Interrelations between individual peculiarities of the nervous system and effectiveness of reproduction of visual images by humans

Full Text

В соответствии с положениями системного подхода [1, 2, 14, 15] пространственно-временная организация целенаправленного поведения человека формируется на основе взаимосодействия всех его составляющих для достижения полезных приспособительных результатов. Важная роль в формировании характера поведения и его успешности принадлежит индивидуальным свойствам нервной системы (психодинамическим характеристикам, степени латерализации функций и др.) [3, 4, 7, 8, 12, 16, 17, 19]. В этой связи возникает вопрос о возможных взаимосвязях между психодинамическими свойствами и признаками лате-рализации функций при реализации целенаправленного человеком поведения с различной успешностью. Цель работы: изучить характер взаимоотношений показателей функциональной латерализации и психодинамических характеристик у лиц, имеющих различную успешность воспроизведения зрительных образов. Материалы и методы В исследованиях добровольно принимали участие испытуемые обоего пола - студенты Рязанского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова (115 испытуемых) в возрасте от 18 до 20 лет. Для моделирования целенаправленной деятельности человека применяли микропроцессорную систему «Мнемотест», которая позволяла предъявлять испытуемому зрительные образы различной степени сложности и в различных контролируемых по времени режимах. На специальном матричном пульте испытуемому предъявляли зрительный образ (ЗО), состоящий из светящихся и несветящихся элементов, расположенных на поле размером 8x8 элементов (рис. 1). Время экспозиции, в течение которого необходимо было запомнить расположение светящихся элементов, зависело от условий эксперимента. Для метода М1 время экспозиции ЗО не было ограничено и задавалось самим испытуемым, а для метода М2 оно было фиксированным и составляло 5000 мсек. После 52 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2015 г. выключения светящихся элементов матрицы, на этапе воспроизведения, испытуемый должен был воспроизвести ЗО, нажимая специальным щупом на те эле менты матрицы, свечение которых он запомнил на этапе экспозиции. Время воспроизведения образа во всех исследованиях не было ограничено. Рис. 1. Схема пульта испытуемого с вариантом предъявляемого ЗО На этапе воспроизведения были установлены режимы без обратной связи (методики Мі и М2). В этом случае после подачи звукового сигнала, являющегося пусковым для этапа воспроизведения, на матрице ответов отсутствовали какие-либо световые стимулы (матрица погашена). Правильным ответом являлось нажатие на элемент матрицы, который светился на этапе экспозиции, неправильным - нажатие на элемент, соответствующий не светящемуся. Однако, оценить правильность своих ответов испытуемые не могли, поскольку информацию о правильности нажатия на соответствующие элементы матрицы они не получали. В режимах с обратной связью (методики М1(ОС) и М2(ОС)) каждое правильное нажатие сопровождалось свечением элемента матрицы. Неправильно нажатые элементы матрицы не светились, но регистрировались прибором как ошибочные. В этой связи испытуемый мог оценить правильность своих ответов и внести в них коррективы. Таким образом, в ходе исследования были использованы 4 методики: М1-режим с неограниченным временем экспозиции без обратной связи; М1(ОС)- режим с неограниченным временем экспозиции с обратной связью; М2 _ режим с экспозицией зрительного образа (ЗО) 5000 мсек. без обратной связи; М2(ОС) _ режим с экспозицией ЗО 5000 мсек. с обратной связью. Показатели обследования вычислял микропроцессор прибора «Мнемо-тест» путем усреднения результатов выполнения заданного параметром К числа микрообследований. Для этого по каждому I _ микрообследованию (і=1,2,...