Но как только появляется возможность брать предметы, перекладывать их из одной руки в другую (девять - десять месяцев), активное манипулирование приобретает главную роль в деятельности ребенка.
К данному возрастному этапу различные функциональные системы приходят с разной степенью зрелости, совершенства. Одни уже оформились и начинают модифицироваться, другие только начинают формироваться. В этом и заключается принцип гетерохронности, т.е. неодновременности созревания отдельных функциональных систем мозга. Например, зрительное восприятие совершенствуется быстрее, чем слуховое или вкусовое, а способность понимать обращенную речь возникает гораздо раньше, чем умение говорить. Из этого следует, что гетерохрония нарастания скоростей проведения связана с усложнением двигательных функций. Схема "лицо - руки - ноги - руки" соответствует основным этапам моторного развития ребенка. А также нарастание скоростей предшествует формированию новой функции. В этом проявляется принцип опережающего обеспечения функции, который характерен для развивающейся нервной системы.
Теория функциональных систем рассматривает организм как сложную интегративную структуру, состоящую из множества функциональных систем, каждая из которых своей динамической деятельностью обеспечивает полезный для организма результат (П.К. Анохинын).
Любая целенаправленная деятельность животных и человека, с точки зрения функциональных систем, представляет собой завершающий этап деятельности. П.К. Анохин оценивал системогенез как избирательное созревание функциональных систем и отдельных составляющих их компонентов в онтогенезе. Наряду с ведущими генетическими и эмбриологическими аспектами созревания функциональных систем в пре- и постнатальном периодах развития системогенез включает в себя закономерности становления поведенческих функций. Весь процесс отражения внешнего мира живыми организмами, закрепленный в филогенезе наследственными факторами, находит свое выражение в развитии зародыша у млекопитающих. В эмбриональном периоде жизни происходит развитие именно тех функциональных систем, которые необходимы для осуществления жизненно важных функций новорожденного, приспосабливающих его к внешней среде .
Основным процессом, осуществляющим подбор функциональных систем для осуществления в новой (внешней) среде, является ускоренное (гетерохронное) и избирательное созревание центральных и периферических структур. Эти приспособительные реакции организма наследственно закрепляются в филогенезе и эмбриогенезе.
Такое разновременное созревание различных структур зародыша необходимо для концентрации питательных веществ и энергии в определенных системах в заданные возрастные сроки. Для человека характерно то, что его система может начать функционировать, не получив еще полного развития. Для ее формирования необходимы сигналы (раздражения), поступающие из внешней среды. Последовательность созревания отделов центральной нервной системы обусловлена генетически.
Спинной мозг начинает дифференцироваться раньше головного и независимо от него. Готовность нервной клетки к деятельности обусловлена накоплением питательных веществ и наличием миелиновой оболочки, формированием синапсов.
Первый этап. В первую половину внутриутробного развития у плода происходит созревание спинного мозга. Из наружного зародышевого листка - эктодермы - по спинной поверхности туловища эмбриона образуется утолщение - нервная трубка. Головной конец этой трубки развивается в головной мозг, остальная часть - в спинной мозг. О его готовности к деятельности сигнализируют первые шевеления плода, которые появляются к 20-й неделе беременности.
У недельного эмбриона - незначительное утолщение в фальном (ротовом) отделе нервной трубки. На третьей неделе образуются три первичных мозговых пузыря (передний, средний и задний). На пятой неделе передний и задний мозговые пузыри расчленяются каждый на два отдела. Из полостей мозговых пузырей и нервной трубки образуются желудочки головного мозга и канал спинного мозга.
К третьему месяцу внутриутробного развития выделяются основные части центральной нервной системы: большие полушария и ствол мозга, мозговые желудочки, а также спинной мозг. К пятому месяцу дифференцируются основные борозды коры больших полушарий, однако кора остается еще недостаточно развитой.
Постепенно движения плода становятся все более активными, что указывает на включение всего спинного мозга. В головном мозге по данным Б.Н. Клосовского наиболее ранним онтогенетическим рецептором является вестибулярный аппарат, обеспечивающий определенное положение плода. Вестибулярный аппарат развивается усиленными темпами и к 6-7 месяцам внутриутробного развития достигает определенной зрелости. Во вторую половину беременности у плода активно формируется головной мозг, особенно его задние отделы: ствол мозга и мозжечок, который тесно связан в функциональном отношении с вестибулярной системой. В стволе головного мозга, являющегося продолжением спинного мозга, заложены ядра черепно-мозговых нервов, ретикулярная формация, проводящие пути. Во вторую половину беременности заканчивается формирование головного мозга плода, он приобретает полные очертания.
