Когнитивное развитие детей дошкольного
возраста
Формирование мозговой организации
когнитивной деятельности – процесс
не линейный и имеет периоды ее
качественных преобразований. Одним
из таких периодов является дошкольный
возраст – существенный этап когнитивного
развития ребенка, когда формируются
механизмы мозгового обеспечения
познавательной деятельности. Степень
зрелости этих механизмов имеет важное
прогностическое значение, обусловливая
возможную успешность учебной деятельности.
[34]
В нашей работе нас интересует
возраст 4, 5 – 6 лет – период,
на который приходится окончание
детского сада и, в ряде случаев,
начало обучения в школе. Интересным
этот возраст представляется
в плане особенностей строения
и функций мозга.
Развитие мозга предопределено
генетически: в определенной последовательности
на каждом этапе развития созревают
отдельные его структуры. Вместе
с тем, созревание нервных элементов
и, прежде всего нервных клеток,
наиболее эволюционно новых отделов
мозга происходит под влиянием
внешней среды и зависит от
поступающей в мозг информации.
В известной мере зрелым мозг
является уже к моменту рождения
ребенка и способен воспринять
и произвести первичный анализ
сигналов внешнего мира, на базе
которых формируются ответные
реакции. Когда контакт ребенка
с внешним миром еще ограничен,
воспринимаются лишь очень простые
признаки сигнала. Ребенок растет,
его взаимодействие с внешней
средой усложняется, соответственно
развивается мозг, совершенствуется
его структурно-функциональная организация.
Особенности деятельности мозга
в значительной мере зависят
от степени морфофункциональной
зрелости его двух структурных
образований: коры больших полушарий
мозга и подкорковых структур,
тесно между собой связанных.
Подкорковые элементы, как более
эволюционно древние, формируются
и обеспечивают с рождения
ребенка многообразные функции,
без которых невозможна жизнедеятельность.
Это работа сердечно-сосудистой
и дыхательной системы, обмен веществ,
теплорегуляция. Здесь же на уровне подкорки
расположены и структуры, управляющие
эмоциями и потребностями. Через подкорковые
образования проходит и частично перерабатывается
информация из внешнего мира. Однако функции
подкорки этим не исчерпываются. На подкорковом
уровне расположены структуры, изменяющие
активность клеток больших полушарий.
Одни из них обладают тормозным воздействием,
с ними связывают наступление сна. Другие,
к которым относится так называемая сетчатая
(ретикулярная) формация, получая сигналы
от всех органов чувств, активирует кору
больших полушарий, участвует в организации
бодрствования, в процессах внимания [33].
Функции коры больших полушарий
мозга разнообразны и сложны.
С деятельностью нервных элементов
коры связаны прием, анализ
и переработка внешней информации,
ассоциативная деятельность мозга,
произвольная регуляция поведения.
Прием и первичный анализ сигналов
внешнего мира осуществляется
в тех зонах, где заканчиваются
нервные волокна, идущие от
органов чувств, - это проекционные
отделы коры. Другие корковые
зоны – ассоциативные отделы
коры, - особенно интенсивно развитые
у человека, ведают более сложными
функциями. С их деятельностью
связаны этапы вторичной переработки
информации, синтез отдельных элементов
в интегральные образы, их классификация,
опознание, принятие решений,
создание планов и программного
поведения.
Вообще структурное развитие (ансамблевая
организация) коры связано с
формированием нейронных ансамблей
(нервных центров). В ходе онтогенеза
структурная организация коры
идет по пути формирования
отдельных объединений нейронов
и установления ассоциативных связей
между ними [16].
В 5 – 6 лет продолжается дифференцировка
нейронов и формирование звездчатых
клеток, расширяется система горизонтальных
связей, что увеличивает межнейрональное
взаимодействие в системе нейронных ансамблей.
К 6 – 7 годам кора больших
полушарий в значительной мере
зрелая. Размеры поверхности большинства
корковых зон составляют около
80 % размеров взрослого. Наименее
зрелыми оказываются новые и
наиболее «человеческие» лобные
области.
