Временные и спектральные характеристики речи детей-близнецов первых шести лет жизни

Куражова, Анна Вадимовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Временные и спектральные характеристики речи детей-близнецов первых шести лет жизни
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Временные и спектральные характеристики речи детей-близнецов первых шести лет жизни"

На правах рукописи

КУРАЖОВА Анна Вадимовна

ВРЕМЕННЫЕ И СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЧИ ДЕТЕИ-БЛИЗНЕЦОВ ПЕРВЫХ ШЕСТИ ЛЕТ ЖИЗНИ

03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Т-В ПАР 2015

005561222

Санкт-Петербург 2015

005561222

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет» на кафедре Общей физиологии

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Ляксо Елена Евгеньевна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук

Бобошко Мария Юрьевна, заведующая лабораторией слуха и речи Научно-исследовательского центра ФГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ

доктор биологических наук, профессор Вартанян Инна Арамаисовна, главный научный сотрудник лаборатории сравнительной физиологии сенсорных систем ФГБУН Института эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физиологии им. И.П. Павлова» РАН

Защита состоится Ох&ср 2015 г. в 4£-00 часов на заседании

диссертационного совета Д 212.232.10 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, ауд. 90.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. М. Горького Санкт-Петербургского государственного университета по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9. Автореферат и диссертация размещены на сайте www.spbu.ru.

Автореферат разослан "//3 " ЛлЛХр н*^ 2015 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,

доктор биологических наук ^У^^Ал Ляксо Елена Евгеньевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Изучение формирования речи ребенка в онтогенезе в зависимости от различных факторов, которые могут оказывать влияние на этот процесс, является актуальной проблемой современной физиологии. В качестве одного из факторов риска для речевого и когнитивного развития детей выделяют близнецовость. Близнецы характеризуются особенностями пренатального и раннего постнатального развития, наиболее значимыми из которых являются меньший срок гестации и вес при рождении по сравнению с одиночно рожденными детьми (Stromswold, 2006; Alin-Akerman, Fischbein, 1991; Rutter, Thorpe, Greenwood et al., 2003; Monset-Couchard, deBethmann, Relier, 2004; Gucuyener, Arhan, Soysal et al., 2011; Smith, DeThorne, Logan et al., 2014).

При изучении специфики речи близнецов исследователи в основном сравнивают речь близнецов и одиночно рожденных детей (Mittler, 1970; Lytton, Pysh, 1980; Hay, O'Brien, Johnston et al., 1984; Dezoete, MacArthur, 1996; Rutter, Thorpe, Greenwood et al., 2003). Речь и развитие когнитивных способностей близнецов являются предметом многочисленных близнецовых исследований (Hayiou-Thomas, Dale, Plomin, 2014; Lemery-Chalfant, Goldsmith, Schmidt et al., 2006; Rice, Zubrick, Taylor et al., 2014). Однако малое количество работ посвящено изучению различий между близнецами в паре (Сергиенко, Виленская, Рязанова и др., 2002; Gucuyener, Arhan, Soysal et al., 2011), хотя показано, что первый ребенок из пары характеризуется более высокими показателями физического и психического развития (Сергиенко, Виленская, Рязанова и др., 2002). Остальные исследования преимущественно направлены на изучение различий между девочками и мальчиками в разнополых парах близнецов (Garitte, Almodovar, Benjamin et al., 2002).

Особенности развития речи близнецов заключаются в более поздних сроках появления первых слов, формирования фразовой речи, овладения навыками чтения (Сергиенко, Виленская, Рязанова и др., 2002; Mittler, 1970; Hay, O'Brien, Johnston et al., 1984), в меньшем объеме активного словаря детей, артикуляторных сложностях (Matheny, Bruggemann, 1972). Исследования речевого развития близнецов в основном проводят на основе анализа опросников и анкет (Сергиенко, Виленская, Рязанова и др., 2002; Alin-Akerman, Thomassen 1992; Alin-Akerman, Suurvee, 2003; Rutter, Thorpe, Greenwood et al.,

2003). Лонгитюдные исследования формирования речи детей-близнецов единичны (Alin-Akerman, Thomassen, 1992). Практически отсутствуют исследования физиологии и акустики речи близнецов (Wernicke, Mende, Manfredi, 2002). Изучение акустических характеристик речи в онтогенезе позволяет оценить формирование артикуляционных навыков, которые связаны с анатомическими изменениями речевого тракта, особенности иннервации голосовых складок (Vorperian, Kent, 2007; Wernicke, Robb, 2010). Такие работы являются единичными (Wernicke, Robb, 2010). Данные о динамике временных и спектральных характеристик речи детей - близнецов, растущих в русскоязычной среде, отсутствуют, что позволило сформулировать цель настоящего исследования.

Цель исследования: проследить динамику временных и спектральных характеристик вокализаций и речи дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет жизни и выявить связь между физиологическими показателями детей при рождении и характеристиками их речевого развития на протяжении первых шести лет.

Задачи исследования: 1. Выявить связь между физиологическими показателями дизиготных близнецов при рождении и характеристиками их вокализаций и речи на протяжении первых шести лет жизни.

2. Описать и сравнить временные и спектральные характеристики вокализаций и речи первых и вторых по порядку рождения детей из пар дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет жизни.

3. Проследить изменение значений частоты основного тона, формантных частот и длительности гласноподобных звуков из вокализаций и гласных из слов дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет их жизни.

4. Сравнить физиологические и психофизиологические особенности первых и вторых по порядку рождения детей из пар дизиготных близнецов.

5. Выявить связь между характеристиками вокализаций и речи, физиологическими и психофизиологическими особенностями развития дизиготных близнецов в возрасте шести лет.

Научная новизна. Получены оригинальные данные об акустике речи дизиготных близнецов, растущих в русскоязычном окружении. Впервые на материале русского языка проведено лонгитюдное исследование формирования речи дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет их жизни.

