CC BY
61
УДК 376.42
Коновалова Нина Геннадьевна
Доктор .медицинских наук, проректор по научной работе Кузбасской государственной педагогической академии, [email protected], Новокузнецк
Колтунова Анна Алексеевна
Кандидат биологических наук, доцент кафедры специальной педагогики и психологии факультета дошкольной и коррекционной педагогики и психологии Кузбасской государственной педагогической академии, [email protected], Новокузнецк
Коновалова Анна Владимировна
Студентка факультета физической культуры Кузбасской государственной педагогической академии, [email protected], Новокузнецк
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ТРЕНИРОВОК ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ВОЗРАСТА С ПЕРИНАТАЛЬНЫМ ПОРАЖЕНИЕМ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Konovalova Nina Gennadievna
Doctor of the medical sciences, vice-rector on science of the Kuzbass state pedagogical academy, [email protected], Novokuznetsk
Koltunova Anna Alekseevna
Candidate of the biological sciences, assistant professor of the pulpit special pedagogical and psychologies of the faculty preschool and correction pedagogic and psychologies of Kuzbass state pedagogical academy, [email protected] Novokuznetsk
Konovalova Anna Vladimirovna
A student of the faculty of the physical culture of Kuzbass state pedagogical academy, nina762218@nvkz. net, Novokuznetsk
NEURO PHYSIOLOGICAL MOTIVATION OF THE PHYSICAL DRILLS FOR CHILDREN WITH PER NATAL PATHOLOGY OF THE CENTRAL NERVIOUS SYSTEM
Одной из актуальных задач современного общества является интеграция людей с умственной отсталостью в социум. Коррекционные мероприятия, направленные на успешную социализацию таких людей, необходимо начинать в самом раннем возрасте. Наиболее благоприятную прогностическую группу среди умственно отсталых детей составляют дети с легкой умственной отсталостью. При правильно поставленном учебно-воспитательном процессе и социальной поддержке они получают профессию и способны вести жизнь самостоятельно, без посторонней помощи.
Обязательным компонентом воспитательно-образовательного процесса служат занятия физической культурой. Физические тренировки исполь-208
зуют для укрепления здоровья, формирования осанки, закаливания детей, развития физических качеств. Традиционно уделяют внимание выработке дисциплины, формированию навыков общения в процессе групповых занятий физической культурой. Эти задачи стоят перед физическим воспитанием всех детей: как здоровых, так и с задержкой психического развития. Но дети с задержкой психического развития, в отличие от здоровых детей, нуждаются в целенаправленной стимуляции процессов дозревания центральной нервной системы и развития интеллекта.
Одним из видов коррекционно-воспитательной работы в дошкольном возрасте, направленных на стимуляцию дозревания центральной нервной системы, является применение различных групп физических упражнений, формирующих общую и мелкую моторику, компенсирующих и нивелирующих неврологическую симптоматику. Известно, что правильно организованная развивающая среда, включающая оптимальный двигательный режим, занятия лечебной и адаптивной физической культурой, является необходимым условием для успешного развития таких детей в дальнейшем [8]. Существуют отдельные сообщения об успешном использовании физических упражнений для развития когнитивных функций здоровых детей и взрослых. Однако нейрофизиологического обоснования и детального последовательного описания физических упражнений, которые такой ребенок должен освоить в период дошкольного детства для стимуляции развития и компенсации патологии центральной нервной системы нам не встретилось.
Современный уровень развития нейрофизиологии позволяет предположить, что использование целенаправленных физических тренировок будет способствовать дозреванию различных отделов центральной нервной системы (ЦНС), формированию в ней компенсаторных изменений, более успешному физическому и психическому развитию ребенка.
Целью нашей работы является нейрофизиологическое обоснование требований к физическим тренировкам, направленным на дозревание ЦНС, компенсацию ее дефектов и развитие интеллектуальных способностей детей младшего возраста с задержкой умственного развития с учетом двигательных возможностей и особенностей психоэмоциональной сферы таких детей.
Нейрофизиологической основой построения таких тренировок служат: онто- и филогенетические особенности созревания ЦНС, особенности развития нервной системы у умственно отсталых детей; учение о трех блоках головного мозга А. Р. Лурии и учение П. К. Анохина о функциональной системе (ФС), как динамической саморегулирующейся центрально-периферической организации, обеспечивающей на основе постоянной обратной афферентации важный для организма приспособительный результат [3; 6; 7].
