Часть IV. Естественнонаучный подход к проблеме одаренности

Глава 16. БИОЛОГИЧЕСКОЕ СОЗРЕВАНИЕ И ПСИХИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ

Общее понятие о созревании

Общепризнано, что социальный опыт, приобретаемый ребенком и процессе обучения и воспитания (в самом широком значении этих слов), является главным источником психического развития. Биологические факторы (генетические, морфологические, физиологические) выступают как условия, обеспечивающие возможность развития психики. Эти условия в ходе онтогенеза (развития индивида)изменяются, создавая на каждом этапе специфические предпосылки для усвоения качественно нового опыта и формирования новых психических возможностей. Индивидуальные различия в этих природных предпосылках имеют ближайшее отношение к одаренности. Реальная значимость проблемы природных предпосылок развития способностей была четко рассмотрена в свое время А. В. Брушлинеким (СНОСКА: См.: Брушлинский А. В. О природных предпосылках психического развития человека. — М., 1977).

Очевидно, что не все системы организма имеют равное значение для нормального функционирования психики, поэтому в общем русле биологического созревания организма человека целесообразно выделить направление, которое имеет решающее значение для полноценного психического развития. Речь идет о так называемом психофизиологическом созревании. Психофизиологическое созревание — процесс, определяющий последовательность возрастных изменений в центральной нервной системе (ц.н.с) и других системах организма, обеспечивающих условия для возникновения и реализации психических функций (СНОСКА: См.: Ермолаев Ю. А. Возрастная физиология: Учебное пособие для педагогических вузов. — М., 1985: Xриикова А. Г. Возрастная физиология. — М., 1978).

Созревание охватывает длительный период, поэтому для характеристики отдельных этапов развития используется понятие зрелости или степени 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 один из основных принципов возрастной физиологии — принцип гетерохронностп развития. Он означает, что разные мозговые системы и функции созревают с разной скоростью и достигают полной зрелости на разных этапах индивидуального развития. В свою очередь, это означает, что до достижения полной зрелости каждый возрастной этап имеет свою неповторимую психофизиологическую структуру, в значительной степени определяющую психологические возможности данного возраста.

Критерии созревания

К настоящему времени выработаны определенные критерии, но которым можно судить о динамике процессов созревания и степени зрелости отдельных систем и функций организма. Оценка зрелости может проводиться на морфологическом и функциональном уровнях, т.е. можно говорить о зрелости как самого субстрата (тех или иных мозговых образований), так и его функций (в том числе поведенческих — например, способности к произвольной саморегуляции).

Специальные морфологические исследования позволяют судить о зрелости ц. н. с. но разным признакам. Это могут быть размеры нервных клеток, количество и длина их отростков, толщина слоя коры, размеры отдельных мозговых структур и т.д.

Динамика морфологического созревания в настоящее время привлекает особое внимание психологов. По некоторым данным, в интервале от рождения до двух лет происходит интенсивный и избыточный еннантогенез — образование синапсов, т.е. контактов между нервными клетками. Количество этих контактов в раннем онтогенезе значительно выше, чем у взрослых. Постепенно уменьшаясь, к семи годам количество морфологических контактов доходит до уровня, типичного для взрослых. Поскольку избыточная синаптичеекая плотность рассматривается как морфологическая основа усвоения опыта, эти данные свидетельствуют о высокой потенциальной способности детей раннего возраста к усвоению опыта. 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.

Особое значение для характеристики зрелости имеют функциональные явления психофизиологического созревания.

Функциональные критерии

К числу таковых, в первую очередь, относятся показатели биоэлектрической активности головного мозга, определяемые по электроэнцефалограмме (ЭЭГ).ЭЭГ представляет собой суммарную запись биопотенциалов мозга, возникающих в результате сложения отдельных потенциалов нервных клеток. В ЭЭГ отражаются устойчивые индивидуальные и возрастные особенности этой активности. Многие параметры индивидуальной ЭЭГ коррелируют с самыми разными психологическими особенностями человека, а электроэнцефалограммы детей разных возрастов существенно различаются. Кроме того, ЭЭГ различна в разных областях мозга одного и того же человека. Наконец, в ЭЭГ можно зарегистрировать различные типы вызванной активности — ответов мозга на внешние воздействия, которые будут различаться у разных людей в разных возрастах и в разных мозговых зонах. Все это делает ее очень удобным инструментом для изучения созревания центральной нервной системы.

