Педагогические технологии в комплексной реабилитации детей с тяжелой черепно-мозговой травмой. Монография

современных исследованиях рассматривается с точки зрения интеграции мозговой деятельности на нейронном уровне. Физиологические процессы осуществляются на фоне внутри- и межуровневого взаимодействия нейронов в различных отделах мозга, что на психологическом уровне реализуется в способности организма к обучению, усвоению и передачи общественного опыта.

По мнению исследователей, структура головного мозга является подвижной. Происходящие в ней изменения во многом обусловлены не только генетической программой развития, но воздействиями окружающей среды, в частности, процессами обучения [Вершинин Б.И., 1996; Григорьева Л.П., 1995; Заваденко Н.Н., Манелис Н.Г., Бембеева Р.Ц., 1995; Костандов Э.А., 1995; Маляренко Т.Н., и др., 1995; Смирнов В.М., Будылина С.М., 2004; Циркин В.И., Трухина С.И., 2001; и др.].

Роль таких средовых воздействий заключается в настраивании всего организма на поиск оптимальных для сложившейся ситуации решений, их программирование и прогнозирование. Обеспечивается этот процесс моделирующей деятельностью мозга и «участием» таких психических процессов, как восприятие, внимание, память, мышление и др., рассматриваемых в основе сознательной деятельности человека [Батуев А.С., 1981; Иванов-Му- ромский К.А., 1987; и др.].

Нейрофизиологические исследования, направленные на изучение механизмов психической деятельности (внимания, памяти и т.д.), отражают научный интерес к специфике закономерностей функционирования мозга на нейронном уровне и поиску коррелятов динамических процессов.

Изучение реакции организма на определенный вид раздражителей, исключающей действие других, позволило выделить внимание, как один из факторов, который воздействует на восприятие и проявляется в разных формах (сенсорной, моторной, интеллектуальной, эмоциональной) и разных уровнях (непроизвольном и произвольном). «Корнями» анатомического коррелята произвольного внимания были определены лобные доли, нейронные связи в которых направлены на максимальную актуализацию всего запаса готовой к употреблению закодированной информации и достижение конечной цели интеллектуального внимания.

Процесс внимания рассматривается исследователями многозначно: как высший этап развития мозговых меха-

21

низмов, лежащих в основе бодрствования и сознательного восприятия окружающей среды [Эрнандес-Пеон, 1962]1; как аспект поведения, связанный со способностью организма отвечать на стимулы [Уорден Ф.Дж., 1979]2; как направленность и сосредоточенность психической деятельностинаопределенномобъектеилиобъектах[ЦиркинВ.И., Трухина С.И., 2001].

Введение в теорию физиологии понятия «нервной модели стимула» [Воронин Л.Г., 1979; Соколов Е.Н., 1958; и др.] позволило рассматривать механизм внимания в виде «информационно-накопительной системы», которая отражает «наиболее вероятную последовательность будущих действий» живого организма.

По мнению исследователей, специфика внимания, реализуемая в связи с использованием различных стимулов, зависит от интенсивности, темпа и условий их предъявления (Дж. Тессе и др.)3.

Привлечение внимания к стимулу вносит значительные изменения в электрическую активность мозга [Новикова Л.А., Фильчикова Л.И., 1974; Эрнандес Пион, 1962; Lindsley D.B. 1960, 1969]4; свидетельствуют о качественных изменениях в деятельности мозга [Аладжалова Н.А., 1979].

Фокусировка внимания на значимых стимулах облегчает в психической деятельности человека процессы его мотивации и научения. Усиление внимания происходит при воздействии добавочным стимулом (например, зрительным) Ристо Наатанен [19795] [Naatanen R., 1969]. Ослабление внимания происходит на фоне использования однообразных стимулов [Алалджалова Н.А., 1979]; проявляется в виде феномена ограничения внимания, когда возникает препятствие четкому выделению одновременно воспринимаемых нескольких объектов [Чуприкова Н.И., 1968]; феномена габитуации (привыкания) [Батуев А.С., 1978; Блум Ф., 1988; и др.].

Выявлены электрофизиологические корреляты внимания в виде феномена «волна ожидания» или контингентное негативное отклонение (КНО или contingent negative variation — СNV). Показана зависимость характеристик

1 Нейрофизиологические механизмы внимания / Под ред. Е.Д. Хомской. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. 298 с.