С деятельностью лобной коры
в основном связано сознательное
поведение человека. Велико значение
лобных отделов коры в анализе
сигнального значения слова, а,
следовательно, и в осуществлении
мыслительных операций. Лобная область
обеспечивает активную поисковую
деятельность. Влияния, исходящие
из этих отделов коры больших
полушарий, оказывают также разрушающее
действие на подкорковые отделы
мозга, создавая возможность произвольной
регуляции функций волевых актов.
Затылочная область мозга обеспечивает
работу центрального звена зрительного
анализатора. Развитие нервных
структур периферического и центрального
звена зрительного анализатора
начинается еще во внутриутробном
развитии.
Развитие корковых полей височной
области связано с работой
слухового анализатора.
Постцентральные и задне –
теменные отделы обеспечивают
работу кожно-кинестетического анализатора.
Они связаны с различными видами
кожной чувствительности, осязанием,
мышечно-суставным чувством, тонкими
предметными движениями, схемой
собственного тела, артикуляцией.
Задне-теменная зона связана с
интеграцией сложных форм предметных
и речевых действий, которые осуществляются
под контролем зрения и требуют
опоры на ориентировку в пространстве.
Прецентральная область обеспечивает
работу двигательного анализатора.
В височно-теменно-затылочной области,
являющейся зоной перекрытия
разных анализаторных систем, осуществляется
интеграция разномодальной информации
в сложные пространственные и символические
схемы [16].
Рост клеток всех типов наиболее
сильно идет до двух лет.
Основные количественные и качественные
изменения в цитоархитектонике
полей височно-теменно-затылочной
подобласти происходит в два
года и в 6-7 лет. Уменьшение
информации из внешней среды
приводит к недоразвитию контактов
между клетками головного мозга.
Высокая пластичность мозга, его
морфофункциональное созревание
зависит от употребления или
от неупотребления, т.е. от деятельности
его структур. Пластичность мозга
особенно велика в детском
возрасте, когда его структуры
еще развиваются, окончательное
формирование нервных элементов
мозга связано с их участием
в разных видах деятельности.
Для обеспечения работы мозга
как единого целого важна также
степень созревания связей между
разными структурам. Развитие этих
связей не заканчивается к
5-6 годам. Т.о. основная онтогенетическая
направленность функционального
созревания мозга проявляется
в возрастающей специализации
корковых областей и их интеграции,
в которой ведущую роль приобретает
пластичное взаимодействие нервных
центров [34].
При оценке онтогенетических
особенностей когнитивной деятельности
представлялось принципиально важным
сопоставление нейрофизиологических
показателей с результатами морфологических
показателей исследований цито-
и фиброархитектоники коры больших
полушарий и поведенческих проявлений
познавательной деятельности [34].
Для человека особенно важно
зрительное восприятие, 90 % всей информации
поступает по зрительному каналу.
В период от 3-4 до 6-7 лет происходят
существенные изменения процесса
восприятия. В 3-4 летнем возрасте
при ознакомлении с новыми
незнакомыми предметами еще сохраняется
тесное взаимодействие восприятия
и двигательных действий, непосредственного
контакта с предметом. На протяжении
дошкольного возраста по мере
накопления индивидуального опыта
снижается удельный вес тактильного канала
в зрительном восприятии и существенно
преобразуются движения глаз. С помощью
кинорегистрации установлено, что у детей
3-4 лет при первом ознакомлении с объектом
немногочисленные глазные движения осуществляются
внутри фигуры; при таком способе ознакомления
вероятность зрительного узнавания сложных,
незнакомых ребенку предметов находится
на уровне случайности (50 %). В 4-5 летнем
возрасте обнаруживаются группы близко
расположенных фиксаций на наиболее характерных
признаках объекта, размашистые движения
по оси, имитирующие его измерение. В результате
достигаются более высокие показатели
узнавания. К концу дошкольного возраста
при ознакомлении с новым предметом прослеживание
по контуру включает всю фигуру, как бы
создавая внутреннюю модель формы; вероятность
узнавания достигает 100 %. На этой основе
при последующем восприятии уже знакомого
предмета происходит формирование обобщенного
эталона. Прослеживающие глазные движения
сокращаются, и опознание осуществляется
по наиболее информативным для данной
задачи отдельным признакам [34].
