Исследование состояния высшей нервной деятельности школьников в пубертатный период

© М.В. Мужиченко, 2008

УДК 612.8 ББК 28.99

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ В ПУБЕРТАТНЫЙ ПЕРИОД

М.В. Мужиченко

Работа посвящена динамике некоторых показателей высшей нервной деятельности в различных периодах пубертата у подростков обоих полов. Исследовался уровень памяти, внимания, точность и скорость умственной работоспособности. Выявлено, что становление показателей ВНД у девочек происходит раньше, чем у мальчиков. Установлено снижение таких параметров, как внимание, скорость и коэффициент продуктивности умственной работы, у мальчиков - в середине полового созревания. Для подростков независимо от пола характерен большой разброс индивидуальных показателей ВНД.

Ключевые слова: высшая нервная деятельность, школьники, пубертатный период, подростки, память, внимание, умственная работоспособность, медицинские исследования.

Подростковый период своим своеобразием и темпом резко отличается от всех других этапов жизни человека. Его проявлением являются интенсивный рост, повышение обмена веществ, возрастание активности эндокринной системы. В это время существенно перестраивается вся жизнедеятельность и психика. В возрасте 1112 лет отмечается один из главных пиков ускорения роста и веса мозга, толщины неокортекса, степени ветвления нейронов и длины окружности головы. Сложные взаимоотношения желез внутренней секреции и гипоталамуса в подростковом возрасте создают условия для повышенной активности подкорковых структур и некоторого нарушения корково-подкоркового взаимодействия. Активация подкорковых структур вызывает перестройку высшей нервной деятельности (ВНД) подростков, которая выражается в ослаблении активности коры больших полушарий [2; 4; 10].

В современной литературе довольно широко представлены материалы по влия-

нию процессов пубертатного периода на ВНД. В меньшей мере разработана проблема динамики качественных и количественных показателей некоторых параметров ВНД в динамике подросткового периода, а также половые различия этих параметров у подростков, что и явилось целью данного исследования.

Под наблюдением находились мальчики и девочки в возрасте от 12 до 16 лет. Было обследовано 80 человек, в равном половом соотношении. Все учащиеся составили три возрастные группы: 1-я группа - 8-й класс (12-13 лет); 2-я группа - 9-й класс (1314 лет); 3-я группа - 10-й класс (15-16 лет).

Исследование показателей памяти показало положительную динамику ее продуктивности по группам, с увеличением возраста подростков. Так, продуктивность памяти девочек 9-го и 10-го классов достоверно выше, чем у восьмиклассниц (см. табл. 1). При исследовании этого показателя у мальчиков выяснилось, что также имеет место возрастание объема памяти с возрастом, но эти изменения выражены в меньшей степени и носят недостоверный характер. При сравнении этого показателя у мальчиков и девочек одного возраста выяснилось, что в 8-м классе досто-

Таблица 1

Продуктивность памяти подростков

Класс Пол Проду ктивность памяти, % г внутри группы г между группами

8-й Мальчик 48,75 ± 2,1 0,76 с 9-м классом 1,19

Девочки ,2 2, ± & 4 ,0 51 2,18

9-й Мальчик 52,3 * ± 2,1 2,86 с 10-м классом 0,86

Девочки 60.2 * ± 3,8 0.96

10-й Мальчик 56,0 * ± 3,7 2,27 с 8-м классом 1,70

Девочки 63,5 ** ± 3,9 3,46

Примечание. Здесь и далее в таблицах будут использованы следующие обозначения: * - р (вероятность ошибки) < 0,05 между группами.

** — р < 0,01.

t - коэффициент Стьюдента.

верных отличий нет, но половые отличия проявляются к 9-му и 10-му классу.

Кроме того, при анализе результатов внутри групп, несмотря на возрастание показателей у мальчиков, выяснилось, что в середине пубертатного периода наблюдается увеличение процента подростков с низкой продуктивностью памяти.

Улучшение показателей памяти с возрастом подростков может быть связано с тем, что память перестраивается, переходя от доминирования механического запоминания к смысловому. При этом перестраивается сама смысловая память: она приобретает опосредованный, логический характер, обязательно включается мышление. Заодно с формой изменяется и содержание запоминаемого; становится более доступным запоминание абстрактного материала. Память работает на опосредованиях уже присвоенных знаковых систем, прежде всего речи [6]. Невысокие показатели памяти мальчиков в 9-м классе могут быть объяснены их отставанием от девочек в половом созревании, то есть на это вре-

Показатели I

мя приходится пик отрицательных воздействий гормональной перестройки на ЦНС [5].

