выделяют несколько функциональных блоков мозга
Выделяют несколько функциональных блоков мозга
Ожидайте
Перезвоните мне
Ваш персональный менеджер: Екатерина
Ответственная и отзывчивая! 😊
Аннотация: 3 блока мозга как структурно-функциональная модель.
Статья:
3 блока мозга как структурно-функциональная модель. Признаки нарушения в развитии блоков мозга
В начале 20 века А.Р. Лурия разделил (условно) мозг человека на 3 функциональных блока, взаимодействие которых необходимо для любой психической деятельности.
1-й блок мозга преимущественно ответствен и за эмоциональное «подкрепление» психической деятельности (переживание успеха – неуспеха).
Этот блок мозга участвует в организации внимания, памяти, эмоционального состояния (особенно страх, боль, удовольствие, гнев), перерабатывает разнообразную информацию о состоянии внутренних органов и регулирует эти состояния, а так же поддерживает общий тонус ЦНС.
Все, что происходит с мамой во время беременности (болезни, психотравмы, прием лекарств и т.д.) откладывает свой отпечаток на формирование 1 блока мозга.
2 блок – приема, переработки и хранения информации – формируется от 3х до 7 лет и включает в себя основные анализаторные системы: зрительную, слуховую и кожно-кинестетическую, корковые зоны которые расположены в задних отделах больших полушарий головного мозга.
Поражение третичных зон приводит к нарушению комплексного синтеза раздражений, поступающих от разных анализаторов, что проявляется в нарушении ориентировки в пространстве.
Основные принципы функциональной организации мозга. Концепция А.Р. Лурия о трех блоках мозга
Основные принципы функциональной организации мозга. Концепция А.Р. Лурия о трех блоках мозга.
Три функциональных блока мозга (А.Р. Лурия):
Верхние, «ассоциативные», слои мозговой коры играют важную роль в осуществлении наиболее сложных форм психической деятельности, становление которых происходит на поздних ступенях филогенеза и на поздних этапах развития человека.
Важным анатомическим фактом, является неравномерность распределения отдельных слоев коры в топографически различных участках коры головного мозга.
Факты показывают, что над каждой первичной областью мозговой коры, в которой преобладают низшие (афферентные или эфферентные) слои коры, надстраиваются вторичные области, в которых преобладают верхние (проекционно-ассоциационные) слои, играющие, существенную роль в функциональной организации работы отдельных анализаторов.
Концепция структурно-функциональных блоков мозга А. Р. Лурия
А. Р. Лурия предложил структурно-функциональную модель мозга как субстрата психической деятельности. Эта модель характеризует наиболее общие закономерности работы мозга как единого целого и позволяет объяснить его интегративную функцию (Е. Д. Хомская).
Согласно этой модели, весь мозг можно разделить на три структурно-функциональных блока:
а) Энергетический блок,
б) Блок приема, переработки и хранения экстероцептивной информации,
в) Блок программирования, регуляции и контроля сложных форм деятельности.
Первый функциональный блок мозга
Первый блок — это блок регуляции энергетического тонуса и бодрствования.
Было доказано (И. П. Павлов, А. Р. Лурия, М. Н. Ливанов), что для нормальной психической деятельности организм должен находиться в состоянии бодрствования (иными словами, кора больших полушарий должна находиться в состоянии тонуса, т. е. иметь определенный уровень возбуждения).
Только в условиях оптимального бодрствования человек может наилучшим образом принимать и перерабатывать информацию, вызывать в памяти нужные системы связей, программировать деятельность, осуществлять контроль над ней.
Было установлено, что аппараты, обеспечивающие и регулирующие тонус коры, находятся не в самой коре, а в лежащих ниже стволовых и корковых отделах мозга.
Таким аппаратом являются неспецифические структуры разных уровней:
Ретикулярная формация представляет собой нервную сеть, в которую вкраплены тела нейронов с короткими аксонами.
Ретикулярная формация имеет ряд особенностей строения и функционирования, благодаря которым обеспечиваются ее основные функции:
Наличие многочисленных связей в самой ретикулярной формации, конвергенция всех нервных путей на большей части ее нейронов создают дополнительные возможности широкого и одновременного распространения волн возбуждения в первичные, вторичные и третичные зоны коры, а также другие структуры мозга.
Как известно, нервная система всегда находится в состоянии определенной активности и для любого проявления жизнедеятельности обязательно ее наличие.
Принято выделять несколько источников активности: в первую очередь, обменные процессы организма, лежащие в основе гомеостаза (белковый, углеводный и т. д.). Затем непосредственный приток информации, поступающей в организм из внешнего мира (от экстерорецепторов).
