Связь характеристик рабочей памяти и тормозного контроля с особенностью ближайшего окружения дошкольника и его включенностью в физическую активность
статья (старшая группа)

Связь характеристик рабочей памяти и тормозного контроля с особенностью ближайшего окружения дошкольника и его включенностью в физическую активность

Николаева Е.И., Исайко А.А., Федорук А.С.

Одной из самых востребованных тем при изучении как взрослых, так и дошкольников, в настоящее время стало изучение executive functions. Если в англоязычной литературе использование данного термина не вызывает никаких вопросов, то в русскоязычной можно встретиться с разными переводами как самого термина, так и его структурных элементов [5]. С одной стороны, этот термин переводится как «исполнительные» функции, с другой – как «регуляторные». Входящий в них inhibiting control переводится как «тормозный» контроль, так и «сдерживающий» контроль [1]. Только два оставшихся компонента исполнительных функций – рабочая память и когнитивная гибкость переводятся без проблем.

Само понятие executive functions крайне важно, поскольку объединяет те процессы, которые происходят при изменении поведения. Необходимость в изменении поведения в настоящее время возникает не только у взрослых, но и у детей, прежде всего, когда они начинают посещать детский сад, где требования к поведению порой могут быть противоположными к тем, к которым привык ребенок. Этот термин executive functions -включает как регуляцию изменений, так и исполнение регуляторных требований. Каждый российский автор подчеркивает тот или иной аспект, поскольку в русском языке нет слова, объединяющего оба процесса. Лучшим переводом, возможно будет «функции управления изменением поведения».

Тормозный контроль в рамках этого изменения обеспечивает прекращение некоего поведения, что позволяет изменить направленность всей деятельности.  

Рабочая память, облигатный компонент исполнительных функций, - это память, с помощью которой человек фиксирует этапы деятельности в ее процессе. Пока не завершен процесс, человек помнит отдельные этапы из прошлого или будущего, но после его завершения возможно забывание информации, ставшей избыточной и ненужной [5].

Особый интерес представляет влияние на эти параметры executive functions внешних социально-демографических факторов. То, что память в значительной мере меняется в зависимости от условий, показано в работе большого коллектива авторов [1]. Обнаружено, что от качества рабочей памяти зависит сенсомоторная интеграция [12], речевые и математические способности [9, 11, 13]. Более того, она в значительной степени меняется с возрастом [7], причем возрастные изменения в значительной степени зависят от морфологических изменений, в частности в раннем школьном возрасте 7-10 лет большую роль играет мозолистое тело, а позднее- толщина затылочно-височной коры [10]. В тоже время работ по дошкольникам крайне мало.

 Очевидно, что в дошкольном возрасте на ребенка в значительной мере влияют условия пребывания семье [4]. Ранее было показано, что интеллект ребенка тем выше, чем старше отец при рождении ребенка, выше образование матери, меньше порядок рождения и число детей в семье [6]. Эти данные можно объяснить тем, что чем старше отец, тем более вероятно, что мать во время беременности будет лучше питаться, у нее будет более благополучная обстановка в семье, поскольку типично с возрастом человек имеет все большую зарплату. Если мать имеет высшее образование, то, скорее всего, оно представляется для нее ценностью, а значит она будет уделять больше внимания развитию познавательных процессов у ребенка. Чем больше детей в семье, тем меньше внимания уделяются каждому, хотя интеллект определяется именно общением со взрослым, а не со сверстниками. И, безусловно, в типичной семье большее внимание уделяются первому ребенку, поскольку некоторое время он- единственный ребенок в семье.

В отношении рабочей памяти и тормозного контроля все может быть не так прямолинейно. Известно, что  для памяти вообще более значим генетический компонент [12], хотя значимость социального и демографического компонентов влияния также может быть велика [14, 15].

