Санкт-Петербургский государственный университет
Особенности сенсорно-перцептивных функций у детей с расстройством аутистического спектра на модели изучения гаптического и зрительного восприятия
И.И. Мамайчук, М.Б. Ульд Семета
Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7-9
Исследования развития гаптического восприятия у детей с расстройствами аутистического спектра (РАС) немногочисленны, в то время как оно играет важную роль в формировании перцептивных процессов в раннем возрасте. Стереотипные формы поведения у детей с РАС и аномалии чувствительности, отмеченные в разных модальностях, указывают на необходимость изучения гаптического восприятия. Приводятся данные исследования особенностей сенсорно-перцептивных функций у детей с расстройствами аутистического спектра на модели зрительного и гаптического восприятия. В исследовании приняли участие 16 нормативно развивающихся детей и 18 детей с РАС от 6 до 15 лет. Для бесконтактной регистрации и анализа движений пальцев рук детей по объектам впервые использовалось устройство Leap Motion. Обследование проходило в контексте игры, в которой детям предлагалось потрогать предмет, назвать его и нарисовать, затем те же стимулы предъявлялись в зрительной модальности. На основании полученных результатов делается вывод о том, что у детей с РАС по сравнению с нормативно развивающимися сверстниками наблюдается недоразвитие перцептивных действий в процессе гаптического восприятия, что выражается в недостаточном исследовании контура фигур, «застревании» на отдельных ее элементах, что также проявляется в выделении единичной детали фигуры в рисунках и словесном обозначении. Рисунки и наименования фигур детей с РАС также отличаются ориентацией на геометрическую форму стимулов. Высказывается предположение о влиянии нарушений волевой регуляции на перцептивные действия у детей с РАС.
Ключевые слова: расстройства аутистического спектра, гаптическое восприятие, сенсорно-перцептивные функции, захват движений, перцептивные действия, детский аутизм.
Sensory-perceptual processing in children with autism spectrum disorders based on the study of visual and haptic perception
1.1. Mamaichuk, M. B. Uld Semeta St. Petersburg State University,
7-9, Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034, Russian Federation
Few existing experimental studies of haptic perception and object exploration in autism address perceptual actions in children with ASD. Haptic perception plays an important role in the formation of perceptual processes in early childhood. Stereotypical behaviour in children with ASD and observed sensory abnormalities in different modalities point to the need to study haptic perception as well. The purpose of this study was to examine haptic perception in children with ASD and their peers in comparison to their visual perception. 16 typically developing and 18 children with ASD aged from 6 to 15 years of age participated in this study. The experiment took place in the context of a game in which children were asked to touch an object, name it, and draw what they think it is, then the same stimuli were presented in the visual modality. To register hand movements in a contactless manner for the first time, “Leap Motion” was implemented. The results indicate that children with ASD have underdeveloped perceptual actions in the process of haptic perception of the stimuli, which manifested itself in a lack of contour-following, longer fixations on local components of the figure, which was also evident in the names and drawings of the stimuli given by children with ASD. The drawings and names that children with ASD gave to perceived stimuli often included geometric shapes. Such outcomes provide more proof of general deficits in perception in children with autism.
Keywords: autistic spectrum disorder, haptic perception, sensory-perceptual processing, motion capture, visual perception, childhood autism.
Введение
Предметно-практическая деятельность ребенка в раннем и дошкольном возрасте играет важную роль в его когнитивном развитии, а необычные манипуляции с предметами могут сигнализировать об аномалиях психического развития, в том числе о расстройствах аутистического спектра.
Необычное разглядывание предметов и стереотипные действия с ними наблюдаются у детей, позднее получивших диагноз РАС, уже в 12 месяцев. Выраженность стереотипий отрицательно связана с уровнем когнитивного развития и положительно -- с симптомами аутизма в 36 месяцев [1]. Дети c высоким риском развития РАС в 12 месяцев позже начинают захватывать предметы [2], самостоятельно сидеть [2], меньше исследуют предметы ртом [3]. Стереотипное поведение и задержка моторного развития являются одними из самых ранних поведенческих маркеров, указывающих на риск наличия РАС у ребенка.
Ряд исследований указывает на наличие связи стереотипных форм поведения с нарушениями сенсорной модуляции [4; 5]. Данные особенности наблюдаются как у детей с РАС, так и у детей с иными формами нарушений развития. Гипореактивность как к социальным, так и к несоциальным стимулам оказывается наиболее специфической особенностью детей с РАС [6]. Обнаружена сильная положительная корреляция тактильной гипочувствительности и сенсорного поиска с нарушениями социального взаимодействия и выраженностью стереотипного поведения [4].
