Становление механизмов перцептивной обработки пространственной информации

Емельянова, Наталья Евгеньевна

Темы диссертаций по психологии » Психология развития, акмеология

автореферат и диссертация по психологии 19.00.13 для написания научной статьи или работы на тему: Становление механизмов перцептивной обработки пространственной информации

Автореферат

Автор научной работы: Емельянова, Наталья Евгеньевна
Ученая степень: кандидата психологических наук
Место защиты: Санкт-Петербург
Год защиты: 2012
Специальность ВАК РФ: 19.00.13

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Становление механизмов перцептивной обработки пространственной информации"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Емельянова Наталья Евгеньевна

СТАНОВЛЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ ПЕРЦЕПТИВНОЙ ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ (ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ

АСПЕКТ)

19.00.13 - Психология развития, акмеология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук

1 9 ЯНВ Ш1

Санкт-Петербург 2012

005007972

Работа выполнена на кафедре общей психологии института социальных технологий ФГБОУ ВПО «Сыктывкарский государственный университет»

Научный руководитель: доктор психологических наук, доцент

Гончаров Олег Анатольевич

(Сыктывкарский государственный университет)

Официальные оппоненты: доктор психологических наук, профессор

Мамайчук Ирина Ивановна

(Санкт-Петербургский государственный

университет)

кандидат психологических наук, доцент Пащенко Елена Ивановна (Санкт-Петербургский торгово-экономический институт)

Ведущая организация: Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена

Защита диссертации состоится «15» февраля 2012 года в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.232.42 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6, факультет психологии, ауд. 227.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. М. Горького Санкт-Петербургского государственного университета (199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д.7/9,)

Автореферат разослан 10 января 2012 года.

Ученый секретарь f V

диссертационного совета: I Макаров Ю.А.

I;' ( ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Вопросами изучения онтогенеза перцептивных процессов занимались многие отечественные и зарубежные исследователи (Л.С. Выготский, Б.Г. Ананьев, Л.А. Венгер, H.A. Тих, A.A. Люблинская, B.C. Мухина, Е.А. Сергиенко, Ж. Пиаже, Г. Крайг, Л. Берк и др.), однако актуальным вопросом является экспериментальное подтверждение закономерностей развития пространственного восприятия с подходов современных концепций перцептивных механизмов. Связано это с недостаточной разработанностью измерительных средств, позволяющих детально изучать различные компоненты перцептивных механизмов. Поэтому в области психологии восприятия пространства важной задачей является создание новых методических исследовательских процедур, позволяющих анализировать восприятие в ряду других уровней психической организации.

Интерес также представляет сравнение особенностей перцептивных механизмов у детей и взрослых; выявление степени влияния различных факторов (в частности, деятельности, состояния здоровья мозга) на особенности проявления пространственного восприятия. На основе принципа единства сознания и деятельности (С.Л.Рубинштейн, А.Н.Леонтьев и др.) предполагается зависимость механизмов восприятия пространства от деятельностного фактора, однако степень этой зависимости в разные возрастные периоды развития перцептивных механизмов требует экспериментального уточнения. В современной нейропсихологии накоплены многочисленные данные о нарушениях процесса восприятия, пространственных представлений при различных повреждениях мозга (А.Р.Лурия, И.М.Тонконогий, Л.С.Цветкова, Л.И.Вассерман, Н.Н.Николаенко, А.Ю.Егоров, Деглин В.Л., A.Milner, D.I. Perrett и др.), тем не менее, применение новых исследовательских процедур, сравнение перцептивных механизмов у детей и взрослых с локальными поражениями головного мозга, позволит больше приблизиться к пониманию онтогенетических закономерностей механизмов перцептивной обработки пространственной информации.

Объектом нашего исследования являются механизмы перцептивной обработки, предметом - онтогенез механизмов перцептивной обработки пространственной информации в различных условиях деятельности и при разных локальных поражениях мозга.

Цель данной работы заключается в изучении онтогенетических особенностей стратегий восприятия пространства.

Задачи:

1. изучение механизмов перцептивной обработки пространственной информации в онтогенезе;

2. исследование онтогенеза перцептивных механизмов пространственной обработки информации в разных условиях деятельности;

3. выявление онтогенетических особенностей механизмов пространственной обработки информации у больных с локальными поражениями головного мозга;

4. разработка методик исследования восприятия перспективных отношений и пространственных представлений.

Гипотезы исследования:

1. Перцептивные механизмы имеют онтогенетический порядок формирования от эгоцентрического восприятия к концептуальному (это проявляется в переходе от обратной перспективы к линейной, а также от топологического принципа обработки информации - к метрическому) и различаются у детей и взрослых, занимающихся разными видами деятельности: спортивная деятельность в большей степени связана с действием эгоцентрического восприятия, а научная, абстрактная деятельность - с действием концептуального перцептивного механизма.

2. Становление перцептивных механизмов связано с развитием головного мозга, поэтому повреждение теменных и височных областей мозга, связанных с механизмами восприятия, у детей и взрослых будет приводить к разным компенсаторным стратегиям мозга.

Методологическую основу работы составили когнитивный подход (в анализе микроструктуры восприятия); представления о социально-биологической интеграции в развитии психической деятельности (Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, А.Р.Лурия и др.); деятельностный подход к анализу ВПФ - в частности, в вопросе влияния деятельности на специфику пространственных функций (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев, В.В. Давыдов, С.Л. Рубинштейн и др.); положения о мозговой организации психических функций, сложившиеся в передовой отечественной и зарубежной нейропсихологии (А.Р.Лурия, Л.С.Цветкова, В.Д.Глезер, М.Мишкин, А.Д.Милнер и др.).

Методы, применяемые в работе:

- организационные: сравнительный метод; метод поперечных срезов;

- эмпирические: эксперимент, тестирование, анамнестический метод;

- основные способы математической обработки: дисперсионный анализ (однофакторный, двухфакторный и ДА с повторными измерениями), N критерий Стьюдента, коэффициент линейной корреляции Пирсона.

Научная новизна.

1. В работе представлены новые экспериментальные данные, подтверждающие смену эгоцентрического восприятия концептуальным (что проявляется в смене топологического принципа обработки данных метрическим; переходе от обратной перспективы к линейной); выявлен сензитивный переходный период в возрасте 10-12 лет.

2. Показаны различия в проявлении механизмов перцептивной обработки пространственного восприятия у подростков и взрослых, занимающихся различными видами деятельности. У подростков спортивная деятельность в большей степени связана с действием эгоцентрического механизма (что проявляется в опоре на топологический принцип обработки

информации, преобладании обратной перспективы), а углубленные занятия физикой связаны с действием концептуального механизма (что проявляется в опоре на метрический принцип обработки информации, склонности к линейной перспективе). У взрослых наблюдается преобладание возрастного фактора над деятельностным.

3. Выявлены разные компенсаторные механизмы у детей и взрослых при повреждениях теменных и височных отделов головного мозга. У взрослых людей повреждение височных отделов (связанных с концептуальным восприятием) усиливает эгоцентрический механизм; а повреждение теменных отделов (отвечающих за эгоцентрическое восприятие) усиливает действие концептуального механизма. У детей 6-10 лет повреждение зоны, отвечающей за один перцептивный механизм, не приводит к его угнетению, а наоборот, усиливает его проявление; у детей 11-14 лет с теменными и височными повреждениями головного мозга наблюдается переход от закономерностей мозговой организации перцептивных механизмов, свойственных детям, к характерным для взрослых.

4. Разработана компьютерная программа «Visual Illusion 2: Перспектива», включающая методики «Топологические выборы» и «Иллюзия параллелепипеда».

Теоретическая значимость. Данная работа расширяет представления о восприятии пространства эмпирическим изучением механизмов обработки пространственной информации. Раскрываются возрастные закономерности становления перцептивных механизмов в дошкольном, младшем школьном, подростковом, юношеском возрастах и периоде ранней зрелости; и они заключаются в переходе от эгоцентрического механизма к концептуальному. Внесен вклад в понимание процесса формирования механизмов восприятия в разных условиях деятельности. Изучение перцептивных механизмов у детей и взрослых с локальными поражениями головного мозга дополняет известные нейропсихологические данные о различном характере взаимосвязи механизмов с мозговой организацией в разные возрастные периоды.