К) аппарат оценивал следующие показатели: Ri- количество правильных реакций в і- м микрообследовании; Еі - количество ошибок в і-м микрообследовании; Пі - количество ответов в і-м микрообследовании; Тэi - время экспозиции в і-м микрообследовании; Тві - время воспроизведения в і-м микрообследовании. По окончании обследования комплекс вычислял производные показатели: 1) Среднее количество правильных ответов на один ЗО; 2) Дисперсия правильных ответов по обследованию; 3) Среднее количество ошибок на один ЗО; 4) Дисперсия ошибок по обследованию; 5) Среднее количество ответов на один ЗО; 53 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2015 г. 6) Дисперсия ответов по обследованию; 7) Среднее время экспозиции ЗО (методика М1); 8) Дисперсия времени экспозиции ЗО (методика М1); 9) Среднее время воспроизведения ЗО; 10) Дисперсия времени воспроизведения ЗО; 11) Среднее время между реакциями по всей совокупности ответов во всех микрообследованиях; 12) Дисперсия времени между реакциями. Качество выполнения целенаправленной деятельности мы предложили определять по формуле: Кач-во (Кол-во прав. ответов - Кол-во ошибок) работы (%) = Всего ответов Для оценки индивидуальных психодинамических свойств использовали тесты ЕР!, форма А и Б, ОТ, MAS [10, 11]. Тест EРI предназначен для диагностики экстра - интровертированности и нейро-тизма. С помощью теста ОТ у испытуемых оценивали выраженность процессов возбуждения, торможения, их подвижность и уравновешенность. Тестом MAS оценивали личностную тревожность. Интегральным показателем активности испытуемых служили показатели типа поведения, выявляемые тестом JAS [9]. Для изучения профиля латерали-зации функций были использованы методы, описанные в ряде публикаций [3, 5, 18]. Определение показателей функциональной асимметрии проводили индивидуально с каждым испытуемым. Определение асимметрии моторики рук осуществляли с помощью тестов «аплодирова-ние», «поза Наполеона», «сцепленные пальцы», динамометрия, теппинг-тест. При определении латерализации слухоречевых функций использовали метод ди-хотического прослушивания. Для определения зрительной асимметрии - тесты Розенбаха и прицеливания. Результаты тестирования фиксировали в специальной анкете, а затем рассчитывали показатель функциональной асимметрии в каждой сфере в отдельности - коэффициент пра во-левосторонней латерализации (К): К=(П-Л)/(П+Л+А)*100%, где П - число приемов, в которых преобладала правая латератизация, Л - левая латерализация, А - нет преобладания. При К>0 испытуемый оценивался как с преобладанием правосторонней латерализации, при К<0 - левосторонней латерализации, К=0 -как амбидекстр. Рассчитывали коэффициенты моторной латерализации - Км, слухоречевой латерализации - Кс, зрительной латерализации - Кз. Экспериментальные данные подвергнуты обработке методами вариационной статистики. Характер взаимосвязей между показателями свойств нервной системы испытуемых и успешностью их деятельности оценивали методом корреляционного анализа [13]. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали равным 0,05. Результаты и их обсуждение На первом этапе исследований (33 испытуемых обоего пола) провели изучение влияния времени экспозиции ЗО и обратной связи на статистические характеристики целенаправленной деятельности испытуемых при воспроизведении ими ЗО (табл. 1). Из данных, представленных в таблице 1, следует, что на характер целенаправленной деятельности испытуемых оказывают влияние как время экспо -зиции светового образа (статистические характеристики деятельности испытуемых при реализации методик М1 и М2), так и ОС (статистические характеристики деятельности испытуемых при реализации методик М1(ОС) и М2(ОС)). Так в ситуации с фиксацией времени экспозиции ЗО количество правильных ответов снижалось с 10,32 ± 0,44 до 6,98 ± 0,25 (Pd<0,01), одновременно формировалась тенденция на возрастание количества ошибок и достоверное снижение качества работы с 50,33 ± 5,35 % до 26,59 ± 2,51 % (Pd <0,001). В исследованиях с подключением ОС возрастало количество правильных ответов как без фиксации времени экспозиции ЗО (Мі), так и с фиксацией времени экспо 54 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2015 г. Таблица 1 