При рождении ребенок обладает определенным набором витальных безусловных рефлексов, позволяющих ему реализовать биологические потребности и адаптироваться в окружающем мире (дыхание, сосание, глота-
ние и т. д.). Созревание функциональных систем, ответственных за данные реакции, происходит во внутриутробный период и обеспечивает выживание и развитие организма. В постнатальный период созревание ЦНС продолжается. В течение первого года жизни происходит миелинизация проводящих путей, формирование спинальных, супраспинальных, вертикальных и горизонтальных связей. По мере созревания ЦНС ребенка формируются сначала простые, затем - более сложные моторные стереотипы, каждый из которых лежит в основе формирования следующих, еще более сложных двигательных актов.
Правильность и своевременность появления новых двигательных навыков служат маркерами нормального развития ЦНС. У ребенка с сохранной нервной системой двигательное развитие происходит с минимальной поддержкой со стороны взрослых и в строго определенном порядке сверху вниз. Сначала младенец осваивает контроль положения головы, затем - плечевого пояса, перевороты (контроль позы лежа), сидение (контроль позы сидя), стояние на четвереньках (контроль тазового пояса), ползание (формирование перекрестной координации движений верхних и нижних конечностей), стояние (контроль вертикальной позы), двуногую локомоцию (контроль вертикальной позы в динамике), которую он в перспективе разделит на ходьбу и бег. Порядок этих процессов определен генетически, но может меняться под влиянием внутренних патологических процессов и внешних обстоятельств. Внутренние патологические процессы - перинатальное поражение ЦНС - может проявляться нарушением кровоснабжения головного и спинного мозга, ликвородинамики, наличием диффузного поражения или очагового дефекта. Это, в свою очередь, приводит к нарушению соотношения процессов возбуждения и торможения во всей ЦНС, нарушению порядка и скорости процессов миелинизации проводниковых систем, изменению схем формирования межнейронных связей. В результате у младенца наблюдается задержка двигательного развития, либо развитие идет в ином, не обычном порядке.
У детей с перинатальной патологией ЦНС часто имеет место удержание частей тела в физиологически невыгодном положении, вынужденном положении, ограничение движений в каком-то направлении. Это может отражать дефицит нисходящих влияний, наличие очаговой симптоматики и само служит фундаментом для формирования порочных постуральных и локомоторных стереотипов. В результате в ЦНС приходит афферентный поток, отличный от того, который формируется при правильных двигательных стереотипах. Под влиянием нехарактерного афферентного притока в ЦНС изменяются порядок и темпы миелинизации проводящих систем, нарушается формирование межнейронных связей, в том числе обеспечивающих сенсомоторное взаимодействие, координированные сокращения мышц в процессе сложных двигательных актов.
В результате морфо-функциональное развитие ЦНС идет не самым оптимальным путем. Это проявляется особенностями как двигательного, так
и психического развития ребенка. Дети с резидуальными явлениями органического поражения коры головного мозга значительно отстают от своих сверстников по темпу формирования двигательных навыков. Уже при легких нарушениях навык контроля положения головы у них возникает позже на 3-6 месяцев по сравнению с нормой. По мере усложнения двигательных актов это отставание становиться все более заметно. Другой особенностью моторного развития детей с умственной отсталостью является недостаточная дифференцировка движений. Для таких детей характерно нарушение ориентировки, координации, наличие стереотипных движений, неадекватное двигательное поведение. Все это указывает на значительные нарушения в формировании высших корковых центров, ответственных не только за двигательный контроль, но и за высшие нервные функции [4].
У детей с умственной отсталостью в основе тотальной психической задержки часто лежит органическое поражение наиболее поздно формирующихся в онтогенезе ассоциативных зон коры головного мозга (первичный дефект), что влечет за собой нарушение в интеллектуальной сфере (вторичный дефект). Нарушение процессов синтеза и анализа афферентной мономодальной информации, поступающей из сохранных первичных зон анализаторов, приводит к неправильному формированию сенсорных стереотипов, нарушению всех психических и моторных функций (третичные дефекты) [5].
