СИСТЕМНАЯ ПСИХОЛОГИЯ
И СОЦИОЛОГИЯ

    Просмотров: 5951

РОЛЬ ВЕРБАЛЬНОГО КОДИРОВАНИЯ В ОПОЗНАНИИ ЗРИТЕЛЬНЫХ ОБРАЗОВ У ДЕТЕЙ  С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ПСИХИЧЕСКОГО ДИЗОНТОГЕНЕЗА

Григорьева Л. П.,
Вишнёва Е. А.,
МГЛУ, Москва

Изучался механизм целостного опознания изображений до и после их вербализации. Исследование включало психофизический аспект (определение характеристик  целостного опознания зрительных образов) и психофизиологический аспект (изучение функциональных систем мозга, обеспечивающих целостное опознание). Анализ результатов выявил низкую успешность опознания изображений без их предварительной вербализации. Обсуждаются возможности формирования  компенсаторных стратегий опознания у детей с нарушениями гностических механизмов.
Ключевые слова: зрительный образ, опознание, научение опознанию, стратегии компенсации, гностические механизмы.

THE ROLE OF VERBAL CODING IN VISUAL PATTERN RECOGNITION

IN CHILDREN WITH COMPLEX DISORDERS

Grigorjeva L.P.,
Vishneva E.A.,

MSLU, Moscow

The mechanism of whole image recognition of visual  figures were studied.  The study task included aspects: psychophysical (concerned with definition of characteristics of images whole recognition); and psychophysiological (study of functional mental systems providing whole recognition). The results analysis  discovered that children with complex disorder have low level of efficiency of visual image recognition. Possibilities to develop some compensation strategies for children abnormalities of gnostic mechanisms are discussed.
Key words: image; recognition; gnostic mechanisms; children with complex disorders.

Введение

В психологической науке проблема психического образа является одной из центральных проблем, имеющих важнейшее значение, как для теории общей психологии, так и для разработки специальных вопросов психологического обеспечения процессов обучения и воспитания детей с отклоняющимся развитием. Основное направление данной работы – исследование формирования психического образа и отражение результата этого процесса в слове, т.е. в вербальном описании образа зрительной модальности.

В работе предпринята попытка изучения психофизиологических механизмов формирования сенсорно-перцептивных образов, образов-представлений и их вербализации у детей со сложной патологией ЦНС. Это исследование касается одной из наиболее сложных и наименее разработанных проблем современной дефектологии. По данным ВОЗ в последние десятилетия в России и во многих других странах мира отмечается рост числа детей сразличными видами психического дизонтогенеза. Проблема диагностики, комплексной реабилитации и абилитации этих детей до настоящего времени остается малоизученной (за исключением наиболее исследованной слепоглухоты). Изучение данной проблемы чрезвычайно актуально для методологического обоснования и организации специальной медико-психолого-педагогической помощи этим детям.

Цель – теоретически и экспериментально разработать концептуальную модель, включающую сведения о закономерностях и механизмах опознания системных зрительных образов, рабочей памяти и научения в условиях сложного психического дизонтогенеза. При этом сочетать когнитивно-информационный подход с психофизиологическим анализом, соответствующим принципу «человек-нейрон-модель» Е.Н.Соколова

Задачи исследования

- Изучить  степень сформированности связей между образной и семантической сферами.
- Изучить характеристики узнавания сложных изображений при их статическом предъявлении без предварительной вербализации на основе образов-представлений.
- Изучить опознание сложных изображений при их статическом предъявлении после предварительной вербализации.
- Изучить характеристики воспроизведения целостных изображений на основе предъявления их отдельных фрагментов после предварительной вербализации целого изображения.

1 Методики исследования

I. Для изучения степени сформированности связей между образной и семантической сферами использована компьютерная версия методики незавершенных фигур Э.Голлина, разработанная Н.Форманом и Р.Хеммингсом [21]. В данной методике структура тестовых изображений является динамичной и отражает этапы постепенной трансформации контура из начального состояния (минимум информации о фигуре) в конечное (100%-ная прорисовка контура фигуры). Эта методика представляет собой инструмент, позволяющий наиболее точно определить тот момент, когда происходит правильное опознание.

В  соответствии с методикой Э.Голлина (компьютерный вариант) испытуемым предъявляли контурные динамические изображения известных объектов. Контуры прорисовывались в режиме прогрессивного накопления при случайном добавлении фрагментов. Пороги опознания целостных изображений выражались в % от длины предъявляемого контура. Каждое изображение предъявляли два раза. За показатель научения принимался коэффициент, характеризующий степень снижения порога во второй серии сравнительно с порогом в первой серии при правильном опознании динамических изображений:K= m1-m2/m1, где m1 – порог опознания при первом предъявлении, а m2 – порог опознания при втором предъявлении. Статистическая обработка результатов проводилась с помощью дисперсионного анализа (пакет программ «Statistika, ANOVA/MANOVA»). Всего было исследовано 178 детей со сложной структурой  нарушений старшего дошкольного и младшего школьного возраста.

