специфически «женском» мозге . Есть особенности мозга, чаще встречающиеся среди женщин, а есть - чаще наблюдающиеся у мужчин, однако и те, и другие могут проявляться и у противоположного пола, и каких-либо устойчивых ансамблей такого рода признаков практически не наблюдается.
Развитие головного мозга
Пренатальное развитие
Развитие, происходящее в период до рождения, внутриутробное развитие плода. В пренатальный период происходит интенсивное физиологическое развитие мозга, его сенсорных и эффекторных систем.
Натальное состояние
Дифференциация систем коры головного мозга происходит постепенно, что приводит к неравномерному созреванию отдельных структур мозга.
При рождении у ребенка практически сформированы подкорковые образования и близки к конечной стадии созревания проекционные области мозга, в которых заканчиваются нервные связи, идущие от рецепторов разных органов чувств (анализаторных систем), и берут начало моторные проводящие пути .
Указанные области выступают конгломератом всех трех блоков мозга . Но среди них наибольшего уровня созревания достигают структуры блока регуляции активности мозга (первого блока мозга). Во втором (блоке приема, переработки и хранения информации) и третьем (блоке программирования, регуляции и контроля деятельности) блоках наиболее зрелыми оказываются только те участки коры, которые относятся к первичным долям, осуществляющим приём приходящей информации (второй блок) и формирующие исходящие двигательные импульсы (3-й блок) .
Другие зоны коры головного мозга к моменту рождения ребенка не достигают достаточного уровня зрелости. Об этом свидетельствует небольшой размер входящих в них клеток, малая ширина их верхних слоев, выполняющих ассоциативную функцию, относительно небольшой размер занимаемой ими площади и недостаточная миелинизация их элементов.
Период от 2 до 5 лет
В возрасте от двух до пяти лет происходит созревание вторичных, ассоциативных полей мозга, часть которых (вторичные гностические зоны анализаторных систем) находится во втором и третьем блоке (премоторная область). Эти структуры обеспечивают процессы перцепции и выполнение последовательности действий .
Период от 5 до 7 лет
Следующими созревают третичные (ассоциативные) поля мозга. Сначала развивается заднее ассоциативное поле - теменно-височно-затылочная область, затем, переднее ассоциативное поле - префронтальная область.
Третичные поля занимают наиболее высокое положение в иерархии взаимодействия различных мозговых зон, и здесь осуществляются самые сложные формы переработки информации. Задняя ассоциативная область обеспечивает синтез всей входящей разномодальной информации в надмодальное целостное отражение окружающей субъекта действительности во всей совокупности её связей и взаимоотношений. Передняя ассоциативная область отвечает за произвольную регуляцию сложных форм психической деятельности, включающую выбор необходимой, существенной для этой деятельности информации, формировании на её основе программ деятельности и контроль за правильным их протеканием.
Таким образом, каждый из трёх функциональных блоков мозга достигает полной зрелости в разные сроки и созревание идет в последовательности от первого к третьему блоку. Это путь снизу вверх - от нижележащих образований к вышележащим, от подкорковых структур к первичным полям, от первичных полей к ассоциативным. Повреждение при формировании какого-либо из этих уровней может приводить к отклонениям в созревании следующего в силу отсутствия стимулирующих воздействий от нижележащего поврежденного уровня .
Мозг с точки зрения кибернетики
Американские учёные попытались сравнить человеческий мозг с жестким диском компьютера и подсчитали, что человеческая память способна содержать в себе около 1 миллиона гигабайт (или 1 петабайт) (например, поисковая система Google обрабатывает ежедневно около 24 петабайт данных). Если учесть, что для обработки такого большого массива информации мозг человека тратит только 20 ватт энергии, его можно назвать самым эффективным вычислительным устройством на Земле .
Примечания
- Frederico A.C. Azevedo, Ludmila R.B. Carvalho, Lea T. Grinberg, José Marcelo Farfel, Renata E.L. Ferretti. Equal numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled-up primate brain (англ.) // The Journal of Comparative Neurology. - 2009-04-10. - Vol. 513 , iss. 5 . - P. 532-541 . - DOI :10.1002/cne.21974 .
- Williams R. W. , Herrup K. The control of neuron number. (англ.) // Annual review of neuroscience. - 1988. - Vol. 11. - P. 423-453. - DOI :10.1146/annurev.ne.11.030188.002231 . - PMID 3284447 . [исправить]
- Azevedo F. A. , Carvalho L. R. , Grinberg L. T. , Farfel J. M. , Ferretti R. E. , Leite R. E. , Jacob Filho W. , Lent R. , Herculano-Houzel S. Equal numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled-up primate brain. (англ.) // The Journal of comparative neurology. - 2009. - Vol. 513, no. 5 . - P. 532-541. - DOI :10.1002/cne.21974 . - PMID 19226510 . [исправить]
- Евгения Самохина «Прожигатель» энергии // Наука и жизнь . - 2017. - № 4. - С. 22-25. - URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/31009/
- Ho, KC; Roessmann, U; Straumfjord, JV; Monroe, G. Analysis of brain weight. I. Adult brain weight in relation to sex, race, and age (англ.) // Archives of pathology & laboratory medicine (англ.) русск. : journal. - 1980. - Vol. 104 , no. 12 . - P. 635-639 . - PMID 6893659 .
