Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1: ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 12
Проблема целостного восприятия в психологии 12
Нейрокогнитивный подход к исследованию восприятия целостных образов . 15
Изучение процессов восприятия на модели синдрома детского аутизма 36
Постановка проблемы 55
ГЛАВА 2: МЕТОДЫ 59
Характеристика выборки 59
Психологические методы исследования 60
Регистрация и обработка данных ЭЭГ 68
Статистическое оценивание 73
ГЛАВА 3: РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 81
3.1. Восприятие зашумлённых и неполных рисованных изображений реальных
объектов детьми дошкольного возраста с типичным и атипичным развитием .... 81
3.2. Особенности вызванных стимулом потенциалов мозга при восприятии
иллюзорной фигуры Канизы у детей дошкольного возраста с типичным и
атипичным развитием и у взрослых людей 88
3.3. Особенности вызванных альфа-осцилляций в ЭЭГ при восприятии
иллюзорной фигуры Канизы у детей дошкольного возраста с типичным и
атипичным развитием и у взрослых людей 94
3.4. Связь индивидуальных различий в выраженности «эффекта иллюзии» в
фазово-связанных альфа-осцилляциях и возможностей опознания целостных
образов объекта у детей дошкольного возраста с типичным и атипичным
развитием 113
ГЛАВА 4: ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 116
Восприятие зашумлённых и неполных рисованных изображений реальных объектов детьми дошкольного возраста 116
Особенности мозговых процессов, лежащих в основе восприятия целостных образов, у типично развивающихся детей и детей с аутизмом на модели иллюзорной фигуры 122
4.3. Роль докогнитивных мозговых процессов обработки зрительной
информации в восприятии целостных образов у детей дошкольного возраста... 139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 141
ВЫВОДЫ 144
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 146
Введение к работе
Актуальность исследования
Проблема механизмов зрительного восприятия целостного образа объекта является одной из старейших в психологической науке (Rubin, 1958; Лурия, 1970). После открытия гештальт-психологами основных принципов формирования целостных образов (Wertheimer, 1958) экспериментальные исследования механизмов восприятия целостных образов объекта проводились преимущественно методами экспериментальной и клинической психологии (Лурия, 1974; Шехтер, 1985; Запорожец, 1986; Веккер, 1998; Ахутина & Пылаева, 2003). В настоящее время эта проблема интенсивно разрабатывается в рамках нейрокогнитивного подхода к изучению психики с использованием различных экспериментальных моделей, в том числе модели зрительных иллюзий (Kanizsa, 1976). Для объяснения «автоматической» (не требующей сознательных усилий) способности восприятия преобразовывать поток зрительной информации в целостные образы широкое распространение получила гипотеза «перцептивного связывания» (Milner, 1974). Эта гипотеза предполагает, что восприятие целостного образа объекта не является единым процессом, но обладает внутренней иерархической структурой и включает несколько последовательных и рекуррентно взаимодействующих стадий обработки свойств зрительного паттерна (Halgren et al, 2003; Mottron et al, 2003). Исследование структуры восприятия целостного образа объекта подразумевает использование методов неировизуализации, таких как связанные с событием вызванные потенциалы (Brodeur et al, 2008) и вызванная осцилляторная активность (Tallon-Baudry et al, 1996) мозга, функциональная магнитно-резонансная томография (Hirsch et al, 1995) и др.
Онтогенез зрительного восприятия является одной из фундаментальных проблем возрастной психологии (Gibson, 1979;
Леонтьев, 1983; Запорожец, 1986; Рубинштейн, 2002). Несмотря на это, знания о гетерохронии созревания различных механизмов обработки целостного образа объекта и их индивидуальных особенностях у детей дошкольного возраста ограничены.
