Научная школа «Нейрофизиология когнитивного развития»

Область знаний по государственному рубрикатору научно-технической информации: научная школа (далее – Школа) находится на стыке физиологических (34.39) и психологических (15.21) дисциплин: физиологии ЦНС (34.39.17), физиологии ВНД и поведения (34.39.23), возрастной физиологии (34.39.51), развития психики (15.21.21) психофизиологии (15.21.35), психологии деятельности и поведения (15.21.45)

Общие сведения о научной школе:

«Нейрофизиология когнитивного развития» как уникальное направление российской физиологической науки возникло во второй половине 20 века в лаборатории нейрофизиологии Института возрастной физиологии РАО, которая была создана в 1964 году академиком РАО Деборой Ароновной Фарбер

Научная деятельность основателя и многолетнего лидера Школы Д.А. Фарбер получила государственное и общественное признание. Она была награждена престижными научными премиями и получила звание «Заслуженный деятель науки РФ»:
1970 г. – Первая премия АПН СССР за книгу «Функциональное созревание мозга в раннем онтогенезе».
1973 г. — Вторая премия АПН СССР за книгу «Электроэнцефалограмма детей и подростков».
1996 г. – Премия издательства «Наука» за цикл работ в области возрастной физиологии.
2002 г. – Звание «Заслуженный деятель науки РФ»
2003 г. – Премия Российской академии наук им. А.А. Ухтомского за цикл работ по возрастной нейрофизиологии

В создании Школы активно участвовали ученики и соратники Д.А. Фарбер — доктор биологических наук, член-корреспондент РАО Наталья Вадимовны Дубровинская и доктор биологических наук Татьяна Георгиевна Бетелева.

В настоящее время развитие Школы продолжается в лаборатории нейрофизиологии когнитивной деятельности под руководством Регины Ильиничны Мачинской – доктора биологических наук, члена-корреспондента РАО

Основные представители научной школы – ученики Д.А. Фарбер и Р.И. Мачинской:

• Бетелева Татьяна Георгиевна, д.б.н.
• Дубровинская Наталья Вадимовна, д.б.н.
• Курганский Андрей Васильевич, д.б.н.
• Соколова Людмила Владимировна, д.б.н.
• Цехмистренко Татьяна Александровна, д.б.н.
• Алферова Виктория Васильевна, к.б.н.
• Горев Александр Сергеевич, к.б.н.
• Семенова Ольга Александровна, к.психол.н.
• Крупская Екатерина Вадимовна, к. б.н.
• Талалай Илья Витальевич, к.психол.н.

Участники научной школы в настоящее время:

• Мачинская Регина Ильинична – руководитель
• Курганский Андрей Васильевич
• Талалай Илья Витальевич
• Захарова Марина Николаевна
• Ломакин Дмитрий Игоревич

Целью исследований в рамках научной школы является выявление фундаментальных закономерностей формирования мозговых механизмов познавательной деятельности человека в процессе его развития от раннего детского до юношеского возраста. Исследования научной школы направлены на решение следующих фундаментальных вопросов нейрофизиологии когнитивного развития ребенка:

1. В какие периоды онтогенеза происходят существенные прогрессивные изменения мозговой организации базовых компонентов познавательной деятельности?
2. Как эти изменения связаны с преобразованиями самой когнитивной деятельности?
3. Как они связаны с морфофункциональным созреванием коры головного мозга и глубинных модулирующих систем?
4. Какое влияние созревание мозговых механизмов когнитивных процессов оказывает на успешность обучения и социальную адаптацию детей и подростков?

Результаты фундаментальных исследований служат отправной точкой для развития важных для системы образования практических направлений, задача которых — поиск нейрофизиологических факторов успешного освоения школьных знаний и адаптации к систематическому обучению.

