Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы стр9.
1.1. Организация бимануальной координации движений стр9.
1.1.1. Центральные механизмы управления движениями и ЭЭГ-корреляты двигательной активности у детей стр9.
1.1.2. Взаимодействие полушарий коры головного мозга в процессе двигательной активности у детей стр15.
1.2. Внимание стр20.
1.2.1. Онтогенетические особенности и нейрофизиологические механизмы формирования внимания стр20.
1.2.2. Функциональная организация полушарий мозга и ЭЭГ детей в состоянии внимания стр28.
1.3. Морфо-функциональная организация мышления стрЗІ.
1.3.1. Электроэнцефалографические корреляты мыслительной деятельности стрЗЗ.
1.3.2. Онтогенетические особенности мышления стр35.
1.4. Роль сенсорного притока в развитии центральной нервной системы ребенка стр37.
Глава2. Объект и методы исследования стр49.
2.1. Объект исследования стр49.
2.2. Психофизиологическое и психометрическое исследование стр50.
2.3. Электроэнцефалографическое обследование стр54.
Глава 3. Результаты исследования стр56.
3.1. Результаты психофизиологического и психомоторного обследования стр56.
3.1.1. Исследование профиля функциональной межполушарной асимметрии стр56.
3.1.2. Исследование функции мышления стр58.
3.1.3.Исследование уровня развития внимания ...стр 60
3.1.4. Исследование уровня развития бимануальной координации движений стр62.
3.1.5. Исследование взаимосвязи уровня развития бимануальной координации движений и свойств мышления и внимания стр65.
3.1.6. Исследование способности к определению и запоминанию тактильного образа стр67.
3.1.7. Исследование взаимосвязи уровня развития бимануальной координации движений и способности к определению и запоминанию тактильного образа стр69.
3.2. Результаты электроэнцефалографического обследования стр72.
3.2.1. Исследование фоновой ЭЭГ у детей контрольной и музыкальной групп стр72.
3.2.2. Исследование ЭЭГ детей при выполнении различных видов пальцевых движений стр77.
3.2.3. Корреляционный анализ взаимосвязи показателей ЭЭГ с эффективностью выполнения бимануальных пальцевых заданий стр94.
3.2.4. Анализ результатов электроцефалографического обследования детей с различным профилем ФМА стр99.
3.3. Обсуждение результатов исследования стр 106.
Выводы стр118.
Список литературы стр 120.
Приложение стр.145.
- Центральные механизмы управления движениями и ЭЭГ-корреляты двигательной активности у детей
- Онтогенетические особенности и нейрофизиологические механизмы формирования внимания
- Исследование уровня развития бимануальной координации движений
- Исследование взаимосвязи уровня развития бимануальной координации движений и способности к определению и запоминанию тактильного образа
Введение к работе
Актуальность исследования. Одной из фундаментальных проблем возрастной физиологии и психофизиологии является выявления влияния сенсорных воздействий и двигательной активности на развитие функций мозга ребенка и его высших психических функций (Горбачевская Л.Н. с соавт., 1991; Журба Л.Т., Мастюкова Е.М.Д980; Drake D., Duane M.D.,1989; Смирнов В.М., 2000). Это обусловлено тем, что согласно фундаментальным исследованиям (Бехтерев В.М., 1916; Дельгадо.Х., 1971; Montessori М., 1988-1989; Маляренко Т.Н., Хватова М.В., 1998; Маляренко Т.Н., Кураев Г.А., Маляренко Ю.Е., 2000), сенсорный приток является важным фактором, обеспечивающим созревание мозга и определяющим онтогенез психического развития. В связи с этим актуальным является изучение возможности влияния на психофизиологическое развитие ребенка путем корректирования сенсорных воздействий, в том числе, изучение эффектов обучения ребенка в музыкальной, художественной или спортивной школе. Обучение игре на музыкальном инструменте отличается спецификой двигательной нагрузки. Имеется в виду увеличение двигательной активности субдоминантной руки при одновременной активации доминантной. Это сопровождается возрастанием требований к уровню развития координации мелкой пальцевой моторики, что отличает процесс упражнений в игре на музыкальном инструменте от тренировочного процесса в некоторых спортивных секциях, также предъявляющих требования к развитию координации обеих рук (волейбол, борьба, теннис и др.). В отличие от характера двигательной нагрузки, испытываемой младшим школьником в общеобразовательной школе, когда резко возрастает активность ведущей руки, игра на музыкальном инструменте может оказать существенно более выраженное влияние на процессы морфо-функционального созревания центральной нервной системы ребенка. Бимануальная двигательная активность предполагает усиленный обмен информацией между правым и левым
