CC BY
22
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2009 УДК 613.955371J
Н. П. Сетко', Е. А. Володина2, А. И. Сафронова3
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АСИММЕТРИЯ ПОЛУШАРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА КАК ИНДИКАТОР ВЫБОРА ПРОГРАММЫ ОБУЧЕНИЯ РЕБЕНКА
'доктор мед. наук, проф., зав. кафедрой гигиены детей и подростков с гигиеной питания и труда ГОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия, т. (3532) 77-64-24; 'кандидат мед. наук, ассистент кафедры гигиены детей и подростков с гигиеной питания и труда ОрГМА, т. (3532) 77-64-24; 'ассистент кафедры гигиены и эпидемиологии ФППС ОрГМА, 460014, Оренбург, ул. М. Горького, 43, т. (3532) 77-64-24, e-mail:orgma-gdip@mail.ru
В статье приводятся результаты исследования функциональной межполушарной асимметрии головного мозга младших школьников и гимназистов, особенности которой были изучены с помощью вариационной хроно-рефлексометрии.
Полученные данные свидетельствуют об особенностях межполушарной функциональной асимметрии головного мозга, которые, с одной стороны, вероятно, связаны с онтогенетическими процессами, с другой стороны, обусловлены уровнем учебной нагрузки и программой обучения учащихся. Около половины учащихся начального звена обучения имели равнополушарный тип функциональной асимметрии полушарий головного мозга. К 10 годам изменения ведущей модальности, взаимосвязанной с типом межполушарной асимметрии, свидетельствовали о выраженной актуализации левого полушария среди воспитанников гимназии.
Ключевые слова: школьники, гимназисты, центральная нервная система, полушария головного мозга, простая зрительно-моторная реакция
N. Р. Set/со, Ye. A. Volodina, А. /. Safronova. - FUNCTIONAL ASYMMETRY OF CEREBRAL HEMISPHERES AS AN INDICATOR OF CHOOSING A LEARNING PROGRAM FOR A CHILD
The paper provides the results of studying the functional interhemispheric asymmetry of the brain in junior schoolchildren and gymnasia pupils, the specific features of which have been studied by variational chronorefiexometry. The findings indicate the specific features of the interhemispheric asymmetry of the brain, which are likely to be associated with ontogenetic processes on the one hand, and determined by the academic load and the educational program in pupils on the other. About a half the primary pupils had an equal-hemispheric type of cerebral functional asymmetry. By age of 10 years, the changes of the leading modality asymmetry associated with the type of interhenispheric asymmetry suggested the significant actualization of the left hemisphere in the gymnasia pupils. Key words: schoolchildren, gymnasia pupils, central nervous system, cerebral hemisphere, simple visual motor reaction
Многообразие различных видов и типов образовательных учреждений и реализация вариативности обучения нередко игнорируют дифференцированный подход в обучении ребенка в соответствии с его наклонностями, интересами, способностями и возможностями организма [3, 5, 7]. Интенсивно протекающие процессы социализации могут усугублять данное положение вещей.
Процесс обработки большого количества информации является отражением сложного взаимодействия множества функциональных систем, среди которых ведущее место занимает центральная нервная система (ЦНС). Ее функциональное состояние во многом определяется уровнем активации коры и глубоких структур мозга, соотношением вегетативных, моторных и биоэлектрических активаций [2, 4, 6].
Согласно современным представлениям, единство мозга определяется сочетанием двух фундаментальных свойств: межполушарной специализации и межполушар-ного взаимодействия. Функциональная асимметрия полушарий как свойство мозга отражает приспособительную деятельность ЦНС, основанную на механизмах билатеральной регуляции, и определяет различия в распределении нервно-психических функций между правым и левым полушарием [1—3]. Формирование и развитие этого распределения происходят в раннем возрасте под влиянием комплекса биологических и социокультурных факторов, обеспечивающих для каждого возрастного периода характерные специфические нейрофизиологические условия формирования и развития психических функций. При этом межполушарная асимметрия является одним из факторов, определяющих готовность ребенка к школе и процесс его адаптации к изменениям школьной среды и обучению [3, 5, 6).
В настоящее время недостаточно работ по определению межполушарной специализации у учащихся с учетом вариативности программ школьного и гимназиче-
ского образования и педагогических технологий, широко внедряемых в воспитательно-образовательный процесс. В данном аспекте особого внимания заслуживают младшие школьники, с одной стороны, нестабильностью показателей функционирования коры больших полушарий, связанной с незрелостью нервной системы, с другой — высокой пластичностью мозга, обеспечивающей чувствительность к коррекционным и развивающим психолого-педагогическим воздействиям [3]. При этом успешность их обучения зависит не только от педагогических методов подачи материала, но и от применяемых средств, учитывающих ведущую модальность ребенка, напрямую взаимосвязанную с типом межполушарной асимметрии.