Известно, что в состоянии сенсорной депривации человек впадает в сон, из которого его может вывести лишь поступление новой информации.
Перечисленные источники активности свойственны и человеку, и животным. Но у человека помимо этого значительная часть активности обусловлена его планами, намерениями, программами. Формируясь в процессе сознательной жизни, они являются социальными по своему заказу и осуществляются при ближайшем участии сначала внешней, а потом внутренней речи.
Функциональное значение первого блока в обеспечении психических функций заключается,
При поражении ретикулярной формации снижается продуктивность всех ВПФ (в первую очередь — непроизвольного внимания и памяти), нарушается активность, сон.
В случае массивных поражений ретикулярной формации стирается грань между сном и бодрствованием, человек находится в полусонном состоянии, у него страдает ориентировка во времени и месте.
Отличительными диагностическими признаками поражения ретикулярной формации является одновременное снижение продуктивности абсолютно всех психических процессов, а также возможность частичной компенсации дефекта за счет усложнения задания.
Вовлечение произвольных процессов и специальная мотивация позволяют ненадолго повысить эффективность психических процессов.
Таким образом, первый блок мозга участвует в обеспечении психической деятельности, в первую очередь в организации внимания, памяти, эмоционального состояния и сознания в целом.
Кроме того, первый блок мозга участвует в регуляции эмоциональных (страх, боль, удовольствие, гнев) и мотивационных состояний.
Лимбические структуры мозга, входящие в этот блок, занимают центральное место в организации эмоциональных и мотивационных состояний.
В связи с этим первый блок мозга воспринимает и перерабатывает разнообразную интероцептивную информацию о состоянии внутренних органов и регулирует эти состояния.
Второй функциональный блок мозга
Второй блок — блок приема, переработки и хранения информации – расположен в наружных отделах новой коры (неокортекса) и занимает ее задние отделы, включая в свой состав аппараты затылочной, височной и теменной коры.
Структурно-анатомической особенностью этого блока мозга является шестислойное строение коры.
Отличительной особенностью аппаратов второго блока является модальная специфичность.
Эксперименты по регистрации активности отдельных нейронов показали, что нервные клетки первичных зон отличаются высокой модальной специфичностью и узкой специализацией.
Первое означает, что они реагирует на возбуждение только одной модальности (одного вида), например, только зрительное или только слуховое.
Второе предполагает, что эти нейроны реагируют лишь на отдельный признак раздражителя одного вида (например, только на ширину линии или угол наклона и т. п.).
Благодаря этому аппараты второго функционального блока мозга выполняют функции приема и анализа информации, поступающей от внешних рецепторов и синтеза этой информации.
Основные законы построения коры, входящей в состав второго блока мозга
А. Р. Лурия выделяет основные законы построения коры, входящей в состав второго блока мозга.
1. Закон иерархического строения корковых зон.
Согласно этому закону соотношение первичных, вторичных и третичных зон коры осуществляет все более сложный синтез информации.
Более сложно организованные зоны коры обеспечивают более сложные функции.
А. Р. Лурия подчеркивает, что соотношение первичных, вторичных и третичных зон у взрослого и у ребенка различно.
Для нормального развития вторичных зон у ребенка необходимо, чтобы были сформированы первичные, а для развития третичных — вторичные зоны.
Поэтому поражение первичных зон в раннем детстве может приводить к грубым нарушениям в развитии вторичных и, тем более, третичных зон.
У взрослого же человека, при сформированных зонах коры, третичные, наиболее организованные, управляют функцией ниже лежащих вторичных и первичных зон. Поэтому у взрослого человека взаимодействие зон коры осуществляется сверху вниз.
В данном случае поражение первичных зон не приводит к заметным нарушениям психических функций и может компенсироваться работой расположенных рядом структур.
2. Закон убывающей модальной специфичности иерархически построенных корковых зон.
Этот закон предполагает, что по мере перехода от первичных зон к третичным снижается проявление их модальной специфичности.
Первичные зоны каждой из долей мозга, входящих во второй блок мозга, обладают максимальной модальной специфичностью (благодаря громадному числу нейронов с высокодифференцированной, модально-специфической функцией).
Вторичные зоны, в которых преобладают верхние слои с ассоциативными нейронами, обладают модальной специфичностью в значительно меньшей степени.
Еще меньше модальная специфичность характерна для третичных зон описываемого блока («зоны перекрытия» корковых концов различных анализаторов).
