Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Психофизиологические аспекты межполушарной асимметрии мозга у детей 7-9 лет

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Крапивникова, Ольга Владимировна, Рязань

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ С.А. ЕСЕНИНА

На правах рукописи

КРАПИВНИКОВА ОЛЬГА ВЛАДИМИРОВНА

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕЖПОЛЫШАРНОЙ АСИММЕТРИИ МОЗГА

Н ДЕТЕЙ 7 - 9 ЛЕТ

ОЗ.00.13 - физиология человека и животнык

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель -доктор медицинския наук, член - корр. РАЕН, профессор В. В. ЕНДОЛОВ

Рязань - 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные сокращения ......................................... 4

Условные обозначения.........................................5

ВВЕДЕНИЕ ..................................................... 6

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ .........................13

1.1. Нейропсихологические особенности детей

7-9 лет.....................................................13

1.2. Некоторые современные представления о механизмах межполушарнык взаимодействий .................................. 17

1.3. Латерализация функций и сохранение информации........24

1. 4. Межполушарная асимметрия мозга и коррекция функциональных состояний у детей...................................30

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ................................34

2. 1. Определение латерального фенотипа

детей 7-9 лет................................................34

2. 2. Методика оценки работоспособности....................38

2.3. Изучение типа памяти ................................39

2. 4. Исследование объема памяти ..........................42

2. 5. Влияние псикофизиологическин коррекций

на показатели психических функций детей........................43

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ........................... 47

3. 1. Влияние псикофизиологическин коррекций

на динамику умственной работоспособности ...................... 47

3. 2. Исследование типа памяти ............................61

3. 3. Исследование объема памяти ..........................80

3. 4. Изменение соотношения типов памяти под действием психофизиологических коррекций

межполушарнык взаимодействий..................................93

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ............................101

4. 1. Зависимость типа памяти от латерального

фенотипа......................................................101

4. 2. Исследование объема памяти..........................109

4.3. Влияние психофизиологических коррекций

на соотношение типов памяти ................................ .112

4.4. Уровень межполутарных взаимодействий

и степень утомления .......................................... 114

4.5. Механизмы влияния психофизиологических

коррекций на уровень межполушарнык взаимодействий.............115

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.......................................... . ......121

ВЫВОДЫ. ....................................................125

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...................................126

ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение 1 Приложение 2 Приложение 3 Приложение 4 Приложение 5 Приложение 6 Приложение 7

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

КО - количество ошибок

КПЗ - количество просмотренный знаков

ЛГ - левый глаз

ЛН - левая нога

ЛП - левое полушарие

ЛР - левая рука

ЛУ - левое ухо

МПА - межполушарная асимметрия МПВ - межполушарные взаимодействия ПЗЗ - правильно зачеркнутые знаки ПГ - правый глаз ПН - правая нога ПП - правое полушарие ПР - правая рука ПУ - правое уко

СПР - средняя продуктивность работы ЭЭГ - электроэнцефалограмма

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

С — коэффициент типа памяти

Сзр - коэффициент зрительной памяти

Смот - коэффициент моторной памяти

Сел - коэффициент слуховой памяти

Кас - коэффициент асимметрии

Кпг - коэффициент правого глаза

Кпн - коэффициент правой ноги

Кпр - коэффициент правой руки

Кпу - коэффициент правого уха

так _ максимум

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Мозг человека - динамическая многопараметрическая неравновесная система, работающая по принципу доминанты с ее типичным сим-птомокомплексом - подвижно сменяющимся фокусом возбуждения и сопряженной областью торможения С Л.П. Павлова с соавт., 1988),

На переднем плане современной науки о мозге стоит целый ряд теоретических и прикладных проблем, одной из которых является проблема самозащиты мозга, механизмов его работы со все возрастающим объемом информации, Факторов, обеспечивающих освоение новых видов деятельности. В качестве таковых отметим полушарные Факторы, связанные с работой левого (ЛП) и правого СПГО полушарий, а также с особым механизмом их объединения - межполутарными взаимодействиями (МПВ).

МПВ - особый механизм объединения неравноценных, качественно различных по вкладу в психические функции полушарий мозга в единую интегративную систему {Е. Д. Хомская, 19873.