Практическая значимость. Диагностические методы, используемые в работе, могут применяться в практике для диагностики нарушений пространственных функций (что важно для выяснения причин школьной неуспеваемости), для прогноза способностей к спортивной деятельности, занятиям математикой. Результаты исследования развития пространственных функций с точки зрения сформированности механизмов обработки пространственной информации позволяют строить программы развития и коррекции для детей с затруднениями в учебной деятельности. Выявленные различия механизмов пространственной обработки у детей и взрослых с локальными поражениями головного мозга могут служить основанием для направленной и дифференцированной реабилитационной и коррекционной работы психолога по восстановлению поврежденных психических функций. Полученные результаты можно использовать в

преподавании дисциплин «Психология развития», «Общая психология», «Нейропсихология», «Спортивная психология» и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Механизмы перцептивной обработки пространственной информации имеют определенный онтогенетический порядок формирования: эгоцентрическое восприятие начинает, функционировать раньше, концептуальное восприятие формируется к 11-12 годам.

2. В разные возрастные периоды механизмы перцептивной обработки пространственной информации будут специфическим образом различаться у людей, занимающихся разными видами деятельности. У подростков 10-12 лет связь спортивной деятельности с эгоцентрическим механизмом, а углубленных занятий физикой, математикой - с концептуальным будет выражена больше, чем у взрослых людей.

3. В сензитивный период развития восприятия пространства деятельность оказывает дифференцированное воздействие внутри определенного перцептивного механизма обработки пространственной информации. Занятие видом спорта, ориентированным вдоль одной оси координат (вертикаль или горизонталь), будет усиливать действие эгоцентрического восприятия именно в этом направлении. У хоккеистов эгоцентрический механизм обработки пространственной информации будет больше проявляться в отношении горизонтальной, а у баскетболистов - в отношении вертикальной оси.

4. Каждый из двух механизмов пространственной обработки имеет органическую основу: височная область связана с деятельностью концептуального механизма; теменная - с проявлением эгоцентрического восприятия. Повреждение одной из указанных областей у детей ведет к усилению деятельности связанного с ней перцептивного механизма, а у взрослых - наоборот, к угнетению его деятельности и усилению второго механизма.

Апробация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 20 работ, из них 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, и 1 свидетельство на авторские разработки.

Результаты исследования были представлены докладами на конференциях «Ананьевские чтения-2007» (2007, Санкт-Петербург); «Ломоносов-2008» (2008, Москва); «Февральские чтения» (2008, 2009, 2010, 2011, Сыктывкар).

Проект исследования был поддержан грантом РФФИ (проект № 07-06-00099а, руководитель О.А.Гончаров).

Структура диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, включающего 172 наименований, из них 19 на иностранном языке, и 11 приложений. Диссертация содержит 23 рисунка и 35 таблиц. Общий текст диссертации изложен на 189 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, определяются объект и предмет исследования, формулируются цель, задачи и гипотезы, описываются основные методы работы, раскрывается научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования, излагаются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические основы зрительного пространственного восприятия» рассматриваются общие вопросы восприятия пространства, его связь с пространственными представлениями, способы изображения пространства, мозговая организация восприятия глубины, механизмы перцептивной обработки пространственной информации.

К психологическим теориям изучения восприятия пространства относятся концепции опосредствованного и непосредственного восприятия - конструктивистский (Г.Гельмгольц, И.Рок, J.E.Hochberg, Р.Л.Грегори, U.Neisser и др.) и экологический подходы (J.J.Gibson).

Теория зрительных признаков описана с позиции функциональной значимости признаков в разных аспектах зрительного восприятия. Бинокулярные признаки играют активную роль в ближнем и среднем пространстве, обеспечивают абсолютную оценку расстояния. Динамические признаки также участвуют в абсолютной оценке расстояний, однако их действие во многом обеспечивается зрительно-моторной координацией. Изобразительные признаки могут вовлекаться в условиях статичного монокулярного зрения для относительной оценки больших расстояний; их использование возрастает с опытом и обучением.

Восприятие глубины тесно связано с пространственными представлениями. В рамках когнитивного подхода существуют различные теории по вопросу о содержании хранящейся информации: концептуально-пропозициональная модель, радикальная теория образов, теория двойного кодирования. Одну из первых классификаций пространственных представлений предложил Ж.Пиаже, который, отталкиваясь от различных разделов геометрии, выделил топологические (основаны на свойствах близости, включенности, принадлежности точек), проекционные (сохранение прямых и некоторых количественных отношений) и евклидовы представления (сохранение прямых, углов, параллельности, расстояния). В отечественной психологии классификации пространственных представлений основаны именно на подходе Ж.Пиаже (Н.Ю.Ченцов и соавт., НЛ.Семаго и М.М.Семаго, О.Б.Иншакова, А.М.Колесникова, А.В.Семенович и др.). Альтернативным вариантом рассмотрения классификации пространственных представлений является разделение различных способов ориентации в пространстве в рамках когнитивного подхода на топографическое знание («карта-обозрение») и знание маршрута («карта-путь») (E.K.Torndike, Ф.Хайес-Рот, А.Сигел и С.Уайт; Ф.Н.Шемякин).

Изучение восприятия пространства становится возможным при помощи анализа фактов перцептивной деятельности, в частности, рисунков. Идеальное изображение пространства невозможно (из-за бинокулярных признаков глубины), поэтому разнообразие искажений при передаче третьего измерения определяет способы изображения пространства. Б.Ф.Раушенбах выделяет чертежные методы (характерные для Древнего Египта), параллельную, обратную (свойственную Средневековью), линейную или прямую перспективу (появившуюся в эпоху Возрождения). Традиционно за эталон принимается линейная перспектива, а другие способы изображения пространства, в частности, обратная перспектива (характерная для рисунков детей, а также больных с локальными поражениями головного мозга) объясняются конструктивными недостатками, неразвитостью навыков изображения пространства. На самом деле существует ряд факторов, объясняющих психологические механизмы обратной перспективы; к ним относятся изменение точки зрения наблюдателя, механизм константности формы, гиперконстантность, пространственные представления. Т.е. обратно перспективные построения обусловлены особенностями организации процесса зрительного восприятия пространства.

Вследствие тесной связи процессов восприятия с другими психическими процессами целесообразно обозначить целостные перцептивные механизмы, взаимообусловливающие другие уровни психической организации. В истории психологии известны разные варианты выделения перцептивных механизмов: системы пространственного («где?») и предметного («что?») зрения L.Ungerleider, M.Mishkin; зрение для восприятия («vision for perception») и зрение для действия («vision for action») A.Milner, M.Goodale; амбьентный и фокальный уровни восприятия Б.М.Величковского; системы перцептивного контроля и опознания объектов и событий Е.А.Сергиенко и др. На основе подхода A.Milner, M.Goodale О.А.Гончаров выделил механизмы эгоцентрического и концептуального восприятия. Эгоцентрическое восприятие активно вовлекается в задачах непосредственного контроля выполняемых движений, основывается на абсолютной оценке расстояний, функционирует в зоне ближнего плана пространства, опирается на топологические свойства предметов, обусловливает эффект обратной перспективы. Концептуальное восприятие ориентировано на создание общей непротиворечивой схемы мира, поэтому опирается на относительную оценку расстояний (на основе монокулярных признаков удаленности), объективную систему координат (что требует сформированное™ проекционных и координатных пространственных представлений), определяет эффект линейной перспективы.

Мозговая организация пространственного восприятия представляет собой интегративную деятельность различных отделов головного мозга. Особую роль в организации восприятия пространства играют третичные отделы коры, отвечающие за межанализаторный синтез, на границе между

затылочными, височными и постцентральными областями. Несмотря на согласованную деятельность обоих полушарий головного мозга, традиционно перцептивная деятельность связывается с функцией субдоминантной правой гемисферы (H.Jackson, H.Hecaen, B.Angelergues; M.Persey; E.Kock; А.Р.Лурия, Ю.В.Микадзе и др.), причем это относится и к детскому возрасту. Современная отечественная нейропсихология располагает результатами наблюдений за нарушениями восприятия пространства у больных с поврежденным мозгом (А.Р.Лурия, И.М.Тонконогий, Л.С.Цветкова, Л.И.Вассерман, Корсакова Н.К., Московичюте Л.И., Григорьева В.Н., Ковязина М.С., Тхостов А.Ш., Микадзе Ю.В., Мамайчук И.И. и др.). К основным видам оптико-пространственных нарушений относят одностороннюю пространственную агнозию, нарушения топографической ориентировки, а также некоторые проявления синдрома Балинта. Пространственные нарушения у детей рассматриваются в качестве составной части (или самостоятельного) одного из нейропсихологических синдромов, отражающих разные варианты отклонений в формировании психических функций (Л.С.Цветкова). При наличии общих проявлений нарушения зрительно-конструктивной деятельности, пространственных представлений у детей и взрослых имеются различия в неодинаковой степени включенности разных отделов мозга (левого и правого полушарий, передних и задних отделов) в осуществлении зрительно-пространственной деятельности в разные возрастные периоды.