5 полушариями мозга на фоне незрелости межполушарных отношений мозга детей 7-летнего возраста (Ньюкиктьен Ч. с соавт., 1991). Под влиянием возросшей двигательной активности обеих рук есть основания ожидать изменения скорости созревания транскаллозальных взаимодействий и, как следствие, изменения скорости и характера формирования профиля функциональной межполушарной асимметрии мозга. Актуальность данной проблемы обусловлена еще и тем, что возраст 6-7 лет - это период активного функционального созревания лобных областей неокортекса (Alferova V.V., 1977; Фарбер Д.А. с соавт., 1990; Фарбер Д.А., Дубровинская Н.В., 1997; Смирнов В.М., 2000) и структур, ответственных за осуществление межполушарного переноса информации (Dennis М.,1976). Поэтому характер влияний, оказываемых в этот возрастной период на состояние центральной нервной системы ребенка, может оказаться решающим для его дальнейшего развития, т.к. известно (Маляренко Т.Н., Хватова М.В., 1998; Маляренко Т.Н., Кураев Г.А., Маляренко Ю.Е., 2000), что воздействие внешней афферентации на процессы созревания мозга особенно эффективно в критические сензитивные периоды. Данные представления легли в основу выбора объекта настоящего исследования, которым стали дети 7-ми лет, в течение года обучавшиеся в музыкальной школе, одновременно начавшие обучение в общеобразовательной школе.
Целью настоящей работы явилось исследование влияния обучения игре на клавишных инструментах на процессы психофизиологического развития детей 7-ми лет. Это определило постановку следующих задач:
Исследовать влияние повышения уровня бимануальной двигательной активности у детей 7-ми лет, обучающихся игре на музыкальном инструменте, на развитие их произвольных двигательных возможностей.
Исследовать взаимосвязь между уровнем развития бимануальной координации движений и эффективностью внимания, мышления, тактильного восприятия и памяти.
6 3. Исследовать электроэнцефалографические характеристики в процессе двигательной активности у детей 7-ми лет, обучающихся игре на музыкальном инструменте, и у детей того же возраста, не обучающихся игре на музыкальном инструменте.
Научная новизна результатов исследования.
Показано, что у детей, обучающихся игре на музыкальном инструменте, по сравнению с их сверстниками, выше уровень развития координации реципрокных и асимметричных бимануальных пальцевых движений, в то время как уровень развития зеркальных движений практически не зависит от обучения музыке.
У детей, обучающихся игре на клавишном инструменте, показано повышение эффективности выполнения мыслительных операций анализа и синтеза, по сравнению с детьми, не играющими на музыкальных инструментах.
Показано, что эффективность выполнения бимануальных пальцевых операций у детей- «музыкантов» положительно коррелирует с уровнем развития аналитических способностей, а у детей, не обучающихся игре на музыкальном инструменте - с уровнем развития способности к вьшолнению операций синтеза, что свидетельствует о большей зрелости фронтальных отделов неокортекса, ответственных за аналитические процессы, у первых, по сравнению со вторыми.
Показана большая степень возрастной зрелости электрической активности мозга детей, обучающихся игре на музыкальном инструменте, по сравнению с их сверстниками из контрольной группы. Это выражалось в большей мощности альфа-ритма в фоновой ЭЭГ, большей реактивности диапазонов альфа- и бета-частот, положительной корреляции эффективности выполнения двигательных заданий у детей-«музыкантов» со степенью активации лобных областей мозга, в то время как у детей-«немузыкантов» эффективность двигательной деятельности преимущественно коррелировала
7 с уровнем активации моторных (центральных) и зрительных (затылочных) областей.
