Научная статья на тему 'Роль моторного и зрительного компонентов в организации достижения приближающейся цели у дошкольников'

Роль моторного и зрительного компонентов в организации достижения приближающейся цели у дошкольников Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
39
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Кузнецова Т. Г., Горбачева М. В., Шуваев В. Т.

Показано, что скорость приближения достигаемого объекта, равная 50 мм/с, в различных ситуациях эксперимента формирует состояние неопределенности, активируя систему ориентирочного рефлекса. Снижение скорости достигаемого объекта, равно как исключение моторного и зрительного компонентов в процессе достижения влечет за собой изменение тактик управления экспериментальным устройством, увеличение числа поведенческих и вегетативных реакций саморегуляции и поиском альтернативных способов прогнозирования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Кузнецова Т. Г., Горбачева М. В., Шуваев В. Т.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Роль моторного и зрительного компонентов в организации достижения приближающейся цели у дошкольников»

РОЛЬ МОТОРНОГО И ЗРИТЕЛЬНОГО КОМПОНЕНТОВ В ОРГАНИЗАЦИИ ДОСТИЖЕНИЯ ПРИБЛИЖАЮЩЕЙСЯ ЦЕЛИ У ДОШКОЛЬНИКОВ

© Кузнецова Т.Г.*, Горбачева М.В.*, Шуваев В.Т.*

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург

Показано, что скорость приближения достигаемого объекта, равная 50 мм/с, в различных ситуациях эксперимента формирует состояние неопределенности, активируя систему ориентирочного рефлекса. Снижение скорости достигаемого объекта, равно как исключение моторного и зрительного компонентов в процессе достижения влечет за собой изменение тактик управления экспериментальным устройством, увеличение числа поведенческих и вегетативных реакций саморегуляции и поиском альтернативных способов прогнозирования.

В предыдущих исследованиях с использованием методики приближающейся цели [А. св. №1410948], проведенных на различных испытуемых (от низших обезьян до взрослого человека), было установлено, что в процессе достижения цели в пространственно-временной и скоростной динамической структуре окружающей среды осуществляется закономерное изменение активационных механизмов: ориентировочного рефлекса, положительных эмоций, сосредоточения-преодоления (воли) и отрицательных эмоций. Обнаружена количественная зависимость между этими факторами и поведенческими и сердечно-сосудистыми реакциями. [Сыренский, 1989; Сырен-ский, Кузнецова, 1990; Кузнецова, 2006]. На основе принципа системной организации функций мозга у приматов при реализации целенаправленного поведенческого акта (осуществления рефлекса цели) реализуются три системы оценки достижения цели: расстояние до раздражителя, скорости и времени его достижения.

Показано, что в ответ на введение различных скоростей приближающегося объекта независимо от возраста и вида испытуемых [Сыренский, Кузнецова, 1990] эмоциональные реакции у всех меняются от ярко выраженных положительных до пассивного или активного избегания при четкой корреляции с динамикой напряженности механизмов регуляции сердечного ритма, что и отражается в различных показателях его вариабельности (ВСР).

При этом установлено, что шимпанзе способны достигать цель, если время следа в 5-10 раз превышает время реально действующего раздражи-

* Ведущий научный сотрудник лаборатории Физиологии ВНД, доктор биологических наук, доцент.

* Младший научный сотрудник лаборатории Физиологии ВНД, кандидат биологических наук. " Заведующий лабораторией Физиологии ВНД, доктор биологических наук.

теля [Кузнецова, Сыренский, 1997]. Однако не ясно, какую роль играют моторный и зрительный компоненты в организации целенаправленной реакции.

Цель исследования - выяснение роли моторного и зрительного компонентов в организации целенаправленного поведенческого акта у детей 6-7 лет при достижении цели (объекта), приближающейся с различными скоростями.

Задача - провести анализ поведенческих реакций саморегуляции и «стресс-индекса» (ИН) в процессе достижения цели при исключении моторного (кинестетического) или зрительного компонентов целенаправленного поведения.