Методологической основой фундаментальных и прикладных исследований научной школы являются системные представления о мозговых механизмах познавательных функций и поведения, которые основаны на синтезы системных физиологических [И.М. Сеченов, А.А. Ухтомский, П.К. Анохин, Н.А. Бернштейн] и психологических [Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев,  А.Р. Лурия) моделей поведения человека. Мозговые механизмы когнитивных процессов рассматриваются как многокомпонентные функциональные системы, формирующиеся в процессе деятельности для реализации ее целей и задач. Основными свойствами функциональных систем мозга является их пластичность, зависимость от возрастных и индивидуальных особенностей морфофункционального созревания отдельных корковых и подкорковых структур и условий познавательного развития, а также постепенность и разная скорость созревания нейронных сетей, реализующих различные аспекты когнитивной деятельности — гетерохрония развития.

В экспериментальных исследованиях научной школы используется междисциплинарный подход — сочетание анализа структуры и эффективности познавательных процессов на уровне деятельности (поведения) и анализа электроэнцефалографических (ЭЭГ) параметров активности мозга, как в состоянии покоя, так и в процессе выполнения когнитивных заданий. Соотнесение показателей эффективности решения когнитивных задач в разных экспериментальных условиях с временными и топографическими особенностями электрической активности коры головного мозга дает возможность выделять функциональные мозговые системы, активность которых специфическим образом связана с реализацией регуляторных и информационных составляющих познавательной деятельности.

Теоретическая востребованность развиваемых исследований определяется их местом в современных нейронауках, в которых особое внимание уделяется междисциплинарному изучению мозгового обеспечения когнитивных процессов: восприятию, вниманию, рабочей памяти. Онтогенетическая направленность исследований в силу гетерохронного созревания структур мозга дополняет представление о роли различных зон коры больших полушарий и глубинных структур мозга в системной организации когнитивных процессов. Важным является направленность исследований как на выявление нейрофизиологических механизмов формирования когнитивной деятельности, так и на факторы, определяющие индивидуальные особенности реализации и развития когнитивных процессов. Одновременное изучение нейрофизиологических механизмов, обусловливающих специфику когнитивных процессов у детей разного возраста, и особенностей их реализации на поведенческом уровне позволяет установить реальные функциональные возможности ребенка в процессе воспитания и обучения, что имеет важнейшее значение для педагогической практики.

Основные направления исследований научной школы в настоящее время включают:

• Анализ возрастных преобразований нейронных сетей мозга в состоянии спокойного бодрствования (resting state networks) как оптимального фона для процессов обработки информации;
• Изучение возрастных особенностей мозгового обеспечения управляющих функций (executive functions), осуществляющих контроль целенаправленного поведения, в частности, предвосхищающего внимания, рабочей памяти, планирования произвольных действий на разных этапах онтогенеза;
• Выявление нейрофизиологических факторов когнитивных дефицитов и рисков девиантного поведения у детей и подростков;
• Оценка индивидуальных особенностей когнитивного развития на основе сопоставления результатов нейропсихологического обследования когнитивных функций и электроэнцефалографического (ЭЭГ) анализа функционального состояния коры и глубинных структур мозга.

Наиболее крупные научные результаты

1. Структурно-функциональное созревание мозга в онтогенезе

На основе сопоставления данных исследований в области возрастной морфологии мозга, полученных в лаборатории морфологии Института возрастной физиологии РАО, и нейрофизиологических данных, полученных в ходе электроэнцефалографических (ЭЭГ) исследований, выявлены связи параметров ЭЭГ на разных стадиях онтогенеза ребенка  с качественными структурными  и функциональными преобразованиями  нейронных сетей коры и глубинных образований головного мозга. Исследование суммарной электрической активности мозга детей и подростков  с помощью специально разработанного под руководством Р.И. Мачинской структурного анализа позволило выделить ЭЭГ — критерии соответствия возрасту уровня развития электрической активности коры головного мозга и глубинных структур у детей от 5 лет до подросткового возраст, которые используются в практике индивидуальной междисциплинарной диагностики развития детей. Полученные результаты легли в основу компьютерной диагностической системы «ЭЭГ-Эксперт», на которую получено авторское свидетельство (№ 2006611586, Автоматизированная диагностическая система «ЭЭГ-эксперт»)