2 Там же.

3 Там же.

4 Там же.

5 Там же.

22

CNV от особенностей личности испытуемого (степень внушаемости) [Уолтер Г., 1966]; тесная связь с намерениями действовать [Low и др., 1966]; с уровнем мотивации [Irvin D.A., и др., 1966; Rebert и др., 1967; Костандов Э.А., Аразуманов Ю.Л., 1972]; со сложностью умственной работы [Ливанов М.Н., 1972]. Регистрация неустойчивости CNV у детей свидетельствовала о возникающих трудностях

вконцентрации внимания из-за быстрого утомления. По мнению экспериментаторов, CNV обнаруживается у детей после 3-х лет, в 3–7 лет — может быть достигнута относительная стабильность волны в связи с предъявлением «интересных» раздражителей (сигналов) или введением в эксперимент элементов игры. У детей в возрасте 8–15 лет эта же цель достигается путем убеждения, соревнования, поощрения и др.

Процесс внимания тесно связан речью, что является сугубо человеческим «приобретением». Отмечается специфика внимания при сочетании зрительного стимула с инструкцией (речью), с тактильными стимулами. Результат проявляется в способности человека к избирательности внимания, отвлекаемости и переключения на другой стимул, возможности сосредоточения на более трудных задачах, связанных с различением предметов и т.д. (Е.Д. Хомская, 1972). Наряду с этим связь внимания и словесной активности сказывается на волевых актах и проявляется в темпе и ритме усваиваемых движений при ведущей роли речевых установочных реакций [Герон Е., 1979].

Выявлены прямые корреляции с процессом внимания целенаправленной психической деятельности (в том числе движений), сопровождающихся нейрональными сдвигами

влобных областях [Ливанов М.Н., 1989; Прибрам К., 1975; Уолтер Г., 1965 и др.] и медиабазальных отделах мозга [Лурия А.Р., 1969; Хомская Е.Д., 1972; и др.]. Исследователи объясняют нейрональные сдвиги возникновением прямой связи с речевыми стимулами, имеющими значение

не «новизны» или «неожиданности» предъявляемой информации, а «побуждающих» стимулов-команд, требующих от человека активной мобилизации произвольного внимания [Хомская Е.Д., 1979]. Этот процесс особенно важен для преднастроечных и пусковых механизмов произвольных актов [Раева С.Н., 1988; и др.].

Как показывают современные исследования, механизмы направленного внимания, подготавливающие организм

23

к определенному виду деятельности, тесно связаны с функциональным объединением нескольких областей коры и их функциональной зрелостью [Мачинская Р.И., Дубровинская Н.В., 1994]. По мере созревания мозга происходит формирование единой регулирующей системы, обеспечивающей процессы ненаправленного и направленного внимания [Фарбер Д.А., 1969; Фарбер Д.А. и др. 1988, 1990].

Вследствие активности нейронов, с одной стороны, и перестройки и усиления процессов межнейронного взаимодействия, с другой стороны, происходит концентрация процессов произвольного внимания, что «подготавливает» и «облегчает» целенаправленную деятельность человека, его взаимодействие с окружающей внешней средой. Исследователи связывают это с множественными функциональными перестройками, типа «опережающей преднастройки», которые имеют «предпусковое» значение и, как правило, предваряют, «опережают» осуществление двигательных актов человека [Бернштейн Н.А., 1947].

В аспекте произвольного внимания исследователями придается особое значение психологической установке, формирование которой связывается с подсознательным уровнем отражения внешнего мира. В процессе психической деятельности ее влияние приводит к упорядоченности, более высокому уровню организованности и внутреннему согласованию мозговых процессов [Аладжалова Н.А., 1979].

Изучение случаев синдромальной патологии внимания у детей указывает на тонкость нейрональных механизмов [Дубровинская Н.В., 1985; Фишман М.Н., 1989, 2001, 2004; и др.]. Исследователи указывают, что трудности формирования нейронных связей, обеспечивающих проведение импульсов из коры в нижележащие отделы, отражаются на работе локальной активации коры мозга. Так, нарушения в регуляции процессов локальной активации и тормозных контролирующих функций лобных отделов, причина которых объясняется задержкой или нарушением развития лобных отделов коры больших полушарий, а также нарушение функциональной организации активизирующих структур мозгового ствола приводят к синдрому дефицита внимания. Ослабление восприятия сенсорных стимулов всех модальностей, приходящих в мозг, вследствие недостаточности активационных влияний на кору, обусловленных нарушением активирующей функции ство-

24

ла, лежит в основе синдрома нарушения внимания с преобладанием гиперактивности.