Получены новые данные о динамике спектральных и временных характеристик гласных, усложнении речевого репертуара детей-близнецов с возрастом, о разнообразии согласных в словах первых и вторых по порядку рождения детей в парах дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет жизни. Выявлено, что характеристики речевого развития первых и вторых детей в парах дизиготных близнецов различаются в каждый возрастной срез. Установлена связь между физиологическими показателями детей при рождении и их последующим речевым развитием. Установлена совокупность характеристик пренатального и раннего постнатального рисков развития дизиготных и монозиготных близнецов. Показано, что дизиготные близнецы, рожденные на более позднем сроке гестации, с большим весом при рождении имеют более высокий уровень речевого развития, чем дизиготные близнецы, рожденные на более раннем сроке гестации, с меньшим весом при рождении.

Теоретическая и практическая значимость работы. Получены новые данные о физиологических основах становления речи детей-близнецов на протяжении первых шести лет жизни. Представленные в работе оригинальные данные о динамике акустических характеристик речи детей - близнецов на протяжении дошкольного возраста вносят вклад в решение фундаментальной проблемы физиологии речи - особенностей голосо- и речеобразования у детей с рисками развития. Лонгитюдное сравнение речевого репетуара детей дополняет сведения об особенностях речевого развития близнецов, полученные на материале разных языков. Практическая значимость работы заключается в создании теоретической базы для разработки рекомендаций по коррекции раннего речевого развития детей-близнецов с учетом особенностей речи первого и второго ребенка. Выявленная связь между физиологическими показателями детей - близнецов при рождении и характеристиками их речи может быть учтена при разработке рекомендаций для родителей и персонала детских дошкольных учреждений. Записи речи детей включены в базы данных детской речи «INFANT.RU» и «CHILD.RU» (Ъуакво, Bogorad, СЫгоихоу е1 а1., 2007), что позволяет использовать их в научных исследованиях.

Степень достоверности. Результаты исследования получены на профессиональном оборудовании, адаптированном в соответствии с целями исследования и спецификой исследуемых информантов, использована достаточная выборка испытуемых-информантов для получения необходимых

данных. Применяемые разнообразные экспериментальные подходы и методы полностью релевантны поставленной цели и задачам исследования. Использованы адекватные методы статистического анализа экспериментальных данных.

Положения, выносимые на защиту:

1. Дизиготные близнецы, рожденные на сроке гестации 38 недель, с весом при рождении 2800 - 3580 г, имеют более высокий уровень речевого развития на протяжении первых шести лет жизни по сравнению с дизиготными близнецами, рожденными на сроке гестации 36 недель, весом при рождении 2100 - 2490 г, по частоте встречаемости слоговых конструкций в год, слов в два года, разнообразию согласных в слоговых конструкциях в год и в словах в два года, по частоте встречаемости фраз в три и четыре года, сформированности навыка чтения в шесть лет.

2. Значения частоты основного тона гласноподобных звуков и гласных из слов первых и вторых по порядку рождения детей в парах дизиготных близнецов различаются на протяжении первых шести лет их жизни.

3. На протяжении первых шести лет жизни происходит снижение значений частоты основного тона гласных из слов первых детей в парах дизиготных близнецов, уменьшение длительности гласных и их стационарных участков в словах всех детей. Значения формантных частот гласных дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет характеризуются большой вариативностью и нелинейным изменением.

Апробация результатов. Материалы диссертации представлены на Четвертой конференции «Физиология слуха и речи», посвященной столетию со дня рождения Г.В. Гершуни (Санкт-Петербург, 2005); Международной конференции «Ребенок в современном мире» (Санкт-Петербург, 2004, 2005, 2006); XVII сессии Российского акустического общества (Москва, 2006); Тринадцатой Санкт-Петербургской Ассамблее молодых ученых и специалистов (Санкт-Петербург, 2008); Двенадцатой Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Фундаментальная наука и клиническая медицина» (Санкт-Петербург, 2009); Конференции с международным участием «Проблемы онтолингвистики» (Санкт-Петербург, 2009, 2011); 14 Европейской конференции по психологии развития (Вильнюс, Литва, 2010), 15 Европейской конференции по психологии развития (Берген, Норвегия, 2012); Научно-

практической конференции с международным участием «Биологические и социальные основы коммуникации» (Санкт-Петербург, 2014); на секции «Физиология речи» в рамках постоянно действующего семинара «Акустика детской речи» (Санкт-Петербург, 2014).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 37 печатных работ, из них 14 статей, 5 из которых в рецензируемых научных журналах перечня ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методики исследования, результатов, их обсуждения, выводов, списка сокращений, списка литературы, приложения. Текст диссертации изложен на 159 страницах, содержит 37 рисунков, 22 таблицы. Приложения представлены на 6 страницах. Список литературы включает 170 источников, из них 119 зарубежных.

Работа поддержана персональным грантом Американского Акустического общества - RX0-1210-XX-03, 2006, Российского Акустического общества, 2005, грантами Правительства Санкт-Петербурга 2.6/30-04/57, 2.6/17-05/368-А, грантом Jacobs Foundation, грантом РФФИ №11-06-09228-моб_з. Участие в качестве исполнителя в работе по грантам (руководитель Е.Е. Ляксо) РФФИ - №04-06-80334, 09-06-00338а, 13-06- 00281а, РГНФ - 03-06-12024в, 06-05-12623в, 06-06-00519а, 11-06-12019в, 13-06-004а.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объект и методы исследования

В работе использован междисциплинарный поход, включающий комплексную методику, разработанную группой по изучению детской речи СПбГУ (Ляксо, 2002; Ляксо, 2008; Ляксо, Фролова, Смирнов и др., 2012). В работе применяются следующие методы: анализ данных анамнеза новорожденных детей - близнецов, аудио и видеозапись вокализаций и речи детей-близнецов в модельных ситуациях, инструментальный спектрографический анализ вокализаций и речи детей, перцептивный анализ вокализаций и слов детей аудиторами, фонетический анализ вокализаций и слов детей, тональная пороговая аудиометрия, оценка фонематического слуха, дихотическое тестирование, электроэнцефалография, анкетирование - KID-шкала (Чистович, Шапиро, 2000), RCDI-шкала (Чистович, Рейтер, Шапиро,

2000), опросник для оценки когнитивного и речевого развития ребенка 4-7 лет (Ляксо, 2008).

