УДК 612.821.1
ОТСРОЧЕННОЕ ДВИГАТЕЛЬНОЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ НЕЗАМКНУТЫХ
ПОЛИГОНОВ, ЗАДАННЫХ СТАТИЧЕСКИМ И ДИНАМИЧЕСКИМ ЗРИТЕЛЬНЫМ ОБРАЗЦОМ: СРАВНЕНИЕ ДЕТЕЙ 9-11 ЛЕТ И ВЗРОСЛЫХ © 2015 г. А. А. Антонова, К. А. Абсатова, А. А. Корнеев, А. В. Курганский
Институт возрастной физиологии РАО, Москва E-mail: akurg@yandex.ru Поступила в редакцию 06.07.2014 г.
Отсроченное двигательное воспроизведение незамкнутых полигонов (далее — траекторий) исследовалось в группе 29 праворуких детей 9—11 лет. Траектории представляли собой последовательности состыкованных под прямым углом горизонтальных и вертикальных отрезков прямой. Число отрезков в траектории варьировало от 4 до 6. Траектории предъявлялись зрительно: либо статически в виде рисунка, либо динамически — с помощью движущегося, но не оставляющего следа курсора. Испытуемых просили в ответ на императивный стимул (короткий звук) безотрывно и как можно быстрее копировать увиденные траектории.
Анализировалось суммарное число ошибок и временные параметры воспроизведения — латентное время и средняя длительность движения вдоль сегмента траектории. Сопоставление данных для детей 9, 10 и 11 лет с аналогичными данными, полученными на группе взрослых испытуемых (16 человек), выявило следующую картину. В возрастном интервале от 9 до 11 лет быстро уменьшается число допускаемых ошибок воспроизведения траектории, особенно при динамическом способе предъявления. При этом, по сравнению с взрослыми, дети 11 лет все еще допускают большее число ошибок. Длительность движений снижается с возрастом, а латентное время, напротив, имеет тенденцию к возрастанию. В отличие от взрослых, у детей 9—11 лет отсутствуют различия в длительности латентного периода между динамическим и статическим режимами зрительного предъявления траекторий. Полученные различия между взрослыми и детьми 9—11 лет в характере и параметрах двигательного воспроизведения траекторий рассматриваются как следствие преимущественного использования текущего программирования (on-line programming) детьми и предварительного программирования (pre-programming) — взрослыми.
Ключевые слова: серийные движения, графические движения, латентное время, текущее программирование.
Б01: 10.7868/80131164615020034
Подавляющее большинство выполняемых нами действий является более или менее сложной последовательностью или серией движений. Формирование внутренней репрезентации новой последовательности происходит на основе сенсорной информации. Так, в слуховой модальности мы можем напеть услышанную мелодию, а в зрительной — нарисовать увиденный чертеж геометрической фигуры.
Информация, на основе которой формируется внутренняя репрезентация, различается не только в отношении сенсорной модальности, но и в отношении организации этой информации во времени. В слуховой модальности примером си-мультанно организованной информации о звуках-элементах может служить аккорд; те же самые элементы (тоны) могут быть предъявлены последовательно в виде арпеджио. В зрительной
модальности информацию об элементах последовательности можно извлечь из статического рисунка (чертежа), изображающего маршрут движения, а можно — из наблюдения за движением объекта вдоль требуемого маршрута.
Большинство предложенных моделей серийного порядка (обеспечения правильного порядка выполнения элементов серии) исходят из того, что информация об элементах серии присутствует в ЦНС в некотором "абстрактном" виде (см., например, [1]). Поскольку такое абстрактное представление формируется на основе сенсорной информации, характеристики двигательной реализации запомненной серии будут определяться качеством и полнотой этой информации. Так, можно ожидать, что пространственная точность воспроизведения элементов серии будет тем выше (а число ошибок тем меньше), чем полнее ис-
точник исходной сенсорной информации, и тем ниже, чем дольше (при отсроченном воспроизведении) удерживается репрезентация серии в рабочей памяти. Действительно, различные источники сенсорной информации имеют неодинаковую ценность в отношении формирования внутренней репрезентации движений. Исследования сенсорной памяти показывают [2], что задание направления движения с помощью движущегося объекта менее точно, чем при предъявлении статического рисунка линии определенной пространственной ориентации. Причем затухание следа сенсорной памяти в первом случае происходит быстрее, чем во втором.
