Оглавление

Интересы возрастной психофизиологии

Конечно, человек — это сложный биологический аппарат. В этом ни у кого не возникает сомнений. Организм человека еще сложней, по своему строению чем ноутбук или кофеварка, а возрастная психофизиология лишь часть инструкции по взаимодействию с человеческим организмом через научные исследования.

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? Вообще-то они у нее 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 старые бабульки на лавочке 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 организм включает в себя 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, есть и размножаться.

Психофизиологи подсказывают, что эти все наборы организмов, 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 четкий 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.

Как измерить психофизиологическое состояние?

Любовь линейкой не измерить. Измерить можно только нечто конкретное, телесное, живое и физическое. Можно конечно измерить определенные органы, которые выполняют свою важную роль в состоянии любви, но саму любовь, увы — не измерить.

Мы можем узнать размер мозга человека? Можем определить количество времени, которое он затратил на решение сложной задачи или увидеть какие зоны мозга у человека были активированы в моменты поиска решения?

Вот детский мозг — это очень сложный гаджет без инструкции. Психофизиологические исследования и поиски помогают ученым сегодня выяснить: почему же в два года ребенок упрямо кричит «нет!» даже на предложение конфеты, а в семь лет внезапно запускает режим «почемучки» и берет измором всех окружающих своими вопросами. Понимание того, как мозг, словно «железо» взаимодействует психикой, которая является своеобразным «софтом», позволяет не гадать на кофейной гуще, а создавать идеальные условия для совершенствования этого устройства.

Знание нюансов этих психофизиологических процессов — суперсила не только для ученого, это еще и суперсила для родителей, педагогов. Знание и понимание психофизиологических процессов организма помогает подобрать ключи к обучению и воспитанию, учитывая не только возраст, но и «модельные особенности»: например, почему мальчикам часто нужно больше движения для усвоения материала, а девочки раньше включают режим «социального интеллекта».

Но как провести диагностику психофизиологического состояния? Например, как оценить, созрела ли уже лимбическая система ребенка для поступления в школу? Психофизиологическое развитие же не обычный и понятный процессор, который можно протестировать бенчмарком. Психофизиологическую зрелость организма можно оценить с помощью поведенческих тестов: способен ли ребенок удержать внимание на задаче дольше 15 минут? Может ли он распознать эмоции на лицах других людей? Как реагирует он на неудачу — плачет или пытается решить трудную задачу иначе?

Если исследователь может ответить на эти вопросы, тогда он может и определить: готова ли лимбическая система ребенка, как центр эмоций и мотивации, школьному обучения.

Со взрослыми все еще сложнее. Их мозг уже «собран», и часто нужно просто проверить, не зависли ли какие-то процессы? Для этого психофизиологи используют целый арсенал: от ЭЭГ, которая считывает «мозговые волны», до тестов на скорость реакции и вариабельность сердечного ритма. Стресс, кстати, может тормозить психофизиологическую систему сильнее, чем вирус работу компьютера и тогда: пиши пропало.

Например, если префронтальная кора взрослого легко переключается между задачами, а миндалина не устраивает панику при виде горящих сроков выполнения этой задачи — смело можно ставить галочку «психофизиологическая зрелость оптимальна».

Короче говоря, если бы воспитание и обучение были компьютерной игрой, то возрастная психофизиология была бы читами к ней, как говорят подростки. И эти читы — инструменты оценки психофизиологического развития и состояний — легальны, одобрены научным сообществом и невероятно полезны!

В психофизиологии существуют методы исследования, позволяющие получить объективные данные о развитии человека.

Методы оценки функциональных показателей включают широкий спектр исследований.

С момента открытия Луиджи Гальвани «живого электричества» в экспериментах на лягушках, изучение электрической активности остается ключевым подходом в исследовании нервной системы.

Биографическая справка: Луиджи Гальвани (1737–1798) — итальянский врач, анатом и физиолог, один из основателей учения об электричестве. Родился в Болонье, где всю жизнь преподавал медицину в местном университете. Наиболее известен своими pioneering экспериментами по изучению мышечного сокращения под воздействием электричества. В 1780-х годах, проводя опыты с препарированными лапками лягушки, обнаружил явление сокращения мышц при контакте с металлами, которое назвал «животным электричеством». Это открытие заложило основы электрофизиологии и вдохновило Алессандро Вольту на создание первого химического источника ток