Именно аномалии тактильной чувствительности являются наиболее частыми жалобами родителей детей с РАС [5]. Однако мало внимания уделено изучению ее влияния на исследовательскую и предметно-практическую деятельность ребенка. К. Пирс и Е. Коурчесне (K. Pierce, E. Courchesne) [7] показали, что уровень исследовательской активности при свободном изучении пространства у детей с РАС снижен и отрицательно коррелирует с гипоплазией мозжечка. Изучение предметной исследовательской игры детей с РАС также обнаруживает сниженный уровень их активности [8]. Наблюдается предпочтение предметов низкой и средней визуальной сложности по сравнению со здоровыми сверстниками и детьми с синдромом Дауна. Разницы по количеству исследовательских движений с предметами, произведенных руками и ртом, а также по объему общей моторной активности между тремя группами обнаружено не было. Из этого авторы заключили, что базовые перцептивные действия у детей с аутизмом не отличаются от таковых у остальных групп, за исключением зрительной модальности. Однако, как будет показано в данной работе, анализ динамики перцептивного процесса приводит к противоположным результатам. Для оценки сформированности осязательных действий недостаточно фиксировать количество совершенных манипуляций, а необходимо анализировать соответствие совершаемых действий поставленной задаче.
Так, А. В. Запорожец [9] рассматривает гаптическое восприятие как перцептивные действия, направленные на поиск объекта, выделение наиболее характерных его признаков и опознание объекта, т. е. отнесение его к определенной категории [9]. В зависимости от цели гаптического восприятия обследуемый будет использовать различные движения для выделения тех или иных признаков. Например, С. Ледерман и Р. Клацки (S. Lederman, R. Klatzky) [10] выделили 6 типов исследовательских процедур, каждая из которых решает свою задачу.
Особенности зрительного восприятия -- наиболее изученный перцептивный процесс у людей с РАС. Результаты ряда исследований указывают на фрагментарность зрительных образов людей с РАС [11-14]. Наиболее популярной концепцией, объясняющей данный дефицит, является теория нарушения центральной связи [12], в соответствии с которой фрагментарность образов восприятия -- следствие нарушения способности связывать элементы в целое с учетом контекста и отсеивать несущественную информацию. К настоящему моменту сосредоточенность на деталях стала рассматриваться как специфический когнитивный стиль людей с РАС [13], а не нарушение перцептивных процессов, что продолжает вызывать множество дискуссий.
Проверка данной теории была проведена и на гаптическом восприятии у взрослых людей с РАС [15]. Результаты показали, что его эффективность у экспериментальной группы значимо не отличается от таковой у контрольной. Результаты выполнения задачи на отсроченное сопоставление гаптических и зрительных образов восприятия оказались выше, чем у нормативно развивавшихся участников исследования. Такие результаты противоречили теории нарушения центральной связи. Таким образом, вопрос о фрагментарности образов восприятия людей с РАС и ее причинах остается открытым. И гаптическое восприятие как процесс последовательной интеграции информации в единый образ объекта является подходящей моделью для изучения обобщения последовательно поступающих сигналов.
Исходя из описанных выше особенностей, наблюдаемых при РАС, а именно: наличие стереотипных форм поведения, нарушений сенсорной модуляции, мало-активности исследовательского поведения и сфокусированности на деталях, -- можно предположить наличие нарушений перцептивных действий и образов в процессе гаптического и зрительного восприятия.
Цель исследования заключается в сравнительном изучении особенностей гаптического и зрительного восприятия у детей с расстройствами аутистического спектра в сравнении с нормативно развивающимися сверстниками.
Задачи исследования:
1. Сравнительный анализ особенностей движений рук в процессе гаптического восприятия фигур здоровых детей и детей с РАС.
2. Сравнительный анализ словесного обозначения предметов в результате зрительного и гаптического восприятия здоровыми детьми и детьми с РАС.
3. Сравнительный анализ графических изображений предметов здоровыми детьми и детьми с расстройствами аутистического спектра в результате зрительного и гаптического восприятия.
Гипотезы исследования:
1. У детей с РАС уровень перцептивной деятельности находится на более низком уровне, что проявляется в трудностях перцептивного анализа и обобщения воспринимаемых предметов, их словесного обозначения.
