Статья: Идентификация прогнозных маркеров задержки психического развития 5-летних детей

Стандартизованные коэффициенты дискриминантной функции*

Примечания. * Норма - на положительном, ЗПР - на отрицательном полюсе дискриминантной функции.

Во всех трех случаях наибольший вклад в точность предсказания диагноза вносит S2 "Логическое суждение", затем S3 "Моторика" и S1 "Общая осведомленность": чем выше их значение, тем выше вероятность принадлежности к группе "Норма". Возраст вносит существенный вклад в предсказание диагноза: чем старше, тем более вероятна принадлежность к группе ЗПР (при тех же значениях других предикторов). Предположение о косвенном влиянии возраста на предсказание будет проверено позже, с применением SEM.

Таблица 4

Результаты классификации

Чувствительность прогноза (точность предсказания ЗПР) для всей выборки 90,9%, а для подвыборок - не ниже 89,5%. Специфичность прогноза (точность предсказания нормы) для всех групп не ниже 97,5%. Это свидетельствует об очень высокой точности прогноза в целом, а также о высокой перекрестной валидности данного набора предикторов для предсказания диагноза для разных возрастных групп.

Моделирование структурными уравнениями влияния шкал и возраста на прогноз диагноза

Проверялись следующие предположения: выделенные 3 шкалы являются индикаторами общего фактора способностей (G), который и является главным предиктором диагноза; возраст оказывает косвенное влияние на диагноз: медиатором этого влияния является общий фактор G.

Поскольку условие многомерной нормальности не выполнено (Многомерный эксцесс = 15,826; его C.R. = 22,679), применен метод ADF (Asimptotically Distribution Free) [Byrne, 2010; Наследов, 2013]. Финальная модель представлена на рис. 1. Индексы согласия (табл. 5 "Все") свидетельствуют о точности соответствия модели исходным данным. Все оцениваемые параметры (регрессионные коэффициенты в, дисперсии экзогенных переменных и ковариации) статистически достоверны (p < 0,01).

Рис. 1. Структурная модель предсказания диагноза.

Примечания. Числа у стрелок - стандартизованные регрессионные коэффициенты; числа у контуров переменных - квадраты множественной корреляции; S1 - "Общая осведомленность", S2 - "Логическое суждение", S3 - "Моторика".

Все шкалы являются индикаторами общего фактора G, который и является предиктором диагноза, объясняя 83% дисперсии последнего. Возраст оказывает влияние на 2 шкалы и особенно значительное - на шкалуS1 ("Общая осведомленность"). Таким образом, непосредственно на диагноз влияет общий фактор G, индикаторами которого являются все 3 шкалы. Возраст оказывает влияние на 2 индикатора фактора G, являясь существенным предиктором диагноза, но оказывает на него влияние, опосредованное индикаторами фактора G.

Для проверки устойчивости модели проверялось ее соответствие данным выборок "младших" (n = 356) и "старших" (n = 272). Индексы согласия для соответствующих моделей приведены в таблице 5.

Таблица 5

Индексы согласия модели разным частям выборки данных

Все три модели почти идентичны и хорошо соответствуют исходным данным. В модели для "младших" теряет статистическую значимость влияние возраста на S3 ("Моторика"), а в модели для "старших" возраст не оказывает статистически значимого влияния на остальные переменные модели.

Разработка тестовых норм

Целью этого этапа исследования являлась разработка шкалы, позволяющей с максимальной точностью разделить группы "Норма" и "ЗПР" и оценивать вероятность принадлежности тестируемого ребенка к группе ЗПР. Основная проблема разработки такой шкалы - быстрый рост диагностируемых показателей в течение года. Для решения этой проблемы использовались результаты дискриминантного анализа (ДА), позволяющего определить дискриминантную функцию (DF) - ось, проходящую через центроиды разделяемых классов (норма, ЗПР), а также оценить вероятность принадлежности к группе ЗПР для каждой дискриминантной оценки (DS) этой функции [Наследов, 2013; Klecka, 1980]. В качестве аргументов этой функции выступал, помимо трех шкал, еще и возраст ребенка в днях.