- Paul Brouardel. Procès-verbal de l"autopsie de Mr. Yvan Tourgueneff. - Paris, 1883.
- W. Ceelen, D. Creytens, L. Michel. The Cancer Diagnosis, Surgery and Cause of Death of Ivan Turgenev (1818-1883) (англ.) // Acta chirurgica Belgica: journal. - 2015. - Vol. 115 , no. 3 . - P. 241-246 . - DOI :10.1080/00015458.2015.11681106 .
- Guillaume-Louis, Dubreuil-Chambardel. Le cerveau d"Anatole France (неопр.) // Bulletin de l"Académie nationale de médecine. - 1927. - Т. 98 . - С. 328-336 .
- Elliott G. F. S. Prehistoriuc Man and His Story . - 1915. - P. 72.
- Кузина С., Савельев С. От веса мозга зависит вес в обществе (неопр.) . Наука: тайны мозга . Комсомольская правда (22 июля 2010). Дата обращения 11 октября 2014.
- Neuroanatomical Correlates of Intelligence
- Intelligence and brain size in 100 postmortem brains: sex, lateralization and age factors. Witelson S.F., Beresh H., Kigar D.L. Brain. 2006 Feb;129(Pt 2):386-98.
- Размер мозга и интеллект человека (из книги Р.Линна «Расы. Народы. Интеллект»)
- Hunt, Earl; Carlson, Jerry. Considerations relating to the study of group differences in intelligence (англ.) // Perspectives on Psychological Science (англ.) русск. : journal. - 2007. - Vol. 2 , no. 2 . - P. 194-213 . - DOI :10.1111/j.1745-6916.2007.00037.x .
- Brody, Nathan. Jensen"s Genetic Interpretation of Racial Differences in Intelligence: Critical Evaluation // The Scientific Study of General Intelligence: Tribute to Arthur Jensen. - Elsevier Science, 2003. - P. 397–410.
- Why national IQs do not support evolutionary theories of intelligence (англ.) // Personality and Individual Differences (англ.) русск. : journal. - 2010. - January (vol. 48 , no. 2 ). - P. 91-96 . - DOI :10.1016/j.paid.2009.05.028 .
- Wicherts, Jelte M.; Borsboom, Denny; Dolan, Conor V. Evolution, brain size, and the national IQ of peoples around 3000 years B.C (англ.) //
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реферат
На тему:
"Основные этапы развития головного мозга"
Москва 2009 г.
Введение
Головной мозг человека, орган, координирующий и регулирующий все жизненные функции организма и контролирующий поведение. Все наши мысли, чувства, ощущения, желания и движения связаны с работой мозга, и если он не функционирует, человек переходит в вегетативное состояние: утрачивается способность к каким-либо действиям, ощущениям или реакциям на внешние воздействия.
Функции мозга включают обработку сенсорной информации, поступающую от органов чувств, планирование, принятие решений, координацию, управление движениями, положительные и отрицательные эмоции, внимание, память. Мозг человека выполняет высшую функцию - мышление. Так же одной из важнейших функций мозга человека является восприятие и генерация речи.
Эмбриональное развитие мозга является одним из ключей к пониманию его строения и функций.
Строение головного мозга
Головной мозг представляет собой часть нервной системы, заключенную в полости черепа. Он состоит из различных органов.
Большой мозг: самая объемная часть головного мозга, занимает почти весь череп. Состоит из двух половин, или полушарий, разделенных продольной щелью, каждое полушарие разделено сбоку роландовой или сильвиевой бороздами. Таким образом, в мозге выделяют четыре части, или доли: лобную, теменную, височную и затылочную. Головной мозг состоит из нескольких слоев.
Кора головного мозга, или серое вещество, - это наружный слой, образованный телами нервных клеток - нейронов. Белое вещество составляет остальные ткани головного мозга и состоит из дендритов, или отростков клеток. Мозолистое тело, расположенное во внутренней части, между двумя полушариями, образовано различными нервными каналами. Наконец, желудочки головного мозга - это четыре взаимосвязанные полости, по которым циркулирует цереброспинальная жидкость.
Мозжечок: маленький орган, расположенный под затылочной частью головного мозга. Основная функция мозжечка состоит в поддержании равновесия и координации движений опорно-двигательной системы.