M.Mishkin и др. выдвинули концепцию двух путей проведения и обработки зрительной информации в коре головного мозга, эту идею развили другие авторы. Так, затылочно-височный (вентральный) путь, отвечает за систему «что» (M.Mishkin), «зрение для восприятия» (A.Milner, M.Goodale), фокальный уровень обработки, «восприятие для познания» (Б.М.Величковский), концептуальное восприятие (О.А.Гончаров). Затылочно-теменной пусть (дорсальный) связан соответственно с системой «где», «зрением для действия», амбьентным уровнем, эгоцентрическим восприятием. В обычных условиях эти два пути функционируют совместно; повреждение зон, отвечающих за одну стратегию обработки, приводит к ее угнетению и доминированию другой стратегии.

Во второй главе «Восприятие пространства в онтогенезе» рассматриваются закономерности формирования пространственных представлений, изображения перспективы у детей, механизмов восприятия пространства.

Традиционный вопрос развития восприятия пространства - это проблема нативизма, т.е врожденных способностей (Р.Декарт, И.Кант, Э.Геринг, И.Мюллер и др.) и эмпиризма (Ф.Бэкон, Т.Гоббс, Дж.Локк, Дж.Беркли, Г.Гельмгольц и др.), т.е. приобретенных способностей воспринимать мир трехмерно. Несмотря на некоторые врожденные возможности перцептивной системы, ее развитие осуществляется постепенно, с приобретением опыта, во взаимосвязи с другими

функциональными системами организма, в первую очередь в тесной взаимосвязи с активными двигательными действиями по освоению пространства.

Сложным является вопрос формирования пространственных представлений (Ж. Пиаже; Б.Г. Ананьев; В.К. Котырло; Ф.Н. Шемякин; Н. Семаго, М. Семаго и др.). По Ж.Пиаже, первыми появляются топологические представления, затем в 9-10 лет проекционные и евклидовы (к этому возрасту ребенок полностью преодолевает эгоцентризм собственной позиции, у него уже сформирована абстрактная трехмерная модель координат). Порядок освоения ребенком координатных осей представляется следующим образом: глубина (этому способствует врожденное бинокулярное зрение, развитие зрительно-моторной координации), горизонталь и вертикаль (появление прямохождения обусловливает необходимость поддержания равновесия), освоение право/лево.

Развитие изображения пространства у детей происходит аналогично появлению способов изображения пространства в истории человечества (Б.Ф.Раушенбах, Р.Арнхейм, И.П.Глинская и др.): от плоскостных чертежных построений (до 7-10 лет в рисунках практически отсутствуют признаки перспективы), к изображению пространства по правилам обратной, параллельной и линейной перспективе.

Таким образом, формирование восприятия глубины начинается с опоры на бинокулярное зрение в зоне ближнего пространства, развития зрительно-моторной координации. В дальнейшем в результате взаимодействия с предметами, освоения вторичных зрительно-пространственных признаков формируется тонкое различение удаленности объектов. Пространственные представления формируются в последовательности от топологических к проекционным и координатным (с переходом в возрасте около 9-10 лет). Примерно в это же время (в 10-11 лет) происходит переход от изображения объемных предметов по правилам обратной перспективы к линейно перспективным изображениям. Поэтому, по О.А.Гончарову, эгоцентрический механизм (опирающий на топологический принцип обработки информации, обусловливающий эффект обратной перспективы) проявляется у человека с рождения, а концептуальный (с опорой на проекционные и координатные представления, связанный с линейно перспективными построениями) начинает доминировать позже в онтогенезе, что обусловлено процессом формирования и развития речи, овладением метрической системой, развитием абстрактных представлений.

В третьей главе «Организация и методы исследования» описаны этапы организации и проведения исследования, характеристики выборки, методики эмпирического изучения эгоцентрического и концептуального пространственных механизмов.

Для изучения онтогенеза перцептивных механизмов было проведено исследование на 110 детях дошкольного, младшего школьного возраста и

подростках (для детального анализа становления пространственных функций они были разделены на четыре возрастные группы: 6-7 лет, 7-9 лет, 9-11 лет, 12-13 лет).

В исследовании по выявлению онтогенетических особенностей перцептивных механизмов в разных условиях деятельности приняли участие 50 детей 12-14 лет (25 детей, занимающихся боксом и 25 детей, углубленно изучающих физику и математику) и 46 взрослых (все студенты 3 курса специальностей «Математика» (25 человек) и «Физическая культура и спорт» (21 человек)).

В дополнительном исследовании по выявлению особенностей эгоцентрического механизма в конкретных условиях совершения движений участвовало 39 подростков (10-12 лет), занимающихся видами спорта, отличающимися по доминирующей оси, вдоль которой идет основная часть игры: баскетболом (вертикальная ось) и хоккеем (горизонтальная ось).

Для изучения онтогенетических особенностей перцептивных механизмов у детей и взрослых с поражениями зон мозга было организовано исследование на пациентах нейрохирургических отделений (детского и взрослого) с повреждениями височных и теменных отделов головного мозга, т.к. именно эти отделы преимущественно связаны с деятельностью перцептивных механизмов. В исследовании приняло участие 46 детей 6-14 лет с локальными повреждениями головного мозга различного генеза (в основном, вследствие травматического поражения - 76%). Взрослую выборку составили 38 людей от 20 до 70 лет с повреждениями височных и теменных областей (вследствие опухолевого процесса - 47,4%; травматического поражения - 39,4%). Верификация очага поражения проводилась методами магнитно-резонансной томографии, компьютерной томографии, операции на головном мозге и подтверждалась лечащим врачом.

Вследствие того, что перцептивные механизмы являются интегративными образованиями, и не подлежат непосредственному наблюдению и измерению, их изучение представляет методическую трудность, поэтому исследовать их возможно через составляющие: систему перспективы, иллюзии восприятия и пространственные представления.

Для тонкого измерения перспективных отношений и пространственных представлений была разработана компьютерная программа «Visual Illusion 2: Перспектива» (совместно с О.А.Гончаровым, И.Н.Логиновым), включающая две методики: «Иллюзия параллелепипеда» для изучения системы перспективы и «Топологические выборы» для исследования топологических представлений.

Методика «Иллюзия параллелепипеда» предполагает поочередное появление на мониторе компьютера 18 усеченных пирамид на одном из трех фонов (линейная, параллельная и обратная перспективы задавались линиями деревьев - соответственно по 6 предъявлений на каждом фоне), которые использовались для исключения влияния окружения на величину иллюзии. Передняя грань параллелепипеда фиксирована и неизменна.

Дальняя грань параллелепипеда каждый раз меняется. Задача испытуемого - подравнять дальнюю грань параллелепипеда под эталонную ближнюю (Рис.1).

методики «Иллюзия параллелепипеда».

Примечание. Задача испытуемого - подравнять дальнюю грань под ближнюю.

Т.к. измерение методом установки предполагает установление такой величины переменного стимула, чтобы он казался равным эталону, то, следовательно, чем меньшую величину дальнего ребра устанавливает испытуемый, тем большей она ему кажется по сравнению с ближним ребром, соответственно, тем сильнее выражена тенденция к восприятию в обратной перспективе. Величина иллюзии высчитываете« по формуле, выражающей величину иллюзии параллелепипеда в процентах по отношению к стандартной величине ближнего ребра: 1Р=(8ь-8а):8ьхЮ0, где 1Р - величина иллюзии, Бь - величина эталонного ближнего ребра (40 мм), а Бй - величина переменного дальнего ребра.

