Развитие свойств нервных процессов и влияние на них генотипа и среды

А. Динамика развития нервных процессов. Согласно исследова­ниям С.А.Нетопиной [8], нервные процессы с возрастом (1-10-й классы) совершенствуются следующим образом (методику см. в разделе 6.9.1, п. Б).

По силе нервных процессов наблюдается улучшение показате­лей от 1-го класса к 10-му почти в 2 раза. Вместе с тем от одного класса к другому, более старшему, нет ровного поступательного улучшения. Так, второклассники имели некоторый спад, такая же особенность отмечена в 6-м классе и в 10-м по отношению к 9-му. Однако в общем поступательном развитии силы нервных процес­сов такие всплески не оказались статистически значимы.

Между тем в периоды резкого улучшения показателей силы нервных процессов от 2-го к 5-му классу сравнение каждого пре­дыдущего года с последующим было статистически значимым. Начиная с 12 лет последовательное взросление на год не было так

значимо, как в предыдущий возрастной период, т.е. до 12 лет. Различия в старшей группе не были статистически значимы (младшая группа - 1-5-й, старшая - 6-10-й классы).

Свойство подвижности нервных процессов оценивалось двумя показателями: скоростью реакции и количеством ошибочных дей­ствий в ситуации переделки. Как показали исследования, динами­ка подвижности нервных процессов отличается от динамики силы нервных процессов.

Изменения этого свойства не снижаются к 12 годам, а продол­жаются и в старшей возрастной группе. Различия остаются стати­стически значимы на протяжении всего возрастного этапа от 1-го до 10-го класса при сравнении данных через каждый последую­щий год.

Способность к процессу перестройки с возрастом также улуч­шается. Так, количество ошибочных реакций при переделке реа­гирования у 17-летних школьников в 6-7 раз меньше, чем у 7-летних детей, скорость реакции у старшеклассников увеличивает­ся почти в 3 раза.

Наиболее существенные изменения по показателю безоши­бочного реагирования происходят от 2-го класса к 3-му и от 4-го к 5-му. У ребят 6-го класса по этому показателю отмечено ухуд­шение. В 7-м классе наблюдалось выравнивание данных с после­дующим улучшением в старших классах. Однако установлена не­равномерность развития подвижности нервных процессов у школьников в период от 7 до 17 лет. По показателю скорости ре­акции в ситуации переделки статистически значимыми оказались различия между школьниками 2-го и 3-го классов. Учащиеся 3-го и 4-го классов показали близкие результаты (различия незначи­мы), но в каждом последующем классе вплоть до 8-го данные бы­ли статистически достоверны.

Показатели изменения уравновешенности подтверждают об­щую закономерность улучшения этого свойства с возрастом. Од­нако ее динамика имеет свои особенности: поступательное поло­жительное изменение уравновешенности, отмечаемое от 1-го класса к 5-му, затем нарушается и дает «спад» у шестиклассников и семиклассников с последующим резким улучшением ее у вось­миклассников и относительно незначительным улучшением у старшеклассников.

Школьников одного и того же года обучения обследовали осенью и весной. Поэтому есть возможность сравнить данные и установить влияние возрастной полугодовой разницы. Сравнение различий, средних по критерию Стьюдента, показало, что в неко­торых классах данные осеннего и весеннего обследований детей статистически значимо отличались. Так, в 1-м классе показатели подвижности (по числу ошибоч­ных реакций) и уравновешенности в группах детей осеннего и ве­сеннего периодов обследования имели статистически значимые различия (Т = 2,32 и 3,69). Во 2-м классе различия не были значи­мы ни по одному из изучавшихся свойств, в 3-м классе - лишь по скорости реакции при исследовании подвижности; у учащихся 4-го класса значимыми оказались различия по данным уравновешен­ности нервных процессов.

В старшей возрастной группе, у школьников 6-го класса, об­следованных весной и осенью, подвижность нервных процессов в весенний период была на более низком уровне, чем осенью. Вме­сте с тем показатели силы нервных процессов и уравновешенно­сти сохранили тенденцию к улучшению как возрастную законо­мерность независимо от времени года.

Во всех случаях, когда отмечалась достоверность различий, показатели у мальчиков по силе нервных процессов были выше, чем у девочек. Динамика развития этого свойства у мальчиков и девочек имеет разный характер: развитие силы нервных процессов в 7-8 лет, в 10 и 13-15 лет у мальчиков шло с опережением соот­ветствующих показателей у девочек.

Однако по подвижности нервных процессов девочки имели преимущество в возрасте 9, 12—14 и 15-16 лет. По уравновешенно­сти 8-летние девочки превосходили мальчиков, но в 13-14 лет лучшие данные оказались у мальчиков.

Следует отметить большие индивидуальные колебания в ста­новлении основных свойств нервной системы. По данным многих исследователей, в каждой возрастной группе имеется несколько школьников (1-2 из 40), чьи показатели перекрывали возраст на 2-3 года. Однако динамика развития основных свойств нервной системы у таких детей не была строго линейной; спустя опреде­ленный срок они замедляли свой темп развития и в дальнейшем сравниваются с основной частью группы.