Статистические характеристики деятельности испытуемых при воспроизведении ЗО без обратной связи (М1 И М2) и с обратной связью _(М1 (ОС) и М2 (ОС))_ Показатели М1 М ± m (n=33) М1(ОС) М ± m (n=33) Pd М2 М ± m (n=33) М2(ОС) М ± m (n=33) Pd Количество правильных ответов 10,32± 0,44 12,81± 0,43 <0,01 6,98± 0,25 10,19± 0,47 <0,01 Количество ошибок 3,54± 0,46 5,93± 1,11 <0,05 4,45± 0,43 9,14± 1,62 <0,01 Всего ответов 13,86± 0,19 18,43 ±1,11 <0,01 11,43± 0,48 22,66 ± 2 <0,01 Время экспозиции (с) 53,12± 6,91 36,24± 3,31 <0,05 5 5 - Время воспроизведения 37,07± 3,05 36,98± 3,08 >0,05 18,13± 1,55 27,88± 3,14 <0,05 Время между реакциями 2,25± 0,18 1,68± 0,12 <0,01 1,33± 0,12 1,28± 0,16 >0,05 Качество работы (%) 50,33 ± 5,35 44,61± 6,61 >0,05 26,59± 2,51 21,29 ± 5,84 > 0,05 Примечание: Pd - вероятность ошибочного суждения о различии средних величин. зиции СО (М2). В первом случае количество правильных ответов возрастало с 10,32 ± 0,44 до 12,81 ± 0,43 (Pd^0,001). Во втором с 6,98 ± 0,25 до 10,19 ± 0,47 (Pd<0,001). Обращает на себя внимание факт, что одновременно с этим при реализации обеих методик имело место увеличение общего количества ответов испытуемых, нарастание количества ошибочных ответов и появление тенденции к снижению качества работы. Для выяснения влияния гендерных различий на статистические характеристики целенаправленной деятельности испытуемых при воспроизведении ими ЗО, мы разделили изучаемую выборку по половому признаку и провели сравнение показателей деятельности девушек и юношей (табл. 2). Представленные данные свидетельствуют о том, что по большей части показателей различий при воспроизведения ЗО у юношей и девушек не выявлено. Статистически значимые различия установлены лишь в случае воспроизведения юношами ЗО с фиксированным временем экспозиции (М2). В этой ситуации юноши воспроизводили больше правильных ответов, отличались более высоким качеством выполненной работы и с меньшим временем между реакциями (М2 (ОС)). В целом же при воспроизведении ЗО юношами и девушками при фиксации времени экспозиции ЗО и подключении ОС реализуются сопоставимые закономерности. Таким образом, на первом этапе исследований установлено, что гендерные различия существенно не влияют на характер целенаправленной деятельности испытуемых при воспроизведении ими зрительных образов. Существенное влияние на характер целенаправленной деятельности испытуемых при воспроизведении ЗО оказывают время их экспозиции и ОС. При этом возникало впечатление, что и уменьшение времени экспозиции ЗО и подключение ОС при воспроизведении ЗО ухудшали качество целенаправленной деятельности человека. Эти факты в целом совпадают с литературными данными и подробно представлены в нашей предыдущей работе [6]. На следующем этапе исследований мы разделили испытуемых на группы по критерию успешности воспроизведения зрительных образов. Для этого на основе закономерности Джорджа Миллера, согласно которой в среднем хорошо фиксируются и воспроизводятся 7 элементов предъявляемых образов, все испытуемые были разделены на 2 подгруппы: «успешные», дающие 7 и более правильных ответов при воспроизведении ЗО и «неуспешные», дающие менее 7 правильных ответов при воспроизведении ЗО (табл. 3). 55 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2015 г. Таблица 2 Статистические характеристики деятельности девушек и юношей в изучаемой выборке при воспроизведении ими ЗО Показатели Сравниваемые методики Девушки (n=18) М ± m Юноши (n=15) М ± m Pd Количество М1 9.98 ± 0.61 10.7 ± 0.65 > 0,05 М1(ОС) 12,57± 0,54 13,11 ±0,65 > 0,05 правильных ответов М2 6,49 ± 0,3 7,57 ±0,36 <0,05 М2(ОС) 9,74 ± 0,6 10,74 ± 0,7 > 0,05 М1 3,57 ± 0,69 3,5 ± 0,61 > 0,05 Количество М1(ОС) 6,34 ± 1,01 5,4 ± 2,04 > 0,05 ошибок М2 4,47 ± 0,54 3,83 ± 0,65 > 0,05 М2(ОС) 10,18 ±3,04 8,28 ±1,5 > 0,05 М1 13,55 ± 0,64 14,2 ± 0,5 > 0,05 Всего ответов М1(ОС) 18,49 ± 0,92 18,35 ± 2,1 > 0,05 М2 11,46 ± 0,56 11,4 ± 0,81 > 0,05 М2(ОС) 23,73 ± 3,64 21,71 ± 2 > 0,05 Время М1 44,34 ± 5,29 63,08 ±13,27 > 0,05 экспозиции М1(ОС) 31,8 ± 2,93 42,05 ± 5,82 > 0,05 М1 37,59 ± 4,75 36,49 ± 3,81 > 0,05 Время М1(ОС) 38,33 ± 4,62 35,22 ±3,41 > 0,05 воспроизведения М2 20,58 ± 2,39 15,2 ±1,52 > 0,05 М2(ОС) 31,47 ± 4,93 23,57 ± 3,32 > 0,05 М1 2,4 ± 0,29 2,08 ± 0,19 > 0,05 Время между реакциями М1(ОС) 1,69 ± 0,17 1,67± 0,13 > 0,05 М2 1,46 ± 0,19 1,17 ± 0,13 > 0,05 М2(ОС) 1,48 ± 0,19 1,03 ± 0,11 <0,05 М1 73,07 ± 7,4 51,39 ± 8 > 0,05 Качество М1(ОС) 37,43 ± 7,52 53,99 ± 10,37 > 0,05 выполненной работы М2 58,09 ± 2,7 69,53 ± 3,9 <0,05 М2(ОС) 17,38 ± 6,14 25,99 ±10,41 > 0,05 Примечание: Pd - вероятность ошибочного суждения о различии средних величин. Следует отметить, что при неограниченной по времени экспозиции ЗО все испытуемые по выбранному критерию относились к группе «Успешные». Основ-ные различия по выбранному критерию успешности деятельности возникали у ис-пытуемых при воспроизведении зритель-ных образов с фиксированным временем экспозиции ЗО - М2 и М2 (ОС) (табл. 3). Таблица 3 Доля испытуемых, отнесённых к группам «Успешные» и «Неуспешные» при воспроизведении ЗО по методикам М2, и М2(ОС) Методика «Успешные» «Неуспешные» n % n % М2 37 32 78 68 М2(ОС) 101 88 14 12 Представленные данные свидетельствуют о том, что при экспозиции ЗО 5000 мсек. выявляется различия в деятельности испытуемых при воспроизведении ими ЗО и по выбранному критерию позволяет их разделить на две подгруппы: подгруппу «Успешные» (32%) и подгруппу «Неуспешные» (68%). При этом подключение ОС при воспроизведении ЗО существенно повышает результативность деятельности испытуемых и подгруппа «Успешные» увеличивается в изучаемой 56 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2015 г. выборке до 88%, а подгруппа «Неуспешные» уменьшается до 12%. Статистические характеристики деятельности представителей указанных подгрупп представлены в таблице 4. При сравнении психодинамических характеристик у представителей выделенных групп разделённых и в соответствии с половой принадлежностью были получены следующие данные (табл. 5, 6). Таблица 4 Статистические характеристики деятельности испытуемых с различной успешностью воспроизводящих ЗО в режимах М2, и М2(ОС) Показатели Методика «Успешные» «Неуспешные» Pd n M ± m n M ± m Количество правильных ответов М2 37 7,89± 0,18 78 5,67± 0,09 <0,001 М2 (ОС) 101 9,83± 0,22 14 5,9 ± 0,14 <0,001 Количество ошибок М2 37 4,31± 0,43 78 4,33 ± 0,28 >0,05 М2 (ОС) 101 9,96 ± 0,8 14 3,16± 0,49 <0,001 Всего ответов М2 37 12,2 ± 0,48 78 10 ± 0,29 <0,01 М2 (ОС) 101 19,8± 0,98 14 9,62 ± 0,53 <0,001 Время воспроизведения М2 37 20,68 ±1,94 78 18,16± 0,91 >0,05 М2 (ОС) 101 26,74 ±1,53 14 15,59± 1,89 <0,001 Время между реакциями М2 37 1,4 ± 0,13 78 1,4± 0,07 > 0,05 М2 (ОС) 101 1,17 ±0,05 14 1,4 ± 0,16 > 0,05 Качество работы М2 37 34,81± 4,57 78 19,8 ± 3,36 <0,05 М2 (ОС) 101 11,95 ±3,13 14 35 ± 5,63 <0,001 Примечание: Pd - вероятность ошибочного суждения о различии средних величин. Таблица 5 Психодинамические свойства у лиц, характеризующихся успешным и неуспешным воспроизведением зрительных образов (девушки) Психодинамические характеристики «Успешные» «Неуспешные» Pd 1 .Экстраверсия (тест EPI) 14,33+ 3,85 15,44+ 2,27 > 0,05 2.Нейротизм (тест EPI) 11,78+ 3,48 13,89 + 2,77 > 0,05 3.Уровень личностной тревожности (тест MAS) 14,25+ 2,38 23,39 + 5,1 < 0,05 4.Выраженность процесса возбуждения (тест ОТ) 59,8+ 7,84 57,14+ 5,02 > 0,05 5. Выраженность процесса торможения (тест ОТ) 59,4 + 6,08 50,86+ 8,45 > 0,05 6.Подвижность нервных процессов (тест ОТ) 64,6+ 3,52 74,57 + 7,39 > 0,05 7. Уравновешенность процессов возбуждения и торможения (тест ОТ) 1,01+ 0,11 1,13+ 0,16 > 0,05 Примечание: Pd - вероятность ошибочного суждения о различии средних величин. Таблица 6 Психодинамические свойства у лиц, характеризующихся успешным и неуспешным воспроизведением зрительных образов (юноши) Психодинамические характеристики «Успешные» «Неуспешные» Pd 1 .Экстраверсия (тест EPI) 11,43 + 3,39 13,75+ 3,5 > 0,05 2.Нейротизм (тест EPI) 13,43+ 2,82 9,38+ 4,28 > 0,05 3.Уровень личностной тревожности (тест MAS) 22,08+ 7,58 18,64+ 4,16 > 0,05 4.