Работа включает два взаимосвязанных исследования. Цель Исследования 1 - изучение данных анамнеза пренатального и раннего постнатального развития 312 (156 пар) детей-близнецов, проходивших лечение на отделении патологии новорожденных детской городской больницы № 17 (из архива) для выявления факторов риска для их речевого развития и выбора группы близнецов для дальнейшего исследования. Подсчитывали частоту встречаемости осложнений и сравнивали особенности протекания пренатального и раннего постнатального периода монозиготных и дизиготных близнецов, первых и вторых по порядку рождения детей из пары. Для 30 детей в возрасте двух лет проводили оценку уровня речевого развития на основе анкетирования матерей.

Исследование 2 - лонгитюдное исследование характеристик речи дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет жизни. Цель исследования - проследить динамику временных и спектральных характеристик речи дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет жизни, выявить связь между физиологическими показателями детей при рождении и характеристиками их речевого развития.

Объект исследования - 10 детей - дизиготных близнецов (5 пар) в возрасте от 3 месяцев до 6 лет. Дети родились в результате кесарева сечения, на сроке гестации 36-38 недель, имели вес при рождении от 2100 г до 3580 г, баллы по шкале Апгар 7/8, по заключению невропатолога имели диагноз перинатальная энцефалопатия легкой степени тяжести (Р.91.8 по МКБ-10, 1998). Под первым и вторым ребенком понимали порядок рождения ребенка в результате кесарева сечения. По результатам анализа опросников дети во все возрастные срезы развивались в соответствии с нормой. Матери перед началом исследования подписывали информированное согласие, одобренное Этическим комитетом СПбГУ.

Видеосъемку и аудиозапись вокализаций и речи детей осуществляли в домашних условиях в модельных ситуациях, наиболее полно отражающих развитие детей на момент записи (Ляксо, 2002; Ляксо, 2008; Ляксо и др., 2012, 2014). На первом году жизни запись проводили каждый месяц, на втором и третьем году жизни раз в три месяца, с трех до шести лет с интервалом в шесть

месяцев. В таблице 1 представлены данные об анализируемых в каждый возрастной срез характеристиках вокализаций, речи и психофизиологических показателях детей.

Таблица 1 - Анализируемые характеристики вокализаций, речи и психофизиологические показатели детей на протяжении первых шести лет жизни

Возраст ребенка Анализируемые характеристики Метод анализа

3, 6, 9, 12 мес Характеристики гласных Спектрографический: длительность, ЧОТ, И1, И2

Частота встречаемости разных типов вокализаций

Разнообразие гласноподобных и согласноподобных звуков Фонетический, перцептивный

2-3 года Частота встречаемости слов с разным количеством слогов Спектрографический, фонетический, перцептивный

Фразовая речь

Разнообразие гласных и согласных Фонетический анализ

Характеристики гласных Спектрографический: длительность, ЧОТ, Р1,Р2

Распознавание слов аудиторами Перцептивный

4-6 лет Частота встречаемости реплик разного типа Перцептивный, спектрографический

Разнообразие гласных и согласных Фонетический анализ

Характеристики гласных Спектрографический: длительность, ЧОТ, Р1, Б2

Распознавание слов аудиторами Перцептивный

6 лет Чтение Спектрографический: длительность, ЧОТ, Р1, Р2

КЛП Дихотическое тестирование

Острота слуха Аудиометрия

Фонематический слух Аудиотесты

Оценка степени созревания ЦНС и функционального состояния головного мозга Элекроэнцефалография: частота, выраженность, локализация альфа-ритма, тета-ритма

Примечание: ЧОТ - частота основного тона, П - значение первой форманты, И2 -значение второй форманты, КЛП - коэффициент латерального предпочтения.

Инструментальный спектрографический анализ проводили в программе «Cool Edit Pro» (Syntr. Software Corporation, USA). Анализировали временные и спектральные характеристики вокализаций дизиготных близнецов на протяжении первого-второго года жизни, слов на втором-шестом году жизни. В вокализациях выделяли гласноподобные звуки, в словах гласные (Рисунок 1).

......Fl

..............JT;Z..............

Iii

7 \ \

!........i ";......

* Г ч/ t /"\ ■

\j V-I- \

|——

т щЩц шят> тш

А - осцилограмма с выделенным стационарным участком гласного [а]. По горизонтальной оси - время в мс, по вертикальной оси - интенсивность в условных единицах. Б - динамическая спектрограмма с выделенным стационарным участком гласного [а]. По горизонтальной оси - время в мс, по вертикальной оси - частота в Гц.

В - представление стационарного участка гласного в координатах: по горизонтальной оси - частота в Гц, по вертикальной оси - интенсивность в дБ.