Разработка норм для детей 5 лет проводилась по тому же алгоритму, что и для 4 лет, подробно описанному ранее [Наследов и др., 2018]. В результате применения ДА были вычислены нестандартизированные коэффициенты DF, входящие в линейное уравнение для вычисления DS по значениям предикторов: возраст (дни), S1, S2, S3:

где: i - номер ребенка; DSi - его дискриминантная оценка; S1, S2, S3 - значения соответствующих шкал для данного ребенка.

На положительном полюсе DF находится центроид класса "норма", на отрицательном - центроид класса "ЗПР". Отрицательный знак коэффициента DF для возраста означает, что, при тех же значениях шкал, чем старше ребенок, тем ниже DS и, соответственно, выше вероятность принадлежности к группе ЗПР (см. рис. 2). В Приложении приведены процентили, представляющие наибольший интерес: включающие всю выборку с диагнозом ЗПР, и квартили распределения DS. В таблицу Приложения включены также вероятности принадлежности к ЗПР (верхние границы), вычисленные в результате применения ДА.

В качестве нижней границы нормы можно установить верхнюю границу 14-го процентиля (P14), так как вероятность ЗПР в диапазоне верхних границ Р 14 и Р 15 процентиля составляет менее 5%. Тогда разработанная шкала при 100% чувствительности (точности предсказания ЗПР) обеспечивает 94% специфичность (точность предсказания нормы). Таким образом, в "группе риска" из недиагностированных 5-леток (группа "Норма") оказываются 6% детей (вероятность ЗПР выше 10%), в отношении которых требуется углубленная диагностика и уточнение векторов коррекции.

Для проверки надежности предсказания вероятности ЗПР значения процентилей были вычислены и для остальных 28 детей с ЗПР, которые не вошли в выборку стандартизации. При выборе границы Р 14 получена та же специфичность (94%), но чувствительность незначительно снизилась до 98,3% (1 ребенок с диагнозом ЗПР попал в группу "Норма"). Точность предсказания проверялась отдельно на подвыборках "младших" и "старших" (границей, разделяющей группы, являлся Р 14): для "младших" чувствительность 100%, специфичность 94,3%; для "старших" чувствительность 97,4%, специфичность 93%. Таким образом, и на параллельных выборках подтверждается высокая точность разделения групп "Норма" и "ЗПР".

Обсуждение

В первую очередь необходимо отметить, что выявленные факторы совпадают по смыслу с факторами, полученными в нашем предшествовавшем исследовании для 4-летних детей, однако различаются по вошедшим в них заданиям [Наследов и др., 2018]. Так, для 4-летних детей в фактор "Логическое суждение" вошли задания, преимущественно ориентированные на мыслительную операцию сравнения, а для 5-летних детей задания уже предполагают наличие у ребенка способности понимать причинно-следственные связи, логику связи, последовательности. Для 4-летних детей в фактор "Моторика" вошли задания, требующие наличия базовой сенсомоторной координации и простых тонко-дифференцированных моторных движений; в то время как для 5-летних детей в этот фактор вошли задания, предполагающие наличие у ребенка способности к более сложным моторным действиям и сформированности более сложных моторных стереотипов, требующих ловкости, координированности и точности движений, а также способности ориентироваться в пространстве. В фактор "Общая осведомленность" для 4-летних детей вошли задания, предполагающие базовую информированность ребенка об окружающем его мире, а для 5-летних детей в этот фактор вошли задания, предполагающие способность ребенка ориентироваться во времени, знать отличительные особенности разных профессий, иметь более широкие представления о явлениях и процессах окружающего мира. Причем, порядок вкладов факторов в предсказание диагноза ЗПР не изменился, что свидетельствует о стабильности векторов, предсказывающих отнесение ребенка к группе ЗПР на протяжении 4-5-го годов жизни. Так, для 4- и 5-летних детей на первом месте оказался фактор "Логическое суждение", затем "Моторика" и, наконец, "Общая осведомленность". Можно предположить, что для возраста 4-5 лет решающим является развитие навыка логически рассуждать, используя основные мыслительные операции. На втором месте оказался фактор "Моторика", что соответствует современным научным представлениям о важности моторного развития для когнитивного развития ребенка. Появление фактора "Общая осведомленность" свидетельствует о принципиальной важности этого возрастного периода для процесса аккумулирования разнообразных знаний о мире. Еще раз следует подчеркнуть, что выявленные факторы имеют предсказательную силу лишь в их совокупности и являются не векторами развития для типично развивающихся детей данного возраста, а векторами наиболее точной дифференциации групп нормы и ЗПР.

