CC BY
151
159.22-008.5-053.2 Л. П. Григорьева
доктор психологических наук, профессор кафедры психологии и педагогической антропологии МГЛУ; e-mail: [email protected]
ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ДЕПРИВАЦИИ НА ПЕРЦЕПТИВНО-КОГНИТИВНОЕ РАЗВИТИЕ ДЕТЕЙ
Статья посвящена мультидисциплинарному направлению современной науки, включающему проблемы психофизиологии, специальной психологии и коррекционной педагогики. Рассмотрен круг проблем, касающихся влияния сенсорно-перцептивной депривации на созревание и механизмы интегратив-ной деятельности мозга. Выявлен и описан сходный тип организации актива-ционных процессов мозга детей при депривации разных модальностей. Для этого типа характерна недостаточность формирования механизмов управляемой активации, что обусловлено незрелостью системы активации мозга у детей с сенсорным дефицитом. Полученные сведения необходимы для разработки адекватных психолого-педагогических технологий, направленных на компенсацию нарушений познавательной деятельности детей.
Ключевые слова: сенсорно-перцептивная депривация; интегративная деятельность мозга; активационные процессы мозга; управляемая активация; сенсорный дефицит; компенсация нарушений познавательной деятельности.
Grigorieva L. P.
Dr. sc. (psychology), Professor, MSLU
INFLUENCE OF DEPRIVATION EFFECTS ON PERCEPTUAL / COGNITIVE DEVELOPMENT IN CHILDREN
The sensory perceptual deprivation of integrative mechanisms of the brain was studied. The results show marked disorders of the regularity activation owing to non-maturation of activation system of brain in sensory deficit.
Key words: sensory / perceptual deprivation; integrative activity of brain; activation processes of brain, sensory deficit, regularity activation; compensation strategies for children's abnormalities of Gnostic mechanisms.
Возникшее в раннем онтогенезе существенное ограничение сре-довых воздействий изменяет нормальное взаимоотношение биологических, психологических и социальных факторов в психическом развитии ребенка. Характерное для нормы взаимодействие между внешней средой и развивающимся мозгом нарушается, что отрицательно влияет на сенсомоторное и эмоциональное развитие, на формирование когнитивных функций, на поведение и обучение детей.
В многочисленных морфологических, биохимических, нейро-и психофизиологических исследованиях, проведенных на животных и на человеке, установлено, что созревание структурной и функциональной организации центральной нервной системы (ЦНС) зависит не только от генетического фактора, но также и от внешней аффе-рентации. При ее отсутствии или при грубом ограничении генетические предпосылки созревания в значительной мере утрачивают свою силу.
Ограничение сенсорного притока, нарушение механизмов анализа внешних воздействий отрицательно влияют на созревание и на деятельность активирующей системы мозга. Установлено, что результаты анализа и оценки внешних воздействий как бы управляют активирующей системой, регулируя при этом функциональное состояние коры мозга и уровень внимания. Полное или частичное ограничение сенсорного опыта в раннем онтогенезе приостанавливает или замедляет созревание нейронных структур. Так, ограничение притока зрительной афферентации в раннем онтогенезе приводит к отрицательным последствиям в зрительной проекционной системе. При отсутствии световой стимуляции (полная депривация) развиваются аномалии сетчатки глаза, которая или не созревает, или же полностью деградирует. Воздействие на глаз только диффузного света (частичная депривация при отсутствии структурированных стимулов) сопровождается отсутствием грубых патологических изменений в сетчатке, но оказывает значительное отрицательное влияние на зрительную кору. При этом может иметь место гибель одних нервных элементов, функциональное снижение активности других и эффективности проведения возбуждения через соединения между нервными клетками (синапсы).
Зрительная депривация. Исследования проблемы сенсорной депривации были начаты во второй половине XX в. Л. А. Новиковой и сотрудниками [1; 2; 6; 10-12]. Для исследования состояния ЦНС слепых и слепоглухих был применен метод электроэнцефалограммы [10]. Авторами было установлено, что анализ электроэнцефалограммы (ЭЭГ) позволяет не только выявить органическое заболевание мозга, но также оценить степень зрительной депривации. Был сделан вывод о том, что характер изменений корковой ритмики зависит от степени ограничения притока в мозг зрительной афферентации.