II. Для изучения характеристик узнавания сложных изображений использовалась методика зрительного поиска целевых фигур в перцептивных полях, различающихся структурой. Данная методика была разработана Е.А. Вишнёвой и Л.П.Григорьевой в Институте коррекционной педагогики РАО. Методика позволяет определить характеристики зрительного поиска и рабочей памяти у нормально видящих и школьников со снижением зрения (в возрасте 11-14 лет). Зрительный поиск целевых изображений осуществлялся в сложных перцептивных полях (поле №1 и поле №2), представленных на рисунке 1. По ходу проведения исследования данные перцептивные поля переворачивались на 180 градусов, при этом инструкция для испытуемого оставалась неизменной.

Каждое стимульное изображение состояло из двух или трёх геометрических фигур, одни из которых были контурными, а другие – полностью закрашенными (квадрат- круг, квадрат – два треугольника).

Рис. 1 Перцептивные поля для зрительного поиска целевого изображения.

    Затем испытуемому предъявляли по одной сложной фигуре на белом листе бумаги со временем экспозиции в 2-4 секунды. Испытуемому была дана инструкция запоминать одиночную фигуру (называемую целевой) с тем, чтобы быстро узнать ее среди других фигур сложного перцептивного поля. В качестве целевых последовательно использовались все изображения. Таким образом, инструкция содержала предварительную установку на запоминание целевого изображения, а также установку на его последующее воспроизведение (узнавание). Называть фигуры и проговаривать  действия запрещалось. Затем проводилось исследование с перевернутым на 180 градусов перцептивным полем №1. Аналогичная последовательность операций осуществлялась с перцептивным полем №2. В процессе исследования фиксировали время зрительного поиска целевого изображения (в секундах), наличие ошибок узнавания сложных фигур. Исследованы: 34 нормально видящих в возрасте 11-14 лет и 18 частичновидящих школьников в возрасте 10-14 лет, обучающихся в специальной школе для незрячих г. Москвы. У нормальнoвидящих имела место эмметропия с остротой зрения 1,0. В группе частичновидящих в восьми случаях наблюдалась ретинопатия недоношенных, которая сочеталась с другими заболеваниями: ММД (минимальная мозговая дисфункция), гипоплазия зрительного нерва, отслойка сетчатки, врожденная катаракта, дистрофия сетчатки, афакия, нистагм, помутнение роговицы. У остальных испытуемых данной группы были следующие заболевания: афакия, вторичная глаукома, дистрофия роговицы, врожденная колбочковая дистрофия сетчатки, нистагм, частичная атрофия зрительного нерва, отслойка сетчатки, субатрофия глазного яблока, помутнение роговицы, осложненная катаракта, гипоплазия зрительного нерва. В целом частичновидящие имели остроту зрения в пределах от 0,01 до 0.09. Таким образом, у детей данной группы имели место сложные нарушения зрительной перцептивной системы, обусловленные патологией оптических сред глаза и ретино-геникулярного пути.

С группой частичновидящих проведен второй вариант описанной методики, который отличался от первого предварительной вербализацией целевых изображений. Испытуемому давалась инструкция вербально описывать целевое изображение при его запоминании. Он должен был проговаривать, из каких геометрических фигур состоит целевое изображение и какой фигурой оно само является.
Статистическая обработка результатов исследования проводилась с помощью U- критерия Манна-Уитни(Mann-Whitney U Test) – непараметрического критерия, используемого для оценки различий между малыми выборками.

III. В исследовании применялась методика опознания и воспроизведения статичных изображений на основе их отдельных фрагментов [7]. Исследование проводилось в хорошо освещенном помещении. Перед тем, как приступить к выполнению задания, испытуемым необходимо было адаптироваться к освещенности перцептивного поля. Для этого перед глазами помещался чистый белый лист на расстоянии 30-40 см, испытуемому давалось задание посмотреть на него какое-то время. Далее ему предъявлялись фигуры на этом белом листе; время и последовательность экспозиции строго регламентировалось экспериментатором, время экспозиции - 1000мс. После предъявления испытуемому полной фигуры давались фрагменты этого рисунка, от наименее информативного к наиболее информативному, а испытуемому необходимо было назвать полную фигуру. Затем следовала дорисовка фрагмента изображения на основе образа-представления. Количество фигур - 10, каждая - по 4 серии. После каждой серии 2-3 минуты отдыха в зависимости от личностных особенностей испытуемого. По завершении дорисовки испытуемый вновь называл полные фигуры.

Рисунок, выполненный школьником, сопоставлялся с оригиналом и анализировался. Для этого были выделены общие критерии оценки рисунков:
воспроизведение формы рисунка;
воспроизведение величины рисунка;
воспроизведение ориентации в пространстве;
целостность воспроизведения изображения

По каждому из критериев выставлялась оценка от 1 до 5 баллов, где 5 баллов – отлично, 4 – хорошо, 3 – удовлетворительно, 2 – плохо, 1 – очень плохо. Далее по каждому критерию и для каждой группы испытуемых вычислялось среднее арифметическое. Статистическая обработка полученных данных проводилась с помощью программы SPSS statistics 17.0.

