ГЛАВА 4 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗРИТЕЛЬНОИ СИСТЕМЫ У ДЕТЕЙ

Основным свойством зрительной системы, которое определяет все стороны ее деятельности и лежит в основе таких функций^ как различение яркости, цвета, формы и движения объектов, оценка их размеров и удаленности, является способность реагировать на воздействие света.

Функциональной единицей зрительной системы является рецептивное поле - клетка или группа клеток данного уровня системы, посылающих інервный сигнал к вышележащему нейрону^ Одни рецептивные поля реагируют только на включение света (оп-ответ), другие^ лишь на его выключение (off-отвѳт), тре- ТЬИ — И на включение, И на выключение света (оп offnOTBeT). Встречаются поля с оп-центром и off-периферией или off-цешгром и опнпериферией, а также с промежуточной on-off^30Hofi. За счет ошюнентных on-off-реакций и связанных с ними возбудительно jTормозных процессов простравственнонвременные структуры сигнала становятся более острыми.

Рецептивные поля изменяются, в зависимости от меняющихся условий и задач зрительного восприятия происходит их функциональная перестройка. B области центральной ямки рецептивные поля имеют меньший размер, чем на периферии. B отличие от рецептивных полей сетчатки и коленчатого тела, для которых характерны круглая форма, корковые поля имеют вытянутую форму и (значительно более сложное строение.

Несколько клеток нижележащего слоя зрительной системы> .связаны с одной вышележащей клеткой, т. e. отмечается восходящая поэтажная конвергенция сенсорных нейронов. Вместе с* тем по мере перехода от сетчатки к зрительной коре на каждом следующем этаже количество нервных элементов и связей между шими увеличивается, так что одна ганглиозная клетка сетчатки оказывается связанной с тысячами кортикальных нейронов. B результате этого повышается надежность ісистѳмы и уменьшается вероятность того, что будет послан ошибочный сигнал.

Основные этапы переработки зрительной информации можно представить в следующем виде ,[Глезер В. Д., Невская A. A., 1964, ш др.]. B колбочках и палочках сетчатки происходят фотофизический и фотохимический процессы трансформации энергии *света в нервное возбуждение, которое передается биполярам, а от них - ганглиозным клеткам. Кодом интенсивности сигнала, посылаемого в мозг по аксонам ганглиозных клеток — волокнам зрительного нерва, служит частота импульсных разрядов.

Ha уровне оетчатки вследствие пространствѳнноівремеінной *суммации светового стимула, а также тормозного взаимодействия между зонами внутри самих полей происходит подчеркивание контуров изображения. B вышележащие отделы зрительной «системы передаются сведения главным образом о тех его частях, где наблюдается перепад, градация яркости и содержится наиболее новая информация. B наружном коленчатом теле латеральное торможение возрастает и эффект контрастирования изображения усиливается.

Ha следующем этапе переработки зрительной информации происходит переход к пространственному (топологическому) кодированию.

Простые признаки изображения ,служат как бы готовыми блоками для построения образа. Конечный процесс его распознавания определяется функциональной организацией совокупностей нейронов, интегративной деятельностью зрительной системы в целом. По мере продвижения ко все более высоким ее отделам происходит уменьшение числа нейронных каналов, участвующих в передаче зрительной информации, іи переход от описания элементов изображения к построению целых изображений, формированию зрительных образов и их опознанию. Высказано мнение, что различение простейших конфигураций является крождѳнным свойством зрительной системы, распознавание же сложных образов основывается на индивидуальном опыте и требует обучения.

B кортикальных ассоциативных зонах зрительная информация сочетается с информацией, поступающей от других сенсорных: систем. B результате этого создаются условия для ,комплексного> восприятия вяепшей среды.

Особенностью деятельности нервной системы ребенка после- рождения является преобладание подкорковых образований. Головной мозг новорожденного еще недостаточно развит, дифференцировка коры и пирамидных путей не закончена. Вследствие- этого у новорожденных отмечается склонность к диффузным реакциям, к их генерализации и иррадиации и вызываются такие- рефлексы, которые у взрослых бывают только при патологии.

Указанная способность центральной неірвной системы шворожденного оказывает существенное влияние и на деятельность- сенсорных систем, в частности зрительной. При резком и внезапном освещении глаз могут возникнуть генерализованные защитные рефлексы — вздрагивание тела и феномен Пейпера, который выражается в сужении зрачка, смыкании век и сильном= откидывании головы ребенка назад. Глазные рефлексы появляются и при раздражении других рецепторов, в частности тактильного. Так, при интенсивном почесывании кожи расширяются зрачки, при легком постукивании по носу — закрываются веки. Наблюдается также феномен «кукольных глаіз», при котором глазные яблоки двигаются в направлении, обратном пассивному' движению головы.

