Возрастная динамика когнитивных и сенсомоторных процессов по данным компьютерного нейропсихофизиологического исследования Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

© СТАРОДУБЦЕВ А.В., ШПРАХ В.В., АНДРЕЕВА В.В., ЛАВРИК С.Ю., РОЖКОВА Н.Ю. — 2009

ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА КОГНИТИВНЫХ И СЕНСОМОТОРНЫХ ПРОЦЕССОВ ПО ДАННЫМ КОМПЬЮТЕРНОГО

НЕЙРОПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

А.В. Стародубцев, В.В. Шпрах, В.В. Андреева, С.Ю. Лаврик, Н.Ю. Рожкова (Иркутский институт усовершенствования врачей, ректор — д.м.н., проф. В.В. Шпрах, кафедра неврологии и нейрохирургии, зав. — д.м.н., проф. В.В. Шпрах)

Резюме. Представлены результаты компьютерного нейропсихофизиологического исследования здоровых людей от 13 до 50 лет. Проведен сравнительный анализ полученных показателей в 3 группах, показана их динамика в зависимости от возраста. Выявлены определенные особенности формирования сферы внимания и интеллекта у подростков и их отличия от группы здоровых взрослых.

Ключевые слова: когнитивные и сенсомоторные процессы, нейропсихофизиологическое тестирование, возрастные нормативы у подростков и взрослых.

AGE DYNAMICS OF COGNITIVE AND SENSOMOTOR PROCESSES ACCORDING TO COMPUTER NEUROPSYCHOPHYSIOLOGICAL RESEARCH

A.V Starodubtsev, V.V. Shprakh, V.V. Andreeva, S.Y. Lavrick, N.Y. Rozhkova (Irkutsk State Institute for Medical Advanced Studies, Chair of Neurology and Neurosurgery,

the head prof. V.V. Shprakh)

Summary. Results of computer neuropsychophysiological testing of healthy people from 13 till 50 years are presented. The comparative analysis and dynamics of the indicators depending on age in 3 groups is carried out. Certain features of formation of sphere of attention and intelligence in teenagers and their differences from group of healthy adults are revealed.

Key words: cognitive and sensomotor processes, neuropsychophysiological testing, age standards in teenagers and adults.

Применение нейропсихологических методов исследования в неврологической практике как детей, так и взрослых имеет большое значение в оценке нарушений внимания, памяти, интеллекта и других когнитивных и сенсомоторных процессов как в норме, так и при патологии, что позволяет оценить баланс тормозных и возбуждающих механизмов в ЦНС [ 1,2,5,6]. Если у здоровых взрослых такие высшие психические функции, как речь, праксис, гнозис сформированы и в достаточной степени стабильны, то в детском и подростковом возрасте основные функции мозга находятся в стадии формирования. В предыдущей работе, касавшейся исследования детей 5-7 лет, нами была выявлена положительная динамика сенсомоторных процессов, отмечена её взаимосвязь с обучением в школе, были показаны возрастные нормативы для ряда существующих нейропси-хофизиологических методик [4]. Целью настоящего исследования явились разработка нормативов и изучение особенностей развития когнитивных, сенсомоторных процессов у подростков и взрослых людей разного возраста по данным психофизиологического исследования (ПФИ).

Материалы и методы

С целью получения объективных данных психомоторного, когнитивного и речевого развития нами был разработан комплекс программ нейропсихофизиологического тестирования «Spike-Test v.2.5» и «Spike-Children v.2.0» [ 9,10 ], включающий ряд тестов для обследования детей, подростков и взрослых людей. В настоящей работе использовали 14 тестов, включавших: корректурную пробу, таблицы Шульте, красно-черные таблицы, исследование вербальной слуховой и зрительной памяти, позволяющие количественно и качественно определить состояние функций внимания, памяти, оценить утомляемость и врабатываемость и т.д. Два варианта теста Равена направлены на исследование невербального интеллекта у людей различного возраста. Наряду с этим проводился тест Спилбергера-Ханина, позволявший выявить реактивную (ситуативную) и личностную тревожность, провести самооценку фрустрированности, агрессивности и ригидности [ 3 ].