Процедура проведения методики «Топологические выборы» предполагает предъявление на мониторе компьютера символ-стимула на заданном времени экспозиции (50 мс, 150 мс и 250 мс), после чего появляется 6 топологически и метрически преобразованных от прототипа изображений (Рис.2), из которых испытуемому надо выбрать вариант, больше всего, на его взгляд, похожий на стимул. В методике используется ряд из 20 фигур. Количество набранных баллов означает количество топологических выборов.

Рис.2. Изображение, предъявлявшееся в методике на исследование топологических представлений:

Условные обозначения:

слева - изображение-прототип «винт»,

справа - б преобразованных изображений для выбора: 1, 3, 5 фигуры основаны на топологических изменениях прототипа; 2, 4, б - на метрических изменениях.

В работе для исследования доминирующей системы перспективы использовались методики «иллюзия параллелепипеда»; методика соотношения величин при изображении разноудаленных цилиндров и параллелепипедов; выбор перспективы из серии альтернатив;

самостоятельные рисунки. Оптико-геометрические иллюзии исследовались посредством иллюзии величины Мюллера-Лайера (компьютерный вариант). Пространственные представления изучались при помощи методик «Топологические выборы»; «Выбор проекции» (Ю.Н.Тяповкин, О.А.Гончаров); методик «Развертка» (Л.И.Вассерман и др.), «кубики Йеркса» (А.Р.Лурия); методика на составление плана помещения; «Правая-левая рука» (А.Р.Лурия); методик исследующих сформированность представлений о понятиях горизонтали и вертикали: «Бутылочки с водой»; «Рисунок на горе» (Ж.Пиаже).

Общий экспериментальный план исследования представлен в таблице 1

Таблица 1

Экспериментальный план исследования_

Задача исследования Выборка Методики

1. изучение механизмов перцептивной обработки пространственной информации в онтогенезе 110 детей 4 возрастных групп: • 6-7 лет (34 чел.) • 7-9 лет (26 чел.) • 9-11 лет (27 чел.) • 12-13 лет (23 чел.) • «Иллюзия параллелепипеда» • «Топологические выборы» • «Иллюзия Мюллера-Лайера»

2. исследование онтогенеза перцептивных механизмов пространственной обработки ииформации в разных условиях деятельности 50 детей 12-14,5 лет: • 25 спортсменов-боксеров • 25 лицеистов, углубленно изучающих физико-математические науки • Соотношение величин при изображении разноудаленных предметов • Выбор перспективы из серии альтернатив • «Иллюзия параллелепипеда» • «Топологические выборы»

46 взрослых 19-20 лет: • 25 студентов специальности «Математика» • 21 студент специальности «Физическая культура и спорт» • Соотношение величии при изображении разноудаленных предметов • Выбор перспективы из серии альтернатив • «Топологические выборы»

39 спортсменов 10-12 лет: • 20 баскетболистов • 19 хоккеистов • Соотношение величин при изображении разноудаленных предметов • Выбор перспективы из серии альтернатив • «Бутылочки с водой» • «Рисунок на горе»

3. выявление онтогенетических особенностей механизмов простра 11ствен по й обработки информации у больных с локальными поражениями головного мозга 46 детей 6-14 лет, пациенты нейрохирургического отделения • Соотношение величин при изображении разноудаленных предметов • Выбор перспективы из серии альтернатив • «Иллюзия параллелепипеда» • Самостоятельные рисунки • «Иллюзия Мюллера-Лайера» • «Топологические выборы» • «Развертка» • «Кубики Иеркса» • «Выбор проекции» • «Правая/левая рука» • «План помещения»

3 8 взрослых 20-70 лет, пациенты нейрохирургического отделения • Соотношение величин при изображении разноудаленных предметов • Выбор перспективы из серии альтернатив • «Иллюзия параллелепипеда» • «Иллюзия Мюллера-Лайера» • «Топологические выборы»

В четвертой главе «Формирование перцептивных механизмов»

представлены основные результаты исследования.

Изучение перцептивных механизмов у детей различных возрастов достоверно установило уменьшение величины иллюзии параллелепипеда от самой младшей возрастной группы к старшей (Р(3, 105)=3,248 при р=0,025), что означает уменьшение с возрастом обратной перспективы. Также было обнаружено, что с возрастом происходит уменьшение значения иллюзии величины Мюллера-Лайера (Е(3,104)=35,669 при р=0,000), что может быть обусловлено снижением степени константности восприятия величины. Несмотря на снижение с возрастом топологических выборов, статистически подтвердить эту закономерность не удалось. Склонность к обратной перспективе, обусловленность константности величины бинокулярным зрением и возможностью абсолютной оценки расстояния, опора на топологический принцип обработки информации - это все компоненты эгоцентрического механизма. Соответственно указанные выше результаты могут быть обусловлены уменьшением действия эгоцентрического механизма, и связаны с увеличением роли концептуального механизма, или переходу к нему. Половых различий в проявлении механизмов перцептивной обработки пространственной информации выявлено не было.

Также были выявлены значимые различия между топологическими выборами на малых и средних экспозициях (при помощи ^критерия Стьюдента) на возрастных группах детей 6-7 и 7-9 лет; для детей 9-11 лет различия выявлены на уровне сильной тенденции (Таблица 2), что подтверждает принципиально разную природу топологических/метрических выборов при разном времени экспозиции (проявление эгоцентрического механизма восприятия на малых экспозициях, а концептуального - на более длительных).

Таблица 2.

Различия топологических выборов при разном времени экспозиции в разных

возрастных группах детей

Среднее значение топологических выборов Значение Ь критерия Уровень значимости

при 50 мс при 150 мс

6-7 лет 8,484 6,548 2,937 0,005

7-9 лет 7,160 5,500 2,835 0,007

9-11 лет 6,821 5,857 1,720 0,091

12-13 лет 6,652 5,783 1,581 0,121

Сравнивая группы детей, занимающихся различными видами деятельности по методу выбора перспективы из серии альтернатив, обнаружены статистически значимые различия между детьми, занимающимися спортом и детьми, углубленно изучающим физико-математические науки. У спортсменов отмечается легкая линейная перспектива (близкая к параллельной перспективе) по методике выбора из серии альтернатив, в то время как для детей, изучающим физ.-мат.науки, характерны выборы в выраженной линейной перспективе. Таким образом,

при помощи метода выбора перспективы из серии альтернатив было доказано дифференцированное влияние вида деятельности на перспективный эффект.

Дальнейшее изучение детей-спортсменов и детей из физико-математического лицея, показало, что иллюзия параллелепипеда на всех трех фонах больше выражена у спортсменов, чем у учащихся физико-математического лицея. Т.е., для детей-боксеров характерен больший эффект обратной перспективы, чем для детей, занимающихся физикой и математикой (Таблица 3). Так как эффект обратной перспективы обусловлен действием эгоцентрического механизма обработки пространственной информации, то результаты нашего исследования свидетельствуют о том, что занятия разными видами деятельности приводят к преобладанию одного из механизмов обработки перцептивной информации. Так, занятия спортом (в частности, боксом) связаны с эгоцентрической стратегией обработки информации, что прослеживается по всем проведенным методикам по изучению перспективы. Занятия, требующие логического мышления (в частности, углубленное изучение физики) стимулируют развитие концептуального механизма обработки перцептивной информации.

Таблица 3.

Различия в системе перспективы (по методике «иллюзия параллелепипеда») у

детей, занимающихся разными видами деятельности

-------Иллюзия параллелепипеда Показатели — Фон

Линейная перспектива Параллельная перспектива Обратная перспектива

Средние значения в группе боксеров 20.224 16.152 18.052

Средние значения в группе физиков 15.788 8.792 12.132

Результат однофакторного анализа 4.178 12.988 8.150

Уровень значимости 0.046 0.001 0.006

Изучение механизмов пространственного восприятия у взрослых, занимающихся разными видами деятельности, позволило обнаружить различия на уровне сильной тенденции (Р = 3,237 при р=0,079) лишь по методике соотношения высот разноудаленных предметов (на примере изображения цилиндров): у студентов специальности «Математика» выявлена большая склонность к линейной перспективе, чем у студентов специальности «Физическая культура и спорт» (-0,120 > -0,030 соответственно). Отсутствие достоверных различий по большинству проведенных методик у взрослых обусловлено тем, что по мере взросления человек все больше научается изображать и видеть мир по правилам линейной перспективы, и онтогенетические закономерности преобладают над влиянием фактора деятельности.

