Информационные процессы и их особенности в онтогенезе

Электроэнцефалографические исследования восприятия

ЭЭГ – показатели восприятия. Среди ритмов ЭЭГ наибольшее внимание исследователей в этом плане привлекает альфа-ритм (8-12 Гц), который регистрируется преимущественно в задних отделах коры в состоянии спокойного бодрствования. Известно, что при предъявлении стимулов имеет место подавление или «блокада» альфа-ритма: причем она тянется тем больше, чем сложнее изображение.

По некоторым данным, биопотенциальное поле альфа-ритма связано с функцией сканирования информации в реальном времени и тем самым связано с процессами межмодальной сенсорной интеграции в процессах восприятия и памяти. Поиск электрофизиологических показателей восприятия в параметрах альфа-ритма опирается на представление о том, что воспринимаемая человеком информация кодируется комбинациями фаз и частот периодических нейронных процессов, которые находят свое отражение в характеристиках альфа-ритма.

Вызванный потенциал как коррелят перцептивного акта. Наиболее адекватным инструментом изучения физиологической природы перцептивного процесса является метод регистрации вызванных (ВП), или событийно-связанных потенциалов. Последнее обусловлено тем, что, во-первых, ВП – это реакция мозга на внешнее раздражение, по длительности сопоставимая со временем перцептивного акта, во-вторых, ВП, взятые отдельно в каждой зоне коры, имеют свои характеристики, обусловленные функциональными особенностями этой зоны. Таким образом, при предъявлении стимула любой модальности (зрительного, звукового, тактильного и др.) в разных зонах коры возникают специализированные реакции, сопоставимые по длительности с реальным психологическим процессом восприятия.

ВП и последовательная модель переработки информации. Было установлено, что в конфигурации ВП можно выделять компоненты двух типов: ранние специфические (экзогенные) и поздние неспецифические (эндогенные) компоненты. Обработка физических параметров стимула (сенсорный анализ) связывается с деятельностью специфических сенсорных систем и находит свое отражение преимущественно в параметрах экзогенных компонентов ВП, которые возникают раньше. Эндогенные компоненты ВП, возникающие позднее и длящиеся до окончания ответа, предположительно отражают этапы более сложной обработки стимула: формирование образа, сличение его с эталонами памяти, принятие перцептивного решения.

Прямых исследований особенностей кодирования и переработки информации в онтогенезе не проводилось даже на животных, а тем более — на человеке, ибо для этого используются инвазивные методики. Поэтому можно обсуждать этот вопрос, привлекая исследования становления анализаторных функций. Особенности информационных процессов в онтогенезе, естественно, связаны со зрелостью рецепторных и центральных нервных образований, занимающихся переработкой информации.

Человек относится к незрелорождающимся организмам (даже в случае доношенности). Поэтому дефинитивного состояния как периферические рецепторные, так и центральные нервные структуры, достигают в разное время постнатального онтогенеза.

Так, к моменту рождения ребенка ретина еще полностью не сформирована, развитие макулы завершается только через 4 месяца после рождения, но на этом морфогенез сетчатки не заканчивается, а продолжается до 10-12-летнего возраста. Миелинизация зрительных путей, начавшись в эмбриональный период, также завершается постнатально. То же относится и к нейронному аппарату наружного коленчатого тела и зрительной коры, который заканчивает свое формирование в постнатальный период (до 7-летнего возраста, но особенно интенсивно развивается в течение первого года жизни).

Наиболее рано в онтогенезе формируется светочувствительная функция, о чем можно судить по проявлению безусловных рефлексов на засвет глаза уже на первом месяце постнатальной жизни — это функция палочкового аппарата. Полноценная переработка информации о цвете, поступающей от колбочек, относится к гораздо более поздним срокам — к 2-3 годам (Пейпер), хотя уже в 5-6 месяцев постнатальной жизни у ребенка выявляется некоторое предпочтение в реагировании на цвета. Однако, ЭРГ- и ЭЭГ-исследования обнаружили реакцию колбочек на цвет в период новорожденности. В старости переработка информации, связанной с анализом цветов и с остротой зрения, ухудшается в связи с деструктивными изменениями в желтом пятне.