Настоящее исследование посвящено анализу влияния МПА на организацию функции памяти у детей в возрасте 7 - 9 лет, отдельные элементы которой являются латерализованными, зависящими от работы ЛП и ПЛ. Кроме того, ее механизмы в указанном возрасте, возможно, отличаются от таковых у взрослых.

Исследование включает также разработку и апробацию приемов активации МПВ у детей, изучение влияния гармонизации МПВ на работоспособность и уровень умственного утомления у здоровых детей 7 - 9 лет, обучающихся в средней школе.

Актуальность изучения психофизиологических аспектов МПВ у де-

тей в возрасте 7-9 лет связана с их важной ролью в обеспечении оптимального течения физиологических процессов, лежащих в основе внимания, памяти, мышления, эмоций , адаптации к физическим и интеллектуальным нагрузкам.

Актуальность исследования продиктована также рядом прикладных моментов.

В последнее время отмечается и вызывает серьезное беспокойство увеличение количества детей с трудностями в обучении, не усваивающих учебную программу, а следовательно требующих индивидуального подхода в обучении.

Традиционно такой подход осуществлялся путем дополнительных индивидуальных занятий по предметам, дополнительных домашних заданий, выделения детей в классы выравнивания. Указанные мероприятия, безусловно, дают результаты, однако индивидуальные особенности детей учитываются недостаточно.

Исследование МПВ у этих детей показало более симметричное распределение ЭЭГ-активности при решении задач, а снижение уровня МПВ признается одной из причин трудностей в обучении (В.В. Алферова, Т. А. Кудрякова, 1994; J.Coull, С. Frith, 1996; J. Sunshine, J. Lewin, 1997;\ С. Gareia-Sanchez, A. Esever-Gonzales, 1997; С. NJiokiktJen, С. Verschoor, 1998 и другие).

В связи с этим представляет интерес проблема латерализации мнестических процессов у детей. Изучение зависимости типа памяти от характера латерализации мозговых функций позволит вести обучение с опорой на ведущий тип памяти, подобрать упражнения на его развитие, и, что не менее важно, сделать процесс освоения новых видов деятельности успешным для ребенка.

Изучение зависимости типа памяти от лево - или правополушарной стратегии деятельности даст возможность разработать новые методы

преподавания, тем более, что применяемые в школьной практике методы предполагают в основном работу ЛП. Деятельность ГШ учитывается в меньшей степени, котя, как показали исследования последний лет, холистические, правополутарные стратегии деятельности способствуют повышению ее эффективности СМ. Г. Князева, 1991; Ст. Fink et al., 1996; I. Koda, 1997). Кроме того, с эффективностью ПП-деятельности коррелирует более высокая степень работоспособности (В,М. Русалов, 1993), На основании этик и других литературных данных СЛ. П. Павлова с соавт. , 1988; И. 11. Подклетнова, 1990; П. В. Симонов , 1993 и др.) мы считаем актуальной разработку и апробацию методов, а также целых учебных курсов, направленных на акривизацию как левого, так и правого полушарий, гармонизацию их взаимодействия СМ.С. Муравьева, Т.В. Селиванова, О.В. Крапивнико-ва, 1995; О.В. Крапивникова с соавт., 1996; О.В. Крапивникова, 1998).

Разработка программ обучения с опорой на МПВ имеет еще один важный - валеологический - аспект.

Работами в области МПВ последних лет показано, что не только особенности протекания психических процессов, но и устойчивость и утомляемость нервной системы и "адаптационные возможности организма в целом значительно зависят от характера МПВ" СГ.А. Кураев с соавт., 1996; О.В. Крапивникова, 1996; В.В. Ендолов, О.В. Крапивникова, 1997, 1998).

Как уже отмечалось, одной из причин снижения показателей здоровья у детей являются информационные перегрузки и умственное утомление.

Так коррелятом утомления признано доминирование одного (чаще левого) полушария и дисбаланс МПВ СР.НЗ. Ильюченок с соавт., 1989). В основе утомления лежат также гормональные сдвиги СЮ.А.

