ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность темы. Исследование нарушений зрительного восприятия в детском возрасте остается малоразработанным вопросом в современной нейропсихологии. По результатам единичных работ как у нас в стране, так и за рубежом можно составить лишь поверхностное, часто весьма противоречивое представление о развитии психических функций и их нарушениях у детей.
Основные положения нейропсихологии были сформированы на материале взрослых больных при поражениях зрелого мозга, и картина психического функционирования у взрослых выглядит относительно сложившейся и устоявшейся [31, 43, 50, 69]. Этого нельзя сказать о функциональных расстройствах при поражениях развивающегося мозга [35, 38, 62, 115]. Еще Л.С.Выготский отмечал [13], что поражения одних участков мозга у детей и взрослых может приводить к разным психическим нарушениям, а сходные нарушения часто наблюдаются при разной локализации очагов поражения. Попытки прямого переноса общих принципов нейропсихологии к исследованию детей не могут привести к желаемым результатам.
Вместе с тем, актуально стоит проблема разработки этих вопросов, поскольку зрительно-перцептивные расстройства у детей встречаются с большой частотой и носят стойкий характер. Такие расстройства часто остаются незамеченными врачами или педагогами из-за более легкой выявляемое™ двигательных или интеллектуальных нарушений, но при этом они оказывают существенное влияние на развитие системных функций, общее интеллектуальное развитие и школьную успеваемость ребенка. Иногда только с помощью сенсибилизированных нейропсихологических проб мы можем установить наличие и характер перцептивных расстройств.
В работе мы сделали упор на исследовании психологических механизмов перцептивных нарушений, что должно позволить более целостно представить картину развития зрительного восприятия и его нарушений в онтогенезе. Большое внимание уделено исследованию формирования механизмов зрительного восприятия у здоровых детей. Работа важна для разработки теоретических вопросов общей, медицинской и возрастной психологии, поскольку направлена на изучение структуры перцептивных процессов, их становления по ходу онтогенеза в тесной взаимосвязи с изменениями нейрофизиологических механизмов в мозговом субстрате.
Гипотеза исследования. Анализ литературных данных показал, что в детской нейропсихологии наблюдается запутанность по вопросу классификации различных вариантов зрительных агнозий и их локализации в мозговом субстрате [31, 50, 62, 94]. Разрешение трудностей по этому вопросу заключается в том, что следует больше ориентироваться не на характер предъявляемых методик, а на способ, преобладающий тип стратегии, с помощью которого решается ряд конкретных заданий. Таким способом мы должны прийти к пониманию скрытых психологических механизмов наблюдаемых нарушений. Эти механизмы подвержены динамическим изменениям на различных этапах развития
Объект исследования - здоровые дети младшего и среднего школьного возраста и дети 7-14 лет с локальными поражениями головного мозга.
Цель настоящей работы - исследование психологических механизмов нарушений зрительного восприятия у детей с локальными поражениями мозга.
Цель работы определяет конкретные задачи исследования:
1. Изучение закономерностей формирования зрительно-перцептивных функций у здоровых детей на различных этапах онтогенеза.
2. Выяснение связи перцептивных расстройств с другими психическими функциями с использованием общей схемы нейропсихологического обследования (синдромный анализ). Изучение особенностей зрительно-перцептивных расстройств у детей при различной локализации очага поражения (топическая диагностика).
3. Изучение роли различных механизмов нарушений зрительного восприятия у детей С локальными поражениями мозга. Выделение типов по характеру нарушений, преобладающей стратегии выполнения заданий.
4. Изучение динамических и прогностических характеристик нарушений зрительного восприятия в детском возрасте. Проведение катамнестического обследования.
5. Усовершенствование методов количественной обработки данных нейропсихологического обследования, дозволяющее сочетать синдромный и факторный анализы в одном исследовании.
Научная новизна исследования. Проведен онтогенетический анализ развития зрительно-перцептивных функций у здоровых детей с помощью нейропсихологических методов исследования. Проведено исследование психологических механизмов нарушений зрительного восприятия у детей с локальными поражениями мозга в соответствии с возрастными закономерностями формирования перцептивных функций. Результаты синдромного нейропсихологического анализа на отдельных испытуемых были подтверждены факторным анализом по групповым показателям, что позволяет глубже понять природу психологических механизмов
нарушений восприятия. В лонгитудном исследовании прослежены динамические характеристики механизмов нарушения восприятия.
