Индивидуальные особенности зрительного опознания у детей предшкольного возраста

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗРИТЕЛЬНОГО ОПОЗНАНИЯ У ДЕТЕЙ ПРЕДШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА

Д.А. Фарбер, Н.Е. Петренко1 Федеральное государственное научное учреждение «Институт возрастной физиологии» Российской академии образовании, Москва

У детей 5-6 лет анализировались поведенческие и нейрофизиологические показатели опознания изображений разного уровня фрагментации - от низкого уровня до полного изображения. Выделены две группы с разной эффективностью опознания: группа 1 характеризовалась незначительным числом ошибок и опознанием на уровне фрагментации близком к целому изображению, группа 2 -значимо большим числом ошибок и опознанием на более низком уровне фрагментации. При анализе регионарных связанных с событием потенциалов (ССП) у детей группы 2 по сравнению с группой 1 выявлена значимо меньшая степень участия в процессе опознания заднеассоциативных зон коры, в которых осуществляется интеграция сенсорных признаков в целостный образ и префронтальных корковых зон, являющихся ключевыми в системе регуляции и контроля. Отмеченные особенности мозговой организации зрительного опознания определяют низкую эффективность этого важнейшего компонента познавательной деятельности значительной части детей 5-6 лет, что позволяет рассматривать этот контингент как группу риска возникновения трудностей школьного обучения на начальном его этапе.

Ключевые слова: опознание фрагментарных изображений, дети 5-6 лет, связанные с событием потенциалы, фронтальные области, импульсивность.

Individual peculiarities of visual recognition in children ofpreschoool age. There were studied behavioural and neurophysiological indices of image recognition of fragmented pictures. Two groups of recognition efficiency were found out. The first group was characterized by little number of mistakes and by recognition at fragmentation close to the whole image. The second group was characterized by a higher number of mistakes and recognition at a lower level of fragmentation. The regional analysis of event-related potentials (ERP) in children of the second group (in comparison with the first group) showed lower participation of caudal association cortex where sensory stimuli are integrated in the whole image and prefrontal zones which are the most important for regulation and control. These peculiarities of brain organization determine low effectiveness of visual recognition in most 5-6-year-old children. The data make it possible to conclude that these children can make a higher risk group in school learning at an early stage education.

Key words: recognition of fragmented images, children at the age of 5-6 years old, ERP, frontal cortex, impulsiveness

Важнейшим условием познавательного развития ребенка является опознание, идентификация объектов внешнего мира. У человека в этом процессе ключевая роль принадлежит зрительному каналу поступления информации. Опознание зри-

Контакты:1 Н.Е. Петренко, E-mail: <develop.physiol@inbox.ru>

- 31 -

тельных стимулов осуществляется при участии различных мозговых систем. В этот процесс включаются нейронные сети, осуществляющие анализ и интеграцию сенсорных признаков объекта, а так же системы обеспечивающие хранение и извлечение из памяти информации необходимой для его опознания. В зависимости от характера опознаваемого стимула и конкретной когнитивной задачи зрительное опознание осуществляется при участии различных видов памяти, в основе которых лежит функционирование разных нейронных систем. При предъявлении легко узнаваемых, знакомых объектов осуществляется непроизвольное опознание объекта на основе идентификации его сенсорных характеристик, происходящее с преимущественным участием модально-специфических корковых структур. При необходимости произвольного припоминания знакомых, но трудно узнаваемых объектов их опознание требует извлечения информации из долговременной памяти, осуществляемого с участием системы регуляции и контроля (управляющего механизма). Постепенность и гетерохронность морфофункционального созревания различных корковых зон и формирования их функциональных объединений определяет специфику зрительного опознания в детском возрасте [2, 12-17, 2224]. Установлено [2, 6, 11, 26], что в 4-5 летнем возрасте дети трудно распознают целостный образ и испытывают трудности в распознавании сложных изображений. При изучении зрительного опознания с использованием метода функциональной магнитной резонансной томографии [28] у детей 5-8, 9-10 лет и взрослых показано увеличение с возрастом активации структур относящихся к вентральной зрительной системе, как известно ответственной за опознание по модальноспецифическим признакам [27, 36, 37, 39, 40]. Исследования, касающиеся возрастных особенностей зрительного опознания немногочисленны и в основном выполнены на группах включающих предшкольный и младший школьный возраст. Между тем, согласно нейроморфологическим и нейрофизиологическим данным в возрастном диапазоне от 4-5 к 7-8 годам происходит прогрессивное преобразование нейронной организации коры больших полушарий, приводящее к значительным изменениям когнитивных процессов [12, 13].