Основные результаты этого направления исследований представлены в монографиях:
Фарбер Д.А. Функциональное созревание мозга в раннем онтогенезе. – М.: Просвещение, 1969. – 279 с.
Фарбер Д.А., Алферова В.В. Электроэнцефалограмма детей и подростков. – М.: Педагогика, 1972. – 216 с.
Фарбер Д.А., Семенова Л.К., Алферова В.В. и др. Структурно-функциональная организация развивающегося мозга. – Л.: Наука, 1990. – 198 с. – ISBN 5-02-025811-3.
Developing Brain and Cognition / Eds.: Farber D.A., Njiokiktjien Ch., 1993, Amsterdam, Syui. Publ., 290 p.
Развитие мозга и формирование познавательной деятельности ребенка / ред. Д.А. Фарбер, М.М. Безруких. – Москва: Московский психолого-социальный институт ; Воронеж : МОДЭК, 2009. – 432 с. – (Библиотека психолога) – ISBN 978-5-9770-0361-2 . – ISBN 978-5-89395-929-1

2. Формирование системной мозговой организации когнитивных процессов

Спецификой подхода к изучению системной мозговой организации когнитивных процессов, развиваемого Школой, является выделение в функциональных системах, их обеспечивающих, информационных и регуляторных компонентов. Информационные компоненты – это те составляющие познавательной деятельности, которые связаны с обработкой и интеграцией качественно-специфичной информации.  Регуляторные компоненты – это те составляющие когнитивной деятельности, которые создают условия для выделения значимой информации и ее использования при организации поведения, оказывая общее и избирательное модулирующее влияние на нейронные сети, входящие в информационные и двигательные компоненты функциональных систем. Условно регуляторные компоненты когнитивной деятельности и обеспечивающие их мозговые системы можно разделить на три класса:

• Управляющие функции (executive functions) — УФ, обеспечивающие целенаправленное поведение – избирательное выделение значимой информации (избирательное внимание), сохранение этой информации в процессе реализации деятельности и ее сопоставление с прошлым опытом (рабочая память), программирование последовательности действий и контроль за их исполнением;
• Эмоционально-мотивационная регуляция;
• Поддержание и регуляция общего функционального состояния мозга и организма в целом.

Исследования ритмической электрической активности мозга (ЭЭГ) и связанных с событиями потенциалов (ССП) у детей от 3 до 16 лет в процессе когнитивной деятельности (при зрительном восприятии, произвольном избирательном внимании, рабочей памяти, зрительно-пространственной и вербальной деятельности) позволили обнаружить особенности системной мозговой организации познавательных процессов в дошкольном, младшем школьном и подростковом возрасте. В ходе этих исследований за время существования Школы были выявлены основные закономерности формирования функциональной организации мозга человека и определены критические и сенситивные периоды в развитии нейрофизиологических механизмов познавательной деятельности. Показана роль индивидуальных особенностей функционального созревания регуляторных систем мозга разного уровня в этих процессах.

Возрастные особенности мозгового обеспечения когнитивных функций при переходе от дошкольного к младшему школьному возрасту:

• В период от 5-6 к 7-8 годам происходят прогрессивные изменения УФ, в особенности в избирательной произвольной регуляции деятельности и произвольном избирательном внимании, в которых важную роль играет морфо-функциональное созревание фронто-таламической регуляторной системы. Вместе с тем более сложные управляющие функции, такие как рабочая память, во многом определяющие успешность обучения, еще не сформированы и в 7-8 лет являются незрелыми;
• К 7-8 годам формируется целостное восприятие предметных изображений, что непосредственно связано с морфо-функциональным созреванием префронтальных и заднеассоциативных корковых зон, включая нижневисочные отделов коры больших полушарий;
• При переходе от 5-6 к 7-8 годам интенсивно формируются процессы выделения и использование категориальных признаков информации, в том числе совершенствование семантических  аспектов речи, что обусловлено морфо-функциональным созреванием как ассоциативных корковых зон, так и таламо-корковых систем избирательной активации.