Не менее значимо исследование влияния семейных факторов на формирование тормозного контроля. На большой группе немецких детей (263 человека) не было выявлено семейных факторов, которые позволили бы предсказать развитие тормозного контроля [13], хотя это можно объяснить тем, что там рассматривались два показателя: хаос/его отсутствие в семье и образовательный ресурс семьи. Тем не менее, есть работы, обнаружившие связь тормозного контроля с тем или иным опытом ребенка в семье [16, 17].

Такая противоречивость в данных, описывающих влияние семьи на рабочую память и тормозный контроль, обусловила цель настоящего исследования: выявление роли социальных и демографических факторов в формировании уровня рабочей памяти и тормозного контроля в дошкольном возрасте.

Материалы и методы

В исследовании участвовали 77 дошкольников, посещающих детские сады Санкт-Петербурга, в возрасте 5-7 лет (среднее 5,6±0,5 лет) из них девочек 55%.

Для оценки объема и интерференции в рабочей памяти использовали компьютеризированную методику запоминания зрительно предъявленных стимулов [8]. Ребенку трижды предъявляли один и тот же набор стимулов (в разной последовательности при каждом предъявлении). При первом предъявлении на экране в случайном порядке появлялись три стимула из набора в 30 объектов живого мира разных категорий, разного цвета и разного пространственного расположения (бабочки, листья, цветы и т.д.). Ребенок на сенсорном экране нажимал на объект. Согласно инструкции, можно было нажимать лишь на тот объект, на который ранее не было нажатий. Повторное нажатие на один и тот же объект приводило к завершению предъявления. Время выполнения задания не регламентировалось. В процессе выполнения исследования фиксировалось число правильно воспроизведенных объектов при каждом предъявлении и процент выполнения. Далее вычислялась интерференция - изменение числа воспроизведений от предъявления к предъявлению.

Кроме этого, для оценки благополучия ребенка в семье использовали рисуночный тест  «Кинетический рисунок семьи» [2] в модификации, предложенной Р. Бернса и С. Кауфмана (Burns R., Каufman S., 1972).  В методике анализировались 6 шкал: чувство неполноценности ребенка в семье, враждебность, конфликтность, тревожность, благоприятная семейная ситуация.

Для анализа тормозных процессов применялась методика простой и сложной сенсомоторных реакций. В рамках простой сенсомоторной реакции вырабатывался навык нажимать на клавишу «пробел» при появлении на экране компьютера круга любого цвета. В сложной сенсомоторной реакции ребенку запрещалось нажимать на клавишу «пробел» при появлении кругов красного цвета, хотя ранее он уже привык реагировать на этот стимул. Предполагается, что в данном случае можно оценить эффективность тормозных процессов в центральной нервной системе. Оценивались в каждом случае время реакции в мс и число пропусков (отсутствие реакции ребенка на предъявляемый стимул, на который ожидалась его реакция). В сложной сенсомоторной реакции дополнительно оценивалось число ошибок, то есть реагирование на появление круга красного цвета [4].

Для того, чтобы убедиться, что ребенок понял инструкцию, до выполнения этих реакций проводилась тренировочная серия, состоящая из 8 стимулов, появляющихся через один интервал. Если в тренировочной серии стимулы появлялись через один и тот же интервал, то в экспериментальных сериях у потока сигналов была фрактальная структура.

Кроме всего, применялась анкета, в которой родители описывали демографическую ситуацию в семье (число детей, порядок рождения данного ребенка и т.д.).

Для статистической обработки данных использовали пакет программ IBM SPSS Statistics Ver.22. Проводилась качественная обработка и регрессионный анализ полученных данных.

Результаты и их обсуждение.

 Был проведен регрессионный анализ с целью описания влияния характеристик семьи на рабочую память ребенка (Табл.1).

Таблица 1.

 Влияние независимой переменной «порядок рождения ребенка» на зависимую переменную «объем рабочей памяти во второй попытке»

Как видно из таблицы 1, только один параметр, отражающий демографическую обстановку в семье, - порядок рождения ребенка - влияет на объем не просто памяти, а на объем запомненных слов во второй попытке. Это означает, что чем младше ребенок, тем более вероятно, что он не сразу войдет в ритм работы, и только на второй попытке сможет собраться для эффективной работы.