Выраженность возбудительного процесса (тест ОТ) 56,43+ 12,65 64,71+ 9,96 > 0,05 5 .Выраженность тормозного процесса (тест ОТ) 63,86+ 7,55 65,57 + 9,22 > 0,05 6.Подвижность нервных процессов (тест ОТ) 58,29 + 7,88 59+ 2,86 > 0,05 7. Уравновешенность процессов возбуждения и торможения (тест ОТ) 0,92+ 0,25 0,99+ 0,09 > 0,05 Примечание: Pd - вероятность ошибочного суждения о различии средних величин. 57 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2015 г. Как следует из представленных данных принципиальных различий психодинамических свойств у испытуемых, воспроизводящих зрительные образы с различной степенью успешности в изучаемых выборках нет. По окончании этого этапа исследований мы попытались установить различия между представителями «Успешной» и «Неуспешной» групп через выявление характера взаимосвязей между психодинамическими показателями, показателями типа поведения, показателями воспроизведения ЗО и функциональной латерализации у испытуемых с различной успешностью воспроизведения зрительных образов. Выраженность взаимосвязей между указанными показателями оценивали с помощью корреляционного анализа. Результаты корреляционного анализа представлены на рисунке 1 в виде корреляционных плеяд. Таким образом, представленные данные свидетельствую о том, что различия испытуемых, неодинаково успешно воспроизводящих зрительные образы связаны не только с абсолютной выраженностью того или иного психодинамического свойства или степени латерализации функций, сколько с характером взаимосвязей между указанными свойствами и характеристиками их деятельности. У испытуемых, более успешно воспроизводящих зрительные образы психодинамические характеристики и показатели функциональной латерализации функций в целом имеют выраженные взаимосвязи, что и способствует более результативной Следует добавить, по критериям теста JAS испытуемые успешной группы характеризовались поведением типа А или А-Б. Однако по показателям латерализации различия средних величин представителей данных групп выявлены не были (табл. 7). деятельности. У испытуемых, менее успешно воспроизводящих зрительные образы, эти взаимосвязи практически отсутствуют. Указанные факты еще раз подтверждают важное положение, выдвигаемое В.С. Мерлиным [7] о том, что характер целенаправленной деятельности человека обеспечивается сложными, иерархически организованными взаимосвязями парциальных психофизиологических характеристик. Выводы 1. У испытуемых, воспроизводящих зрительные образы с неодинаковой успешностью не выявлены среднегрупповые различия в психодинамических показателях и в показателях функциональной латерализации; 2. Группа испытуемых «успешно -воспроизводящих зрительные образы» по сравнению с группой «неуспешно-вос-производящих зрительные образы» характеризуется более выраженными корреляционными связями между психодинамическими показателями, показателями функциональной латерализации и показателями их деятельности, что вероятно свидетельствует о более оптимальной системной организации их целенаправленного поведения. Таблица 7 Показатели К(ас) у испытуемых воспроизводящих зрительные образы с неодинаковой успешностью Показатели Все испытуемые (n =81) «успешные» ( n=24) «неуспешные» ( n=57) Pd М + m М + m М + m Км 28,24 + 3,33 16,68 + 8,65 33,19 +4,09 Pd>0,05 Кс 13,85 + 1,62 12,62+ 3,66 13,62 + 2,34 Pd>0,05 Кз 33,33 + 6,27 30,95 + 13,49 31,63 +9,04 Pd>0,05 Примечание: Pd - вероятность ошибочного суждения о различии средних величин. Км, Кс, Кз - коэффициенты асимметрии моторный (м), слухоре-чевой (с) и зрительный (з) 58 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2015 г. «УСПЕШНЫЕ» «НЕУСПЕШНЫЕ» Рис. 1. Характер корреляционных связей между показателями функциональной латерализации и психодинамическими показателями у испытуемых с неодинаковой успешностью воспроизводящих зрительные образы Примечание: цифра отражает значение коэффициента корреляции, знаки «+» или «-» направленность корреляционной связи 59

References

Supplementary files