Пластичность и сензитивность ЦНС в онтогенезе

В основе взаимодействия влияний среды и развивающихся фи­зиологических особенностей лежит способность ЦНС изменять свои морфофункциональные характеристики под влиянием опыта. Эта

312

„ЁШЫЧЛ.

]\ШШт .Ш**»

способность называется пластичностью. Известно, что функцио­нально незрелые структуры обладают наибольшей пластичностью, т.е. способностью к реорганизации. Пластичность нервной систе­мы в раннем онтогенезе связывается с присутствием в ней особых биохимических агентов — факторов роста нервной ткани (ФРН), которые активизируют и интенсифицируют рост и развитие нерв­ных клеток. В настоящее время имеется множество эксперимен­тальных данных, свидетельствующих о том, что на ранних этапах развития изменения среды могут весьма существенно изменить мор-фофункциональные особенности ЦНС, а также поведение живот­ных и человека.

12.2.1. Эффекты обогащения и обеднения среды

Для оценки диапазона пластичности ЦНС используются дан­ные, получаемые в экспериментах на животных с использовани­ем среды разной степени насыщенности. Использование обогащен­ной и обедненной среды как методического приема впервые было предложено Д. Хеббом (Hebb, 1949). Опираясь на результаты сво­их исследований, он сформулировал положение о том, что при вос­приятии животным в раннем периоде повышенной сенсорной сти­муляции приобретается опыт, который находит отражение в более позднем развитии поведения. В дальнейшем метод выращивания животных в усложненной и примитивной среде применялся для вы­явления значения раннего опыта не только в формировании по­веденческих реакций, но также и в развитии различных нейрофи­зиологических функций, структуры и метаболизма мозга.

Обогащение среды предполагает воспитание молодых животных в обширных клетках, оборудованных различными устройствами и предметами (мостиками, лесенками, игрушками и т.д.), количест­во и качество которых постоянно меняется. Частая смена обста­новки требует от животного повышенной двигательной активно­сти и исследовательской деятельности. Для обогащения среды ис­пользуются также различные стимулы (зрительные, слуховые, ве­стибулярные).

По контрасту с этим обеднение среды идет по пути лишения вся­кого разнообразия внешней обстановки. Крайний случай предста-

313

вляет взращивание животного в одиночной маленькой пустой клет­ке в полной изоляции от других животных.

Показано, что морфологические и функциональные характери­стики ЦНС закономерно меняются в зависимости от характера внешних воздействий. Так, если детеныш животного растет в усло­виях лишения зрительного опыта, наблюдается морфологическая деструкция зрительных центров головного мозга и искажения в хо­де созревания зрительных функций.

При обогащении среды, напротив, отмечается усиленное разви­тие морфологических элементов (увеличивается длина полуша­рий, утолщается поперечник коры, укрупняются тела нейронов, увеличивается ветвление отростков нейронов и т.д.). В целом все перечисленное свидетельствует об улучшении динамики мозгово­го созревания. Установлено, что животные, развивающиеся в ус­ложненной внешней среде, по поведенческим показателям имеют высокую исследовательскую активность, выраженную способность взаимодействовать с внешними предметами и людьми.

Важно, что изменения, происходящие в ЦНС под влиянием внеш­них воздействий, специфически связаны с характером этих воздей­ствий. Определенным образом организуя внешние воздействия, мож­но получить желаемое и селективное изменение функциональной активности нервных элементов.

Например, если одних котят выращивать в условиях, где един­ственным сложным зрительным стимулом будет рисунок из вер­тикально ориентированных черно-белых полос, а других — в ус­ловиях, где их будут окружать горизонтально ориентированные черно-белые полосы, то зрительная кора котят первой группы при­обретет повышенную чувствительность к вертикальным линиям, и практически не будет реагировать на горизонтальные, а зритель­ная кора вторых, напротив, становится чувствительной к горизон­тальным линиям и не будет реагировать на вертикальные поло­сы.