Мозговой мост: также расположен под затылочной долей головного мозга, спереди мозжечка. Действует как передающий центр чувствительных и двигательных путей.
Продолговатый мозг: является продолжением мозгового моста и непосредственно переходит в спинной мозг. Регулирует важные непроизвольные функции организма через дыхательный центр (частоту дыхания), сосудодвигательный центр (сужение и расширение кровеносных сосудов) и рвотный центр.
Ввиду своей чрезвычайной важности головной мозг хорошо защищен. Кроме черепа, являющегося прочной костной структурой, он защищен тремя очень тонкими оболочками: твердой, паутинной и мягкой мозговыми оболочками, которые оберегают его от прямого соприкосновения с костями черепа. Также желудочки головного мозга выделяют цереброспинальную жидкость, служащую амортизатором при ударах в голову.
эмбриональный мозг головной этап
Развитие головного мозга
Эмбриогенез головного мозга начинается с развития в передней (ростральной) части мозговой трубки двух первичных мозговых пузырей, возникающих в результате неравномерного роста стенок нервной трубки (архэнцефалон и дейтерэнцефалон). Дейтерэнцефалон, как и задняя часть мозговой трубки (впоследствии спинной мозг), располагается над хордой. Архэнцефалон закладывается впереди нее.
Затем в начале четвертой недели у зародыша дейтерэнцефалон делится на средний (mesencephalon) и ромбовидный (rhombencephalon) пузыри. А архэнцефалон превращается на этой (трехпузырной) стадии в передний мозговой пузырь (prosencephalon). В нижней части переднего мозга выпячиваются обонятельные лопасти (из них развиваются обонятельный эпителий носовой полости, обонятельные луковицы и тракты). Из дорсолатеральных стенок переднего мозгового пузыря выступают два глазных пузыря. Далее из них развиваются сетчатка глаз, зрительные нервы и тракты.
На шестой неделе эмбрионального развития передний и ромбовидный пузыри делятся каждый на два и наступает пятипузырная стадия.
Передний пузырь - конечный мозг - разделяется продольной щелью на два полушария. Полость также делится, образуя боковые желудочки. Мозговое вещество увеличивается неравномерно, и на поверхности полушарий образуются многочисленные складки - извилины, отделенные друг от друга более или менее глубокими бороздами и щелями. Каждое полушарие разделяется на четыре доли, в соответствие с этим полости боковых желудочков делятся также на 4 части: центральный отдел и три рога желудочка. Из мезенхимы, окружающей мозг зародыша, развиваются оболочки мозга. Серое вещество располагается и на периферии, образуя кору больших полушарий, и в основании полушарий, образуя подкорковые ядра.
Задняя часть переднего пузыря остается неразделенной и называется теперь промежуточным мозгом. Функционально и морфологически он связан с органом зрения. На стадии, когда границы с конечным мозгом слабо выражены, из базальной части боковых стенок образуются парные выросты - глазные пузыри, которые соединяются с местом их происхождения при помощи глазных стебельков, впоследствии превращающихся в зрительные нервы. Наибольшей толщины достигают боковые стенки промежуточного мозга, которые преобразуются в зрительные бугры, или таламус. В соответствии с этим полость III желудочка превращается в узкую сагиттальную щель. В вентральной области (гипоталамус) образуется непарное выпячивание - воронка, из нижнего конца которой происходит задняя мозговая доля гипофиза - нейрогипофиз.
Третий мозговой пузырь превращается в средний мозг, который развивается наиболее просто и отстает в росте. Стенки его утолщаются равномерно, а полость превращается в узкий канал - Сильвиев водопровод, соединяющий III и IV желудочки. Из дорсальной стенки развивается четверохолмие, а из вентральной - ножки среднего мозга.
Ромбовидный мозг делится на задний и добавочный. Из заднего формируется мозжечок - сначала червь мозжечка, а затем полушария, а также мост. Добавочный мозг превращается в продолговатый мозг. Стенки ромбовидного мозга утолщаются - как с боков, так и на дне, только крыша остается в виде тончайшей пластинки. Полость превращается в IV желудочек, который сообщается с Сильвиевым водопроводом и с центральным каналом спинного мозга.
В результате неравномерного развития мозговых пузырей мозговая трубка начинает изгибаться (на уровне среднего мозга - теменной прогиб, в области заднего мозга - мостовой и в месте перехода добавочного мозга в спинной - затылочный прогиб). Теменной и затылочный прогибы обращены наружу, а мостовой - внутрь.