Практическая значимость исследования. Анализ результатов исследования позволяет выработать более тонкий дифференцированный подход к перцептивным нарушениям, выявляет качественное своеобразие топической диагностики в детском возрасте. В работе показано, какие методики могут служить адекватными диагностическими критериями на определенных возрастных этапах. Изучение прогностических характеристик и роли компенсаторных механизмов зрительно-перцептивных расстройств имеет большое значение для разработки адекватных методов психокоррекционной работы с такими детьми. Рассмотрена степень эффективности различных подходов к преодолению перцептивных и системных нарушений, намечен комплекс мер по их исправлению. Материалы исследования могут быть использованы практическими психологами, врачами и педагогами.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Зрительно-перцептивные расстройства у детей с локальными поражениями мозга носят стертый и неспецифичный характер. Нарушения восприятия могут наблюдаться практически при любой локализации очага поражения. Для детей также характерна меньшая степень латерализации зрительно-перцептивных функций, чем для взрослых.
2. При локальных поражениях мозга наблюдаются два основных механизма нарушений восприятия: 1) трудности «выделения фигуры из фона» и 2) трудности опознания по комплексу индивидуализированных признаков. Различия между ними выявляются по преобладающей стратегии выполнения набора нейропсихологических проб.
8
3. По результатам факторного анализа в младшей группе здоровых детей основными факторами были гностический и пространственный, в старшей группе факторы определялись опознанием по локальным признакам и целостной форме.
У больных детей независимо от возраста основными факторами выступили «выделение фигуры из фона» и опознание по индивидуализированным признакам. Результаты факторного анализа подтверждают выводы, полученные с помощью других методов исследования.
4. Выполнение набора нейропсихологических проб здоровыми детьми вызывает некоторые трудности, что связано с возрастной несформированностью определенных психических функций. Зрительное восприятие младших школьников больше опирается на конкретные признаки, подростки лучше выделяют целостную форму предметов.
Апробация результатов исследования. Предварительные результаты исследования в 1997 году были представлены на 4 научных конференциях, в том числе на I Международной конференции памяти А.Р.Лурии (Москва, 24 - 26 сентября) и на Юбилейной конференции «Ананьевские чтения - 97». Основное содержание работы отражено в шести публикациях автора. Проект исследования поддержан РГНФ (№ проекта 98 - 06 - 08044а) и грантами 1997 и 1998 годов для студентов, аспирантов и молодых ученых Санкт-Петербурга.
9
ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАРУШЕНИЙ ЗРИТЕЛЬНОГО
ВОСПРИЯТИЯ В ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ (обзор литературы).
§ 1.1. Механизмы и локализация зрительно-перцептивных функций.
С помощью каких психологических механизмов человек опознает зрительные образы? С давних пор этот вопрос занимал умы многих исследователей. Еще Беркли пытался найти мысленный образ «универсального» треугольника: «Мы видим множество самых разнообразных треугольников; что же из всего этого множества мы создаем в своих мыслях как основу для опознания треугольника.» (пит. по [67]). Здесь имеется в виду не абстрактное определение треугольника, а основа для его перцептивного узнавания.
Наиболее часто в этом направлении обсуждается проблема целостного или подетального опознания образов. Видим ли мы с начала лицо в целом, а затем воспринимаем его нос, глаза, уши, либо опознание деталей приводит к целостному восприятию лица? После работ гештальтпсихологов [ПО] был сделан сильный уклон в сторону целостного восприятия зрительных стимулов, т.е. характеристики образа в целом детерминируют характеристики его частей. Другими словами, восприятие интегрального образа нельзя свести к восприятию его отдельных признаков. Блестяще описав принципы и закономерности работы зрительного восприятия, гештальтисты полностью оставили в стороне вопрос о его «внутренних» структурах и процессах. Они настаивали на том, что перцептивная организация зрительного материала
10
# есть естественная функция стимула, мало связанная с прошлым опытом
индивида.