Под влиянием раннего сенсорного опыта происходит специа­лизация нейронов детекторов коры больших полушарий, их «на­стройка» на восприятие стимула, наиболее часто встречающегося в среде. Подобная настройка представляет механизм адаптации, что непосредственно обнаруживается в поведении животных. Котята

314

первой группы испытывают трудности, поднимаясь по лестнице, так как они не видят горизонтальных линий, образуемых ступе­нями. Котята второй группы натыкаются на вертикально ориен­тированные ножки мебели. Следовательно, под влиянием сенсор­ного опыта в период развития характер связей в зрительной систе­ме котят изменяется таким образом, что в первой группе количе­ство клеток, реагирующих на наиболее частые стимулы (вертикаль­ные полосы) — возрастает, а доля клеток, чувствительных к ред­ким стимулам (горизонтальным полосам) убывает, во второй груп­пе происходят противоположные процессы (Hirsh, SpinelliJ970).

Из сказанного следует, что, определенным образом организуя внешние воздействия, можно получить желаемое и селективное из­менение функциональной активности нервных элементов.

Механизмы, опосредующие эффекты ранних средовых влияний.Как уже отмечалось, в раннем периоде развития мозга наблюдается период избыточной продукции синапсов (межклеточ­ных контактов). Количество образуемых синапсов заведомо пре­вышает число реально требующихся для проведения и обработки информации в ЦНС. Смысл этого явления состоит в следующем: избыточные синаптические образования оказываются в состоянии конкуренции за ограниченное постсинатптическое пространство, и синапсы, которые не используются (см. главу 7.1.4), исчезают. Та­ким образом, за периодом сверхпроизводства синапсов обязатель­но наступает уменьшение их числа, но не случайное, а обусловлен­ное средовым опытом. Будучи невостребованными, устраняются низкоэффективные неиспользуемые синаптические контакты. В то же время сохраняются и стабилизируются именно те синапсы, ко­торые несут нагрузку, проводя нервные импульсы. Таким спосо­бом создается окончательный паттерн синаптических контактов в формирующейся нейронной сети. Следовательно, именно качест­во и интенсивность средовых воздействий осуществляют подгон­ку нервных сетей в соответствии с особенностями среды, в которой развивается организм, обеспечивая их адаптивную настройку.

Известно, что в основе любой структурно-функциональной пе­рестройки мозга всегда лежит изменение биохимических про­цессов в нервной ткани. В нейрохимических исследованиях, посвя­щенных изучению эффектов средовых воздействий, установлено,

Г 315

что под влиянием сенсорной стимуляции в раннем онтогенезе про­исходит повышение показателей специфического медиаторного об­мена, т.е. обмена химических веществ, играющих роль посредни­ков в межнейронных контактах. Это значит, что наиболее, выражен­ные биохимические перестройки происходят в синаптических нер­вных аппаратах, обеспечивающих морфофункциональную связь и взаимодействие нервных клеток.

Отдаленные эффекты ранней сенсорной стимуляции связывают, однако, не только с биохимическими превращениями в синапти­ческих контактах, но и с изменениями во всей клетке. Многочислен­ные факты говорят о том, что в результате влияния сенсорно обо­гащенной среды и тренировки в телах нервных клеток происходит повышение содержания сложного органического соединения — рибонуклеиновой кислоты (РНК), последняя участвует в синтезе белков, обеспечивающих нервную передачу и взаимодействие ней­ронов в нервных сетях. В то же время имеется немало данных, го­ворящих о том, что биосинтез РНК и белков имеет прямое отно­шение к образованию следов долговременной памяти (см. главу 7.3).

Таким образом, главными нервными механизмами, опосреду­ющими эффекты ранних средовых воздействий, являются пласти­ческие перестройки в ЦНС, происходящие на биохимическом и морфологическом уровнях. При таком подходе понятие пластично­сти нервной системы приобретает более конкретное содержание. Оно подразумевает любые изменения эффективности и направлен­ности связей между нервными клетками, которые по длительно­сти превышают обычные процессы передачи информации.