Второй этап. Акт рождения является переходом от внутриутробных условий к внеутробным и обозначается как критический период. Для наступления самого акта рождения необходимо накопление плодом достаточной энергии, чтобы продвигаться по родовым путям матери, а также включение функции блуждающего нерва, обеспечивающего деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Целый ряд изменений должны произойти в организме ребенка в связи с прекращением плацентарного кровообращения и переходом на легочное дыхание, самостоятельное кровообращение, пищеварение и т.д.
У новорожденного уже функционируют определенные рецепторы и чувствительные пути. В первые месяцы жизни у ребенка наиболее развитой оказывается тактильная чувствительность (реакция на прикосновение). Раздражение распространяется по чувствительным волокнам к клеткам спинного мозга или чувствительным волокнам ядер черепно-мозговых нервов, передается на двигательные клетки, в связи с чем возникает ответная двигательная реакция. В первые месяцы жизни ребенок реагирует на раздражение не только местным, но и общим ответным действием. Он отвечает реакцией не только на прикосновение, но и на болевое ощущение (укол), на изменение температуры окружающей среды. Миелинизация нервных волокон идет в разные возрастные сроки, при этом элементы глубокой чувствительности формируются несколько позже. Раздражения, идущие от внутренних органов, локализуются преимущественно в брюшной полости, поэтому дети в любом случае жалуются на боли в животе. Например, у ребенка до трехмесячного возраста сосательный рефлекс вызывается любым прикосновением к щекам, подбородку.
В первые дни жизни у ребенка формируется сосательный рефлекс. Любое раздражение губ ребенка вызывает ответную реакцию. В реализации сосательного рефлекса участвуют расположенные в стволе головного мозга ядра черепно-мозговых нервов (тройного, лицевого, вестибулярного, языкоглоточного, блуждающего и подъязычного). Объединение в одну функциональную систему осуществляет ретикулярная формация, располагающаяся также в стволовой части мозга. При выполнении сосательного действия также имеет место гетерохрония, проявляющаяся в том, что для сосания необходимы простейшие движения языком вперед-назад, смычка губ (захват соска), надувание щек, напряжение мягкого неба, глотание.
Третий этап. К трем месяцам сосательные движения становятся более дифференцированными, вызываются в основном раздражением губ. Поперхивание встречается редко. Аналогичная картина отмечается в развитии хватательных функций руки. На первых месяцах жизни любое раздражение ладони вызывает сжимание кисти в кулачок. Впоследствии схватывание становится более избирательным, возникает сопротивление большого пальца остальным. Внутрисистемная гетерохрония обусловлена не только дозреванием элементов данной функциональной системы, но и установлением межсистемных связей. Например, автоматическое схватывание усложняется по своей двигательной организации, но в то же время начинает все более явственно обнаруживаться зрительный контроль над действием руки (зрительно-моторная координация).
Простейшие двигательные акты, выполняющие функцию сосания, осуществляются деятельностью не целого ядра черепно-мозгового нерва, а отдельной группой клеток в данном ядре. По мере усложнения двигательного акта (например; при переходе от сосания к употреблению пищи из чашки или при помощи ложки), включаются новые группы клеток тех же ядер, которые определяют формирование более сложной функциональной системы, в то время как ранее сформированная система. В данном случае сосательный рефлекс ослабевает, тормозится.
В возрасте четырех месяцев, когда ребенок становится активнее (переворачивается с бока на бок, двигает ручками и ножками, рассматривает и прикасается к висящим перед ним игрушкам, проявляет к ним интерес), движения производятся под контролем зрения и слуха, с участием мозжечковых структур, обеспечивающих их коррекцию. В начале отмечается мимопромахивание, затем движения становятся более координированными (ребенок захватывает игрушку). Формируется новая сигнальная система (мозжечок, рука, глаз) действие на расстоянии, очень важное для последующей деятельности ребенка.