Таким образом, этот закон описывает переход от дробного отражения частных, модально-специфических признаков к синтетическому отражению более общих схем воспринимаемого мира.
3. Закон прогрессивной латерализации функций.
Закон прогрессивной латерализации функций объясняет связь функций с определенным полушарием (по мере перехода от первичных зон к третичным зонам).
Первичные зоны обоих полушарий мозга равноценны. На уровне вторичных зон часть функций, выполняемых левым и правым полушариями, остаются одинаковыми, но часть функций левого полушария уже отличаются от функций, выполняемых правым полушарием мозга.
Функции же третичных зон левого полушария уже коренным образом отличаются от функций аналогичных зон правого полушария мозга.
При поражении аппаратов второго блока мозга нарушение функций зависит от того, какие именно зоны пострадали.
При поражении первичных зон возникает нарушение восприятия отдельных признаков воспринимаемого раздражителя одной модальности (слепое пятно, гемеанопсия, нарушение тон-шкалы, анестезия и т. д.).
При поражении вторичных зон коры наблюдается нарушение синтеза отдельных признаков воспринимаемого раздражителя в целостный образ одной модальности (агнозии, афазии).
Поражение третичных зон приводит к нарушению комплексного синтеза раздражений, поступающих от разных анализаторов, что проявляется в нарушении ориентировки в пространстве.
Причем, согласно закону прогрессивной латерализации, при поражении третичных зон правого полушария нарушается предметная ориентировка в пространстве, а при поражении аналогичных зон левого полушария — страдает символическая ориентировка в пространстве.
Третий функциональный блок мозга
Третий функциональный блок мозга — блок программирования, регуляции и контроля сложных форм деятельности.
Он связан с организацией целенаправленной, сознательной психической активности, которая включает в свою структуру цель, мотив, программу действий по достижению цели, выбор средств, контроль за выполнением действий, коррекцию полученного результата. Обеспечению этих задач и служит третий блок мозга.
Аппараты третьего функционального блока мозга расположены кпереди от центральной лобной извилины и включают в свой состав моторные, премоторные и префронтальные отделы коры лобных долей мозга.
Лобные доли отличаются очень сложным строением и большим числом двусторонних связей со многими корковыми и подкорковыми структурами.
Отличительной особенностью этого блока является:
По своей структуре и функциональной организации моторная кора относится к первичным, премоторная — к вторичным, а префронтальная — к третичным зонам коры больших полушарий.
Поэтому они выполняют функции, характерные для этих зон.
Нейроны моторной коры передают возбуждение к мышцам, отсюда начинается большой пирамидный путь. Именно эти зоны имеют ярко выраженную соматотопическую организацию, что наглядно проиллюстрировал Пенфилд («двигательный человечек»).
Премоторная кора обеспечивает двигательные программы, т. е. объединяет отдельные движения в единую кинетическую мелодию.
Префронтальные отделы играют решающую роль в формировании намерений, программ, в регуляции и контроле наиболее сложных форм поведения человека. Они состоят из мелкозернистых клеток с короткими аксонами и обладают мощными пучками восходящих и нисходящих связей с ретикулярной формацией.
Поэтому могут выполнять ассоциативную функцию, получая импульсы от первого блока мозга и оказывать интенсивное модулирующее влияние на образования ретикулярной формации, приводя ее активирующие импульсы в соответствие с динамическими схемами поведения, которые формируются непосредственно в префронтальной (лобной) коре.
Префронтальные отделы фактически надстроены над всеми отделами мозговой коры, выполняя функцию общей регуляции поведения.
При поражении третьего функционального блока мозга характер нарушения функций связан с тем, какой именно аппарат поврежден.
При поражении моторной коры затрудняется проведение возбуждения к конкретным мышцам (наблюдаются парезы и параличи отдельных групп мышц).
Поражение премоторной коры приводит к нарушению синтеза отдельных движений в единое целое (распад двигательных навыков), поражение префронтальных отделов проявляется в нарушении сознательной целенаправленной деятельности.
Исследования А. Р. Лурия показали, что в этом случае целенаправленное поведение заменяется «полевым» поведением, нарушается программа выполняемой деятельности, лобный больной не может подобрать адекватные средства деятельности, отсутствует контроль за ее выполнением и коррекция ошибок. При этом наблюдается персеверация (повторяемость) и стереотипизация движений.
Анализ особенностей строения и функционирования трех функциональных блоков мозга позволяет предположить, что каждая форма сознательной деятельности всегда является сложной функциональной системой и осуществляется, опираясь на совместную работу всех трех блоков мозга, каждый из которых вносит свой вклад в обеспечение всего психического процесса в целом.
