Оценка управляющих функций и функций регуляции активности у детей 6-9 лет: конфирматорный факторный анализ данных нейропсихологического обследования
А.А. Корнеев
А.М. Букинич
Е.Ю. Матвеева
Т.В. Ахутина
Аннотация
активность дети школьный нейропсихологический
Актуальность. Работа посвящена проблеме измерения и соотношения двух важнейших групп функций, которые участвуют практически в любой деятельности -- функций регуляции активности и управляющих функций. Исследование их структуры и возможностей оценки их состояния у детей дошкольного и младшего школьного возраста методами нейропсихологической диагностики и компьютеризированного тестирования важны как с точки зрения практики работы нейропсихолога, так и с точки зрения понимания общих закономерностей развития когнитивной сферы в этом возрасте.
Целью работы является построение и проверка моделей, устанавливающих соотношение результатов нейропсихологической диагностики различных групп когнитивных функций, связанных с произвольной регуляцией поведения и общей регуляцией психической активности.
Методики и выборка. В исследовании приняли участие дети в возрасте 6-9 лет (от старших дошкольников до третьеклассников), в общей сложности 434 человека. Все дети были обследованы с помощью нейропсихологического обследования, адаптированного для детей 6-9 лет, а также выполняли тесты из батареи компьютеризированного нейропсихологического обследования для детей 6-9 лет. Результаты обследования использовались для проведения конфирматорного факторного анализа.
Результаты. Предложена модель, включающая три фактора -- один соответствует управляющим функциям и два относятся к регуляции активности -- фактор проявлений гиперактивности и импульсивности и фактор проявлений утомляемости и замедленности. Оценки модели показали хорошее соответствие эмпирическим данным. Совместное использование показателей традиционного и компьютерного нейропсихологического обследования повысило качество модели.
Выводы. Проведенный анализ позволил выделить индикаторы, которые могут отражать состояние отдельных групп функций регуляции произвольной деятельности и регуляции активности. Слабость одного из выделенных компонентов регуляции активности может приводить к специфическому изменению поведенческих реакций, проявляющихся в нейропсихологическом обследовании, а при более серьёзном и обширном дефиците -- к появлению синдрома дефицита внимания и гиперактивности или синдрома низкого когнитивного темпа.
Executive functions and activity regulation functions in 6-9 year-old children: confirmatory factor analysis of neuropsychological data
Alexey A. Korneev, Alexey M. Bukinich, Ekaterina Yu. Matveeva, Tatiana V. Akhutina
Abstract
Relevance. In the study, we discuss the neuropsychological measures and relationship of two important groups of cognitive functions, namely, executive functions and functions of activation regulation. The study of the structure of these functions and the possibility of assessing their state in children of preschool and primary school age by methods of neuropsychological diagnostics and computerized testing are important from two points of view. First, it is an important issue in neuropsychological practice. Second, it is one of the ways to better understand cognitive development at this age.
Objectives. Development and estimation of factor models that establish the relationship between the results of neuropsychological diagnostics of various groups of cognitive functions associated with executive functions and regulation of activation.
Methods. 434 children from 6 to 9 years old (from senior preschoolers to third graders) participated in the study. All children underwent neuropsychological examination adapted for children of 6-9 years, and they also performed tests from a computerized neuropsychological examination battery for children of 6-9 years. The results were used to conduct a confirmatory factor analysis.
Results and conclusions. We proposed models that include three factors. The first factor corresponds to executive functions and two others relate to the regulation of activation. According to our model, the functions of activation can be divided into two factors: a factor of hyperactivity/impulsivity and a factor of fatigue/sluggishness. Model fit indices showed good agreement with empirical data. The combined use of indicators of both traditional and computer neuropsychological examination makes the estimations of the model better. Thus, in the study we revealed parameters of the performance on the neuropsychological tests that can be used as indicators of the state of executive functions and functions of activation regulation. The weakness in one of the components of activity regulation can lead to specific patterns of behavior which are manifested in the neuropsychological examination. A more serious and extensive deficit of one of the functions can lead to the appearance either of attention deficit hyperactivity disorder or of sluggish cognitive tempo.
Введение
Исследование и диагностика когнитивных функций у детей предшкольного и младшего школьного возраста -- активно обсуждаемая в современной психологии тема, и два важных вопроса в этой области -- это оценка отдельных компонентов когнитивной сферы и соотношение результатов диагностических методик с теоретическими представлениями о строении и развитии психических функций. Наша работа посвящена вопросу измерения функций регуляции активности (I функциональный блок мозга, по А.Р. Лурии) и управляющих функций (III блок) (Лурия, 1973); (Хомская, 2005). Обе группы функций оказывают влияние на все психические сферы, и поэтому их оценка особенно важна и при этом требует использования специфических методов, позволяющих извлекать данные об их состоянии из разнообразных заданий.