Рисунок 1 - Осциллограмма и динамическая спектрограмма слова «черепашки»

Спектральный анализ осуществляли на основе быстрого преобразования Фурье, данные взвешивали с помощью окна Хемминга при 512 точках отсчета. На стационарных участках гласноподобных звуков определяли значение частоты основного тона (ЧОТ, F0), первого и второго спектрального максимума (Ml, М2); гласных - значение ЧОТ и первых двух формант (Fl, F2). За стационарный принимали участок динамической спектрограммы, представленный спектром одного типа, где частоты формант имеют постоянное значение, артикуляция практически не изменяется (Бондарко, 1998). Границы стационарного участка определяли в точках изменения частот спектральных составляющих. За форманты принимали наиболее выраженные спектральные максимумы или резонансные пики на огибающей спектра сигнала, следующие за первым спектральным максимумом, принятым за ЧОТ (Фант, 1964; Деркач,

Гумецкий, Губа и др., 1983). Под спектральным максимумом понимали область частот, энергетически выраженную по отношению к окружению. Частота спектрального максимума определялась на вершине огибающей спектра при визуальной аппроксимации. Значения спектральных максимумов/формантных частот помещали на двухформантную плоскость с координатами F1 по горизонтальной оси, F2 по вертикальной оси, на которую были нанесены фонемные границы восприятия между русскими гласными взрослой речи (Слепокурова, 1971). Вычисляли площадь формантного треугольника гласных (Lyakso, Frolova, Grigorev, 2013). По осциллограмме определяли длительность вокализаций.

Статистическую обработку результатов проводили в программах «Excel», «Statistica» с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни, критерия Стьюдента, ранговой корреляции Спирмена, факторного анализа, множественного регрессионного анализа.

Результаты исследования и их обсуждение

Исследование 1. Выявлены различия в особенностях протекания пренатального и раннего постнатального периода монозиготных и дизиготных близнецов (Таблица 2), которые подтверждают существующие сведения о более высокой вероятности развития осложнений для монозиготных близнецов (Федерякина, Виноградов, 1998; Калашников, Зябликова, Сичинава, 2004; Arrieta, deLaCalle, Gonzalez, 2012).

На основе анкетирования установлена корреляция между количеством слов, произносимых близнецами в возрасте двух лет, и типом плацентации (г=0,6, р<0,01), сроком гестации ( 1=0,62, р<0,01), весом при рождении (г=0,57, р<0,01), баллами по шкале Апгар (i=0,61, р<0,01), задержкой внутриутробного развития (ЗВУР) (г=-0,66, р<0,01), синдромом дыхательных расстройств (СДР) (г=-0,48, р<0,01), посттипоксическим нарушением ЦНС (г=-0,7, р<0,01), угрозой прерывания беременности (г=-0,7, р<0,01), номером беременности матери (г=-0,43, р<0,01).

Таблица 2 - Особенности пренатального и постнатального периода монозиготных и дизиготных близнецов

Показатели Частота встречаемости

монозиготные близнецы дизиготные близнецы

Пренаталь-ный период 1.ХФПН 0,38** 0,2

2.Отеки 0,02 0,12*

З.ИЦН 0,02 0,12*

4.ФФТС 0,16*** 0

Постнатальный период 5.Вес при рождении в 36 недель 1909±467 г 2172*±409 г

б.Вес при рождении в 38 недель 2002±278г 2691**±635 г

7.СДР 0,39** 0,26

8.Синдром пирамидной недостаточности 0,36* 0,21

Примечание: ХФПН - хроническая фето-плацентарная недостаточность, ИЦН -истмико-цервикальная недостаточность, ФФТС - фето-фетальный трансфузионный синдром. * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001, критерий Манн-Уитни (1-4, 7-8), t-test (5,6).

С учетом полученных данных для дальнейшего исследования выбрана группа дизиготных близнецов как группа наименьшего риска по реализации факторов пренатального и раннего постнатального развития.

В парах дизиготных близнецов первые по порядку рождения дети имеют более высокие баллы по шкале Апгар, меньшую частоту встречаемости СДР и ЗВУР, что согласуется с данными других исследователей о более высоком риске осложнений для вторых по порядку рождения детей (Rossi, Mullin, Chmait, 2011). В ходе данного исследования в отличие от работ других авторов (Федерякина, Виноградов, 1998) выявлено, что первые дети из пар дизиготных близнецов, рожденных на сроке гестации 37-38 недель, имеют достоверно больший вес при рождении по сравнению со вторыми детьми. Существуют данные о том, что в дальнейшем показатели физического и психического развития первых детей значимо выше, чем у вторых детей (Ладыгина, 1964).

2. Исследование 2.

2.1. Речевой репертуар дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет жизни. В 3 месяца не выявлено значимых различий между первыми и вторыми детьми по частоте встречаемости разных типов вокализаций,

звуковой репертуар дизиготных близнецов представлен преимущественно отдельно произносимыми гласноподобными звуками и их сочетаниями. В 6 месяцев у трех близнецов (у двух первых и одного второго) появляются единичные слоговые конструкции. В 6 месяцев длительность вокализаций первых детей значимо больше длительности вокализаций вторых детей (р<0,001). В возрасте 9 месяцев у первых и вторых детей в паре преобладают (р<0,05) сочетания гласноподобных звуков, отдельно произносимые слоги. На первом году жизни различия между первыми и вторыми детьми заключаются в большей длительности слоговых конструкций (р<0,0001) в 9 месяцев и большей частоте их встречаемости в 12 месяцев в звуковом репертуаре первых детей по сравнению со вторыми. Слова у первых и вторых детей отсутствуют, что соответствует данным о более позднем появлении слов в речевом репертуаре близнецов (Фридрих, 1985; Mitler, 1970; Thorpe, 2006). На втором году жизни в возрасте 1 г 3 мес у детей зарегистрированы слова из одного-двух слогов, частота их встречаемости увеличивается к двухлетнему возрасту. В возрасте 1 г 6 мес частота встречаемости слов из двух слогов достоверно выше в речи первых детей (р<0,01). На третьем году жизни у дизиготных близнецов увеличивается частота встречаемости слов из трех слогов, появляются слова из четырех слогов. Формируется фразовая речь: 70% реплик детей представлены преимущественно одним словом, 30% - простой фразой из двух-трех слов. В период с 4 до 6 лет в речи детей преобладают реплики из одного слова и простые фразы. К шестилетнему возрасту в речи детей увеличивается частота встречаемости сложных реплик, что согласуется с данными, полученными на одиночно рожденных детях (Ляксо, 2008). У первых детей зарегистрирована более сложная структура ответных реплик по сравнению со вторыми детьми. В описанном звуковом и речевом материале анализировали временные и спектральные характеристики гласноподобных звуков и гласных.