Целесообразность использования данных методик с целью комплексного нейропсихофизиологического обследования детей впервые была показана в работах

Н.Н. Трауготт (1959) и А.Р. Лурия (1969), а также в последующих работах других исследователей [5,11].

По программе «Spike-Test v.2.5» в отделе нейропсихофизиологии Иркутского института усовершенствования врачей проведено исследование учащихся 7 класса (13-14 лет) средней общеобразовательной школы №18 г. Иркутска, которые составили одну из групп, а также было исследовано две группы здоровых взрослых: одна — исследуемые 20-30 летнего возраста, другая — 31-50 лет — все сотрудники лечебно-профилактических учреждений г. Иркутска. С целью исключения соматической и неврологической патологии все исследуемые до тестирования были осмотрены неврологом.

Статистическая обработка проводилась с использованием пакета программ Statistica 6.0 (StatSoft). Различия между выборками оценивались с помощью непараметрического U- теста Манна-Уитни. При корреляционном анализе применялся ранговый коэффициент корреляции Спирмена [ 8 ]. Значимость статистических гипотез оценивалась с использованием порогового уровня р=0,05. Данные в таблицах представлены в виде (M) ± m, где M-среднее, m-ошибка среднего.

Результаты и обсуждение

Блок психофизиологических тестов, представленный 3 методиками: корректурная проба, таблицы Шульте и красно-черные таблицы, которые используется для исследования объема внимания, выявления скорости ориентировочно-поисковых движений взора, а также для исследования подвижности основных нервных процессов (возбуждения и торможения), зависящих от силы возбудительного и тормозного процессов. Истощаемость нервных процессов и замедление их подвижности могут быть заметными уже при выполнении первого задания, при этом значительно возрастает как время выполнения пробы, так и количество ошибок к концу исследования.

При сравнении показателей психофизиологических исследований (ПФИ) в группах норма 20-30 лет (n=71) и подростков 13-14 лет (n=31) использовался непараметрический критерий Манна-Уитни. Значимые различия (табл.1) выявлены по основным временным показателям и количеству ошибок корректурной пробы, таблиц Шульте и красно-черных таблиц — тестов, преимущественно характеризующих сферу внимания,

Таблица 1

Сравнение показателей ПФИ у здоровых исследуемых 20-30 лет (1 группа) и здоровых подростков 13-14 лет (2 группа)

Примечание: время выполнения тестов в сек.

что указывает на определенное запаздывание в развитии этой сферы у подростков 12-13 лет по сравнению со взрослыми молодыми людьми. Также у этих двух групп с высокой степенью значимости отличались показатели вербальной слуховой и зрительной памяти.

Тест Равена [7], характеризующий интеллектуальные возможности исследуемого, также выявил высокую степень значимости различий, особенно это касалось наиболее трудных серий таблиц ^ и Е), при этом время теста у подростков было значительно короче, чем у молодых людей. Сокращение времени выполнения теста указывает на дефицит внимания, сочетающийся с определенной гиперактивностью, особенно выраженные при усложне-

Таблица 2

Сравнение показателей ПФИ у здоровых исследуемых 31-50 лет (3 группа) и здоровых подростков 13-14 лет (2 группа)