Следующим важным фактором, повлиявшим сразу на несколько изучаемых параметров рабочей памяти, оказалось занятие в спортивных секциях (табл. 2). Известно значение физической активности на когнитивное развитие ребенка [18,19]. В нашем исследовании оказалось, что чем больше вероятность, что ребенок занимается спортом в той или иной секции, тем больше объем памяти уже в первой попытке, больше интерференция, оцененная по разнице между объемом воспроизведенных стимулов в первой попытке и во второй и третьей. Следовательно, ребенок сразу же включается в работу, но пока дошкольнику трудно справиться с забыванием, обусловленным запоминанием, а потому, чем больше он запомнит в первой попытке, тем меньше он сможет воспроизвести во второй и третьей.

Таблица 2.

 Влияние независимой переменной «занятие в спортивных секциях» на зависимые переменные

Оказалось, что на параметры сенсомоторной интеграции практически не влияли изучаемые нами факторы. Далее оценивалось влияние семейного окружения на поведение ребенка в простой сенсомоторной реакции (Табл. 3). Оказалось, что, чем меньше порядок рождения (ребенок более вероятно первый), тем меньше он пропускает стимулов в простой сенсомоторной реакции.

Таблица 3.

 Влияние независимой переменной «порядок рождения» на зависимую переменную

Не было других связей сенсомоторных реакций с изучаемыми параметрами.

Таким образом, мы видим, что факторы окружающей обстановки в семье в большей мере влияют на рабочую память, чем на тормозные процессы. Более того, число ошибок в простой сенсомоторной реакции можно отнести к характеристикам памяти, а не тормозному контролю.

Полученному факту можно дать два объяснения. Первое состоит в том, что мы исследовали детей в том возрасте, когда тормозный контроль только начинает формироваться, а потому не получили связи между ним и обстоятельствами в семье, хотя они и будут влиять значительно в более позднем возрасте. Это можно проверить, оценив детей более старшего возраста.

Второе объяснение состоит в том, что действительно тормозный контроль в большей степени определяется генетическими факторами, и даже в других возрастных периодах он не будет связан с демографическими и социальными обстоятельствами в семье. В любом случае требуется дополнительное исследование.

Выводы

1. Из всех факторов, включенных в обстоятельства семьи, только порядок рождения влияет на объем рабочей памяти и число ошибок в простой сенсомоторной реакции.
2. Занятия в спортивных секциях влияет на объем рабочей памяти при первом предъявлении стимулов: дети, занимающиеся в спортивных секциях сразу включаются в работу по запоминанию, у них большой объем памяти при первом предъявлении и больше забывание, обусловленное запоминанием (проективная интерференция со стороны первого запоминания)

Благодарности

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 17-06-00166 «Организация тормозного контроля в онтогенезе: значение для обучения и адаптации»).

