Что такое созревание

Возрастная психофизиология - область исследований, сложившаяся на стыке психологии развития и возрастной физиологии. Она изучает возрастные преобразования физиологических основ психики и поведения в ходе онтогенеза в первую очередь на его ранних (развитие) и поздних (старение) этапах.

Известно, что главным источником психического развития является социальный опыт, приобретаемый ребенком в процессе обучения и воспитания. Биологические факторы (генетические, морфологические, физиологические) выступают как условия, обеспечивающие возможность развития психики. Однако эти условия в ходе онтогенеза существенно изменяются, создавая на каждом этапе специфические предпосылки для усвоения качественно нового опыта и формирования новых психических возможностей. По этой причине конкретные экспериментальные задачи психофизиологии состоят в том, чтобы установить возрастное своеобразие указанных условий, выявить последовательность их формирования в онтогенезе и показать, каким образом морфофунк- Циональное созревание организма сказывается на психическом развитии ребенка.

При описании процессов онтогенеза в возрастной физиологии используют термины «рост» и «развитие». Рост характеризуется преимущественно увеличением числа клеток и их размеров, поэтому он приводит к появлению количественных различий структур и функций развивающегося организма. Развитие подразумевает качественные преобразования, которые протекают за счет дифференцировочных процессов, обеспечивающих морфологическую и функциональную специализацию клеток, тканей и органов. Рост и дифференцировка - фунда ментальные процессы, которые в силу различия биохимических механизмов всегда чередуются в ходе развития. Они обеспечивают образование органов (органогенез) и морфологических особенностей организма (морфогенез). Эти процессы лежат в основе морфологического созревания организма.

Динамику функционального созревания центральной нервной системы (ЦНС) можно охарактеризовать как количественно, так и качественно. Качественные изменения предполагают возникновение новообразований в морфологии, биоэлектрической активности, поведении. Количественные изменения характерны для континуально изменяющихся параметров, т. е. тех, изменения которых могут быть прослежены на длительных отрезках онтогенеза. Для некоторых из них даже предпринимаются попытки построения формальных математических моделей, описывающих закономерности возрастной динамики.

В связи с этим целесообразно остановиться на понятии скорости, или темпа, созревания. Темп характеризует интенсивность процессов возрастного развития ЦНС и других систем организма на отдельных отрезках онтогенеза. Темп возрастных преобразований изменяется в ходе развития, и ребенок переживает периоды ускорения и замедления биологического созревания.

Данное положение лучше всего иллюстрирует так называемый пубертатный скачок - резкое увеличение скорости роста в период полового созревания. Ранние стадии пубертата связаны с активным выделением специального гормона, который стимулирует рост костей и поперечно-полосатой мускулатуры, поэтому в начале пубертата подростки быстро «удлиняются» и «худеют». Пубертатный скачок касается практически всех органов и тканей, хотя и не в равной мере. Количественным выражением этих процессов служат так называемые кривые роста, которые демонстрируют прирост оцениваемого показателя с возрастом.

Функциональное развитие, т. е. приобретение новых функций и пре- бразование имеющихся, наиболее полно описывается понятием систе- могенез, разработанным в контексте теории функциональных систем П. К. Анохиным. Образование систем (системогенез) осуществляется в соответствии со следующими принципами.

Функциональные системы и входящие в их состав компоненты созревают избирательно и в разное время (принцип гетерохронности развития). Гетерохронность закладки и темпа созревания структур - наследственно закрепленная особенность развития. Морфофункциональное развитие обеспечивается избирательностью созревания только тех частей органа, которые участвуют в приспособительной деятельности эмбриона или новорожденного (принцип фрагментации органа). Развивающиеся вначале как независимые, отдельные компоненты функциональной системы (нервные, соматические и другие) в определенный момент объединяются и начинают фунционировать как единое целое (принцип консолидации). С момента консолидации функциональ на я система становится продуктивной, и реально это происходит задолго до того, как все ее компоненты достигнут окончательной зрелости (принцип минимального обеспечения).

функциональные системы, формирующиеся в раннем онтогенезе, призваны обеспечить полноценную жизнедеятельность развивающегося организма. Они отвечают и за поддержание гомеостаза, и за формирование адаптивного поведения, и за приобретение индивидуального опыта.

Очевидно, однако, что не все системы организма одинаково важны для развития и функционирования психики, поэтому в общем русле биологического созревания человека целесообразно выделить направление, которое имеет решающее значение для полноценного психического развития. Речь идет о так называемом психофизиологическом созревании - процессе, определяющем последовательность возрастных изменений (морфо- и системогенез) в ЦНС и других системах организма, обеспечивающих условия для возникновения и реализации психических функций.