Роль гормонов в развитии ЦНС. Важные организаторы и ре­гуляторы развития нервной системы и организма в целом — гормо­ны. Наиболее существенную роль играют гормоны гипофиза, щи­товидной железы, надпочечников, половые гормоны. Особенно ве­лико значение гормона щитовидной железы тироксина, он оказы­вает решающее влияние на рост и дифференцировку нервной си­стемы (Розен, 1994). Его недостаток в раннем онтогенезе вызы­вает необратимые изменения в созревании нервной системы. Ис­кусственное введение тироксина, напротив, ускоряет процессы со­зревания ЦНС (увеличиваются темпы миелинизации и роста ней­ронов). Присутствие тироксина необходимо и для нормального пси-

316

хического развития. Об этом свидетельствует такое заболевание, как эндемический кретинизм, возникающий при сильном недостат­ке йода в окружающей среде. (Йод входит в состав тироксина). Про­филактика эндемического кретинизма заключается в добавлении йода в продукты питания.

В целом ряде исследований показано, что в результате ранней сенсорной стимуляции преимущественно стрессогенного типа про­исходят существенные изменения в системе гипоталамус — гипо­физ — кора надпочечников, которые приобретают устойчивый ха­рактер и определяют диапазон и качество эмоциональных реакций на стрессогенные воздействия в периоде зрелости. При дополни­тельной сенсорной стимуляции усиливается секреция гормонов ги­пофиза, организующих ответ организма на стрессогенный сти­мул. Под влиянием этих гормонов изменяются параметры функци­онирования нервных центров, обеспечивающих адаптивные реак­ции. Половые гормоны также обладают сильным организующим действием на развивающуюся нервную систему, определяя маску­линную или фемининную специализацию нервных центров, кон­тролирующих половое поведение.

Гормоны — специфические индукторы функциональной актив­ности генов (Мертвецов, 1986; Розен, 1994). Гормоны выступают как посредники в регуляции транскрипции генов. Причем особенно на­глядно роль гормонов в регуляции генной активности выступает в ус­ловиях стресса, который сопровождается усиленной секрецией трой­ных гормонов гипофиза, адреналина, кортикостероидов. Таким об­разом, выстраивается схема: физическая (сенсорная) стимуляция нервной системы — гормональная активация — возрастание ак­тивности генов. Эта схема хорошо согласуется с гипотезой нейроэн-докринной регуляции процесса реализации генетической информа­ции, в соответствии с которой предполагается существование на мо­лекулярном уровне общих механизмов, обеспечивающих как регу­ляцию активности нервной системы, так и регуляторные воздейст­вия на генетический аппарат. Таким образом, главным (хотя, возмож­но и не единственным) звеном, осуществляющим взаимодействие между ЦНС и генетической системой являются гормоны.

Влияние среды на функциональные показатели созревания ЦНС детей. Закономерно возникает вопрос, в какой мере обогаще-

317

ние или обеднение опыта влияет на развитие ЦНС человека. Неко­торые заболевания человека способны приводить к таким эффек­там, которые у животных вызывает обеднение среды. Например, ограничение притока сенсорной информации в результате врож­денной амблиопии, катаракты или потери слуха, как показывают постмортальные исследования, сопровождается сходными морфо­логическими изменениями. У слепых от рождения людей зритель­ные структуры мозга несут отчетливые признаки морфологическо­го перерождения.

В некоторых случаях предпринимались попытки восстановить зрение у слепых от рождения. В частности, речь идет об удале­нии врожденной катаракты. При этом заболевании центральные структуры, ответственные за зрительную функцию, практически не страдают. Если удаление катаракты проведено в раннем возрас­те, (до 5 — 6 лет), зрение восстанавливается, далее возможности вос­становления прогрессивно снижаются вплоть до старшего подро­сткового возраста и полной утраты этой возможности в зрелом возрасте: пациенты остаются функционально слепыми. Несмот­ря на восстановление зрительных возможностей, они не в состо­янии ими воспользоваться.