Недостаточность и ограничение сенсорной информации вследствие функциональной незрелости систем локальной активации у детей со сниженным зрением сопровождается замедлением процесса формирования системных связей тех областей коры, которые обуславливают когнитивную деятельность человека, что сказывается на уровне психического развития и интеллектуальной деятельности в целом [Фишман М.Н., 2001, 2004].

Клиника локальных поражений мозга у человека свидетельствует о различных видах расстройств внимания. В некоторых случаях (модально-неспецифический тип) нарушения внимания проявляются в разных сферах психической деятельности: одним из характерных признаков является невозможность сосредоточения на стимулах любой модальности, сужение объема внимания и нарушение его концентрации; диссоциация между резко ослабленным произвольным вниманием и патологически усиленным непроизвольным и др.; в других случаях (модально-специ- фический тип) нарушения проявляются в одном из видов психической деятельности, т.е. встречаются трудности сосредоточения на стимулах одной модальности и др. [Хомская Е.Д., 2004; и др.].

Таким образом, нейрофизиологические механизмы процесса внимания имеют условнорефлекторную основу и реализуются в сложной системе нейронных связей, обеспечивающих условия организации психической деятельности в целом. Селективность (избирательность), присущая вниманию, создает возможность для организации психической деятельности человека в соответствии с возникающим интересом, намерениями или стоящими задачами, тем самым раскрывая психологическое содержание в постановке цели предпринимаемой деятельности и ее достижения. Особенность внимания, проявляющаяся в управлении избирательности восприятия, позволяет рассматривать этот процесс как открывающий «доступ» воспринятой информации к системам движения и долговременной памяти.

Память, наряду с процессом внимания, является одним из необходимых и важных проявлений психической деятельности человека. Память обеспечивает процессы запоминания, хранения, узнавания и воспроизведения ин-

25

формации, тем самым, является основой процесса обучения, развития индивида и становления его как личности.

По мнению исследователей, память — это та нить, которая организует и удерживает вместе последовательные эпизоды сенсорного опыта, и «если эта нить обрывается, если функция памяти нарушается (как при болезни Альцгеймера), то значение памяти для сохранения индивидуума проявляется с трагической очевидностью» [Хорн Г., 1988, с. 8].

И.М. Сеченов называл память силой, которая лежит в основе всего психического развития, она сплачивает, склеивает «всякое предыдущее со всяким последующим» [Сеченов И.М., 1995, с. 89–90]. По мысли ученого, физиологические механизмы памяти имеют условнорефлекторный характер и представляют собой в элементарном виде след, длящийся в форме действительного ощущения в зависимости от силы действующего возбуждения. И.М. Сеченовым раскрыта функциональная роль памяти в сохранении информации на анализе зрительных, осязательных и слуховых ощущений. Исследователь указывал на присутствие следового механизма на разных типах нервных волокон одновременно, реализующегося сначала в отдельных (дробных) элементах, а затем объединяющихся в целое. Моментом воспоминания выступает толчок — некое ощущение в форме следа, воспроизводимого в зависимости от действующих возбуждений.

Идея следового процесса нашла продолжение в теории условных рефлексов И.П. Павлова, который неоднократно указывал на условия сохранения (замыкание или закрепление условнорефлекторной связи) в памяти в период воздействия на организм условного раздражителя до момента его подкрепления безусловным раздражителем. Поведенческая реакция животных, которая вызывалась условным раздражителем, являлась единственным подтверждением наличия следа памяти в ЦНС, проявлявшегося в запоминании ситуации, а затем ее закреплении.