Систематические исследования возрастной динамики ЭЭГ, регистрируемой в состоянии покоя, в других функциональных состояниях, а также при действии разных стимулов, изучение ее частотного состава, регионарных особенностей и межрегионарного взаимодействия дают возможность установить последовательность включения мозговых структур в совместную деятельность и совершенствование этой деятельности в процессе индивидуального развития.

Функциональные критерии зрелости по показателям биоэлектрической активности мозга весьма разнообразны. Интенсивная компьютеризация электрофизиологических исследованпй сделала возможной обьектпвнуло оценку и формализацию множества показателей, извлекаемых из электроэнцефалограммы. Тем самым фактически созданы условия для возникновения новой области диагностики, условно обозначаемой как «нейрометрпка». 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 ц.н.с. у детей разных возрастов.

Рефлекторные критерии

Важное место среди функциональных критериев созревания занимают поведенческие показатели и, в первую очередь, показатели, отражающие возрастную динамику рефлекторной деятельности.

Известно, что дети рождаются с целым набором безусловных рефлексов (поисковым, хватательным, сосательным, тоническим и т.д.). Некоторые из них жизненно необходимы, поскольку обеспечивают адаптацию младенца к окружающей среде. Поэтому их наличие у новорожденного рассматривается как показатель функциональной зрелости его ц.н.с. Другими словами, оценивая особенности проявления врожденных рефлексов, можно установить, нормально ли развивается нервная система младенца.

Однако к концу первого года жизни многие из этих рефлексов исчезают, их заменяют более совершенные поведенческие реакции. При этом существует четкая связь между созреванием мозга и исчезновением простейших безусловных рефлексов. Причина в том, что большая часть из них контролируется подкорковыми структурами, в первую очередь, средним мозгом, который развивается у плода с большим опережением, соответственно его вклад в обеспечение поведения новорожденного весьма значителен

По мерс созревания высших центров — коры головного мозга — возрастает их вклад в обеспечение поведения. В результате простейшие рефлексы постепенно уступают место более сложным рефлекторным реакциям и условно-рефлекторным поведенческим комплексам, в реализации которых решающую роль играет кора головного мозга. Таким образом, на следующем этане развития — к концу первого года жизни — исчезновение простейших безусловных рефлексов выступает как свидетельство нормального хода созревания коры больших полушарии, а нх сохранение может говорить о каких-то отклонениях в развитии высших отделов ц.н.с.

В разные сроки возникают способности к образованию положительных и тормозных условных рефлексов на внутренние (пнтсроцептивные) и внешние (экстероцептнвные) раздражители. Появление способности такого рода можно рассматривать как эффект созревания ц.н.с. Так, с конца третьего месяца у младенцев начинают вырабатываться временные связи на внешние раздражители. В этом возрасте удастся получить первые условные рефлексы на зрительные раздражения, что способствует более полной адаптации ребенка. Однако четкое дифференцирование зрительных и слуховых условных раздражителей можно получить в возрасте трех-четырех месяцев. Другие виды условных тормозных связей удается выработать еще позднее — в возрасте пяти месяцев. К концу первого года жизни у ребенка становится возможным образовывать комплексы или системы временных связей на внешние раздражители. Одним из важных компонентов такого комплексного сигнала становится слово.

Начиная со второго года жизни у ребенка возникает способность к формированию условных рефлексов на отношения, когда сигнальное значение приобретает не абсолютная характеристика объекта (цвет, звук, вес), а относительное преобладание тех или иных его качеств: темнее — светлее, громче — тише, тяжелее — легче. Существует точка зрения, что подобные рефчексы создают биологически обусловленную основу для формирования понятий в дальнейшем. В это же время становится также возможным вырабатывать целые системы условных связей на стереотипы внешних условных раздражителей.

Важным показателем созревания служат также возрастные изменения внутреннего торможения, которое проявляется в формировании тормозных связей различного типа. Так, у старших дошкольников угашение и дпффенцировка условных стимулов вырабатывается почти вдвое быстрее, чем у младших.

Таким образом, возрастные особенности рефлекторной деятельности детей, особенно на ранних этапах онтогенеза, представляют объективные критерии созревания.

