Введение к работе
Актуальность. Важнейшим условием повышения эффективности ьного обучения является привлечение устойчивого интереса и вного внимания ученика к изучаемому материалу. Благодаря авленному вниманию происходит более тщательный отбор поступи информации, эффективнее осуществляется ее восприятие и из, что снижает количество ошибок и способствует принятию іильного решения. Выяснение общих закономерностей развития іания в онтогенезе, выявление периодов существенных преобра-лий нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе этой щии, даст возможность оптимизировать когнитивную деятельность обучении, что и явилось гипотезой нашего исследования. Методически адекватными для оценки внимания являются электро-юлогические исследования. Это относится как к анализу ритми-сих составляющих электроэнцефалографии (Дубровинская Н.В., 5), так и к исследованию отражения процессов внимания в сос-тяющих вызванных потенциалов (Костандов Э.А., Захарова Н.Н., ребинский С.А., 1989; Naatanen R.. Caillard A.ST.К. , 1983). Показано, что направленное внимание в периоды ожидания ин-«ации, ее поступления и анализа сопровождается генерацией и энением амплитудно-временных характеристик таких электричес-потенциалов, как условная негативная волна (УНВ), негативнос-N 200 и N 500' позитивность P^qq и поздний позитивный плекс (ППК)(Костандов Э.А., Захарова Н.Н., Погребинский С.А., 9; Савченко Е.И., ФарберД.А., 1990; Бетелева Т.Г., 1992; t'anen R. , 1982; Hansen J.С, HUlyard S.A. , 1988). Показано, некоторые из этих потенциалов состоят из субкомпонентов, динаково проявляющихся в условиях внимания и невнимания. Осно-аясь на имеющихся экспериментальных данных, полученных мето-[ вызванных потенциалов (ВП), были предложены психофизиологичес-! модели внимания, наиболее известными из которых являются :рвная специфическая модель" (Harter M.R., Aine C.J. . 1984) и іель "следа внимания" ( М'а'а t'anen R. і 1982).
Однако, предложенные объяснения механизмов внимания не учи-зают многих твердо установленных экспериментальных фактов и не :сматривают поздние позитивные компоненты ВП, имеющие по поспим дднным, самое непосредственное отношение к процессам імания. Предполагается ( Giard МЛ. et al. , 1988 и др.), что
направленное внимание, вероятно, осуществляется в несколько стадий по мере поступления информации и вовлекает целый ряд функционально различных процессов на разных сенсорных уровнях. Поэто му, отмечая имеющиеся достижения в изучении механизмов направлен ного внимания, следует подчеркнуть, что многие вопросы, касающие ся его электрофизиологических коррелят, остаются еще малоисследо ванными.
Одним из путей, позволяющих приблизиться к понимание нейрофизиологической основы внимания является изучение становления и развития этой психофизиологической функции а онтогенезе. Данные литературы показывают, что уровень внимания определяется степень структурно-функциональной зрелости различных областей коры больших полушарий, созревание которых происходит постепенно и гете-рохронно (Фарбер Д.А., 1979; Дубровинская Н.В., 1985; Фарбер Д.Л Дубровинская Н.В., 1991; Тессе J.J., 1972; Courchesne Е. , 1978) На различных этапах созревания наблюдаются определенные возрастные особенности организации внимания, отражающиеся в амплитудно-временных характеристиках вызванных потенциалов. Функционально зрелое внимание проявляется в селективности активационных эффектов, управляемом характере активации и как следствие этого -обеспечении оптимального результата при минимизации энерготрат (Структурно-функциональная организация развивающегося мозга, І9Ї Ыачинская Р.И., Мачинский И.О., Дерюгина Е.И., 1992).
Однако, даже учитывая все достигнутое, приходится констатировать, что электрофизиологические механизмы внимания, особенно слухового, изучены еще далеко недостаточно. Особенно малоизученными в онтогенетическом плане являются процессы внимания, связад ные с предъявлением слуховой информации, между тем именно этой информации принадлежит роль взаимосвязи учителя и ученика. Отеку следует актуальность изучения влияния внимания на восприятие зв^ ковых стимулов. Требуют подробного анализа закономерности изменений амплитудно-временных характеристик слуховых вызванных потенциалов (СВП), условной негативной волны и позднего позитивної комплекса в зависимости от степени напряжения внимания. Нуждают< в детализации и уточнении локализации в коре больших полушарий основных электрофизиологических коррелят направленного внимания по мере его созревания в онтогенезе. Дальнейшее изучение возрас ных особенностей направленного внимания является актуальной заді
4 зй не только в теоретическом плане, но и будет способствовать зысканию практических способов действенного влияния на процесс эсприятия слуховой информации с целью повышения эффективности 5учения и воспитания детей и подростков.
Все вышесказанное определило основную цель настоящей ра-эты:
- провести электрофизиологический анализ особенностей над
авленного внимания у школьников разного возраста и его влияния
і процесс восприятия слуховой информации.
В соответствии с основной целью исследования были постав-зны следующие задачи;
выявить и проанализировать электрофизиологические кор-эляты направленного внимания в структуре слуховых вызванных этенциалов;
изучить возрастные особенности пространственно-временной рганизации вызванных потенциалов при восприятии слуховых сти-улов, различающихся по степени привлечения внимания;
изучить возрастную динамику параметров и топографию зловной негативной волны и позднего позитивного комплекса в зловиях, требующих разного напряжения внимания;
-выяснить функциональную специализацию правого и левого лушарий головного мозга при восприятии слуховых стимулов в зловиях направленного внимания у детей разного возраста. Основные положения, выносимые на защиту.