Учитывая особую значимость предшкольного периода для адаптации ребенка к систематическому обучению в школе, представлялось важным выяснение возрастных и индивидуальных возможностей опознания объектов на этапе непосредственно предшествующем школьному обучению - в 5-6 лет.

Адекватной моделью изучения зрительного опознания является предъявление неполных изображений разного уровня фрагментации. Эта модель позволяет оценить как степень зрелости механизмов обработки сенсорных признаков и их интеграции в целостный образ, так и механизмов управляющего контроля. В поведенческих работах установлено, совершенствование показателей эффективности опознания неполных изображений от 5 к 9-10 годам [22-24, 29, 34]. Однако по вопросу о механизмах, лежащих в основе специфики опознания в детском возрасте, в литературе имеются существенные расхождения. По данным одних исследователей механизмы, связанные с функцией модально-специфических систем созревают в раннем постнатальном периоде, а низкая эффективность опознания у детей дошкольного возраста определяется незрелостью системы управляющего контроля [30, 34, 35]. По мнению других исследователей [22-24] как узнавание, опирающееся на суммацию сенсорных признаков, так и опознание на основе извлечения следов из долговременной памяти формируется постепенно в онтогенезе.

Для уточнения механизмов зрительного опознания в период предшествующий обучению детей в школе, нами было предпринято комплексное изучение возрастных особенностей опознания неполных изображений разного уровня фрагментации на поведенческом и нейрофизиологическом уровнях. У детей 5-6 лет по сравнению с 7-8 летними были выявлены значимо более низкие показатели эффективности зрительного опознания [10, 16]. Было установлено, что эти особенности опознания в 5-6 лет определяются как незрелостью механизмов управляющего контроля, так и недостаточным участием вентральной зрительной системы в опознании фрагментарных изображений. Важной особенностью 5-6 летних детей являются более выраженные индивидуальные различия показателей успешности опознания. В связи с этим был предпринят дифференцированный анализ мозговой организации зрительного опознания у двух групп детей 5-6 лет: первая группа - дети, отвечающие в основном безошибочно, вторая группа - дети, допускающие значительное число ошибок опознания. Результаты этого анализа изложены в настоящей статье.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Испытуемые: В эксперименте участвовал 22 ребенка (12 мальчиков,10 девочек) в возрасте 5-6 лет (средний возраст 6,01±0,05) имеющих нормальное зрение. Во всех случаях на участие в эксперименте было получено согласие детей и их родителей. В зависимости от количества допущенных в эксперименте ошибок опознания дети были разделены на две группы: в 1 группу входило 10 человек -средний возраст 6,17±0,068, во 2 группу - 12 человек - средний возраст 5,97±0,15.

Стимулы: Испытуемым предъявлялось 16 знакомых изображений предметов (стул, утюг, очки и др.) и животных (слон, верблюд, лошадь) из стандартного набора [38]. Изображения без их предварительного показа предъявлялись в 5 фрагментарных уровнях (2, 4, 5, 7 и 8 уровни) от трудно опознаваемого фрагментарного уровня (2) до полного изображения (8 уровень). Размеры изображения составляли 6х6 угловых градуса. Для каждого изображения показывались все 5 уровней фрагментации. Время предъявления - 750мс. Перед каждым фрагментарным изображением испытуемому предъявлялся предупреждающий стимул (восклицательный знак), после предъявления изображения - вопросительный знак, сигнализирующий о необходимости ответа. Размер вопросительного и восклицательного знаков составляли 4 угловых градуса. В поведенческом эксперименте анализировалась точность опознания по числу ошибок и его эффективность по уровню, на котором безошибочно опознается изображение. Статистический анализ проводился методом однофакторного анализа ANOVA и непараметрического критерия Манн-Уитни. В нейрофизиологическом эксперименте анализировались связанные с событием потенциалы (ССП). Проводилась непрерывная регистрация ЭЭГ по системе 10-20% от затылочных (О1, О2), теменных (Р3,Р4), передневисочных (Т3, Т4), задневисочных (Т5, Т6), центральных (С3, С4, Сz) и лобных ^3, F4, F7, F8, Fz) областей коры. Для анализа ССП использовались безартефактные отрезки ЭЭГ. Усреднялись следующие классы ССП: ССП при отсутствии опознания - те уровни фрагментации изображения, на которые испытуемый отвечал "Не знаю"; ССП непосредственно предшествующие опознанию - те уровни фрагментации изображения, которые предшествовали правильному опознанию (испытуе-