Основные положения, выносимые на защиту.
Упражнения в игре на музыкальном инструменте, требующие совершенствования бимануальной двигательной активности, оказывают положительное влияние на психофизиологическое развитие детей 7-летнего возраста, улучшая показатели внимания, мышления и тактильной памяти.
Упражнения в игре на музыкальном инструменте способствуют ускорению формирования профиля функциональной межполушарной асимметрии, усиливают проявление праволатерального поведенческого профиля и приводят к более быстрому формированию левополушарных механизмов в организации бимануальной активности.
3. У детей, обучающихся игре на музыкальном инструменте, по
сравнению с их сверстниками, не имеющими такой специфической
тренировки, представлен более зрелый паттерн фоновой ЭЭГ и ЭЭГ
бимануальной активности.
Теоретическое и практическое значение. Полученные результаты способствуют лучшему пониманию механизмов влияния бимануальной двигательной активности на процессы функционального созревания мозга у детей 7-ми-летнего возраста. Результаты нашего исследования позволяют рекомендовать обучение детей этого возраста в игре на музьнсальном инструменте в качестве дополнительной стимуляции, благоприятно влияющей на их психомоторное развитие.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы были представлены на конференции молодых ученых Северного Кавказа по физиологии и валеологии (Ростов-на-Дону, 2000), на 1-ой Российской школе-конференции по фундаментальным и ігоикладньїм проблемам сомнологии «Сон - окно в мир бодрствования» (Москва, 2001), на съезде физиологов России (Казань 2001), на Юбилейной Международной конференции по
8 нейрокибернетике, посвященной 90-летию со дня рождения профессора AJS. Когана (Ростов-на-Дону, 2002).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ. Объем и структура диссертации. Диссертация содержит введение, обзор литературы, раздел «Объект и методы исследования», раздел «Результаты исследования», раздел «Обсуждение результатов исследования», выводы и библиографический список, включающий 206 работ на русском и 93 на иностранных языках. Диссертация изложена на 153 страницах машинописного текста и иллюстрирована 16 таблицами и 13 рисунками.
Центральные механизмы управления движениями и ЭЭГ-корреляты двигательной активности у детей
Согласно данным литературы (Бернштейн НА., 1966; Анохин П.К., 1968; Лурия А.Р.Д973; Алейникова Т.В., 2000), процесс организации движешш на высших уровнях включает формирование «образа предвидимого будущего» или «центральной программы», определяемой целями действия и конкретными условиями среды - «смысловой программы» по Бершптейну Н.А (1947; 1966). На основе этого образа формируется исполнительная часть действия (Запорожец А.В., 1960) и моторные программы - «координационная программа» по Бернштейну Н.А. (1947; 1966). Однако спорным остается вопрос о том, модифицируется ли двигательный паттерн (центральная программа) при реализации движений или движения управляются жесткими предписаниями моторных программ (Fentress I., 1986).
Считается (Гурфинкель B.C., Левик Ю.С., 1990), что сложная, иерархически организованная система управления движениями представляет собой не просто исполнительную систему, «копирующую» и передающую команды вышележащих структур, но является активной интегрирующей частью всей системы управления поведением в целом. Иерархические отношения уровней щзограшдирования движений можно выразить как взаимодействие самопрограммирующихся систем, каждая из которых в порядке подчиненности получает некий набор требований к конечному результату работы данного уровня. Но в таком случае реализацию всего двигательного акта необходимо рассматривать не как функцию, присущую какой-либо одной мозговой структуре, а как процесс, распределенный по всей иерархии структур мозга, вовлеченных в осуществление движений. Ведущим уровнем для определения класса движения является тот, на котором уже возможна реализация самых основных, решающих в смысловом отношении коррекций. Чем выше уровень управления движением, тем выше степень осознаваемости и степень произвольности движений (Бернштейн Н.А., 1966).
