Стадии сна формируются у детей гетерохронио, характерные биотоки глубокого сна развиваются у них раньше, чем поверхностного. В первые дни и месяцы жизни циклы сна выражены у детей неотчетливо, их продолжительность неравномерна и они укорочены. В первые недели и месяцы жизни различия между медленным и быстрым сном выражены менее отчетливо, чем у взрослых.
У детей утомление при умственном труде развивается в результате превышения норм оптимальной учебной нагрузки, различных для разных возрастов. Скорость наступления утомления у детей зависит прежде всего от возраста. Чем младше ребенок, тем оно развивается быстрее и легче.
Физиологические механизмы утомления при умственной и физической работе. В результате возбуждения, деполяризации и реверсии в нейронах увеличивается содержание ионов натрия и уменьшается — ионов калия. Предполагается, что дендриты предохраняют нейроны от переутомления, так как во время развития утомления на поверхности дендритов происходит выталкивание из нейрона ионов натрия и накачивание внутрь нейрона ионов калия. При этом ионы натрия диффундируют из тела нейрона в дендриты, а ионы калия — из дендритов в тело нейрона. Торможение восстанавливает работоспособность нейронов, так как гиперполяризация повышает их возбудимость.
Понятие о типах высшей нервной деятельности. Изучение высшей нервной деятельности у детей и взрослых обнаружило индивидуальные различия основных признаков нервного процесса: 1) силы возбуждения и торможения, 2) их соотношения между собой, или уравновешенности, и 3) их подвижности, или скорости иррадиации и концентрации, быстроты образования условных рефлексов, переделки положительного условного рефлекса в отрицательный и наоборот и т. п.
В процессе развития сна сменяются спокойное бодрствование с закрытыми глазами, дремота, легкий поверхностный сон и глубокий сон. Дремота перемежается с бодрствованием. Сдвиги обмена веществ при этих состояниях проявляются в изменениях биотоков головного мозга, что позволяет различать по характеру биотоков стадии сна.
Внешний мир отображается головным мозгом при непосредственном действии разнообразных конкретных раздражителей на рецепторы. В результате этого действия в больших полушариях образуется нервный процесс или его следы, которые являются материальной основой ощущений, представлений, впечатлений и мыслей об окружающей природе и социальной среде, т. е. конкретного мышления. По определению И. П. Павлова это первая сигнальная система. Кроме системы конкретных сигналов у людей есть еще вторая, или словесная, сигнальная система, состоящая в том, что на рецепторы и, следовательно, на большие полушария действуют слова, слышимые (устная речь) и видимые (письменная речь).
Понятие о динамическом стереотипе. В обычных условиях жизни в головном мозге образуются не только отдельные временные нервные связи, но и их сложные сочетания, системы. Если очаги возбуждения и торможения в определенных участках головного мозга повторяются многократно в строго определенном порядке и через определенные интервалы времени между ними, то они вызывают систему условных рефлексов. В результате возникает и сохраняется некоторое время стереотипная форма деятельности, например, определенные тип и цикличность движений при ходьбе, беге, гребле, плавании классическим стилем, определенный, систематически повторяющийся режим дня. Этот стереотип становится привычным, он автоматизируется и поэтому облегчает выполнение умственной и физической работы.
При действии условного раздражителя в соответствующей воспринимающей зоне больших полушарий (зрительной, слуховой и др.) через некоторое время (латентный период) возникает возбуждение. В процессе образования условного рефлекса оно сначала ограничивается определенной группой нейронов, а затем начинает распространяться на соседние нейроны данной и соседних зон (диффузная иррадиация). При следовых условных рефлексах, в отличие от наличных, оно иррадиирует больше.
Основные виды безусловных и условных рефлексов следующие.
Пищевые рефлексы. Безусловные — рефлекторные изменения секреторной и двигательной работы органов пищеварительного канала при раздражении рецепторов ротовой полости и органов пищеварительного канала. Условные — то же при виде и запахе пищи, которая съедалась, и звуках ее приближения.