B условиях освещения глаз ярким светом возникают мигательный рефлекс и отведение глазных яблок кверху. Такая защитная реакция органа зрения на действие специфического раздражителя обусловлена, очевидно, тем, что зрительная система - - единственная из всех сенсорных систем, на которую адекватная аф- ферентация действует только после рождения ребенка. Требуется некоторое привыкание к свету. Как известно, остальные аффе- рентации — слуховые, тактильные, интероцеитивные и проприоцептивные — оказывают свое влияние на соответствующие анализаторы еще в период внутриутробного развития. Однако следует подчеркнуть, что в постінатальном онтогенезе зрительная система развивается ускоренными темпами и визуальная ориентировка вскоре опережает слуховую и тактильно-проприоцептивную.

Уже при рождении ребенка отмечается ряд безусловных зрительных рефлексов - ’ прямая и содружественная реакция зрачков- на свет, кратковременный ориентировочный іреіфлекс поворота обоих глаз и головы к источнику света, попытка слежения за движущимся объектом. Однако расширение зрачка в темноте происходит медленнее, чем его сужение на свету. Это объясняют недоразвитием в раннем возрасте дилататора радужки или иннервирующего эту мышцу нерва. Ha 2 3-й неделе в результате появления условнорефлекторных связей начинается усложнение деятельности зрительной системы, формирование и совершенствование функций предметного, цветового и пространственного зрения.

Таким образом, световая чувствительность появляется сразу шосле рождения. Правда, под действием света у новорожденного яѳ овозникает даже элементарный зрительный образ, и вызываются в основном неадеквагшые общие и местные защитные реакции. Вместе ic тем о самых первых дней жизни ребенка свет оказывает стимулирующее действие на развитие зрительной системы в целом и служит основой формирования всех ее функций.

G помощью объективных методов регистрации изменений зрачка, а также друпих видимых реакций (например, рефлекса Пейпѳра) на свет разной интенсивности удалось получить некоторое представление об уровне оветоощущения у детей раннего возраста [Peiper A., 1962]. Чувствительность глаза к свету, измеренная по пупилломоториой реакции зрачка с помощью иупилло- скопа, увеличивается в первые месяцы жизни и достигает такого же уровня, как у взрослого, в школьном возрасте.

Абсолютная световая чувствительность у новорожденных резко снижена, причем в условиях темновой адаптации она в 100 раз выше, чем при адаптации к свету. K концу первого полугодия жизни ребенка световая чувствительность существенно повышается и соответствует 2/з ее уровня у взрослого. При исследовании зрительной темновой адаптации у детей 4—14 лет установлено, что с возрастом уровень адаптационной кривой увеличивается и к 12—14 годам становится почти нормальным [Беленькая JI., 1971].

Пониженную световую чувствительность у новорожденных объясняют недостаточным развитием зрительной системы, в частности сетчатки, что косвенно подтверждают результаты электро- ретинографии. У детей младшего возраста форма электроретинограммы близка к обычной, ио амплитуда ее понижена. Последняя зависит от интенсивности света, падающего на глаз: чем интенсивнее свет, тем больше амплитуда электроретинограммы [Hor- "Sten G., Winkelman J., 1962]. J. Francois и A. de Rouk (1963) установили, что волна а в первые месяцы жизни ребенка ниже нормальной и достигает обычной величины после 2 лет. Фотюпиче- ская волна bi развивается еще медленнее и в возрасте старше 2 лет еще имеет низкое значение.

Форменное центральное зрение появляется у ребенка только на 2—Зпм месяце жизни. B дальнейшем происходит его постепенное совершенствование — от способности обнаруживать предмет до способности его различать и распознавать. Возможность различать простейшие конфигурации обеспечивается соответствующим уровнем развития зрительной системы, тогда как распознавание сложных образов связано с интеллектуализацией зрительного процесса и требует обучения в психологическом смысле ЭТ0Ш слова.

Рис. 19.

Повышение остроты зрения у детей с возрастом.

I — по Чавассу—Лайлу; II — по Слейтеперу; III — по Духаниной; IV — по Ендо-

вицкой; V — по Хухриной.

