Содержание к диссертации
Введение Глава 1
Глава 2 Глава 3
Глава 4
Глава 5
Заключение
Выводы
Список
литературы
Обзор литературы
Установка как один из видов внутреннего состояния
Участие префроиталыюй коры в формировании и смене когнитивных установок
Развитие корковых функций в онтогенезе Объект и методы исследования
Подвижность зрительной установки и возраст.
Подвижность установки и величина времени реакции на
пробный стимул.
Динамика спектральной мощности и функции
когерентности корковых электрических потенциалов в
диапазоне альфа-ритма на отдельных стадиях
эксперимента со зрительной установкой у
предшкольников.
Общее обсуждение результатов
Стр. 3
Введение к работе
В последнее время все больше лабораторий и научных школ стало заниматься изучением психологии и физиологии "сознания" и "бессознательного". Особое внимание уделяется исследованию неосознаваемых установок, являющихся одним из видов бессознательного. Установки, формирующиеся на стимулы разных модальностей, могут, согласно литературным и экспериментальным данным (Узнадзе, 1958; Асмолов, 1985; Костандов с соавт., 1996, 1998) оказывать воздействие на поведение человека. У ребенка способность к формированию и смене установок может служить одной из важных характеристик его когнитивной деятельности, влияющей на способность к обучению в школе. Исследование характеристик неосознаваемых установок, зависящих как от внешних факторов среды, в которых они формируются, так и от физиологических особенностей организма, помогает лучше понять механизмы их влияния на поведение человека и когнитивные функции его мозга. Степень такого влияния зависит от подвижности установки.
Современное представление о зрительном восприятии включает в себя понятие о восходящих и нисходящих потоках нервных импульсов, взаимодействие и интеграция между которыми организуют процесс опознания стимула (Deco, Schurmann, 2000; Костандов, 2004). Под восходящим потоком нервных импульсов подразумевается поступающая в данный момент сенсорная информация о свойствах стимула. Под нисходящим потоком - информация об уже сформировавшемся на основе ранее воспринятых стимулов внутреннем представлением об их свойствах, т.е. установка. Представление формируется не только об уже предъявленных стимулах, но и о тех, которые будут предъявлены позднее (У.Найсер, 1981; Узнадзе, 1958). Поэтому каждый раз, когда человек воспринимает новую зрительную информацию, она перерабатывается с учетом такого внутреннего представления. Одним из механизмов этого явления может быть интеграция
восходящих и нисходящих потоков нервных импульсов. При этом в случаях, когда внутреннее представление об объекте совпадает с его реальными характеристиками, то процесс восприятия упрощается. Но если новые стимулы не совпадают со сложившимся о них представлением, возможно рассогласование между ними, что может привести к искажению восприятия, например, в виде зрительных иллюзий (Узнадзе, 1966). Следовательно, можно говорить о двух возможных аспектах влияния установки на зрительное опознание - в зависимости от того, совпадают или нет реальные стимулы со сложившимся о них внутренним представлением, установка может облегчать или, наоборот, усложнять процесс восприятия.
О механизмах формирования и смены установок известно немного. В исследованиях установок, проводившихся на людях с использованием Висконсинского Теста Сортирования Карточек (Konishi S. et al, 1999a,b; Monchi О. et al, 2001), и на высших приматах (Passingham R.E., 1972; Dias R. et al., 1996) было показано значительное участие в процессе формирования и смены установок различных областей префронтальной коры. Именно в ней наблюдалась особо сильная активация во время непосредственно смены установки (set-shifting) при выполнении Висконсинского Теста, а испытуемые с теми или иными разрушениями в этой области не были способны к смене сформированных ранее установок, или же она происходила у них значительно медленнее и с большими трудностями, чем у здоровых испытуемых.
В связи с этим особый интерес представляет изучение роли префронтальной коры в формировании и смене установок на онтогенетической модели, т.е. сравнение этих процессов у испытуемых с разным уровнем ее зрелости.
Кроме того, в онтогенетических исследованиях было убедительно показано, что лобная и, в частности, префронтальная кора наиболее поздно созревают в онтогенезе и имеют большую индивидуальную вариабельность по толщине различных слоев и выраженности цитоархитектонических полей,
чем другие области неокортекса. В созревании префронтальной коры существует несколько критических периодов, один из которых приходится на возраст 6-ти лет (Фарбер с соавт., 2000; Цехмистренко с соавт, 2000).
В диссертации рассматриваются свойства неосознаваемой установки, формируемой на зрительные стимулы, у детей дошкольного (5.3-6.8 лет) и младшего школьного (9-10 лет) возраста.
В лаборатории нейрофизиологии когнитивных процессов Института высшей нервной деятельности в течение последних лет исследовались различные свойства зрительных установок, вырабатываемых у взрослых испытуемых на вербальные и невербальные стимулы - окружности, слова, эмоциональные выражения лиц. Исследовалось влияние установки на функцию рабочий памяти и характеристики корковой мозговой активности (Костандов с соавт., 1998; 2000; 2002; 2005), а также связь степени пластичности установки с личностными факторами (Яковенко, Черемушкин, 1998). Исследование зрительной установки у детей мы проводим впервые, однако в том, что касается постановки экспериментов, обработки и интерпретации результатов исследовании, данная работа является логическим продолжением исследований, проводившихся в лаборатории в течение последних лет.
В этих исследованиях была выработана адекватная методика формирования у испытуемых зрительной установки и регистрации как корковой электрической активности, так и поведенческих проявлений, характерных для ее формирования и смены. Эта методика применялась и в настоящей работе.
