Функции программирования, регуляции и контроля или
advertisement
Опубликована в журнале «Вопросы практической педиатрии» в №6 (т.2) за 2007 г. РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА. О.А. Семенова, Р.И. Мачинская Институт возрастной физиологии РАО, Москва Работа поддержана грантом РГНФ 06-06-00099а Произвольная регуляция деятельности является важной составляющей поведения человека. Она проходит длительный путь развития в онтогенезе, который во многом определяется созреванием высших регуляторных центров мозга, включающих лобные отделы коры и ее связи с глубинными структурами. Особую роль уровень сформированности произвольной регуляции (управляющих функций) играет в младшем школьном возрасте. Этот возрастной период характеризуется бурным развитием произвольных форм деятельности [1, 2]. Начало младшего школьного возраста знаменуется событием, которое в психологии принято обозначать как кризис 7 лет. Л.С.Выготский называл возраст 7 лет возрастом утраты непосредственности [1] и считал основным его новообразованием привнесение в поведение интеллектуального момента, который вклинивается между переживанием и непосредственным поступком. Качественные изменения в организации деятельности, сопровождающие этот кризис, продолжаются до 10-11 лет [2, 3]. Ситуация школьного обучения требует от ребенка высокого уровня произвольности: умения подчинять свое поведение требованиям учителя, усваивать и удерживать программу деятельности, контролировать ее выполнение. К 7 годам происходит важные преобразования в микроструктуре нейронных сетей лобной префронтальной коры [4, 5] и медиодорзального ядра таламуса [6], связанных двусторонними связями. Данные о развитии системной организации мозга в онтогенезе свидетельствуют о том, что в этот возрастной период происходят перестройки, отражающие возрастание специализации лобных областей и усиление их роли в реализации психических функций [5]. Одновременно с этим происходит смена приоритетов форм активации при целенаправленной деятельности [7]. Так, в ситуации привлеченного внимания, на ЭЭГ детей в возрасте до 6 лет отмечаются признаки увеличения амплитуды и представленности тета- и альфа-колебаний, отражающие вклад эмоциональной активации в процесс внимания. От 6 до 8 лет постепенно доминирующим становится зрелый тип активации в виде блокады альфа-ритма, свидетельствующий об усилении 1 информационного компонента регуляции. Эти изменения указывают на смену мозговых активационных механизмов деятельности. Если на ранних этапах онтогенеза ведущую роль играет лимбическая регуляторная система, то в 6-8-летнем возрасте происходит «кортикализация» внимания - усиления роли процессов анализа и обработки информации и повышение роли лобных областей коры в управлении регуляторными процессами. Приведенные выше данные заставляют предположить наличие в 7-8-летнем возрасте особой, благоприятной ситуации для развития произвольных форм регуляции деятельности. Начало школьного обучения создает повышенную нагрузку на нервную систему и психическую сферу ребенка, требуя мобилизации психической активности в связи с адаптацией к повышенным требованиям, с кризисом развития и сменой ведущей деятельности [8]. В этих условиях «слабые», недостаточно сформированные и закрепленные составляющие психических функций в первую очередь оказываются уязвимыми, подверженными декомпенсации, что приводит к нарушениям адаптации и проявляется в виде школьной неуспеваемости и отклонений в поведении ребенка. В литературе представлен обширный массив данных, касающихся важной роли произвольной регуляции деятельности в обучении в младшем школьном возрасте [8 - 14]. Базовые психические функции, необходимые для успешной учебы, к 7 годам становятся произвольными по способу своего осуществления, а развитие основных школьных навыков идет «сверху вниз» от развернутой, избирательной, произвольной формы к свернутому, автоматизированному виду. Таким образом, начальные стадии их усвоения нуждаются в достаточно развитых функциях программирования. Показано, что существенным фактором, влияющим на успешность обучения детей 6-8 лет является морфо-функциональное созревание фронто-таламической регуляторной системы: у неуспевающих детей ЭЭГ-признаки несформированности этой системы отмечаются в различных выборках от 60 до 80% случаев [15]. В наших предыдущих исследованиях [16, 17] было показано, что у детей 7-8 лет для благоприятного формирования управляющих функций принципиальное значение