5-6 лет – переломный момент
в развитии системы зрительного
восприятия, именно с этого возраста
различные корковые зоны начинают
специализированно вовлекаться
в анализ и обработку поступающей
информации. Зрительное и осязательное
обследование предмета становится
более организованным и систематичным.
Выделенные признаки соотносятся
между собой и целостным представлением
объекта, что способствует формированию
дифференциального и более адекватного
сенсорного образа. На этой основе
к 5-6 годам повышается успешность
обнаружения различных модификаций
объекта, появляются прослеживающие
контур движения, не охватывающие
фигуру целиком. У детей 6-7 лет
при ознакомлении с новым предметом
прослеживание по контуру уже
включает всю фигуру, как бы
создавая внутреннюю модель формы [34].
Возможность формирования в старшем
дошкольном возрасте сложных
эталонов, включающих иерархическую
структуру интегральных признаков,
облегчает процесс опознания
и категоризацию на основе
не только перцептивных, но и
концептуальных характеристик объекта
(общих свойств всех его вариантов).
Это свидетельствует о достижении
определенного уровня интеллектуализации
процесса восприятия к концу
дошкольного периода [34].
Сведения о нейрофизиологических
механизмах, обеспечивающих становление
системы зрительного восприятия,
получены при изучении электрофизиологических
коррелятов приема и обработки
зрительной информации.
Вызванные ответы на простые
зрительные стимулы в затылочных
областях, сохраняя основной компонентный
состав, в период от 3 к 6 годам
изменяют свои временные и
амплитудные характеристики. В вызванном
потенциале на вспышку света
сокращается пиковая латентность
и длительность всех компонентов
основного комплекса. Усиливается
выраженность поздних фаз ответа.
Эти изменения отражают ускорение
и усложнение анализа и опознания
зрительных стимулов и коррелируют
с созреванием проекционной коры.
К 6 годам возникают дифференциация
и специализация нервных элементов,
увеличивается число горизонтальных
явлений. К 5 годам помимо узких
колонок, обнаруживаются единичные
широкие группировки нейронов, характеризующиеся
наибольшим процентом возбуждающихся
нейронов, окруженных тормозной
зоной, что способствует дифференцированному
анализу сложных признаков.
Изменения происходят не только
в проекционной коре, но и в
других структурах мозга, вовлекающихся
в зрительное восприятие, в заднеассоциативных
областях формируются характерные
для них цитоархитектонические
признаки, расширяется сеть дендритных
ветвлений и возрастает число
нейронов, входящих в колонку.
При рассмотрении вопроса о
развитии восприятия как когнитивной
функции следует обратить внимание
не только на региональные
особенности реализации отдельных
зрительных операций, но и на
полушарную специфику и межполушарное
взаимодействие. Предпосылки взаимодействия
полушарий создаются созреванием
мозолистого тела, интенсивное развитие
которого приходится на дошкольный
возраст; по некоторым данным
[Шехтер М.С.] существенные изменения
в межполушарном взаимодействии
отмечаются к 6-7 годам.
В 6 лет на фоне усиления
межполушарных функциональных связей
затылочных и височных областей
отмечается специализированное (по
взрослому типу) вовлечение в
выполнение задания затылочных
и заднеассоциативных областей
правого полушария и усиление
их взаимосвязи с лобной корой [33]. Лобные
отделы коры в этом возрасте участвуют
не в полной мере при процессе восприятия,
но именно они осуществляют его заключительные
этапы принятия решения, оценку значимости
стимула [34].
Несмотря на определенную степень
незрелости системы зрительного
восприятия, ее организация к
концу дошкольного периода, за
счет специализированного участия
проекционных ассоциативных корковых
зон и их взаимодействие обеспечивает
высокую разрешающую способность
перцептивной функции, возможность
восприятия новых сложных объектов
и выработки соответствующих
эталонов, что способствует значительному
обогащению индивидуального опыта.