В исследовании использованы 10 целых высококонтрастных изображений и по три фрагмента каждого изображения.

2 Результаты исследования

     В исследовании по методике Э.Голлина (см. методику I) участвовали 53 ребенка старшего дошкольного возраста и 125 детей младшего школьного возраста со сложной структурой нарушений. Также была исследована контрольная группа детей с нормальным развитием тех же возрастных категорий в составе 23 человек. Из младших школьников с нарушенным развитием 11(8,8%) демонстрировали трудности при выявлении степени знакомства с изображениями. Среди старших дошкольников таких было 15% (8  из 53 детей). В контрольной группе с нормальным развитием  встречались единичные случаи недопонимания инструкции, но трудности устранялись путем повторного разъяснения. Таким образом,  выявленные особенности характеризуют детей с различными нарушениями развития, а количество детей с затруднениями уменьшается с возрастом

Рис. 2 Количество детей с трудностями при выявлении степени знакомства с изображениями

Группы старших дошкольников и младших школьников с трудностями сопоставления образа и его словесного эквивалента различаются по составу нарушений психического развития. Среди старших дошкольников со сложной структурой дефекта с описанными трудностями 46% детей имеют диагноз ЗПР (в сочетании с другими нарушениями, такими как ДЦП, нарушения зрения), 27% детей имеют нарушения зрения органического генеза, 27% детей имеют сложные неврологические нарушения. Среди  младших школьников ЗПР выявлена у 50% детей, НЗ — у 25%, ОНР (нарушения речи) — у 25%.

Как уже говорилось, количество детей с трудностями при выявлении степени знакомства с изображениями уменьшается, что закономерно, однако есть некоторые особенности – по данным исследования, в возрасте 7-8 лет происходит увеличение количества таких детей.

Для изучения связи образа и его наименования наиболее информативным является установление этапа исследования, связанного  с выявлением степени знакомства детей с изображениями, представленными в методике Э. Голлина. Степень знакомства  с изображениями перед началом эксперимента  по методике Э.Голлина определялась по характеру ответов на вопрос о знании ребенком сущности перечисляемых экспериментатором слов. Сложность инструкции данного задания состояла в том, что она предполагала выполнение ребенком поочередно двух действий: сначала он искал представление, соответствующее названному слову-наименованию во внутреннем плане, затем отвечал на вопрос о его наличии исследователю в предложенной инструкцией форме. В соответствии с тем, как ребята выполняли задание,  их можно разделить на 3  группы.  В первую группу вошли дети, успешно выполнившие инструкцию и ответившие на первоначальный, более абстрактный, вопрос экспериментатора («Знаешь ли ты, что это такое?»). Это говорит, на наш взгляд, о высокой степени знакомства ребенка с изображениями, т.к. в данном случае экспериментатор обращается не к конкретному опыту ребенка, когда он мог видеть тот или иной объект, а к образу объекта, сформированному в сознании ребенка на основе выделения им существенных свойств воспринимаемого. Ко второй группе были отнесены испытуемые, которые ответили отрицательно на первоначальный вопрос и потребовали от экспериментатора помощи в выполнении задания. Они отвечали утвердительно только после вспомогательного вопроса, обращенного к прошлому опыту восприятия тех или иных объектов («Видел ли ты это?»). Отметим, что среди испытуемых, отнесенных  к первой и второй группам, могут быть такие, которые вследствие низкой мотивированности или высокой истощаемости, выполняли задание механистично, не пытаясь обратиться к собственным знаниям по поводу того или иного объекта.

И, наконец, к третьей группе были отнесены дети, которые выполняли задание вопреки инструкции, предписывающей отвечать утвердительно или отрицательно. Такие ребята непроизвольно упрощали предъявленную им инструкцию. Они выполняли операцию сличения слова-наименования с представлением об объекте вслух:  давали определения предъявленным словам. Практически все дети этой группы усваивали инструкцию неправильно изначально. В таком случае ребенок первый же ответ давал в виде определения. Однако отмечались и случаи утери ребенком инструкции в процессе работы. На первый вопрос он отвечал в рамках инструкции, а на последующие – определениями слов. И при неправильном понимании инструкции и при ее утере дети данной группы не изменяли способ действия. Хотя экспериментатор неоднократно повторял им правила выполнения задания, испытуемые продолжали действовать по усвоенной ошибочной программе, что может говорить о недостаточном умении использовать предложенную помощь, продуктивно коммуницировать в процессе деятельности, а также об испытываемых трудностях восприятия и анализа данной словесной инструкции. Отметим также, что испытуемые, отнесенные к третьей группе, действовали непротиворечиво в рамках усвоенной ими неправильной инструкции. Так, те из них, которые затруднялись дать определение тому или иному слову, отвечали «не знаю». Показательным для детей данной группы является также характер определений, которые они давали словам в рамках исследования. При определении дети, в большинстве своем, выделяли в предметах несущественные признаки.