Современные исследователи указывают на то, что так называемая условнорефлекторная память на клеточном и молекулярном уровнях также лежит в основе замыкания временной связи [Смирнов В.М., 2004]; составляет основу приобретенных форм поведения человеком (научения) [Смирнов В.М., Будылина С.М., 2004; Данилова Н.Н., Крылова А.Л., 2005; и др.]; определяет физиологическую

26

основу процесса обучения [Вартанян Г.А., Пирогов А.А., 1988; Хорн Г., 1988, и др.]; проявляется в способности активного следа, которая достраивается и развивается в мозге и оказывает влияние на взаимодействие объекта со средой; является связующим звеном между простыми и сложными видами памяти [Циркин В.И., Трухина С.И., 2001].

В качестве биоэлектрического коррелята памяти рассматривается тот же феномен, как в процессе внимания, «волна ожидания» или контингентное негативное отклонение (KNO), или условный медленный отрицательный потенциал (УМОП) [Вартанян Г.А. и др., 1988; R.W. Backs, W.W. Grings, 1985; и др.]. Существует предположение о том, что психические корреляты процессов памяти и внимания в KNO обусловлены не представительством в генезе KNO, а тем, что в основе этих состояний рассматривается общий фактор — степень мотивации испытуемых к выполнению экспериментальных заданий [Костандов Э.А., Аразуманов Ю.Л., 1972].

Для процесса памяти большое значение приобретают эмоции [Бехтерева Н.П., 1988; Буреш Я. и Бурешова О., Хьюстон Д., 1991; и др.]. Долговременность фиксации в памяти событий, переключаемость на другой вид деятельности зависят от качества эмоциональных реакций и др. Наличие сложных нервных связей между корой и лимбической системой, принимающей непосредственное участие в формировании эмоций, способствует обеспечению условий для влияния эмоционально-мотивационной системы на поведение, процесс восприятия внешней информации и извлечение этой информации из памяти [Вершинин Б.И., 1996 и др.].

Изучение регуляторных механизмов, лежащих в основе процессов информационной обработки, позволило рассматривать специальный эмоциогенный регуляторный механизм памяти, основанный на значимости информации для индивидуума настолько, насколько происходит оценка информации на новизну [Ильюченок Р.Ю., 1989].

Проведение электорофизиологических исследований корреляций между физиологическими и психологическими показателями обработки стимульной информации позволило рассматривать память в связи с другими психическими процессами [Иваницкий А.М., 1984]. Исследователями представлена концепция построения субъективного образа, а именно, восприятия. В ее основе — модель

27

неосознанно-осознанной обработки стимульного материала, в содержании которой выделяются неосознанные первые два этапа обработки материала (этапы настройки и создания условий для сопоставления параметров стимулов с памятью) и третий как естественный переход в сознательный этап — этап перцептивного решения, на котором происходит осознание значимости стимула. «Выпадение» одного из неосознанных этапов ведет к блокировке третьего, тем самым затрудняется восприятие информации, что препятствует ее осознанию. Роль памяти в процессе смены этапов становления образа определяется, по мнению авторов, возможностью извлечения подкрепляющих сведений о сенсорном сигнале, который способствует его осознанию.

Интерес к расшифровке физиологических механизмов памяти определил в исследовательской идее господствующие представления о временной организации памяти, а также возможности ее кодировки в виде энграмм (следов). В русле концепции о временной организации памяти этот процесс рассматривают как развернутый во времени, развивающийся в виде двух этапов — кратковременной и долговременной памяти; в основе механизма сохранения информации выделяются след (отпечаток) или энграмма и процесс консолидации, обеспечивающий ее физическое закрепление (Лоренто де Но, Верцеано, Д. Хебб, Р. Джерард, К. Дункан, Г. Хиден, Г. Линч и М. Бодри, Н. Джибс, Н. Унгар, И.С. Бериташвили, А.С. Батуев, Г.А. Вартанян и др.)1.

Образование энграммы представляется как ряд взаимосвязанных последовательных и параллельных процессов внутримозговых процессов, отражающих высокоинтегрированный характер этих связей [Вершинин Б.И., 1996; и др.]; как сложная масса цепочек с различными временными параметрами, вступающими в действие и согласуясь с паттернами сигналов в строго определенной последовательности [Ливанов Н.М., 1989].

Немаловажная роль в этих явлениях отводится колебательным процессам в ЦНС, обеспечивающим процесс памяти как следствие организации восприятия информации, процессов ее кодирования и декодирования, способа построения психического изображения [К.А. Иванов-Муром- ский, 1987].