мый отвечал "Не знаю") и ССП при опознании - те уровни фрагментции изображения, на которых объект был правильно опознан. Усредненные по типам "опознаваемости" стимула ССП отдельных испытуемых использовались для группового усреднения и анализа с помощью метода главных компонентов. Суммарная амплитуда ССП на временных отрезках, соответствующих выделенным главным компонентам, обрабатывались с помощью дисперсионного анализа (ANOVA Repeated measure - программа SPSS). Использовались следующие факторы: «опознание» (опознанные, неопознанные, за 1 уровень до опознания); «полушарие» (левое, правое); «отведения» (7 пар отведений) (Within-subject effect); и фактор «Группа» (группа с ошибками и без ошибок) (Between-subject effect). Достоверность различий суммарных амплитуд ССП отдельных областей оценивалась с использованием непараметрического критерия Вилкоксона.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Поведенческие показатели опознания фрагментарных изображений. Исследования поведенческих показателей опознания фрагментарных изображений позволили установить их существенные различия у детей, опознающих изображения без ошибок (1 группа) и с ошибками (2 группа). Среднее количество ошибок в первой группе составляло 1,1±0,37, во второй группе - 9,83±1,23, различия между группами высоко значимы (F (1,20)=40,67; p=0,000). Средний уровень фрагментации, на котором происходило опознание, в первой группе составляет 6,65±0,14, во второй группе средний опознаваемый уровень фрагментации составляет 6,34±0,97 (F (1,20)=4,383; p=0,049), при этом уровень фрагментации ошибочного опознания у детей этой группы составляет 4,06±0,13 и значимо отличается от правильного опознания в этой группе (Z=-3,059; р<0,002). Это указывает на то, что дети этой группы отвечают поспешно, когда для ответа используется недостаточное для правильного опознания число сенсорных признаков, что и приводит к низкой эффективности опознания в этой группе детей.

Нейрофизиологический анализ опознания фрагментарных изображений. Результаты дисперсионного анализа, представленные в таблице 1, выявили значимые взаимодействия фактора «Группа» с факторами «Опознание», «Полушарие», «Отведение», что свидетельствует о значимых различиях в степени участия разных корковых зон в операциях опознания у детей допускающих и не допускающих ошибки. Групповые различия (взаимодействие факторов «Опознание х Полушарие х Отведение х Группа») выявлены в интервале 80-140, 140-220 и 220-300 и 300-390мс. В интервале 300-390мс выявлено так же взаимодействие факторов «Опознание х Полушарие х Группа». Взаимодействие факторов «Опознание х Отведение х Группа» выявлено в интервале 390-470мс.

Результаты дисперсионного анализа суммарной амплитуды ССП всех регистрируемых отведений на опознанные, неопознанные и предшествующие опознанию фрагментарные изображений у групп детей допускающих и не допускающих ошибки опознания.

20-80mc 80- 140mc 140- 220mc 220- 300mc 300- 390mc 390- 470mc 470- 560mc 560- 660mc 660- 750mc

Опознание F(2,38) 5,119; P=0.04 F(2,17)= 3,129; P=0.06 F(2,36)= 3,122; P=0.05

Опознание х полушарие х группа F(1,18)= 4,397; P=0.05

Опознание Х Отведение F(1,18)= 6,125; P=0.024 F(1,18)= 7,364; P=0.014 F(1,18)= 6,072; P=0.03 F(1,18)= 5,193; P=0.035

Опознан Х Отвед. Х Группа F(1,18)= 5,673; P=0.029

Опознан Х полуш Х Отвед F(2,17)= 3,329; P=0.05

Опознан Х полуш Х отведХ Группа F(1,18) 4,839; P=0.04 F(1,18)= 6,391; P=0.025 F(1,18)= 4,839; P=0.04 F(1,18)= 5,570; P=0.03

Результаты дисперсионного анализа суммарной амплитуды ССП всех регистрируемых отведений на опознанные, неопознан-________ные и предшествующие опознанию фрагментарные изображений у детей, не допускающих ошибки опознания._____________________