В исследовании по методике зрительного поиска целевых фигур (см. методику II) в перцептивных полях, различающихся структурой, было исследовано 10 школьников с нормальным зрением в возрасте 12-13 лет и 14 частичновидящих, обучающихся в специальной школе для незрячих г. Москвы. Снижение зрения было вызвано разными по степени и локализации нарушениями ретино-геникуло-стриарного пути (врожденная катаракта, косоглазие, амблиопия высокой степени, микрофтальм, отслойка сетчатки, нистагм, состояние перенесенного увеита, врожденная частичная атрофия зрительных нервов, синдром Морфана и др.).

При анализе данных, полученных с помощью методики II, контрольная группа школьников была разделена на две подгруппы в зависимости от возраста. В первую подгруппу вошли 24 школьника 11-12 лет, а во вторую – 10 учащихся 13-14 лет. В первой подгруппе среднее арифметическое (М ср.) времени зрительного поиска целевого изображения составляло 44,5 сек, а разброс индивидуальных показателей – от 40 до 65 сек. Во второй подгруппе среднее арифметическое времени зрительного поиска целевого изображения было равно 45,5 сек; разброс индивидуальных показателей находился в пределах от 40 до 52 сек. В экспериментальную группу частичновидящих вошли 18 школьников 10 – 14 лет. Среднее арифметическое времени зрительного поиска целевого изображения составляло в этой группе 154 сек,  а разброс индивидуальных показателей находился в пределах от 89 до 196 сек. После детальной вербализации всех целевых изображений, проводимой с каждым школьником экспериментальной группы, характеристики зрительного поиска значительно изменились.

Таблица 1

Время зрительного поиска в секундах целевых изображений в сложных перцептивных полях школьниками контрольных подгрупп и экспериментальной группы 

  Приведенные в таблице данные иллюстрируют отсутствие существенных различий в показателях зрительного поиска у испытуемых контрольных подгрупп в возрастном диапазоне от 11 до 14 лет. Вместе с тем,  выявлены достоверные различия характеристик зрительного поиска между контрольной и экспериментальной группами в одних и тех же методических условиях (до вербализации целевых изображений). Как видно из табл. 1 детальная вербализация целевых изображений приводила к значительному улучшению показателей зрительного поиска.

Количество и характер ошибок узнавания сложных целевых изображений в ходе зрительного поиска. Вычисление средних показателей количества ошибок для разных групп выявило наименьшую среднюю ошибку в группе нормально развивающихся школьников 11-12 лет (М ср.= 0,5). В другой группе школьников 13-14 лет средняя ошибка составила М ср. = 1,2. Различия статистически недостоверны. Значительно большее число ошибок допускали частичновидящие школьники (М ср.= 3,8) до вербализации изображений перед началом зрительного поиска. У этих же школьников узнавание целевых изображений было правильным после предварительной вербализации; ошибки узнавания отсутствовали.

В первой контрольной группе имели место ошибки, связанные с неправильным узнаванием изображений из-за зеркальной перевернутости (фигура, закрашенная слева, и фигура, закрашенная справа). Эти ошибки, возможно, обусловлены недостаточной сформированностью пространственных представлений. Кроме этих ошибок во второй контрольной группе встречались ошибки в распознавании похожих фигур, отличающихся местоположением фигуры внутри целевого изображения. Такие ошибки также видимо свидетельствуют недостаточности пространственных представлений. У частичновидящих школьников наблюдались три типа ошибок. Первый тип ошибок состоял в неправильном узнавании вследствие зеркальной перевернутости фигур. Второй тип ошибок – неправильный выбор фигур, различающихся ориентацией и, кроме того, одна из них была белой, а другая черной. Этот тип ошибок может быть связан как с невнимательностью (или стратегией угадывания), так и с недостаточной сформированностью пространственных представлений. Для третьего типа ошибок было характерно отсутствие распознавания сложных изображений, отличающихся местоположением составляющих их фигур.

Таким образом, у нормально развивающихся школьников в двух возрастных группах (11-12 и 13-14 лет) преобладали ошибки узнавания, свидетельствующие о несформированности пространственных представлений. На этом же этапе онтогенеза у частичновидящих (10-14 лет) показатели узнавания свидетельствуют о менее зрелом, чем в норме, состоянии механизмов, реализующих эту сложную функцию. К этим показателям относится существенное увеличение времени зрительного поиска и узнавания изображений, а также большее количество ошибок. Вербализация сложных изображений до начала зрительного поиска не оказывала достоверно существенного влияния на эти показатели в группах нормы. Это, видимо, обусловлено уже сформировавшимися взаимосвязями между сенсорно-перцептивной и семантической сферами психики нормально развивающихся школьников. У частичновидящих вербализация сложных изображений с высокой достоверностью(p<0,01) приводила к уменьшению времени зрительного поиска и ошибок узнавания (до 0). Возможно, что проводимая предварительная вербализация сопровождалась совершенствованием четкости, полноты и определенности формирующегося образа сложного целевого изображения. Более того, вербализация способствует формированию устойчивых взаимосвязей между зрительным образом и словом.