В этой связи исследовали динамику межполушарной функциональной асимметрии головного мозга у 284 младших школьников (7—10 лет), посещающих общеобразовательную школу и гимназию Оренбурга. С целью обеспечения качественной однородности когорт детей для наблюдения отбирали с учетом их возраста и типа образовательного учреждения.
Функциональную межполушарную асимметрию головного мозга у детей изучали с помощью вариационной хронорефлексометрии по методике М. П. Мороз (2001), в основе которой лежит статистический анализ динамических характеристик времени простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР). Считается, что вариационные характеристики временных показателей двигательной реакции отражают вероятностно-статистический принцип работы мозга [3].
Преимущества выбранной методики — простота, удобство применения, быстрота сбора и обработки информации. Методика реализована в виде компьютерной программы и пригодна для работы с детьми старше 7 лет.
В результате исследования у учащихся начального звена обучения определили все 3 типа функциональной
^игиена и санитария 4/2009
51 4 3 2-1 -О
Левая рука 0
00
00000000.
т-1-1-1-1-1-1—г
0 00 0 0 0_0.
ж т
0
5
4-3-2 1 О
Левая рука
5-4-
3-2 -1 -О
Правая рука 0
0
01 0 00А 0100^0 00000000 Ц0
-I-1-г
/А
0
0 0Ш0
000
000000000000,
>111 | | | |
5-] 4-3-2
1 н о
Правая рука
0
0
00000000000
0 0| 0 00110
■ I
3-|
2-
Левая рука
0
^ ^ ^0^000|0000^0
Зл
2-
1 -
Правая рука
0 0
0
00000000
I I I I I
гп ОТ
0
0
Гистограмма вариационного распределения временных показателей ПЗМР при равнополушарном (а), правопо-лушарном (б), левополушарном (в) типах функциональной межполушарной асимметрии головного мозга.
межполушарной асимметрии головного мозга: правопо- детей было больше в гимназии (в среднем 58,2% против
лушарный, левопапушарный и равнополушарный (см. 51,4% в школе), а в остальные возрастные периоды — в
рисунок). школе (в среднем 62% против 49,7% в гимназии). Мак-
Полученные данные свидетельствуют, что в обоих ис- симальное число детей с равнополушарным типом функ-
следуемых учебных заведениях около половины детей циональной асимметрии полушарий головного мозга
имели равнополушарный тип межполушарной асиммет- было среди школьников в возрасте 9 лет (63,4%) и гим-
рии (см. таблицу). Причем до 8-летнего возраста таких назистов в возрасте 8 лет (64,9%).
Распределение (в %) младших школьников и гимназистов в зависимости от типа функциональной асимметрии полушарий головного мозга
Возраст, годы
Тип асимметрии 7 8 9 10
1 2 1 2 1 2 1 2
Правополушарный 29,7 27,0 35,1 21,6 23,3 30,0 31,6 23,7
Левополушарный 24,3 21,6 8,1" 13,5 13,3 23,3 7,9"* 23,7*
Равнополушарный 46,0 51,4 56,8 64,9 63,4 46,7 60,5 52,6
Примечание. 1— школьники; 2 — гимназисты. Достоверность различий показателей: * — р < 0,05 между типами образовательных учреждений, " — р < 0,05 по сравнению с предыдущим годом, *** — р < 0,05 межау 7- и 10-летними.
Отсутствие ярко выраженного доминирования одного из полушарий головного мозга в данном случае является благоприятным признаком для функционирования ЦНС детей данной возрастной группы, поскольку чем более активно используются оба полушария, тем больше дендритных связей формируется в мозолистом теле и миелинизируется. Кроме того, отсутствие четкой полу-шарной специализации в данном возрасте проявляется в характере мозгового обеспечения вербальной деятельности ребенка: при осуществлении речевого высказывания у детей генерализованно и однотипно вовлекаются структуры обоих полушарий.
Установили, что в школе число детей с 7 до 10 лет с равнополушарным типом функциональной асимметрии увеличилось на 14,5%, тогда как в гимназии этот процент составил всего 1,2%. Данный факт свидетельствует, вероятно, о том, что мозговая организация вербальной функции приобретала более избирательный характер и признаки латерализации у гимназистов, чем у школьников.
Учащихся, имеющих правополушарный тип межпо-лушарной асимметрии, во все возрастные периоды, кроме 9-летнего, было больше в школе. Доля детей данной группы с 7 до 10 лет в исследуемых заведениях изменялась зигзагообразно. Так, в школе имели место 2 подъема их численности: в 8 лет (с 29,7 до 35,1%) и в 10 лет (с 23,3 до 31,6%); в гимназии — 1 в 9-летнем возрасте (с 21,6 до 30%). В целом среди учащихся школы с 7 до 10 лет увеличивалась доля детей с правополушарным типом межполушарной асимметрии лишь на 1,9%, тогда как в гимназии, наоборот, она уменьшалась на 3,3%.