Выделение этих блоков достаточно условно.
Аппараты первого блока мозга обеспечивают необходимый уровень активации остальных блоков, второй блок отвечает за прием, анализ и переработку информации, поступающей из внешней среды, от экстерорецепторов.
С одной стороны, эта информация составляет основу для интегративной деятельности третьего блока, а с другой — является одним из источников активности первого блока.
Роль третьего блока проявляется в его интегрирующей, регулирующей, модулирующей функции. Обеспечивая важный этап в переработке информации, аппараты третьего блока оказывают модулирующее влияние и на первый и на второй блоки, что приводит как к изменению уровня активации коры, с одной стороны, так и к изменению порогов ощущения и восприятия — с другой.
Анализируя взаимодействие блоков мозга с точки зрения деятельности, следует отметить, что первый блок участвует в формировании мотивов любой сознательной деятельности, второй — обеспечивает операциональную сторону деятельности, а третий — отвечает за формирование целей и программ деятельности.
Нарушение работы каждого из этих блоков обязательно приводит к дезинтеграции психической деятельности в целом, но каждый раз по-разному, так как приводит к нарушению соответствующих стадий деятельности.
Нейроны и нейромедиаторы
Химические цепочки
Все чувства и эмоции, которые испытывают люди, возникают путем химических изменений в головном мозге. Прилив радости, который человек ощущает после получения положительной оценки, выигрыша в лотерею или при встрече с любимым, происходит вследствие сложных химических процессов в головном мозге. Мы можем испытывать огромное количество эмоций, например таких, как печаль, горе, тревога, страх, изумление, отвращение, экстаз, умиление. Если мозг дает телу команду на осуществление какого-либо действия, например, сесть, повернуться или бежать, это также обусловлено химическими процессами. «Химический язык» нашей нервной системы состоит из отдельных «слов», роль которых исполняют нейромедиаторы (их еще называют нейротрансмиттерами).
Любой нейрон может получать большое количество химических сообщений, как положительных, так и отрицательных («работай» или «стоп»), от других нейронов, которые его окружают. Эти сообщения могут конкурировать или «сотрудничать», между собой, заставляя нейрон отвечать специфическим образом. Поскольку все эти события происходят в течение очень короткого времени (считаные доли секунды), очевидно, что медиатор должен быть удален из синаптического пространства очень быстро, чтобы те же самые рецепторы могли работать снова и снова. И это удаление может происходить тремя способами. Молекулы нейромедиатора могут быть захвачены назад в то нервное окончание, из которого они были выделены, и этот процесс получил название «обратный захват» («reuptake»); нейромедиатор может быть разрушен специфическими ферментами, находящимися в готовности недалеко от рецепторов на поверхности нейрона; или активное вещество может просто рассеяться в окружающую область мозга, и быть разрушено там.
Изменение нейротрансмиссии с помощью лекарств
Рассмотрим, что происходит при изменении уровней нейромедиаторов мозга на примере трех из них (серотонин, дофамин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК).
Серотонин
Многие исследования показывают, что низкий уровень серотонина в головном мозге приводит к депрессии, импульсивным и агрессивным формам поведения, насилию, и даже самоубийствам. Лекарственные вещества под названием антидепрессанты создают блок на пути обратного захвата серотонина, тем самым несколько увеличивая время его нахождения в пространстве синапса. Как итог, в целом увеличивается количество серотонина, участвующего в передаче сигналов с нейрона на нейрон, и депрессия со временем проходит.
В последние годы ведутся бурные дискуссии вокруг психического расстройства, носящего название «синдром дефицита внимания с 
гиперактивностью» (СДВГ, ADHD). Это расстройство, как правило, диагностируется в детском возрасте. Таким детям очень сложно сохранять концентрацию внимания в течение длительного времени, они совершенно не могут сидеть, не двигаясь; они постоянно находятся в движении, импульсивны и чрезмерно активны. К сожалению, СДВГ диагностируют у все большего числа детей, и многие из них получают лекарства, увеличивающие деятельность медиатора дофамина. Это помогает ребенку быть готовым к работе, более внимательным и сосредоточенным, и поэтому более способным последовательно выполнять задания.