Созревание охватывает длительный период времени, поэтому для характеристики отдельных этапов развития используется понятие зрелость, или степень зрелости. Эта характеристика меняется в ходе онтогенеза до тех пор, пока не достигнет конечного уровня, т. е. уровня полной зрелости, характерной для взрослого человека. С понятием зрелости связан основной принцип возрастной физиологии - принцип ге- терохронностиразвития. Он предполагает разную скорость созревания различных систем организма, при этом выделяются два вида гетерохронии: внутрисистемная и межсистемная. Внутрисистемная гетерохрония характеризует неодинаковую скорость формирования различных по сложности компонентов внутри одной функциональной системы. Межсистемная гетерохрония, в свою очередь, характеризует разные сроки формирования отдельных функциональных систем на последовательных этапах онтогенеза.

Таким образом, в соответствии с принципом гетерохронности развития различные системы и функции созревают с разной скоростью и достигают полной зрелости на разных этапах индивидуального развития. Это означает, что до достижения полной зрелости каждый возрастной этап имеет свою неповторимую психофизиологическую структуру, определяющую и, в некоторой мере, ограничивающую психологические возможности данного возраста.

Очевидно, что различия в темпах созревания отдельных систем и их компонентов не должны нарушать возможности их согласованной работы, поскольку организм человека с момента зачатия функционирует как единое целое. По этой причине разница в скорости созревания с необходимостью ставит вопрос о согласованности и координации процессов созревания, протекающих в разных физиологических системах и на разных уровнях организма и психики.

На физиологическом уровне проблема синхронизации роста и диф- Ференцировочных процессов до сих пор остается нерешенной. Пред полагается, что в синхронизации принимают участие центральная нервная и эндокринная системы организма. Доказано, например, синхронизирующее влияние на процессы дифференцировки и роста ряда гормонов (в частности, гормона роста и половых гормонов). Однако детально механизмы синхронизации пока не изучены.

Явления синхронизации процессов созревания наблюдаются и в динамике развития мозга, в частности коры больших полушарий. Результаты некоторых морфологических исследований мозга приматов привели к выводу о том, что формирование новых межнейронных контактов (синапсов) в раннем постнатальном онтогенезе происходит одновременно в различных областях и слоях коры мозга. Эти данные свидетельствуют о том, что, несмотря на гетерохронность созревания слоев и полей коры, кора мозга в развитии выступает как целостное образование. Более того, поскольку образование синапсов в разных областях коры мозга происходит достаточно синхронизованно, можно предположить, что функции, которые обусловлены активностью этих корковых зон, могут возникать приблизительно в одно и то же время.

Возможно, неоднократно описанное совпадение во времени появления первых слов ребенка и его первого шага обусловлено одновременно протекающим синаптогенезом в речевых и моторных зонах коры больших полушарий.

Проблема синхронизации процессов развития имеет общий, системный характер; иначе говоря, ее можно рассматривать применительно к процессам созревания систем всех уровней: от клетки до организма. В ракурсе возрастной психофизиологии весьма актуальной представляется проблема синхронизации процессов созревания и развития в структуре целостной человеческой индивидуальности. (Понятие целостной человеческой индивидуальности, или интегральной индивидуальности, было введено В.С.Мерлиным, который рассматривал последнюю как иерархически упорядоченную систему свойств всех ступеней развития - от биохимических до социально-психологических.) По аналогии со сказанным выше ее можно условно определить как ме- журовневую синхронизацию. Наличие подобной синхронизации можно продемонстрировать на примере полового созревания, когда физиологические изменения на уровне целого организма вызывают существенные преобразования в психике подростка. В этой логике закономерно ставить вопрос о координации процессов психического развития как такового (т. е. в пределах психического уровня в структуре индивидуальности).

Гипотетически понятия синхронности и асинхронности можно рассматривать как противоположные полюсы континуума, один из которых соответствует асинхронности, т.е. опережению созревания одних структур (функций) по отношению к остальным, а другой - крайней синхронности созревания. С точки зрения чешского психолога Й.Шванцары, должен существовать оптимальный вариант синхрони зации всех процессов развития, нарушение которого в ту или другую сторону ведет к искажению нормального хода онтогенеза. Допускается также существование вариантов: синхронно ускоренное и синхронно замедленное, асинхронно ускоренное и асинхронно замедленное развитие.

Данная концепция имеет гипотетический характер, поскольку используемые в ней понятия не операционализированы, т. е. пока не представлены в виде измеряемых и, следовательно, доступных для экспериментального изучения конструктов.