имеет функциональное созревание регуляторных систем мозга, таких как фронто-таламическая регуляторная система (ФТС) и система неспецифической активации ствола головного мозга (СНА). Важнейшими составляющими ФТС являются префронтальная кора, медиодорзальное ядро таламуса и связи между ними. Ее незрелость в 7-8 лет негативно сказывается на состоянии практически всех компонентов программирования, регуляции и контроля и способствует возникновению трудностей при обучении. Дефицит 2 неспецифической активации у детей этого возраста приводит, в частности, к появлению трудностей контроля за осуществлением собственных действий. Возраст 9-10 лет является значимым как с точки зрения развития мозга в целом, так и его лобных отделов, в частности. По данным Л.К. Семеновой и др. [18] к 9-10 летнему возрасту увеличивается ширина клеточных группировок в коре головного мозга, значительно усложняется структура короткоаксонных нейронов, расширяется сеть аксонных коллатералей всех форм интернейронов коры. В этот же возрастной период начинается снижение скорости мозгового метаболизма глюкозы [19], которая затем, к 16-18 годам, постепенно достигает взрослого уровня. Также в 9 лет заканчиваются процессы миелинизации в лобной коре, и происходит резкое замедление роста коры в полях 45 и 10 [18]. В работах, посвященных исследованию формирования психических функций в онтогенезе, отмечается, что если с 5 до 8 лет происходят наиболее интенсивные изменения в когнитивной сфере, то к 9 годам в основном наступает стабилизация [20, 21]. В сфере произвольной организации деятельности такие ее компоненты как организованный поиск, способность к проверке гипотез и контроль импульсов к 10 годам достигают взрослого уровня, в то время как навыки планирования и к 12 годам остаются до конца не сформированными [22]. По данным психофизиологических исследований в 9-10 лет возрастает роль фронтальных зон коры в произвольной деятельности [7, 23, 24]. Так М.М. Безруких [23, 24] показала, что при подготовке и формировании двигательного навыка в 9-10 лет фокус мозговой активности переносится со зрительной системы в переднеассоциативные структуры мозга, при выполнении движений происходит усиление межцентрального взаимодействия между лобными областями коры правого и левого полушарий. Таким образом, по данным литературы, в 9-10-летнем возрасте происходят существенные перестройки в функциональной организации коры лобных областей. Одновременно с этим усиливается роль фронтальной коры в регуляции поведения, и происходят изменения в структуре программирования, регуляции и контроля деятельности. Целью настоящего исследования являлось изучение качественных возрастных перестроек в структуре управляющих функций детей младшего школьного возраста и той роли, которую играет в этих процессах состояние регуляторных систем мозга. 3 МЕТОДИКА В исследовании приняли участие 88 детей (56 детей 7-8 лет - 26 девочек и 30 мальчиков и 32 ребенка 9-10 лет - 13 девочек и 19 мальчиков), обучавшихся по программе общеобразовательной школы. 15 детей было обследовано в лонгитюде. Все дети прошли полное нейропсихологическое обследование по методу А.Р.Лурия, адаптированному для исследования детей 6-9 лет сотрудниками лаборатории нейропсихологии МГУ [25] и модифицированному в целях настоящего исследования. Анализ состояния функций программирования, регуляции и контроля деятельности проводился по разработанной нами схеме [16]: были выделены 7 компонентов управляющих функций (см. Табл. 1). Методика обследования и оценки управляющих функций в соответствии с этими компонентами подробно представлена в [26]. Для оценки управляющих функций были использованы данные, полученные при проведении 9 нейропсихологических проб: конфликтной пробы, пробы на исследование динамического праксиса, копирования сложной фигуры (фигуры Тэйлора), пробы на дермолексию, графической пробы, воспроизведения ритмов по образцу и речевой инструкции, запоминания 2 групп по 3 слова, рассказа по серии картинок и пересказа. Для первичной оценки использовались такие показатели как число ошибок определенного типа, допущенных испытуемым в данной пробе или наличие / отсутствие определенной особенности, если она не могла быть оценена в ином виде. Затем первичные оценки переводились в баллы в соответствии с распределением встречаемости выделенных типов ошибок в группах успешных (хорошо адаптированных) детей 7-8 и 9-10 лет, где –1 – отклонение от среднего более чем на 2 σ в лучшую сторону и 3 – отклонение от среднего более чем на 2 σ в худшую сторону. После присвоения каждому испытуемому относительных оценок (баллов) по каждому из параметров, баллы по параметрам, входящим в одну группу усреднялись, в результате чего мог быть получен коэффициент, отражающий степень дефицита данного компонента управляющих функций у данного испытуемого. Также для каждого испытуемого вычислялся общий коэффициент дефицита управляющих функций (КДУФ) – среднее по коэффициентам дефицита отдельных компонентов. Он также мог быть переведен в относительный (балльный) вид: 1 – отсутствие дефицита управляющих функций (отклонение от среднего не более 1 σ) ; 2 - дефицит управляющих функций средней степени (отклонение от среднего от 1 до 2 σ); 3 - выраженный дефицит управляющих функций (отклонение от среднего более 2 σ). 4 Для статистической обработки данных использовались как первичные значения отдельных параметров, так и коэффициенты, отражающие состояние отдельных компонентов и функций программирования в целом. Все дети прошли электроэнцефалографическое исследование. Это исследование было направлено на определение функциональной зрелости мозга. Основным инструментом исследования функционального созревания мозга у детей была визуальная оценка фоновой ритмической электрической активности. Для описания ее результатов использовался специально разработанный метод – структурный анализ ЭЭГ [27]. В настоящей работе данные полученные с помощью этого метода служили для оценки морфо-функционального созревания регуляторных систем (РС) у обследованных детей и последующего деления их на группы с целью выявления роли функционального созревания РС в формировании программирования, регуляции и контроля деятельности. Для статистической оценки полученных результатов использовались непараметрический критерий Манна-Уитни и точный критерий Фишера для таблиц сопряженных признаков 2 х 2. Оценка осуществлялась с помощью пакета стандартных программ "SPSS 10.5" для Windows 98. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Сопоставление данных ЭЭГ-анализа и показателей произвольной регуляции деятельности (см. табл. 2) указывает, что в 7-8 летнем возрасте наиболее тесная связь отмечается между уровнем сформированности управляющих функций и степенью зрелости фронто-таламической регуляторной системы. У тех детей, которые демонстрировали трудности программирования, регуляции и контроля деятельности (КДУФ=2 и КДУФ=3), признаки незрелости этой системы были выявлены в подавляющем большинстве случаев. Для выявления качественной специфики произвольной регуляции деятельности у детей с различным типом функционального состояния регуляторных систем (РС) мозга были сформированы три группы: 19 детей 7-8 лет с ЭЭГ-признаками незрелости фронтоталамической системы (НФТС); 19 детей с соответствием возрасту степени зрелости РС (контрольная группа) и 15 детей с признаками незрелости системы неспецифической активации (НСНА). Межгрупповые различия по общему состоянию управляющих функций (КДУФ) оценивались с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни. Было обнаружено, что контрольная группа и группа детей с НСНА с высокой значимостью отличались в лучшую сторону от группы детей с НФТС (Z = - 4,336, p=0,001 для групп НОРМА и НФТС и Z = - 3,192, p=0,001 для групп НСНА и НФТС). Значения 5 отдельных компонентов и различия между группами по ним представлены на рис.1 и в табл. 3. Различия между группами не были получены только по показателю импульсивности и опережающего поведения и по показателю трудностей усвоения сложных программ. В остальных случаях выявлялись либо значимые различия, либо различия на уровне тенденции. В дальнейшем качественный анализ выявил особенности, характерные для детей с незрелостью фронто-таламической системы (ФТС) и по этим двум показателям. Оказалось, что не все параметры, отражающие дефицит избирательного реагирования, нечувствительны к зрелости ФТС. Дети с НФТС отличались от детей контрольной группы и детей с дефицитом активации большей частотой и выраженностью эхо-реакций, то есть уподобления ответов стимулам (Z = - 3,246, p=0,001; Z = - 2,427, p=0,015 соответственно). Трудности усвоения программ были у них более отчетливыми, не связанными с характером деятельности и не уменьшались, а иногда и усугублялись при использовании детьми приемов саморегуляции, в частности, речевого опосредования. Также дети с незрелостью ФТС хуже остальных принимали помощь со стороны исследователя. Дети 7-8 лет с