У детей с сохранной ЦНС нейроонтогенез определен генетически, но при условии своевременного и адекватного воздействия внешней среды, особенно в раннем возрасте, возможно стимулирование формирования внутриполушарных и межполушарных связей, что расширяет функциональные возможности ЦНС. При умственной отсталости нейроонтогенез искажен, что проявляется в значительном своеобразии психомоторного развития: нарушено формирование схемы тела, перекрестная латеральность, недифференцированность движений и как следствие в дальнейшем несфор-мированность стратегии поведения в сложных социально-бытовых условиях. Эти особенности определяют специфику педагогического подхода при формировании новых навыков и умений у таких детей.
Как в норме, так и при умственной отсталости, специальные тренировки, направленные на формирование вертикальных и горизонтальных связей в ЦНС, полимодальный афферентный синтез, способны не только увеличить набор двигательных координаций, который ляжет в основу разнообразия двигательного поведения человека, но расширить функциональные возможность ЦНС в целом. Это будет стимулировать интеллектуальное развитие ребенка и позволит ему лучше адаптироваться в коллективе.
Для стимуляции правильного и всестороннего развития ЦНС при построении комплексов физических упражнений в процессе коррекционной работы необходимо учитывать филогенетические закономерности созревания мозговых структур. Наиболее древней частью головного мозга является продолговатый и задний мозг (мозжечок и Варолиев мост), отвечающие
за гомолатеральные движения. В дальнейшем сформировались промежуточный и средний мозг, которые приняли на себя функции обеспечения гетеролатеральных движений. Наиболее молодой частью головного мозга является кора больших полушарий, она контролирует виды деятельности связанные с совместной работой обоих полушарий (речь, письмо), а так же отвечает за полимодальный синтез и вероятностный прогноз.
Поэтому при занятиях физической культурой необходимо сначала включать гомолатеральные движения, затем - перекрестные движения верхних и нижних конечностей, после этого - движения с пересечением средней линии тела. Анализаторы также важно задействовать в порядке их эволюционного возникновения. Кортикализация более древних сенсорных систем (тактильной, проприорецептивной, обонятельной, вестибулярной) происходит в онтогенезе раньше, чем более молодых зрительной и слуховой. Филогенетически древние, раньше созревающие в онтогенезе, анализаторы имеют меньшую индивидуальную и ситуативную изменчивость. Поэтому ЦНС ребенка наиболее легко и прогнозируемо реагирует на афферентной поток от кожи и проприоцепторов, формирующийся в процессе выполнения физических упражнений.
Высшая нервная деятельность человека, как в норме, так и при патологии обеспечивается целостным комплексом совместно работающих мозговых структур, каждая из которых вносит в этот процесс свой специфический вклад. Выделяют три блока головного мозга: блок тонуса головного мозга; блок приема, переработки и хранения информации; блок программирования, регуляции и контроля сложных форм деятельности. При воздействии на организм с помощью физических упражнений мы в первую очередь нагружаем блок приема, переработки и хранения информации, который характеризуется иерархичностью структур, входящих в него, их убывающей специфичностью по мере увеличения этажа иерархии и прогрессивной ла-теризацией функций на высших этажах иерархии. У умственно отсталых детей анализатор обычно сохранен, в отличие от ассоциативных зон коры, что и определяет ведущее значение ощущений на начальных этапах обучения. При правильной организации занятий и постепенном включении различных анализаторов возможна постепенная активация все более сложных структур головного мозга. Данный процесс приведет к активизации ассоциативных зон коры головного мозга, отвечающих за полимодальный синтез, а так же за высшие нервные функции, что благотворно скажется на развитии ЦНС и формировании функциональных систем (ФС) [2; 6].
ФС - это избирательное образование, объединяющее различные отделы ЦНС, анализаторы, звенья ОДА, другие структуры организма, необходимые для достижения полезного для организма результата. Структуры ЦНС выполняют интегрирующую роль в ФС, а рабочая периферия определяет и реализует непосредственное достижение результата, например, поддержание позы, выполнение движения. Задача педагога создать такие условия формирования ФС, чтобы при услож-
нении деятельности ФС сохранялась поэтапность включения все более сложных структур ЦНС [1; 2], например: выполнение движения в облегченных условиях, затем - в обычных, затем - в усложненных.