Развитие этих трех компонентов когнитивной деятельности в предшкольном и младшем школьном возрасте взаимосвязано, при этом ведущая роль принадлежит формированию управляющих функций, т.е. регуляторным составляющим деятельности

Основными нейрофизиологическими факторами прогрессивных изменений когнитивной деятельности при переходе от предшкольного к младшему школьному возрасту являются:

• Созревание мозговых систем нисходящего контроля — лобных отделы коры и их связей с подкорковыми ядрами и теменной корой, осуществляющих настройку корковых зон на анализ значимой информации, ее удержание в РП и длительное поддержание внимания;
• Созревание и специализация зрительных ассоциативных корковых зон, преимущественно правого полушария, осуществляющие сложные операции обработки мультимоадальной информации;
• Взаимные влияния созревания систем нисходящего контроля и обработки информации на всем протяжении развития детей и подростков.

Это значит, что при подготовке к систематическому обучению развитие избирательного внимания и рабочей памяти, и в целом произвольной регуляции деятельности не менее, а вероятно, и более важно для успешного усвоения школьных знаний и навыков, чем тренировка чтения и письма.

Учитывая выявленную в процессе исследований лаборатории значимость формирования управляющих функций мозга для успешного обучения, в текущих исследовательских проектах большое внимание уделяется как индивидуальной диагностике этих функций, так и разработке методов их развития у дошкольников

По результатам исследования опубликована монография
Мозговые механизмы формирования познавательной деятельности в предшкольном и младшем школьном возрасте /Под ред. Р.И.Мачинской , Д.А.Фарбер – М.: НОУ ВПО «МПСУ»; Воронеж: МОДЭК, 2014. 440 с.

Формирование управляющих функций (внимание, рабочая память, планирование когнитивной деятельности) у детей дошкольного возраста

Дошкольный возраст – период активного формирования базовых для процесса обучения когнитивных функций мозга, среди которых особое значение имеют произвольное внимание, рабочая память и произвольная организация целенаправленного поведения, в том числе планирования когнитивных действий.  Особенно актуальным является исследование возрастных особенностей морфофункциональной основы и эффективности произвольных форм когнитивной деятельности у детей 3-5 лет, т.к. этот период развития изучен значительно меньше, чем предшкольный возраст.

Анализ микроструктуры и электрической активности коры головного мозга (ЭЭГ) дошкольников в период от 3-х до 7 лет позволил получить новые данные о созревании корковых зон, участвующих в обеспечении различных форм произвольной когнитивной деятельности. Так, было обнаружено, что к 5 годам прогрессивные изменения нейронов и их отростков происходят во всех корковых зонах, при этом они наиболее выражены в премоторных областях, играющих ключевую роль в обеспечении планирования последовательности произвольных движений, в том числе мелкой моторики.  Следующий «переломный» период в созревании коры головного мозга – 6-7 лет, когда прогрессивные изменения нейронных сетей отмечаются не только по сравнению с детьми 3-х лет, но даже по сравнению с детьми 5 лет. Изменения в 6-7 лет касаются преимущественно височно-теменно-затылочных заднеассоциативных зон, важных для развития целостного зрительного восприятия и префронтальных лобных зон, функционально связанных с произвольным избирательным вниманием и планированием сложных форм целенаправленной деятельности. Структурное созревание нейронных сетей коры и корково-подкорковых связей отражается в прогрессивных изменениях их электрической активности, которые также обнаружены при сравнении ЭЭГ детей 3-4 -х и 5-6 лет, но наиболее выражены при сравнении детей 5-6 -ти и 6-7 лет.