Наркотическое вещество, известное как «экстази» или МДМА, также изменяет уровень серотонина в мозге, но намного более радикально. Он заставляет выделяющие серотонин нейроны выплескивать все содержимое сразу, затапливая этим химикатом весь мозг, что, конечно, вызывает ощущение чрезвычайного счастья и гиперактивность (чрезмерную двигательную активность). Однако, за это приходится расплачиваться позже. После того как экстази израсходовал весь мозговой запас серотонина, включаются компенсаторные механизмы, быстро разрушающие избыток нейромедиатора в мозге. После того, как спустя несколько часов действие наркотика заканчивается, человек, вероятно, будет чувствовать себя подавленным. Этот период «депрессии» продлится до тех пор, пока мозг не сможет восполнить запасы и обеспечить нормальный уровень медиатора. Повторное использование на этом фоне экстази может привести к глубокой депрессии или другим проблемам, которые будут тянуться в течение долгого времени.
Дофамин
Ученые обнаружили, что люди с расстройством психики, известным как шизофрения, фактически чрезмерно чувствительны к дофамину в мозге. Как следствие, при лечении шизофрении используются лекарства, которые блокируют дофаминовые в головном мозге, таким образом, ограничивая воздействие этого нейромедиатора.
С другой стороны, вещества, известные как амфетамины, увеличивают уровень дофамина, заставляя нейроны его высвобождать, и препятствуя его обратному захвату. В некоторых странах врачи используют разумные дозы этих препаратов при лечении некоторых заболеваний, например, синдрома гиперактивности с дефицитом внимания. Тем не менее, иногда люди абсолютно необдуманно неправильно используют эти вещества, пытаясь обеспечить себе повышенный уровень бодрствования и способность решать любые задачи.
Гамма-аминомасляная кислота
Гамма-аминомасляная кислота, или ГАМК, является главным медиатором, чья роль заключается в передаче нейронам команды «стоп». Исследователи полагают, что определенные типы эпилепсии, которые характеризуются повторными припадками, затрагивающими сознание человека и его двигательную сферу, могут являться результатом снижения содержания ГАМК в головном мозге. Передающая система мозга, не имея адекватного «тормоза», входит в состояние перегрузки, когда десятки тысяч нейронов начинают сильно и одновременно посылать свои сигналы, что приводит к эпилептическому приступу. Ученые полагают, что за разрушение слишком большого количества ГАМК могут быть ответственны мозговые ферменты, в связи с чем появились лекарства, которые помогают остановить этот процесс. Время показало их эффективность в лечении не только эпилепсии, но и некоторых других нарушений работы мозга.
Гормоны
Химическое взаимодействие
Статья
Аннотация
В статье представлены данные нейропсихологического исследования процессов регуляции активности (функций I блока мозга) у 64 первоклассников с различной успешностью в обучении. На основании нейропсихологического обследования были выделены три группы детей, различаю щихся по параметру состояния функций I блока мозга — без признаков дефицита I блока (норма), с преобладанием замедленности-утомляемости («замедленные») и с преобладанием гиперактивности-импульсивности (гиперактивные). Показана тесная связь обоих вариантов дефицита I блока со снижением академической успеваемости и с ухудшением большинства по казателей работы II и III блоков мозга. Для гиперактивных детей в большей степени характерна слабость процессов программирования и контроля и переработки зрительно-пространственной информации, тогда как «замедленные» дети демонстрируют больший в сравнении с другими группами дефицит переработки слухоречевой и кинестетической информации. В компьютерных методиках «Точки» и «Таблицы Шульте—Горбова» для детей с дефицитом I блока в целом характерно снижение продуктивности и ухудшение темповых характеристик выполнения проб. Гиперактивные дети демонстрируют преобладание трудностей в наиболее сложных заданиях, предъявляющих повышенные требования к процессам программирования и контроля, а также показывают наиболее нестабильный характер вы полнения проб. «Замедленные» дети ухудшают продуктивность и заметно снижают скорость выполнения в заданиях средней и высокой сложности и к концу выполнения длительной серии проб. Полученные данные вносят вклад в представления о различных вариантах энергетического дефицита и их связи с проблемами обучения в начальной школе.