Корректурная проба 3 группа (п=30) 2 группа (п=31) р

ошибок 3,4±0,62 6,61±1,14 0,016

время половины теста 171,7±8,3 215,5±8,4 0,0003

время теста 337±14 413,5±14,1 0,00009

Красно-черные таблицы

время теста 1 71,5±3,1 85,8±4,34 0,007

Таблицы Шульте

время теста 1 54,7±6,91 61,45±2,24 0,00032

время теста 4 53,7±2,04 64,4±2,8 0,003

Вербальная слуховая память

повтор 2,57±0,11 1,38±0,1 <0,00001

Результат 1 5,36±9,28 8,29±0,4 <0,00001

Вербальная зрительная память

повтор 2,84±0,17 1,35±0,09 <0,00001

Результаті 3,68±0,43 8,29±0,45 <0,00001

Таблицы Шульте

время теста 1 54,7±6,91 61,45±2,24 0,00032

время теста 4 53,7±2,04 64,4±2,8 0,003

Тест Равена краткий

ошибок 3,09±0,4 5,96±0,46 0,00003

время теста 341,35±35,8 151,8±15,9 0,00003

Тест Равена полный

Серия С 77±3,9 59,5±4,05 0,002

Серия й 83,8±2,85 52,12±4,7 0,00001

Серия Е 61,5±3,6 29,06±4,15 0,00001

Серия А — время ответа 8,54±0,7 5,6±0,5 0,00069

Серия В — время ответа 12,04±1,36 5,95±0,4 0,00005

Серия С — время ответа 26,9±2,6 11,5±1,26 <0,00001

Серия й — время ответа 37,56±4,46 13,5±1,3 <0,00001

Серия Е — время ответа 57,15±6,9 17,5±2,4 <0,00001

ошибок всего 13,2±1,3 23,6±1,8 0,0001

ответов всего 46,8±1,32 36,3±1,8 0,0001

время теста 1673,4±141,5 642,16±65,1 <0,00001

Выполнение теста в процентах 78±2 59,7±3 0,00009

Тест Спилбергера-Ханина

Самооценка фрустрированности 24,86±0,86 30,8±1,17 0,0002

Самооценка агрессивности 29,33±1,63 37,5±1,6 0,00019

Самооценка ригидности 30,06±1,37 37,7±1,99 0,003

Примечание: время выполнения тестов в сек.

нии заданий данного теста. Сравнение показателей теста Спилбергера-Ханина выявило значимые различия только по показателю самооценки фрустрированности, он был несколько выше у подростков.

При сравнении психофизиологических показателей групп нормы здоровых исследуемых 31-50 лет (п=30) и подростков (п=31) также использовался непараметрический критерий Манна-Уитни (табл. 2). С одной стороны, значимость различий в этих группах близка к таковым в предыдущих группах, однако, как видно из таблицы, количество показателей с высокой степенью достоверности различий было значительно меньше. С другой стороны, тест Спилбергера-Ханина выявил различия высокой степени достоверности также по показателям «агрессивности» и «ригидности», они были выше в группе подростков.

При сравнении ПФП групп нормы здоровых людей 30-

Корректурная проба 1 группа (п=71) 2 группа (п=31) р

ошибок 1,74±0,22 6,61±1,14 <0,00001

ошибок сначала теста 0,94±0,18 3±0,58 0,0001

ошибок слева 0,7±0,11 3,29±0,75 0,0011

время половины теста 171,6±5,55 215,5±8,4 0,00004

время теста 344,6±10,9 413,5±14,1 0,00018

Таблицы Шульте

время теста 1 47,5±1,59 61,45±2,24 <0,00001

время теста 2 54,4±1,8 61,2±2,6 0,017

время теста 3 50±1,2 58,5±2,99 0,026

время теста 4 49,7±1,6 64,4±2,8 0,00002

Красно-черные таблицы

время теста 1 67,6±2,11 85,8±4,34 <0,00001

ошибок 2 0,42±0,1 1,19±0,3 0,041

время теста 2 64,8±2,21 87,9±4,9 0,000038

время теста 3 240±7,8 286,8±13,4 0,003

Вербальная слуховая память

повтор 2,18±0,1 1,38±0,1 <0,00001

Результат 1 6,2±0,3 8,29±0,4 0,00009

Вербальная зрительная память

повтор 2,44±0,15 1,35±0,09 <0,00001

Результат 1 5,73±0,35 8,29±0,45 0,000024

Тест Равена краткий

ошибок 2,54±0,2 5,96±0,46 <0,00001

время теста 314±22 151,8±15,9 <0,00001

Тест Равена полный

Серия В 81,82±3,5 73,9±3,2 0,016

Серия С 74,4±4,1 59,5±4,05 0,005

Серия й 79,2±3,6 52,12±4,7 0,00005

Серия Е 51,2±4,02 29,06±4,15 0,0008

Серия А — время ответа 7,58±0,6 5,6±0,5 0,006

Серия В — время ответа 9,7±0,7 5,95±0,4 0,00003

Серия С — время ответа 23±1,58 11,5±1,26 <0,00001

Серия й — время ответа 23,9±1,4 13,5±1,3 <0,00001

Серия Е — время ответа 39,3±3,2 17,5±2,4 <0,00001

ошибок всего 15,6±1,9 23,6±1,8 0,0008

ответов всего 44,4±1,9 36,3±1,8 0,0008

время теста 1220±74 642,16±65,1 <0,00001

Выполнение теста в процентах 74±3,1 59,7±3 0,0005

Тест Спилбергера-Ханина

Самооценка фрустрированности 28±0,8 30,8±1,17 0,047

Таблица 3

Сравнение показателей ПФИ у здоровых исследуемых 20-30 лет (1 группа) и 31-50 лет (3 группа)