В исследовании воспроизведения основных признаков изображения (см. методику III) были получены следующие результаты. Установлены различия воспроизведения формы изображений в контрольной группе нормально развивающихся школьников(1), в группе школьников с миопией(2), в экспериментальной группе частичновидящих (3). В первой группе воспроизведение формы оценивалось в 3,85 балла с разбросом от 2,7 до 4 баллов и со стандартным отклонением 0,3 балла; в группе школьников с миопией – в 2,75 балла с разбросом от 1,23 до 3 баллов со стандартным отклонением 0,5 балла; в экспериментальной группе частичновидящих воспроизведение формы оценивалось в 1,75 балл с разбросом от 1 до 2 баллов со стандартным отклонением 0,32 балла.

Таблица  2
Воспроизведение формы изображения в контрольной группе школьников(1), в группе детей с миопией(2), в экспериментальной группе частичновидящих(3)

При воспроизведении величин изображения различия между группами были несущественными. Средний балл в контрольной группе школьников – 3,8 балла с разбросом от 3,41 до 4 баллов со стандартным отклонением 0,12 балла; в экспериментальной группе частичновидящих – 3,11 балла с разбросом от 2, 2 до 4 баллов со стандартным отклонением в 0,62 балла.

Результаты воспроизведения целостности изображения были оценены в контрольной группе школьников в 3,12 балла с разбросом от 2, 16 до 4 баллов со стандартным отклонением в 0,6 балла; в группе школьников с миопией – в 2,83 балла с разбросом от 2,12 до 3 баллов со стандартным отклонением 0,22 балла; в экспериментальной группе частичновидящих – в 2,05 балла с разбросом от 1,15 до 3 баллов при стандартном отклонении в 0,62.

Воспроизведение деталей изображения оценивается в контрольной группе школьников в 3,22 балла с разбросом от 2 до 3 баллов и со стандартным отклонением в 0,23 балла; в группе школьников с миопией – 2,2 балла с разбросом от 2 до 3 баллов и со стандартным отклонением в 0,3 балла; в экспериментальной группе частичновидящих результаты воспроизведения были оценены в 1,23 балла с разбросом от 1 до 2 баллов и со стандартным отклонением в 0,3 балла.

Таблица 3
Значимость различий при воспроизведении основных признаков изображений в контрольной группе(1), в группе школьников с миопией(2), в экспериментальной группе частичновидящих(3) по критерию Краскела-Уоллеса

Как видно из таблицы 3, при воспроизведении всех признаков показатели группы частичновидящих существенно отличались от показателей контрольной группы нормально видящих и группы школьников с миопией.

3 Обсуждение результатов

Зрительное опознание как сложная функциональная система формируется на основе созревания мозга и под влиянием внешних психологических и социальных воздействий. Оно имеет сложную психофизиологическую и психологическую структуру; ее разные звенья реализуются разными механизмами, связанными со многими областями мозга.

В предыдущих исследованиях установлены существенные отличия от нормы характеристик формирования и опознания зрительных образов у слабовидящих школьников (острота зрения 0,05-0,2). Разное по степени снижение зрительных функций, нарушающее их нормальные соотношения, приводит к ухудшению различимости признаков объектов и нарушению симультанности их опознания. Вследствие этого интегрирование сенсорной информации в целостный образ затруднено. В процессе формирования образа увеличивается удельный вес последовательных операций за счет сокращения параллельных; формирование зрительного образа становится более развернутым и длительным во времени [5; 7]. Обедненность сенсорным содержанием и деформация зрительного образа затрудняют процесс его сличения с эталонами, хранимыми в памяти, влияют на временную организацию опознания. Механизм симультанного опознания заменяется сукцессивным. Нарушения и диссоциация сенсорно-перцептивных механизмов, обусловливающие разное по степени снижение различимости признаков изображений, вызывают распад симультанности отражения и целостности восприятия. Запоминание и актуализация зрительного образа ослабевает. Распад целостности восприятия может приводить также к нарушениям вербализации образов и формирования представлений, а также и других ВПФ.

Зрительное опознание в норме и патологии реализуется комплексом механизмов, которые могут быть поняты на основе принципа динамической локализации психических функций И.П.Павлова и А.А.Ухтомского. В соответствии  с этим принципом зрительное опознание осуществляется функциональными системами совместно работающих зон коры мозга. Каждое полушарие, как указывал А.Р. Лурия, как бы создает две копии внешнего мира: в правом формируется образная копия, а в левом (у правшей) – вербальная в форме словесного описания. Возможность мысленного оперирования с этими копиями является преимуществом такой функциональной асимметрии. Правое полушарие оперирует образами, а левое осуществляет их вербализацию. В норме оба полушария комплементарны, т.е. дополняют друг друга. Опознание зрительных системных образов как когнитивный процесс связано с функционированием распределенных нейронных сетей [14;19]. Каждая такая система распределена в пространстве мозга по горизонтали и вертикали, а ее активность меняется во времени. Основными элементами системы являются командные, гностические и другие нейроны системного типа реагирования. Сложная когнитивная функция, выполняемая системой, не локализуется ни в одной из ее частей, а является свойством динамической активности внутри системы. Распределенные системы – это системы повторного входа, которые обеспечивают встречу уже частично обработанной информации с актуально поступающими сигналами.