признаками незрелости системы неспецифической активации (СНА) также демонстрировали особенности программирования, регуляции и контроля деятельности: некоторые трудности переключения в виде стереотипного повтора ошибок и трудности самоконтроля. В то же время качественный анализ показал, что ошибки переключения этих детей проявляются только при запоминании и сочетаются с другими мнестическими трудностями. Что же касается трудностей самоконтроля, то в отличие от детей с незрелостью ФТС, дети с незрелостью СНА значительно эффективнее используют помощь исследователя для коррекции ошибок. Наблюдаемые трудности программирования, регуляции и контроля психической деятельности у детей 7-8 лет с признаками незрелости фронто-таламической регуляторной системы в целом сходны с таковыми у больных с поражением префронтальных отделов коры головного мозга [28], но отличаются меньшей выраженностью. Можно предположить, что если в случае патологии речь идет о повреждении верхнего звена системы, то в нашем случае можно говорить о незрелости корково-подкорковых связей между префронтальной корой и таламусом [15]. В основе выявленных специфических дефицитов может лежать несформированность базовых нейрофизиологических механизмов, обеспечивающих избирательную модуляцию активности корковых областей в процессе деятельности [15]. Выявленные в данном исследовании особенности произвольной регуляции деятельности у детей 7-8 лет с незрелостью системы 6 неспецифической активации согласуются с имеющимися в литературе данными о том, что снижение уровня неспецифической активации со стороны ретикулярной формации ствола может оказывать влияние на состояние управляющих функций [29]. У детей 9-10 лет с разной степенью сформированности произвольной регуляции деятельности не было выявлено различий в функциональном состоянии мозга по данным ЭЭГ-исследования (см. Табл. 2). Мы предположили, что это может быть связано со спецификой возрастной динамики формирования функций программирования, регуляции и контроля деятельности у детей с разной степенью зрелости регуляторных мозговых систем. Для анализа влияния функционального созревания регуляторных систем мозга на формирование управляющих функций в период от 7-8 к 9-10 годам, дети старшего возраста также были разделены на 3 группы в соответствии с состоянием РС: 7 детей с незрелостью ФТС, 18 детей с соответствующей возрасту степенью зрелости регуляторных мозговых систем и 6 детей с незрелостью системы неспецифической активации. Статистический анализ позволил установить, что состояние управляющих функций у детей 9-10 лет с НФТС лучше, чем в 7-8 лет со значимостью на уровне тенденции (Z = 1,937, p=0,053). Сравнение показателей по отдельным компонентам между разновозрастными группами показало, что дети с НФТС в 9-10 лет испытывают значимо меньше трудностей при переключении с одной программы на другую чем в 7-8 лет (Z = 2,059, p=0,040). Также у них отмечается тенденция к более эффективному, чем в раннем возрасте, созданию стратегии деятельности (Z = -1,712, p=0,087). На рис. 2 представлены данные о возрастной динамике функций программирования, регуляции и контроля при переходе от 7-8 к 9-10 годам в этой группе. Дети 9-10 лет контрольной группы и группы с НСНА демонстрируют значимо худшие результаты по общему показателю произвольной регуляции деятельности, чем 7-8-летние дети с такой же степенью зрелости регуляторных систем (Z = -2,066, p=0,039; Z = - 2,025, p=0,043 соответственно). У детей контрольной группы также как и у детей с НСНА в 9-10-летнем возрасте значимо ниже, чем в 7-8 лет устойчивость программы (Z = 3,677, p=0,001; Z = -2,561, p=0,010 соответственно) и возможность контроля (Z = -2,427, p=0,015; Z = - 1,940, p=0,052 соответственно). Также у детей контрольной группы более выражены трудности переключения с одной программы на другую (Z = -2,179, p=0,029). Дети же 9-10 лет с незрелостью системы неспецифической активации отличались более выраженными импульсивными реакциями (Z = -2,518, p=0,012). В итоге выраженные в 7-8 лет различия между группой детей с признаками НФТС и двумя другими группами детей к 9-10 годам сокращаются, а средние значения 7 коэффициентов выраженности дефицита отдельных компонентов сближаются до уровня отсутствия значимых различий (рис. 3). Тенденции, регуляторных обнаруженные для групп детей с разной степенью зрелости систем мозга, подтверждаются и анализом отдельных случаев, исследованных в лонгитюде. Из 15 детей, прошедших