Предпосылками для нашего исследования послужили упомянутые выше данные о том, что процесс формирования и смены установок в значительной степени связан с работой префронтальных отделов лобной коры, в развитии которой наблюдается в возрасте 6-ти лет значительный скачок. Однако в настоящее время остается неисследованным вопрос о зависимости свойств установки, таких, как степень подвижности от зрелости
префронтальной коры, т.е., в конечном итоге, от возраста испытуемого, и от ее функциональных взаимосвязей с другими корковыми областями. Такое исследование может иметь большое значение в изучении механизмов информационных процессов в развивающемся мозге.
Актуальность исследования. В последнее время, благодаря наличию данных об участии префронтальной коры, в формировании зрительных установок, а так же и данных о ее созревании в онтогенезе, появилась возможность исследовать влияние степени зрелости этих структур на свойства зрительной установки.
Объект исследования. Дети-предшкольники двух возрастных групп (5.3-6.1 и 6.2-6.8 лет) и дети младшего школьного возраста (9-Ю лет).
Предмет исследования. Особенности формирования, актуализации и угашения зрительной установки у детей-предшкольников двух возрастных групп (5.3-6.1 и 6.2-6.8 лет) и у детей младшего школьного возраста (9-Ю лет). Зависимость подвижности вырабатываемой установки от возраста испытуемого. Динамика спектральной мощности и функции когерентности ЭЭГ в альфа-диапазоне по стадиям установки.
Гипотеза. Степень подвижности неосознаваемой зрительной установки у детей в значительной мере зависит от уровня зрелости префронтальной коры.
Цель исследования:
Изучение мозговых механизмов формирования установки в онтогенезе. Проверка гипотезы о наличии связи между подвижностью когнитивной установки на зрительные стимулы и возрастом испытуемого, а также степенью зрелости его префронтальной коры.
Задачи исследования: 1. Формирование в эксперименте зрительной невербальной установки у
детей предшкольного возраста (5.3-6.8 лет) и учеников третьего класса
9-Ю лет.
Анализ связи степени подвижности сформировавшейся у испытуемых установки с их возрастом, с целью выявления зависимости подвижности устанвоки от, предположительно, зрелости их префронтальной коры.
Изучение функции переключения внимания, определяемой по времени двигательной реакции на пробный стимул, при формировании, актуализации и смене установки. Данная задача направлена на определение субъективной сложности эксперимента для испытуемых с подвижной и ригидной установкой на разных ее стадиях.
Анализ спектральной мощности и функции когерентности ЭЭГ на разных стадиях установки, с целью выявления мозговых механизмов ее формирования и смены, а также степени функциональной взаимосвязи корковых областей на разных стадиях установки.
Научная новизна исследования. Впервые показано, что подвижность формирующейся у детей зрительной установки зависит от возраста. У детей в возрасте 9-Ю лет формируется более подвижная установка, чем у предшкольников 5.3-6.8 лет. Внутри последней группы также наблюдается зависимость подвижности установки от возраста - у детей 6.2-6.8 лет формируется более подвижная установка, чем у детей в возрасте 5.3-6.1 года.
Теоретическая значимость исследования состоит в выявлении связи между возрастом ребенка и степенью подвижности формируемой у него неосознаваемой установки. Показано, что у детей старше 6-ти лет, с предположительно более зрелой префронтальной корой формируется более подвижная установка, т.е. ее смена на новую установку, актуальную изменившимся стимулам, происходит быстрее. Наши данные говорят о том, степень подвижности формирующейся у детей установки зависит от их возраста и от того, как изменяются у них функциональное состояние мозга и уровень взаимодействий между корковыми областями при формировании установки. Анализировались значения функции когерентности в альфа-диапазоне и динамика времени реакции на пробный стимул, зависящего от
сложности оценки испытуемым зрительных стимулов, предъявляемых при выработке и тестировании установки. На основании этого анализа было показано, что у испытуемых с ригидной установкой, даже после прекращения ее непосредственного эффекта, сформировавшееся в результате нее внутреннее состояние усложняет выполнение когнитивного задания.
Практическая значимость исследования. Полученные нами данные о различиях в степени подвижности неосознаваемой установки у детей разного возраста свидетельствуют о необходимости дифференцированного подхода к школьному и дошкольному обучению. При составлении учебного плана для детей в том возрастном периоде, когда префронтальная кора еще недостаточно зрелая, чтобы в полной мере осуществлять контроль над высшими когнитивными функциями, необходимо учитывать тот факт, что дети с ригидной установкой тяжелее переключаются с выполнения одного задания на другое. С другой стороны, следует учитывать и то обстоятельство, что формирование установки может иметь как положительные, так и отрицательные последствия для осуществления текущей когнитивной деятельности, в зависимости от ее характера. Полученные нами результаты могут помочь педагогам в составлении учебных планов, в большей степени адаптированных к способностям учащихся.
Положения, выносимые на защиту:
Смена установки зависит от возраста ребенка и степени зрелости лобной коры. После 6-ти лет смена установки происходит быстрее.
При исследовании нейрофизиологических механизмов формирования и смены зрительной установки выявлена связь ее подвижности с функцией переключения избирательного внимания и с пространственной синхронизацией корковых потенциалов альфа-диапазона.
Апробация работы. Результаты исследования были доложены: на Конференции молодых ученых в Институте высшей нервной деятельности
и нейрофизиологии РАН (Москва, октябрь 2004), на Конференции молодых ученых в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (Москва, октябрь 2005), на Conference on Neural Control of Behavior: Convergent Principles from Divergent Model Systems. University of California in Los Angeles (Лос-Анжелес, февраль 2004).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 7 работ.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, заключения и выводов. Содержит 6 таблиц и 21 рисунок. Библиографический указатель включает 166 источников.