Пункты, вошедшие в каждый фактор, обеспечивают достаточно высокую надежность соответствующих шкал по внутренней согласованности (б-Кронбаха от 0,779 до 0,922), которая подтверждается на выборках младших и старших (см. табл. 2). Это означает достаточно высокую точность шкал как измерительного инструмента.

Результаты дискриминантного анализа демонстрируют, что существенным для предсказания являются все три шкалы и возраст. Наибольший вклад в предсказание в порядке убывания вносят, как и для 4-леток, следующие шкалы: "Логическое суждение" (S2), "Моторика" (S3), "Общая осведомленность" (S1) с высокой точностью предсказания (чувствительность прогноза для всей выборки 90,9%, специфичность 97,5%), однако полученная точность ниже, чем для 4-леток (где чувствительность 96,2%, специфичность 97%) [Наследов и др., 2018]. По-видимому, чувствительность предсказания ниже, потому что дети из группы ЗПР находились в условиях коррекционного воздействия в специализированных ДОУ дольше, чем 4-летние дети. Можно предположить, что специфичность ниже потому, что среди диагностированных детей, условно относящихся к норме, многие попали в систему дошкольного образования впервые и ЗПР не была выявлена своевременно.

По результатам применения моделирования структурными уравнениями, как и для 4-леток, единственным предиктором предсказания диагноза является общий фактор G, индикаторами которого выступают выделенные три шкалы. Возраст оказывает наибольшее влияние на шкалу "Общей осведомленности" (в = 0,63), значительно слабее на шкалу "Моторика" (в = 0,09), и не обнаружено влияние на шкалу "Логическое суждение". В то время как для 4-летних детей возраст оказывает влияние на все три шкалы, но в наименьшей степени - на "Общую осведомленность". Подобный результат иллюстрирует значимость аккумулирования знаний по мере взросления, что соответствует шкале "Общая осведомленность". По-видимому, шкала "Логическое суждение" в большей степени относится к невербальному интеллекту [Nunes et al., 2007], который подвержен изменениям и "натаскиванию" в значительно меньшей степени, чем вербальные способности. Указанное влияние возраста на предсказание диагноза более характерно для подвыборки "младшие", а для подвыборки "старшие" такого влияния не было обнаружено. Вероятно, это связано с высокой изменчивостью структуры способностей, связанной с взрослением.

Фактор "Логическое суждение" в большей степени относится к сфере невербального интеллекта. Так, в лонгитюдном исследовании дошкольников было показано, что уровень развития логического суждения предсказывает успешность в овладении математическими навыками в начальной школе, и что математическое понимание базируется на логическом мышлении [Там же]. Однако в более раннем исследовании было установлено, что логическое суждение, наряду с лексическим осмыслением и домашним обучением, были теми векторами, которые обеспечили более успешное понимание напечатанных букв, слогов и слов у типично развивающихся 5-леток [Hiebert, 1980]. По своей сути, процесс логического суждения у 5-летних детей требует переноса ранее выработанных решений или стратегий из одной ситуации в другую. Считается, что типично развивающиеся 5-летки уже способны проводить аналогии и переносить изученное решение из знакомой в новую задачу [Dumontheil, 2014]. При этом для исследования логического суждения используются как экспериментальные парадигмы, требующие действий, так и вербальные стимулы и задачи в картинках [Ferrer et al., 2009]. Основной вектор в развитии логического суждения заключается в том, что маленькие дети склонны давать ответ по поверхностной аналогии, такой как сходство объектов, если она конкурирует с логическим сходством; по мере взросления и накопления опыта они тяготеют к логическому сходству. Причем этот сдвиг в сторону рационализации не просто связан с взрослением, но с накоплением знаний о мире [Rattermann et al., 1998]. Предполагается, что развитие логического суждения в детстве лучше всего можно объяснить комбинацией улучшенной информационной обработки, рабочей памятью, исполнительными функциями (которые предотвращают сдвиг внимания на общность объектов) и аккумулированием знаний [Morrison et al., 2011].