Результаты работы свидетельствуют о плохой сформированности у исследуемых детей механизмов рабочей памяти, обеспечивающих извлечение следов во время выполнения перцептивных заданий. Актуализация следов в режиме рабочей памяти связана с деятельностью разных отделов префронтальной коры. Одновременно с актуализацией следов возникает активация в префронтальной коре, механизмы которой в режиме рабочей памяти обеспечивают считывание информации из основного хранилища памяти – височной и теменной коры. Эта информация интегрируется на нейронах префронтальной коры [8; 22]. Можно предположить, что дисфункция этих областей коры мозга при церебральной органической патологии обусловливает в предельной мере нарушения механизмов формирования и опознания образов, которые связаны с рядом межцентральных взаимодействий. Связь зрительного опознания с механизмами памяти показана также в исследовании Н.Н.Красильникова, О.И.Красильниковой, Ю.Е. Шелепина. [13] Установлено, что эффективность зрительной системы зависит от времени накопления в зрительной памяти и времени, необходимого для принятия решения при опознании динамических изображений. В работе И.С.Игнатьевой [11] показано, что при снижении уровня неспецифической корковой активации наблюдается уменьшение скорости протекания процессов, лежащих в основе рабочей памяти. Это обусловливает уменьшение объема рабочей памяти и ограничивает возможности познавательной деятельности детей.

У детей всех исследуемых категорий в разной степени наблюдался эффект научения. Повторное двухкратное предъявление одних и тех же стимулов рассматривается как ситуация кратковременного научения.

В соответствии с концепцией Е.Н.Соколова [15] при повторном предъявлении стимула формируется его «нервная модель» - группа нейронов, которая функционирует как единый ансамбль. Каждому объекту и ситуации соответствует определенная специфическая конфигурация активированных и заторможенных нейронов, определяющих образ объекта и ситуации [17]. Основа формирования ансамбля нейронов – пластичность синапсов. Неоднократная активация некоторой нейронной сети одним и тем же стимулом вследствие пластичности формирует матрицу синапсов, соответствующую данному стимулу. При предъявлении другого стимула в реакцию включаются другие синапсы, которые не подвергались пластическим изменениям во время действия предыдущего стимула. Возможность синаптической реорганизации нейронных ансамблей при неоднократном предъявлении стимулов рассматривается как один из нейронных механизмов памяти и научения [15]. С этой точки зрения, адекватный афферентный стимул формирует в корковых областях специализированную микросеть нейронов, являющуюся нейрофизиологической основой опознания.

По мнению Ю.Конорского [12] не все возможные синапсы созревают при формировании нейронной сети в онтогенезе. Часть синапсов может формироваться под влиянием научения и приобретения индивидуального опыта. В условиях афферентной стимуляции эффективность межнейронных связей в уже сформировавшейся нейронной сети может изменяться в определенных пределах.

Разнообразная стимуляция зрительной системы, обепечивающая накопление в коре мозга «нервных моделей», способствует формированию механизма предвосхищения в процессе сличения объекта с эталоном памяти. Восприятие только отдельных частей контура незавершенного изображения может сопровождаться активацией его модели в ЦНС, предвосхищающей целостное его опознание.

В нейрофизиологии установлено, что все формы научения связаны с кратковременной (КП) и долговременной (ДП) памятью. КП динамична, а ДП обусловлена стойкими структурными изменениями, называемыми консолидацией следов памяти. Базовая закономерность консолидации – долгосрочная потенция (усиление) синаптического проведения в нейронных сетях. Изменения эффективности синапсов рассматриваются как механизм памяти, научения и «когнитивной пластичности» [1]. Усиление синаптической эффективности – основа упрочения межнейронных связей при формировании следов (энграмм) памяти. На основе исследований на клеточном уровне сформирована гипотеза, что память формируется вследствие роста новых синаптических связей.

Опознание образов зависит от вида психического дизонтогенеза и сложности структуры дефекта. Наихудшие показатели опознания найдены при дизонтогениях дефицитарного типа: глубоких нарушениях зрения (НЗ); задержках психоречевого развития органического генеза (ЗПРР); общем недоразвитии речи (ОНР). У всех младших школьников отмечалась общая органическая патология ЦНС (энцефалопатия, гидроцефальный синдром, внутричерепная гипертензия и т.д.).