20- 80тс 80- 140тс 140- 220тс 220- 300тс 300- 390тс 390- 470тс 470- 560тс 560- 660тс 660- 750тс

Опознание Е(2, 8)= 4,956; Р=0.04 Е(2, 8)= 5,343; Р=0.015 = 4 ) ; 5 00 ^ о ^ ^ о (2 ,9 =0 Рч СП Рн

Опознание Х Отведение Р(1, 9)= 6,893; Р=0.028 Р(1, 9)= 7,088; Р=0.024 )= ; 44 ^ ^ © 1, 5 0. (1 ,4 = ^ т Он

Опознан Х полуш Х отвед Х Е(10, 93)= 2,007; Р=0.04 Е(12, 108)= 1,945; Р=0.037

Таблица 3

Результаты дисперсионного анализа суммарной амплитуды ССП всех регистрируемых отведений на опознанные, неопознан-__________ные и предшествующие опознанию фрагментарные изображений у детей, допускающих ошибки опознания.______________________

20- 80тс 80-140тс 140- 220тс 220-300тс 300- 390тс 390- 470тс 470- 560тс 560- 660тс 660- 750тс

Опознание

Опознание Х Отведение Р(1, 9)= 7,43; Р=0.023 Р(1, 9)= 8,996; Р=0.015 Р(1, 9)= 4,659; Р=0.05 Р(1, 9)= 6,659; Р=0.03

Опознан Х полуш Х отвед Х Р(1, 9)= 7,858; Р=0.025

Установлено так же, что изолированное влияние фактора «опознание» на амплитуду ССП сказывается на временных интервалах 80-140мс и 470-560мс. На уровне тенденции (р=0,06) изолированное влияние этого фактора отмечено в интервале 390-470мс. В интервалах 20-80мс, 140-220, 300-390 и 560-660мс получено достоверное взаимодействие факторов «опознание х отведение», что свидетельствует о выраженных региональных различиях в зависимости от уровня фрагментации изображения. Регионарные и полушарных различия в опознании фрагментарных изображений, отражающиеся во взаимодействии факторов «опознание х полушарие х отведение» получено для интервала 220-300мс.

При совместном анализе двух групп было выявлено не изолированное влияние фактора «Группа», а только его совместные влияния с другими факторами. В связи с этим для получения дополнительных сведений о специфике зрительного опознания был проведен дисперсионный анализ раздельно для каждой из групп.

Как видно при сравнении таблицы 2 и 3 результаты дисперсионного анализа существенно различаются в исследуемых группах. У детей безошибочной группы выявлено как изолированное значимое влияние фактора «опознание», так и его взаимодействия с факторами «полушарие», «отведение».

Эти различия достигают уровня значимости в разных временных интервалах, как соответствующих ранним периодам анализа стимула, так и при реализации операции опознания. Иная картина наблюдается у детей допускающих ошибки. В этой группе отсутствует изолированное влияние фактора «опознание», отмечено лишь значимое взаимодействие факторов «опознание х отведение»

Для выявления специфики изменения параметров ССП при опознании фрагментарных изображений в тех временных интервалах, в которых методом дисперсионного анализа было выявлено значимое влияние фактора «опознание» и его взаимодействие с факторами «отведение» и «полушарие» методом парного сравнения проводилось сопоставление амплитудных значений компонентов ССП на опознанные и неопознанные стимулы.

На рис. 2А приведены ССП в ответ на опознанные и неопознанные фрагментарные изображения у детей «без ошибочной» группы. Статистически значимые различия между опознанными и неопознанными изображениями выявленные во временном интервале 20-80мс как в передних, так и в каудальных областях коры обеих полушарий ^4 - 1=- 2,719; р=0,024; Т4 - 1=- 6,497; р=0,0001; Р3 - 1= - 2,501; р=0,033; О1 - 1=-2,559; р=0,03; О2 - 1=-2,516; р=0,032). В каудальных областях амплитуда компонента основного комплекса Р100 имеет большие значения на опознанные изображения по сравнению с неопознанными, различия носят значимый характер в левой затылочной и правой задневисочной областях (О1 - 1= -2,465; р=0,035; Т6 - 1= -3,058; р=0,013). Во время развития компонента Р250 значимые различия получены в вентралатеральной префронтальной коре (Б7 -1=3,078; р=0,013), где этот компонент имеет большую амплитуду в ответ на опознанные изображения. В каудальных областях в этом временном интервале большая амплитуда компонента N250 отмечена на опознанные изображения (Р3 -1=2,244; р=0,051; О1 - 1=3,261; р=0,008). На поздних временных интервалах (470560мс) различия между опознанными и неопознанными фрагментарными изображениями наблюдаются в центральной и теменной областях левого полушария, и проявляются в развитие поздней позитивности в ответ на опознанные стимулы (С3 - 1=-2,392; р=0,041; Р3 - 1=-2,339; р=0,044).