электроэнцефалографическое исследование в лонгитюде, 6 остались в своих подгруппах по состоянию регуляторных мозговых систем. Из них у троих состояние регуляторных мозговых механизмов соответствовало возрастной норме, у двоих отмечались признаки незрелости фронто-таламической системы, у одного испытуемого наблюдалась незрелость системы неспецифической активации. У обоих детей с незрелостью ФТС отмечалось улучшение возможностей переключения с одной программы на другую и у одного существенно улучшились возможности создания стратегии деятельности. Из трех испытуемых контрольной группы у всех отмечалось снижение контроля, в двух случаях было выявлено снижение устойчивости выполнения программ и в одном – отсутствие возрастных изменений состояния этого компонента функций ПРД. Кроме того, у двоих детей было отмечено ухудшение возможностей переключения с одной программы на другую. У ребенка с признаками незрелости системы неспецифической активации произошло ухудшение по ряду компонентов, в том числе, снизилась устойчивость выполнения программ и ухудшился контроль за осуществлением собственных действий. Наблюдаемое ухудшение в состоянии программирования, регуляции и контроля деятельности к 9-10 годам у детей без признаков незрелости фронто-таламической системы может быть следствием качественных преобразований системной мозговой организации префронтальных управляющих ассоциативных функций: зон морфо-функционального [18] и опережающего созревания формирования внутриполушарных функциональных связей в правом полушарии [30]. В пользу этого предположения свидетельствуют результаты исследования возрастной динамики пространственно-временной организации ЭЭГ в состоянии покоя у детей тех же возрастных групп с различным типом функционального состояния РС [31]: у детей контрольной группы в отличие от детей с НФТС к 9-10 годам снижается степень функционального взаимодействия между областями левого полушария. Исследования мозговых механизмов предстимульного внимания у детей 9-10 лет в норме показали, что в этом возрасте происходит смена преимущественно «левополушарного» типа организации этой функции, свойственного более младшему возрасту, на характерный для взрослого тип организации со специфическим вовлечением структур правого полушария [15]. В 8 настоящее время существуют представления о том, что в момент системных перестроек, связанных с изменением организации функции, может наступать временное ухудшение ее показателей [32]. По-видимому, это общая закономерность онтогенеза, которая присуща развитию психических функций в определенные возрастные периоды, являющиеся критическими для их формирования [33, 34]. Позитивные изменения в состоянии управляющих функций у детей с незрелостью фронто-таламической системы, по-видимому, связаны прогрессивным созреванием к 9-10 годам ритмогенных структур коры головного мозга. В результате развития коркового ритмогенеза, у этих детей появлялся больше возможностей для избирательного вовлечения в деятельность релевантных зон коры, что, в частности, было выявлено для ситуации предстимульного селективного внимания [15]. Таким образом, результаты проведенного исследования показали, что в младшем школьном возрасте на состояние функций программирования, регуляции и контроля деятельности и на их возрастную динамику существенное влияние оказывает степень зрелости регуляторных систем мозга. ВЫВОДЫ 1. Незрелость фронтоталамической регуляторной системы негативно влияет на состояние практических всех компонентов программирования, регуляции и контроля деятельности. Наиболее выраженное влияние незрелости фронтоталамической регуляторной системы наблюдается в возрасте 7-8 лет и отражается: 1) в повышенной импульсивности, уподоблению движений стимулам; 2) в инертности элемента программы, независимо от модальности стимулов и характера деятельности; 3) в трудностях переключения с программы на программу; 4) в снижении устойчивости усвоенной программы; 5) в трудностях создания стратегии деятельности; 6) в снижении самоконтроля и слабом принятии помощи со стороны исследователя; 7) в отсутствии положительного эффекта от использования различных приемов саморегуляции при усвоении программ деятельности. 2. Влияние незрелости системы неспецифической активации в 7-8 лет проявляется: 1) в инертности элемента программы, которая наблюдается в основном в мнестической сфере; 2) в трудностях контроля, которые могут быть устранены при привлечении внимания ребенка к его ошибкам. Отрицательное влияние незрелости системы неспецифической активации на программирование, 9 регуляцию и контроль деятельности может быть скорректировано с помощью различных приемов саморегуляции. 