В нейропсихофизиологических исследованиях [2-5; 11; 13-15] было показано, что врожденное или возникшее на ранних стадиях онтогенеза значительное снижение зрения (острота зрения 0,01-0,2) приводит к развитию частичной сенсорной депривации, оказывающей отрицательное влияние на формирование основных зрительных функций: абсолютной и контрастной чувствительности, цветоразли-чения, пространственной и временной разрешающей способности. Снижение функций зрения, обусловленное нарушениями сенсорно-специфических механизмов анализа зрительной информации, существенно ухудшает качество, скорость и симультанность различения признаков объектов (яркости, контраста, цвета, формы и т. д.). При этом формирование и опознание зрительных образов имеет особую специфику. Интегрирование сенсорной информации в целостный образ затруднено. Увеличивается удельный вес последовательных операций за счет сокращения параллельных. Образ обеднен информацией и часто деформирован, что затрудняет сличение его с эталонами, хранимыми в памяти; часто нарушается механизм симультанного опознания. В каждом конкретном случае слабовйдения сложная картина нарушений зрительного восприятия, внимания, памяти, образного мышления определяется взаимодействием депривацион-ного фактора с органическим, связанным с первичным соматическим дефектом в зрительной системе [2-5].
На основе сопоставления психофизиологических и нейрофизиологических данных, полученных в исследованиях слабовидящих, слепых, а также деафферентированных животных [6], было высказано предположение, что в условиях зрительной депривации наблюдаются сложные изменения в зрительной коре. Депривация, возникшая в раннем возрасте, вызывает уменьшение числа нейронов, реагирующих на специфическую стимуляцию.
В ряде работ было установлено, что ограничение зрительного опыта в раннем онтогенезе оказывает губительное влияние на созревание нейрофизиологических механизмов зрительного восприятия. Это наблюдалось у детей с врожденной катарактой, препятствующей естественным воздействиям на сетчатку глаза. Вследствие раннего и длительного неупотребления нервных элементов развивается амблиопия - оптически некорригируемая слабость зрения. При разных видах амблиопии (вследствие врожденной или ранней травматической катаракты, врожденных аномалий рефракции, косоглазия)
анализ амплитудно-временных характеристик зрительных вызванных потенциалов (ЗВП) на диффузные и структурированные стимулы выявил недоразвитие и функциональный дефицит систем сенсорного анализа зрительной информации [6; 7; 15]. Анализ ЗВП у младенцев с различными заболеваниями органа зрения показал, что возрастной период со второго по шестой месяц жизни ребенка является сензи-тивным периодом формирования зрительной проекционной системы [7; 15].
У слабовидящих детей с заболеваниями ретино-геникуло-стриар-ного пути наблюдались разные по степени отклонения от нормы характеристик фотопической волны В1 электроретинограммы (ЭРГ), что отражает редукцию зрительных входов и нарушения механизмов сенсорного анализа в сетчатке глаза. Это приводит к ослаблению и к дезорганизации афферентной посылки в стриарную кору, что подтверждается результатами анализа ЗВП [2; 4; 5]. Конфигурация и амплитудно-временные характеристики ЗВП в ответ на вспышку света, черно-белые и цветные решетки были грубо изменены. Эти особенности ЗВП связаны с такой дезорганизацией афферентной посылки, которая обусловливает уменьшение числа реагирующих корковых нейронов, ассинхронность вовлечения их в реакцию, структурно-функциональные изменения нейронных ансамблей в проекционной коре. Можно предположить, что часть нейронов и синаптических контактов гибнет, у других нервных клеток снижается уровень функционирования. В результате взаимосвязи в сети нарушаются, и в ответ на стимул не формируется такой профиль нейронного ансамбля, как в норме при аналогичных условиях стимуляции. Грубое снижение амплитуды ЗВП на вспышки света, на черно-белые и хроматические решетки отражает существенное обеднение сети реагирующих нейронных ансамблей, обусловливающее уменьшение и упрощение реакций на стимулы. В многочисленных морфологических исследованиях установлено, что у животных, которых выращивали в условиях длительной сенсорной депривации, наблюдаются структурные изменения аппарата вставочных нейронов, обеспечивающих ансамблевую иерархическую организацию церебральной коры. Эти данные могут свидетельствовать об изменении свойств нейронов, участвующих в формировании межструктурных связей.