Возрастная морфо-функциональная незрелость нейронных сетей коры и их связей с глубинными структурами у детей 3-4 лет сопровождается выраженными трудностями реализации различных компонентов УФ.  На основе авторской компьютерной методики, разработанной А.В. Курганским, были получены новые данные о возрастных преобразованиях когнитивных способностей, лежащих в основе планирования когнитивных действий у детей 3-7 лет. Было показано, что дети 3-4 лет испытывают существенные трудности при определении причинно-следственных связей событий и практически не способны выбрать порядок действий, который приводит к достижению цели. Скачок в формировании этих когнитивных способностей происходит соответственно в 5 и в 6 лет. Вместе с тем дети 3-4 лет хорошо справляются с определением функционального предназначения знакомых предметов и выбором тех, которые нужны для решения когнитивной задачи. Нейропсихологический анализ показал, что у детей 3-4 лет объем зрительно-пространственной РП практически в 2 раза ниже, чем у детей 5-6 лет и составляет в среднем 2 элемента, а наиболее значительный рост как объема, так и эффективности РП отмечается в 6-7 лет. При этом показано, что готовность старших дошкольников к систематическому обучению существенно  определяется уровнем развития УФ.

Полученные данные являются основанием для учета возраста детей при разработке и применении пособий и дошкольных обучающих программ и создания системы консультативной помощи родителям и педагогам. В частности, использования заданий, требующих участия зрительно-пространственной рабочей памяти, выявления причинно-следственных отношений и/или выполнения действий в определенном порядке, принесет больше пользы и будет положительно влиять на последующее развитие письма и чтения у детей 4-5 лет и старше, а в более раннем возрасте может вызывать трудности. Особое значение имеет развитие лексико-грамматических компонентов речи, т.к. популяционные исследования этих функций у современных детей выявили их недостаточную сформированность в старшем дошкольном возрасте.  Данные о существенных прогрессивных изменениях морфо-функциональной зрелости префронтальных и премоторных зон коры головного мозга и эффективности всех исследованных компонентов УФ к 6-7 годам являются веским научным аргументом для начала систематического обучения чтению и письму в этом возрасте.

Публикации, в которых представлены основные результаты исследований дошкольников:

• Курганский А.В. Оценка управляющих функций у детей 3-6 лет: состояние, проблемы, перспективы // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. – 2021. – Т. 71. – № 4. – С. 468-484. [DOI] [elibrary]
• Курганский А.В. и др. Эффективность обнаружения тематических связей предметов детьми 3-6 лет // Физиология человека. – 2023. – Т.49,№ 4. – С.5-25.  [DOI] [elibrary]
• Захарова М.Н., Мачинская Р.И., Агрис А.Р. Управляющие функции мозга и готовность к систематическому обучению у старших дошкольников // Культурно-историческая психология. 2022. Том 18. № 3. С. 81–91. [DOI] [psyjournals]
• Захарова М.Н., Мачинская Р.И. Возрастные изменения управляющих функций у детей 6-7 лет//Психологические исследования – 2022. – Т.15, №81. Порядковый номер 6. [DOI]
• Omar S., Tsekhmistrenko T.A., Vasilyeva V.A., Astashov V.V., Obukhov D.K., Magomedova P.G. Comparative morphometric analysis of age-related changes in the pyramidal neurons of the human prefrontal and posterior associative cortex from birth to 7 years // Archiv EuroMedica. 2022. Vol. 12, N 1. P. 11-15. [DOI]

Нейрофизиологические факторы когнитивных дефицитов у детей младшего школьного возраста, обучающихся в общеобразовательной школе и не имеющих специфических речевых, неврологических или психических нарушений

