Возрастная психофизиология. Нескучные лекции

Анастасия Егорова

Возрастная психофизиология. Нескучные лекции

Интересы возрастной психофизиологии

Конечно, человек – это сложный биологический аппарат. Ни у кого не возникает сомнений. Он еще сложней, чем ноутбук или кофеварка, а возрастная психофизиология – это, конечно же, инструкция по его сборке и обновлениям прошивки.

Сама возрастная психофизиология, очень странное междисциплинарное направление науки. Она возникла на свет в результате смелого и оригинального эксперимента: что будет, если взять психолога, который вечно говорит «это всё ваши детские травмы и все проблемы от мамы», и физиолога, который шепчет суфлером «а я знаю как работает ваш мозг на уровне ионов и мама ваша тут не при чем», и запереть их в одной лаборатории с кричащими младенцами и подростками, слушающими слишком громкую музыку.

Возрастная психофизиология – родилась на свет на стыке двух разных направлений: физиологического и психического. Эта наука помогает современным ученым находить ответы на самые насущные вопросы человечества:

почему  маленький ребенок видит в гречке лично своего врага и устраивает перформанс в виде выкидывания каши на пол?

что творится в мозге подростка, когда он одновременно делает уроки, листает видео в сети интернет и уверен, что мир его не понимает?

почему ваша бабушка помнит, что было 40 лет назад, но забывает, куда положила очки (а они у неё на голове)?

Психофизиологи вообще-то люди приземленные, в отличие от психологов, они меньше всего думают о душе, как о чем-то эфемерном и смотрят на человека как на многослойный пирог, состоящий из нескольких уровней:

молекулярный уровень – где нейроны обмениваются посланиями вроде «эй, она снова смотрит на котика, давайте выделим дофамин!»;

клеточный уровень – где мозг активно строит нейронные связи, пока мы спим, словно это шкаф без инструкции;

уровень организма – где тело периодически саботирует психику, например: внезапным желанием плакать от усталости или съесть весь торт без остатка.

Таким образом, возрастная психофизиология – это история о том, как наша «внутренняя кухня»: мозг, нейроны, гормоны готовит блюдо под названием «личность».

Иногда получившееся блюдо может оказаться пересоленным и вредным для социального окружения. И вы точно знаете, какими упрямыми бывают подростки и подозрительными – старушки у подъезда.

Эти ученые как напридумывают слов всяких, непонятных! Вот что такое онтогенез? Какой-то страшный и древний летающий ящер, как археоптерикс? Может это биохимический анализ такой? Или определенный период?

Точно, это период!

Онтогенез человека – это период индивидуального развития организма, охватывающий весь жизненный путь от образования зиготы – такой специальной клетки, возникшей после оплодотворения, до наступления смерти.

В этом самом онтогенезе принято выделять две крупные стадии: пренатальную, она же – внутриутробная или дородовая стадия и постнатальную (послеродовую); первая длится от зачатия до появления на свет, вторая – от рождения до конца жизни.

Если бы природа устраивала соревнования по «пренатальному сидению в тёмном помещении без Wi-Fi», развивающиеся в утробе матери младенцы брали бы золото с оглушительным отрывом от всех остальных уже, родившихся на свет, людей. Целых 9 месяцев внутриутробного развития организма человека! Подумать только! Круче человека могут быть только самки африканского слона, которые вынашивают своих детенышей около 2 лет.

 А вот обычные серые мыши, например, финишируют уже на 21-й день, словно торопятся на распродажу в сырный отдел.У виргинского опоссума беременность вообще длится всего 12-13 дней.

Почему  все так сложно и у всех существ по-разному? ОДним для вынашивания потомства нужно целых два года, другим всего 12 дней?

Все просто: длительность пренатального развития – это как срок доставки сложного заказа. Человеческий «биокомплект» включает сборку  около 200 костей, настройку примерно 86 миллиардов нейронов и установку программного обеспечения для будущих истерик из-за математики в 8 классе. Мышиный организм – проект чуть попроще: усы, хвост, инстинкт бежать от кота. Готово!

Психофизиологи подсказывают, что это все, конечно же называется «видовые особенности». Очевидные вещи для ученого, кто бы сомневался.

Однако, человек любит делать всё с размахом. Вынашивание и  рождение детей у человека составляет в норме 9 календарных месяцев.

А если бы мыши вынашивали детёнышей 9 месяцев, их популяция давно бы достигла масштабов апокалипсиса. Спасибо эволюции за тайминг!