Параметры управления (коррекционные механизмы) элементарных моторных программ (как, например, шаг) автономны, т.е. не привязаны к какой-либо конкретной деятельности. Поэтому возможно формирование новых программ путем интегрирования компонентов уже существующих двигательных паттернов. Таким образом, возможно составление сложных комбинаций движений путем связывания элементарных, ранее выученных последовательностей и использование готовых коррекционных механизмов в качестве фоновых для нового движения (Бернштейн Н.А., 1947; 1966; Батуев А.С., 1984; Смирнов В.М., 2000; Безруких М.М., Фарбер Д.А., 2000).
Еще одним принципом организации моторных программ является функциональная интегрированность перцептивно-моторной системы. Этот принцип также находит подтверждение в нейрофизиологических исследованиях, показывающих участие ассоциативных зон коры в организации двигательной деятельности (Хризман Т.П., 1965; Лурия А.Р., 1973; Кольцова М.М., 1973; Сологуб КБ., 1973, 1981; Иоффе М.Е., 1991; Иванова М.П., 1991 и др.),
В процессе формирования движения идет формирование образа интегральной программы действия, изменяются механизмы управления движениями и организации самого движения. Решающую роль в этом процессе играют лобные кортикальные системы, тесно связанные и с пирамидными и с экстрапирамидными эффекторами, а также с мозжечком. Лобные структуры в свою очередь тесно взаимодействуют в процессе проектирования движения с теменными областями (Берштейн Н.А., 1966; Allen G.I., Tsukahara N., 1974; Hyvarinen J., 1982; Иоффе M.E., 1991 и др.). Условно этот процесс делят на три этапа. Первый - начальный - этап характеризуется несовершенством систем управления, несформированностью межуровневой субординации, когда высшие уровни вынуждены выполнять несвойственные им функции и принимать участие в управлении перемещениями отдельных звеньев, дозировании усилий, активации мышц и т.д. План и программа движения создаются в ассоциативной и сенсомоторной коре, объединенных кортико-кортикальными связями (Passingham R.E., 1987). Эта характеристика полностью соответствует особенностям выполнения движений на ранних этапах развития ребенка и, особенно, на начальных фазах формирования сложнокоординированных двигательных навыков. Основной характеристикой второго этапа являются снижение напряженности, повышение точности и скорости движений, снятие нецелесообразного напряжения мышц-антагонистов, что объясняется основной направленностью регуляции движений на этом этапе -высвобождением необходимых степеней свободы кинематической цепи, формированием функциональной структуры движения, установлением оптимальных соотношений между необходимыми моторными подпрограммами, более гибким разделением «обязанностей» между уровнями (Швырков В.Б., 1990; Алейникова Т.В., 2000), что происходит только в процессе активного обучения (Батуев А.С., Таиров О.П., 1978). В процесс реализации движения вовлекаются корково-подкорковые связи. Нисходящая команда идет параллельно по кортико-спинальным и кортико-рубро-спинальным путям (Иоффе М.Е., 1991). Экономное и эффективное выполнение движения на третьем этапе свидетельствует о сформированности систем управления, когда высшие уровни выполняют роль ведущих, регулирующих двигательный акт в целом, а нижние - роль фоновых, обеспечивающих решение отдельных задач построения движения. Движение почти полностью контролируется подкорковыми структурами. Существенную роль играют влияния мозжечка через красное ядро и руброспинальный тракт (Lawrence D.G., Kuypers H.J.M., 1968). Это общая теоретическая модель построения движения. Далее рассмотрим данные литературы, касающиеся конкретных нейрофизиологических механизмов реализации движений у детей в возрасте 6-Ю лет.