3. При переходе от 7-8 к 9-10 годам у детей с признаками незрелости фронтоталамической системы наблюдается положительная динамика в формировании управляющих функций. 4. У детей с соответствующей возрасту зрелостью регуляторных систем мозга и с признаками незрелости достоверное ухудшение системы в неспецифической состоянии некоторых активации компонентов отмечается функций программирования, регуляции и контроля деятельности. В результате различия между группами по показателям сформированности программирования, регуляции и контроля деятельности временно нивелируются. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Выготский Л.С. Кризис семи лет // Собрание сочинений в 6 томах. - Т.4. - М.: Педагогика. - 1984. - С. 376-385. 2. Леонтьев А.Н. Развитие высших форм запоминания // Избранные психологические труды в двух томах, том 1 / Под ред. В.В. Давыдова, В.П. Зинченко, А.А. Леонтьева, А.В. Петровского. – М.: Педагогика. - 1983. – С. 31-64. 3. Выготский Л.С. Орудие и знак в развитии ребенка // Собрание сочинений в 6 томах. Т.6. – М.: Педагогика. - 1984. - 397 с. 4. Huttenlocher P.R., Dabholcar A.S. Developmental Anatomy of Prefrontal Cortex // Developmental of the Prefrontal Cortex: Evolution, Neurobiology, and Behavior / N.A. Krasnegor, G.R. Lyon, P.S. Goldman-Rakic (eds.). – 1997. – P. 69-83. 5. Фарбер Д.А. Развитие зрительного восприятия в онтогенезе. Психофизиологический анализ // Мир психологии. - 2003. - №2 (34). - С. 114-123. 6. Амунц В.В. Цитоархитектоника дорзомедиального ядра таламуса в онтогенезе мозга человека // Тезисы докладов ХХХ Всероссийского совещания по проблемам высшей нервной деятельности, посвященного 150-летию со дня рождения И.П.Павлова. – С.Пб. - 2000. – С. 95-96. 7. Дубровинская Н.В., Савченко Е.И. Формирование механизмов организации внимания в онтогенезе // Структурно-функциональная организация развивающегося мозга / Под ред. О.С. Адрианова, Д.Б. Фарбер. – Л.: Изд-во «Наука». - 1990. – С. 87-110. 8. Корсакова Н.К., Микадзе Ю.В., Балашова Е.Ю. Неуспевающие дети: нейропсихологическая диагностика трудностей в обучении младших школьников. – М. - 1997. - 124 с. 10 9. Мачинская Р.И., Лукашевич И.П., Фишман М.Н. Динамика электрической активности мозга у детей 5-8-летнего возраста в норме и при трудностях обучения // Физиология человека. - 1997. - Т.23, № 5. - С. 5. 10. Полонская Н.Н., Яблокова Л.В. Функции программирования и контроля и успешность обучения у первоклассников / I Международная конференция памяти А.Р.Лурия. Сборник докладов. – М. - 1998. - С. 231-237. 11. Полонская Н.Н. Нейропсихологические особенности детей с разной успешностью обучения // А.Р.Лурия и психология XXI века (доклады второй международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения А.Р.Лурия) / Под ред. Т.В. Ахутиной и Ж.М.Глозман. - М. - 2003. - С. 206-214. 12. Lazar J.W., Frank Y. Frontal Systems Dysfunction in Children With AttentionDeficit/Hyperactivity Disorder and Learning Disabilities // Journal of Neuropsychiatry. – 1998. - Vol. 10, No. 2. - P. 160-167. 13. Snow J.H. Developmental Patterns and Use of the Wisconsin Card Sorting Test for Children and Adolescents with Learning Disabilities // Child Neuropsychology. – 1998. - Vol. 4., No. 2. - P. 89-97. 14. Helland T., Asbjornsen A. Executive Functions in Dislexia // Child Neuropsychology. – 2000. - Vol. 6, No. 1. - P. 37-48. 15. 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.26-36. 16. Семенова О.А., Мачинская Р.И., Ахутина Т.В., Крупская Е.В. Мозговые механизмы произвольной регуляции деятельности и формирование навыка письма у детей 7-8 лет // Физиология человека. – 2001. – Т.27, №4. – С.23-30. 17. Мачинская Р.И., Семенова О.А. Особенности формирования высших психических функций у младших школьников с различной степенью зрелости регуляторных систем мозга // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. – 2004. – Т.40, №5. – С. 427-435. 18. Семенова Л.К., Васильева В.В., Цехмитренко Т.А. Структурные преобразования коры большого мозга человека в постнатальном онтогенезе // Структурно-функциональная организация развивающегося мозга. – Л.: Наука. - 1990. – С. 8-45. 19. Chugani H.T. A Critical Period of Brain Development Studies of Cerebral Glucose Utilization with PET // Preventure Medicine. - 1998. – Vol. 27. - P. 184-188. 