Корректурная проба 1 группа (n=71) З группа (п=З0) р

ошибок 1,77±0,22 З,4±0,62 0,02

ошибок сначала теста 0,96±0,18 2,2З±0,54 0,0З7

ошибок слева 0,71+0,12 2,0З±0,З9 0,008

Красно-черные таблицы

время теста 2 64,8±2,21 74,4±З,З1 0,0099

время теста 3 240+7,88 298+16,6 0,0018

ошибок 3 З,З5±0,44 5,8+0,95 0,006З

Тест Равена полный

Серия й — время ответа 2З,97±1,З9 З7,56+4,46 0,008З

Серия Е — время ответа З9,З1±З,19 57,15+6,9 0,0З2

Время теста 1220,З±7З,6 167З,4+141,5 0,011

Вербальная слуховая память

повторение 2,18+0,09 2,57+0,4 0,029

Вербальная зрительная память

Результат 1 5,91±0,З4 З,68+0,4З 0,0005

Тест Спилбергера-Ханина

Самооценка тревожности З1,5±0,89 28,5З+1,28 0,0З7

Самооценка фрустрированности 28,08+0,79 24,86+0,86 0,015

Самооценка агрессивности З6,З8±1,07 29,ЗЗ+1,6З 0,0000З

Самооценка ригидности З6,47±1,19 З0,06+1,З7 0,001

Примечание: время выполнения тестов в сек.

Таблица 4

Корреляция показателей ПФИ у здоровых исследуемых 20-30 лет

Корр. проба + таблицы Шульте n Spearman r Р

ВремяТеста & ВремяТеста1 64 0,5181З7 0,000012

ВремяТеста & ВремяТеста2 64 0,518598 0,000011

ВремяТеста & ВремяТеста3 64 0,5ЗЗ118 0,000006

ВремяТеста & ВремяТеста4 64 0,З07689 0,01ЗЗ86

Корр. проба + красно-черные табл.

Ошибок & ВремяТеста2 6З 0,270250 0,0З218З

ВремяТеста & ВремяТеста 1 6З 0,505806 0,000024

ВремяТеста & ВремяТеста2 6З 0,4ЗЗ48З 0,000З87

ВремяТеста & ВремяТеста3 6З 0,400178 0,001155

Табл. Шульте + красно-черные табл.

ВремяТеста1 & ВремяТеста 1 64 0,6З4841 0,000000

ВремяТеста1 & ВремяТеста2 64 0,45З219 0,000169

ВремяТеста1 & ВремяТеста3 64 0,6ЗЗ4З7 0,000000

ВремяТеста2 & ВремяТеста 1 64 0,499714 0,000026

ВремяТеста2 & ВремяТеста2 64 0,427195 0,0004З1

ВремяТеста2 & ВремяТеста3 64 0,571242 0,000001

ВремяТеста3 & ВремяТеста 1 64 0,504424 0,000021

ВремяТеста3 & ВремяТеста2 64 0,З6З111 0,00З188

ВремяТеста3 & ВремяТеста3 64 0,5З6251 0,000005

Ошибок4 & Ошибок2 64 0,408828 0,000796

Тест Равена полн. + Тест Равена кратк.

Ошибок & СерияА 24 -0,520580 0,009106

Ошибок & СерияС 24 -0,582078 0,002845

Ошибок & Серияй 24 -0,619699 0,001240

Ошибок & СерияЕ 24 -0,526157 0,008266

Ошибок & ОшибокВсего 24 0,7502З5 0,000101

Ошибок & ОтветовВсего 24 -0,7502З5 0,000101

ВремяТеста & СерияСВремяОтв 24 0,5З4464 0,0071З4

ВремяТеста & ВремяТеста 24 0,405740 0,049165

Примечание: время выполнения тестов в сек.