Показано, что основными факторами трудностей обучения у детей предшкольного и младшего школьного возраста является незрелость или неоптимальное состояние регуляторных систем мозга, обеспечивающих избирательное внимание и произвольную избирательную регуляцию действий, т.е. именно тех мозговых систем, которые интенсивно формируются при переходе от предшкольного к младшему школьному возрасту. В связи с проблемой учебной дезадаптации специальные исследования Школы были направлены на анализ мозговых механизмов когнитивных дефицитов и особенностей поведения у детей с признаками синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). На основе междисциплинарных нейрофизиологических и нейропсихологических исследований было показано, что этот синдром не имеет единой этиологии и может быть следствием неоптимального состояния различных регуляторных систем мозга. В частности, была выявлена связь между симптомами СДВГ и неоптимальным функционированием мозговых систем неспецифической активации, структур правого полушария и фронто-таламической системы. При общих поведенческих проявлениях профиль когнитивных дефицитов у детей с разными вариантами функциональной недостаточности регуляторных систем мозга существенного различаются, а значит должны различаться и стратегии педагогической и психологической помощи таким детям.

Основные результаты исследования нейрофизиологической основы когнитивных дефицитов у детей с СДВГ опубликованы в статье Мачинская Р.И., Сугробова Г.А., Семенова О.А., Междисциплинарный подход к анализу мозговых механизмов трудностей обучения у детей. Опыт исследования детей с СДВГ/ Журн. Высш. Деят. им. И.П. Павлова. – 2013. Т. 63. № 5. – С. 542.  [DOI] [elibrary]

Специфика регуляторных функций мозга в подростковом возрасте и нейрофизиологические факторы девиантного поведения

Формирования мозговых механизмов произвольной регуляции деятельности является важнейшим фактором социальной адаптации и усвоения знаний в процессе обучения. Влияние этого фактора возрастает в критические периоды онтогенеза, одним из которых является подростковый возраст, часто сопровождающийся различными отклонениями поведения.

В исследованиях Школы показано, что существенную роль в возникновении «подростковых» проблем играют возрастные изменения мозговых систем произвольного контроля и эмоционально-мотивационной регуляции.

Междисциплинарные исследования (анализ электроэнцефалограммы -ЭЭГ, нейропсихологическое обследование, поведенческий эксперимент, анкетирование) выявили у детей и подростков в возрасте от 9 до 16 лет гетерохронные изменения активности глубинных и корковых звеньев регуляторных систем мозга, которые сопровождаются как прогрессивными изменениями когнитивных функций, так и различными формами учебной и социальной дезадаптации:

• Предподростковый (10-12 лет) возраст отличается от предыдущего этапа развития выраженным увеличением числа детей с неоптимальным состоянием мозговых систем неспецифической активации и фронто-таламической системы избирательного внимания. При этом значимо увеличивается число детей, демонстрирующих трудности программирования и самоконтроля на фоне повышенной утомляемости и сниженной работоспособности;
• В 12-14 лет представленность изменений со стороны активирующих структур ствола головного мозга и фронто-таламической системы снижается, повышается эффективность рабочей памяти и планирования, однако появляются новые проблемы, обусловленные неоптимальным функционированием лимбических и лобно-базальных структур, участвующих в обеспечении эмоционально-мотивационной регуляции социального поведения. ЭЭГ исследования корковых и глубинных звеньев регуляторных систем мозга в покое и при выполнении когнитивных заданий выявили значимое негативное влияние неоптимального функционировании лимбических структур мозга на способность длительно поддерживать внимание и выполнять определенную программу действий и способность предвидеть и контролировать свои ошибки;
• У подростков с неоптимальным состоянием лимбических структур мозга существенно снижается эффективность восприятия социально-значимой информации, особенно негативного характера. Последнее может быть одним из основных биологически обусловленных факторов повышенной склонности к девиантному поведению в виде агрессии и игнорирования социальных норм и правил.

При подготовке стандартов обучения и воспитания в средней школе необходимо учитывать риски учебной дезадаптации, обусловленные особенностями регуляторных функций мозга подростков: снижение мотивации к обучению, трудности длительного поддержания внимания, проблемы произвольной регуляции поведения, в особенности при отсутствии положительной обратной связи со стороны родителей и педагогов.