Пренатальный этап у человека, в свою очередь, подразделяется на два периода: эмбриональный, от зачатия до 2 месяцев – крайне важный и уязвимый к внешним воздействиям, поскольку в эти месяцы происходит закладка скелета и внутренних органов; и плодный, он же – фетальный, длящийся с третьего месяца до родов, на протяжении которого осуществляется рост, дальнейшее развитие и доформирование всех возникших органов и тканей.

После торжественного выхода из уютного материнского чрева, где есть встроенная функция премиум-класса «все включено» в виде внутриутробного питания и комфортного плавания в начинается постнатальный онтогенез – пожизненный марафон длиною в 70–80 лет, где трасса то внезапно превращается в американские горки, то в беговую дорожку с препятствиями в виде стрессов, экологии и случайных встреч с тортом на дне рождения. Финишная ленточка у всех своя, и организаторы  в виде генов и образа жизни очень часто спорят между собой.

Теоретически ресурсы человеческого организма рассчитаны на более длительный срок существования: до 100 лет и свыше, однако современные условия жизни всячески способствуют сокращению этого периода, хотя феномен долгожителей по-прежнему существует.

В возрастной психофизиологии при анализе онтогенеза принято различать понятия «рост» и «развитие».

Рост означает увеличение длины, объема и массы тела у детей и подростков, обусловленное преимущественно умножением количества клеток в тканях. Таким образом, рост отражает количественные преобразования в организме, накопление биомассы.

Развитие же представляет собой процесс качественного характера. Под развитием понимается усложнение морфофункциональной организации растущего организма. Оба процесса тесно взаимосвязаны и взаимодополняют друг друга: постепенные количественные изменения, сопровождающие рост, ведут к возникновению новых качественных характеристик.

Например, становление двигательных функций ребенка связано с созреванием нервно-мышечного аппарата: наращивание мышечной массы и увеличение числа нейронных связей в головном мозге способствуют постепенному освоению сложных целенаправленных движений, таких как ходьба или тонкая моторика пальцев. Развитие организма непрерывно, и каждый его этап отличается специфическими морфофункциональными особенностями, которые служат основой для научно обоснованной возрастной периодизации.

Возрастная периодизация – это разделение постнатального развития человека на определённые временные отрезки. Она базируется на нескольких критериях.

Первый – костный возраст, то есть степень зрелости скелета, очередность и сроки окостенения.

Второй – зубной возраст, определяемый временем прорезывания молочных и постоянных зубов.

Третий – уровень полового созревания, выраженный в развитии вторичных половых признаков.

В соответствии с этими критериями вся постнатальная жизнь подразделяется на следующие периоды:

1. Новорожденность (1–10 дней);

2. Грудной возраст (10 дней – 1 год);

 3. Раннее детство (1–3 года);

4. Первое детство (4–7 лет);

5. Второе детство (мальчики 8–12 лет, девочки 8–11 лет);

6. Подростковый возраст (мальчики 13–16 лет, девочки 12–15 лет);

 7. Юношеский возраст (юноши 17–21 год, девушки 16–20 лет);

8. Зрелый возраст, первый период (мужчины 22–35 лет, женщины 21–35 лет);

9. Зрелый возраст, второй период (мужчины 36–60 лет, женщины 36–55 лет);

10. Пожилой возраст (мужчины 61–74 года, женщины 56–74 года);

11. Старческий возраст (75–90 лет);

12. Долгожительство (90 лет и выше).

Следует отметить, что возрастная периодизация носит условный характер, поскольку выделяют календарный (паспортный) возраст – количество прожитых лет, биологический возраст – уровень морфофункциональной зрелости организма, и психологический возраст – определяемый внутренним самоощущением личности. Эти возрастные показатели могут не совпадать и не всегда соответствуют друг другу, особенно в детском и подростковом возрасте.

Законы онтогенеза и особенности созревания организма

Итак, мы выяснили, что индивидуальное развитие человека включает два этапа онтогенеза: пренатальный – от формирования зиготы до рождения и постнатальный – с момента появления на свет.

Организм растет и развивается через количественные изменения структур и функций, сопровождающиеся увеличением биомассы. Однако развитие было бы невозможным без дифференциации – специализации клеток, тканей и органов, обеспечивающих преобразования и функциональное созревание организма.

Ключевой закономерностью развития является гетерохронность, сформулированная А.Н. Северцовым.

Биографическая справка: Алексей Николаевич Северцов (1866–1936) – выдающийся русский и советский биолог, основатель эволюционной морфологии животных. Академик АН СССР (1920). Ученик знаменитого зоолога М.А. Мензбира. Основные труды посвящены изучению закономерностей эволюционного процесса, проблемам происхождения и развития позвоночных животных. Разработал теорию филэмбриогенеза, объясняющую эволюцию через изменения онтогенеза. Ввел понятие гетерохронии – разновременности развития органов и систем в онтогенезе, которое стало фундаментальным для эволюционной биологии и возрастной психофизиологии. Его работы оказали значительное влияние на развитие эволюционной теории в России и мире. Основатель научной школы эволюционной морфологии.