Наиболее сложный анализ, обеспечивающий предметное зрение, связан с детекторной функцией нейронов, которая у ребенка реализуется только с 3-месячного возраста постнатальной жизни.

К 5 месяцам у ребенка расширяется поле зрения за счет формирования периферического зрения, которое, усиленно развиваясь в 6-7,5 лет, достигает дефинитивного уровня в 20-30 лет. В старости границы периферического зрения существенно, хотя и неравномерно, сужаются.

Морфогенез слухового анализатора, как и зрительного, начинаясь в эмбриогенезе, заканчивается лишь постнатально. Это касается как кортиева органа и миелинизации слуховых путей, так и формирования клеточных структур стволовых и кортикальных отделов. И хотя считают, что слуховая кора достигает дефинитивного развития к 1,5-месячному возрасту, морфологические отличия ее клеток от клеток взрослого человека сохраняются еще до 7-летнего возраста. При старении (как и в отношении зрения) нарастают атрофические изменения в кортиевом органе, приводящие к развитию тугоухости.

Несмотря на незрелость системы в момент новорожденности, есть сведения, что еще до рождения можно через стенку живота матери регистрировать из теменной области плода 32-38-ми недель вертекс-потенциал, такой же, как и у новорожденного, в ответ на звуковое воздействие. У новорожденного младенца регистрируются также некоторые безусловные рефлексы: ауропальпебральный (движение в ответ на резкий звук) и поведенческая реакция пробуждения (учащенипе дыхания, движения век и т. д. в ответ на звук). Эти рефлексы связаны с переработкой информации, как на уровне стволовых, так и на уровне высших — корковых структур.

Морфологическое исследование становления и развития кожного и проприоцептивного анализа у ребенка выявило также этапы пренатального и постнатального его формирования и на рецепторном уровне, и в отношении миелинизации путей, и на уровне цитоархитектонической дифференцировки подкорковых и корковых структур. Соответственно и переработка информации от кожных и мышечных рецепторов претерпевает изменения: сначала созревают пути и центры, связанные с анализом протопатической чувствительности (к 1-2 годам), потом дефинитивного уровня достигает переработка информации об эпикритической чувствительности (к 1-4 годам). Кожно-мышечный анализатор по ряду критериев на момент рождения ребенка оказывается более зрелым, чем зрительный и слуховой, и к 3-му месяцу постнатальной жизни вызванный потенциал (на пассивное сгибание руки) становится дефинитивным. Возбудимость кожно-мышечного агнализатора в первые годы жизни нарастает (до 17-20 лет), затем стабилизируется и при старении резко снижается.

Вестибулярный аппарат функционирует уже в пренатальном периоде — с 4-х месяцев эмбриогенеза, в постнатальном онтогенезе появляется поствращательный нистагм глаз, возбудимость сначала растет, затем снижается (от 10 до 20 лет) и стабилизируется, чтобы потом опять повыситься (после 60 лет).

Схема формирования обонятельного и вкусового анализаторов в общих чертах та же, что и предыдущих — также начало формирования восходит к эмбриогенезу, а дефинитивного состояния их структуры достигают в постнатальном онтогенезе. Показано, что уже у новорожденного ребенка имеет место мимическая реакция на одоранты и на вкусовые вещества, однако обонятельная и вкусовая чувствительность в первые дни жизни существенно ниже, чем у взрослого человека, дефинитивного же уровня возбудимость обонятельного анализатора достигает примерно к 14 годам, а вкусового — к 20-30 годам. При старении (особенно после 70 лет) и обонятельная, и вкусовая чувствительность существенно снижаются.

Что касается выявления нейронных кодов в онтогенезе, то такие работы на человеке проводиться не могут, ибо как уже говорилось выше, все методики исследования -инвазивные. Результаты же экспериментов, поставленных на животных (Маффей и Фиорентини и др.) показали, что в формировании нейронных кодов, кроме генетического компонента, важную роль играет также момент воспитания в среде и импринтинга в сенситивный период, когда происходит запечатление реакции на ключевой (или подменяющий его) сигнал. И, таким образом, кроме генетически детерминированных "меченых линий" или играющих такую же роль временных кодов, обусловленных врожденными программами нейронов, могут включаться новые программы, выработанные у нейронов путем обучения.

Дата добавления: 2014-01-04