Отдельно были исследованы перцептивные механизмы обработки пространственной информации в различных условиях реализации спортивной деятельности. По предположению, пространственные функции должны дифференцироваться у спортсменов разных видов спорта

(хоккеистов и баскетболистов) ввиду различных доминирующих в деятельности осей (горизонталь у хоккеистов и вертикаль у баскетболистов). Оказалось, что у детей-баскетболистов эффект обратной перспективы преимущественно проявляется по вертикали (по методике выбора перспективы из серии альтернатив на примере цилиндров ¥ = 19,197 при р = 0,001), а у хоккеистов наблюдалось преобладание признаков обратной перспективы по горизонтали (по методике соотношения длин параллелепипедов Р = 5,650 при р = 0,023). Таким образом, на примере спортивной деятельности было показано, что обработка пространственной информации на основе стратегии эгоцентрического восприятия является важнейшим условием эффекта обратной перспективы в восприятии и изобразительной деятельности.

Сравнив результаты детей, занимающихся хоккеем и баскетболом с результатами детей, не занимающихся специализированно каким-то видом спорта, получаем наглядную картину (рис.3), отражающую различия эффекта перспективы в разных условиях деятельности.

5 6 -.-.-1-

1.5.................. ..................................

1.0 ---'---

баскетболисты дети из обычной школы хоккеисты

группы детей

Рис.3. Различия перспективного эффекта (по методике выбора изображений из серии альтернатив) у детей 10-12 лет методом дисперсионного анализа

Условные обозначения: —гт выбор цилиндров

п выбор параллелепипедов Эффект взаимодействия факторов: Р(2, 64)=7,625, р=0,001

У баскетболистов максимальные значения по выбору цилиндров, и при этом минимальные по выбору параллелепипедов - даже ниже, чем у детей из обычной школы. Аналогичная зеркальная картина наблюдается у хоккеистов: по выбору параллелепипедов они показали максимальные значения из всех трех групп, а по выбору цилиндров - минимальные. Т.е. что не просто занятия спортом связаны с развитием эгоцентрического механизма, а усиление проявления этой перцептивной стратегии зависит от конкретных условий деятельности. Более того, это влияние осуществляется в очень конкретном, узком диапазоне, а в отношении противоположного направления происходит уменьшение проявления перцептивного

механизма. Т.е. если внимание в деятельности обращено к вертикальной оси (как в баскетболе), то эгоцентрическое восприятие проявляется именно в отношении вертикали, а в горизонтальном направлении происходит своеобразное «упущение», компенсация данного перцептивного механизма. Аналогичную картину можно увидеть и при анализе результатов трех групп детей по. методу соотношения величин (F(2;57) = 3,595 при р = 0,034)

По результатам нейропсихологического исследования на взрослых пациентах, фактор локализации повреждения не оказывает влияния на доминирующую систему перспективы и пространственные представления. Анализ результатов детской выборки выявил противоречие изначальной гипотезе по всем примененным методикам. Т.е. оказалось, что повреждение теменной области усиливало обратно перспективный эффект, вело к низким значениям проекционных и координатных представлений, высоким значениям топологических выборов. Дети с поражением височной области демонстрировали выраженность линейной перспективы, развитые проекционные и координатные представления, меньшие топологические выборы.

Для выяснения причин обнаруженного противоречия гипотезе, детская выборка была разделена на две возрастные группы: до 10 и после 11 лет, т.к. в онтогенетическом исследовании и исследованиях других авторов (О.А.Гончаров, Ю.Н.Тяповкин) именно данный возраст оказался чувствительным для формирования изучаемых пространственных функций.

Оказалось, в группе до 10 лет повреждение области головного мозга, ответственной за механизм восприятия, не только не угнетает его деятельность, а наоборот, приводит к его усилению. Это может быть обусловлено спецификой мозговой организации детского мозга, а также особенностями онтогенеза пространственных функций. В группе старших детей прослеживается предполагаемая закономерность, а именно: повреждение зоны мозга, отвечающей за одну стратегию, ведет к усилению действия противоположной.

Таким образом, разделение детской выборки на две возрастные группы показало, что в возрасте 10-11 лет происходит переход не только пространственных функций на иной уровень развития (от обратной перспективы к линейной, от опоры на топологические представления к проекционным и координатным представлениям), но и наблюдается изменение мозговой организации указанных функций.

Сравнение топологических выборов у трех групп испытуемых (на двух детских группах и взрослых пациентах) также обозначило группу 11-14 лет как переходную от «детского» способа обработки информации к «взрослому». Результаты средней группы при краткосрочных экспозициях в 50 мс и 150 мс схожи с младшей детской группой. А при 250 мс предъявления соотношение топологических выборов при различной локализации очага мозгового повреждения у старших детей напоминает взрослую выборку. Таким образом, наглядно показана постепенность

перехода от эгоцентрической стратегии обработки пространственной информации к концептуальной (рис.4).

50 мс 150 мс 250 мс 50 мс 150мс 250 мс 50 нс 150мс 250 мс

младш ая группа детей старшая группа детей взрослые

Рис. 4. Влияние факторов возраста пациентов, очага мозгового повреждения и времени экспозиции на количество топологических выборов

Условные обозначения: —гт поражение виска

п поражение темени Эффект взаимодействия факторов: Р(4, 122)=0,5690, р=0,686

Изучение влияния фактора латерализации на пространственные функции показало, что в младшей группе детей повреждение левого полушария ведет к усилению системы линейной перспективы, к уменьшению количества топологических выборов (6,00<8,75) по сравнению с поражением правого полушария. По исследованиям В.А.Деглина, Н.Н.Николаенко, поражение левой гемисферы должно усиливать эффект обратной перспективы, однако обнаруженное нами несоответствие имеющимся в литературе данным с одной стороны их доказывает, а другой - еще раз подтверждает принципиально иную мозговую организацию психической деятельности у детей. Николаенко и др. проводили свои исследования на взрослых людях в среднем от 20 до 60 лет. У детей нашей выборки средний возраст составляет 7,5 лет (от 6 до 10 лет). В этом возрасте пространственные представления и система перспективы находятся на совершенно ином уровне развития, и доминирующей является эгоцентрическая стратегия обработки информации. Поэтому неудивительно, что данные двух исследований оказались ортогональными. Кроме того, для детей еще не характерен «взрослый» тип межполушарного

взаимодействия, проявляющийся в определенной латерализации психических функций и компенсаторной деятельности одного полушария при угнетении другого.

Н 1 --г-1-

12 I "

I 10 .

I •

3 .............................................................................................. ............................

2 -:-1-'-

т. правое левое

пораженное полушарие

Рис. 5. Влияние фактора латерализации повреждения на количество топологических выборов при трех временных периодах экспозиции у детей 6-10 лет.

Условные обозначения: —п 50 мс п 150 мс л 250 мс

Эффект взаимодействия: F(2, 30)=6,393, р=0,005

Рис. 5 иллюстрирует, что правое полушарие оказалось более специфичным для топологических выборов. При этом важно отметить, что обработка информации на длительных экспозициях (250 мс) резко отличается от обработки на малых временных промежутках (50 мс и 150 мс). Этот факт еще раз доказывает принципиально иную природу обработки информации на разных временных промежутках. Работа со стимулами па малых экспозициях относится к эгоцентрическому механизму восприятия, а на длительных - к концептуальному.

Отсутствие значимых различий нарушений пространственных функций в зависимости от поврежденного полушария у группы старших детей и во взрослой выборке испытуемых позволяет говорить об интегративном характере обработки перцептивной информации обеими гемисферами.

Дополнительно были исследованы сами перцептивные механизмы. Во всех выборках был подтвержден факт внутреннего единства компонентов механизмов обработки перцептивной информации. Многочисленные корреляции внутри аналогичных методик доказали внутреннюю валидность примененных диагностических процедур.