К настоящему времени выработаны критерии, по которым можно судить о динамике созревания и степени зрелости отдельных физиологических систем организма. Зрелость оценивают на морфологическом и функциональном уровнях, т. е. можно говорить о зрелости как самого субстрата (например, тех или иных образований нервной системы), так и его функций (в том числе поведенческих, например способности к произвольной саморегуляции).

Специальные морфологические исследования позволяют судить о зрелости ЦНС по разным признакам: размеру нервных клеток, количеству и длине их отростков, толщине слоя коры, размеру отдельных мозговых структур и т.д. Установлено, что важным критерием созревания является, например, образование изолирующей миелиновой оболочки на проводящих путях (нервных волокнах), в результате чего значительно увеличивается скорость прохождения нервных импульсов.

Динамика морфологического созревания в настоящее время привлекает особое внимание психологов. По некоторым данным, в интервале от рождения до двух лет происходит интенсивный и избыточный си- наптогенез - образование контактов между нейронами. Количество этих контактов в раннем онтогенезе значительно выше, чем у взрослых. Постепенно уменьшаясь, число морфологических контактов доходит до уровня, типичного для взрослых, приблизительно к семи годам. Существенно, что сохраняются именно те контакты, которые непосредственно включены в обработку внешних воздействий. Под влиянием опыта происходит процесс, который назвали селективной стабилизацией синапсов.

Поскольку избыточная синаптическая плотность рассматривается как морфологическая основа усвоения опыта, эти данные свидетельствуют о высокой потенциальной способности к усвоению опыта у детей раннего возраста. Кроме того, можно полагать, что воспринимаемый благодаря этому на данном возрастном этапе опыт, образно говоря, «встраивается» в морфологию мозговых связей, в известной мере определяя их богатство, широту и разнообразие.

Поскольку морфологические критерии разрабатываются на клиническом материале, в большинстве своем патологическом, особое значение для характеристики зрелости нормальной детской популяции име- *°т функциональные критерии психофизиологического созревания.

К функциональным критериям созревания в первую очередь относятся показатели биоэлектрической активности головного мозга, определяемые по электроэнцефалограмме (ЭЭГ). Возрастные изменения биоэлектрической активности мозга охватывают значительный период онтогенеза - от рождения до юношеского возраста. В ЭЭГ отражаются устойчивые индивидуальные и возрастные особенности этой активности. Кроме того, ЭЭГ различна в разных областях мозга одного и того же человека. Наконец, в ЭЭГ можно зарегистрировать различные типы вызванной активности: ответы мозга на внешние воздействия различаются у разных людей в разном возрасте и в разных мозговых зонах. Многие параметры индивидуальной ЭЭГ коррелируют с самыми разными психологическими особенностями человека. Все это делает ЭЭГ очень удобным инструментом для изучения созревания центральной нервной системы.

По совокупности данных выделяются следующие признаки, характеризующие степень зрелости биоэлектрической активности головного мозга: особенности частотно-амплитудного спектра ЭЭГ; наличие устойчивой ритмической активности; средняя частота доминирующих волн; особенности ЭЭГ в разных областях мозга; особенности генерализованной и локальной вызванной активности мозга; особенности про- странственно-временной организации биопотенциалов мозга.

Исследования возрастной динамики ЭЭГ проводятся в состоянии покоя, в других функциональных состояниях (сон, активное бодрствование и др.), а также при действии разных стимулов (зрительных, слуховых, тактильных). Изучаются частотный состав ЭЭГ, зональные особенности и межзональное взаимодействие. Такой подход позволяет установить, во-первых, динамику функционального созревания отдельных зон коры мозга; во-вторых, последовательность включения мозговых структур в совместную деятельность и совершенствование этой деятельности в процессе индивидуального развития.

Таким образом, функциональные критерии зрелости по показателям ЭЭГ мозга весьма разнообразны. Однако интенсивная компьютеризация электрофизиологических исследований сделала возможными объективную оценку и формализацию множества показателей, извлекаемых из ЭЭГ. Тем самым фактически созданы условия для возникновения новой области диагностики, условно обозначаемой как «нейрометрика». Использование стандартизованной процедуры регистрации фоновой и вызванной биоэлектрической активности, извлечение широкого спектра электроэнцефалографических показателей, построение полигонов распределений и получение нормативных данных открывают путь к индивидуальной диагностике функциональной зрелости ЦНС у детей разных возрастов.