2.2. Динамика временных и спектральных характеристик вокализаций и речи дизиготных близнецов. Выявлены достоверные различия между первыми и вторыми детьми из пар дизиготных близнецов по значениям ЧОТ гласноподобных звуков из вокализаций и гласных из слов первых и вторых детей в возрасте 3 мес, 1 года, 2, 3, 4 и 6 лет, в 5 лет - на уровне тенденции (Рисунок 2). В эти возрастные срезы, за исключением годовалого возраста, значение ЧОТ гласноподобных звуков и гласных значимо ниже у

первых детей (р<0,05, р<0,01). У первых детей наблюдается постепенное снижение значений ЧОТ, начиная с шести месяцев к шести годам, и ее минимальное значение в шесть лет (317±66 Гц, 301 Гц - медиана). У вторых детей значение ЧОТ снижается к возрасту одного года, и имеет минимальное значение по сравнению с остальными возрастными срезами, затем значимо увеличивается в два года и далее постепенно снижается к шести годам (339±64 Гц, 375 Гц - медиана). Значения ЧОТ обусловлены работой голосовых складок и, согласно литературным данным, с одной стороны отражают размер речевого тракта, с другой стороны связаны с нейрофизиологическими и неврологическими факторами, оказывающими влияние на регуляцию вибрации голосовых складок (Gilbert, Robb, 1996; Baeck, deSouza, 2007; Wermke, Robb, 2010).

F0, Гц 500

400

300

200

100

F0, Гц 500

400

300

200

100

_з

6 9 возраст, мес

3 4 возраст, г

А - гласноподобных звуков на протяжении первого года жизни. Б - гласных с двух до шести лет. Черная линия - первые дети, серая линия - вторые дети. *- р<0,05, **- р<0,01, *** - р<0,001,

критерий Манн-Уитни.

Рисунок 2 - Значение ЧОТ гласноподобных звуков из вокализаций и гласных из слов детей на протяжении первых шести лет жизни

Изменение временных характеристик гласноподобных звуков из вокализаций и гласных из слов детей отражает процессы формирования речевого дыхания. Длительность гласноподобных звуков в вокализациях первых детей из пар дизиготных близнецов в первом полугодии жизни значимо выше, чем у вторых детей (р<0,01) (в 3 мес у первых детей - 261±137 мс, медиана - 261 мс, у вторых детей- 172±136 мс, медиана 144 мс; в 6 мес у первых детей - 329±181 мс, медиана - 276 мс, у вторых детей - 286±225 мс, медиана -220 мс) (Рисунок ЗА). Уменьшение длительности гласноподобных звуков первых детей к двенадцатимесячному возрасту связано с их включением в слоговые конструкции и свидетельствует об усложнении артикуляционных процессов у детей. Полученные данные соответствует изменению длительности

гласноподобных звуков, характерному и для одиночно рожденных детей (Ляксо, 2003). Длительность гласных первых и вторых детей увеличивается в период с одного года до трех лет, когда приобретает максимальные значения, и далее постепенно снижается к шести годам (Рисунок ЗБ). Это согласуется с данными о динамике длительности гласных в словах одиночно рожденных детей (Ляксо, Григорьев, 2013). Начиная с трехлетнего возраста длительность ударных гласных и их стационарных участков значимо выше, чем безударных гласных, что показано и для одиночно рожденных детей (Ляксо, Григорьев, 2013).

: 100

6 9

возраст, wee

300

200

100

2 3 4 5 G возраст, г

А - длительность гласноподобных звуков из вокализаций детей первого года жизни. Б -длительность гласных из слов детей с двух до шести лет.

По горизонтальной оси - возраст детей, по вертикальной оси - длительность в мс. Черная линия — длительность гласных первых детей, серая линия — вторых детей, черная пунктирная линия — безударных гласных первых детей, серая пунктирная линия - вторых детей. ** - р<0,01, *** -р<0,001, критерий Манн-Уитни.

Рисунок 3 - Длительность гласноподобных звуков из вокализаций и гласных из слов дизиготных близнецов на протяжении шести лет

Формантные частоты гласных из слов дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет жизни отличаются высокими значениями, большой вариативностью и нелинейным изменением, что соответствует данным, полученными на одиночно рожденных детях (Ляксо, 2003; Ляксо, Григорьев, 2013; Vorperian, Kent, 2007; Gilbert, Robb, Chen, 1997). В целом наблюдается снижение значений F1 и F2 гласных из слов первых и вторых детей к шести годам, что коррелирует с увеличением размеров речевого тракта (Vorperian, Kent, 2007). Выявлены различия в значениях F1 и F2 гласных из слов первых и вторых детей. В возрасте двух лет значения Fl, F2 гласных [у], [и] (р<0,01), в четыре года значения F1 [у], [и] (р<0,05), в 5 и 6 лет значение F1 гласного [а] значимо ниже (р<0,05) в словах первых детей, за счет чего

формантные треугольники гласных из слов первых детей располагаются в более низкочастотной области двухформантной плоскости по сравнению с формантными треугольниками гласных из слов вторых детей. К 6 годам отмечается смещение формантных треугольников гласных из слов первых и вторых детей в более низкочастотную область двухформантной плоскости, по-прежнему не соответствующую области, занимаемой формантным треугольником гласных взрослой речи, что показано и на одиночно рожденных детях (Ляксо, 2003; Ляксо, Григорьев, 2013; Lyakso, Gromova, 2005).