Важно отметить, что наиболее полное понимание формирования механизмов, обеспечивающих восприятие целостных образов возможно лишь при комплексном междисциплинарном многоуровневом анализе (психологическом, нейропсихологическом и нейрофизиологическом) как типичного, так и отклоняющегося развития. Такие исследования являются приоритетным направлением современной психологии развития (Маш & Вольф, 2003). В онтогенетическом аспекте, изучение структуры нарушения восприятия у детей, страдающих синдромом детского аутизма, представляет особый интерес. Характер аномалий восприятия при аутизме является адекватной моделью для изучения процессов, обеспечивающих целостность зрительного образа (Behrmann et al, 2006). Многочисленные данные о сниженных возможностях распознавания целостных образов при аутизме (Манелис, 2000; Jolliffe & Baron-Cohen, 2001), в том числе человеческих лиц (Dawson et al, 2002) и невозможных фигур (Mottron et al, 2003), а также о нечувствительности к некоторым зрительным иллюзиям (Нарре & Frith, 1996) привели к возникновению гипотезы «ослабленной центральной когерентности» (Нарре & Frith, 2006). Гипотеза предполагает, что в основе восприятия целостных образов объектов лежит процесс интеграции отдельных деталей изображения в единый образ, развитие которого нарушено при аутизме. Иная, конкурирующая гипотеза, учитывающая данные о ряде сверхоптимальных возможностей зрительного восприятия людей с аутизмом (Mottron & Belleville, 1993; Ozonoff et al, 1994; Plaisted et al, 1999), базируется на современных представлениях об иерархической структуре восприятия целостного образа, включающей «низкоуровневые», «промежуточные» и «высокоуровневые» процессы обработки (Mottron et al, 2003). Гипотеза предполагает чрезмерное развитие при аутизме «низкоуровневых»
механизмов восприятия, повышенная активность которых даёт преимущества при обработке свойств отдельных элементов, однако мешает более сложным «промежуточным» механизмам перцептивной группировки интегрировать их в целостные образы. Можно также ожидать, что такая гиперфункция «низкоуровневых» механизмов, участвующих и в завершении контуров объектов (Hess et al, 2003), будет приводить к аномальному профилю восприятия — облегчению распознавания изображений объектов, представленных в виде контуров, и затруднённому распознаванию фрагментированных изображений.
С этих теоретических позиций принципиальное значение приобретает комплексный анализ структуры зрительного восприятия целостных объектов у детей с аутизмом в сравнении с типично развивающимися сверстниками. Такие исследования могут прояснить возрастные особенности докогнитивных процессов, обеспечивающих целостность восприятия, у детей дошкольного возраста и оценить соотносительный вклад «низкоуровневых» и «промежуточных» механизмов обработки зрительного паттерна в восприятие детьми целостных образов.
Методолого-теоретической основой работы явились теория системной динамической локализации высших психических функций (Лурия, 1970), идея функциональных систем и функционального органа (Анохин, 1978; Ухтомский, 1978; Леонтьев, 1983), теория интеграции отличительных признаков объектов (Treisman & Gelade, 1980), представление о системном характере развития (Выготский, 1983), теория многоуровневой организации перцептивных процессов (Hess et al, 2003; Kimchi etal, 2003).
Объект исследования: зрительное восприятие у детей дошкольного возраста с типичным и атипичным развитием.
Предмет исследования: структура процесса зрительного восприятия целостного образа объекта у детей дошкольного возраста с типичным развитием (ТР) и при детском аутизме (ДА).
Цели исследования:
Цели исследования заключались в изучении особенностей зрительного восприятия целостного образа объекта у типично развивающихся детей 4-7 лет и детей того же возраста с синдромом детского аутизма, а также в оценке роли докогнитивных мозговых процессов обработки зрительной информации в восприятии целостных образов объектов.
Задачи исследования:
Оценить влияние уровня когнитивного развития на успешность распознавания изображений объектов, представленных фрагментарно или в виде зашумлённых контуров, у детей с типичным развитием и детей с синдромом аутизма в возрасте 4-7 лет.
Проанализировать особенности распознавания зашумлённых и неполных изображений реальных объектов у детей с типичным развитием и детей с синдромом аутизма.
Исследовать мозговые процессы, сопровождающие обработку целостного образа объекта и отражающие активность докогнитивных перцептивных механизмов, на модели восприятия иллюзорной фигуры на выборке здоровых взрослых.