Принцип гетерохронии заключается в избирательном и неодновременном формировании функциональных систем организма, что обусловлено эволюционными механизмами и закреплено наследственно.

Почему это происходит?

Данный принцип обеспечивает адаптивность развития, что подробно раскрыто в теории функциональных систем П. К. Анохина.

Биографическая справка: Пётр Кузьмич Анохин родился в семье рабочих. Осенью 1950 года на научной сессии, посвящённой учению И.П. Павлова, его теория функциональных систем подверглась резкой критике. Профессор Э.А. Асратян заявил: «Когда ученик Павлова Анохин под маской верности систематически ревизует его учение с позиций идеалистических теорий – это возмутительно». В результате Анохин был отстранен от работы и до 1952 года преподавал в Рязанском медицинском институте.

Принцип гетерохронии проявляется в том, что системы созревают последовательно: сначала те, что обеспечивают выживание после рождения. Например, рано развивается круговая мышца рта и шейные мышцы, отвечающие за поворот головы к источнику питания. Одновременно формируются механизмы координации дыхания и глотания, предотвращающие попадание молока в дыхательные пути.

Таким образом, обеспечиваются ключевые операции: захват соска, сосание, транспортировка пищи. Все функциональные системы раннего возраста направлены на поддержание жизнедеятельности, формирование адаптивного поведения и накопление индивидуального опыта.

Созревание – протяженный во времени процесс, для описания которого используются понятия зрелости и ее степени.

О зрелости физиологических систем судят по определенным критериям, отражающим готовность организма к выполнению функций на каждом этапе онтогенеза.

При оценке морфологических критериев созревания нервной системы ключевое значение имеет формирование миелиновой оболочки вокруг нервных волокон и проводящих путей. Образование этой изолирующей оболочки значительно увеличивает скорость передачи нервных импульсов.

Процесс миелинизации подчиняется определенным закономерностям: сенсорные пути миелинизируются раньше двигательных, проекционные – раньше ассоциативных, центральные структуры ЦНС – раньше периферических, а затылочные отделы – раньше лобных.

О зрелости центральной нервной системы также свидетельствует достижение нервными клетками определенного размера, наличие у них достаточного количества отростков и соответствующей длины этих отростков. Морфологическим критерием созревания является и достижение мозговыми структурами размеров, характерных для конкретного этапа развития человека.

Представьте, что мозг младенца – это стартап на этапе бурного роста: нейроны, как амбициозные сотрудники, хаотично налаживают связи, создавая избыточное количество «рабочих чатов» – синапсов. К двум годам этот когнитивный хаос достигает пика: связей становится так много, что даже самый организованный взрослый мог бы позавидовать такому сетевому взаимодействию. Однако, как и в любом успешном бизнесе, дальше наступает этап оптимизации: к семи годам мозг проводит «реструктуризацию», безжалостно закрывая невостребованные проекты и оставляя только те синапсы, которые регулярно используются для обработки внешних событий.

Так избыточный синаптогенез сменяется элегантной стратегией «выживает самый полезный», превращая детский мозг в эффективную корпорацию с отлаженными внутренними процессами.

Когда мы говорим о функциональных критериях созревания, мы говорим о показателях биоэлектрической активности головного мозга которые определяются с помощью ЭЭГ.

До 30-40-х годов XX века в научном сообществе преобладало мнение об отсутствии биоэлектрической активности мозга у детей первых месяцев жизни. Однако первую успешную запись ЭЭГ удалось получить немецкому физиологу и психиатру Хансу Бергеру, зафиксировавшему электроэнцефалограмму у своего малолетнего сына. Бергер, признанный одним из основателей электроэнцефалографии, руководил психиатрической клиникой Йенского университета.

Биографическая справка: Ханс Бергер (1873–1941) – немецкий психиатр, основоположник электроэнцефалографии. После продолжительной депрессии и тяжелого кожного заболевания покончил с собой 1 июня 1941 года в Йене.

Степень зрелости биоэлектрической активности мозга характеризуется следующими параметрами:

особенности частотно-амплитудного спектра ЭЭГ;

наличие устойчивой ритмической активности;

средняя частота доминирующих волн;

региональные особенности ЭЭГ;

характеристики генерализованной и локальной вызванной активности;

пространственно-временная организация биопотенциалов.

