Развитие нервной системы в постнатальном периоде

В возрасте до 5 лет сильно изменяются форма, топография, размеры борозд и извилин. Этот процесс продолжается и после пяти лет, но значительно медленнее.

Масса головного мозга новорожденного ребенка относительно велика, она составляет в среднем 390 г у мальчиков и 355 г у девочек. Это составляет 12-13% от массы тело, для сравнения – у взрослого человека масса мозга составляет около 2,5% от массы тела. Отношение массы мозга новорожденного к массе тела в пять раз больше чем у взрослого, соответственно 1:8 и 1:40. В течение первого года жизни масса мозга удваивается, а к 3-4 годам утраивается, затем она медленно увеличивается и к 20-29 годам достигает максимальных цифр – в среднем 1355 г у мужчин и 1220 г у женщин. В дальнейшем до 60 лет у мужчин и 55 лет у женщин масса мозга существенно не меняется, после 55-60 лет она несколько уменьшается.

Рост мозга происходит главным образом за счет миелинизации нервных волокон и увеличения размеров имеющихся при рождении примерно 20 млрд нервных клеток. После рождения новых нервных клеток уже не образуется, размножаться могут только глиальные клетки. Огромное количество нейронов является избыточным, также как и количество образуемых ими контактов. По мере созревания эта избыточность постепенно устраняется, оказавшиеся ненужными нейроны, их отростки и синапсы уничтожаются. Выборочная гибель ненужных нейронов получила название апоптоз и служит одним из способов точного формирования функциональных систем мозга в процессе развития. Интенсивный рост отростков и образование синапсов происходит в течение первых 2 лет жизни. В дальнейшем отмечается отмирание лишних синапсов и нейронов, их число достигает взрослого уровня к 7-10 годам.

И.В. Равич-Щербо (1999) указывает на взаимодействие генотипа и фенотипа в этих процессах: генетически закладываются избыточное количество нейронов и синапсов, но сохраняются только те, которые реально потребовались растущему организму для установления контактов со средой. Она рассматривает избыточную синаптическую плотность как морфологическую основу высокой потенциальной способности детей раннего возраста к усвоению опыта. Этот опыт в известной мере определяет богатство, широту и разнообразие морфологии мозговых связей.

Различные области коры в онтогенезе миелинизируются неодновременно. Первыми в последние месяцы внутриутробной жизни миелинизируются волокна проекционных областей, дающих начало восходящим и нисходящим корковым трактам. Другие пути получают миелиновую оболочку уже после рождения.

Одновременно с миелинизацией развиваются и двигательные, сенсорные и психические функции ребенка. Например, начавшаяся во внутриутробном периоде миелинизация проводящих путей зрительной, вестибулярной и слуховой сенсорных систем заканчивается в первые месяцы после рождения. Благодаря этому простейшие движения трехмесячного ребенка дополняются рефлекторными поворотами глаз и головы к источникам света и звука. Шестимесячный ребенок тянется к предметам и схватывает их, контролируя свои действия зрением.

Структуры мозга, управляющие движением, также созревают постепенно. На 6-7-й неделе пренатального периода созревает красное ядро, управляющее мышечным тонусом и установочными рефлексами. К 6-7 месяцам пренатального периода созревают полосатые тела, регулирующие тонус мышц при различных положениях тела и непроизвольных движениях. Движения новорожденного управляются именно полосатыми телами. Эти движения неточны и недифференцированы, они избыточны по силе и размаху. В первые годы жизни ребенка к полосатым телам прорастают нисходящие волокна от коры. В результате экстрапирамидная система встает под контроль пирамидной. Движения ребенка становятся более точными и дифференцированными. Процесс миелинизации заканчивается к двум годам. К этому возрасту ребенок овладевает навыками ходьбы, речи и т.д.

Отдельные области коры в онтогенезе созревают неодновременно. Первыми созревают филогенетически старые участки – обонятельные, лимбические и соматосенсорные области. Затем дифференцируются корковые отделы зрительной и слуховой систем, а также ассоциативная верхнетеменная область. Позже созревают эволюционно новые, ассоциативные области – лобная и нижнетеменная. Позднее всего дифференцируются ассоциативные поля 44 и 45, имеющие отношение к речедвигательной системе, их развитие продолжается и после 7 лет.

Период от 4 до 7 лет отличается качественным совершенствованием коры больших полушарий, в этот же период отмечается и усложнение процессов психической деятельности.

Вариабельность массы мозга и его строения довольно высока. В литературе приводятся различные данные посмертного исследования мозга выдающихся людей. Например, мозг Тургенева весил 2012 г, Кювье – 1829 г, Байрона 1807 г, Бехтерева – 1720 г, Павлова – 1653 г, А. Франса – 1017 г. Был сделан вывод, что от веса мозга личность не зависит. Рубежом, минимальной массой мозга, при которой возможна сознательная деятельность, считается 1000 г. На следующем этапе изучалась организация мозга. Например, выяснили, что у дирижера Сука была необычайно выпуклой височная доля, отвечающая за слух. Но у Маяковского была непропорционально развита теменная доля, обеспечивающая переработку соматосенсорной информации. Анализ мозга Эйнштейна показал увеличение слоя рецептивных клеток коры и избыточное количество глии (которая обеспечивает метаболизм нейронов) в передне-лобных областях, ответственных за организацию абстрактно-логического мышления. В других областях мозга этого выдающегося физика никаких отклонений от среднестатистического уровня не выявлено. Современные данные показывают, что от массы мозга психическая индивидуальность никак не зависит, но метаболические процессы и особенности цитомиелоархитектоники с ней (психической индивидуальностью) коррелируют.

Резюме

Анатомия ЦНС является одной из старейших естественнонаучных дисциплин. Ее методы и содержание развивались на протяжении веков. Однако многие данные были получены только в 20-м веке, за что он был назван «столетием мозга».

Особенности строения и функционирования нервной системы человека во многом связаны с его историческим и онтогенетическим развитием. Мозг человека не был создан одномоментно по некому генеральному плану, он является результатом длительного эволюционного развития, функции многих его структур многократно изменялись, что приводило и к вторичным изменениям строения.

На развитие высших психических функций в онтогенезе значительное влияние оказывает рост и развитие мозга. Своеобразие каждого периода психического развития в значительной степени определяется сроками созревания мозговых структур.