По результатам исследования подростков подготовлена монография

Регуляция поведения и когнитивной деятельности в подростковом возрасте. Мозговые механизмы / под ред. Р. И. Мачинской, Д. А. Фарбер. — М. : Изд-во Московского психолого-социального университета, 2023. — 616 с. [elibrary]

Практическое использование научных результатов

1. На основе результатов многолетних исследований индивидуальных и возрастных особенностей ЭЭГ детей и подростков и сопоставления этих данных с результатами морфофологических и нейропсихологических исследований, разработана авторская методика оценки индивидуальных особенностей функционального состояния коры и глубинных структур мозга, реализованная в виде компьютерной программы «ЭЭГ-эксперт», которая используется в рамках междисциплинарной диагностики развития детей и подростков.

2. Основные научные результаты исследований школы используются в образовательной и просветительской деятельности, включены в авторские программы лекционных курсов Р.И. Мачинской «Психофизиология», «Возрастная психофизиология», «Когнитивная нейронаука

3. Научные результаты представлены в учебных пособиях, учебниках и брошюрах для педагогов и родителей: Эта часть еще технически не доделана

Учебники, учебные пособия и руководства по возрастной физиологии

• Физиология подростка / ред. Д.А. Фарбер. – Москва : Педагогика, 1988. – 208 с. – (Образование. Педагогические науки. Возрастная физиология) (Педагогическая наука — реформе школы)– ISBN 5-7155-0169-5. 
• Физиология школьника / Д.А. Фарбер, И.А. Корниенко, В.Д. Сонькин. – Москва: Педагогика, 1990. – 64 с. : ил. обложка с ил.– ISBN 5-7155-0373-6. 
• Возрастная физиология и школьная гигиена: учебное пособие / А.Г. Хрипкова, М.В. Антропова, Д.А. Фарбер. – Москва: Просвещение, 1990. – 319 с. : ил. – ISBN 5-09-002687-4. 
• Дубровинская Н. В., Фарбер Д. А., М. М. Безруких М. М. Психофизиология ребенка. Психофизиологические основы детской валеологии: учеб. пособие для вузов — М.: ВЛАДОС, 2000. — 144 с. 
• Психофизиология ребенка: учебное пособие / М.М. Безруких, Н.В. Дубровинская, Д.А. Фарбер. – Издание 2-е, дополненное. – Москва : Московский психолого-социальный институт ; Воронеж: Издательство НПО ‘МОДЭК’, 2005. – 496 с. – ISBN 5-89502-661-3 (5-89395-635-4).
• Возрастная физиология (физиология развития ребенка) : учебное пособие : для студентов высших педагогических учебных заведений / М.М. Безруких, В.Д. Сонькин, Д.А. Фарбер. – Москва: Академия, 2002. – 416 с. – (Высшее образование). – Тираж 30000 экз. – ISBN 5-7695-0581-8. 
• Хрестоматия по возрастной физиологии: учебное пособие: для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям — «Дошкольная педагогика и психология», «Педагогика и методика дошкольного образования» / Сост. М.М. Безруких, В.Д. Сонькин, Д.А. Фарбер. – Москва: Академия, 2002. – 288 с. – (Высшее образование) – ISBN 5-7695-0582-6.
• Физиология развития ребенка: руководство по возрастной физиологии: учебное пособие / ред. М.М. Безруких, Д.А. Фарбер. – Москва : Московский психолого-социальный институт ; Воронеж : МОДЭК, 2010. – 768 с. – 44,8 усл. печ. л. – ISBN 978-5-9770-0358-2 . – ISBN 978-5-89395-925-3. 

Брошюры и методические пособия для учителей и родителей

• Фарбер Д.А. Младший школьник. Развитие мозга и формирование познавательной деятельности. – М.: Вентана-Граф, 2003. 
• Фарбер Д.А. Как ребенок познает мир. – М.: Вентана-Граф, 2006.
• Фарбер Д.А., Горев А.С. Психофизиологические основы особенности поведения и познавательной деятельности подростка: методическое пособие для учителей и родителей. М.: МПСУ, 2018. 61 с.