Бубеев с соавт.), по-разному влияющие на функции полушарий мозга (З.Г. Бияшева с соавт., 1993). В связи с этим представляет интерес возможность влияния на степень умственного утомления путем гармонизации МПВ. Ответ на этот вопрос и апробация коррекционных программ активации функций обоих полушарий позволит рассмотреть их как возможный способ снижения утомления и рекомендовать для использования в практике начальной школы.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью настоящего исследования является изучение межполушар-ной организации некоторых психических процессов, лежащих в основе обучения. В качестве одного из таких процессов рассматривается память и некоторые аспекты ее организации у детей в возрасте 7-9 лет. Целью исследования является также изучение влияния гармонизации МПВ на процессы адаптации ребенка и снижения умственного утомления.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Выявить общие закономерности латерализации процессов слуховой, зрительной и моторной памяти у здоровых детей 7-9 лет, обучающихся в средней школе.

2. Получить данные о возможных изменениях типа памяти под действием коррекции МПВ у здоровых детей 7-9 лет.

3. Изучить влияние гармонизации МПВ на динамику работоспособности детей в возрасте 7-9 лет.

4. Разработать доступные методы гармонизации МПВ, а также программы обучения с их учетом.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследовании приняли участие 112 испытуемых в возрасте 7 -10 лет. Все испытуемые были практически здоровыми правшами без отклонений зрения, заикания и косоглазия, а также наследственной предрасположенности к левшеству. На момент исследования все испытуемые умели читать (техника чтения соответствовала возрастным нормам).

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ

Предметом исследования явились функции и процессы, обеспечивающие межполушарные взаимодействия мозговых структур, участвующих в реализации процессов зрительной, слуховой и моторной памяти и ответственных за возникновение утомления.

РАБОЧАЯ ГИПОТЕЗА

В основу исследования положены представления о психической деятельности как деятельности, зависящей от характера латерализа-ции функций мозга.

Предполагается, что ведущий тип памяти ребенка зависит от характера латерализации мозговых функций и уровня МПВ, определяющихся через латеральный фенотип. Повышение уровня МПВ позволит более эффективно использовать возможности различных типов памяти.

Психофизиологические коррекции, основанные на выполнении перекрестных движенией, повышая уровень МПВ, будет способствовать уменьшению степени утомления детей в возрасте 7-9 лет.

Гипотеза учитывает современные представления о роли структур

полушарий в реализации поведения, возможности их активизации при различных видах деятельности, а также влиянии на успешность обучения .

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Теоретическая значимость представленного исследования состоит в изучении взаимосвязи между характером МПВ и особенностями протекания психических процессов и состояний у детей, и вносит, таким образом, вклад в один из разделов психофизиологии - "дифференциальную психофизиологию". Полученные в работе результаты иллюстрируют зависимость особенностей памяти и динамики утомления от характера МПВ.

Практическая значимость основывается на результатах работы, свидетельствующих о возможности гармонизации МПВ, повышения их уровня, ведущего к снижению утомления и оптимизации использования возможностей памяти. Выявленные закономерности должны быть использованы для составления учебных программ, разработки методов и приемов обучения с опорой на деятельность обоих полушарий, их взаимодействие. Влияние гармонизации МПВ на степень утомления детей должно быть рассмотрено как одна из основ обучения без ущерба для их здоровья .

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

В ходе исследования впервые получены данные о зависимости преобладающего типа памяти и объема зрительной, слуховой и моторной памяти от латерального фенотипа, у детей в возрасте 7-10 лет.

Апробированы не используемые ранее методы гармонизации МПВ.

Применение этик методов позволило снизить степень утомления у детей и повысить объем указанных типов памяти.

Полученные в работе данные позволяют разработать одну из сторон индивидуального подхода к анализу учебной деятельности ребенка, основанного на учете закономерностей функционирования структур мозга и межполушарных взаимодействий .

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Ведущий тип памяти, ее объем и степень утомления в возрасте 7 - 9 лет обусловлены характером латерализации мозговых Функций (выраженным через латеральный фенотип) и уровнем межполушарных взаимодействий.

2. Преобладание зрительной памяти у здоровых детей 7-9 лет преимущественно связано с работой левого полушария, а моторной памяти - с деятельностью правой гемисферы. При этом оптимальный уровень межполушарных взаимодействий и неполное доминирование способствуют повышению объема зрительной, слуховой и моторной памяти и ускорению темпов их становления в указанный период.