Сопоставление ССП на опознанные и неопознанные изображения у детей не совершающих ошибки опознания (группа 1).

Б

Рис. 2. ССП на опознанные (сплошная линяя) и не опознанные (штрих-пунктир) фрагментарные изображения у детей 5-6 лет группы 1 (А) и группы 2 (Б).

Вертикальные линии - границы временных интервалов, выделенных методом Главных компонентов.

* - значимые различия амплитуды компонентов ССП выявленные при парном сравнении.

Сопоставление ССП на опознанные и неопознанные изображения у детей совершающих ошибки опознания (группа 2).

На рис. 2Б приведены ССП в ответ на опознанные и неопознанные фрагментарные изображения у детей «ошибочной» группы. Наиболее ранние статистически значимые различия между опознанными и неопознанными изображениями у этой группы детей выявленные во временном интервале 140-220мс и связаны с увеличением амплитуды компонента N150-200 в ответ на опознаваемые стимулы в передневисочной, заднее-височной и затылочной областях левого полушария (Т3 - 1= -2,396; р=0,037; Т5 - 1=2,244; р=0,051; О1 - 1= -2,268; р=0,049). Негативный компонент N250 имеет большую амплитуду в ответ на неопознанные изображения, значимые различия получены в вентралатеральной префронтальной коре и теменной зоне правого полушария ^8 - 1= 2,245; р=0,048; Р4 - 1= 2,280; р=0,045).

Сопоставление ССП на опознанные изображения у детей группы 1 и группы 2.

Сопоставление параметров ССП у детей совершающих и не совершающих ошибки (рис 3) выявило наличие их значимых различий. На этапе сенсорного анализа в каудальных областях коры эти различия проявляются в значительно большей амплитуде компонентов С1 (О1 - 1= 5,754; р=0,032), Р100 (О1 - 1= 5,946; р=0,025), N200 (О1 - 1=-3,630; р=0,042; О2 - 1= -2,286; р=0,05) и Р350 (О2 - 1= -3,155; р=0,023) в затылочных областях у детей не совершающих ошибки опознания. В задневисочных областях значимые различия между ошибочной и безошибочной группами детей выявлены в интервале 20-85мс (Т5 - 1= 5,125; р=0,036) и во время развития компонента N200, имеющего большую амплитуду слева у без ошибочной группы, а справа - у ошибочной (Т5 - 1= 4,091; р=0,025; Т6 - 1= 6,467; р 0.014). ’ ’

Рис. 3. ССП на опознанные фрагментарные изображения у детей 5-6 лет группы 1 (сплошная линяя) и группы 2 (штрих-пунктир).

Значимые различия амплитудных показателей компонентов ССП заштрихованы.

Выявлены так же существенные различия в ССП дорзолатеральной префрон-тальной коры, где негативности N250 ^4 - 1=-2,666; р=0,025) и N450 и ^3 - 1= 4,936; р=0,016; F4 - 1= 4,554; р=0,017) имеют большие значения амплитуды у детей не совершающих ошибки по сравнению с ошибочной группой.

Таким образом, исследование поведенческих показателей опознания фрагментарных изображений позволило установить, что дети второй группы, допускающие значимо большее число ошибок опознают изображения на уровне фрагментации более низком, то есть более отличающемся от полного изображения, чем дети не допускающие ошибок. При этом сравнение уровня фрагментации, на котором дети дают правильные и ошибочные ответы, выявило их значимые отличия: правильным ответам соответствует более высокий уровень фрагментации, ошибочным - более низкий. Это означает, что дети этой группы отвечают поспешно - быстро и неточно, что характерно для импульсивной стратегии, свойственной многим детям дошкольного возраста. Известно, что с возрастом число импульсивных детей снижается и, как показало лонгитюдинальное исследование, по мере морфофункционального созревания системы регуляции и контроля импульсивный тип когнитивной стратегии смещается в сторону рефлексивного [1, 4,

5, 7, 31, 32]. Интересно, что дети второй группы, реагирующие быстро и неточно, по возрасту отличаются от первой - безошибочной группы (5,97±0,15 и 6,17±0,068 соответственно). В нейроморфологических и нейрофизиологических исследованиях показано, что в исследуемом диапазоне происходят существенные прогрессивные морфо-функциональные перестройки нейронного аппарата коры больших полушарий [8, 9, 12-15, 17].