2. Анализ перцептивных действий в процессе гаптического восприятия у детей с РАС отличается фиксацией на единичных элементах предмета, что затрудняет целостное отражение предмета как в его словесном обозначении, так и в процессе его графического изображения.
Методы и организация исследования
Выборка. В исследовании приняли участие 34 ребенка в возрасте от 6 до 15 лет. Экспериментальную группу составили 18 детей (6 девочек и 12 мальчиков, средний возраст -- 10 лет 6 месяцев ± 3 года), посещающих коррекционную школу Creative Children International School в Кувейте. Основаниями для включения в экспериментальную группу были наличие диагноза из спектра аутистических расстройств, отсутствие нарушений, коморбидных аутизму, сформированность номинативной функции речи. Отбор детей в экспериментальную группу проводился на основании заключения психиатра. Диагноз ставился в соответствии с критериями DSM-V. В выборку попали четверо детей с диагнозом «атипичный аутизм» и двенадцать -- с диагнозом «детский аутизм». Контрольную выборку составили 16 нормативно развивающихся детей (8 девочек и 8 мальчиков, средний возраст -- 10 лет ± 2 года и 9 месяцев), посещающих общеобразовательную школу CBS в Кувейте.
Процедура. На первом занятии проводилась оценка гаптического восприятия, которая проходила в ситуации игры «Угадай, что в ящике, и нарисуй». Ребенку поочередно предъявлялись стимулы для ощупывания. Движения рук детей по каждой из фигур регистрировались через устройство Leap Motion. После изучения каждой фигуры ребенок называл ее, затем вынимал руки и рисовал на карточке. Через день, на втором занятии, эти же фигуры предъявлялись зрительно для называния и рисования, затем проводились пробы для оценки уровня сформированности графических умений. Временные ограничения для ощупывания фигуры отсутствовали, по необходимости проводились перерывы, из-за чего продолжительность двух занятий в совокупности варьировала от 40 до 120 минут.
Регистрируемые показатели. Для решения исследовательских задач использовались следующие методики.
1. Запись движений рук проводилась с использованием Leap Motion. Это устройство состоит из двух камер, предназначенных для регистрации излучения в ближней инфракрасной области в диапазоне 825-875 нм, и трех инфракрасных светодиодов.
Полученные кадры расположения рук сопоставляются с трехмерной 25-точечной моделью руки, учитывающей угол сгиба кисти, положения суставов и кончиков пальцев в динамике. Результатом сопоставления является выверенное расположение руки в трехмерном пространстве.
Этапы записи и анализа движений пальцев рук:
а) непрерывная запись показаний сенсоров в формате «время, левая рука (все ее элементы), правая рука (все ее элементы)»;
б) анализ траектории движения обеих рук внутри одной сессии для определения плоскости нахождения фигуры так называемой рабочей области в диапазоне ±1мм;
в) формирование тепловой карты касаний пальцев:
разделение непрерывной записи расположения рук на интервалы с неизменным положением кистей;
вычисление среднего взвешенного значения продолжительности интервалов всех записей группы в конкретных координатах рабочей области;
закрашивание областей фигуры в соответствии с максимальной и минимальной продолжительностью интервалов.
2. В основу анализа названий фигур положено описание этапов речевых обозначений предметов у детей [16; 17], представленное в шкальных оценках: а) 0 баллов -- не называет фигуру или дает неадекватное ей название; б) 1 балл -- называет правильно отдельные компоненты фигуры; в) 2 балла -- отождествляет фигуру со знакомыми в быту предметами (название по признаку сходства); г) 3 балла -- точно называет фигуру.
3. В основу анализа рисунков положено предложенное Л. С. Выготским описание этапов рисования, которые последовательно проходят дети, овладевая предметным рисунком [18], также представлено в шкальных оценках: а) 0 баллов -- изображение отсутствует или проводятся линии и точки, не имеющие сходства с объектом; б) 1 балл -- изображение единичной характеристики фигуры без воспроизведения ее свойств; в) 2 балла -- воспроизведение контуров основной формы и деталей предмета, но без выделения некоторых существенных элементов; г) 3 балла -- правильное воспроизведение строения формы предмета и его дополнительных деталей, но соотношения передаются неточно, нарушены пропорции; д) 4 балла -- изображение с учетом размера фигуры и правильного пропорционального соотношения деталей; е) 5 баллов -- правильная передача размера и объема фигуры, изображение полностью соответствует объекту.