11 20. Korkman M., Kemp S.L., Kirk U. Effects of Age on Neurocognitive Measures of Children Ages 5 to 12: A Cross-Sectional Study on 800 Children from the United States // Developmental Neuropsychology. – 2001. - V.20, No. 1. - P. 331-354. 21. Rueda M.R., Fan J., McCandliss B.D., Halparin J.D., Gruber D.B., Lercari L.P., Posner M.I. Development of Attentional Networks in Childhood // Neuropsychologia. – 2004. – Vol. 42. – P. 1029-1040. 22. Welsh M.C., Pennington B.F., Grossier P.B. A normative-developmental study of executive function // Developmental Neuropsychology. – 1991. –Vol. 7. - P. 131-149. 23. Безруких М.М. Центральные механизмы организации и регуляции произвольных движений у детей 6-10 лет. Сообщение I. Электрофизиологический анализ процесса подготовки к движениям // Физиология человека. - 1997. - Т. 23, № 6. - С. 31-39. 24. Безруких М.М. Центральные механизмы организации и регуляции произвольных движений у детей 6-10 лет. Сообщение II. Электрофизиологический анализ процесса выполнения движений у праворуких детей // Физиология человека. - 1998. - Т.24, №3. С.34-41. 25. Ахутина Т.В., Игнатьева С.Ю., Максименко М.Ю., Полонская Н.Н., Пылаева Н.М., Яблокова Л.В. Методы нейропсихологического обследования детей 6-8 лет// Вестн. Моск. Ун-та., Серия 14, Психология. - 1996. - №2. - С. 51-58. 26. Семенова О.А. Методика оценки функций произвольной регуляции деятельности у детей младшего школьного возраста // Новые исследования (альманах). - 2006. - Т. 10, №2. - С.71-98. 27. Лукашевич И.П., Мачинская Р.И., Фишман М.Н. Диагностика функционального состояния мозга детей младшего школьного возраста с трудностями обучения // Физиология человека. - 1994. - Т. 20, № 5. - С. 34-46. 28. Лурия А.Р. Высшие корковые функции человека. - М.: Изд-во МГУ. - 1969. - 504 с. 29. Хомская Е.Д. Нейропсихология. - М.: УМК «Психология». - 2002. - 415 с. 30. Thatcher R.W. Cyclic cortical reorganization during early childhood // Brain Cogn. – 1992. – Vol. 20. – P.24-50. 31. Мачинская Р.И., Соколова Л.С., Крупская Е.В. Формирование функциональной организации коры больших полушарий в покое у детей младшего школьного возраста с различной степенью зрелости регуляторных систем мозга // Физиология человека. 2007. - Т.33, №2. - С. 5-15. 32. Сергиенко Е.А. Динамика психического развития: онтогенетический и психогенетический аспекты // А.Р.Лурия и психология XXI века (доклады второй 12 международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения А.Р.Лурия) / Под ред. Т.В. Ахутиной и Ж.М.Глозман. - М. - 2003. – С. 336-340. 33. Цейтлин С.Н. Детские речевые инновации: опыт анализа // Исследования по языкознанию: К 70-летию члена-корреспондента РАН Александра Владимировича Бондаренко / Отв. ред. С.А. Шубик. – С.-Пб.: Изд-во С.-Пб. университета. - 2001. – С. 329-336. 34. Сонькин В.Д., Любомирский Л.Е., Васильева Р.М., Букреева Д.П. Определение функциональных возможностей организма школьников при различных способах дозирования физических нагрузок // Новые исследования альманах. – 2004. - №1-2. – С. 360-361. Рисунки и таблицы: 2 1,8 1,6 "НФТС" 1,4 "норма" "НСНА" 1,2 1 0,8 I II III IV V VI VII Рис.1. Зависимость дефицита компонентов управляющих функций от состояния регуляторных систем у детей 7-8 лет. По оси абсцисс: I – импульсивность и опережающее поведение;II – инертность элемента программы; III – инертность программы; IV – снижение устойчивости программы; V – трудности усвоения сложных программ; VI – трудности создания стратегии деятельности; VII – трудности контроля. По оси ординат: средние групповые значения выраженности дефицита. 13 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 I II III IV V I II III IV V VI V II 1,6 1,4 1,2 1 0,8 VI V II 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 7-8 ле т 9-10 ле т I II III IV V VI V II Рис. 2. Возрастная динамика дефицита компонентов управляющих функций у детей с признаками незрелости ФТС (А), зрелым типом (Б) и незрелостью СНА (В). Обозначения те же, что и на рис. 1. 14 1,9 1,7 1,5 1,3 1,1 0,9 I II III IV V VI VII 1,7 1,6 1,5 1,4 НФ ТС 1,3 НСНА НОР МА 1,2 1,1 1 I II III IV V VI VII Рис. 3. Сравнение состояния дефицита компонентов управляющих функций у детей с разной степенью зрелости регуляторных мозговых систем в 7-8 (А) и в 9-10 (Б) лет. Обозначения те же, что и на рис. 1. 