Онтогенетические особенности и нейрофизиологические механизмы формирования внимания
Внимание можно рассматривать как базовую функцию ЦНС, лежащую в основе когнитивных процессов, приспособительного поведения, ориентирования, адекватного реагирования на изменения внешней и внутренней среды (Баранов-Крылов И.Н., Шуваев В.Т., 2000). Внимание присутствует во всех психических актах и не существует само по себе в качестве отдельного явления (Дубровинская Н.В. с соавт., 1997). Трудности с его идентификацией приводят к тому, что в наше время нет четкого определения внимания и единого мнения о том, какого рода феномены следует включать в это понятие (Egeth Y.E., Yantis S., 1997). Двумя основными формами внимания у человека являются произвольное и непроизвольное внимание, называемые также восходящим и нисходящим контролем, top-down, bottom-up control (Egeth Y.E., Yantis S., 1997; Баранов-Крылов Й.Н., Шуваев В.Т., 2000). Если в понятие внимания включать систему регуляции уровня бодрствования и систему подготовки к ответу, то тогда внимание можно определить как глобальную полинейрональную, полимодальную и полиэффекторную стратегическую систему адекватного реагирования с восходящим и нисходящим контролем (Selizer В., Mesulan М.-М., 1988). По мнению тех же авторов, внимание имеет две операциональные компоненты: матрицу и вектор: матрица описывает уровень бодрствования, а вектор - его направленность.
Особенности внимания в различные возрастные периоды обусловливаются комплексом различных факторов: функциональными возможностями реагирующей системы (уровень морфо-функциональной зрелости мозга; функциональное состояние, уровень и характер корковой активации) - матрица, набором средовых воздействий, эффективность которых зависит от характера реактивности этой системы, особенностями структуры мотивационно-потребностной сферы - вектор, и, что особенно важно, спецификой взаимодействия этих факторов. Эти взаимодействия прослеживаются уже на ранних этапах онтогенеза, причем довольно четко, в силу того, что система активации еще не отличается сложностью н многоуровневой иерархической организацией, (Бехтерева Н.П., 1988).
Выражением морфо-функциональной зрелости и функциоанльного состояния мозга является характер ЭЭГ: ее частотно-амплитудные характеристики и пространственно временная организация. Существенным показателем пространственно-временной организации биопотенциалов мозга является наличие устойчивых фазовых сдвигов альфа-ритма, наиболее значительных в удаленных друг от друга отделах мозга - лобно-затылочный градиент. Согласно мнению Шеповальникова А.Н. (Шеповальников А.Н. с соавт., 1979), физиологический смысл фазовых сдвигов состоит в пространственном смещении очагов оптимальной возбудимости по коре таким образом, что создаются благоприятные условия для последовательной и дискретной обработки информации в пределах каждого цикла альфа-волны в различных отделах коры больших полушарий, что важно для реализации внимания. Все свойства основного ритма ЭЭГ зрелого мозга постепенно формируются в ходе индивидуального развития ребенка (Козлова В.И., Фарбер Д.А., 1983).
В 3-4 летнем возрасте наиболее выражен передне-центральный фокус альфа-ритма и его реактивность является ведущей при возникновении внимания. Будущий основной, теменно-затылочный, фокус находится в латентном состоянии, его проявление можно обнаружить в этом возрасте при закрытых глазах испытуемого. Эти два фокуса проявляются независимо друг от друга и еще не организованы в единую систему. Доминирование каудального фокуса обнаруживается с 6 лет, что проявляется и по его преимущественной реактивности во время ориентировочной реакции, которая тесно связана с непроизвольным вниманием, при этом наиболее реактивной частотой является 9 Гц (Alferova V.V., 1977),
Стабилизация альфа-ритма и его доминирование в 6 лет создают условия для функционирования механизма поиска и приема информации (Alferova V.V., 1977). Совершенствование пространственно-временной организации основного ритма покоя с 9-Ю летнего возраста, проявляющееся в стабилизации пространственно-фазовой структуры ЭЭГ, является важнейшим фактором в обеспечении избирательного и, вместе с тем, целостного реагирования мозга на комплекс внешних воздействий (Козлов В.И., Фарбер Д.А., 1983).
При этом надо отметить значительную межиндивидуальную вариабельность как в абсолютных значениях частоты альфа-ритма, так и в темпах их изменений.