Важное место среди функциональных критериев психофизиологического созревания занимают поведенческие, из них наиболее изучены показатели, отражающие возрастную динамику рефлекторной деятельности. Известно, например, что дети рождаются с набором безуслов ных рефлексов (поисковым, хватательным, сосательным, шейным, тоническим и др.). Наличие этих рефлексов свидетельствует о функциональной зрелости ЦНС новорожденного, однако к концу первого года жизни большинство из них исчезает. При этом существует четкая связь между созреванием мозга и исчезновением большинства простейших рефлексов, поскольку многие из них контролируются подкорковыми структурами, в первую очередь средним мозгом, который развивается у плода с большим опережением.

Таким путем простейшие рефлексы постепенно уступают место более сложным рефлекторным реакциям и условно-рефлекторным поведенческим комплексам, в обеспечении которых решающую роль играет кора головного мозга. В разные сроки возникают способности к образованию положительных и тормозных условных рефлексов на внутренние (интероцептивные) и внешние (экстероцептивные) раздражители. Появление способности такого рода можно рассматривать в качестве маркера, показателя психофизиологического созревания.

С психофизиологическим созреванием связывают также возникающие на определенном этапе раннего онтогенеза способности к перемещению в пространстве (покомоции). В специальных руководствах нередко приводится своеобразный календарь развития двигательной активности детей раннего возраста. В нем указывается, когда ребенок начинает сидеть, вставать, ползать, ходить, т. е. дается хронологическая последовательность появления возможностей младенца, постепенно обеспечивающих полноценную организацию двигательного поведения. Причем сроки созревания по этому календарю, видимо, в значительной степени определяются генотипом.

Косвенно об этом свидетельствуют интересные факты, полученные Т. Бауэром при изучении развития навыков ходьбы у индейцев племени хопи. В системе традиционного воспитания хопи туго спеленутых младенцев привязывают к доске, освобождая только один или два раза в день для смены пеленок. Таких младенцев сравнивали потом с детьми хопи, которые росли без ограничения их двигательной активности. Оказалось, что дети той и другой группы начали ходить без поддержки в возрасте около 15 месяцев. Таким образом, жесткое ограничение движения радикально не меняет сроки созревания. Было бы, однако, преждевременно на этой основе судить о том, что опыт не оказывает влияния на локомоторное развитие младенца.

Жизненные наблюдения, экспериментальные и клинические данные, а также некоторые теоретические представления дают основания полагать, что по мере психофизиологического созревания создаются условия для развития перцептивной деятельности, речи, мыслительных операций. Однако эти аспекты психофизиологического созревания изучены очень мало.

Тем не менее есть прямые указания на то, что биологическое со- 3Ревание, в частности развитие двигательной активности, связано с Развитием речи. По утверждению известного психолога Е.Лененбер-

97

га, дети начинают говорить не раньше и не позже, чем достигнут определенной стадии физического созревания. Этапы овладения речью реализуются на основе последовательности процессов созревания, причем можно установить отчетливые параллели между развитием движений и речи.

Выделенные в настоящее время показатели и критерии созревания обладают общей особенностью: все они носят не абсолютный, а относительный характер. Иначе говоря, их можно рассматривать в качестве информативных и надежных маркеров психофизиологического созревания только в случае учета контекста. Категория контекста подразумевает объективизацию всех условий и факторов, характеризующих получение конкретного показателя. Главными составляющими контекста являются, конечно, возраст и пол испытуемого, а также характер критерия, т. е. его принадлежность к определенному типу морфологических или функциональных характеристик. Кроме того, в контекст включается психосоматический статус испытуемого, условия получения показателя (методические, аппаратурные и т.д.).

Другими словами, взятый изолированно, т.е. вне контекста или в недостаточно полном контексте, показатель созревания может оказаться неинформативным или несущим ошибочную информацию. Так, известно, что одни и те же показатели, например некоторые безусловные рефлексы новорожденных, фиксируемые сразу после рождения, говорят о нормативном уровне зрелости ЦНС ребенка, а сохраняясь в репертуаре его поведения в конце первого года жизни, те же рефлексы приобретают противоположный смысл, свидетельствуя о задержке созревания коры больших полушарий мозга. То же самое касается и других критериев созревания, например электроэнцефалографиче- ских.

Как отмечает Н.В.Дубровинская, «вес» одного и того же признака различен в разные возрастные периоды и одни и те же ЭЭГ-характеристики имеют неодинаковую функциональную значимость для детей разного возраста.

Сказанное означает, что требуется разработка специальных приемов верификации и валидизации критериев созревания, а также четкое описание контекста их применения. 3.2.