С тех пор, как Hubel и Wiesel [78, 106] открыли в зрительной коре кошки нейроны-детекторы, избирательно реагирующие на простые признаки (линии определенной ориентации, утлы), получила распространение концепция, связанная с опознанием образов на основе врожденных детекторов. И она имеет под собой реальную физиологическую основу. Сигналы с нейронов первого уровня интегрируются на более сложные второго и третьего уровней, благодаря чему создается основа для восприятия сложных стимулов. И так вплоть до «гностических» нейронов Ю.Конорски [32], отвечающих за опознание отдельных образов. В психологической литературе детекторному механизму соответствует способ опознания путем тестирования признаков («feature testing») [40, 53]. Эта концепция не соответствует многим экспериментальным данным и не раз подвергалась обоснованной критике [57, 59].
Одна из гипотез опознания образов называется «сравнение с эталоном» («template matching») [27, 39]. Многие авторы вкладывают различный смысл в понятие «эталон», здесь оно больше соответствует конкретному шаблону, т.е. конфигурация сенсорной информации полностью соответствует «конфигурации» образа в памяти. Только в этом случае может произойти опознание. Если следовать этой модели, в памяти должна храниться невообразимая масса отдельных шаблонов не только на различные предметы, но и на различные условия предъявления одного предмета (освещенность, удаленность, вращение и т.п.). По неврологическим соображениям трудно представить, как все эти образы могут храниться в нейронных сетях. Почему процедура поиска нужного
% эталона занимает так мало времени? За счет чего мы можем воспринимать
11
незнакомые фигуры? Гипотеза эталонного опознания не дает ответ на эти вопросы.
Альтернативой подетальному анализу и сравнению с эталоном стала теория формирования прототипов [67]. Согласно ей в памяти откладываются не конкретные эталоны, а некоторая абстракция ряда сходных образов, которая и называется прототипом. Прототипы представляют собой либо среднее из набора образцов, либо результат суммирования наиболее часто встречаемых признаков. Реальность прототипов доказана в ряде экспериментов [117, 118, 126]. Например, с исходным «лицом-прототипом» с помощью фоторобота производили ряд преобразований в различных направлениях от среднего, которые и предъявляли испытуемым [126]. После этого из нового набора их просили узнать лица, которые они видели ранее. С наибольшей степенью уверенности испытуемые указывали на исходный образец (этот феномен еще называют «псевдо-памятью» [67]). Гипотеза прототипного сравнения больше соответствует процессу поиска в памяти и опознанию новых образов, которые как-либо связаны с прототипом.
М.С.Шехтер [84] в качестве основного механизма зрительного опознания полагает опознание путем сличения с целостным эталоном, который сильно отличается от описанного выше шаблона. Целостность восприятия здесь носит вторичный характер и формируется в ходе обучения. Ей предшествует выделение отдельных признаков, которые оказывают сильное влияние на восприятия всего стимула. Опознание по набору признаков осуществляется с помощью специализированных механизмов (напр., нейроны-детекторы). В начале признаки обрабатываются последовательно, затем возможен переход к их параллельной обработке. Детекторы отдельных признаков конвергируют на нейрон более высокого порядка, отвечающий уже на «интегрированный
12
паттерн» импульсов (здесь М.С.Шехтер прибегает к модели «гностических нейронов» Ю.Конорски [52]).
Таким образом, тесное взаимодействие между элементами формирует единую перцептивную структуру. И человек в своей опознавательной деятельности начинает ориентироваться на этот интегральный перцепт. Опознание же признаков переходит на подсознательный уровень. При затруднении условий восприятия или постановке иной перцептивной задачи анализ признаков может вновь актуализироваться. Инвариантность опознания к определенным преобразованиям стимула осуществляется путем формирования прототипов как отдельных признаков, так и целого перцепта. На наш взгляд, эта схема довольно эклектична, поскольку объединяет все описанные выше модели без их достаточной переработки и интеграции.
Теория двух базисных механизмов зрительного восприятия, развиваемая в школе В.Д.Глезера [14, 15, 28], заслуживает особого внимания не только потому, что является наиболее детально разработанной, но и потому, что пытается представить организацию зрительных функций в соответствии с нейрофизиологическими закономерностями и конструкцией мозга. Это имеет важное значение для нейропсихологического исследования зрительно-перцептивных функций.