-
Нейрофизиологическая структура формирования предсти-/льного внимания у детей младшего школьного возраста, в отливе от взрослых, характеризуется хорошо выраженной ориентировоч-эй реакцией на незначимые слуховые стимулы и недостаточно раз-итой способностью приуроченности внимания к моменту предъявле-ія императивного сигнала, что проявляется в амплитудно-времен-лс характеристиках и форме условной негативной волны.
-
С возрастом происходит снижение роли ненаправленного «мания в процессе опознания слуховых сигналов и возрастает яачение направленного внимания, что приводит к постепенному атуханию генерализации и усилению дифференцированности и эко-омизации задействованных в этом процессов, в результате чего эявляется возможность выделять наиболее значимую информацию
в путем активации всех ресурсов внимания, а лишь модуляцией
5 одного или нескольких его электрофизиологических коррелят.
-
Незрелость механизмов внимания у детей существенно сказывается на последующем анализе-слуховой информации, что проявляется как в увеличении времени обработки сигналов, так и в мен шей значимости ситуации ожидания для заключительных этапов оцен информации и принятия решения, свидетельством чему является мен шая, чем у взрослых выраженность поздних позитивных компонентов (Р300 и ШК).
-
В онтогенезе происходит изменение функциональной роли о дельных мозговых структур в обеспечении внимания, что отражаете в топографических различиях и функциональной полушарной асиммет рии его электрофизиологических коррелят.
Научная новизна. В настоящем экспериментальном исследовани получены новые данные о возрастных особенностях восприятия слух вой информации в условиях различного напряжения внимания, позво ляющие расширить существующие представления о механизмах органи ции внимания в онтогенезе. Обнаружены различия в амплитудно-вре менных характеристиках компонентов вызванного потенциала: н g^ Р300» N 500' Условнй негативной волны и позднего позитивного комплекса у детей и взрослых при предъявлении звуковых СТИМуЛОЕ разной степени привлекающих внимание.
Результаты, полученные методом вычитания потенциалов, пов зали, что оценка и обработка информации осуществляется у детей позже и длится больше, чем у взрослых. Выявлено возрастное изме нение в условиях напряжения внимания позитивного потенциала F^q являющееся еще одним свидетельством того, что в онтогенезе прои ходит совершенствование механизмов, обеспечивающих направленное внимание к поступающей информации и ее обработку.
Впервые для стимулов слуховой модальности показано, что пс вышение функциональной активности мозга в период ожидания пост} ления информации, оцениваемое по выраженности УНВ, у взрослых улучшает процессы конечной обработки сигнала и принятия решения что отражается на параметрах позднего позитивного комплекса. У детей такая зависимость не обнаруживается.
Показано, что у детей в процессах конечной обработки инфорі. ции и принятия решения большую роль играют затылочная и теменна области коры, а у взрослых - центральный и лобный отделы. Обна^ жено, что с возрастом, наблюдается перемещение максимума активь
ти, связанной с напряжением предстимульного внимания, необходимого для оценки ожидаемых слуховых стимулов, ссправого в левое полушарие головного мозга. При изучении выраженности УНВ в ситуациях ожидания с разным напряжением внимания были получены новые результаты, свидетельствующие о более слабом, чем у взрослых развитии у детей способности управлять слуховым вниманием и напрягать его адекватно сложности решаемой задачи.
Теоретическая и практическая значимость.
Установленные в работе возрастные особенности проявления слуховых вызванных потенциалов при разном напряжении внимания способствуют углублению понимания механизмов организации этой психофизиологической функции и позволяют представить ее как динамический процесс, постепенно совершенствующийся в онтогенезе. Ълученные данные дают основание предполагать, что у детей в рас-юзнавании слуховой информации преобладает сенсорный анализ, в котором большая роль принадлежит ненаправленному вниманию, а у взрослых при решении такой же задачи преобладает когнитивный ана-іиз в условиях направленного внимания.
Обнаруженные методом вычитания потенциалов возрастные раз-іичия коррелят направленного внимания свидетельствуют о том, что / детей направленное внимание на объект включается не на этапах зенсорного анализа, а на более поздних перцептивных операциях.
Указанные результаты могут рассматриваться как нейрофизиологическое обоснование при разработке эффективных методов обучения зкольников. Как следует из полученных данных, для привлечения іаправленного внимания младшего школьника к объекту изучения, юследний необходимо наделять более значимыми качествами, чем )то требуется для организации внимания у взрослых.-Для поддержа-іия данной функции на нужном уровне необходимо, чтобы в изучаемом латериале в достаточной мере имелись элементы новизны, способствующие генерализованной активации мозговой деятельности.
Полученные данные, выявляющие возрастные закономерности >рганизации внимания у школьников, имеют важное значение как для юзрастной физиологии и психологии, так и для педагогической нау-си. Они имеют научно-практическое значение для разработки педаго-ических методик изложения учебного материала, а также могут быть іспользованьї для дифференцированного подхода к учащимся при обу-іении и воспитании.
Апробация работы.
Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научні практической конференции "Биолого-гигиеническое обеспечение про' цесса обучения и воспитания учащихся" (Коломна, 1992), на засед. нии Брестского отделения физиологического общества имени И.П.Па лова (Брест, 1993).
Публикации.