Сравнение данных, полученных на здоровых детях и детях с локальными повреждениями головного мозга, подтвердило общие онтогенетические закономерности развития пространственных функций. Оказалось, что у больных детей 6-10 лет наблюдается большая выраженность эффекта обратной перспективы, для них характерны большие значения топологических выборов (что в целом свойственно эгоцентрическому восприятию и характерно для данного возрастного периода в норме). Дети 11-14 лет демонстрируют более развитое умение изображать пространство, в их рисунках и перспективных выборах выражена линейная перспектива, у них оказались более развиты проекционные и пространственные представления, что в целом характеризует концептуальное восприятие, характерное для указанного возрастного диапазона.

Прикладной эффект закономерностей механизмов перцептивной обработки пространственной информации может проявляться в разных сферах.

Знание онтогенетических особенностей пространственных функций на основе деятельности механизмов обработки пространственной информации можно использовать для организации и проведения профилактической/коррекционной работы с учениками. Так, учебная несостоятельность ребенка может быть связана с недоразвитием компонентов концептуального механизма, поэтому составление индивидуальной программы развития/коррекции следует осуществлять с учетом входящих в него психических процессов. Кроме того, методики, примененные в данном исследовании, могут выступать в качестве диагностического инструментария для диагностики несформированности компонентов перцептивных механизмов.

Обнаруженная зависимость величины иллюзии параллелепипеда от различного фона, на котором эта иллюзия предъявлялась, означает подверженность восприятия перспективного эффекта условиям окружения, что может играть важную роль в тех видах деятельности, где наблюдаются схожие условия. В частности, зона внимания машиниста поезда напоминает изображение, предложенное методикой «Иллюзия параллелепипеда», и индивидуальная выраженность эффекта может повлиять на точную оценку расстояния до приближающегося объекта.

Результаты исследования на спортсменах могут найти применение в прикладных задачах диагностики способностей к спортивной деятельности. На основе положений о механизмах эгоцентрического и концептуального восприятия можно разработать комплекс методик экспресс-диагностики тех свойств, которые имеют первостепенное значение в технических видах спорта. Среди них выделим компоненты эгоцентрической стратегии: непосредственное восприятие пространственных отношений, точность абсолютной оценки расстояний, зрительно-моторную . координацию, развитые топологические представления и легкую тенденцию к восприятию пространственных отношений в обратной перспективе. Кроме этого

специальные упражнения, направленные на развитие определенной стратегии восприятия пространства, могут способствовать динамике успешности в избранном виде спорта.

Выявленные различия механизмов пространственной обработки у детей и взрослых с локальными поражениями головного мозга дают основания проводить направленную и дифференцированную реабилитационную и коррекционную работу психолога по восстановлению поврежденных психических функций. Примененные в исследовании методики могут применяться в качестве дифференциального диагностического инструментария, помогающего уточнить особенности психической сферы исследуемого.

В заключении диссертации подводятся общие итоги диссертационной работы и определяются перспективы дальнейших исследований.

Выводы.

1. С возрастом наблюдается уменьшение величины иллюзии параллелепипеда, иллюзии Мюллера-Лайера, снижение топологических выборов. Это означает угасание действия эгоцентрического механизма (и доказывает его раннее появление в онтогенезе), и переход к доминированию концептуального механизма с 10-12 лет (т.е. к линейной перспективе, метрическому способу обработки информации).

2. Изучение детей, занимающихся разными видами деятельности, показало различия в механизмах пространственной обработки информации. В частности, для детей, занимающихся спортом (боксом), характерна большая склонность к обратной перспективе в изображении параллелепипедов, выбора разно удаленных фигур - что рассматривается в качестве подтверждения гипотезы о преобладании у спортсменов механизма эгоцентрического восприятия. Дополнительное сравнение иллюзии параллелепипеда у детей-спортсменов и физиков также показало большие значения у спортсменов, а, следовательно, преобладание у них эгоцентрического восприятия. У детей, углубленно изучающих физику и математику, оказались достоверно более низкие значения (по сравнению со спортсменами) в выборе изображения разно удаленных предметов, в изображении параллелепипеда, что означает большую склонность к линейной перспективе, а значит концептуальному восприятию. В то же время у взрослых, занимающихся разными видами деятельности - спортом и математикой - не выявлены однозначные результате в проявлении механизмов пространственной обработки, что может быть связано с преобладанием онтогенетических закономерностей над фактором деятельности.

3. Анализируя внутреннюю составляющую эгоцентрического механизма у детей-спортсменов, обнаружилась ее зависимость от вида спорта. У баскетболистов эффект обратной перспективы выражен по высоте, а у хоккеистов - по длине, что связано с основной осью

(вертикаль/горизонталь соответственно), вдоль которой осуществляется оценка расстояний и многочисленные движения, присущие виду спорта.

4. Мозговая организация перцептивных механизмов пространственной информации претерпевает существенные изменения в онтогенезе. У детей 6-10 лет обнаружена устойчивая корреляция мозговых зон с механизмами пространственного восприятия: так, при повреждении теменной области наблюдается усиление эгоцентрического, а при поражении височной доли -усиление концептуального восприятия. У детей 11-14 лет также выявлена связь мозговой деятельности с перцептивными механизмами, но противоположного характера: повреждение теменной области усиливает концептуальный механизм, а повреждение височной доли проявляется в усилении эгоцентрического механизма. У взрослых больных с локальными поражениями височной и теменной области мозга не удалось обнаружить достоверную корреляцию механизма восприятия и деятельности мозга.

5. На разных выборках обнаружены корреляционные связи исследуемых параметров, что подтверждает внутреннее единство механизмов пространственной обработки информации, и валидность диагностических процедур.

6. Примененные в работе методики и полученные результаты могут служить основой для дифференциальной диагностики сформированности пространственных функций в педагогической психологии, спортивной психологии, нейропсихологии. На основе выделенных механизмов восприятия возможно построение развивающих и коррекционных занятий с различными группами людей.

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Гончаров, O.A. Влияние спортивной деятельности на развитие восприятия перспективы / O.A. Гончаров, Н.Е. Емельянова // Вопросы психологии. - 2007. - № 5. - С. 76-89.

2. Гончаров, O.A. Топологический и метрический принципы обработки пространственной информации / O.A. Гончаров, Н.Е. Емельянова, Ю.Н. Тяповкин // Психологический журнал. - Т. 32. - 2011. - № 1. - С. 87-96.

Свидетельства на авторские разработки:

1. Гончаров, O.A. / O.A. Гончаров, Н.Е. Емельянова, И.Н. Логинов Компьютерная программа для экспериментально-психологических исследований восприятия пространства "Visual Illusion 2: Перспектива» [Электронный ресурс]. - М.: ВНТИЦ. - 2007. - № регистрации 502007009943.

Публикации по теме диссертации:

1. Емельянова, Н.Е. Изучение динамики пространственных представлений / Н.Е. Емельянова // Теоретические и прикладные аспекты психологии развития: проблемы, решения, перспективы: сборник научных трудов (по материалам международной научно-практической конференции, г.Кемерово,

15-16 февраля 2007) / под ред. И.С. Морозовой. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2007. - С. 30-32.

2. Емельянова, Н.Е. Методика изучения пространственных представлений / Н.Е. Емельянова // Психология XXI века: Материалы международной межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Психология XXI века» 19-21 апреля 2007 года, СПб / под науч.ред. В.Б.Чеснокова. - СПб.: изд-во С.-Петербургского ун-та, 2007. -С. 29-30.

3. Гончаров, O.A. Особенности перцептивно-моторного взаимодействия при локальных поражениях головного мозга / O.A. Гончаров, Н.Е. Емельянова // Вестник Сыктывкарского Университета. Серия 4: Психология, педагогика, социальная работа. Выпуск 5. - Сыктывкар, 2007. - С. 50-63.

4. Емельянова, Н.Е. Влияние специфики обучения на механизмы пространственного восприятия / Н.Е. Емельянова, O.A. Гончаров // Психологические основы педагогической деятельности: Материалы 34-й научной конференции / Под ред. А.Н. Николаева / Вып. 11; - СПб.: СПб ГУФК им. П.Ф. Лесгафта, 2007. - С. 63-66.

5. Гончаров, O.A. Методика исследования топологических пространственных представлений / O.A. Гончаров, Н.Е. Емельянова // Психологические основы педагогической деятельности: Материалы 34-й научной конференции / Под ред. А.Н. Николаева / Вып. 11;- СПб.: СПб ГУФК им. П.Ф. Лесгафта, 2007. - С. 114-116.