Результаты предпринятого нами анализа степени и характера участия различных областей коры в зрительном опознании у детей 5-6 лет свидетельствуют о том, что в пределах этого года жизни наблюдаются значимые отличия в формировании нейронных сетей, задействованных в процессе опознания. Показано, что характерная для детей 5-6 лет незрелость модально-специфической зрительной системы [16] у детей допускающих много ошибок выражена значимо больше. Главным образом это относится к вентролатеральной зрительной обрасти в которой осуществляется интеграция сенсорных признаков объекта в целостный образ. Как показали результаты анализа ССП задневисочных отведений (Т5, Т6) в ответах на опознаваемые стимулы характерный для обработки сенсорной информации негативный компонент N200, у детей опознающих без ошибок выражен значимо больше, чем в «ошибочной» группе. Существенные различия мозговой организации зрительного опознания у детей исследуемых групп проявляется в степени участия в этом процессе дорзолатеральной префронтальной коры (отведения Б3, Б4) с которой согласно многочисленным данным связано функционирование управляющего (регуляторного) механизма [19, 21, 25]. Для детей, опознающих с большим количеством ошибок характерна слабая выраженность и а реактивность к фактору «опознание» негативных компонентов, в том числе компонента N400-500, отражающего когнитивную составляющую опознания. У детей безошибочной группы в ответах на опознанные изображения этот компонент отчетливо выражен. Полученные данные согласуются с недавними исследованиями [20], согласно которым негативность N400-500, отражающая формирование управляющих механизмов проявляется только после 5 лет. О постепенности формирования с возрастом регуляторных (управляющих) функций свидетельствуют данные по-

лученные при изучении механизмов формирования произвольного внимания и рабочей памяти [3, 6, 8, 9, 14, 15, 17]. Одной из важнейших составляющих управляющего механизма является тормозный контроль от которого в значительной степени зависит успешность опознания. При исследовании возможностей управляющих механизмов у детей 5-6 и 8 лет [33, 41] было показано, что низкие показатели успешности выполнения когнитивных заданий у детей связаны с несфор-мированностью управляющих функций и прежде всего тормозного контроля. Отсутствие тормозного контроля в значительной степени определяет импульсивную стратегию выполнения когнитивных задач, наблюдаемую нами у детей второй группы. Полученные нами данные дают основание полагать, что степень морфо -функциональной зрелости нейрональных систем, обеспечивающих обработку сенсорной информации, и функции регуляции и контроля определяет индивидуальные возможности зрительного опознания в предшкольном возрасте, а следовательно и индивидуальные возможности обучения в школе. Значительные индивидуальные различия эффективности зрительного опознания у детей 5-6 лет свидетельствуют о том, что на этом этапе онтогенеза происходит интенсивное формирование механизмов, лежащих в основе обработки информации, а следовательно этот возраст можно рассматривать как сенситивный период наиболее благоприятный для целенаправленного развития мозговых механизмов зрительного опознания - важнейшего компонента познавательной деятельности ребенка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

У детей 5-6 лет выявлены значимые индивидуальные различия эффективности опознания фрагментарных изображений и нейрофизиологических механизмов, ее определяющих. Дети, допускающие большое число ошибок опознают изображения на уровне фрагментации более низком, то есть более отличающемся от полного изображения, чем дети, не допускающие ошибок. При этом, в данной группе правильным ответам соответствует более высокий уровень фрагментации, ошибочным - более низкий. Такой тип опознания - быстрая и неточная реакция соответствует импульсивной стратегии, свойственной многим детям дошкольного возраста. Нейрофизиологическое исследование показало, что характерная для 5-6 лет незрелость модально-специфической зрительной системы, в которой осуществляется интеграция сенсорных признаков объекта в целостный образ, у детей допускающих много ошибок выражена значимо больше, чем у детей отвечающих безошибочно. Для детей опознающих изображения с большим количеством ошибок также характерна меньшая степень участия префронтальной коры, и соответственно регуляторных (управляющих) влияний в опознании зрительных изображений. Незрелость регуляторных механизмов определяет отсутствие тормозного контроля (импульсивность), и низкую эффективность опознания, что позволяет рассматривать этих детей, как группу возможного риска трудностей на начальном этапе обучения в школе. Значительный индивидуальный разброс в созревании механизмов обработки зрительной информации у детей 5-6 лет, позволяет рассматривать этот возраст как сенситивный период, благоприятный для целенаправленного развития нейрофизиологических механизмов, определяющих эффективность зрительного опознания, что чрезвычайно важно при обучении письму и чтению.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алешина Е.С. Исследование импульсивности - рефлексивности в дифференциальной психологии обучения // Когнитивные стили: Тезисы научно - практического семинара. - Таллин, 1986. - С. 123-127.