В ряде исследований показано, что образование нервных связей на всех уровнях зрительного анализатора зависит от сенсорного опыта.
В условиях нормальной сенсорной стимуляции устанавливаются конвергентные связи и появляются специальные нейроны, реагирующие на сложные комбинации ощущений. При отсутствии сенсорного опыта такие связи не образуются или же исчезают. Вследствие этого могут изменяться реакции макроструктурного уровня, сложных функциональных объединений более высокого порядка, в которые включен первичный нейронный ансамбль. Это предположение согласуется с данными исследований обезьян, у которых было обнаружено грубое подавление нейронной активности в ассоциативных корковых областях после ранней и длительной зрительной деприва-ции. Существенное снижение активности нейронов в ассоциативных областях наблюдалось даже при относительной сохранности нервных клеток в зрительной проекционной коре. В работах Н. Н. Зисли-ной и Л. А. Новиковой [6; 11] было показано, что после длительной депривации у детей ЗВП в ответ на предъявление синусоидальных решеток больше отличались от нормы в височно-теменно-затылочной области, чем в зрительной проекционной коре. На основе этих данных был сделан вывод о значительном отрицательном влиянии ограничения сенсорной афферентации на ассоциативные зоны каудально-го отдела коры мозга.
Слуховая депривация. В психологических исследованиях выявлено отставание в развитии зрительного внимания, восприятия и памяти у глухих детей. В нейропсихофизиологических исследованиях ранней слуховой депривации на основе анализа слуховых вызванных потенциалов (КСВП и ДСВП) обнаружено, что у детей с нейросенсорными нарушениями слуха созревание механизмов слухового анализатора замедлено или же практически приостановлено [1; 10-12]. Пороги слуховой чувствительности были тем выше, чем больше длительность слуховой депривации (при отсутствии специальной коррекционной работы). Получены данные о различии уровня порогов, определяемых методом регистрации ДСВП и по поведенческим реакциям. В большом числе случаев (85 %) пороги слуховой чувствительности по ДСВП оказались ниже, чем пороги слуховых ощущений по поведенческим реакциям. Предполагается, что приход редуцированного афферентного сигнала в первичную проекционную зону коры (а это отражает ДСВП) недостаточен для его осознания. Более того, существенные изменения сравнительно с нормой амплитудно-временных характеристик ДСВП могут быть
обусловлены морфофункциональной незрелостью первичной зоны. Для осознания сигнала необходимы также сформированные связи между первичными и вторичными (гностическими) корковыми зонами, в которых осуществляется сличение поступающей афферентации со следами памяти. Возможно, что морфофункциональная незрелость первичной зоны вследствие сенсорной депривации обусловливает недоразвитие вторичной зоны и связей в слуховой системе.
Бисенсорная депривация. Грубые нарушения зрения и слуха, в большой степени изолирующие ребенка от внешнего мира, сопровождаются вторичными отклонениями в его психическом развитии, которое зависит от времени наступления бисенсорной депривации. Слепоглухота не является результатом простого суммирования нарушений зрения и слуха, а представляет собой качественно иное сложное нарушение психического развития.
У детей с бисенсорной депривацией наблюдаются нарушения сенсомоторного развития, восприятия, памяти, мышления, речи, эмоциональных процессов, адаптивности и т. д. В связи с этим А. И. Мещеряков подчеркивал необходимость биологически значимых для ребенка внешних воздействий в процессе становления его поведения и усвоения им общественного опыта [9].