Локомоторные критерии

С психофизиологическим созреванием связаны также возникающие на определенном этапе развития способности к локомоцнн, т.е. к согласованным и координированным движениям тела, с помощью которых человек перемещается в пространстве. В специальных руководствах нередко приводится своеобразный календарь развития двигательной активности детей раннего возраста. В нем указывается, когда в среднем дети начинают сидеть, вставать, ползать, ходить. Например, в четыре месяца младенцы могут сидеть с поддержкой минуту, а к девяти месяцам большинство детей сидит без поддержки десять минут и более. Ползать на животе дети обычно начинают около девяти месяцев, а на коленях с помощью рук — около десяти месяцев. Вставать и стоять, держась за что-нибудь, ребенок начинает в девять-десять месяцев, а стоит самостоятельно в одиннадцать месяцев. В тринадцать месяцев ребенок ходит самостоятельно. К полутора годам он без посторонней помощи взбирается по лестнице, а к двум годам уже может поднять предмет с пола, не рискуя упасть.

Таким образом, установлена хронологическая последовательность появления психофизиологических возможностей младенца, постепенно обеспечивающих полноценное двигательное поведение. Причем сроки созревания по этому календарю, видимо, в значительной степени определяются факторами генотипа.

Косвенно об этом свидетельствуют интересные факты, полученные при изучении развития навыков ходьбы у индейцев племени Холи. В системе традиционного воспитания Хопи туго спеленатых младенцев привязывают к доске, освобождая только один или два раза в день для смены пеленок. Таких младенцев сравнивали потом с теми детьми Хопи, которые росли без ограничения их двигательной активности. Оказалось, что дети той и другой группы начали ходить без поддержки в возрасте около пятнадцати 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 определенная хронология психофизиологического созревания является условием развития перцептивной деятельности, речи, мыслительных операций. Однако эти аспекты созревания изучены очень мало.

Темп созревания

Динамика функционального созревания ц.н.с. может быть охарактеризована как количественно, так и качественно.

Качественные изменения предполагают возникновение новообразований в морфологии, биоэлектрической активности, поведении. Например, способности в сфере локомоцнп возникают как качественные новообразования: ребенок сначала учится сидеть, потом ползать, вставать, ходить. Количественные изменения характерны для тех параметров, изменения которых могут быть прослежены на длительных отрезках онтогенеза. К последним относятся рост, вес ребенка, которые непрерывно меняются в ходе развития. Здесь же следует указать и некоторые характеристики биоэлектрической активности мозга, постепенно изменяющиеся на протяжении младенческого, дошкольного и школьного возрастов. Предпринимаются даже попытки построения для них формальных математических моделей, описывающих закономерности возрастной динамики.

В связи с этим целесообразно остановиться на понятии темпа созревания. Темп характеризует интенсивность процессов возрастного развития ц.н.с. и других систем организма на отдельных его отрезках. По некоторым представлениям, темп возрастных преобразований изменяется в ходе развития и ребенок переживает периоды ускорения и замедления биологического созревания. Причем для многих структур и функций эти периоды протекают относительно независимо друг от друга и могут быть приурочены как к началу онтогенеза, так и к более поздним его периодам.

Известно, например, что вес мозга новорожденного составляет приблизительно 1/8 от всей массы лела и в среднем равен 400 г. В течение первых трех лет жизни происходит его интенсивное морфофункцнональное созревание, и к трем годам вес мозга достигает 1000 г, а ко времени обучения в школе приближается к весу, характерному для взрослого человека (в среднем 1500 г). Таким образом, скорость увеличения массы мозга, очень большая на первомвтором году жизни, уже в дошкольном возрасте снижается.

llanpoTini, один из так называемых ростовых скачков, выражающийся в резком увеличении скорости роста тела, особенно конечностей, приурочен к периоду полового созревания. После его завершения скорость роста тела существенно замедляется.

Наличие более или менее определенных критериев для оценки зрелости организма ребенка на каждом возрастном этапе позволяет говорить о существовании возрастной нормы. Типичный для каждого этана уровень развития функций организма определяет средние нормативные показатели, а стандартные отклонения — их диапазон. При этом возрастная динамика тех и других соответствует основной направленности развития. Большинство индивидуальных вариаций в развитии обусловлено временными сдвигами в формировании физиологических систем.

Отклонения от средних показателей связаны с индивидуальными различиями в уровне зрелости этих систем, но могут зависеть и от особенностей конституции ребенка. Темп полового созревания, например, в значительной степени зависит от типа конституции и телосложения. Так, у представителей астенического типа половое созревание наступает сравнительно медленно и наступление половой зрелости отодвинуто к дальней границе возрастного диапазона. У подростков мышечного и так называемого дигестивного типов («дигестивный» — относящийся к пищеварению), напротив, половое созревание завершается в среднем на полтора-два года раньше.