2. Бетелева Т.Г. Нейрофизиологические механизмы зрительного восприятия. - М.: Наука, 1983. - 175 с.

3. Бетелева Т.Г., Синицын С.В. Связанные с событием потенциалы на разных этапах реализации зрительной рабочей памяти // Физиология человека. -2008. - Т. 34, №3. - С. 5-15

4. Бетелева Т.Г., Петренко Н.Е. Возрастная динамика показателей скорости и точности выбора тестового изображения у детей младшего школьного возраста // Альманах «Новые исследования». - 2002. - №1(2). - С. 54-59.

5. Клаус Г. Введение в дифференциальную психологию учения. - М.: Педагогика, 1987. - 176 с.

6. Крупская Е.В., Мачинская Р.И. Возрастные изменения параметров распознавания иерархических стимулов в условиях направленного внимания у детей от 5 до 10 лет // ЖВНД, - 2010. - Т.60, № 6. -С. 679-690.

7. Колга В. Возможные миры когнитивных стилей. //Когнитивные стили: Тезисы научно - практического семинара. - Таллин,1986. - С. 32.

8. Мачинская Р.И. Функциональное созревание мозга и формирование нейрофизиологических механизмов избирательного произвольного внимания у детей младшего школьного возраста // Физиология человека. - 2006. - Т. 32, № 1.

- С. 26.

9. Мачинская Р.И., Курганский А.В. Возрастные особенности мозговой организации регуляторных и информационных компонентов рабочей памяти у детей 7 лет // Журнал высшей нервной деятельности. - 2012.

10. Петренко Н.Е., Фарбер Д.А. Возрастная динамика мозговой организации опознания фрагментарных изображений у детей 5-6 и 7-8 лет // Новые исследования. - 2011. - №4 (29). - С. 5-15.

11. Полонская Н.Н. Нейропсихологическая диагностика детей младшего школьного возраста. - 2007, -Academia. -192 с.

12. Развитие мозга и формирование когнитивной деятельности ребенка // Ред. Д.А. Фарбер, М.М. Безруких. - М.; Воронеж: МПО «Модэк», 2009. - 432 с.

13.Семенова Л.К., Васильева В.А., Цехмистренко Т.А. Структурные преобразования коры большого мозга человека в постнатальном онтогенезе // Структурно-функциональная организация развивающегося мозга. - Л., Наука, 1990. - С. 8-44.

14.Фарбер Д.А., Бетелева Т.Г. Формирование системы зрительного восприятия в онтогенезе // Физиология человека. - 2005. - Т.31, №5. - С. 26.

15. Фарбер Д.А., Бетелева Т.Г. Формирование мозговой организации рабочей памяти в младшем школьном возрасте / Д.А. Фарбер // Физиология человека. -2011. - Т.37, №1. - С. 5-17

16. Фарбер Д.А., Петренко Н.Е. Нейрофизиологические механизмы опознания фрагментарных изображений в 5-6 летнем возрасте//Физиология человека, - 2011. - Т.37, №6. - С. 5-17

17. Фарбер Д.А., Синицын С.В. Функциональная организация рабочей

памяти у детей 7-8 лет // Физиология человека. - 2009. - Т.35, №2. - С. 5-15.

18. Холодная М.А. Когнитивные стили: о природе индивидуального ума. -М.: ПЕР СЕ, 2002. - 304 с.

19. Baddeley, A.D. & Hitch, G.J.. Working Memory: Past, Present and Future? In: N. Osaka, R.H. Logie & M. D’Esposito (Eds.), The cognitive neuroscience of working memory. - Oxford: Oxford University Press, 2007.