Изменение площади формантных треугольников гласных с возрастом является показателем формирования разборчивости речи (Ляксо, Григорьев, 2013). Площадь формантных треугольников гласноподобных звуков из вокализаций дизиготных близнецов минимальна в возрасте девяти месяцев и максимальна в шесть лет, что свидетельствует об увеличении точности артикуляции с возрастом у дизиготных близнецов. После увеличения площади формантных треугольников гласных в возрасте 12 месяцев, наблюдается ее уменьшение в период с двух до пяти лет у первых детей, и с двух до четырех лет у вторых детей. Уменьшение площади треугольников гласных в словах детей в возрасте двух-трех лет может быть связано с эффектом коартикуляции, возникающим за счет включения гласных в слова, в четыре года с появлением согласных, требующих сложной артикуляции, соответственно снижением четкости произнесения гласных, с усложнением фразовой речи. В девять месяцев и два года площадь формантных треугольников гласных первых детей значимо больше, чем вторых, в четыре года - на уровне тенденции, в пять лет -у вторых детей. Нелинейное изменение площади формантных треугольников с возрастом связывают с формированием изгиба речевого тракта, изменением пропорций ротовой и глоточной полостей (Vorperian, Kent, 2007).

В целом полученные результаты о формировании акустических характеристик соответствуют данным, полученным на одиночно рожденных детях на материале русского языка (Ляксо, 2003; Ляксо, Григорьев, 2013; Ляксо, Громова, Романова и др., 2004) и других языков (Kent, 1976; Vorperian, Kent, 2005), что отражает единый процесс формирования речи в онтогенезе.

2.3. Распознавание слов дизиготных близнецов аудиторами. В соответствии с данными перцептивного анализа аудиторы достоверно распознают 20% слов, произносимых первыми детьми, и 10% слов,

произносимых вторыми детьми в двухлетнем возрасте. В 3 года слова, как первых, так и вторых детей достоверно не распознаются аудиторами, что может быть связано с усложнением слоговой структуры слов и увеличением разнообразия согласных, произносимых детьми в трехлетнем возрасте. В период с 4 до 6 лет количество слов, достоверно распознаваемых аудиторами, в речи первых и вторых детей увеличивается до 60%.

2.4. Разнообразие согласных звуков, произносимых детьми. По данным фонетического анализа с возрастом увеличивается разнообразие согласных, произносимых детьми. В возрасте 1, 2, 4, 5 лет количество согласных в вокализациях и словах больше у первых детей по сравнению со вторыми: значимые различия отмечаются в 4 и 5 лет (р<0,01). Это может свидетельствовать о более высоком уровне сформированности артикуляторных навыков и более четкой нейро-моторной координации элементов речевого тракта первых детей. К шестилетнему возрасту дизиготные близнецы не достигают нормативного уровня артикуляции согласных, что согласуется с данными об артикуляционных сложностях, возникающих у близнецов в процессе речевого развития (Thorpe, 2006; Matheny, Bruggemann, 1972).

2.5. Связь между физиологическими показателями дизиготных близнецов при рождении и характеристиками их речи на протяжении первых шести лет жизни. На основе корреляционного, регрессионного и факторного анализа выявлена связь между физиологическими показателями детей при рождении и характеристиками их речи. Дети, рожденные на более позднем сроке гестации, имеющие при рождении больший вес, чаще произносят слоговые конструкции в год (г=0,73, р<0,05, критерий Спирмена), слова в два года (г=0,77, р<0,01). В их вокализациях в год (г=0,77, р<0,01) и словах в два года описано большее количество согласных, их слова в два года распознают аудиторы с более высокой вероятностью (г=0,77, р<0,01). В речи этих детей выявлена большая частота встречаемости фраз в 3 года (г=0,84, р<0,001), более сложная структура ответных реплик в 4 года (г=0,85, р<0,01), способность к чтению слогов в 5 лет (г=0,85, р<0,01). По данным факторного анализа более высокий уровень сформированности навыка чтения в 6 лет (факторная нагрузка - 0,967). Полученные результаты согласуются с существующими литературными данными о связи срока гестации, на котором родился ребенок, и его веса при рождении с дальнейшим речевым и

когнитивным развитием детей (Alin-Akerman, Thomassen, 1992; Breslau, Chilcoat, Johnson et al., 2000; Rooney, Hay, Levy, 2003; Smith, DeThorne, Logan et al., 2014).

2.6. Физиологические и психофизиологические характеристики детей в возрасте шести лет

Определение ведущего по речи полушария: значения коэффициента латерального предпочтения (КЛП) дизиготных близнецов составляют 60±36% и значимо не различаются между первыми и вторыми детьми. Это свидетельствует о правостороннем предпочтении и доминировании левого полушария по речи у этих детей. Исключение составляет один второй по порядку рождения ребенок, который имеет отрицательное значение КЛП (86%), что указывает на левостороннее предпочтение и доминирование правого полушария по речи.

Определение порогов слышимости: среднее значение порога слышимости первых детей из пар дизиготных близнецов в диапазоне частот от 500 до 4000 Гц составляет 9,75±4,52 дБ, вторых детей - 10,75±3,34 дБ. Не выявлено нарушений слуха у первых и вторых детей.

1000 2000 3000 4000

Ч 20

о 40 о

ш СО 5

1 80

|100

120

5000

частота, Гц

1000 2000 3000 4000 5000

ш 20

к и 40

I III во

о т 80

I- т 100

120

Гц

По горизонтальной оси - частота в Гц, по вертикальной оси - интенсивность, дБ. Черная линия - для правого уха, серая линия - для левого уха. А - данные для первых детей. Б - данные для вторых детей. Рисунок 4 - Аудиограммы дизиготных близнецов в возрасте 6 лет

Определение сформированности фонематического слуха: при

предъявлении дизиготным близнецам фонематического теста с картинками, содержащего фонетические омонимы, в ответах всех детей не выявлено ошибок. При выполнении теста на повторение пар и троек слогов двое первых и трое вторых детей совершают ошибки.