Наряду с конституциональными чрезвычайно выражены половые различия в темпах созревания: у девочек созревание идет быстрее. Соответственно этому имеются половые различия но целому ряду показателей, свпдетельствулощие о более раннем наступлении зрелости у девочек.

Таким образом, норму можно рассматривать как диапазон колебаний, как конкретную исторически обусловленную систему показателей, характерных для данного сообщества, в пределах которого существует многообразие индивидуальных вариантов развития. Последние могут группироваться в типы и образовывать типологические нормы.

Биологический возраст

Значительные индивидуальные колебания в тсмпах роста и развития дали основания для введения такого понятия как биологический возраст. Представление о биологическом возрастс имеет значение, потому что для практических целей нередко нужно объединять детей не по календарному (паспортному) возрасту, а с учетом реально существующих различий в развитии. У большинства детей биологический и календарный возрасты совпадают. Однако нередко встречаются дети, у которых биологический возраст опережает календарный или, наоборот, отстает от него.

Основными критериями биологического возраста (СНОСКА: См.: Морфология человека /Под ред. Б.А. Няквтюк. В.Г1. Чтецова. — М., 1990) считаются: 1) зрелость, оцениваемая по срокам прорезывания молочных и постоянных зубов; 2) скелетная зрелость (порядок и сроки окостенения скелета); 3) зрелость, оцениваемая по срокам наступления вторичных половых признаков. В последнее время при оценке биологического возраста стали использовать не только морфологические изменения, но и показатели зрелости физиологических систем организма. К числу таковых относятся, например, особенности гормонального статуса в период полового созревания, когда о биологическом возрасте можно судить не только по развитию вторичных половых признаков, но и по наличию так называемых гормональных маркеров (отметок, указателей), в роли которых выступают половые гормоны.

Оценка биологического возраста проводится путем сопоставления соответствующих показателей развития обследуемого ребенка со стандартами, характерными для данной возрастной, половой и этнической группы.

Акселерация и ретардация

Итак, наряду с типичными показателями уровня развития, характерными для большинства представителей определенной половозрастной группы, встречаются отклонения. Они сводятся к двум основным типам: акселерации и ретардации развития.

Акселерация представляет собой ускорение физического развития и формирования функциональных систем организма детей и подростков. Различают два вида акселерации — эпохальную и внутрнгрупновую. Первая определяется как явление, присущее всем современным детям и подросткам в сравнении с предшествующими поколениями. Внутрпгрупповая или индивидуальная акселерация рассматривается как ускоренное развитие отдельных детей и подростков в определенных возрастных группах. Число таких детей колеблется в пределах от 13 до 20% в разных возрастах.

Ретардация представляет собой задержку физического развития и формирования функциональных систем организма детей и подростков. Число ретарднрованных детей внутри разных возрастных групп составляет в среднем 13—20%. Ретардация развития может иметь разные причины и разную степень отклонения от статистической нормы. Последнее особенно важно учитывать при определении школьной зрелости и готовности к обучению.

Таким образом, от 26 до 40% детей имеют динамику биологического созревания, отклоняющуюся от средних нормативных данных. По-видимому, можно утверждать, что каждому человеку присущ свой собственный темп индивидуального развития. Дети, имеющие одинаковый календарный возраст, могут реально находиться на разных этапах возрастного развития. Несоответствие календарного и биологического возрастов ребенка позволяет оценить темп индивидуального развития.

Итак, психофизиологическое созревание, определяющее очередность возрастных изменений в центральной нервной системе и в некоторых других системах организма (эндокринной, опорно-двигательной), обеспечивает условия для возникновения и реализации психических функций. По морфологическим и функциональным показателям можно судить о процессах созревания и степени зрелости структур и функций организма на отдельных этапах развития каждого ребенка.

Однако в последовательности процессов созревания отражается как общее, так и индивидуальное в развитии ребенка. Индивидуализация касается, в первую очередь, темпа созревания (скорости возрастных преобразовании). Об этом свидетельствуют явления индивидуальной акселерации и ретардации развития. Однако темп созревания — характеристика непостоянная. В жизни индивида на смену выраженной акселерации может прийти замедление развития и, напротив, изначально замедленное созревание может ускориться и привести к акселерационному скачку. Эти явления описываются понятием «индивидуальная траектория развития».