При исследовании внимания у девочек было выявлено достоверное увеличение объема внимания с возрастом. У мальчиков же к 9-му классу наблюдается снижение среднего показателя внимания, а к концу подросткового периода объем внимания несколько превышает его уровень в младшем подростковом возрасте (см. табл. 2).

При анализе процентного соотношения подростков с различными показателями внимания внутри группы выяснилось, что снижение среднего показателя по группе происходит за счет уменьшения количества подростков с большим объемом внимания и увеличением со средним. У девочек в 8-х и 9-х классах это соотношение примерно одинаковое, а к 10-му классу возрастает как процент высоких, так и процент низких показателей объема внимания.

Можно сделать вывод, что половые различия формирования внимания и также в целом объем внимания возрастают к концу пу-

Таблица 2

1а внимания

Класс Пол Объема внимания, ед. г внутри группы г между группами

8-й Мальчики 10,4 ± 0,7 0,22 с 9-м классом 0,10

Девочки 10,2 ± 0,7 0,75

9-й Мальчики 10,3 ± 0,6 0,70 с 10-м классом 1,70

Девочки 11 ± 0,8 1,60

10-й Мальчики 12,0 ± 0,8 0,65 с 8-м классом 1,50

Девочки 12,7 * ± 0,7 2,52

бертатного периода. Также увеличивается разброс индивидуальных показателей. Таким образом, внимание подростков характеризуется противоречивостью, что может быть связано, с одной стороны, с важной ролью непроизвольного внимания: новое и интересное в проводимом эксперименте привлекло подростков, а с другой - с большим развитием произвольного внимания. Подросток может заставить себя делать то, что его в данный момент не очень интересует, ради цели, которую он себе поставил. Благодаря этому, подросток способен длительное время произвольно удерживать свое внимание на выполнении той или иной деятельности и сохранять его устойчивость. Вместе с тем в силу возрастных психологических особенностей подростки в условиях определенной учебной ситуации или того же эксперимента могут легко отвлекаться, проявлять неустойчивость и рассеянность внимания, что характерно для 9- и 10-класс-ников, в особенности для мальчиков. Индивидуальные различия могут быть связаны с формированием особенностей темперамента, завершающимся к концу полового созревания.

Для оценки умственной работоспособности были отобраны следующие ее параметры: скорость, точность, дифференцировка и коэффициент продуктивности.

В результате исследования скорости умственной работоспособности было выявлено существенное и достоверное увеличение данного показателя к 10-му классу у девочек, относительно 8-х и 9-х классов. Половые различия видны в 10-м классе, но они не достоверны.

У мальчиков данный параметр снижается в 9-м и немного возрастает к 10-му классу, и то при отсутствии процента высоких показа-

телей в группе. У девочек, несмотря на высокий общий показатель скорости в 10-м классе, растет и процент низких показателей в группе.

При исследовании точности достоверных отличий не выявлено (см. табл. 3). Однако большее количество ошибок, а значит, и меньшая точность наблюдается у подростков 12-13 лет, и уровень показателя к концу пубертатного периода снижается. Некоторые половые отличия есть, но они не достоверны. Анализ процентного соотношения подростков с различным уровнем точности работы показывает, что к 10-му классу значительно увеличивается количество девочек с высокой точностью выполнения работы, по сравнению с мальчиками, у которых с увеличением возраста снижаются хорошие показатели. Следует отметить, что данный параметр сильно зависит от психологических особенностей учащихся, то есть от личного отношения к результату своей работы. Так, в большинстве своем младшие подростки старательно выполняли работу по отысканию букв, в то время как старшеклассники старались «показать себя» лишь на предыдущем этапе работы, то есть достигнуть видимого максимума работы на скорость.

В ходе исследования дифференциро-вочного торможения достоверных отличий, как возрастных, так и половых, не выявлено. Можно отметить лишь положительное изменение этого процесса у мальчиков по мере взросления. У девочек показатели колеблются. Если рассматривать процентное соотношение показателей торможения, то во всех возрастных группах девочек мы видим большой процент крайних показателей, которые усредняются лишь к 10-му классу, у мальчиков же, наоборот, к 10-му классу наблюдается рост крайних показателей (см. табл. 4).