Нейрональная система внимания состоит из многих межструктурных нейронных объединений и включает в себя, как показано в многочисленных исследованиях, восходящую ретикулярную систему, называемую также диффузной кортикальной проекционной системой мозга, ряд подкорковых образований, теменную и фронтальную кору (Батуев А.С., 1981; Пигарев И.Н., 1992). Вовлечение генерализованных механизмов активации совершается с включением по кортикофугальным связям ретикулярных активирующих механизмов, то избирательная активация, сопровождающая развертывание когнитивных процессов, требует целостности лобно-таламической системы. Функциональный смысл восходящих влияний, запускаемых этой системой состоит в подавлении реакций на незначимые стимулы, что приводит к пассивному повышению реактивности к значимым сигналам. Однако функционирование этого механизма не объясняет наличия активных облегчающих влияний, возникающих, по мнению некоторых авторов (Козлов В.И., Фарбер Д.А., 1983), в результате деятельности избирательной "усиливающей" системы мозга. В качестве такой системы рассматривается мезенцефалическая РФ. В качестве компонента "усиливающей" системы может также выступать гишюкамп (Дубровинская Н.В., 1975). Показано, что эта структура может оказывать избирательные пространственные и временные облегчающие влияния на процессы переработки информации в коре больших полушарий. В ходе индивидуального развития вклад вышеупомянутых структур в организацию процесса внимания изменяется соответственно процессам их созревания. В соответствии с основной направленностью онтогенетического развития, активация как результат функционирования этой системы приобретает регулируемый характер, что приводит к появлению возможности избирательной модуляции активности релевантных ситуации областей коры. Управление активационными процессами осуществляется, постепенно созревающими в онтогенезе, неокортикальными структурами все более высокого порядка в горизонтальной иерархии (Бетелева Т.Г., 1977; Farber D., 1993). Управляемая и избирательная по своей направленности активация, лежащая в основе селективного внимания, обеспечивает информационные и мобилизационные аспекты формирующейся деятельности (Мачинская Р.И., Дубровинская Н.В.,1994). Параллельно с этим изменяется и качество внимания, и характер стимулов, предпочтительных для привлечения внимания.
Исследование уровня развития бимануальной координации движений
Анализ результатов тестов, направленных на изучение бимануальной координации, позволил, на основании полученного балла, выделить 3 нодгруппы обследуемых с высоким (оценка - 3,4 балла), средним (2 балла) и низким (1 балл) уровнем выполнения каждого вида движений в составе контрольной (45 чел) и музыкальной (35 чел) групп детей. В тесте 1, направленном на изучение эффективности выполнения зеркальных (синкинетичесских) движений, как в группе обучающихся игре на музыкальном инструменте, так и необучающихся, процент детей, справившихся с заданием на среднем и низком уровне, был невелик. Сходство распределения успешности выполнения данного теста в группах (Рис. 1 и 2), и равенство среднегрупповых показателей эффективности (Табл.3) указывают на то, что высокий уровень развития зеркальных движений является спецификой исследуемого возраста и не зависит от степени упражнения неведущей руки.
Иначе обстоит дело со вторым и третьим тестами на качество координации регшпрокных и асимметричных движений, соответственно. Нами обнаружены четкие различия в эффективности выполнения второго и третьего теста детьми, не обучающимися игре на музыкальном инструменте, по сравнению с детьми «музыкальной» группы. Так с высокой эффективностью тесты 2 и 3 выполнили, соответственно, 67 (23 чел) и 64 % (22 чел) детей- «музыкантов», тогда как в группе контроля это были лишь 36 (16 чел) и 41 % (18 чел) детей. Кроме того, средние показатели эффективности вьшолнения реципрокных и асимметричных движений в группе детей, обучающихся игре на музьїкальном инструменте, также были выше в группе контроля (Табл.3), причем в отношении реципрокных движений эти различия имели высокую статистическую значимость. Это свидетельствует о том, что систематическое упражнение в выполнении сложных движений влияет именно на развитие незеркальных движений. Данный факт указывает на определяющее значение этого вида движений в развитии бимануальной координации у детей данного возраста.