6. Гончаров, O.A. Роль топологических представлений в восприятии перспективы / O.A. Гончаров, Н.Е. Емельянова, Ю.Н. Тяповкин // Ананьевские чтения-2007: Материалы научно-практической конференции «Ананьевские чтения - 2007» / Под ред.Л.А.Цветковой. - СПб.: изд-во С.-Петербургского унта, 2007.-С.8-10.

7. Емельянова, Н.Е. Восприятие перспективы у детей с локальными поражениями головного мозга / Н.Е. Емельянова // Ананьевские чтения-2007: Материалы научно-практической конференции «Ананьевские чтения - 2007» / Под ред.Л.А.Цветковой. - СПб.: изд-во С.-Петербургского ун-та, 2007. -С.521-522.

8. Гончаров, O.A. Восприятие перспективы при локальных поражениях мозга в детском возрасте / O.A. Гончаров, Н.Е. Емельянова, М.Н. Полякова, A.A. Пшеничный // Альманах современной науки и образования. - Тамбов: Грамота. 2007. - № 5: Педагогика, психология, социология и методика их преподавания. - С. 59-62.

9. Емельянова, Н.Е. Восприятие пространства у больных с локальными поражениями головного мозга / Н.Е. Емельянова // Материалы докладов XV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2008» / Отв.ред. И.А.Алешковский, П.Н.Костылев, А.И.Андреев [Электронный ресурс]. - М.: Изд-во МГУ; СП Мысль, 2008. -ISBN 978-5-91579-003-1.

10. Емельянова, Н.Е. Топологические представления у больных с локальными поражениями головного мозга / Н.Е. Емельянова, O.A. Гончаров

// Современные проблемы науки: Сборник материалов 1-й международной научно-практической конференции: 27-28 марта 2008. - Тамбов: Тамбовпринт, 2008.-С. 347-348.

11. Гончаров, O.A. Механизмы пространственного восприятия в спортивной деятельности / O.A. Гончаров, Н.Е. Емельянова // Проблемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии: материалы Всерос.научн.-практич.конф. (Кемерово, 21-22 мая 2008 года). - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2008. - С. 101-104.

12. Емельянова, Н.Е. Влияние локальных поражений развивающегося мозга на механизмы пространственного восприятия / Н.Е. Емельянова, O.A. Гончаров // Социальные и социально-психологические проблемы глазами молодых: XI Международная межвузовская научно-практическая конференция: Тез.докл. - Сыктывкар, Изд-во СыктыГУ, 2008. - Вып. 10. - С. 103-105.

13. Емельянова, Н.Е. Особенности топологических представлений у больных с локальными поражениями мозга / Н.Е. Емельянова, Ю.Н. Тяповкин, O.A. Гончаров // Социальные и социально-психологические проблемы глазами молодых: XI Международная межвузовская научно-практическая конференция: Тез.докл. - Сыктывкар: Изд-во СыктГУ, 2008. - Вып. 10. - С. 105-106.

14. Емельянова, Н.Е. Особенности внимания у детей с травмами головного мозга / Н.Е. Емельянова, O.A. Гончаров, A.A. Пшеничный // Социальный мир человека - Вып.2: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции "Человек и мир: социальные миры изменяющейся России", 25-26 июня 2008 г. / Под ред.Н.И.Леонова. - Ижевск: ERGO, 2008. - С. 361-363.

15. Емельянова, Н.Е. Восприятие пространства в норме и патологии / Н.Е. Емельянова, O.A. Гончаров // Ананьевские чтения-2008: Материалы научно-практической конференции «Ананьевские чтения - 2008» / Под ред.Л.А.Цветковой. - СПб.: изд-во СПбГУ, 2008. - С. 276-278.

16. Емельянова, Н.Е. Методы оценки пространственных построений в изобразительной деятельности / Н.Е. Емельянова, O.A. Гончаров // Будущее психологии: материалы Всерос.студ.конф. (16 апреля 2008) / под ред. Е.В.Левченко, А.Ю.Бергфельд. - Пермь: Перм.гос.ун-т, 2008. - Вып.1. - С. 1822.

17. Емельянова, Н.Е. Взаимосвязь пространственных представлений и системы перспективы / Н.Е. Емельянова, O.A. Гончаров // Социальная работа. Социология: V Международная научно-практическая конференция «Университетская наука - 2009»: Сборник статей / Отв.ред. В.В. Харабет. -Мариуполь: ПГТУ, 2009. - С. 56-62.

Подписано в печать 21.12.11 Печать цифровая. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,5 Заказ № 322 Тираж 100 экз. Отпечатано ООО «Фора-принт» СПб., Вёсельная ул. 6 тел. 924-89-78

Текст диссертации автор научной работы: кандидата психологических наук, Емельянова, Наталья Евгеньевна, Санкт-Петербург

61 12-19/147

Министерство образования и науки Российской Федерации САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СТАНОВЛЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ ПЕРЦЕПТИВНОЙ ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ (ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ

АСПЕКТ)

Специальность - 19.00.13 Психология развития, акмеология

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата психологических наук

Емельянова Наталья Евгеньевна

Научный руководитель:

доктор психологических наук, доцент О.А.Гончаров

Санкт-Петербург

2012

Введение

Оглавление

ГЛАВА 1. Теоретические основы зрительного пространственного 11 восприятия

1.1. Общие положения восприятия пространства 11

1.2. Пространственные представления 17

1.2.1. Роль представлений в восприятии пространства 17

1.2.2. Классификация пространственных представлений 22

1.3. Способы изображения пространства. Перспектива 25

1.3.1. Системы перспективы 2 5

1.3.2. Психологические механизмы обратной перспективы 27

1.4. Виды перцептивных механизмов 30

1.4.1. Эгоцентрическое восприятие 37

1.4.2. Концептуальное восприятие 40

1.5. Нейропсихологические основы восприятия пространства 44

1.5.1. Мозговая организация зрительно-пространственного вое- 44 приятия

1.5.2. Пространственные нарушения при локальных поражениях 48 головного мозга у детей и взрослых

1.5.3. Механизмы пространственного восприятия при пораже- 59 ниях мозга

Выводы 63

ГЛАВА 2. Восприятие пространства в онтогенезе 65

2.1. Общие закономерности перцептивного развития 65

2.2. Пространственные представления в развитии 69

2.3. Развитие способов изображения пространства у детей 75

2.4. Онтогенез перцептивных механизмов 79 Выводы 81

ГЛАВА 3. Организация и методы исследования 82

3.1. Экспериментальный план и эмпирическая база исследования 82

3.2. Методы исследования 93

3.3. Способы математической обработки данных 105

ГЛАВА 4. Формирование перцептивных механизмов 106

4.1. Механизмы перцептивной обработки пространственной ин- 106

формации в дошкольном, младшем школьном и подростковом возрастах

4.2. Онтогенетические особенности перцептивных механизмов 114 пространственной обработки информации в разных условиях деятельности

4.3. Механизмы пространственного восприятия у детей и взрослых 127 с локальными поражениями головного мозга

Выводы 150

4.4. Прикладной эффект закономерностей механизмов перцептив- 152 ной обработки пространственной информации

Заключение 154

Литература 157

Приложения 174

Введение

Актуальность исследования. На основе имеющихся в психологии данных восприятие неотделимо от других психических процессов, поэтому восприятие пространства целесообразно рассматривать в структуре более общих образований, перцептивных механизмов. В истории психологии известны различные механизмы, стратегии восприятия, выделяемы разными авторами (L.Ungerleider, M.Mishkin; D.Norman; В.Д.Глезер; A.Milner, M.Goodale; Б.М.Величковский; M.Livingstone, D.Hubel; Е.А.Сергиенко; О.А.Гончаров и др.). Тем не менее экспериментально данная область остается не до конца изученной, т.к. наблюдается дефицит достаточных измерительных средств, позволяющих детально изучать различные компоненты перцептивных механизмов. Поэтому проведение исследовательских работ в этом направлении требует создания новых методических исследовательских процедур, позволяющих анализировать восприятие в ряду других уровней психической организации.