Как показывает опыт лонгитюдных исследований детей с низ­ким зрением, в возрасте 6 — 12 лет возможно' преодоление пос­ледствий зрительной депривации (Григорьева, 1996). Этому способ­ствует специальное перцептивное обучение, в результате которого повышается способность к различению сенсорных признаков.

Проведено немало исследований особенностей биоэлектриче­ской активности мозга (фоновой и реактивной ЭЭГ, вызванных по­тенциалов) у детей с сенсорным дефицитом при разных видах амб­лиопии и потере слуха. Несмотря на разнообразие клинического материала и способов оценки функциональных нарушений, эти ис­следования дают основания для общего вывода: чем больше огра­ничение притока сенсорных стимулов (зрительных, слуховых и др.), тем больше отклонений от нормального хода созревания отмечает­ся в характеристиках биоэлектрической активности. Установле­но также, что даже сравнительно небольшое по времени ограни­чение зрительного сенсорного притока к мозгу ребенка на ран­них стадиях онтогенеза не сводится только к нарушениям зритель-

318

ных функций. Вследствие ранней зрительной депривации (врож­денная катаракта) изменяется функционирование мозговых систем контроля состояния мозга, регулирующих внимание, и определяю­щих объем и характер информации, поступающей к мозгу (Стро­ганова, Посикера, 1996).

В связи с широким распространением программ ранней стиму­ляции психического развития особый интерес представляет изу­чение влияния интенсификации обучения на психофизиологическое созревание детей. Первые исследования в этом направлении пока­зывают, что развивающее обучение приводит к изменению ряда па­раметров биоэлектрической активности головного мозга, свиде­тельствующему о его ускоренном созревании и значительном со­вершенствовании функций. Причем значимо меняются те параме­тры, которые по современным представлениям прямо связаны с обеспечением познавательной деятельности детей. Предполагает­ся, что в изменениях психофизиологических функций под влиянием развивающего обучения находит свое отражение «зона ближай­шего развития», являющаяся предпосылкой дальнейшего обуче­ния (Венгер, Ибатуллина, 1989).

12.2.2. Критические и сензитивные периоды развития

Способность нервной системы изменяться под влиянием внеш­них воздействий носит, однако, преходящий характер. Она приуро­чена, главным образом, ко времени наиболее интенсивного мор-фофункционального созревания и определяет феномен возрас­тной чувствительности к воздействиям среды, с которым связано понятие о сензитивном и критическом периодах развития.

Хотя в основе всех подобных периодов лежит временное повы­шение чувствительности к некоторым внешним влияниям, их ха­рактерные особенности: сущность происходящих изменений, фак­торы, к которым повышается чувствительность, степень избира­тельности к восприятию, временной режим, последствия неадек­ватной реализации, обратимость результата в каждом конкрет­ном случае имеют свою специфику и составляют своеобразие лю­бого из них.

Определение критического периода.Первоначально понятие

«критический период» было введено в эмбриологии для обозначе­ния периодов повышенной чувствительности к действию факто­ров, выходящих за границы физиологической нормы. В период внутриутробного развития каждый орган претерпевает критические стадии дифференциации в строго определенные моменты развития. Вредоносное воздействие на зародыш приводит к избирательному нарушению в развитии именно того органа, который находится в стадии наиболее интенсивного формирования. Этот факт нахо­дит свое отражение в своеобразном видоспецифическом «кален­даре пороков развития», демонстрирующем определенные искаже­ния развития в зависимости от времени действия вредоносного фа­ктора. Одной из трагических иллюстраций здесь являются извест­ные случаи рождения детей с разными вариантами изувеченных ко­нечностей, матери которых принимали на различных сроках бере­менности снотворное талидомид.

В основе избирательного повышения чувствительности лежит усиление процессов обмена веществ в наиболее быстро растущих органах и тканях. В общем, критические периоды в ходе внутри­утробного развития ребенка совпадают с процессами наиболее ин­тенсивного роста и дифференцировки, как бы маркируют процесс развития, отмечая стадии морфогенеза.