Исследовать возрастные особенности «эффекта иллюзии»1 в связанных со стимулом вызванных потенциалах (ССВП) и вызванной фазово-связанной (ФС) альфа-активности мозга у детей 4—7 лет с типичным развитием.
«Эффект иллюзии» - дополнительная вызванная электрическая активность мозга при восприятии иллюзии, по сравнению с неиллюзорным изображением, отражающая работу докогнитивных механизмов восприятия целостного образа.
5. Оценить специфику «эффекта иллюзии» в ССВП и вызванной
фазово-связанной альфа-активности мозга у детей с синдромом
аутизма по сравнению с типично развивающимися сверстниками.
6. Исследовать вклад относительно ранних, докогнитивных
перцептивных механизмов мозга в индивидуальные особенности
распознавания изображений целостных объектов, представленных
фрагментарно, у типично развивающихся детей и у детей с синдромом
аутизма.
Гипотезы исследования:
1. Возможности зрительного распознавания зашумлённых и
неполных изображений объектов увеличиваются в возрастном периоде
от 4 до 7 лет жизни и прямо связаны с ростом общего уровня
когнитивного развития.
2. У детей с типичным развитием функционирование
«промежуточных» механизмов перцептивной группировки элементов
иллюзорного зрительного образа будет проявляться в «эффекте
иллюзии» в вызванных потенциалах и вызванной фазово-связанной
альфа-активности мозга.
У детей с синдромом аутизма существуют нарушения зрительного восприятия, которые не связаны с задержкой в когнитивном развитии и проявляются в сниженной способности к связыванию частей зрительного изображения в целостные образы объектов при сохранной способности к распознаванию контурных изображений объектов.
У детей с синдромом аутизма нарушение процессов перцептивной группировки (а возможно, и гиперфункция «низкоуровневых» механизмов завершения контура) отразится в аномальном «эффекте иллюзии» в мозговой активности.
5. Функционирование докогнитивных механизмов обработки целостного образа влияет на возможность распознавания зашумлённых изображений объектов как у детей с типичным развитием, так и у детей с аутизмом.
Положения, выносимые на защиту:
При типичном развитии в период от 4 до 7 лет жизни происходит интенсивное созревание механизмов зрительного восприятия целостных образов, которое тесно связано с уровнем общего когнитивного развития и проявляется в увеличении эффективности распознавания целостных изображений.
У типично развивающихся детей 4-7 лет жизни уровень развития до-когнитивных «промежуточных» механизмов перцептивной группировки, отражающихся в особенностях мозговой активности при восприятии иллюзорного квадрата, является одним из факторов, определяющих эффективность распознавания изображений объектов.
3. Возможности распознавания зашумлённых и неполных
изображений объектов у детей 4-7 лет с синдромом детского аутизма
снижены независимо от степени задержки в когнитивном развитии.
При этом, дети с аутизмом демонстрируют особый профиль
зрительного восприятия, который характеризуется нарушенными
способностями к связыванию частей изображения объекта в
целостный образ при сохранной способности к распознаванию
контурных изображений объектов.
4. У детей с аутизмом мозговые механизмы восприятия целостного образа объекта (иллюзорного контура квадрата) функционируют иначе, чем у детей с типичным развитием. Эта реорганизация выражается в дефицитарности «промежуточных» механизмов перцептивной группировки при аномально высокой активности «низкоуровневого» механизма обработки коллинеарности
(завершения контура) и может быть причиной искажённого профиля зрительного восприятия.
Научная новизна и теоретическая значимость
Впервые были исследованы механизмы относительно ранних (докогнитивных) этапов восприятия целостных образов объектов на модели восприятия иллюзорного контура («эффект иллюзии» в связанных со стимулом вызванных потенциалах и вызванной фазово-связанной альфа-активности мозга) у детей дошкольного возраста с типичным развитием и с синдромом аутизма. Принципиальное сходство «эффекта иллюзии» в ССВП и альфа-активности мозга у детей с типичным развитием и взрослых предполагает общность у них механизмов перцептивной группировки элементов, лежащих в основе восприятия целостного образа объекта и проявляющихся в этом эффекте. Вместе с тем, выявленная правополушарная асимметрия «эффекта иллюзии» у типично развивающихся детей при билатеральном «эффекте иллюзии» у взрослых означает, что формирование «промежуточных» механизмов восприятия целостного образа объекта в дошкольном возрасте ещё не завершено. Более высокий уровень развития данных механизмов у детей дошкольного возраста сопряжен с большей эффективностью распознавания зашумлённых или неполных изображений реальных объектов. Результаты исследования указывают на важную роль формирования докогнитивных механизмов перцептивной группировки в развитии возможностей восприятия целостных образов объектов у детей с ТР в дошкольном возрасте (от 4 до 7 лет).