Управляющие функции (executive functions) в отечественной психологии часто называются функциями программирования, регуляции и контроля (Лурия, 1962, 1973). Они обеспечивают планирование и программирование любой деятельности; удержание плана в ходе выполнения деятельности; контроль над выполнением и достигнутым результатом и т.д. Данная группа функций оказывает влияние на всю деятельность человека, и ее субстратом считаются лобные доли коры больших полушарий (Лурия, 1973); (Maloney et al., 2020). В современной нейропсихологии продолжается работа по анализу внутренней психологической и мозговой структуры управляющих функций и выделению подфункций в рамках регуляторной сферы (Miyake, Friedman, 2012). У дошкольников и младших школьников состояние управляющих функций является предиктором успехов в школе и будущей трудовой деятельности (Dias et al., 2017), существует много работ по развитию управляющих функций у детей и по проверке их эффективности (Пылаева, Ахутина, 1997); (Bodrova, Leong, Akhutina, 2011); (Diamond, et al., 2007, и др.). Дисфункция регуляторной сферы проявляется в аспонтанности, инактивности либо полевом поведении, неспособности сформировать программу действия и следовать ей (Хомская, 2005).
Второй группой, оказывающей влияние на всю психическую деятельность, являются функции регуляции активности. Их субстратом считаются стволовые и подкорковые отделы -- I блок мозга по А.Р. Лурии. Они обеспечивают модуляцию общей и избирательной активации, то есть поддержание оптимального тонуса коры, уровня бодрствования, функциональных состояний, необходимых для реализации текущей деятельности (Лурия, 1973); (Данилова, 1992). При поражении структур, объединяемых в I блок, возникают угнетения сознания, динамический дефицит психической деятельности (низкий темп, повышенная истощаемость, колебания продуктивности, трудности концентрации внимания), а также модально-неспецифические нарушения памяти (Хомская, 2005); (Snider et al., 2019); Lutkenhoff et al., 2020). В детском возрасте чаще всего выделяют два симптомокомплекса, включающих нарушение динамического аспекта деятельности -- синдром дефицита внимания и гиперактивности с его подтипами (СДВГ; см., например, Chhabildas et al., 2001) и низкий когнитивный темп (НКТ, см. Carlson, Mann, 2002). На данный момент эти симптомокомплексы считаются независимыми друг от друга (Becker et al., 2016), и за ними стоит сложная, не локальная мозговая патология (De La Fuente et al., 2013); (Becker et al., 2016). Разработана оценка проявлений данных симптомокомплексов в рамках нейропсихологического обследования (Агрис, Ахутина, Корнеев, 2014); (Ахутина и др., 2016).
При нейропсихологической диагностике периодически бывает трудно различить, к дисфункции какой из описанных сфер относятся наблюдаемые в поведении ребенка проявления. Например, низкий темп выполнения задания может быть связан как со слабостью энергетического обеспечения, так и с трудностями удержания программы действий. Интегральная оценка состояния I и III функциональных блоков обнаруживает тесную корреляцию (Ахутина и др., 2019), и, следовательно, возникает проблема специфичности оценки данных сфер (и обоснованности их раздельной оценки).
В контексте использования интегральных показателей важно проанализировать, как отдельные параметры выполнения нейропсихологических методик и тестов соотносятся между собой, и могут ли они в разных сочетаниях отражать состояние управляющих и модулирующих активацию функций. Этот вопрос важен и потому, что в отечественном нейропсихологическом подходе выполнение одной методики может вносить вклад в оценку сразу нескольких психических сфер, и анализ результатов выполнения разных методик позволяет осуществлять так называемый «перекрестный контроль», уточняя и взаимодополняя получаемые результаты (Балашова, Ковязина, 2017).
Наша работа направлена на проверку возможности не только качественного, но и статистически обоснованного разделения показателей комплексного нейропсихологического обследования на факторы, отражающие состояние I и III функциональных блоков. Для такой проверки может быть использован конфирматорный факторный анализ. Этот метод на материале нейропсихологических проб использовался мало, хотя достаточно распространен при исследовании структуры когнитивных функций. Известны исследования факторной структуры управляющих функций, в которых выделяются различные компоненты -- торможение, обновление и переключение (Friedman, Miyake, 2017). Аналогичный подход используется при анализе структуры интеллекта по результатам детской версии теста Векслера, в котором выделяется 4 фактора (Bodin et al., 2009).