Тем не менее, общий характер распределения обследуемых по уровню эффективности выполнения каждого из 3 тестов одинаков для обеих групп детей. Так, с высокой эффективностью наибольшая часть обследуемых (около 75 %) справлялась с тестом 1 (зеркальные движения), на среднем уровне большим числом детей выполнялся тест 3 (асимметричные движения), а наибольшие затруднения вызывал тест 2 (реципрокные движения) (Рис. 1,2),
У «музыкантов», как и в числе «немузыкантов», отмечен небольшой процент детей (12 %), эффективность выполнения которыми третьего теста (асимметричные движения) зависела от того, какая рука совершает 2 удара. При этом 89 % (в том числе 1 левша) с более высокой эффективностью выполняли задание, когда большее число движений совершала ведущая рука.
С целью выяснения взаимосвязи качества выполнения различных видов бимануальных двигательных операций и уровня развития способности к осуществлению мыслительных операций нами был проведен корреляционный анализ результатов исследования уровня развития мышления и бимануальной координации движений у 32 детей-«музыкантов» и 40 детей контрольной группы. Результаты анализа показали (Табл.4), что у детей из контрольной группы эффективность выполнения тестов на развитие бимануальной координации положительно коррелирует с качеством мыслительных операций синтеза. В то же время, в группе «музыкантов» отмечается прямая корреляция показателей развития асимметрично скоординированных движений с качеством аналитической и синтетической функции мышления. Это, возможно, связано с тем, что у детей, обучающихся игре на музыкальном инструменте уровень развития мышления выше, чем у детей контрольной группы (Табл.3). И, если у детей 7-ми лет, не обучающихся игре на музыкальном инструменте, основным способом мыслительной деятельности является синтез (мышление целостными образами), то, вероятно, у детей «музыкантов» равное значение приобретает анализ.
При исследовании корреляции между показателями уровня развития способности к произвольной концентрации внимания и уровнем развития бимануальной координации оказалось, что в обеих группах детей эффективность выполнения тестов на развитие бимануальной координации положительно коррелировала с показателями точности выполнения тестов на развитие функции внимания. Причем, представляется интересным тот факт, что в обеих обследованных группах наблюдалась прямая взаимосвязь качества асимметрично скоординированных движений и эффективности произвольного внимания. В то же время в отношении других видов бимануальных двигательных операций в группе детей, не обучающихся в музыкальной школе, такой закономерности не отмечалось. В группе детей -«музыкантов» обнаруживалась прямая зависимость эффективности реципрокных движений от способности к произвольной концентрации внимания и отсутствие таковой в отношении зеркальных движений. Причем, если эффективность выполнения асимметричных двигательных актов коррелировала с эффективностью произвольного внимания на первой минуте выполнения теста (корректурная проба), то способность к выполнению реципрокных движений - с показателями уровня внимания на третьей минуте тестирования (Табл.4Б).
Исследование взаимосвязи уровня развития бимануальной координации движений и способности к определению и запоминанию тактильного образа
Для более ясного представления о механизмах регуляции движений у детей 7-ми лет мы совместно с доцентом кафедры физиологии РГУ И.В. Соболевой исследовали динамику ЭЭГ характеристик у детей 7-ми лет, имеющих различные профили функциональной межполушарной асимметрии, выбранных из групп обучающихся и необучающихся игре на музыкальном инструменте. К сожалению численный состав подгрупп детей, выделенных по особенностям профиля ФМА, явился не достаточным для представления окончательных выводов. Однако полученные результаты представляют, на наш взгляд, определенный интерес. Поэтому мы представляем их в качестве дополнения к приведенным выше результатам,
Сравнивались показатели ЭЭГ детей с правым поведенческим профилем- левополушарные (ЛП), и со смешанным профилем (СП) - дети имеющие, хотя бы один неправый признак, вошедших в состав контрольной и музыкальной групп (по пять человек в каждой обследуемой выборке).
В результате анализа полученных результатов было обнаружено, что динамика электрической активности мозга при выполнении разных типов бимануальных движений неодинакова в группах детей, имеющих разный тип функциональной межполушарной асимметрии.