У младших школьников с глубокими нарушениями зрения патологические изменения ретино-кортикального пути вызывают дезорганизацию афферентной посылки от сетчатки в зрительную кору. При этом уменьшается число реагирующих корковых нейронов, наблюдается асинхронность вовлечения их в реакцию на действие стимула. Вследствие этого изменяется сравнительно с нормой структурно-функциональная организация нейронного ансамбля в зрительной проекционной коре. Исследования, проведенные на животных, позволяют предположить, что часть нервных клеток и связей между ними гибнет, а у других нейронов снижается уровень функционирования. Взаимосвязи в нейронной сети нарушаются, и в ответ на изображение в коре не формируется такой профиль ансамбля, как в норме. Обеднение и изменения структуры сети реагирующих нейронных ансамблей приводят к нарушениям реакций макроструктурного уровня, сложных функциональных объединений более высокого порядка, в которые включен первичный нейронный ансамбль. Эти изменения ансамблевой организации в корковых областях приводят не только к нарушениям нейропсихофизиологических механизмов зрительных функций [4; 6; 10], но также и к нарушениям механизмов формирования и опознания целостных образов. Имеющаяся у этих детей общая органическая патология ЦНС (описанная выше) усугубляет нарушения указанных механизмов.

 Другую группу испытуемых с плохими показателями опознания целостности образа составили дети с ЗПРР церебрально-органического генеза. Эти дети с функциональной или органической недостаточностью деятельности мозга отстают в развитии восприятия, внимания, памяти, мышления, речи, познавательной активности и т.д. Для них характерно замедленное формирование представлений, понятий, умений и навыков. В литературе имеются указания на то, что у дошкольников с ЗПР наблюдаются трудности при построении целостного образа из отдельных его частей. Однако первопричиной этих затруднений является не патология зрительной системы (как в первой группе), а незрелость аналитико-синтетической функции мозга. Во многих психологических исследованиях указывается на недостаточность внимания, памяти, наглядно-действенного, наглядно-образного и словесно-логического мышления у дошкольников с ЗПР.
В этой группе испытуемых с ЗПРР выделена подгруппа детей (7 случаев) с осложнениями ЗПРР. У пятерых детей этой подгруппы ЗПРР сочеталась с аутизмом, а у двух – с ММД, церебрастеническим синдромом и синдромом дефицита внимания. У детей этой подгруппы наблюдалось значительное замедление опознания образов сравнительно с другими детьми группы ЗПРР, а также большое количество ошибок при назывании изображений. Эти данные свидетельствуют об отсутствии устойчивых связей чувственного и семантического компонентов зрительных образов-представлений, что, возможно, обусловлено нарушениями механизмов вербализации. В психологических исследованиях было показано, что дети с ЗПРР характеризуются низкой речевой активностью, ограниченностью словаря, недостатками звукоразличения и произношения, несформированностью грамматического строя речи. Вся совокупность изложенных данных отражает задержку развития базовых нейронных сетей левого полушария, необходимых для становления речи. Правое полушарие обеспечивает способность к зрительному распознаванию объектов, оно обрабатывает информацию одномоментно и целостным способом. Однако в реальности оба полушария имеют комплементарные отношения, дополняют друг друга, работая как единое целое. В процессе распознавания и вербализации зрительных образов левое и правое полушарие имеют взаимодополняющую специализацию с преобладанием речевой функции у левого полушария.

Группа детей с ОНР отличалась от группы детей с ЗПРР несколько лучшими показателями опознания изображений. Это, видимо, связано с такой парциальностью поражения мозговых структур, при которой еще не полностью сформированы необходимые функциональные связи.

Наилучшие показатели опознания образов выявлены в группе детей с ММД, что объясняется отсутствием грубых повреждений мозга. ММД – одна из форм задержки психического развития, обусловленная функциональным характером церебральных нарушений. Полученные данные отражают недостаточность холистических, гностических механизмов, нейродинамических процессов коркового уровня, а также слабость связей между зрительной и вербальной сферами.
Результаты проведенных исследований согласуются с полученными ранее сведениями в психолого-педагогических работах. У детей с ЗПР наблюдалась ограниченность представлений об окружающем мире [18], неумение оперировать наглядно-образным материалом, недостаточная сформированность зрительной аналитико-синтетической деятельности [9], неспособность к соотнесению образных и вербальных компонентов[2]. В нейропсихофизиологических исследованиях детей с ЗПР установлена недостаточность активирующей и регулирующей систем мозга; вследствие этого не достигается тот уровень активации корковых процессов, который необходим для решения познавательных задач. Возможно, что в формировании ЗПРР у ребенка существенную роль может играть функциональная незрелость регуляторных структур мозга.

Заключение

В процессе обучения и усвоения знаний присутствует образная и понятийная составляющие. Образ включает в себя как чувственный опыт, так и теоретическое осмысление общественно-исторического опыта. Усвоение понятий детьми опосредуется образами. Понятия и образы в едином процессе обеспечивают познание реального мира. В связи с этим представляется чрезвычайно важным своевременное и полноценное созревание в онтогенезе межсистемных мозговых связей, обеспечивающих вербализацию зрительных образов.