Установлено, что при сочетанном снижении зрения (до 0.1 и ниже) и слуха внимание детей развито очень плохо вследствие значительного уменьшения физиологической интенсивности сенсорных воздействий. Наряду с этим не были сформированы основные сенсорные эталоны, что затрудняло различение признаков объектов и их опознание; отсутствовали умения синтезировать части объекта в целостный образ, сравнивать предметы, изображения; наблюдался дефицит сформированных зрительных представлений. Зрительная память и наглядно-образное мышление были неразвиты [5].
Предполагается, что бисенсорная депривация в первую очередь обусловливает недостаточность анализирующей системы мозга [8]. Это связано с тем, что в условиях грубого ограничения сенсорной аф-ферентации недостаточно формируются межнейронные связи в первичных (проекционных) корковых полях; вследствие этого нарушается развитие внутрикорковых связей между первичными, вторичными и третичными (ассоциативными) корковыми зонами, что затрудняет опознание объектов. Недостаточность анализирующей системы мозга влечет за собой отклонения в развитии регулирующей и активирующей
систем, в особенности механизмов локальной активации коры, что определяло незрелость произвольного внимания. Это в свою очередь затрудняло формирование у детей перцептивно-когнитивных операций, необходимых для опознания объектов в условиях значительного сенсорного дефицита.
Итак, анализ полученных данных выявил общие закономерности развития и взаимодействия основных функциональных систем мозга - «блоков» согласно терминологии А. Р. Лурия [8] у слабовидящих, у частичновидящих, детей с нейросенсорными нарушениями слуха и у частичновидящих глухих дошкольного и младшего школьного возраста. При депривации разной модальности наблюдалась зависимость амплитудно-временных характеристик СВП и ЗВП, а также систем генерации основных частотных компонентов ЭЭГ от сенсорного притока. Его ограничение у частичновидящих и глухих приводит к изменениям энергетических показателей и модификациям пространственно-временной организации ритмогенных систем, к замедлению темпов созревания альфа-ритма и анализирующей системы мозга в целом. Выявлена системность нарушений, вызываемых раз-номодальной депривацией, которая проявляется в изменениях характеристик вызванных потенциалов (ВП) и спектрально-когерентных показателей ЭЭГ не только в проекционных, но и в ассоциативных областях коры. Специфика функциональной организации активирующей системы мозга по данным анализа ЭЭГ при ориентировочном рефлексе (ОР) и при направленном внимании состояла в преобладании механизмов диффузной неспецифической активации и в незрелости механизмов избирательной управляемой активации. Полученные результаты согласуются с данными психологических исследований, в которых показана несформированность основных качеств внимания, восприятия и памяти вследствие ограничения сенсорного опыта слабовидящих, частичновидящих, слабослышащих и глухих с рези-дуальным зрением.
В исследовании специфики когнитивной деятельности детей с трудностями в обучении (ЗПР и ОНР) выделены две группы -с преимущественным дефицитом внимания (ДВ) и с дефицитом преимущественно процессов памяти (ДП) [13]. Выявленная в группе с ДВ ослабленная выраженность компонентов ориентировочного рефлекса (ОР) и ЗВП на иррелевантные стимулы, несколько возрастающая при повышении уровня внимания, может быть следствием
недостаточности восходящих активирующих влияний и процессов регулируемой корковой активации. Это подкрепляется результатами анализа ЭЭГ, указывающими на некоторую незрелость коры и на дисфункцию стволовых (преимущественно нижних, включающих ретикулярную формацию среднего мозга) структур. Эти особенности корково-подкоркового взаимодействия коррелируют с такими поведенческими характеристиками детей, как быстрое угасание интереса к текущей деятельности, повышенная отвлекаемость, часто в сочетании с гиперактивностью, импульсивностью [13].
Заключение
Фундаментальные комплексные нейропсихофизиологические и психологические исследования, проведенные в русле идей А. Р. Лу-рия [8], формируют мультидисциплинарное направление, являющееся естественнонаучной основой специальной психологии и коррекци-онной педагогики. В данной статье очень кратко освещены некоторые основные проблемы этого направления исследований, которые проводились в Институте дефектологии и затем в Институте коррекцион-ной педагогики РАО.