C помощью изучения реакции ребенка на ,предъявление предметов разной величины и формы, способности их дифференцировки при выработке условных рефлексов, а также реакции оп- токинетіичеакого нистагма удалось получить сведения о форменном зрении у детей даже раннего возраста. Так, установлено, что на 4 -6-м месяце жизни ребенок реагирует на появление обслуживающих его лиц, а еще раньше - ’ на 2—3-м месяце - замечает грудь матери. Ha 7 ЮіМ месяце у ребенка появляется способность распознавать геометрические формы (куб, пираімида, конус, шар), а на 2-З-ім году жизни нарисованные изображения предметов. Совершенное восприятие форімы предметов и нормальная острота зрения развиваются у детей только в период школьного обучения. C помощью оптокинетического нистагма исследовано форменное зрение у 32 новорожденных в возрасте от 8 ч до 8 дней; 14 детей не фиксировали объект или ізаеыпали во время исследования, у остальных 18 детей удалось определить остроту зрения, она оказалась равной 0,02 ОД.

Ha рис. 49 представлен график изменения остроты зрения у детей с возрастом, по данным ряда авторов ,[Ендовіицкая T. B., 1955; Духанина E. И., 1965; Хухрина Л. Л., 1970; Slateper J., 1950]. Этот график хорошо иллюстрирует отмеченную выше закономерность постепенное совершенствование форменного зрения на основе жизненного опыта по імере роста и развития детского организма. Однако следует обратить внимание на тю, что темпы

увеличения остроты прения, установленные отдельными авторами, существенно различаются. Это объясняется большой вариабельностью визуальных показателей у детей даже одного возраста, особенно дошкольников, что убедительно доказывают данные, представленные в табл. 5 [Хухряша Л. П., 1970].

T а б л и ц а 5. Острота зрения на 2—4-м году жизни

П p и м e ч а н и e. Ha 2-м году жизни острота зрения исследована с помощью шаров.

B связи с этим о возрастных нормах остроты зрения у детей дошкольного возраста можно ісудить лишь с большой долей услоів- еооти. Следует иметь в виду, что у таких детей острота зрения ниже 1,0 может отмечаться и при отсутствии каких-либо изменений 'co стороны органа ізрения.

Параллельно развитию форменного зрения идет становление цветоощущения, которое также в основном является функцией колбочкового аппарата сетчатки. C помощью условнорефлекторной методики установлено, что способность дифференцировать цвет впервые появляется у ребенка в возрасте 2—6 мес. Отмечают, что различение цветов начинается прежде всего с воюцрия- тия красного цвета, возможность же распознавать цвета коротковолновой части спектра (зеленый, синий) появляется позже. Это связано, очевидно, с более ранним формированием приемников красного цвета по сравнению ,c приемниками других цветов.

K 4—5 годам цветовое зрение у детей уже хорошо развито, но продолжает совершенствоваться и в дальнейшем. Аномалии цветоощущения у них встречаются приблизительно о такой же частотой и в таких же количественных соотношениях между лицами мужского и женского пола, ,как и у взрослых.

Границы поля зрения у детей дошкольного возраста цример- но на 10% ўже, чем у взрослых. B школьном вюзраісте они достигают нормальных величин. Размеры слепого пятна по вертикали и горизонтали, определенные при кампиметричеоком исследовании с расстояния 1 м, у реггей в среднем на 2 -3 см больше, чем у взрослых .[Ковалевский E. И., 1970].

Для возникновения бинокулярного зрения необходима функциональная взаимосвязь между обеіиміи половинами зрительного анализатора, а также между оптическим и двигательным аппаратами глаз. Бинокулярное зрение развивается позднее друшх зрительных функций.

Вряд ли можно говорить о наличии истинного бинокулярного зрения, т. e. о спосоібности сливать два монокулярных изображения в единый зрительный образ, у детей грудного возраста. У них появляется только механизм бинокулярной фиксации объекта как основа развития бинокулярного зрения.

Для того чтобы объективно судить о динамике развития бинокулярного зрения у детей, можно использовать пробу с призмой. Возникающее щш этой пробе установочное движение свидетельствует о том, что имеется один из основных компонентов объединенной деятельности обоих глаз — фузионный рефлекс. Л. П. Хухірина (1970), использовав эту методику, установила, что способностью перемещать сдвинутое в одном из глаз изображение на центральную ямку сетчатки обладает 30% детей первого года жизни. Частота феномена с возрастом увеличивается и на 4^м году жизни достигает 94,1% (табл. 6). При исследовании с помощью цветового прибора бинокулярное зрение на Знм и 4-м году жизни ібыловыявлено соответственно у 56,6 и 86,6% детей.

T а б л и ц а 6. Частота выявления установочных фузионных движений на 1-4-м году жизни

Главная особенность бинокулярного зрения состоит, как известно, в более точной оценке третьего пространственного измерения — глубины пространства. Как видно на графике (рис. 20), средняя величина порога бинокулярното глубинного зреіния у детей 4 10 лет постепенно уменьшается (Тарасцова M. M., 1969]. Следовательно, по мере роста и развития детей указанного возраста оценка пространственного измерения становится все более точной. Она продолжает совершенствоваться и в более старшем возрасте.