Начиная с 8-летнего возраста детей с левополушар-ным типом межполушарной асимметрии было больше среди гимназистов, причем в 10 лет эти различия носили достоверный характер (р < 0,05). В школе резко сокращалось число учащихся данной группы с 7 до 10 лет — на 16,4% (р < 0,05). В гимназии доля детей с левополу-шарным типом межполушарной асимметрии с 7 до 10 лет увеличилась на 2,1%. Полученные данные свидетельствуют о более выраженной актуализации левого полушария среди воспитанников гимназии, позволяющей им с помощью вербально-логического мышления выяснять сущностные характеристики предметов и явлений, скрытые от непосредственного восприятия. Для них, с физиологической точки зрения, характерна высокая потребность в умственной деятельности.
Анализ изменений функционального состояния ЦНС у учащихся исследуемых учебных заведений в зависимости от типа функциональной межполушарной асимметрии головного мозга свидетельствует об их разнообразии.
Так, у учащихся в возрасте 7 лет в обоих исследуемых учебных заведениях при ухудшении функционального состояния ЦНС были выражены изменения при равно-полушарном типе межполушарной асимметрии (р < 0,05): при сниженном функциональном состоянии ЦНС увеличилось число детей с данным типом межполушарной асимметрии в школе в 2,25 раза и в гимназии в 1,83 раза, тогда как при переходе в существенно сниженное состояние оно сократилось в 2,25 и в 5,5 раза соответственно. Среди учащихся школы со сниженным функциональным состоянием ЦНС достоверно (р < 0,05) возросла доля детей с правополушарным типом функциональной асимметрии полушарий головного мозга в 2,33 раза, с существенно сниженным состоянием уменьшилась в 7 раз. В гимназии детей с левополушар-ным типом межполушарной асимметрии при нормальном функциональном состоянии ЦНС оказалось в 4 раза
больше, чем в школе (р < 0,05). Увеличение числа учащихся в общеобразовательной школе с данным типом межполушарной асимметрии при сниженном функциональном состоянии ЦНС в 4 раза носило также достоверный характер.
Среди детей 8-летнего возраста с правополушарным типом функциональной асимметрии полушарий головного мозга наблюдали картину, аналогичную 7-летним детям: рост в 2,33 раза и последующее сокращение во столько же раз (р < 0,05). Уменьшение числа учащихся с равнополушарным типом межполушарной асимметрии при существенно сниженном функциональном состоянии ЦНС в 3,67 раза было достоверным (р < 0,05).
В 9-летнем возрасте достоверный характер (р < 0,05) носили изменения правополушарного и левополушарно-го типов функциональной асимметрии полушарий головного мозга среди воспитанников гимназии. Так, при нормальном функциональном состоянии ЦНС детей с левополушарным типом межполушарной асимметрии было в 5,06 раза больше в гимназии, чем в школе. При сниженном состоянии ЦНС сократилось число воспитанников гимназии с левополушарным типом функциональной асимметрии полушарий головного мозга в 2,49 раза и с правополушарным типом в 3,48 раза.
Процент детей с левополушарным типом межполушарной асимметрии при сниженном функциональном состоянии ЦНС был выше в 5,08 раза в гимназии, чем в школе (р < 0,05); при ухудшении состояния ЦНС он во столько же раз сократился.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют об имеющихся особенностях функциональной асимметрии полушарий головного мозга у младших школьников и гимназистов, которые, вероятно, связаны не только с активными процессами онтогенеза в данном возрастном периоде, но и обусловлены спецификой программы обучения, а также уровнем учебной нагрузки. При этом ранняя диагностика индивидуального профиля функциональной асимметрии полушарий головного мозга у школьников позволит как определить возможность индивидуального подбора образовательных методик, так и прогнозировать нх общую адаптивность к условиям обучения.
Литература
1. Мороз М. П., Удалова Г. П., Захаров А. В. // Физиол. человека. - 1986. - Т. 12., № 2. - С. 179-186.
2. Мороз М. П. Экспресс-диагностика функционального состояния и работоспособности человека: Метод. руководство. — СПб., 2003.
3. Психофизиологическое сопровождение образовательного процесса: Метод, рекомендации / Казин Э. М., Литвинова Н. А., Блинова Н. Г. и др. — Кузбасс, 2006.
4. Сапин М. Р., Брыксина 3. Г. Анатомия и физиология детей и подростков. — М., 2000.
5. Сиротюк А. Л. Коррекция обучения и развития школьников. — М., 2002.
6. Смирнов В. М., Резникова Т. #., Губачев Ю. М., Дор-ничев В. М. Мозговые механизмы психофизиологических состояний. — Л., 1989.
7. Степанова М. И., Куинджи Н. Н., Ильин А. Г. и др. // Гиг. и сан. - 2000. - № 1. - С. 40-44.
8. Ясюкова Л. А. Психологическая профилактика проблем в обучении и развитии школьников. — СПб., 2003.
Поступила 16.12.08