Рассмотрена базовая проблема мультидисциплинарной диагностики нарушения развития детей с разными формами патологии ЦНС в младенческом, раннем дошкольном и младшем школьном возрасте. Значительное место в исследованиях ряда лет занимала проблема сенсорной депривации. Установлен системный характер изменений интегративной деятельности мозга вследствие зрительной, слуховой и бисенсорной депривации. Наряду с нарушениями функционирования анализирующей системы мозга обнаружено превалирование механизмов диффузной неспецифической активации. Сенсорный дефицит, видимо, приводит к замедлению созревания системы управляемой активации мозга. Интенсивно разрабатывается проблема изучения нейрофизиологических механизмов, реализующих когнитивные процессы у детей с нарушениями сенсорного, речевого и умственного развития. Показано, что у младших школьников дефицит внимания обусловлен недостаточностью активационных процессов вследствие дисфункции стволовых структур мозга и таламо-корковых связей. Нарушение памяти сочеталось с недостаточностью системных ассоциативных и регуляторных процессов. Описанные
нейропсихофизиологические характеристики интегративной деятельности мозга рекомендуется учитывать при разработке психолого-педагогических стратегий обучения детей с аномалиями развития.
Полученные данные о нарушениях механизмов анализирующей и активирующей систем мозга при сенсорном дефиците были использованы для разработки проблемы компенсации нарушений перцептивно-когнитивного развития детей [4].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алиева З. С. Электрофизиологические методы в ранней и дифференциальной диагностике нарушений слуха у детей // Дефектология. - 1998. -№ 1. - С. 10-17.
2. Григорьева Л. П. Зрительная память при сенсорно-перцептивном дефиците // Исследование памяти. - М. : Наука, 1990. - С. 171-192.
3. Григорьева Л. П., Бернадская М. Э., Блинникова И. В., Солнцева О. Г. Развитие восприятия у ребенка. - М. : Школа-Пресс, 2007. - 72 с.
4. Дети с проблемами в развитии. Комплексная диагностика и коррекция / под ред. Л. П. Григорьевой. - М. : Академкнига, 2002. - 414 с.
5. Дети со сложными нарушениями развития / под ред. Л. П. Григорьевой.-М. : Экзамен, 2006 - 348 с.
6. Зислина Н. Н. Нейрофизиологические механизмы нарушения зрительного восприятия у детей и подростков. - М. : Педагогика, 1987. - 168 с.
7. Куман И. Г., Федоров С. Н., Новикова Л. А. Исследование сенситивного периода в развитии зрительной системы человека // Журнал высшей нервной деятельности. - 1983. - Т. 33. - № 3. - С. 434-441.
8. Лурия А. Р. Функциональная организация мозга // Естественно-научные основы психологии. - М. : Педагогика, 1978. - С. 109-139.
9. Мещеряков А. И. Слепоглухонемые дети. - М. : Педагогика, 1974. - 150 с.
10. Новикова Л. А. Влияние нарушений зрения и слуха на функциональное состояние мозга. - М. : Просвещение, 1966. - 319 с.
11. Новикова Л. А. Нейрофизиологические механизмы зрительной и слуховой депривации // Физиология человека. - Т. 12. - 1986. - № 5. - С. 844-856.
12. Новикова Л. А., Рыбалко Н. В. Нейросенсорные нарушения слуха у детей (электрофизиологическое исследование). - М. : Педагогика, 1987. - 168 с.
13. РожковаЛ. А., Переслени Л. И. Нейрофизиологические критерии оценки уровня развития механизмов когнитивной деятельности у детей в аспекте проблем дифференциальной диагностики // Дефектология. - 2001. -№ 4. - С. 3-14.
14. Структурно-функциональная организация развивающегося мозга / под ред. Д. А. Фарбер и др. - Л. : Наука, 1990. - 198 с.
15. ФильчиковаЛ. И. Основы ранней психологической коррекции сенсорного развития детей с нарушениями зрения : автореф. дис... д-ра психол. наук. - М., 1999. - 46 с.