Современная компьютеризация электрофизиологических исследований позволила формализовать эти параметры и создать новое диагностическое направление – нейрометрику. Этот метод предполагает математический анализ ЭЭГ-данных с использованием нейронных констант для оценки личностных особенностей.

Рефлекторные критерии созревания проявляются через врожденные безусловные рефлексы: поисковый, хватательный, сосательный, шейно-тонический и другие. Эти рефлексы входят в систему оценки новорожденных по шкале Апгар, включающей проверку кожных покровов, сердечного ритма, рефлекторной возбудимости, мышечного тонуса и дыхания.

Биографическая справка: Вирджиния Апгар (1909–1974) – американский анестезиолог, создатель знаменитой шкалы оценки новорожденных. Первая женщина-профессор анестезиологии. Увлекалась музыкой, изготавливала скрипки, садоводством, авиацией и филателией.

Большинство безусловных рефлексов исчезает к концу первого года жизни, что отражает постепенное созревание коры головного мозга и переход от подкорковой регуляции (средний мозг) к сложным корковым реакциям. Этот процесс демонстрирует тесную связь между исчезновением примитивных рефлексов и развитием высших отделов ЦНС.

А теперь давайте поговорим о локомоторных критериях созревания – или, как я это называю, «как мозг учится управлять телом, чтобы наконец перестать напоминать неуправляемый марсоход».

Способность к перемещению в пространстве, локомоция – весьма сложный квест, который центральная нервная система проходит по мере взросления. Ваш мозг, образно – руководитель завода, где работает 600 подчиненных (речь идет мышцах тела), и этому руководителю нужно как-то управлять всеми своими подчиненными, чтобы завод не стал банкротной организацией? Насколько это сложный процесс, задумайтесь.

Вот классический пример: ребенок тянется за стаканом воды. Казалось бы, что тут сложного? Но для мозга это – настоящая олимпиада по многозадачности. Сначала нужно провести мгновенную съемку местности: где стакан, как далеко, под каким углом. Затем – рассчитать траекторию руки так, чтобы не задеть соседний тортик, что, конечно, трагедия.

Но и это не всё! Мозг заранее готовит кисть – раскрывает её именно на ширину стакана, как умный робот-бармен. Затем подключает сгибатели пальцев с ювелирной точностью – не слишком слабо, иначе – уронишь, не слишком сильно, а то раздавишь.

И финальный аккорд – удержать стакан вертикально, потому что пролитый сок на новом ковре – это уже не неловкость, а экзистенциальный кризис.

Таким образом, просто чтобы попить воды, мозгу нужна не только карта местности, но и полное досье на объект: его вес, хрупкость, скользкость и потенциал устроить потоп. Всё это упаковано в крошечную, но гениальную программу – двигательный сценарий, который мы, взрослые, исполняем на автопилоте, даже не задумываясь, какой это шедевр нейроинженерии.

В следующий раз, когда будете пить кофе, вспомните: ваш мозг только что выполнил суперкомпьютерные расчёты, до которых не всякому роботу под силу. А если пролили – просто скажите, что это был сознательный саботаж устаревшей двигательной программы. Ученые вас поймут.

Двигательная программа человека представляет собой набор базовых команд и корректирующих подпрограмм, обеспечивающих реализацию движения с учётом текущих афферентных сигналов и информации от других отделов ЦНС.

Хронология психофизиологического созревания определяет развитие перцептивной деятельности, речи и мыслительных операций. Как отмечал психолог Э. Лененберг, ребенок начинает говорить именно тогда, когда достигается определенный этап физического созревания.

Биографическая справка: Эрик Х. Лененберг (1921–1975) – американский психолог и лингвист немецкого происхождения, один из основоположников современной психолингвистики и нейролингвистики. Наиболее известен своими работами в области изучения развития языка у детей. В фундаментальном труде «Биологические основы языка» (1967) выдвинул теорию о критическом периоде для овладения языком, утверждая, что способность к усвоению языка биологически запрограммирована и тесно связана с созреванием нервной системы. Подчеркивал роль нейрофизиологических механизмов в процессе языкового развития. Его идеи оказали значительное влияние на понимание связи между биологией и языком.

Морфофункциональное созревание органов и систем характеризуется неравномерностью на разных этапах онтогенеза, что отражается в количественных и качественных изменениях. Качественные изменения включают появление новообразований в морфологии, биоэлектрической активности и поведении.

Интенсивные структурные преобразования происходят в пренатальном периоде и младенчестве. В процессе развития ребенок переживает как фазы замедления биологического созревания, так и периоды ускорения – скачков. Например, пубертатный скачок роста в подростковом возрасте связан с активной секрецией гормона роста, влияющего на развитие костей и мускулатуры, что объясняет резкое увеличение длины тела и изменение пропорций.