Таблица 3

Показатели умственной работоспособности

Класс Пол Скорость, ед. г г Точность, ед. г г

8-й Мальчики 433 ± 27,3 1,17 с 9-м 0,56 12,67 ± 1,18 1,26 с 9-м 1,21

Девочки 401 ± 14,3 1,41 14,81 ± 1,21 1,54

9-й Мальчики 411 ± 28 0,82 с 10-м 1,18 10,72 ± 1,09 1,07 с 10-м 0,00

Девочки 442 * ± 25,1 2,75 12,34 ± 1,05 0,40

10-й Мальчики 460 ± 30,4 2,00 с 8-м 0,60 10,72 ± 1,89 1,03 с 8-м 0,87

Девочки 537 ** ± 23,6 4,92 12,93 ± 0,99 1,20

Дифференцировочное торможение

Таблица 4

Класс Пол Дифференцировочное торможение, ед. г г

8-й Мальчики 4,09 ± 0,67 0,01 0,56

Девочки 4,10 ± 0,64 0,93

9-й Мальчики 3,57 ± 0,62 1,74 1,05

Девочки 5,18 ± 0,68 1,69

10-й Мальчики 2,70 ± 0,54 1,34 1,61

Девочки 3,72 ± 0,53 0,45

Можно отметить, что в подростковый период существенно изменяется условно-рефлекторная деятельность подростков, а их поведение характеризуется явным преобладанием возбуждения. Условное торможение, особенно дифференцировочное, ослабевает. Это объясняется повышенной возбудимостью ЦНС, ослаблением процесса торможения и как следствие, иррадиацией возбуждения.

Исследование коэффициента продуктивности (КП) позволило сделать следующие выводы. Положительная динамика увеличения КП с возрастом установлена у девочек. КП достоверно выше у девочек 10-го класса, относительно девочек 8-го и 9-го классов, а также по сравнению с мальчиками своего возраста (см. табл. 5). Процент как высоко, так и низко продуктивных работ внутри групп снижается, то есть положительная динамика складывается за счет повышения числа работ со средним коэффициентом продуктивности. Таким образом, с возрастом у подростков наблюдается уменьшение разброса показателей по комплексному параметру умственной работоспособности.

Таким образом, установлено, что процессы полового созревания на разных этапах пубертатного периода оказывают различную сте-

пень влияния на такие функции ВНД, как память, внимание, умственная работоспособность. Общая картина состоит в том, что с возрастом по мере протекания пубертаса качественное состояние ВНД улучшается. Это связано с тем, что в подростковом возрасте выявляются существенные морфологические преобразования нейронного аппарата коры: усложняется фиброархитектоника, происходит тонкая дифференцировка пирамидных нейронов и звездчатых клеток. Процентное содержание последних, играющих существенную роль в обеспечении интегративной деятельности мозга, наиболее значительно увеличивается в переднеассоциативных отделах. Такие преобразования в структуре коры являются важным фактором совершенствования ее функциональной организации.

Однако в подростковом возрасте не только созревание структур мозга определяет специфику психофизиологических функций. Значительные влияния на организацию деятельности мозга подростков оказывают эндокринные изменения, связанные с половым созреванием.

Половое созревание, начинающееся у девочек в 11-12, у мальчиков в 13-14 лет, является важнейшим биологическим фактором,

Таблица 5

Коэффициент продуктивности

Класс КП г

Мальчики Девочки

М ± т М ± т

8-й 35,0 ± 2,54 30,5 ± 1,77 1,45

9-й 33,6 ± 2,73 35,6 * ± 2,44 0,54

10-й 39,1 * ± 2,14 45,4 ** ± 2,17 2,20

определяющим специфику этого этапа развития. По результатам исследования мы видим, что мальчики по многим показателям отстают от девочек, особенно к 9-10-му классу, когда у девочек половое созревание подходит к своему завершению.

Это коррелирует с данными литературы об «ухудшении» функционального состояния коры и снижении ее регулирующего влияния на нижележащие структуры в разгар пубертатного периода [3; 8]. Определенная дезорганизация связана с мощными эндокринными перестройками на данном этапе развития; с резким повышением активности ги-поталамо-гипофизарной системы. Поскольку гипоталамус является одной из важнейших структур лимбической системы, повышение его активности не может не сказаться на функциональном взаимодействии структур мозга и возможностях системы регуляции и контроля корковой активации. Также это подтверждается исследованием ЭЭГ подростков. Расхождение в сроках наступления полового созревания у мальчиков и девочек обусловливает существенные половые отличия параметров ЭЭГ в диапазоне 12-14 лет. У девочек в среднем максимум «отрицательных» сдвигов приходится на 13 лет, у мальчиков - на 14 [7; 8; 9].