Таким образом, критическим в полном смысле слова, видимо, следует называть тот период времени, когда организм должен ис­пытывать воздействие определенного типа и это является услови­ем его дальнейшего нормального развития. Изменения в ходе кри­тического периода носят необратимый характер, в результате че­го структура и функция приобретают законченную форму, не чув­ствительную к модифицирующим воздействиям в более позднем возрасте. Весьма вероятно, что критические периоды наиболее ха­рактерны для анатомоморфологических изменений в ходе развития. Будучи сопряжены с определенным этапом морфологического со­зревания, они могут представлять хронологическую инварианту развития.

Особенности сензитивного периода.Термин «сензитивный» правильнее использовать для обозначения периода, во время кото­рого некий набор стимулов оказывает большее влияние на разви­тие функции, нежели до и после. Фактически сензитивный период

представляет собой период повышенной пластичности, во вре­мя которого структура и функция демонстрируют свою способ­ность к модификационной изменчивости в соответствии со специ­фикой внешних условий. В этом случае, по-видимому, в онтоге­незе нет ни одного периода «рокового» по отношению к опреде­ленным воздействиям. При этом период наибольшей чувствитель­ности рассматривается как период наиболее благоприятный, опти­мальный для усвоения этих воздействий. Образно выражаясь, кри­тический период означает «теперь или никогда», сензитивныи же — «можно и в иное время, но лучше теперь». Критические и сен-зитивные периоды онтогенеза можно соотнести с созреванием стру­ктур и процессов двух типов.

Ожидание опыта и зависимость от опыта.Предполагается, что отдельные структуры и процессы в развивающемся организме бу­дут по-разному реагировать на внешние воздействия. В самом об­щем виде можно выделить структуры и процессы двух типов (Gree-nough et al., 1987).

Для первых, определяемых как «ожидающие опыта», внешние воздействия выступают как триггер— сигнал, запускающий раз­витие, которое происходит по генетической программе и почти не зависит от характера средовых влияний (в пределах физиологиче­ски допустимой нормы). «Ожидающие опыта» — это структуры и процессы консервативной наследственности, определяющие видо­вые признаки и не обладающие межиндивидуальной изменчивостью, т.е. одинаковые у всех представителей данного вида. Период «ожи­дания опыта» по сути является критическим, потому что неадекват­ный опыт необратимо искажает нормальный ход развития.

Наряду с этим существуют структуры и процессы второго ти­па, «зависящие от опыта». Они отличаются выраженным диапазо­ном изменчивости, возникающей под влиянием внешних воздейст­вий и рассматриваются как морфофункциональная основа усвое­ния индивидуального опыта. «Зависимость от опыта» также явле­ние временное, однако существенные изменения опыта приводят к соответствующим модификациям в развитии структур, не нарушая самого хода развития. Кроме того, подобные изменения нередко ча­стично обратимы, поэтому период зависимости от опыта правиль­нее считать сензитивным.

11 Введение в психофизиологию

321

Критические и сензитивные периоды вразвитии ЦНС. Каж­дая мозговая структура имеет свои временные характеристики со­зревания: начало, скорость, конец процесса и соответствующий это­му период максимальной чувствительности. Иначе говоря, онтоге­нез ЦНС включает последовательное повышение чувствительно­сти отдельных ее звеньев соответственно времени наиболее ин­тенсивного развития каждого из них.

В созревании ЦНС условно можно выделить два аспекта. Пер­вый — рост и самодифференцировка нейронов и их связей, мало зависящие от внешних обстоятельств и идущие по генетической про­грамме. Второй — сходные изменения нейронов, но вызванные функ­циональной активностью под влиянием внешних воздействий. В свя­зи с этим факторы, оказывающие влияние на созревание ЦНС, ус­ловно можно разделить на две группы. Первая — совокупность агентов, обеспечивающих полноценную биохимическую среду раз­вития, необходимую для нормального роста и дифференцировки нейронов. К ним относятся: полноценные метаболические процес­сы и адекватная гормональная активность. Здесь имеются свои кри­тические периоды развития. Например, период половой специали­зации структур мозга. Вторая группа включает факторы функци­ональной специализации отдельных элементов и звеньев ЦНС. На­иболее эффективное действие этих факторов приурочено к сен-зитивным периодам. Лучшим примером здесь служат организую­щие действия обогащенной среды.