Мы предполагаем, что, используя этот метод, мы сможем показать правомерность выделения относительно независимых групп функций, относящихся к I и III функциональным блокам мозга, на материале нейропсихологического обследования детей старшего дошкольного и младшего школьного возраста. При этом, основываясь на положении о единстве механизмов, действующих в норме и патологии (Выготский, 1936), а также собственно данных патологии, а именно наличии двух относительно независимых симптомокомплексов -- СДВГ и НКТ, мы предполагаем обнаружение двух относительно независимых паттернов слабости функций регуляции активности, поведенчески проявляющихся в: 1) гиперактивности и импульсивности, 2) замедленности и утомляемости.
Выборка
В исследовании приняли участие 434 ребенка, из них 131 дошкольник (72 мальчика, 59 девочек, средний возраст 6,46±0,55 лет), 88 первоклассников (33 мальчика, 55 девочек, средний возраст 7,63±0,46 лет), 150 второклассников (87 мальчиков, 63 девочек, средний возраст 8,65±0,42 лет) и 65 третьеклассников (39 мальчиков, 26 девочек, средний возраст 9,64±0,35 лет). Участники исследования не имели диагностированных неврологических нарушений и нарушений развития. Родители всех детей дали информированное согласие на участие в исследовании.
Методики
Традиционное нейропсихологическое обследование
Для диагностики состояния когнитивных функций использовались методы нейропсихологического обследования детей 6-9 лет (Ахутина и др., 2016). Полное обследование включает 20 поведенческих тестов, в данном исследовании мы используем следующие тесты:
Реакция выбора. Предъявлялось две серии заданий: в первой на 1 стук ребенок должен постучать 2 раза, на 2 стука -- 1 раз; во второй серии на 1 стук -- 2 раза, на 2 стука -- не стучать. Оценивалось усвоение инструкции; количество ошибок.
Вербальные ассоциации (свободные и направленные). В свободных ассоциациях ребенка просили в течение минуты называть любые слова, в направленных -- сначала просили называть в течении минуты как можно больше действий, во вторую минуту -- разные растения. Оценивалась продуктивность, количество повторов; количество неадекватных заданию слов, количество словосочетаний.
Счёт. Дошкольникам и первоклассникам предлагалось посчитать от 1 до 10, от 10 до 1, от 3 до 7 и от 8 до 4. Учащимся второго и третьего класса предлагался серийный счет: посчитать от 20, отнимая по 3. Оценивалась доступность счета и количество ошибок.
Пятый лишний. Вариант взят из методики оценки словеснологического мышления Л.И. Переслени, Е.М. Мастюковой, Л.Ф. Чупровой (Переслени, Мастюкова, Чупрова, 1990). Оценивалась продуктивность; характер объяснения: количество категориальных, конкретно-ситуативных и неадекватных объяснений или отказов.
Динамический праксис. Предъявлялся классический вариант программы «Ладонь -- кулак -- ребро» для ведущей руки. Оценивалось усвоение двигательной программы, выполнение программы, ошибки серийной организации.
Слухоречевая память (запоминание двух групп по три слова). Ребенка просили сначала повторить две группы по три слова в каждой, а потом вспомнить, какие слова были в первой группе, какие во второй. В пробе оцениваются продуктивность каждого из воспроизведений, а также разные типы ошибок, в том числе вплетение в ответы посторонних несхожих со стимулами слов.
Помимо этого, по результатам наблюдений в ходе обследования определялось состояние функций регуляции активности (I блок): оценивались проявления утомляемости, снижения темпа деятельности, инертности, импульсивности и гиперактивности (Ахутина, 2016).
Компьютерные методики
В нашей работе мы также использовали тесты компьютеризированного нейропсихологического обследования детей 6-9 лет (Korneev et al., 2018). Батарея включает 10 тестов, в данной работе используются 3 из них:
Тест «Точки» (Davidson et al., 2006); (Korneev et al., 2018). Тест состоит из трех проб, каждая включает предъявление 20 стимулов. В первой пробе на экране компьютера в квазислучайном порядке, то слева, то справа от фиксационного креста предъявляются стимулы (сердечки), задача ребенка -- как можно быстрее нажимать на кнопку с той стороны, где появился стимул. Во второй пробе оценивается способность испытуемого к оттормаживанию нерелевантного задаче «естественного» ответа: на экране появляется другой стимул -- цветочек, задача испытуемого -- как можно быстрее нажимать на кнопку со стороны, противоположной той, где появился стимул. В третьей пробе оценивается способность ребенка к переключению между двумя программами: на экране предъявляются в случайном порядке стимулы двух типов, задача испытуемого -- при появлении сердечка нажать клавишу с той же стороны, при появлении цветочка -- с противоположной. В тесте оценивается среднее время ответа и продуктивность (число правильных ответов).