Вместе с тем в 6 летнем возрасте
имеются затруднения в произвольной
регуляции восприятия, в умении
управлять этими процессами в
соответствии с заданной инструкцией.
Психофизиологической основой развития
произвольности процесса восприятия
является становление мозговых
механизмов внимания.
Важной когнитивной функцией
является внимание. С 4 до 7 лет идет быстрое
нарастание объема внимания. В 5 летнем
возрасте система восприятия носит определенные
черты незрелости. Еще не специализировано
участие заднеассоциативных структур
в зрительном восприятии, что определяет
затруднения в анализе сложных изображений,
не имеющих аналогов в индивидуальном
опыте ребенка. Существенные изменения
в организации системы восприятия с 6 лет
– специализированное вовлечение в анализ
и обработку зрительной информации заднеассоциативных
отделов – создает условия для углубленного
восприятия предметов. Этому соответствует
качественное изменение электрофизиологического
коррелята внимания. Усиление тета-ритма
в ответ на новые стимулы начинает перемежаться
со зрелым типом реакции активации – блокадой
(десинхронизацией) альфа-ритма в каудальных
отделах коры. Десинхронизация альфа-ритма
создает условия для формирования новой
системы анализа информации, необходимой
для снятия неопределенности, расширяет
сферу действия внимания, обеспечивая
его направленность не только на стимулы,
обладающие привлекательностью. Развивающаяся
в дошкольном возрасте возможность произвольной
регуляции деятельности по внешней инструкции
является предпосылкой способности ребенка
к управлению своим вниманием. Скачек
в структурно-функциональном созревании
лобных областей к 6-7 годам создает физиологическую
основу осознанной регуляции активационных
процессов – включение механизмов произвольного
внимания [13].
Вообще внимание как элемент
когнитивной деятельности тесно
взаимодействует со всеми психическими
функциями. Рассматривая когнитивные
процессы, важно подчеркнуть, что,
начиная с периода новорожденности,
внимание способствует удовлетворению
развивающейся познавательной потребности.
В основе начальных форм внимания
лежат установочные и прослеживающие
глазные движения, обеспечивающие
возможность восприятия ребенком
внешнего мира.
Двусторонняя связь восприятия
и внимания способствует прогрессивному
развитию в онтогенезе обоих
процессов. Развитие сенсорных
систем (блок анализа и переработки
информации по А.Р.Лурия) в совершенствовании
воспринимающей информации мозга определяет
возможность привлечения внимания к более
сложным признакам объекта, а это, в свою
очередь способствует его более глубокому
и полному описанию и опознанию.
Внимание, как и восприятие, является
сложно организованной системой,
включающей мозговые структуры
различного уровня. Общая мобилизационная
готовность обеспечивается ретикулярными
и лимбическими структурами, оказывающими
активирующее облегчающее влияние
на корковые процессы (блок поддержания
тонуса и бодрствования). Избирательность
и направленность внимания создается
системой регуляции, контроля
и активации с участием лобных
отделов коры (третий блок) на
основе проанализированной информации
и доминирующей потребности [34].
С 4 до 7 лет идет быстрое нарастание
объема внимания. У детей 5-6 лет
в результате несовершенного
участия лобных отделов в восприятии
информации активированные корковые
процессы в основном реализуются
не на основе анализа информационной
значимости стимула, а связаны
с возбуждением эмоциональных
структур, следовательно, внимание
детей 5-6 лет, прежде всего,
обусловлено вовлечением в реакцию
на внешние стимулы эмоциональной
сферы, что отличает его от
7-летних, для которых в норме
должно быть естественным уменьшение
импульсивных реакций и возрастание
роли такой характеристики деятельности
как произвольность. Отсюда –
возможность длительное время
выполнять непривлекательное задание.
У старших дошкольников и младших
школьников в связи с большой
зрелостью лобных отделов значительную
роль уже играет оценка информации
и совершенные механизмы произвольного
внимания. Эти изменения совместно
со снижением удельного веса
категории предпочтения для привлечения
внимания организуют его интеллектуализацию,
обусловленную нарастающей кортикализацией
этой функции.