Пубертатный скачок затрагивает практически все органы и ткани, но в разной степени. Изменения таких показателей, как рост, можно оценить с помощью кривых роста.

Гетерохронность развития подразумевает разную скорость созревания систем организма. Однако, поскольку организм функционирует как целостная система, различия в темпах созревания не должны нарушать их согласованную работу. Проблема синхронизации роста и других процессов на разных уровнях индивидуальности остается нерешенной. Предполагается, что ключевую роль в синхронизации играют ЦНС и эндокринная система, хотя детальные механизмы этого процесса требуют пристального и глубокого изучения.

В психофизиологии развития существуют феномены акселерации и ретардации. Эти явления представляют собой отклонения от типичных показателей развития, характерные для значительной части представителей конкретных возрастно-половых групп.

Акселерация определяется как ускоренное физическое развитие и формирование функциональных систем организма у детей и подростков. Её причинами считаются: изменение структуры питания, улучшение гигиенических условий, увеличение информационной нагрузки, социокультурные влияния и другие факторы. Акселерация влияет и на темпы полового созревания – современные подростки развиваются быстрее, чем их сверстники 30-50 лет назад.

Различают эпохальную и внутригрупповую акселерацию. Эпохальная характерна для целых поколений – например, ее пик наблюдался в 60-70-х годах XX века. В 80-е процесс стабилизировался, а с 90-х появились признаки противоположного явления – децелерации, или ретардации развития.

Ретардация представляет собой замедление темпов физического созревания. Причины массовых колебаний между акселерацией и ретардацией до конца не изучены; существует гипотеза об их циклическом характере, связанном с влиянием экзогенных (например, солнечная активность) или эндогенных факторов.

Становление психических свойств также происходит неравномерно. Гетерохронность личностного формирования накладывается на гетерохронность биологического созревания, создавая эффект разновременности развития разных систем. Это приводит к диссоциациям: например, между ускоренным физическим ростом и задержкой психического или полового развития, или, наоборот, между замедленным физическим развитием и опережающим психическим созреванием.

При ретардации наблюдается общее замедление развития, включая половое созревание, на 2-3 года по сравнению со средними показателями. Дети с ретардацией проходят все стадии развития, но с опозданием, что может сопровождаться задержкой психического развития и трудностями в социальной адаптации и обучении.

Конфликты между детьми и взрослыми часто возникают из-за несоответствия ожидаемым нормам развития: физически зрелый, но психически инфантильный ребенок испытывает трудности в адаптации.

Календарный возраст не всегда отражает реальный уровень развития, что подчеркивает индивидуальные различия.

Темп созревания – изменчивая характеристика. В течение жизни периоды ускорения могут сменяться замедлением, и наоборот. Эти особенности адекватно описываются концепцией "индивидуальной траектории развития", которая критикует жёсткие рамки понятия "нормы развития" и подчеркивает вариативность онтогенетических процессов.

Закономерностью онтогенеза является и процесс старения, который в итоге завершается смертью организма. По-крайней мере, биологической точно. Со смертью завершается жизненный путь человека. И это грустно, потому-что мы не знаем точно, есть ли жизнь после смерти и что становится с личностью человека за гранью физиологического завершения жизни.Но, мы обязательно когда – нибудь узнаем правду. Ученые над этим работают.

ального развития человека на определённые временные отрезки. Она базируется на нескольких критериях.

Первый – костный возраст, то есть степень зрелости скелета, очередность и сроки окостенения.

Второй – зубной возраст, определяемый временем прорезывания молочных и постоянных зубов.

Третий – уровень полового созревания, выраженный в развитии вторичных половых признаков.

В соответствии с этими критериями вся постнатальная жизнь подразделяется на следующие периоды:

1. Новорожденность (1–10 дней);

2. Грудной возраст (10 дней – 1 год);

 3. Раннее детство (1–3 года);

4. Первое детство (4–7 лет);

5. Второе детство (мальчики 8–12 лет, девочки 8–11 лет);

6. Подростковый возраст (мальчики 13–16 лет, девочки 12–15 лет);

 7. Юношеский возраст (юноши 17–21 год, девушки 16–20 лет);

8. Зрелый возраст, первый период (мужчины 22–35 лет, женщины 21–35 лет);

9. Зрелый возраст, второй период (мужчины 36–60 лет, женщины 36–55 лет);

10. Пожилой возраст (мужчины 61–74 года, женщины 56–74 года);

11. Старческий возраст (75–90 лет);