Для сравнения ожидаемого и получаемого результатов в организме формируется функциональная структура - акцептор результата действия. В состав акцептора результата действия входят врожденные и приобретенные механизмы. Он представляет собой динамическую организацию, функционально объединяющую различные отделы мозга в горизонтальном и вертикальном направлениях. Широкое представление акцептора результата действия в структурах мозга обусловлено тем, что практически любой полезный результат объединяет много параметров, так как информация о достижении результата поступает к структурам мозга по различным сенсорным каналам: тактильным, зрительным, обонятельным, слуховым, проприоцептив-ным, температурным и т. д. Благодаря разветвленной системе акцептора результата действия, представленной различными проекционными зонами соответствующих анализаторов, принципиально возможна встреча опережающих возбуждений с возбуждениями, реально возникающими при выполнении действия. Причем встреча эта для каждого параметра может происходить в различных отделах мозга.
Формирование акцептора результата действия у детей с умственной отсталостью замедленно вследствие нарушения процессов анализа и синтеза, поэтому у них не всегда наблюдается адекватная реакция на изменение условий выполнения действия и на оценку достигнутых результатов. Таким образом, на начальной стадии занятий физические упражнения должны быть максимально упрощены. В процессе освоения упражнения необходимо усложнять условия его выполнения, смещать акценты на различные афферентные входы, что приводит к смене программ позно-моторной деятельности. Такой прием будет способствовать расширению и усложнению акцептора результата действия. При этом различные его части включаются в работу при разных условиях выполнения упражнения.
Следующим этапом необходимо включать сочетание различных аффе-рентаций в процессе выполнения одного упражнения с целью усложнения структуры акцептора результата действия, и одновременного включения различных его частей.
Для детей с интеллектуальными нарушениями характерна слабость и замедленность формирования условно-рефлекторных связей в коре головного мозга, поэтому одним из условий успешности освоения предлагаемого материала является его многократное повторение при котором происходит процесс запечатления в структурах акцептора результата действия специфической мозаики возбуждений.
В качестве побуждающего фактора всегда выступают доминирующие мотивации. Структура акцептора результата действия включает эмоциональный компонент: предвидение положительной эмоции, которая сопровождает удовлетворение доминирующих потребностей. В силу слабости
мотивационного компонента у детей дошкольного возраста с умственной отсталостью, большую роль в формировании акцептора результата действия играет положительное подкрепление при формирование условных связей. Поэтому важно строить тренировки, направленные на формирование двигательных функций ребенка на фоне положительных эмоций.
ФС формируется и действует для достижения конкретного результата, использует все возможности организма для его достижения. При достаточности результата организм переходит к формированию другой ФС для достижения другого результата. Таким образом, двигательная активность ребенка формируется от результата к результату. Например, освоив ходьбу с координированными движениями рук, ребенок может осваивать ходьбу в разном темпе, на носках, на пятках. При недостаточности результата необходима стимуляция активирующих механизмов, подбор новых компонентов системы, перемена степеней свободы и т. д. Так, если ребенок не может освоить понятия лево-право при выполнении только словесных команд, в силу недостаточной межполушарной латерализации, можно одновременно стимулировать зрительный анализатор, используя наглядный материал или образец для подражания. У детей дошкольного возраста с тотальной задержкой психического развития невербальное восприятие преобладает над вербальным, что необходимо учитывать при построении занятий. Помимо этого у них часто встречается зеркальность в попытках повторить предложенное движение, что оправдывает зеркальный показ [8].
ФС существует благодаря постоянной афферентации от периферических рецепторов. Каждая ФС имеет определенный комплекс афферентных сигнализаций, который направляет и корригирует выполнение ее функций. Отдельные афферентные импульсы в ФС могут исходить от разных, топически удаленных друг от друга органов, иметь разные модальности. Например, для сохранении равновесия афферентные импульсы идут от лабиринта внутреннего уха, зрительных и слуховых рецепторов, тактильных рецепторов стоп и кистей, других частей тела, проприоцепторов стоп, поясничного отдела позвоночника, шеи, других областей тела. Несмотря на различное происхождение, эти импульсы объединяются в ЦНС. В то же время, необходимость установления взаимодействия между афферентными импульсами различной модальности, поступающими от различных частей тела ребенка, необходимость быстро формировать двигательный ответ, стимулирует образование вертикальных и горизонтальных, ассоциативных связей в ЦНС, способствуя ее дозреванию.