С одной стороны, мы видим мир, состоящий из объектов, выделяем из окружающего фона, опознаем и классифицируем их. Другими словами, обобщенно воспринимаем, даем их вырожденное описание независимо от изменяющихся условий восприятия. С другой стороны, наше восприятие обеспечивает полное конкретное описание предметов со всеми деталями и пространственными соотношениями. В соответствии с этим выделяются два основных механизма зрения: 1) инвариантное опознание формы и 2) опознание на основе выученных эталонов (описание пространственных соотношений).
13
Наиболее постоянным перцептивным свойством предметов является их форма. Ее легче воспринять инвариантно к ряду конкретных преобразований, чем другие параметры и признаки стимула, что создает основу для его дальнейшей категоризации и вербализации. В.Д.Глезер полагает [15], что инвариантность является следствием врожденной организации нейронных сетей мозга. Работу механизма опознания формы можно объяснить в рамках математической теории опознания дискриминантным подходом. Форма является совокупностью значений конкретных признаков. В многомерном пространстве признаков (аналог нейронных сетей) описываются не столько сами изображения, сколько различия между ними. Если бы в нем отображалось реальное трехмерное пространство, то в нем располагались бы близко изображения по соседнему местоположению или по сходной величине. Но оси этого многомерного пространства составляют признаки, инвариантные к проективным преобразованиям, и разные описания одного объекта занимают в нем компактную область. В ходе обучения строятся гиперплоскости (разделительные признаки), позволяющие отделить одну форму от другой. Это и есть перцептивная классификация образов.
Простые пространственные признаки (ориентация линий, размер изображений, их местоположение в поле зрения) описываются с помощью врожденных специализированных операторов (детекторы). Но при длительной тренировке и для сложных изображений вырабатывается свой оператор, т.е. формируется эталон. При этом типе опознания не возникает истинного образа, но путем обобщения пространственных признаков может формироваться вторичная выученная инвариантность.
Разная организация деятельности этих механизмов в левом и правом полушарии (более детально обсудим этот вопрос при рассмотрении локализации функций) создает основу для различий в стратегиях переработки зрительной информации [15, 54]. В зрительной системе
14
отдельные свойства изображения могут обрабатываться по независимым параллельным каналам. В левом полушарии оценка формы и величины (или других пространственных признаков) осуществляется в разных каналах, т.е. мы можем правильно опознать форму изображения (образ) независимо от его размера, ориентации, местоположения и т.п. В правом же нет отдельных каналов формы и размера. Таким способом создаются предпосылки для абстрактного в левом и конкретного в правом полушарии описания действительности.
Рассмотрим еще вопрос о поэтапном формировании перцептивного образа в условиях постепенного снятия внешних и внутренних помех. Для нас интересно выяснить, соответствуют ли в общем виде стадии перцептогенеза при улучшении условий восприятия фазам распада психических образов у детей с расстройствами восприятия.
Многочисленные исследования [2, 10, 41] убедительно продемонстрировали поэтапный характер формирования образа от максимальной свернутости пространственных параметров стимула в ощущении до полного соответствия формы и величины образа и стимула на заключительном этапе перцепции («метрический инвариант» [10]). Несмотря на некоторые расхождения этих этапов при различных условиях экспериментов* общими являются следующие:
1. Аморфная и вариативная структура замкнутого контура.
2. Выделение резких сдвигов кривизны-
3. Грубое воспроизведение общей формы при нарушениях пропорций и углов.
4. Адекватное воспроизведение формы.
Л.М.Веккер [10, 11] кроме этого выделяет этап незамкнутого контура, который редко обнаруживается в обычных условиях восприятия, но проявляется при снятии внутренних помех (симультанирование образа) и в тактильной модальности. Этот этап представляет собой самую
15
¦ начальную фазу развертывания внутренней пространственной метрики
объекта при переходе от ощущения к перцепту.
Л.М.Веккер [10] соотнес этапы формирования образа с иерархической матрицей уровней изоморфизма как общего принципа упорядоченности сигнала относительно источника. Так, первая фаза («аморфное пятно» и «мерцание формы») является выражением топологического изоморфизма, поскольку сменяющиеся варианты замкнутых линий сохраняют отношение соседства точек, т.е. топологически инвариантны. На фазе выделения сдвигов кривизны отмечается тенденция к сохранению прямолинейности, что является выражением проективного изоморфизма.