Методика. В исследовании участвовали 26 детей в возрасте 6-7 лет. Использовалась методика приближающейся цели (МПЦ), позволяющая моделировать эмоциональные реакции с минимальным когнитивным напряжением. Основу МПЦ представляет лентопротяжное устройство длиной 1000 мм, на котором помещается объект (цель). Перед экспериментатором находится пульт управления, позволяющий менять скорость движения объекта от 250 до 5 мм/с, а у испытуемого - кнопка для запуска устройства.

Проведено три серии исследования. В первой, стандартной ситуации лента двигалась только при постоянно нажатой кнопке, а перерыв в нажатии останавливал устройство. В этом случае объект постоянно находился в поле зрения испытуемого, что позволяло ему прогнозировать время его достижения. Во второй ситуации кнопка имела только два положения - включено-выключено (исключался кинестетический компонент достижения цели) и испытуемый был вынужден пассивно следить за приближающимся объектом. Лента транспортера останавливалась только при выпадении объекта в «кормушку».

В третьей ситуации перед испытуемым помещался непрозрачный экран, закрывающий объект (исключался зрительный компонент достижения цели), но была возможность в любой момент остановить устройство.

Во всех заданиях скорости движения объекта следовали в убывающей последовательности: 250-125-50-25-10-5 мм/с.

Работу дети начинали по команде экспериментатора: «Внимание, работай!». Время ее прерывания до 60 с оценивалось как пауза, более 60 с - как отказ от работы.

В процессе работы велась видеозапись, что позволяло анализировать эмоциональные и поведенческие реакции, определяемые скоростью движения объекта. Параллельно регистрировалась ЭКГ в двух стандартных отведениях V1, V2 для последующего расчета индекса напряжения (ИН), вычисляемого по формуле: ИН = АМо / (2ВР х Мо), где ВР вариационный размах (разница между max и min значением интервалов R-R), Мо - мода и АМо -амплитуда моды.

Запись ЭКГ велась с помощью 21-канального блока усилителя биопотенциалов фирмы !Мицар ЭЭГ! с портом для кардиоэлектродов и персо-

нального компьютера. Для анализа результатов ЭКГ использовали программный пакет !Mitsar WinHRV».

Анализируемые поведенческие реакции и показатели ИН статистически обрабатывались в программе StatSoft Statistika 6.0 с применением непараметрического Т-критерия Вилкоксона, значимыми считались различия на уровне не менее P < 0,05.

Результаты эксперимента

При сохранении моторного и зрительного компонентов при достижении цели, приближающейся со скоростями 250 и 125 мм/с, заметных изменений в эмоциональных и сердечно-сосудистых реакциях (ИН) не было обнаружено (рис.1, а), тогда как время слежения (сосредоточение) за объектом в ответ на введение скорости движения цели, равной 125 мм/с, сократилось до 70 %.

б)

>i]

ГО 250 125 5ft 25 W 5

V, мм/с

ГО 250 Г'Г, 50 25 10 5

ПО 250 125 50

Обозначения:

по оси ординат - величина ИН (усл.ед.), по оси абсцисс - предъявляемые скорости (мм/с), □ - среднее значение; - среднее ± ст. ошибка; - среднее ± ст. отклонение

Рис. 1. Изменение ИН в заданиях с сохранением моторного и зрительного компонентов (а), при выключении моторного компонента (б) и при выключении зрительного компонента (в) в процессе достижения цели, приближающейся с различными скоростями

В ответ на введение скорости, равной 50 мм/с, начали проявляться четкие ориентировочные, негативно окрашенные эмоциональные реакции. ИН достоверно увеличился (р = 0,002) относительно двух предыдущих скоростей.

По мере введения низких скоростей увеличивалось и число реакций отвлечения, что сопровождалось постепенным сокращением времени активного слежения за объектом, что наиболее четко наблюдалось в ответ на предъявление скоростей, начиная с 50 мм/с (р = 0,001) (рис. 2, сплошная линия).

При предъявлениях еще более низких скоростей число негативных реакций увеличилось, и они стали более разнообразными (отведение взгляда,

отворачивания от установки, речевые высказывания). Параллельно снижался и ИН.