50 лет (n=30) и 20-30 лет (n=71) отмечены достоверные различия по некоторым показателям (табл. 3).

Как видно из таблицы 3, достоверные различия между этими двумя группами выявлены по основным показателям корректурной пробы, красночерных таблиц, D и E сериям теста Равена, вербальной слуховой и зрительной памяти, а также показателям тревожности, фрустрированности, агрессивности и ригидности по тесту Спилбергера-Ханина.

Проведен корреляционный анализ между показателями ПФИ. в группе здоровых исследуемых 2030 лет. Использована классификация силы корреляционных взаимосвязей, по которой г < 0.25 — слабая корреляция, 0.25 < г < 0.75 — умеренная корреляция, г > 0.75 — сильная корреляция [ 8 ]. В таблице 4 представлены результаты некоторых корреляционных соотношений, касающихся преимущественно сферы внимания и интеллекта. Необходимо отметить преимущественно умеренную корреляционную связь между показателями тестов на внимание, что указывает не только на влияние признаков друг на друга, но и возможное влияние третьих факторов.

Высокая степень корреляции между показателями двух вариантов теста Равена (полного и краткого), а также высокая достоверность различий между количеством ошибок и временем теста в разных группах сравнения (табл.4 ) указывали на возможность применения краткого теста Равена для скринингового исследования различных групп здоровых людей, например, в амбулаторных условиях.

Таким образом, при сравнении показателей ПФИ отмечена их динамика в зависимости от возраста исследуемых. Особенно отчетливые различия выявлены между группами взрослых здоровых людей и подростков 13-14 лет, тогда как достоверность различий по большинству показателей пФи у здоровых взрослых до 50 лет была значительно меньше. Данный факт ещё раз свидетельствует о необходимости проведения контрольных исследований здоровых детей и подростков с возрастным интервалом не более 2 лет.

ЛИТЕРАТУРА

1. Атлас для экспериментального исследования отклонений в психической деятельности человека/Под ред. И.А. Полищук и А.Е. Виренко Киев: Здоровья, 1980. — 90с.

2. Вассерман Л.И., Дорофеева С.А., Меерсон Я.А. Методы нейро-психологической диагностики. — СПб: Стройлеспечать. — 1997. — 304с.

3. Елисеев О.П. Конструктивная психология и психодиагностика личности. — Псков: Издательство Псковского областного института усовершенствования учителей. — 1994. — 280с.

4. Лаврик С.Ю., Стародубцев А.В., Шпрах В.В. Возрастные нормативы и особенности развития когнитивных, сенсомо-торных и речевых процессов у детей дошкольного и раннего школьного возраста по данным компьютерного нейропсихофизиологического тестирования // Сибирский мед. журнал. — Иркутск, 2005. — №4. — С. 72-76.

5. Лурия А.Р. Основы нейропсихологии. — М., 1973. — 376 с.

6. Лурия А.Р. Нейропсихология памяти. — Т.1. — М.: Педагогика, 1974. — 311 с.

7. Равен Дж., Равен Дж.К., Корт Дж. Стандартные прогрессивные матрицы: Руководство. — М.: Когито-Центр. — 2002. — 144 с.

8. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ Statistica. — М.: Медиа Сфера. — 2002. — 305 с.

9. Стародубцев А.В., Потапов В.В. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. — 2001. — №2001611318.

10. Стародубцев А.В., Лаврик С.Ю., Потапов В.В. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. — 2002. № 2002611838.

11. Трауготт Н.Н., Баллонов Л.Я., Личко Д.Е. Очерки по физиологии высшей нервной деятельности человека. — М., 1957. — С. 124-151.

Адрес для переписки: 664079, Иркутск, м/р Юбилейный, 100, ИГИУВ.

Стародубцев Анатолий Васильевич — доц., к.м.н.; Шпрах Владимир Викторович — проф., д.м.н., зав. кафедрой;

Лаврик Сергей Юрьевич — асс., к.м.н.