Преемственность процессов созревания

В какой степени психофизиологическое тичныч-пп созревание на ранних этапах связано с последующими преобразованиями в функционировании психики человека? Существует ли преемственность процессов психофизиологического созревания и что лежит в ее основе?

Эти вопросы пока в значительной степени остаются открытыми, хотя общие принципы снстемогенеза дают теоретические основания полагать, что подобная преемственность существует. В ее основе лежит разновременное созревание отдельных звеньев функциональных систем. Как известно, функциональные системы начинают действовать задолго до того, как все их звенья достигнут окончательной зрелости. Условием объединения систем является возможность получения минимального полезного результата. В начавшей свою жизнедеятельность функциональной системе продолжаются процессы созревания, и на всем их протяжении будет сохраняться преемственность в работе системы. Разновременность созревания наблюдается на всех уровнях организации систем — от биохимического до психофизиологического. Таким образом, постепенное созревание систем и их отдельных компонентов лежит в основе преемственности процессов развития.

Проблема преемственностп психофизиологического созревания имеет важную практическую сторону. Речь идет о прогностической ценности оценок созревания и развития детей первых лет жизни. Например, установлено, что низкий вес ребенка при рождении является но статистическим данным, неблагоприятным фактором интеллектуального развития в будущем. С другой стороны, по некоторым особенностям непроизвольного внимания младенцев, по-видимому, можно достаточно надежно судить об уровне интеллекта в дошкольном возрасте.

Возможность прогнозирования индивидуального развития в значительной мере зависит or того, насколько стабильны в онтогенезе психологические и психофизиологические характеристики человека.

Онтогенетическая стабильность

Преемственность эффектов созревания в осноцном определяется тем, насколько стабильна в онтогенезе функция, для которой строится прогноз. При этом возрастныс изменения или преобразования функций не исключают онтогенетической стабильности. Это понятие подразумевает не отсутствие изменений в абсолютных значениях показателей созревания, а относительное постоянство темпа их преобразовании. Выше отмечалось, что каждый человек, по-видимому, имеет свой темп индивидуального развития.

С помощью лонгнтюдного метода установлено, например, что на относительно длинных отрезках онтогенеза, включающих периоды созревания и сложных перестроек, вызванных гормональными сдвигами, многие параметры биоэлектрической активности мозга (ЭЭГ) индивидуально устойчивы. Конкретным показателем устойчивости служит постоянство рангового места, которое занимает индивид при повторных обследованиях. Предполагается, что в пределах общих закономерностей онтогенеза есть своя типология индивидуального развития, одним из частных проявлений которой служит сохранение положения индивида (рангового места) в группе ровесников.

Предикторы развития

Полученные в раннем онтогенезе психофизиологические характеристики, обладающие прогностическими свойствами, называются предикторами.

Иначе говоря, это такие особенности детей, по которым можно достаточно надежно предсказывать их дальнейшее развитие. В широком понимании предикторами могут служить не только характеристики детей, но и те физические и социальные условия, в которых они растут.

До недавних пор считалось, что после первого года жизни существует, образно говоря, «разрыв» непрерывности развития. В зарубежных исследованиях было неоднократно показано, что оценка развития младенца по тесту умственного и моторного развития почти не связана с показателями интеллекта, полученными в дошкольном и старших возрастах по другим тестам. Однако введение новых методов позволило установить, что особенности внимания младенцев (реакция на новизну, привыкание и др.) обладают ощутимой прогностичностью и могут быть использованы для прогноза дальнейшего умственного развития ребенка.

Было бы очень заманчиво использовать для прогноза умственного развития ребенка такие объективные характеристики, как показатели биоэлектрической активности мозга, тем более, что в этих показателях хорошо отражается возрастная динамика индивидуальных особенностей психофизиологического созревания. Первые указания на принципиальную возможность применения биотоков мозга в таком качестве уже имеются. Так, по некоторым параметрам реакций мозга младенцев первого месяца жизни можно прогнозировать уровень развития вербального интеллекта в возрасте трех лет. Очевидно, однако, что эта проблема требует долгого и тщательного изучения.

В настоящее время регистрация биоэлектрической активности мозга используется в основном в клинике с целью выявления патологических отклонений в развитии и для прогноза развития детей из группы риска.