На этапе грубого воспроизведения формы сохранение параллельности линий при нарушениях пропорций и углов составляет сущность аффинного изоморфизма. Фаза адекватного воспроизведения формы есть выражение изоморфизма подобия.
В целом, для нашего исследования по вопросу организации механизмов зрительного восприятия наибольшее значение имеют теории, органично сочетающие процессы целостного и подетального опознания, как два основных перцептивных механизма
Ч* •*• Ч*
После опытов Mutik (цит. по [8]) с экстирпацией затылочных долей у собак среди физиологов и клиницистов утвердилось мнение о том, что центр зрительного узнавания локализуется в затылочных областях мозга. Сходные опыты В.М.Бехтерева [8] показали, что этот центр простирается на более значительное протяжение. Kiuver и Вису [109] обнаружили, что Щ после двустороннего удаления височной коры у обезьян теряется
способность зрительно опознавать предметы и знакомых людей.
16
Тщательные клинико-анатомические сопоставления привели Potzl (цит. по [31]) к выводу о том, что нарушения предметного гнозиса возникают при поражении височно-затылочной области (вентрального отдела «широкой зрительной сферы»). Для поражений теменно-затылочной области (дорсального отдела) характерны оптико-пространственные расстройства.
Долго считалось, что передние отделы височной доли не принимают участия в зрительном опознании [90, 91]. С другой стороны, известно [108], что резекция полюса правой височной доли нарушает процесс идентификации лиц и неправильных геометрических фигур. В одной работе [104] было обследовано 158 больных эпилепсией с лобэктомией переднего виска до и через шесть месяцев после операции. У них выявлено значительное ухудшение опознания лиц (причем латерализация очага не внесла сильных различий). Я.А.Меерсон [50] считает, что передние височные образования важны для функций кратковременной и долговременной зрительной памяти и обучения, которые, в свою очередь, тесно взаимосвязаны с процессом зрительного опознания.
Таким образом, мы видим, что в осуществлении процесса зрительного восприятия задействованы практически все задние отделы коры больших полушарий головного мозга. А если учесть важную роль программирования исследовательской деятельности и активации подкорковых структур [35, 42], при самой различной локализации очага поражения можно ожидать нарушений зрительного восприятия со своеобразной спецификой проявлений. По этой причине дальнейший анализ мы сосредоточим на локализации не отдельных функций, а общих механизмов зрительного восприятия.
Одну из первых попыток морфологического разделения перцептивных механизмов сделал R.Held [103]. В своих рассуждениях он руководствовался тем, что неэкономно восстанавливать информацию на более высоких уровнях, которая содержится в полном объеме на ранних
17
этапах. Поэтому он придерживался гипотезы раннего разделения зрительных систем: система, описывающая форму, локализуется в коре, а пространственные признаки - в передних буграх. К аналогичным выводам в экспериментах над животными пришел и Schneider [121]. При удалении стриарной коры у хомячков терялась способность зрительного различения фигур, а после разрушения тектума нарушалась ориентировка в пространстве.
После многочисленных поведенческих и нейрофизиологических экспериментов над приматами M.Mishkin et al. [114] выдвинули гипотезу о существовании двух путей проведения зрительной информации в коре, соответствующих двум системам (механизмам) ее переработки:
1) затылочно-теменной (система «где?») - обрабатывает информацию о локализации объекта в трехмерном пространстве,
2) затылочно-височный («что?») - отвечает за идентификацию объекта.
Прерывание этих путей на ранних этапах может приводить к такому же нарушению функций, как и поражение высших отделов. Возможно, с этим связаны разногласия по поводу локализации предметного гнозиса (висок или затылок).
В основе локализации зрительных функций, по мнению В.Д.Глезера [15], лежит различная организация нейронных модулей в коре головного мозга, обрабатывающих пространственно-частотные характеристики воспринимаемых изображений (концепция модульной организации нейронных сетей была предложена В.Маунткастлем [49]). Основная функция стриарной коры заключается в сегментации зрительного поля на отдельные фрагменты. Нейроны престриарной коры служат для выделения и описания изображений, образованных различными текстурами (выделение подобразов).

 Часть из работы     Получить работу