Рис. 2. Изменение времени активного слежения за приближающимся объектом при активном управлении устройством и выключении моторного компонента достижения цели. Обозначения: ось ординат - время активного слежения за движущимся объектом в %, ось абсцисс - скорости движения

объекта. Линии время активного слежения: сплошная - при наличии моторного компонента, прерывистая - при выключении моторного компонента: * - р < 0,05; ** - р < 0,01

Исключение кинестетического компонента существенно не повлияло на поведенческие реакции и изменение ИН (рис. 1, б) при использовании высоких скоростей приближающегося объекта. Однако время слежения за ним уже изначально оказалось в 1,5 раза ниже, чем в предыдущей серии эксперимента (рис. 2, прерывистая линия), и наиболее четко этот факт проявился при скоростях движения объекта, равных 50 и 25 мм/с (р = 0,02 и р = 0,001 соответственно).

Следует отметить, что половина испытуемых, начиная уже со скорости, равной 125 мм/с активировали моторный компонент либо путем подтягивания к себе ленты со стимулом, либо имитировали тактику прерывистого нажатия на кнопку, постукивая по ней пальцами, либо переходили на усиленный речевой контакт с экспериментатором. Появились и другие двигательные реакции - ерзание на стуле, почесывания и т.д. Иными словами, активное нажатие на кнопку при снижении скорости движения объекта дети компенсировали другими двигательными реакциями, включая речь.

Исключение возможности активно управлять транспортером привело к увеличению реакций пассивного избегания (отведение взгляда, отворачивание головы), что отразилось на времени слежения за объектом, которое уже при скорости 50 мм/с не превышало 40 %, достигнув 20 % при скорости движения, равной 5 мм/с. Однако ИН изменялся схожим с предыдущими ситуациями образом.

При экранировании движущейся цели, т.е. при исключении возможности следить за его приближением (рис. 1, в), уровень ИН в целом мало отличался от предыдущих ситуаций. В поведении детей преобладали реакции отвлечения, речевой контакт с экспериментатором, а половина испытуемых старалась заглянуть в отверстие в экране, откуда выпадал достигаемый объект. Следует отметить, что нередко дети говорили, что им нужно знать, как быстро приближается цель. Как и в предыдущей серии, для облегчения достижения цели и прогнозирования времени наступления положительного результата, дети искали обходные пути решения задачи.

Обратил на себя внимание еще один факт. Оказалось, что снижение скорости приближающегося объекта неизбежно вело к изменению способов (тактик) управления устройством: постоянное нажатие на кнопку сменялось прерывистым.

250 125 50 25 10 5мм/с 250 125 50 25 10 5

а) б)

Рис. 3. Изменение тактик (способов) нажатия на кнопку в зависимости от скорости движения объекта в стандартной ситуации (а) при активном слежении за движущимся объектом и при выключении (б) зрительного компонента (экранирование цели). Обозначения: ось ординат -проявляемость постоянного (сплошная окраска) и прерывистого (косая штриховка) нажатий на кнопку в %, ось абсцисс - скорости движения цели в мм/с

Так, если в стандартной ситуации число прерывистых нажатий достоверно увеличилось при скорости движения объекта, равной 50 мм/с (рис. 3, а) и постепенно нарастало, заменяя постоянное нажатие, по мере снижения скоростей, то при выключении зрительного компонента это произошло позже (рис. 3, б), начиная со скорости движения цели, равной 25 мм/с, и прогрессивно нарастало к концу исследования с 50 до 90 %.

Таким образом, оказалось, что, несмотря на различные условия достижения цели, при скорости, равной 50 мм/с, всегда значимо увеличивался ИН (стресс-индекс), отражающий напряжение механизмов регуляции сердечного ритма, возникающего в ответ на возникновение эмоционально отрицательных реакций при снижении скоростей движущегося объекта. Этот факт дает основание думать, что, если две первые скорости (250 и 125 мм/с) мало отличаются по своей физиологической силе и, в целом, оказывают положительное воздействие на организм, то скорость 50 мм/с вызывала ориентировочную реакцию («что случилось?»), рассогласование и неопределенность в системах прогнозирования и ожидания достижения цели. Это в свою очередь активирует систему отрицательных эмоций, что и отражается в увеличении ИН, независимо от экспериментальных условий. Снижение ИН в ответ на введение низких скоростей и незначительные его колебания свидетельствуют о большей, хотя и отрицательной определенности и стабилизирует активационные системы ориентировочного рефлекса и эмоций, но включает систему преодоления.