Разделы журнала: К 85-летию со дня рождения Евгении Давыдовны Хомской (1929–2004)
Ключевые слова: синдром дефицита внимания и гиперактивности; трудности обучения; детская нейропсихология; компьютеризированные методы исследования
Доступно в on-line версии с 30.09.2014
1. Введение
Данная работа посвящена изучению нейродинамических компонентов деятельности у детей. Пионером в исследовании этого вопроса является Е.Д. Хомская, которая еще в своей кандидатской диссертации (Хомская, 1957) показала различия в нейродинамике речевых и двигательных процессов у детей группы нормы, с церебро-астеническим синдромом и умственной отсталостью. И сейчас актуальным вопросом современной детской нейропсихологии является выяснение места слабости нейродинамических компонентов деятельности в механизме различных трудностей освоения школьных навыков (Ахутина, Пылаева, 2008; McGrath et al., 2011; Pennington, 2006; Waber, 2010; Weiler et al., 2000, 2002). Дефицит нейродинамических (активационных, энергетических) компонентов ВПФ (функций I блока мозга по А.Р. Лурия (1973)) представляет собой наиболее частый нейропсихологический симптом у детей с трудностями освоения программы массовой школы (Глозман и др., 2007; Пылаева, 1998). Показано, что дефицит функций I блока мозга характерен в той или иной степени для всех детей с трудностями обучения (Ахутина, Матвеева, Романова, 2012). Как правило, при дисфункции I блока мозга у детей наблюдаются и другие нарушения: в литературе приведены данные о сочетании дефицита I блока со слабостью компонентов процессов переработки информации (II блок мозга) и функций программирования и контроля деятельности (III блок мозга). Нередко такие дети имеют диагноз «Синдром дефицита внимания с гиперактивностью» (СДВ(Г)) (Ахутина, Пылаева, 2008; Горячева, Султанова, 2005; Осипова, Панкратова, 1997; Семенович, 2008). В современном обзоре 17 различных исследований связи СДВ(Г) и трудностей обучения коморбидность данных расстройств оценивается показателем 45.1% (DuPaul et al., 2013). До 70% всех детей с СДВ(Г) полностью соответствуют критериям хотя бы одного из трех основных расстройств освоения школьных навыков — дислексии, дисграфии или дискалькулии (Brown, 2005).
Поскольку функции I блока мозга (возможность поддерживать оптимальное для психической деятельности функциональное состояние) лежат в основе всех психических процессов, нарушение их протекания возможно как за счет неблагоприятного онтогенеза в условиях энергетического дефицита (механизм «обкрадывания»), так и по причине актуального энергетического дисбаланса в условиях конкретного задания (Семенович, 2008). В настоящее время активно изучается связь трудностей обучения и сниженной скорости переработки информации (processing speed) (Compton et al., 2012; McGrath et al., 2011; Richards et al., 1990; Shanahan et al., 2006), которая часто приводит к проблемам автоматизации школьных навыков (Waber, 2010; Waber et al., 2000). До настоящего момента актуальной исследовательской задачей является прояснение тех звеньев психических процессов, которые наиболее чувствительны к активационному дефициту, актуален вопрос выделения вариантов слабости функций самого I блока.
В 1-м классе общеобразовательной школы на ребенка ложится серьезная нагрузка, требующая хорошего состояния функций I блока мозга: дети осваивают новые навыки письма, чтения, счета, которые пока не автоматизированы и потому энергоемки. Задача внимательно слушать учителя, длительно и стабильно поддерживать требуемый системой обучения уровень продуктивности и темп работы достаточно сложна даже для хорошо подготовленных к школе учеников, а для детей с недостаточной психофизической подготовкой превращается в один из наиболее тяжело преодолеваемых факторов их дезадаптации (Ахутина, Пылаева, 2008; Akhutina, Pylaeva, 2012). В этой связи целью настоящего исследования является анализ вариантов дефицита функций I блока мозга у первоклассников с риском трудностей обучения, а также оценка взаимосвязи дефицита функций I блока с другими компонентами психической деятельности.
Традиционно состояние нейродинамических компонентов деятельности ребенка оценивают через наблюдение за выполнением всех нейропсихологических проб, при этом уделяется внимание таким симптомам, как истощение, колебания внимания, трудности вхождения в задание, микро- и макрография, гипо- и гипертонус в моторных пробах (Ахутина и др., 2008). Кроме того, используются адаптированные для детей таблицы Шульте (там же), а также корректурные пробы для детей 4—7 лет и традиционные таблицы Шульте для детей от 9 лет (Глозман, 2012). Более точно оценить динамику таких показателей, как продуктивность и темп работы, позволяют компьютеризированные методы, широко распространенные в зарубежной детской нейропсихологии. Большую известность получили нейропсихологические батареи: Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery (CANTAB) (Fray et al., 1996; Luciana, 2003; Luciana, Nelson, 2002), Computerized Neuropsychological Test Battery (CNTB) (Veroff et al., 1990), а также батареи FePsy (Vermeulen et al., 1994), Test of Attentional Performance (TAP) (Lejeune et al., 2013; Zimmermann, Fimm, 2002) и другие (см. обзоры: Letz, 2003; Schatz, Browndyke, 2002; Witt et al., 2013). В отечественной нейропсихологии подобные разработки практически не применяются. Настоящее исследование сочетает в себе оба описанных приема — классическое нейропсихологическое обследование и такие компьютеризированные методы, как модифицированный вариант компьютерной методики «Точки» (“Dots” — Davidson et al., 2006) и компьютеризированная версия широко известного теста оценки динамики работоспособности и произвольного внимания — таблицы Шульте—Горбова (Горбов, 1971).