20. Buss К.А., Dennis Т.А., Brooker R. J., Sippel L.M. An ERP study of conflict monitoring in 4-8-year old children: Associations with temperament // Developmental Cognitive Neuroscience. - 2011. - №1. - Р. 131-140

21. Curtis E, Zald D., Pardo J. Organization of WM within human prefrontal cortex // Neuropsychologia. - 2000. - 38. - P. 1503-1510.

22. Cycowicz Yael M. Memory development and event-related brain potentials in children // Biological Psychology. - 2000. - V. 54. - Р. 145.

23. Cycowicz Y.M., Friedman D. ERP recordings during a picture fragment completion task: effects of memory in structions // Cogn. Brain Res. - 1999. - V. 8. -P. 271.

24. Cycowicz Y.M., Friedman D., Snodgrass J.G., Rothstein M. A developmental trajectory in implicit memory is revealed by picture fragment completion // Memory. -2000. - V.8.,№ 1.- P. 1935.

25. D'Esposito M. From cognitive to neural models of working memory // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. - 2007. - V. 362, № 1481. - P. 761.

26. Dukette D., Stiles J. The effects of stimulus density of children’s analysis of hierarchical patterns. Dev. Sci. - 2001. - 4. - P. 233-251.

27. Doniger G.M., Foxe, J.J., Murray, M.M. et al. Activation timecourse of ventral visual stream object-recognition areas: High density electrical mapping of perceptual closure processes // J. Cogn.Neurosci. - 2000. - V. 12. - P. 615.

28. Gathers, A. D.; Bhatt, R.; Corbly, C. R.; Farley, A. B.; Joseph, J. E. Developmental shifts in cortical loci for face and object recognition // NeuroReport. -2004. - V15. №10. - Р. 1549-1553

29. Gollin, E. S. Developmental studies of visual recognition of incomplete objects // Perceptual and Motor Skills. - 1960. - V.11. - P. 289.

30. Hayes, B.K., Hennessy, R. The nature and development of nonverbal implicit memory // J. Exp. Child Psychol. - 1996. - V.63. - P. 22.

31. Kagan J., Rosman B., Day L., Albert J., Phillips W. Information processing in the child: Significance of analytic and reflective attitudes.//Psychological Monographs.

- 1964. - V.78, N1. - P. 1-37.

32. Messer, S.B. Reflection - impulsivity: a review. // Psychological Bulletin. -1976. - V.83, N6. - P. 1026-1052.

33. Molfese V.J., Peter J. Molfese P.J.,, Molfese D.L. Rudasill K.M., Armstrong N., Starkey G. Executive function skills of 6-8 year olds: Brain and behavioral evidence and implications for school achievement // Contemporary Educational Psychology. -2010. -V.35. - Р. 116-125

34. Parkin, A.J., Street, S. Implicit and explicit memory in young children and adults. Br. J. Psychol. - 1988. - V.79. - P.361

35. Rovee-Collier C. Dissociations in infant memory: rethinking the development of implicit and explicit memory. // Psychological review. - 1997. - V.104.№3. - P. 467.

36. Schendan H.E., Maher S.M. Object knowledge during entry level

categorization is activated and modified by implicit memory after 200 ms // Neuroimage. - 2008. - V. 44. - P. 1423.

37. Sehatpour P., Molholm S., Javitt D. C., Foxe J. J. Spatiotemporal dynamics of human object recognition processing: An integrated high-density electrical mapping and functional imaging study of “closure” processes // Neuroimage. - 2006. - V.29. -P. 605.

38. Snodgrass J.G, Corwin J., Perceptual identification thresholds for 150 fragmented pictures from the Snodgrass and Vanderwart picture set // Percept. Motor Skills. - 1988. -V.67. - P. 3-36

39. Stuss, D.T., Picton, T.W., Cerri, A.M., Leech, E.E., and Stethem, L.L. Perceptual closure and object identification: electrophysiological responses to incomplete pictures // Brain Cogn. - 1992. - V.19. - P. 253.

40. Viggiano M.R., Kutas M. Overt and covert identification of fragmented objects inferred from performance and electrophysiological measures //J. Experim. Psychology: General. - 2000. - V. 129, № 1. - P. 107.

41. Wetzel N., Widmann A., Schroger E. Processing of novel identifiability and duration in children and adults // Biological psychology. - 2011. - V.36. - P. 39-49.