Важный момент работы ФС - афферентный синтез - это этап интегрирования всей информации, поступающей в ЦНС через различные органы чувств и имеющей различное функциональное значение. При двигательном развитии ребенка акцентируют афферентный синтез для формирования нужной двигательной функции, используя все имеющиеся рефлексы и афферентные входы. В начале работы применяют облегченные исходные положения, создавая условия для формирования нужного движения, затем добиваются
выполнения движения из нейтральных, позже - из усложненных исходных положений, стимулируя ориентировочно-исследовательские реакции и обогащая формируемую ФС новыми афферентными раздражениями.
ФС формируется через ряд характерных стадий (системогенез). Наиболее отчетливая закономерность при формировании системной деятельности - прогрессивное устранение афферентных влияний из общей суммы афферентаций данной системы, как только она переходит на стационарное функционирование - принцип «сужения афферентации». Конечным итогом является сохранение остаточной, иногда очень ограниченной «ведущей афферентации». Интегративный характер ФС сказывается в том, что при любом нарушении ведущих афферентных импульсаций включаются «резервные афферентации», которые представляют собой устраненные раньше афферентные импульсы. В результате ФС как целое сохраняет полезную для организма архитектуру. У детей с интеллектуальными нарушениями существуют затруднения на этапе устранения ненужной для данного действия внешней афферентации, в силу недостаточной сформированности таких процессов мыслительной деятельности как анализ и сравнение, а так же недостаточности в различении одномодальных внешних раздражителей, вследствие нарушения целостности корковых структур.
С учетом описанной закономерности по мере формирования двигательных ФС, дозревания их центральных механизмов и периферических звеньев, необходимо уменьшать количество одновременно задействованных афферентных входов. Например, при формировании перекрестных движений используют показ, объяснение, поправляют ребенка. В начале тренировочного процесса для получения необходимого движения предъявляют ребенку различные ансамбли стимулирующих сигналов. Затем, по мере формирования функции, предъявляют стимулирующие сигналы поочередно, добиваясь соответствующего ответа на каждый, не зависимо от его модальности: предлагают повторять за инструктором, выполнять под звуковые команды, выполнять самостоятельно по команде под звуковое сопровождение. Этот момент тоже необходим, поскольку смена афферентного обеспечения вызывает смену программы позно-моторной деятельности, следовательно, формирование адекватных двигательных ответов на различные афферентные сигналы служит формированию новых ассоциативных связей в ЦНС и расширению двигательных возможностей человека.
Отметим принцип минимального обеспечения ФС. Согласно этому принципу ФС не сразу является в полной форме, прежде объединяются элементы, созревшие к моменту консолидации. По мере созревания и присоединения остальных элементов возможности ФС расширяются, повышается точность достижения результата. Этот принцип позволяет с одной стороны рассчитывать на формирование соответствующей двигательной функции в редуцированном виде задолго до полного созревания всех компонентов ФС, а с другой считать выполнение функции фактором, стимулирующим дозревание ЦНС ребенка.
В процессе формирования каждой двигательной функции желательно постепенно сужать «пусковую» афферентацию, добиваясь двигательного ответа на каждый отдельно предъявляемый стимул: зрительный, слуховой, кинестетический добиваясь выполнения упражнения в облегченных, нейтральных и усложненных условиях [7].
Таким образом, при построении любого комплекса физических упражнений, направленных не только на физическое, но и на интеллектуальное развитие ребенка нужно учитывать:
- онтогенетические закономерности развития организма;
- филогенетические закономерности развития нервной системы;
- особенности функционирования блоков мозга;
- системогенез при формировании функциональных систем.
Для достижения оптимального результата при работе с умственно отсталыми детьми дошкольного возраста помимо выше перечисленных особенностей, необходимо опираться на особенности их психомоторного развития:
- замедленное формирование сенсорных и двигательных стереотипов;
- нарушенная латерализация;
- недостаточная координация двигательных актов;
- недостаточность дифференцировки афферентных стимулов;
- слабость мотивации при выполнении любых заданий;
- преобладание невербальных памяти и внимания над вербальными.