Структуры головного мозга, формирующиеся из первичного мозгового пузыря: средний, задний и добавочный мозг - составляют ствол головного мозга. Он является ростральным продолжением спинного мозга и имеет с ним общие черты строения. Проходящая по латеральным стенкам спинного мозга и стволового отдела головного мозга парная пограничная борозда делит мозговую трубку на основную (вентральную) и крыловидную (дорзальную) пластинки. Из основной пластинки формируются моторные структуры (передние рога спинного мозга, двигательные ядра черепно-мозговых нервов). Над пограничной бороздой из крыловидной пластинки развиваются сенсорные структуры (задние рога спинного мозга, сенсорные ядра ствола мозга), в пределах самой пограничной борозды - центры вегетативной нервной системы.
Производные архэнцефалона (telencephalon и diencephalon) создают подкорковые структуры и кору. Здесь нет основной пластинки (она заканчивается в среднем мозге), следовательно, и нет двигательных и вегетативных ядер. Весь передний мозг развивается из крыловидной пластинки, поэтому в нем имеются лишь сенсорные структуры.
Постнатальный онтогенез нервной системы человека начинается с момента рождения ребенка.
Головной мозг новорожденного весит 300-400 г. Вскоре после рождения прекращается образование из нейробластов новых нейронов, сами нейроны не делятся.
К восьмому месяцу после рождения вес мозга удваивается, а к 4-5 годам утраивается. Масса мозга растет в основном за счет увеличения количества отростков и их миелинизации.
Масса мозга взрослого человека колеблется от 1100 до 2000 г. На протяжении от 20 до 60 лет масса и объем остаются максимальным и постоянным для каждого индивидуума.
Список литературы
1. Анатомия центральной нервной системы: Учебное пособие для студентов вузов / Н.В. Воронова, H.M. Климова, А.М. Менджерицкий. - М.: АспектПресс, 2005.
2. Санин M.П., Билич Г.Л. Анатомия человека: В 2 кн. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1999.
3. Курепина М.М., Ожигова А.П., Никитина А.А. Анатомия человека: учеб. Для студ. Высш. Учеб. Заведений. - М.: Гуманит. Изд. центр ВЛАДОС, 2002.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Продолговатый мозг, задний мозг, средний мозг, промежуточный мозг, продолговатый мозг, конечный мозг. Кора головного мозга. Мозжечок, или малый мозг. Лобная доля. Теменная доля. Височная доля. Затылочная доля. Островок.
реферат , добавлен 18.03.2004
Строение головного мозга - органа, координирующего и регулирующего все жизненные функции организма и контролирующего поведение, его отделы и функции. Основные части: продолговатый мозг, Варолиев мост и средний мозг. Строение и основные функции мозжечка.
презентация , добавлен 18.10.2014
Основание головного мозга. Полушария большого мозга. Зрительная система. Продолговатый мозг. Основные участки правого полушария большого мозга лобная, теменная, затылочная и височная доли. Средний, промежуточный и конечный мозг. Кора большого мозга.
реферат , добавлен 23.01.2009
Головной мозг - самый крупный отдел центральной нервной системы человека, расположенный в черепной коробке. Внутреннее и внешнее строение мозжечка. Его основные функции. Мозжечок как крупный отдел головного мозга, входящий в состав головного мозга.
реферат , добавлен 21.03.2010
Переферическая нервная система. Проводниковая функция спинного мозга. Задний мозг: мозговой мост и мозжечок. Рефлекс как основная форма нервной деятельности. Внутреннее строение спинного мозга. Причины спинального шока. Физиология среднего мозга.
презентация , добавлен 07.12.2013
Изображение правого полушария головного мозга взрослого человека. Структура мозга, его функции. Описание и предназначение большого мозга, мозжечка и мозгового ствола. Специфические черты строения головного мозга человека, отличающие его от животного.
презентация , добавлен 17.10.2012
Тенденции, закономерности и процессы развития человека на протяжении всей жизни. Пренатальный (внутриутробный) и постнатальный период развития организма. Этапы развития головного мозга человека. Задний и добавочный ромбовидный мозг. Ствол головного мозга.
реферат , добавлен 12.11.2010
Характеристика строения и функций отделов промежуточного мозга - таламической области, гипоталамуса и желудочка. Устройство и особенности кровоснабжения среднего, заднего и продолговатого отделов головного мозга. Система желудочков головного мозга.
презентация , добавлен 27.08.2013
Характеристика мозга, важнейшего органа человека, регулирующего все процессы, рефлексы и движения в теле. Оболочки головного мозга: мягкая, паутинная, твердая. Функции продолговатого мозга. Основное значение мозжечка. Серое вещество спинного мозга.
презентация , добавлен 28.10.2013
Эмбриогенез человека от оплодотворения и до рождения. Строение мозга: основные отделы головного мозга человека и его эмбриогенез. Дифференцировка клеток нервной ткани, формирование нервной трубки. Рост полушарий в ходе развития плода и закладки мозга.
Loading...