ЭЭГ-картина дизиготных близнецов в возрасте шести лет: на основе анализа ЭЭГ в состоянии покоя показано, что у дизиготных близнецов в теменно-затылочных областях присутствует альфа-ритм разной степени выраженности и зарегистрирована преимущественно генерализованная медленно-волновая активность. Дизиготные близнецы, читающие фразы и понимающие смысл прочитанного материала, имеют в ЭЭГ-картине регулярный устойчивый по частоте альфа-ритм в теменно-затылочных областях. В 12 месяцев у этих детей отмечалась высокая частота встречаемости слоговых конструкций. У близнецов, читающих по слогам и называющих буквы, в ЭЭГ представлен медленный альфа-ритм, выявлено преобладание тета-ритма. В возрасте трех-четырех лет эти дети имели более высокие значения ЧОТ ударных гласных в словах.

Это согласуется с данными о том, что у одиночно рожденных детей, читающих фразы и понимающих смысл прочитанного материала, в затылочных областях доминирует высокочастотный альфа-ритм (Ляксо, Фролова, Смирнов и др., 2012). Полученные результаты согласуются с литературными сведениями, указывающими на то, что у детей в возрасте шести-семи лет, испытывающих трудности в обучении, отмечается тенденция к большей выраженности медленного альфа-ритма и полиритмии (Курганский, Мачинская, 2012; Мачинская, Лукашевич, Фишман, 1997).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе лонгитюдного исследования впервые на материале русского языка изучен акустический аспект формирования речи дизиготных близнецов на протяжении первых шести лет жизни, прослежена динамика временных и спектральных характеристик вокализаций и речи дизиготных близнецов с возрастом. Дизиготные близнецы выбраны на основе анализа особенностей пренатального и раннего постнатального развития, как группа наименьшего риска по реализации совокупности факторов пренатального и раннего постнатального развития. Показаны различия в характеристиках вокализаций и речи первых и вторых по порядку рождения дизиготных близнецов. Установлено, что значения частоты основного тона гласных из слов первых по порядку рождения детей в возрасте от двух до шести лет значимо ниже, чем у вторых детей. Значения спектральных максимумов гласноподобных звуков из

вокализаций и формантных частот гласных из слов дизиготных близнецов характеризуются большой вариативностью и нелинейным изменением на протяжении первых шести лет жизни. Выявлена связь между физиологическими показателями дизиготных близнецов при рождении и уровнем их речевого развития на протяжении первых шести лет жизни. Показано, что дизиготные близнецы, рожденные на более позднем сроке гестации, с более высоким весом при рождении имеют более высокий уровень речевого развития. Выявлена связь между физиологическими, психофизиологическими показателями и характеристиками речевого развития дизиготных близнецов.

ВЫВОДЫ

2. Значения частоты основного тона гласноподобных звуков в вокализациях первых по порядку рождения детей из пар дизиготных близнецов в три месяца ниже, чем значения частоты основного тона гласноподобных звуков в вокализациях вторых по порядку рождения детей. Значения частоты основного тона гласных в словах первых детей в возрасте от двух до шести лет достоверно ниже по сравнению с соответствующими значениями гласных из слов вторых детей.

3. Длительность гласноподобных звуков в вокализациях первых детей из пар дизиготных близнецов значимо больше по сравнению с соответствующими значениями гласноподобных звуков вторых детей в первом полугодии жизни. Длительность гласных в словах первых и вторых детей из пар дизиготных близнецов значимо не различается.

4. На протяжении первых шести лет жизни значение частоты основного тона в речи первых по порядку рождения дизиготных близнецов снижается. Значения

формантных частот гласных характеризуются большой вариативностью и нелинейным изменением. Уменьшается длительность гласных и их стационарных участков в словах дизиготных близнецов.

5. Не выявлено различий между первыми и вторыми детьми в парах дизиготных близнецов по сформированное™ фонематического слуха, порогам слышимости, коэффициенту латерального предпочтения, за исключением одной пары близнецов.

6. У дизиготных близнецов с высокой частотой встречаемости слоговых конструкций в 12 месяцев, способностью читать фразы и понимать смысл прочитанного в шесть лет, отмечается регулярный альфа-ритм в теменно-затылочных областях коры головного мозга в шесть лет. Преобладание в ЭЭГ-картине тета-ритма в шестилетнем возрасте наблюдается у дизиготных близнецов с высокими значениями частоты основного тона ударных гласных в словах в возрасте трех и четырех лет, называющих отдельные буквы или читающих простые слова по слогам в шесть лет.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в рецензируемых изданиях из списка ВАК

1. Куражова, A.B. Речевое развитие детей и вокально-речевое взаимодействие в триадах «мать - близнецы»: лонгитюдное исследование / A.B. Куражова, Ляксо Е.Е. // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета. - Серия 3 (Биология). - 2012. - Вып. 4. - С. 93-103.

2. Смирнов, А.Г. Речевое развитие и психофизиологические характеристики шестилетних дизиготных близнецов / А.Г. Смирнов, A.B. Куражова, Е.Е. Ляксо // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета. -Серия 3 (Биология). - 2013. - Вып. 4. - С. 102-112.

3. Ляксо, Е.Е. Влияние материнской депривации и неврологических заболеваний на речевое развитие детей первых трех лет жизни / Е.Е. Ляксо, А.Д. Громова, A.B. Куражова, O.A. Романова, A.B. Остроухов // Психологический журнал. - 2006. - Т.27, №2. - С. 102-112.

4. Ляксо, Е.Е. Уровень речевого развития детей на этапе формирования навыка чтения / О.В. Фролова, А.Г. Смирнов, A.B. Куражова, Ю.С. Гайкова, Е.Д. Бедная, A.C. Григорьев // Психологический журнал. - 2012. -Т.ЗЗ, № 1.-С. 90-104.