Литература

Литература

1. Белолуцкая А.К., Веракса А.Н., Алмазова О.В., Бухаленкова Д.А., Гаврилова М.Н., Шиян И.Б. Связь характеристик образовательной среды детского сада и уровня развития регуляторных функций дошкольников // Психологическая наука и образование. 2018. Т. 23. № 6. C. 85—96. doi:10.17759/pse.2018230608.
2. Беляускайте, Р.Ф. Рисуночные пробы как средство диагностики развития личности ребенка // Психологическое обследование детей дошкольного - младшего школьного возраста: Тексты и методические материалы / ред.-сост. Г.В. Бурменская. – М.: УМК 'Психология', 2003. – С. 220-231. – Режим доступа: http://www.psychlib.ru/inc/absid.php?absid=179435 (дата обращения: 10.03.2019).
3. Вергунов Е.Г., Николаева Е.И. Опыт применения методов визуализации в качественном анализе результатов тайм-теста //Мир науки, культуры, образования. 2009. № 7-2 (19). С. 128-131.
4. Николаева Е.И. Психология семьи. СПб: Питер, 2017.
5. Николаева Е.И., Вергунов Е.Г. Что такое "executive functions" и их развитие в онтогенезе //Теоретическая и экспериментальная психология. 2017. Т. 10. № 2. С. 62-81.
6. Николаева Е.И., Гончаров Д.А., Борисенкова Е.Ю. Связь интеллекта ребёнка школьного возраста с возрастом и уровнем образования родителей при его рождении // Вестник психофизиологии. 2017.№3. С. 51-55.
7. Разумникова О.М., Николаева Е.И. Возрастные особенности тормозного контроля и проактивная интерференция при запоминании зрительной информации // Вопросы психологии. 2019. № 2. С. 124-132.
8. Разумникова О.М., Савиных М.А. Программный комплекс для определения характеристик зрительно-пространственной памяти. А.С. 2016617675. 2016.
9. Atkinson, Amy L.; Waterman, Amanda H.; Allen, Richard J. Can Children Prioritize More Valuable Information in Working Memory? An Exploration into the Effects of Motivation and Memory Load // Developmental Psychology. 2019. V.55 (5). P.967-980.
10. Bathelt J, Gathercole SE, Johnson A, Astle DE. Differences in brain morphology and working memory capacity across childhood // Dev Sci. 2018;21:e12579.https://doi.org/10.1111/desc.12579
11. Chamandar F., Jabbari S., Poorghorban M., Sarvestani M. Sh., Amini, S. Mathematics Performance of the Students in Primary School: Comparison of Working Memory Capacity and Inhibition //Journal of Education and Learning, v8 n3 p242-250 2019. 9 pp.
12. Cowan N, Li Y, Glass B, Scott Saults J. Development of the ability to combine visual and acoustic information in working memory// Dev Sci. 2018;21:e12635.https://doi.org/10.1111/desc.12635
13.  Gunzenhauser C., Saalbach H., von Suchodoletz A. Boys have not caught up, family influences still continue: Influences on executive functioning and behavioral self-regulation in elementary students in Germany //Psych Journal. 2017. V. 6 (3). Р. 205-218.
14. Ekerim M., Selcuk B. Longitudinal Predictors of Vocabulary Knowledge in Turkish Children: The Role of Maternal Warmth, Inductive Reasoning, and Children’s Inhibitory Control //Early Education & Development. Apr2018, Vol. 29 Issue 3, p324-341. 18p. DOI: 10.1080/10409289.2017.1407607.,
15. Peng P., Fuchs D. A Meta-Analysis of Working Memory Deficits in Children with Learning Difficulties: Is There a Difference between Verbal Domain and Numerical Domain? // Journal of Learning Disabilities. 2016. V.49 (1). P. 3-20.
16.  Roell M., Viarouge A., Houdé O., Borst G. Inhibitory control and decimal number comparison in school-aged children // PLoS ONE. 2017. V. 12(11). P.1-17. DOI: 10.1371/journal.pone.0188276.
17. Santillán J., Khurana A.  Developmental Associations between Bilingual Experience and Inhibitory Control Trajectories in Head Start Children //Developmental Science. 2018.V. 21(4).
18. Zeng N., Ayyub M., Sun H., Wen X., Xiang P., Gao Z. Effects of Physical Activity on Motor Skills and Cognitive Development in Early Childhood: A Systematic Review//Biomed Research International. 2017. V. 2017.Р. 2760716;
19. Zhao G; Quan M; Su L; Zhang H; Zhang J; Zhang J; Fang H; Cao ZB; Zhu Z; Niu Z; Wang R; Chen P. Effect of Physical Activity on Cognitive Development: Protocol for a 15-Year Longitudinal Follow-Up Study // Biomed Research Internationalю 2017. V. 2017. P. 8568459.