В процессе выполнения двигательных заданий в группе с ЛП ФМА как у детей-«музыкантов», так и у детей контрольной группы наблюдалось снижение выраженности бета-ритма по сравнению с фоновой ЭЭГ. Обсуждение соответствующего феномена приведено выше. Причем, изменение мощности бета-активности было статистически значимо в затылочных отведениях и обеих центральных зонах, у детей музыкальной группы, и в правом центральном отведении, у обследуемых группы контроля, У детей контрольной группы отмечалось отсутствие изменений мощности бета-ритма в лобных и левых височной и центральной областях при выполнении детьми бимануальных пальцевых движений, по сравнению с состоянием ГЗ.
У детей, имеющих СП ФМА, характер изменений бета-активности ЭЭГ отличался от его динамики у детей с ЛП ФМА. Кроме того, имели место выраженные отличия динамики бета-активности у детей из группы «музыкантов» и детей из контрольной группы. Так, у обследуемых контрольной группы, имеющих СП ФМА, при выполнении ими незеркальных пальцевых движений наблюдалась тенденция не к депрессии, а к росту мощности бета-ритма во всех отведениях (Рис.П.). Т.е. можно говорить о том, что у этих детей в ходе бимануальной двигательной деятельности имела место генерализованная неспецифическая активация мозга. Данный факт, возможно, является показателем напряженного поиска пути решения поставленной задачи, вследствие отсутствия готовой стратегии мануальной деятельности. Поэтому, можно предположить, что, хотя эффективность выполнения двигательных заданий и не имела достоверных различий в группах детей с разными типами ФМА, но, вероятно, детьми, имеющими СП, данный уровень качества достигался ценой большего напряжения, чем их сверстниками с ЛП. У детей музыкальной группы с аналогичным типом ФМА мощность бета-ритма снижалась в ходе осуществления бимануальных движений, по сравнению с состоянием ГЗ как и у детей с правым профилем ФМА, но в височных областях у этих детей отмечалась противоположная динамика данного вида электрической активности. Причем, рост мощности бета-активности левой височной области имел высокую степень статистической значимости (Рис.11). Исходя из этого, можно предположить, что у детей контрольной группы также изначально активируются височные области, а генерализованный рост мощности бета-ритма может быть следствием иррадиации возбуждения. По-видимому, данный факт указывает на меньшую зрелость тормозных механизмов у детей контрольной группы, имеющих СП ФМА, по сравнению с соответствующей группой детей-«музьпсантов».
Характер изменений мощности альфа-активности ЭЭГ детей, имеющих праволатеральный профиль ФМА, в процессе вьшолнения ими бимануальных двигательных актов, был сходен с динамикой мощности бета-ритма, т.е. имела место тенденция к снижению мощности альфа-ритма. Причем, единственным различием между детьми музыкальной и контрольной групп было то, что у первых отмечалась активация сенсомоторных областей обоих полушарий, а у вторых только правой центральной области (Рис.12).
Особенностью детей, имеющих СП ФМА, было отсутствие сколько-нибудь значимых изменений мощности альфа-активности при выполнении ими пальцевых двигательных операций, по сравнению с состоянием ГЗ (РисЛ 2). В частотных характеристиках тета-ритма наблюдались особенно яркие различия между детьми контрольной и музыкальной групп. Так, у обследуемых контрольной группы при выполнении бимануальных моторных актов, отмечалось снижение частоты тета-активности, по сравнению с ГЗ, во всех отведениях, наиболее значимое в тесте на эффективность асимметричных пальцевых движений (Рис.13). Причем, особенно ярко данная особенность проявилась у детей, имеющих СП ФМА (Рис.13). Однако, у детей, обучающихся игре на музыкальном инструменте, обладающих ЛП ФМА частота тета-ритма, напротив, возрастала (Рис.13), что, возможно, свидетельствует об увеличении влияния коры больших полушарий на подкорковые структуры мозга в процессе выполнения двигательных пальцевых операций, по сравнению с состоянием ГЗ.