1 Из обзора литературы: Данилова Н.Н., Крылова А.Л., 2005; Циркин В.И., Трухина С.И., 2001; и др.

28

Исследователями высказана мысль о возможном хранении памятного следа в коре головного мозга в виде сработанности нейронов, т.е. сложной системы функционально измененных межнейронных связей, обеспеченной метаболическими процессами в отдельных нейронах; наличии специфического механизма быстрого извлечения сведений из памяти [Ливанов Н.М., 1972, 1989].

Одна из гипотез отражает идею о кодировании образов памяти циклически повторяющимися согласованными пачками разряда нейронов. От повторяемости импульсов в пачках зависит разнообразие нейронных кодов памяти, а от длительности циклов — скорость сличения воспринимаемых и хранимых в памяти сигналов [Лебедев А.Н., 1985].

Основу кратковременной памяти, по мнению многих исследователей, составляют электрофизиологические процессы, а долговременная память обеспечивает хранение информации в виде структурных и биохимических изменений в нейронах головного мозга. Циклическая активность вызывает стойкие физико-химические и микроструктурные изменения в нейронах, которые приводят к созданию долговременных следов [Иванов-Муром- ский К.А., 1987; и др.]. Среди возможных механизмов краткосрочной памяти рассматривается не столько образование нового узора активности нейронной сети, отражающей предъявленное раздражение, сколько снижение вероятности функционирования (угнетения) других, ненужных для данной реализации узоров нейрональной активности [Чораян О.Г., 1968].

Экспериментальные данные об изучении краткосрочной памяти (КСП) указывают на прямую идентификацию процессов, развивающихся в мозге при осуществлении поведенческих тестов, связанных с активацией КСП [Мордвинов Е.Ф., 1982; и др.]. Использование отсрочки в КСП позволило проследить сохранение основных или инструктирующих признаков условного раздражителя и апробировать разнообразие поведенческих моделей в зависимости от поставленных задач эксперимента.

Исследование нейронных коррелятов краткосрочной памяти (КСП) на структурах лобных отделов больших полушарий показало значимость нейронных механизмов в организации поведения человека. Исследователями выявлены особенности этого процесса в связи с тем дефицитом

29

поведения, которое возникает при нарушении целостности определенных отделов мозга: потеря КСП, отвлекаемость, персеверации и др. [Вартанян Г.А., Пирогов А.А., 1988].

Накопление фактических данных привело к рассмотрению в последовательности смены КСП и долгосрочной памяти (ДСП) сенсорной (непосредственной или перцептивной, иконической) памяти. Биологическое значение этого вида памяти связано с удержанием сенсорной информации, его первичной и последующей обработкой. Оценка значимости и новизны информации мозговыми структурами предваряет процесс перехода биологически значимой информации в кратковременную память.

Изучение КСП показало ее непосредственное участие в образовании долгосрочной памяти (ДСП). Четкой границы между этими видами памяти не отмечается. Феномен реминисценции проявляется в легкости воспоминания непрочно заученной информации (при низком уровне активации), спустя несколько часов, нежели сразу. Однако, как показывают экспериментальные данные, после длительного интервала времени легче припоминается материал, заученный при высоком уровне активации [Kleinsmith L., Kaplan S., 1964]. Этот феномен вызывает интерес не только в связи с благоприятным влиянием повышенной активности на долговременную память, но парадоксальным влиянием активации на раннее воспроизведение.

ДСП нервного субстрата обеспечивает состояние обученности, или фиксации нового опыта в мозге, и немаловажная роль в процессе обучения отводится вербализированным стимулам. Исследование нейрофизиологических механизмов ДСП методом вызванных потенциалов (ВП) показало роль словесной инструкции, удерживаемой в памяти, которая определяет тип поведенческого акта в ответ на сенсорный сигнал. Влияние словесной инструкции, фиксируемой в памяти человека, выражается в том, что запускаются эндогенные процессы, влияющие на восприятие необходимых сигналов и последующее пространственновременное развертывание поведенческого акта [Вартанян Г.А., Пирогов А.А., 1988]. Отмечается влияние исключительности события, значимость подкрепленности стимула на легкость запоминания и на прочность формирующегося следа памяти.

30