15 Табл. 1. Компоненты функций программирования регуляции и контроля деятельности. I Содержание компонента Проявление дефицита компонента Компоненты, связанные с и з б и р ат ел ьн о й р е г у л я ц и е й Возможность избирательного импульсивность и опережающее поведение реагирования на существенные для решения задачи стимулы за счет торможения непосредственных II реакций Возможность переключения с одного инертность элемента программы III элемента программы на другой Возможность переключения IV программы на программу Возможность устойчивого следования усвоенной программе V избирательности серийной выполнения, подверженность деятельности внешним или или внутренним побочным выработанной элементов программ программе Возможность создания собственной Трудности выдвижения и проверки гипотез, стратегии деятельности VII нарушение влияниям. Комп он ент ы, св я з ан н ые с программи ров ан и ем Возможность усвоения и следования Трудности выделения и учета опорных заданной VI с инертность программы Возможность протеканием планирования в ситуациях, не имеющих однозначного способа решения Комп он ен т ы, св я з анн ые с к он т рол ем контроля за Трудности контроля за собственными собственной действиями деятельности 16 Табл. 2. Встречаемость (%) признаков отклоняющейся БА мозга у детей с разным уровнем сформированности управляющих функций. Признаки отклоняющейся БА мозга Признаки незрелости корковой ритмики Признаки незрелости фронтоталамической регуляторной системы (ФТС) Признаки незрелости системы неспецифической активации (СНА) Локальные изменения БА Изменения БА диэнцефального генеза Изменения БА мезодиэнцефального генеза Изменения БА лимбического генеза Генерализованные изменения БА стволового генеза Общемозговые изменения БА Коэффициент дефицита управляющих функций 1 2 3 7-8 9-10 7-8 9-10 7-8 9-10 (N=35) (N=20) (N=12) (N=5) (N=9) (N=7) 14,3 0 25 20 22,2 28,5 17,1 30 66,7 20 88,9 28,5 37,1 20 25 40,0 22,2 14,3 17,1 20 8,3 20 11,1 28,5 9 42,8 70 33,3 60 22,2 57,1 14,3 0 41,7 40 11,1 14,3 5,7 0 0 0 0 42,8 40 25 58,3 40 33,3 42,8 11,4 25 8,3 40 22,2 14,3 17 Табл.3. Достоверность различий степени дефицита отдельных компонентов управляющих функций между группами детей 7-8 лет с разной степенью зрелости регуляторных мозговых систем. Показатели / Группы I II III IV V VI VII «НФТС»-«НОРМА» «НФТС»-«НСНА» «НОРМА»-«НСНА» Z -1,218 -2,269 -2,520 -3,297 -1,420 -3,136 -3,479 Z -1,247 -1,849 -2,193 -1,237 -0,914 -2,236 -1,775 Z -0,134 -0,259 -0,223 -0,382 -0,322 -0,176 -2,338 p 0,223 0,023* 0,012* 0,001** 0,156 0,002** 0,001** p 0,212 0,064 0,028* 0,036* 0,361 0,018* 0,076 p 0,893 0,796 0,824 0,702 0,747 0,860 0,019* I – импульсивность и опережающее поведение;II – инертность элемента программы; III – инертность программы; IV – снижение устойчивости программы; V – трудности усвоения сложных программ; VI – трудности создания стратегии деятельности; VII – трудности контроля. * - p<0,05; ** - p<0,05. Ключевые слова: дети, младший школьный возраст, произвольная регуляция деятельности, управляющие функции, структурный анализ ЭЭГ, возрастная динамика, незрелость, фронто-таламическая регуляторная система, система неспецифической активации. Резюме: В исследовании приняли участие 88 детей 7-8 и 9-10 лет, обучавшихся по программе массовой школы. Все дети прошли нейропсихологическое исследование состояния произвольной регуляции деятельности и ЭЭГ-исследование функциональной зрелости мозга. Было показано, что в возрасте 7-8 лет важное влияние на состояние управляющих функций оказывает зрелость фронто-таламической регуляторной системы. Наличие в ЭЭГ детей признаков незрелости этой системы сочеталось с отклонениями по всем показателям произвольной регуляции деятельности. Также в 7-8 летнем возрасте были выявлены и некоторые особенности управляющих функций у детей с признаками незрелости системы неспецифической активации, такие как снижение возможностей контроля за собственными действиями и трудности переключения. К 9-10 годам отмечено изменение в состоянии изучаемых процессов. У детей с незрелостью фронтоталамической системы отмечено значительное улучшение в состоянии управляющих функций, связанное, по-видимому, с прогрессивным созреванием у них ритмогенных структур коры головного мозга. Одновременно с этим, у детей других исследованных групп и, в том числе, у детей с соответствием возрасту зрелости регуляторных систем мозга, к 9-10 годам выявлено ухудшение по ряду показателей произвольной регуляции деятельности. Предполагается, что такая возрастная динамика связана с перестройкой в этом возрасте системной мозговой организации управляющих функций. 18