Формирующие свойства сензитивных периодов и диапазон по­тенциальной изменчивости структур и функций под влиянием внешних воздействий, получаемых организмом в это время, явля­ются наиболее значимыми характеристиками для понимания при­роды взаимодействия внешних влияний и развивающихся физиоло­гических особенностей.

Системная модель. Универсальность такого явления как вре­менное повышение чувствительности к внешним воздействиям по­зволяет рассматривать его с позиций системного подхода (Scott, 1974). Период повышения чувствительности рассматривается в этом случае как необходимый этап в развитии любой системы, соответ­ствующий моменту ее консолидации. Организационные процессы в системе в этот момент идут с наибольшей скоростью. В случае кри-

тического периода (как, например, в эмбриогенезе) процессы пре­образования системы проходят в течение короткого интервала вре­мени, а затем полностью прекращаются.

В других случаях организационные процессы в системе могут протекать с разной скоростью: в начале очень быстро с постепен­ным снижением чувствительности до определенного уровня, но без полной ее утраты. Возможен и еще один вариант, когда орга­низационные процессы в системе ускоряются неоднократно, в этом случае система будет обнаруживать не один, а несколько, возмож­но, ритмически повторяющихся критических периодов.

Внешняя среда

Рис. 12.1 Схема, иллюстрирующая возможные варианты развития системы в критическом и сензитивном периодах в зависимости от генетических и средовых факторов

1 — благоприятный эффект, направленные воздействия; 2 — неблагоприятный эффект, ведущий к задержке и отклонениям в ходе развития системы (по Г.М.Никитиной, 1993).

На рисунке 12.1представлена обобщенная схема, иллюстриру­ющая соотношение основных понятий, характеризующих период

повышения чувствительности к внешним воздействиям. Схема от­ражает тесную взаимосвязь критического и сензитивного перио­дов в развитии системы. Важно подчеркнуть, что вследствие по­вышения избирательной чувствительности системы к средовым

322

323

воздействиям, возникающей в сензитивном периоде, он одновре­менно является и оптимальным для направленных воздействий с целью оптимизации или коррекции развивающихся процессов, и пе­риодом уязвимости системы к повреждающим воздействиям.

Из сказанного следует, что критические и сензитивные перио­ды обеспечивают также реальный механизм индивидуализации раз­вития. Поскольку в зависимости от особенностей реализации ка­ждого конкретного периода дальнейшие этапы развития могут при­обретать все более специфический, присущий только данному ин­дивиду опыт.

Кризисы психического развития.В психологии проблема кри­тических и сензитивных периодов психического развития имеет свою историю изучения. Несмотря на некоторые различия в тео­ретической интерпретации этих явлений, общепризнанно, что су­ществуют периоды, когда психическое развитие происходит наибо­лее быстро и особенно напряженно.

Применительно к психическому развитию детей и подростков критические периоды, называемые кризисами, были наиболее пол­но проанализированы Л.С.Выготским. Он выделял пять таких кри­зисов: одного, трех, семи и тринадцати лет. Первый отделяет мла­денчество от раннего детства, второй обеспечивает переход к до­школьному детству. Третий является соединительным звеном ме­жду дошкольным и школьным возрастом. Последний представля­ет перелом развития при переходе к пубертату. Указанные Л.С.Вы­годским сроки протекания кризисов, по-видимому, в настоящее время могут быть оспорены, хотя бы уже по причине эпохальной акселерации / децелерации развития. Однако содержание и после­довательность выделенных кризисов, безусловно, сохраняются, по­скольку отражают нормативные закономерности психического раз­вития.