Выборку исследования составили 64 ученика 1-го класса СОШ г. Москвы (30 девочек, 34 мальчика; средний возраст 7.9±0.4 года). По данным, полученным от педагогов и родителей, а также по результатам анализа тетрадей и следящей диагностики в условиях школы у 25 детей отмечались трудности в освоении школьных навыков; у остальных 39 детей таких трудностей не наблюдалось.
2. Методы исследования
2.1. Нейропсихологическое обследование
Все испытуемые были проведены через нейропсихологическое обследование, адаптированное для детей 5—9 лет (Ахутина и др., 1996, 2008; Полонская, 2007). В обследование вошло 20 проб, направленных на оценку различных компонентов высших психических функций (ВПФ). Выполнение этих проб анализировалось по 225 параметрам, включавшим в себя различные виды продуктивности выполнения, а также допускаемых ошибок.
Так как основной целью данной работы является исследование влияния нейродинамических компонентов ВПФ на деятельность ребенка, мы на основании теоретических предположений, результатов предшествующих исследований и опыта нейропсихологического обследования выделили 5 новых показателей состояния функций энергетического блока у детей: утомляемость, темп выполнения проб, гиперактивность, импульсивность, инертность. По каждому из перечисленных параметров испытуемому выставлялись баллы по шкале от 0 до 3, где 0 — минимальная выраженность особенности выполнения проб, а 3 — максимальная.
2.2. Компьютерный тест «Точки»
Тест “Dots” («Точки»), разработанный канадским нейропсихологом А. Даймонд (A. Diamond) с соавторами (Davidson et al., 2006), ориентирован на исследование управляющих функций (executive functions), которые в отечественной терминологии традиционно носят название процессов программирования, регуляции и контроля (Лурия, 1973).
Процедура теста: на экране компьютера, на белом фоне предъявляется фиксационный крестик, после чего справа или слева от него на 750 мс появляется стимул — красное сердечко или синий цветок (фиксационный крестик при этом остается на экране). Испытуемый должен как можно быстрее отреагировать на стимул в соответствии с инструкциями к пробам. В 1-й (конгруэнтной) пробе надо нажать на одну из клавиш на клавиатуре компьютера, расположенную справа (активные клавиши отмечены яркой наклейкой), если стимул (сердечко) появляется справа от крестика, и на клавишу, расположенную слева, если сердечко слева. Во 2-й (неконгруэнтной) пробе, наоборот, надо нажимать на левую клавишу, если стимул (цветок) появляется справа от крестика, и на правую, если цветок слева. В 3-й (смешанной, наиболее сложной) пробе в квазислучайном порядке предъявлялись и сердечко, и цветок, и ребенок должен был отвечать, учитывая два правила и постоянно переключаясь с одной программы на другую. Ответ на стимул регистрировался с момента его предъявления. Количество целевых стимулов в каждой серии — 20. Если в течение 3000 мс после момента подачи стимула ребенок не давал ответа, целевой стимул считался пропущенным, и начиналось предъявление следующего стимула. Компьютерная версия методики была реализована с помощью бесплатной, свободно распространяемой программы для организации психологических экспериментов Affect 4.0 (Spruyt et al., 2010). Качество выполнения проб оценивалось по количеству правильных ответов (продуктивности) и скорости ответа в миллисекундах.
Таким образом, методика «Точки» позволяла оценить возможности ребенка в усвоении и удержании инструкции (1-я проба), переключении на новую (противоположную первой) инструкцию и оттормаживании наиболее простого, «естественного» (конгруэнтного) ответа (2-я проба), удерживании двух инструкций и осуществлении операции переключения между двумя программами действий (3-я проба).
2.3. Компьютерный тест «Таблицы Шульте—Горбова»
В данном исследовании использован модифицированный для детей вариант таблиц Шульте—Горбова. Процедура: испытуемому предъявляется таблица из 20 ячеек (5×4), в которых в случайном порядке расположены красные и черные числа от 1 до 10 (10 красных и 10 черных). Методика состоит из 5 проб. В каждой пробе надо как можно быстрее найти и указать числа в соответствии с инструкцией: проба 1 — черные в порядке возрастания (1→10ч); проба 2 — красные в порядке возрастания (1→10к); проба 3 — черные в порядке убывания (10→1ч); проба 4 — черные и красные в порядке возрастания (параллельные ряды): «1» черное → «1» красное → «2» черное → «2» красное и т.д.; проба 5 — красные в порядке убывания (10→1к).