Возможность следить за приближением объекта, т.е. зрительно фиксировать расстояние до него и время достижения, дает основание для вероятностного прогнозирования наступления положительного эффекта - достижение цели, что сопряжено с увеличение времени активного слежения за объектом и снижением ИН. Этот факт согласуется с ранее полученными результатами [Сыренский, Кузнецова, 1990; Горбачева, 2010; Чернов, 2010]. Именно стремление получить информацию о времени достижения цели заставляло детей сдвигать или приподнимать экран и сохраняло эмоциональное напряжение вплоть до конца эксперимента, поддерживая ИН примерно на одном и том же уровне (достоверных отличий не было) как при высоких, так и низких скоростях движения объекта.

Учитывая, что появление тактики прерывистых нажатий и увеличение их числа возникало, как правило, в ответ на снижение скорости движущегося объекта на фоне увеличившегося ИН, можно думать, что и этот показатель отражает степень эмоционально отрицательной напряженности.

Увеличение числа реакций пассивного избегания (отведение взгляда, отворачивание от установки), различные моторные реакции (смена тактик достижения цели, двигательные реакции, активация речевой деятельности), снижение времени слежения за движущимся объектом (в случае отсутствия экрана), изменение напряженности механизмов регуляции сердечного ритма (ИН) при смене высоких скоростей приближающегося объекта на низкие в любой из проведенных серий эксперимента, по всей вероятности, можно отнести в разряд поведенческих и вегетативных реакций саморегуляции. Эти факты согласуются с данными других авторов [Крауклис, 1968; Симонов, 1981; Сыренский, Кузнецова, 1990; Lazarus, 1991 и др.].

Заключение: скорость приближения достигаемого объекта, равная 50 мм/с, в различных ситуациях эксперимента сопровождалась возникновением состояния неопределенности, активируя систему ориентирочного рефлекса и увеличением ИН механизмов регуляции сердечного ритма. Снижение скорости, исключение моторного и зрительного компонентов, активирующих систему эмоций, вело к увеличению числа поведенческих и вегетативных реакций саморегуляции, изменению тактик (способов) достижении объекта. Исключение возможности активного достижения цели (кинестетической составляющей) активировало включение альтернативных моторных актов, а исключение активного зрительного слежения (прогнозирования времени достижения цели) - альтернативных способов прогнозирования.

Список литературы:

1. Горбачева М.В. Сравнительный анализ психофизиологических показателей у детей и шимпанзе в процессе достижения цели: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - СПб., 2010. - 22 с.

2. Крауклис А. Саморегуляция высшей нервной деятельности. - Рига, 1968. - 270 c.

3. Кузнецова Т.Г., Сыренский В.И. Поведенческие, инструментальные реакции и частота сердечных сокращений у шимпанзе при различной скорости приближения цели и сокращенном времени ее экспозиции // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 1997. - Т. 83, № 9. -С. 47-50.

4. Кузнецова Т.Г., Сыренский В.И., Гусакова Н.С. Шимпанзе: онтогенетическое и интеллектуальное развитие в условиях лабораторного содержания. - СПб.: Политехника, 2006. - 448 с.

5. Симонов П.В. Эмоциональный мозг. - М.: Наука, 1981. - 215 с.

6. Способ определения целеустремленности: А.с. 1410948 СССР / Т.Г. Кузнецова, В.И. Сыренский, Б.А. Наулайнен // Открытия. Изобретения. - 1988. -№ 27. - С. 44-46.

7. Сыренский В.И. Индивидуальные особенности саморегуляторных реакций шимпанзе при решении трудных задач // Неврозы. - Л.: Наука, 1989. - С. 97-104.

8. Сыренский В.И., Кузнецова Т.Г. Рефлекс цели у приматов. - Л.: Наука, 1990. - 118 с.

9. Чернов А.Н. Сравнительный анализ ауторегуляции функционального состояния у шимпанзе (Pan troglodytes) и детей при достижении цели: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - СПб., 2010. - 20 с.

10. Lazarus R.S. Emotion and adaptation. - New-York: Oxford University Press, 1991.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.