Как отмечает Н.С. Лейтес (1978), толкование критических пе­риодов у Выготского имеет существенные точки соприкосновения с пониманием критических периодов в физиологии развития: и тут, и там •— это наиболее ответственные, поворотные пункты развития, когда на протяжении относительно короткого времени происходят очень значимые для дальнейшего развития резкие сдвиги.

Поскольку индивидуальность человека на всех этапах развития

324

wv.. шшшшшшшш

целостна, можно высказать предположение, что психические кри­зисы имеют системный характер, и в качестве «невидимой подвод­ной части айсберга» включают существенные физиологические преобразования. Основания для такого предположения есть, по­скольку в возрастной физиологии и возраст 7 — 8 лет, и начало пу­бертата рассматриваются как критические периоды развития. Оба эти периода, помимо многих специфических особенностей, харак­теризует и общее явление: высокое напряжение гомеостатических механизмов адаптации.

Наряду с понятием кризиса в психологии присутствует понятие возрастной сензитивности, при этом считается, что в каждом воз­расте ребенок оказывается особенно чувствительным к определен­ного рода воздействиям, специфическим для данного возраста (Лей-тес, 1978). Причем подчеркивается, что природу этой сензитив­ности нельзя вывести только из процессов созревания (натураль­ный ряд) или объяснить педагогическими воздействиями и культур­ными накоплениями ребенка (социальный ряд). Она возникает в результате «сплетения органического и социального рядов в це­лостном психическом развитии» (Ананьев, 1969).

Пока, по-видимому, преждевременно высказывать предположе­ния по поводу того, какие конкретные физиологические механиз­мы создают условия для обеспечения этих явлений в психическом развитии ребенка, их изучение — дело будущего.

I

Глава тринадцатая '■-'■■■' [

13. Основные методы и направления исследований

Все исследовательские задачи в возрастной психофизиологии решаются с обязательным учетом возраста испытуемых как глав­ной независимой переменной.

13.1. Оценка эффектов возраста

Методами изучения возрастных изменений, как известно, явля­ются метод поперечных срезов (сравнительно-возрастной) и метод индивидуального прослеживания (продольных срезов или лонгитюдный). Первый из названных используется в возрастной психофизиологии значительно чаще, поскольку позволяет в ко­роткие сроки исследовать большой возрастной диапазон (при не­обходимости, от младенчества до старости). Однако, несмотря на видимую доступность формирования выборок любого требуемого возраста, метод возрастных срезов таит в себе потенциальные слож­ности, обусловленные необходимостью тщательного уравнивания сопоставляемых выборок по максимально возможному числу па­раметров. Один из наиболее существенных параметров — биоло­гический возраст испытуемых.

Необходимость учитывать биологический возраст при изуче­нии поведения иллюстрируют многие примеры. Один из них нагляд­но демонстрирует эффект различия календарного и биологическо­го возрастов в младенчестве (Бауэр, 1979). Его смысл заключает­ся в следующем. Нормальные младенцы начинают улыбаться в от­вет на некоторый видимый объект в хронологическом возрасте 6 недель, когда их фактический (возраст от зачатия) равен 46 не­делям. Спрашивается, когда будут улыбаться переношенные и не­доношенные дети: в хронологическом возрасте 6 недель или в фа­ктическом возрасте 46 недель. Оказывается, и переношенные, и недоношенные младенцы начинают улыбаться в фактическом воз­расте 46 недель, независимо от их календарного возраста.

Более того, различия в окружении всех трех групп не влияют на фактический возраст появления улыбки. Однако эти данные от-

нюдь не означают, что появление улыбки полностью детерминиру­ется процессами созревания. Как считает Бауэр, они лишь гово­рят о том, что должен быть достигнут определенный уровень зре­лости, прежде чем начнет сказываться влияние окружения, и сро­ки достижения этого уровня не зависят от внешних влияний.