Вопросами изучения онтогенеза перцептивных процессов занимались многие отечественные и зарубежные исследователи (Л.С.Выготский, Б.Г.Ананьев, Л.А.Венгер, Н.А.Тих, А.А.Люблинская, В.С.Мухина, Е.А.Сергиенко, Ж.Пиаже, R.Walk, Г.Крайг, Л.Берк и др.), однако закономерности развития пространственного восприятия с подходов современных концепций перцептивных механизмов пока еще недостаточно подкреплены экспериментально. Интерес представляет сравнение этих процессов у детей и взрослых; выявление степени влияния различных факторов (в частности, деятельности, состояния здоровья мозга) на особенности проявления механизмов. На основе принципа единства сознания и деятельности (С.Л.Рубинштейн, А.Н.Леонтьев и др.) предполагается зависимость перцептивных механизмов от деятельностного фактора, однако степень этой зависимости в разные возрастные периоды развития перцептивных механизмов требует экспериментального уточнения. В современной нейропсихологии накоплены многочисленные данные о нарушениях процесса восприятия, про-

странственных представлений при различных повреждениях мозга (А.Р.Лурия, И.М.Тонконогий, Л.С.Цветкова, Л.И.Вассерман, Н.Н.Николаенко, А.Ю.Егоров, Деглин В.Л., А.МПпег, М.Оооёа1е и др.), тем не менее, применение новых исследовательских процедур, сравнение перцептивных механизмов у детей и взрослых с локальными поражениями головного мозга, позволит больше приблизиться к пониманию онтогенетических закономерностей механизмов перцептивной обработки пространственной информации.

Изучение механизмов перцептивной обработки, их динамика в онтогенезе и рассмотрение в разных условиях деятельности и состояниях здоровья мозга представляет научный интерес и составляет содержание настоящей работы. Данное исследование позволит не только расширить представления об их становлении, но, возможно, выяснит сензитивные периоды для их развития. Учитывая тесную взаимосвязь перцептивных механизмов с другими психическими образованиями, дополнятся представления о протекании иных психических процессов.

Задачи:

1. изучение механизмов перцептивной обработки пространственной информации в онтогенезе;

4. разработка методик исследования восприятия перспективных отношений и пространственных представлений.

Гипотезы исследования.

1) Перцептивные механизмы имеют онтогенетический порядок формирования от эгоцентрического восприятия к концептуальному (это проявляется в переходе от обратной перспективы к линейной, а также от топологического принципа обработки информации - к метрическому) и различаются у детей и взрослых, занимающихся разными видами деятельности: спортивная деятельность в большей степени связана с действием эгоцентрического механизма, а научная, абстрактная деятельность - с действием концептуального.

2) Становление перцептивных механизмов связано с развитием головного мозга, поэтому повреждение теменных и височных областей мозга, связанных с механизмами восприятия, у детей и взрослых будет приводить к разным компенсаторным стратегиям мозга.

Для достижения поставленных цели и задач, проверки гипотез были организованы исследования, общая выборка испытуемых в которых составила 329 человек.

Методы, применяемые в эмпирическом исследовании:

- организационные: сравнительный метод; метод поперечных срезов

- эмпирические: эксперимент, тестирование, анамнестический метод;

- методы математической обработки: дисперсионный анализ (однофак-торный, двухфакторный и ДА с повторными измерениями), t-критерий Сть-юдента, корреляционный анализ.

В работе применялись методики, изучающие систему перспективы, оптико-геометрические иллюзии и пространственные представления. Для исследования доминирующей системы перспективы использовались методики «иллюзия параллелепипеда» (компьютерная программа «Visual Illusion 2: Перспектива»); методика соотношения величин при изображении разноудаленных цилиндров и параллелепипедов; выбор перспективы из серии альтернатив; самостоятельные рисунки. Оптико-геометрические иллюзии исследовались посредством иллюзии величины Мюллера-Лайера (компьютерная программа «Visuallllusion»). Пространственные представления изучались при помощи методик «Топологические выборы» (из комплекта программы «Visual Illusion 2: Перспектива»); методики «выбор проекции»; модифицированного варианта методики «развертка»; кубиков Йеркса; составления плана помещения; методики «правая-левая рука; методик «Бутылочки с водой», «Рисунок на горе».

Научная новизна работы состоит в следующем.

действием концептуального механизма (что проявляется в опоре на метрический принцип обработки информации, склонности к линейной перспективе). У взрослых наблюдается преобладание возрастного фактора над деятель-ностным.

3. Выявлены разные компенсаторные механизмы у детей и взрослых при повреждениях теменных и височных отделов головного мозга. У взрослых людей повреждение височных отделов (связанных с концептуальным восприятием) усиливает эгоцентрический механизм; а повреждение теменных отделов (отвечающих за эгоцентрическое восприятие) усиливает действие концептуального механизма. У детей 6-10 лет повреждение зоны, отвечающей за один перцептивный механизм, не приводит к его угнетению, а наоборот, усиливает его проявление. У детей 11-14 лет с теменными и височными повреждениями головного мозга наблюдается переход от закономерностей мозговой организации перцептивных механизмов, свойственных детям, к характерным для взрослых.

Практическая значимость. Диагностические методы, используемые в работе, могут применяться в практике для диагностики нарушений пространственных функций (что важно для выяснения причин школьной неуспеваемости), для прогноза способностей к спортивной деятельности, занятиям математикой. Результаты исследования развития пространственных функций с точки зрения сформированности механизмов обработки пространственной информации позволяют строить программы развития и коррекции детей с затруднениями в учебной деятельности. Выявленные различия механизмов пространственной обработки у детей и взрослых с локальными поражениями головного мозга могут служить основанием для направленной и дифференцированной реабилитационной и коррекционной работы психолога по восстановлению поврежденных психических функций. Полученные результаты можно использовать в преподавании дисциплин «Возрастная психология и психология развития», «Нейропсихология», «Спортивная психология» и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Механизмы перцептивной обработки пространственной информации имеют определенный онтогенетический порядок формирования: «эгоцентрическое восприятие» начинает функционировать раньше, «концептуальное восприятие» формируется к 11-12 годам.

3. В сензитивный период формирования механизмов деятельность оказывает дифференцированное воздействие внутри определенного перцептивного механизма обработки пространственной информации. Занятие видом спорта, ориентированным вдоль одной оси координат (вертикаль или горизонталь), будет усиливать действие эгоцентрического восприятия именно в

этом направлении. Так, у хоккеистов эгоцентрический механизм обработки пространственной информации будет больше проявляться в отношении горизонтальной, а у баскетболистов - в отношении вертикальной оси.

4. Каждый из двух механизмов пространственной обработки имеет органическую основу: височная область связана с деятельностью концептуального механизма; теменная - с эгоцентрическим механизмом. Повреждение одной из указанных областей у детей ведет к усилению деятельности связанного с ней перцептивного механизма, а у взрослых - наоборот, к угнетению его деятельности и усилению второго механизма.

Апробация результатов исследования. Основное содержание работы представлено в 20 публикаций, из которых 2 - в журналах, рекомендованных ВАК и 1 свидетельство на авторские разработки.

Проект исследования был поддержан грантом РФФИ (проект № 07-06-00099а, руководитель О.А.Гончаров).

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗРИТЕЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО ВОСПРИЯТИЯ 1.1. Общие положения восприятия пространства

Познание мира начинается с ощущений, которые на начальной стадии контакта организма с окружающей средой обнаруживают и кодируют информацию от окружающего мира. Дальше эта информация преобразуется восприятием с вовлечением понятий смысла, взаимосвязей, контекстов, субъективных оценок, предшествующего опыта индивидуума, памяти. Таким образом, восприятие включает в себя систематизацию, интерпретацию и осмысление информации от сенсорных систем. Восприятие упорядочивает ощущения и превращает их в знания о предметах и событиях физического мира [151]. Хотя разграничение сенсорных и перцептивных процессов достаточно условно, и их следует рассматривать как целостное образование [3].

Восприятие пространства является одним из важнейших видов восприятия, благодаря которому мы можем ориентироваться в окружающем мире, а, следовательно, выполнять все движения, необходимые нам для выживания и успешного функционирования. Восприятие глубины представляет собой адаптивную способность, функционально отшлифованную естественным отбором и важную для выживания биологических видов [151]. Значительную роль (до 95% информации) в процессе восприятия пространства играет зрение [71].

Существуют различные подходы к изучению и пониманию восприятия пространства. Согласно натуралистическим представлениям, процесс восприятия пространства находится в прямой зависимости от биологических, нейрофизиологических особенностей организма человека, не сущ