Исходя из всего вышеперечисленного, при организации физических занятий с такими детьми, нужно начинать с наиболее простых упражнений, опираясь на наиболее сохранные подкорковые структуры и все доступные анализаторные системы. Детям предлагаются простые односторонние движения, за которые отвечает задний мозг, с обязательным привлечением слухового, зрительного и тактильного анализаторов, при условии, что воздействие на каждый анализатор будет одиночным (голос, показ упражнения, поправление неправильно выполненного движения). После того как предлагаемые двигательные стереотипы будут усвоены, можно усложнить упражнения, введя дополнительную внешнюю афферентацию в виде музыки, исключив при этом зрительное воздействие при сохранности голосовых команд, в дальнейшем при выполнении упражнений возможно изменения ритма, темпа, последовательности предложенных упражнений. Следующим шагом в развитии психомоторной сферы будет являться выполнение перекрестных упражнений на основе ранее сформированных навыков. Таким образом, при формировании двигательных стереотипов на этом этапе будет вовлекаться промежуточный и средний мозг, активизироваться большее количество рецепторов, особенно тактильных и проприоцепторов, что повлечет за собой активацию полимодального афферентного синтеза в высших корковых зонах. Последним этапом в данном комплексе упражнений будут задания на перекрестные движения с пересечением средней линии тела, что позволит непосредственно задействовать корковые отделы при формиро-
вании новой ФС. Постепенное включение всех анализаторных систем при выполнении упражнений в самом начале занятий с детьми позволит улучшить у них процессы афферентного синтеза, научить дифференцировать наиболее значимые из предлагаемых внешних раздражителей. В условиях постоянного побуждения детей не только к правильному выполнению, но и оценке своих действий, появляется возможность научить их оценивать про-приоцептивную информацию, используя ее для самостоятельной корректировки того или иного движения. На конечных стадиях занятий голосовое воздействие педагога должно быть сведено к минимуму, при обязательной активации всех рецепторных систем, что будет способствовать формированию у ребенка полимодального синтеза и умению действовать по внутреннему плану.
Следовательно, правильно составленный и реализованный комплекс физических упражнений, с обязательной опорой на сохранные функции и привлечением всех анализаторных систем, позволит не только развить имеющиеся и сформировать новые двигательные навыки у умственно отсталых детей, но будет способствовать дозреванию высших корковых структур, что является основой для успешной абилитации этих детей в учебно-коррекци-оном процессе через физические нагрузки при активном воздействии на анализаторные системы, с учетом онтогенетических и дизонтогенетичес-ких закономерностей у детей с легкой степенью умственной отсталости.
Библиографический список
1. Анохин, К. В. Психофизиология и молекулярная генетика мозга [Текст]/ К. В. Анохин. // Психофизиология. - СПб.: Питер. - 2001.
2. Анохин, П. К. Очерки по физиологии функциональных систем.[Текст]/ П. К. Анохин. - М.: Медицина. - 1975.
3. Анохин, П. К. Философские аспекты теории функциональной системы. [Текст]/ П. К. Анохин. - М.: Наука. - 1978.
4. Выготский, Л. С. История развития высших психических функций [Текст]/ Л. С. Выготский. //Собр. соч. - М.: Наука. - 1983.
5. Выготский, Л. С. Проблемы дефектологии. [Текст]/ Л. С. Выготский. - М.: Просвещение, 1995.-527с.
6. Лурия, А. Р. Основы нейропсихологии.[Текст]/ А. Р. Лурия. - М.: МГУ. - 1973.
7. Макаренко, Н. В. Сенсомоторные функции в онтогенезе человека и их связь со свойствами нервной системы [Текст]/ Н. В. Макаренко, В. С. Лизогуб. //Физиология человека. - 2001- т. 27, № 6. - С. 52-57.
8. Рубинштейн, С. Я. Психология умственно отсталого школьника[Текст]: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по спец. № 2111 «Дефектология»./ С. Я. Рубинштейн. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Просвещение, 1986. - 192 с.