Индивидуальный анализ развития свойств нервных процессов подтвердил установленную ранее закономерность о компенсации низкого уровня одного свойства высоким уровнем другого. При пограничных нервно-психических расстройствах происходит де­компенсация, выражающаяся в низком уровне сразу целого ком­плекса свойств, и тогда организму требуются значительные уси­лия, чтобы выйти из состояния нарушенного равновесия.

Б. Влияние генотипа и среды на развитие нейрофизиологических процессов в онтогенезе. Важные исследования для решения этой проблемы выполнила Е.В.Уварова (1987) с помощью регистрации ЭЭГ у моно- и дизиготных близнецов. Автоматический анализ и интегрирование суммарной энергии ЭЭГ передних отведений правого полушария мозга осуществлялись в диапазоне ее (8-13 Гц) и р! (13—20 Гц); ЭЭГ задних отведений - в диапазоне а, [3|, 6 (4-7 Гц) и 5 (1,5-3 Гц). ЭЭГ регистрировали в состоянии покоя (полулежа в удобном кресле) и при действии раздражителей (фонофотости-мулятор). Анализу подвергались следующие характеристики ЭЭГ: в фоне - средняя частота, амплитуда, индекс и интенсивность (по данным интегратора, в процентах от суммы энергии ритмов, принимаемой за 100) основных ритмов в передних и задних об­ластях мозга; на внешнюю стимуляцию - величина длительности депрессии а-ритма, латентный период и индекс (в процентах на­личия усвоения ритма раздражения от времени действия раз­дражителя разной частоты, принимаемого за 100) реакции ус­воения ритма.

Каждую пару близнецов (58) обследовали 4 раза на протяже­нии 9-12 лет. Возраст детей составлял от 4 лет до 21 года. По­скольку исследования продолжались 9-12 лет, возрастные группы перекрывали друг друга, что повышало надежность полученных результатов. Метод расчета коэффициента генетической детерми­нации см.: Уварова Е. В., 1987.

Для фоновых характеристик ЭЭГ выявлено изменение с воз­растом числа показателей, имеющих относительно высокую сте­пень генетической детерминации.

Вклад генотипа в изменчивость показателей ЭЭГ фона различен в разные периоды развития детей и подростков. Он довольно су­ществен в возрасте 4-9 лет (примерно 40% всех показателей). Максимум влияния генетических факторов приходится на возраст­ной период 13-15 лет. В предшествующий препубертатный пери­од (10-12 лет) число таких параметров существенно меньше, что позволяет предполагать значительную роль средовых факторов в разнообразии индивидуальных характеристик ЭЭГ покоя в дан­ном возрасте. Усиление влияния факторов среды отмечается так­же в старшем возрасте (16-21 год), особенно в 19-21 год. В этом возрастном периоде изменение числа параметров в интервале 13-15 лет- 19-21 год статистически значимо.

Изучение возрастной динамики наследственно-средовых; сотно-шений для отдельных ритмов ЭЭГ показало, что для большинства параметров а-ритма вклад генотипа выявляется в возрасте 4-6 лет, 13-15 и 16-18 лет, а для р|-ритма - в 4-6 и 13-15 лет; показатели медленных колебаний (9,5) имеют свой максимум в 13-15 лет.

Следует отметить, что параметры а-ритма в большинстве воз­растных периодов являются генетически более «устойчивыми» в онтогенезе, чем аналогичные параметры других ритмов. К тому же большинство параметров а-ритма имеют более высокую сте­пень наследственной обусловленности: далее в порядке убывания следуют характеристики b₁-, O- и 8-ритма, что согласуется с дан­ными ряда других исследователей.

Вклад генотипа в изменчивость показателей задних областей мозга больше, чем передних. Это, вероятно, объясняется их раз­личием в филогенетическом и онтогенетическом развитии.

Влияние средовых факторов в формировании изменчивости показателей ЭЭГ-реактивности в онтогенезе значительно более выражено, чем в детерминации параметров ЭЭГ покоя.

Для показателей реакции усвоения ритма максимум влияния генетических факторов выявлен в возрасте 10-12 лет, несколько меньший - в 16-18 лет. В остальные возрастные периоды обнару­жена роль средовых влияний, особенно значительная в 4-6 и 13-15 лет, несколько меньшая-в 7-9 лет.

Для показателей вегетативных функций существуют свои осо­бенности соотношения генотипа и среды в онтогенезе. Наиболее значительный вклад наследственных факторов в разнообразии параметров «вегетативного фона» выявлен в возрасте 19-21 года, в котором 60% показателей (частота пульса и КГР, амплитуда КГР) имеют относительно высокую величину коэффициента генетиче­ской детерминации.

Наиболее существенное влияние среды в изменчивости этих показателей обнаружено в период 7-9 и 13-15 лет. Следует отме­тить, что генетически наиболее «устойчивыми» среди них являют­ся значения частоты пульса (в большинстве возрастных периодов, наименее «устойчивы» характеристики дыхания).

При изучении соотносительной роли наследственных и средо­вых факторов в вариабельности компонентов вегетативной реак­тивности установлено, что в формировании их в ходе онтогенеза влияние средовых факторов значительно более выражено, чем генетических! Влияние генотипа на изменчивость этих показате­лей в онтогенезе наиболее заметно в возрасте 16-18 лет.