У детей с аутизмом общие возможности зрительного
распознавания изображений реальных объектов снижены как за счёт
выраженной задержки общего уровня когнитивного развития, так и в
силу нарушенной организации докогнитивных этапов восприятия
целостных образов объектов. У детей с аутизмом был обнаружен
обратный «эффект иллюзии» в компоненте N1 ССВП зрительных
областей коры мозга при восприятии иллюзорной фигуры. В контексте данных литературы (Hess et al., 2003; Khoe et ah, 2004) этот феномен можно рассматривать как прямое свидетельство аномально повышенной при аутизме ранней активности «низкоуровневых» механизмов завершения контура (Bertone et al., 2005), но в сочетании с дисфункцией «промежуточных» механизмов перцептивной группировки. Было установлено, что, в отличие от здоровых детей, эффективность распознавания детьми с аутизмом зашумлённых изображений реальных объектов зависит от функционирования «низкоуровневых» механизмов завершения контура объекта. Этот вывод имеет принципиальное значение для широко дискутируемого вопроса о том, что является причиной аномалии зрительного восприятия при аутизме — ослабленная центральная когерентность (Frith, 1989) или дисбаланс до-когнитивных механизмов зрительной перцепции (Mottron et al, 2003). Практическое значение
Исследование мозговых механизмов организации докогнитивных процессов обработки целостных образов объектов у дошкольников с аутизмом показало, что возможности таких детей воспринимать изображения реальных объектов зависят от того, в какой форме эта информация представлена. Полученные данные прямо указывают на то, что при разработке тестов оценки зрительного восприятия при аутизме необходимо учитывать особое значение контуров объектов для аномального восприятия ребёнка с аутизмом. Небрежный подбор тестовых изображений без учёта различий в их структуре может привести к серьёзным искажениям результатов тестирования.
В перспективе верификация обнаруженных в данном исследовании ССВП маркёров нарушения восприятия целостного образа объекта позволяет разрабатывать новый диагностический подход к определению сохранности восприятия целостности зрительных объектов у детей с
нарушениями развития, вне зависимости от их когнитивных (в т. ч. речевых) возможностей. Разработка такого подхода существенно расширит диагностический инструментарий, пока включающий лишь психологические тесты, успешность выполнения которых напрямую зависит от когнитивного уровня (и, в частности, состояния речевой сферы и мышления) ребёнка.
Апробация и внедрение диссертации
Материалы исследования докладывались на конференциях: IV съезд Российского Психологического общества, Ростов-на-Дону, 2007; 7-я городская научно-практическая конференция молодых учёных и студентов учреждений высшего и среднего образования городского подчинения «Молодые учёные - московскому образованию», Москва, 2008 г.; Третья международная конференция по когнитивной науке, Москва, 2008; International Congress of Psychology, Berlin, 2008; 14th World Congress of Psychophysiology, Санкт-Петербург, 2008. Результаты исследования неоднократно обсуждались на заседаниях кафедры возрастной психофизиологии факультета «Клиническая и Специальная психология» МГППУ, а также лаборатории возрастной психогенетики ПИ РАО. Результаты работы использованы при подготовке курса лекций профессора Т. А. Строгановой «Психофизиология развития» для студентов факультета Клинической и специальной психологии МГППУ.
Структура работы
Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, выводов и списка литературы, содержит 11 таблиц и 23 рисунка. Основной текст диссертации изложен на 165 страницах. Список литературы содержит 213 наименований.
Похожие диссертации на Зрительное восприятие целостного образа объекта у детей дошкольного возраста с типичным и атипичным развитием