Можно выделить следующие основные ,этапы развития пространственного зрения у детей. При рождении ребенок сознательного зрения не имеет. Под влиянием яркого сявета у него суживается зрачок, (закрываются веки, шлова толчкообразно откидывается назад, но глаза цри этом бесцельно блуждают независимо друг от друга.

Через 2 5 Нед после рождения сильное освещение уже побуждает ребенка удерживать глаза относительно (неподвижно и пристально ісмотреть на световую поверхность. Действие света особенно заметно, еши он попадает на центр сетчатки, который

Рис. 20.

Улучшение глубинного зрения у детей по мере увеличения возраста.

к этому времени развивается в высокоценный участок, позволяющий получать наиболее детальные и ярікие впечатления. K концу первого месяца жизни онтіигчеокое раздражение периферии .сетчатки вызывает рефлекторное движение глаза, в результате которого световой объект воспринимается цеінтром сетчатки. Эта центральная фиксация вначале совершается мимолетно и только ea одной стороне, но постепенно в связи с повторением она становится устойчивой и PBycTO1POHHefi. Бесцельное блуждание каждого глаза сменяется (согласованным движением оібоих глаз. Возникают !конвергентные и «привязанные» к ним фузионные движения, формируется физиологическая основа бинокулярного зрения — оптомоторный механизм бификсации. B этот период средняя острота зрения у ребенка (измеренная по оптокинетическому нистагму) составляет примерно 0,1, к 2 годам она повышается до 0,2 -0,3 и только к 6—7 годам достигает 0,8- 1,0.

Таким образом, бинокулярная зрительная системіа формируется, несмотря на еще явную неполноценность монокулярных зрительных систем, и опережает их развитие. Это происходит, очевидно, для того, чтобы в первую очередь обеспечить пространственное восприятие, которое в наибольшей мере способствует совершенному приспособлению организма к условиям внешней среды. K тому времени, когда высокое фовеальное зрение предъявляет все более строгие требования к аппарату бинокулярного зрения, он уже бывает достаточно развит.

B течение 2-го месяца жизни ребенок начинает осваивать ближнее пространство. B (этом принимают участие зрительные, проприоцептивные и тактильные раздражения, -которые взаимно контролируют и дополняют друг друга. B первое время близкие предметы видны в двух измерениях (высота и ширина), но благодаря осязанию ощутимы в трех измерениях (высота, ширина и глубина). Так складываются первые представления о телесности (объемности) предметов.

Ha 4-м месяце у детей развивается хватательный рефлекс. При этом направление предметов большинство детей определяют правильно, но расстояние оценивается неверно. Ребенок ошибается также в определений объемности предметов, которое также основывается на оценке расстояния: он пытается схватить бестелесные солнечные пятна на одеяле и движущиеся тени.

Go второго полугодия жизни начинается освоение дальнего пространства. Осязание при этом заменяют ползание и ходьба. Они позволяют сопоставлять расстояние, на которое перемещается тело, с изменениями величины изображений иа сетчатке и тонуса глазодвигательных мышц: создаются зрительные представления о расстоянии. Следовательно, эта функция раавіивіается позднее других. Она обеспечивает трехмерное восприятие пространства и совместима лишь с полной согласованностью движений глазных яблок и симметрией в іих положении.

Следует иметь в виду, что механизм ориентации в пространстве івыходит за рамки зрительной системы л является продуктом ісложной синтетической деятельности мозга. B СВЯЗИ C этим дальнейшее совершенствование этого механизма тесно связано с познавательной деятельностью ребенка. Всякое !существенное изменение в окружающей обстановке, воспринимаемое зрительной системой, служит основой для построения оеінсомоторіных действий, для приобретения знаний о зависимости между действием и его результатом. B способности запоминать последствия своих действий, собственно, и заключается процесс обучения в психологическом смысле ѳтого слова.

Значительные качественные изменения в пространственном восприятии происходят в возрасте 2 -7 лет, когда ребенок овладевает речью и у него развивается абстрактное мышление. Зрительная оценка пространства совершенствуется и в более старшем возрасте.

B заключение следует отметить, что в развитии .зрительных ощущений принимают участие как врожденные механизмы, выработанные и закрепившиеся в филогенезе, так и механизмы, приобретенные в процеюсѳ накопления жизненного опыта. B связи с этим давний спор между сторонниками нативизма и эмпиризма о главенствующей роли одного из этих механизмов в формировании пространственного восприятия представляется беспредметным.