Проведенное исследование выявило незрелость и/ или нарушения структур мозга, ответственных за зрительное опознание у детей с разными видами психического дизонтогенеза. На основе полученных результатов можно предположить, что у детей с НЗ, ЗПРР, ОНР органического генеза имеет место разная по степени функциональная несформированность префронтальных (лобных) отделов мозга, левой височной области, а также функциональная дефицитарность правого полушария и межполушарных взаимодействий при опознании изображений. Недостаточность механизмов зрительного опознания, видимо, обусловлена функциональными или органическими изменениями, или незрелостью в системе связей иерархически организованных распределенных нейронных сетей с выходом на гностические механизмы. У всех детей установлено разное по степени проявление научения в процессе опознания образов, отражающее улучшение состояния зрительного опознания. Эти данные подтверждают гипотезу о возможности формирования в процессе научения избирательно реагирующих гностических единиц, ответственных за определенные образы – гештальты [8; 12; 16].

Результаты исследования свидетельствуют о некоторых пластических возможностях нейронных структур мозга детей с различными видами сложного психического дизонтогенеза. На основе полученных данных могут быть разработаны специальные точно направленные психофизиологические и психологические программы и методы тренировки мозга по определенным правилам для изменения структурно-функциональной организации нейронных сетей, что позволит в определенной мере улучшать состояние холистических и гностических механизмов.  Следует также уделять внимание коррекционным занятиям, направленным на формирование тесного взаимодействия между образной и вербальной сферами.

Проведенные исследования составляют нейробиологическую основу для разработки оптимальных стратегий коррекции трудностей обучения и предупреждения школьной дезадаптации.

Литература

1. Александров Ю.И. Альтернатива картезианскому подходу к исследованию научения и памяти в когнитивных науках // Вторая международная конференция по когнитивной науке. – Т.1 - Санкт-Петербург, 2006. – с.188-189.
2. Анохин П.К. Очерки по физиологии функциональных систем. М.: Медицина. – 1975. – 352с.
3. Выготский Л.С. Развитие высших психических функций. — М.:  Изд-во АПН РСФСР, 1960. - 450 с.
4. Григорьева Л.П. Психофизиологические исследования зрительных функций нормально видящих и слабовидящих школьников М. : Педагогика, 1983.-152 с.
5. Григорьева Л.П. Особенности зрительного опознания изображений у слабовидящих школьников // Дефектология, 1984, - №2, - с.22-28.
6. Григорьева Л.П. Психофизиология зрительного восприятия слабовидящих школьников. – Автореф…..дисс….докт.психол.наук. – М.. 1985. – 29 с.
7. Григорьева Л.П., Сташевский С.В. Основные методы развития зрительного восприятия у детей с нарушениями зрения. – М.: Академия пед.наук СССР, 1990. – 75 с.
8. Данилова Н.Н. Психофизиология. – М.: АспектПресс, 1998. – 373 с.
9. Дети с задержкой психического развития: уч. пособие / под ред. Т.А.Власовой, В.И. Лубовского, Н.А.Цыпиной. —  М.: Педагогика, 1984. - 189 с.
10. Зислина Н.Н. Нейрофизиологические механизмы нарушения зрительного восприятия у детей и подростков. – М.: Педагогика, 1987. – 168с.
11. Игнатьева И.С. Нейрофизиологические механизмы зрительной рабочей памяти у подростков на начальных стадиях полового созревания и взрослых. Автореф. канд.дис. – М.. 2004. – 20с.
12. Конорски Ю. Интегративная деятельность мозга. – М.: Мир, 1970. – 416с.
13. Красильников Н.Н., Красильникова О.И., Шелепин Ю.Е. Исследование эффективности зрительной системы человека при опознании динамических изображений //  Физиология человека. – 2003. - Т. 29. - №2. – с.5-10.
14. Николс Дж. и др. От нейрона к мозгу / Пер. с англ. – М.: УРСС, 2003. – 672с.
15. Соколов Е.Н. Нейронные механизмы памяти и обучения. М. Наука. 1981. – 140с.
16. Соколов Е.Н. Проблема гештальта в нейробиологии // Журн. высш. нервн. деят., 1996. – Т.46. – Вып.2. – с.229-240.
17. Соколов Е.Н. Новые тенденции в развитии психологии // Вопр.психологии. – 2004. - №5. – с.87-89.
18. Шевченко С.Г. Формирование знаний об окружающей действительности как средство активации познавательной активности детей с задержкой психического развития. Автореф. канд. дис. – М.,1982. – 23с.
19. Эделмен Дж., Маунткасл В. Разумный мозг /Пер. с англ. —  М.: Мир, 1981. - 131с.
20. Baddeley A., Logie R. Working memory:  The multiple component model // Models of working memory / Eds. A. Miyako, P. Shan. – New York: Cambridg University Press – 1999 – p.28-61
21. Foreman N., Hemmings R. The Gollin incomplete figures test // Perception, 1987. — V.16. — p.543-548.
22. McCarthy J., Puce A., Constable R.T. et al. Activation of human prefrontal cortex during spatial and nonspatial working memory tasks measured by functional MRI // Cereb. Cortex. 1996, Jun. – Aug. №6(4). P.600-611.