Такая последовательность заданий позволяет оценить способность испытуемого усваивать простую, более сложную и «параллельную» программы, переключаться с одной программы на другую, оттормаживать нерелеватный стимульный материал. Также методика дает возможность оценить состояние процессов регуляции активности за счет достаточно большой продолжительности заданий, требующих длительного и стабильного поддержания внимания.
Тест проводился с помощью специально разработанной программы на планшетном компьютере с чувствительным к прикосновениям экраном. В качестве основных оцениваемых параметров использовались скорость ответа (в мс, отдельно для каждой пробы) и суммарное количество ошибок (пропуски, персеверации, сбои в программе).
3. Результаты
3.1. Результаты нейропсихологического обследования
По результатам нейропсихологического обследования были рассчитаны интегральные показатели, отражающие состояние следующих компонентов ВПФ: функции программирования и контроля деятельности, функции серийной организации движений и действий, переработка кинестетической информации, переработка слуховой информации, переработка зрительной информации, переработка зрительно-пространственной информации (Ахутина, Матвеева, Романова, 2012; Воронова и др., 2013). Так как основной целью данной работы является исследование влияния нейродинамических компонентов ВПФ на деятельность ребенка, мы использовали пять новых показателей состояния функций энергетического блока у детей и провели анализ их соотношения. Эксплораторный факторный анализ этих параметров позволил выделить 2 фактора, объясняющие 81% дисперсии исходных данных. В первый фактор с большими факторными нагрузками вошли показатели замедленности, утомляемости и инертности, что позволяет назвать его фактором замедленности (показатели называются в порядке снижения их веса). Во второй фактор вошли показатели гиперактивности, импульсивности и инертности. Этот фактор можно назвать фактором гиперактивности. При этом показатель инертности оказался неспецифическим ни для одного из факторов и поэтому был исключен при расчете двух дифференцирующих индексов, но использовался при вычислении интегрального (суммарного) показателя состояния активационных компонентов ВПФ. Таким образом, в индекс для оценки общего снижения активности (гипоактивности) были включены оценки темповых характеристик выполнения заданий и степени утомляемости, а в индекс для общей оценки гиперактивности вошли параметры импульсивности и гиперактивности. Оба индекса организованы по принципу штрафных баллов: чем больше значение, тем более выражены проблемы, связанные с дефицитом активационных компонентов. На основании этих двух индексов были выделены три группы испытуемых (названия групп даны по максимально нагруженным в факторе параметрам).
Норма по I блоку (Н-группа) — дети с хорошим состоянием активационных компонентов ВПФ, т.е. те, у которых оба индекса не превышали средний по группе больше, чем на 0.5 (7 мальчиков, 21 девочка).
Гиперактивные (Г-группа) — дети с относительно сильно выраженными признаками дефицита функций I блока в виде гиперактивности/импульсивности, т.е. те, у которых хотя бы один параметр оказался хуже среднего по выборке больше чем на 0.5, при этом индекс гиперактивности был выше (хуже) индекса замедленного темпа (15 мальчиков, 3 девочки). Заметим, что у этих детей не было диагноза СДВ(Г), потому что одним из условий его выставления является наблюдение врача-невролога или психиатра и оценка состояния ребенка в течение 6 месяцев, а последнее не могло быть реализовано применительно к первоклассникам в середине учебного года. Однако постановка этого диагноза для данной группы детей в будущем высоко вероятна, особенно при сильной степени выраженности признаков гиперактивности-импульсивности, поскольку это соответствует критериям выставления диагноза «СДВ(Г)» по МКБ-10.
«Замедленные» (З-группа) — дети с относительно сильно выраженными признаками дефицита функций I блока в виде замедленной переработки информации и утомляемости, т.е. те, у которых хотя бы один параметр оказался хуже среднего по выборке больше чем на 0.5, при этом индекс темпа был выше (хуже) индекса гиперактивности (12 мальчиков, 6 девочек).
Соотношение средних значений различных компонентов ВПФ, связанных с функциями серийной организации, программирования и контроля деятельности (III блок мозга) и переработкой информации различного типа (II блок мозга) представлены в табл. 1.
Таблица 1. Соотношение средних значений различных компонентов ВПФ, связанных с функциями III и II блоков мозга, в группах нормы (Н), гиперактивных (Г) и «замедленных» (З) детей