5. Ляксо, Е.Е. Модель мультимедийной сенсорной среды «INFANT.MAVS» для изучения психофизиологического состояния детей первого года жизни / Е.Е. Ляксо, Е.Д. Бедная, А.С. Григорьев, А.В. Куражова, Е.А. Огородникова, В.М. Ситдиков, Э.И. Столярова // Экспериментальная психология. - 2014. - Т.7, № 1. - С. 111-122.

Публикации в других изданиях:

6. Куражова, А.В. Речевое развитие близнецов и одиночно рожденных детей на первом году жизни / А.В. Куражова, Е.Е. Ляксо // Тезисы V Всероссийского конгресса по пренатальной и перинатальной психологии. «Медико-психологические аспекты современной пренатальной и перинатальной психологии, психотерапии и перинатологии. - М. - 2005. -С. 164.

7. Ляксо, Е.Е. «CHILDRU»: Речевая база записей детей в возрасте от 4 до 6 лет / Е.Е. Ляксо, М.Ю. Богорад, Ю.С. Гайкова, А.Д. Громова, А.В. Куражова, А.В. Остроухое, О.В. Фролова // Сборник трудов XIX сессии Российского Акустического общества. - Нижний Новгород. - 2007. - Т.З. -С.83-88.

8. Lyakso, Е. "INFANTRU" and "CHILDRU": Sounds and speech databases of Russian children / E. Lyakso, M. Bogorad, A. Ostrouxov, A. Gromova, A. Kurazhova., O. Frolova, J. Gaikova // Specom 2007. International workshop. -M. - V.2. - P.898-907.

9. Куражова, А.В. Триады «мать - дизиготные близнецы»: речевое развитие и особенности материнской речи / А.В. Куражова // Двенадцатая Всероссийская медико-биологическая конференция молодых исследователей «Фундаментальная наука и клиническая медицина». -Санкт-Петербург. - 2009. - С. 197-198.

10. Kurazhova, A. Speech development of twins during the first two years of life in triads 'mother-twins' / A. Kurazhova // International Conference on Developmental Psychology. - Vilnius, Lithuania. - 2009.

11. Lyakso, E.E. Russian Infants and Children's sounds and speech corpuses for language acquisition studies / E.E. Lyakso, O.V. Frolova, A.V. Kurazhova, J.S. Gaikova // Proceedings of the 11th international conference of the International speech communication association, Interspeech, 2010. - Japan. - 2010. - P. 18781881. (Scopus, Web of Knowledge).

12. Куражова, А.В. Речевое взаимодействие в триаде "мать-дети", как один из факторов, влияющих на развитие речи близнецов / А.В. Куражова // Вестник РГМУ. - 2010. - Специальный выпуск, №2. - С. 507.

13. Куражова, А.В. Раннее речевое развитие детей-близнецов / А.В. Куражова, Е.Е. Ляксо // XXI Съезд Физиологического общества им. И.П.Павлова. Тезисы докладов. - М. Калуга. - 2010. - С. 331.

14. Ляксо, Е.Е. Стратегии речевого поведения матери в зависимости от возраста и психофизиологического статуса ребенка: лонгитюдное исследование / Е.Е. Ляксо, О.В. Фролова, А.В. Куражова, Ю.С. Гайкова // Вестник Российского гуманитарного научного фонда. - 2009. - Т.57, № 4. -С. 164-173.

15. Ляксо, Е.Е. Формирование речи и навыков чтения у русскоязычных детей: лонгитюдное исследование / Е.Е. Ляксо, О.В. Фролова, А.В. Куражова, Е.Д. Бедная, Ю.С. Гайкова, А.С. Григорьев, А.Н. Соловьев, А.В. Остроухов, Х.С. Ким // Сборник трудов XXII сессии Российского Акустического Общества. - М. - 2010. - Т.З. - С.84-88.

16. Ляксо, Е.Е. Базы данных речи русских детей «INFANTRU» и «CHILDRU» / Е.Е. Ляксо, О.В. Фролова, А.Д. Громова, Ю.С. Гайкова, А.В. Куражова, О.Д. Романова, М.А. Богорад, А.В. Остроухов, А.Н. Соловьев // Журнал Речевые технологии. - 2010. - № 2. - С. 14-31.

17. Kurazhova, A.V. Speech development of twins during the first six years of life / A.V. Kurazhova // 15th European Conference on Developmental Psychology. -Bergen, Norway. - 2011.

18. Kurazhova, A. Dynamics of speech characteristics of twins during the first six years of life / A. Kurazhova // Absract book of 16th European Conference on Developmental Psychology. - Lausanne, Switzerland. - 2013. - P.261.

19. Lyakso, E. "INFANT.MAVS" - Multimedia model for infants cognitive and emotional development study / E. Lyakso, A. Grigorev, A. Kurazova, E. Ogorodnikova // Lecture Notes in Artificial Intelligence. Subseries of Lecture Notes in Computer Science; eds. A. Ronzhin, R. Potapova, V. Delic. - Springer Cham Heidelberg New York Dordrecht London. - 2014. - P.284-291. (Scopus, Web of Knowledge).

20. Куражова, А.В. Характеристики речи монозиготных, дизиготных близнецов и одиночно рожденных детей / А.В. Куражова, К.А. Яроцкая, Е.Е. Ляксо // Тезисы докладов шестой международной конференции по когнитивной науке. - Калининград. - 2014. - С.377-378.

Подписано в печать 02.03.2015 Формат 60x84'/16 Цифровая Печ. л. 1.0 Тираж 120 Заказ № 08/03 печать

Типография «Фалкон Принт» (197101, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Пушкарская, д. 54, офис 2, Сайт: falconprint.ru)

Информация о работе

Куражова, Анна Вадимовна
кандидата биологических наук
Санкт-Петербург, 2015
ВАК 03.03.01

Автореферат

Похожие работы