Между тем, полнота исходной информации и затухание следов памяти — это не единственные факторы, определяющие пространственно-временную структуру двигательного воспроизведения последовательности. Следует учесть, что формирование абстрактного внутреннего представления серии происходит не мгновенно, а осуществляется посредством растянутого во времени каскада преобразований исходной сенсорной информации. Так, в зрительной модальности в течение короткого времени (несколько сотен миллисекунд), непосредственно после предъявления, зрительная информация доступна в "сырой" сенсорной форме (иконическая память) и затем постепенно преобразуется в перцептивные коды, сохраняемые в зрительной рабочей памяти [3—6]. Соответственно, латентное время и временная структура серии движений могут зависеть от того, в какой фазе этого преобразования начинается выполнение серии, т.е. от того, в какой именно форме находилась информация, которую требуется преобразовать в моторные команды. Именно этим, на наш взгляд, объясняются результаты исследования отсроченного двигательного воспроизведения взрослыми испытуемыми плоских ломаных траекторий в ответ на императивный стимул, предъявляемый с варьируемой задержкой [7]. Это исследование показало, что латентное время выполнения такого движения экспоненциально убывает с ростом задержки в диапазоне от 0 (немедленное воспроизведение) до 3 секунд. При этом оказалось, что во временном диапазоне от 0 до 1000 мс зависимость латентного времени от длительности задержки существенно различается при статическом (в виде рисунка) и динамическом (с помощью движущегося курсора) предъявлении последовательности. Лишь по прошествии 3 секунд латентное время при этих двух способах задания последовательности становится одинаковым, и внутренняя репрезентация последовательности, по-видимому, приобретает абстрактный характер.
Цель настоящей работы состояла в том, чтобы использовать примененный в работе [7] метод для выяснения характера внутренней репрезентации серий графических движений у детей 9—11 лет.
В этой работе исследовалось потенциальное влияние двух факторов: серийной сложности последовательности, измеряемой числом элементов в ней, и характера исходной сенсорной информации, предъявляемой в статическом или динамическом режиме.
МЕТОДИКА
В эксперименте приняли участие 29 правору-ких практически здоровых школьников в возрасте от 9 до 11 лет, имеющих нормальное или скорректированное зрение. Ведущая рука определялась по критерию письма. Кроме того, для сравнительного анализа использовались данные, полученные ранее [7] для группы праворуких взрослых испытуемых (16 человек).
Задача испытуемого состояла в том, чтобы запоминать последовательно предъявляемые на дисплее плоские траектории разной сложности и по императивному сигналу максимально быстро воспроизводить их на графическом планшете.
Траектории представляли собой незамкнутые ломаные линии, состоящие из горизонтальных и вертикальных отрезков стандартной (около 2 см), удвоенной или утроенной стандартной длины и допускающие не более одного самопересечения (пример траектории приведен на врезке к рис. 1). Такие траектории можно рассматривать как серии простейших движений вдоль отрезков прямой линии. Использовалось три набора траекторий по 16 различных траекторий в каждом (всего 48 различных траекторий). Эти наборы различались числом сегментов (N = 4, 5 или 6).
Траектории предъявлялись в положительном контрасте (белые линии на черном фоне) в центре экрана; их видимый размер вдоль оси наибольшей вытянутости не превосходил 7.5 град. Для зрительной стимуляции использовался дисплей с диагональю 40 см и частотой кадровой развертки 60 Гц. Движения записывались с помощью графического планшета Intuos3 (Wacom, USA) формата A5, который позволял регистрировать с частотой 100 Гц горизонтальную и вертикальную координаты кончика электронного пера (пространственное разрешение — 200 линий на 1 мм), а также величину давления (1024 градаций).
Проба начиналась с предъявления в центре экрана фиксационной точки на 1000 мс (период ожидания). Затем в течение заданного времени предъявлялась траектория. После задержки (периода удержания в рабочей памяти), составлявшей 1000 мс, подавался короткий звуковой императивный сигнал (go signal), по которому испытуемый начинал выполнение серии движений. Структура пробы показана на рис. 1. Запись координат начиналась синхронно с началом предъявления траектории и завершалась экспериментатором по окончании воспроизведения траекто-
Рис. 1. Схема экспериментальной пробы. Вдоль горизонтальной оси отложено время (мс) и показаны предъявление фиксационного крестика (1—2) и траектории (2—3), период удержания следа (3—4), а также момент подачи императивного сигнала (4), обозначенный пиктограммой динамика. На профиле скорости кружками отмечены максимумы мгновенной скорости, а вертикальной штриховой линией — начало движения. Толстая линия соответствует движению с нажимом на поверхность планшета, а тонкая — отрыву пера. На врезке показан рисунок требуемой траектории (слева) и результат ее воспроизведения испытуемым (справа).
4))
I ■ игл
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
3
0
рии испытуемым. Для дальнейшего анализа использовались горизонтальная х(0 и вертикальная у(0 координаты кончика электромагнитного пера, а также давлениер(1), оказываемое им на рабочую поверхность планшета.
Траектории предъявлялись в двух различных режимах, которые мы ниже будем называть статическим (Б) и динамическим (В). В режиме Бвся траектория мгновенно появлялась на экране и оставалась на нем в течение всего времени экспозиции Т = 3000 мс. В режиме В испытуемому предъявлялся курсор (маленький квадрат разм
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.