Об интеллектуализации внимания
старших дошкольников свидетельствуют
результаты экспериментов, направленных
на изучение способности к
выделению информационной значимости
последовательно предъявленных одинаковых
по физическим характеристикам простых
стимулов при отсутствии внешней инструкции.
Также у детей 6 лет возрастает устойчивость
внимания, появляется возможность регуляции
деятельности по образцу. Именно с этого
возраста и начинается развитие качественно
нового этапа в организации внимания.
Уровень речевого развития ребенка во многом
определяет успешность обучения в школе,
однако значительная часть детей с возраста
6 лет (около 60%) имеют нарушения речевого
развития. Функциональная система речи
включает, прежде всего, комплекс анализаторных
систем, незрелость которых серьезно сказывается
на развитии речи. Это подтверждается
наличием высоких корреляций между уровнем
речевого развития и сформированностью
структур второго (операционального) блока
мозга, связанных как со звукоразличением,
так и с нарушениями артикуляции. Фарбер
отмечает, что элементарное речевое развитие
детей, начиная с 6 лет, уже не определяется
функциональной зрелостью коры и подкорковых
структур. В возрасте пяти лет происходит
интенсивное развитие речи. На протяжении
дошкольного возраста формируется планирующая
и регулирующая функция речи. А.Р.Лурия
отмечает, что с пяти лет речь только начинает
выполнять основную нагрузку в регуляции
поведения и деятельности детей. По данным
его исследований к 5 годам лобные доли
головного мозга вступают в работу и достигают
такого уровня зрелости, который позволяет
речи приобрести регулирующую функцию.
Ребенок становится способным подчинять
свои действия принятой программе, контролировать
ее выполнение [19]. На более высокую ступень
поднимается и процесс обобщения – дети
пяти лет могут обобщать группы предметов
по общим существенным признакам. Пятилетки
усваивают не только способ обозначения
групп предметов, но и принцип обозначения
и дают свое наименование группам предметов
с учетом того общего признака, на основе
которого предметы могли бы быть объединены
одним признаком [7].
Необходимым компонентом когнитивной
деятельности является психомоторное развитие. Анализ уровня
развития мелкой моторики и графических
движений позволяет не только выделить
факторы риска, но и достаточно четко прогнозировать
трудности при обучении письму. Факторы
риска в развитии моторных функций имеют
подавляющее большинство детей 6-7 лет
(около 90%). Основой этих трудностей является
прежде всего незрелость структур второго
операционального блока мозга. Показательно,
что эти влияния связаны с трудностями
выполнения заданий, требующих координации,
точности, ловкости, т.е. связанных с процессами
произвольного контроля. Известно, что
ведущим звеном контроля произвольных
функций в этом возрасте является зрение,
поэтому нельзя исключить влияние уровня
развития и зрительно-пространственного
восприятия на качество выполнения моторных
задач [13].
Таким образом, формирование функциональной
организации мозга, лежащей в
основе когнитивной деятельности,
- процесс длительный, наблюдаемый
в течение всего периода восходящего
онтогенеза. В основе этого процесса
лежит, с одной стороны, специализация
корковых зон, а с другой
– возрастающая возможность их
пластического взаимодействия.
Специализированное участие областей
коры в осуществлении различных
форм интегративной деятельности
мозга определяется структурным
созреванием нейронных ансамблей
и совершенствованием их организации.
Формирование и расширение системы
горизонтальных корковых связей
создают предпосылки для широкого
взаимодействия нервных центров.
Что касается когнитивных процессов,
то на основании анализа представленных
работ можно сделать вывод
о некоторой несформированности
у детей 5-6 лет психофизиологических
механизмов, обеспечивающих основные
когнитивные функции. Однако возраст
5-6 лет многие авторы считают периодом
интенсивного развития морфо-функциональных
структур, обеспечивающих формирование
и развитие когнитивных функций.
Около пяти лет происходят многочисленные
изменения во всех сферах развития ребенка. Возраст пяти
лет также определяется как сенситивный
для развития произвольности.