В идеальном варианте формирование выборок испытуемых должно проводиться на основе или, по крайней мере, с учетом био­логического возраста. Особенно этот фактор будет играть роль, на­пример, при исследовании подростков, поскольку именно в подро­стковом возрасте специфика функционирования организма в боль­шей степени определяется стадией полового созревания, а не ка­лендарным возрастом. В подростковом возрасте расхождение хро­нологического и биологического возраста иногда оказывается осо­бенно заметным. При этом биологически незрелые подростки (ре­тарданты) не только отстают в темпах биологического созревания, но и испытывают особые, нередко негативно окрашенные пережи­вания в связи со своим соматическим обликом и статусом в груп­пе. Те же проблемы касаются и комплектования смешанных вы­борок из мальчиков и девочек — подростков. У первых половое со­зревание наступает позднее, и подбор группы по календарному возрасту приведет к формированию группы неоднородной по био­логическому возрасту и по всем связанным с ним характеристикам.

Эта проблема отсутствует при использовании лонгитюдного ме­тода, когда осуществляется относительно продолжительное и сис­тематическое прослеживание изменений изучаемого свойства у од­них и тех же испытуемых. Главная цель лонгитюдного метода со­стоит в исследовании изучаемых характеристик с точки зрения их изменения во времени. Другими словами, это значит, что лонгитюд-ное исследование направлено на установление: а) внутрииндивиду-альных изменений в онтогенезе; б) межиндивидуальных различий в оценке наблюдаемых внутрииндивидуальных изменений.

Межиндивидуальные различия выражаются в виде индивиду­альных кривых развития (траекторий), которые отражают динами­ку хода изменений у разных индивидов. В качестве примера мож­но привести девять траекторий развития, описанные Й.Шванца-рой (1987) как эволюционные модели развития, построенные при помощи схемы трех точек лонгитюдного исследования. По его схе­ме выделяются следующие траектории развития.

326

t

327

1. Константное протекание (на протяжении всех трех лет по­казатель сохраняется на одном уровне);

2. Положительный тренд (равномерное увеличение показателя в течение трех лет);

3. Отрицательный тренд (равномерное снижение показателя на протяжении трех лет);

4. Акселерационный тренд (величина показателя в течение двух лет сохраняется на одном уровне, а затем возрастает);

5. Ретардационный тренд (величина показателя в течение двух лет сохраняется на одном уровне, а затем уменьшается);

6. Положительный ассимптотический тренд (уровень показа­теля возрастает сразу ко второй точке и сохраняется на высоком уровне);

7. Отрицательный ассимптотический тренд (уровень показателя падает ко второй точке и сохраняется на низком уровне);

8. Вогнутый тренд (показатель сначала увеличивается ко вто­рой точке, а затем вновь падает);

9. Выпуклый тренд (показатель сначала падает ко второй точке, а затем возрастает).

Данный перечень траекторий имеет достаточно формальный ха­рактер, поскольку построен путем простого перебора возможных значений показателей, взятых в трех точках лонгитюда. Тем не ме­нее он демонстрирует принципиальную возможность классифика­ции испытуемых (выделения типов) на основе динамики показате­ля по этим точкам измерения.

С помощью лонгитюдных исследований можно решать и другие задачи, связанные с установлением факторов, определяющих пре­емственность развития, находить отсроченные эффекты тех или иных воздействий и выявлять, наконец, причинно-следственные от­ношения в динамике возрастных изменений признаков. Особенно продуктивны лонгитюдные исследования в решении задач психоге­нетики.

Однако в возрастной психофизиологии лонгитюдный метод ис­пользуется мало. Причем лонгитюдные исследования охватывают, как правило, сравнительно короткие интервалы онтогенеза — до нескольких лет. Общая причина состоит в том, что длительность

328

лонгитюдного исследования оказывается тем выше, чем более дли­тельный период онтогенеза исследуется. В психофизиологии, где эксперименты требуют специального оборудования, сказанное вы­ше существенно усугубляется проблемами, вызванными мораль­ным и физическим износом оборудования, появлением новых экс­периментальных парадигм, технологий проведения эксперимента и обработки данных.