Также следует отметить малое количество достоверных отличий в показателях между группами, несмотря на разницу в средних значениях величин. Это, по-видимому, связано с тем, что разброс индивидуальных особенностей антропометрических и физиологических признаков достигает в пубертасе максимума.

В связи с быстрым развитием возникают трудности функционирования сердца, легких, кровоснабжении головного мозга. Поэтому для подростков характерны перепады сосудистого и мышечного тонуса. А такие перепады вызывают быструю смену физического состояния и, соответственно, скачков работоспособности, состояний ВНД и т. д. К этому следует добавить, что ребенок вынужден постоянно приспосабливаться к физическим и физиологическим изменениям, происходящим в его организме, переживать саму «гормональную бурю». Кроме того, на результаты исследования пара-

метров ВНД в подростковом возрасте начинают сильно влиять личностные психологические характеристики подростков, их внутренние самовнушенные программы действий, основанные на боязни неодобрения, максимализме и т. п. Этим объясняются существенные разбросы индивидуальных данных внутри группы, высокая степень средней арифметической ошибки, влияющей на достоверность.

На завершающих этапах пубертатного периода при формировании устойчивого взаимодействия звеньев эндокринной системы прекращается отрицательное дестабилизирующее влияние полового созревания на функциональную организацию мозга, умственную работоспособность, реализацию процесса внимания и памяти, что подтверждается результатами нашего исследования. Таким образом, к концу пубертатного периода у подростков наблюдаются качественные улучшения таких показателей ВНД, как память, внимание, умственная работоспособность. Становление показателей ВНД у девочек происходит раньше, чем у мальчиков.

Выявлено снижение таких параметров, как внимание, скорость и коэффициент продуктивности умственной работы, у мальчиков в середине периода полового созревания.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аткинсон, Р. Человеческая память в процессе обучения / Р. Аткинсон. - М. : Наука, 1980. - 98 с.

2. Бетелева, Т. Т. Сенсорные механизмы развивающегося мозга / Т. Т. Бетелева, Н. Л. Дубро-винская, Д. А. Фарбер. - М. : Наука, 1977. - 175 с.

3. Бережков, Л. Ф. Акселерация и состояние детей и подростков / Л. Ф. Бережков. - М. : Медицина, 1981. - 60 с.

4. Дубровинская, Н. Д. Нейрофизиологические механизмы внимания / Н. Д. Дубровинская. -Л. : Наука, 1985. - 144 с.

5. Каюшева, И. В. Нейроэндокринные особенности пубертатного периода / И. В. Каюшева // Педиатрия. - 1980. - N° 2. - С. 74-77.

6. Леонтьева, Н. Н. Анатомия и физиология детского организма / Н. Н. Леонтьева, К. В. Мари-нова, Э. Г. Каплун. - М. : Просвещение, 1976. - 167 с.

7. Марютина, Т. М. Структурно-функциональная организация развивающегося мозга / Т. М. Ма-рютина, О. Ю. Ермолаев. - Л. : Наука, 1990. - 198 с.

8. Смирнов, В. М. Нейрофизиология и высшая 9. Фарбер, Д. А. Физиология подростка

нервная деятельность детей и подростков / В. М. Смир- / Д. А. Фарбер, П. К. Семенова. - М. : Медицина,

нов. - М. : МОДЭК, 2000. - 346 с. 1988. - 203 с.

STUDYIGN THE HIGHER NERVOUS ACTIVITY STATE OF SCHOOLCHILDREN IN PUBERTY

M. V. Muzhichenko

The article considers dynamics of some indices of the higher nervous activity at different stages of puberty of male and female teenagers. The author studies memory, attention, accuracy and the speed of intellectual performance. The research showed that indices of the higher nervous activity of girls are formed earlier than those of boys. The author establishes that attention, speed and efficiency factor of intellectual performance of boys decreases in the mid-puberty. A wide range of individual indices of the higher nervous activity is a characteristic of teenagers not depending on their gender.

Key words: higher nervous activity, schoolchildren, puberty, teenagers, memory, attention, intellectual performance, medical studies.