3. Гармонизация межполушарных взаимодействий у детей 7-9 лет вызывает рост работоспособности и снижение степени утомления, сохраняющиеся как за короткие (в пределах 1 часа), так и за более длительные (5-6 месяцев) периоды времени.

Г Л А В А 1 . ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1. НЕЙРОПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДЕТЕЙ 7 - 9 ЛЕТ

Исследователями отмечено, что возраст 7-9 лет - период интенсивного развития ряда важных анатомо-физиологических показателей, характеризующих степень зрелости МПВ.

Анализ около 100 отечественных и зарубежных источников по морфологии и физиологии детского мозга позволяет выделить ряд его особенностей, важных для предстоящего исследования:

13 рост пирамидных клеток С при неизменном объеме мозга), что свидетельствует о дальнейшем совершенствовании двигательных функций С С.М. Блинков, Е. И. Глезер, 1964):

£) асимметрия мозгового кровотока с увеличением его справа С в 6 - 7 лет) и слева С в 9 - 10 лет) С И. 0. Тупицын, В. Н. Везоб-разова, 1982: В. Н. Безобразова, С. Б. До гадки на, 1990):

3) различия электрической активности зон детского мозга .

Электрическая активность мозга детей 6 - 10 лет претерпевает изменения как в отношении преобладающих частот, так м в отношении процессов синхронизации и локализации фокусов максимальной

активности С W.Walles, Т. Со 11 ига, 1993; М. Huglund, G. Overman, 19943.

Известно, что чем выше синхронность электрических процессов в различных участках коры, тем легче распространяется возбуждение по ним СМ. Н. Ливанов, 1989). В возрасте 6-10 лет происходит синхронизация потенциалов мозга, особенно левой височной и правых центральных и теменных областей С JL П. Павлова с соавт., 1988). Указанные зоны мозга считаются заинтересованными в процессах произвольного внимания и памяти СМ.Г. Князева, Е. 0. Волкова, 19823, которые интенсивно формируются в этом возрасте CA.Р. Лурия, 1973).

Основным ритмом ЭЭГ человека является .^-ритм. Закономерности его становления и возрастных изменений обобщены в трудах Н.В. Дубровинской С1985), Л.П. Павловой с соавт. С19883, Т. П. Хрмзман с соавт.С1989), P.M. Мачинской, Н.В. Дубровинской С1993), Ю.В. Ку-лаковского С1996), Д.А. Фарбер, В. Ю. Вилъдавского С1996) и других.

В работах указанных авторов показано, что становление -ритма приурочено к возрасту 3-10 лет. Основной фокус -ритма - темен-но - затылочные области коры. И если у детей в возрасте 6-7 лет ФМА приурочен к центральным областям С основной ФМА еще в латентном состоянии), то в возрасте 8-9 лет оба фокуса образуют единую систему. Меняется и их локализация: из ПП С 6 лет) ФМА переходит в ЛП С 9 - 10 лет) в связи с развитием абстрактного мышления. Кроме того, показано, что состояние направленного внимания характеризуется блокадой -ритма. В возрасте 7-8 лет эта реакция развивается сравнительно медленно, но к 10 годам она хорошо выраже-

на СН.В. Дубровинская, 13853.

Интересны данные, полученные также Д. А. Фарбер с еоавт. С1998) о гетерогенности альфа-ритма у детей 7 - 11 лет. Показано, что высокочастотный ритм более выражен в затылочный областям мозга, а мощность его изменяется с возрастом. Так с 7 - 8 до 10 - 11 лет мощность этого ритма снижается в затылочный, в правых теменной, лобной и передневисочной областях при увеличении в правых центральной и передневисочной области. В результате этих процессов низкочастотный ритм становится примерно одинаково распространенным в различных областях мозга.

Низкочастотная составляющая ритма перемещается из затылочных областей С7 - 8 лет) в теменные СЮ - 11 лет), мощность ее возрастает также в задневисочных областях, а КОГ увеличивается в лобных, затылочных областях левого полушария.

В процессе .когнитивной деятельности высоко- и низкочастотные компоненты -ритма также им