Дендритное ветвление лежит в основе высокой пластичности мозга, обеспечения компенсации ослабленных или нарушенных функций нейронов и мозга в целом, способности к функциональным переменам, смене одних функций на другие, более соответствующие изменившимся условиям (например, при интенсивном росте ребенка, прохождении им через критические периоды развития).
Таким образом, применительно к ранним периодам онтогенеза подчеркнем главное: дендритное ветвление имеет решающее значение для многогранной деятельности нервной системы в изменяющихся условиях внешней среды. Оно обеспечивает полноценное развитие функций мозга, их согласованное взаимодействие в процессе развития в соответствии с генетической программой и требованиями, предъявляемыми средой, но при одновременном сохранении относительной автономии, стабильности и независимости работы мозга от внешних влияний.
Наиболее интенсивно процессы дендритного ветвления и образования синаптических контактов протекают в первые годы жизни ребенка.
Что касается дендритного ветвления, которое обусловливает увеличение массы каждого нейрона в 3 – 5 раз, то наибольшая интенсивность этого процесса отмечается в первые два-три месяца жизни (а именно со 2-й по 8 – 12-ю недели) – т. е. на первом этапе отражения факторов внешней среды и адаптации к ним.
Таким образом, наиболее интенсивно перестройка мозга протекает в течение первых 8 – 12 недель после рождения.
К трехмесячному возрасту «сборка» основных функциональных систем в мозге завершается, хотя до их полноценной работы еще далеко – нужно «нагрузить» эти функциональные системы информацией, дать им «пищу» для работы. Уже после первой недели жизни, когда мозг в новых постнатальных условиях лишь настраивается на будущий прием поступающей внешней информации, ребенок, благодаря активному дендритному ветвлению и созданию нейронных сетей, впервые приобретает возможность пассивно воспринимать, «фиксировать» поступающую зрительную, слуховую, тактильную и другую информацию.
Поэтому первые недели жизни – наиболее ответственный период. Будущее мозга, его возможности во многом зависят от того, с какими воздействиями встретился новорожденный, что его окружает.
Наряду с интенсивно протекающим процессом дендритного ветвления отмечается и значительное увеличение количества синаптических контактов между клетками, в результате чего расширяется структурная основа для усиления и обогащения ощущений.
Процесс синаптогенеза, продолжающийся с рождения до 2 лет, имеет свои «пики». Так, в интервале от 2 до 4 месяцев, после «пика» дендритного ветвления, отмечается стремительное, лавинообразное нарастание количества синапсов. Во втором полугодии жизни, с 6 – 8 месяцев, синаптогенез дает новый скачок – по всей видимости, это связано со спецификой восприятия ребенком именно социальной информации. Однако (приблизительно к 7 годам) число синаптических контактов уменьшается и доходит до уровня, типичного для взрослого. Таким образом, период усиленного синаптогенеза отличается особо высокой чувствительностью и выраженной пластичностью. Задействованные под влиянием специфических сенсорных раздражений синапсы повышают свою эффективность и стабилизируются, незадействованные – отмирают.
Этот процесс, названный учеными селективной стабилизацией синапсов, проходит как раз под влиянием полученного младенцем опыта взаимодействия с миром.
Таким образом, благодаря этой способности мозга воспринимаемый в раннем детстве опыт как бы «встраивается» в морфологию нервных связей, в известной мере определяя их богатство, широту и разнообразие. Более того, полученный в раннем детстве опыт, будучи «зашитым» в структурно-функциональном пространстве мозга, закрепляется надолго в памяти организма.
В этом процессе интенсивного развития и последующей стабилизации межнейронных связей отражена удивительная особенность нашего мозга. Дело в том, что природа заложила в нас высочайший потенциал для усвоения разнообразнейшей информации и приобретения широкого спектра опыта. Ведь первоначально формируются избыточные дендритные ветвления и избыточные синаптические контакты – их количество в раннем онтогенезе значительно выше, чем у взрослых. Подобная избыточная синаптическая плотность рассматривается как морфологическая основа усвоения опыта, как свидетельство высокой потенциальной способности к усвоению опыта у детей раннего возраста. В дальнейшем же при создании функциональных систем будут отбираться лишь наиболее функционально эффективные межнейронные связи, лишь те, которые оправдали себя на практике, которые «затребованы» средой. Поэтому совершенно недаром ранние этапы онтогенеза называются критическим постнатальным периодом.