Особенности внимания у младенцев: Особенности развития внимания у ребенка

Особенности развития внимания у ребенка

Формирование внимания ребенка

По мнению психологов, существует 6 стадий формирования внимания у детей:

Первая стадия – стадия рассеянного внимания. Это норма для детей от рождения до возраста одного года. Их отвлекает любой шум, игрушки, разговоры взрослых людей.

Вторая стадия – стадия фиксированного внимания. Это значит, что занимаясь каким-то одним делом, ребенок возраста от года до двух лет не замечает ничего из происходящего вокруг, он целиком и полностью поглощен своим действием. И в этот момент он действительно не слышит, когда к нему обращаются. Очень часто родители, наблюдая за играющим ребенком, не могут понять, как можно настолько увлечься процессом одевания куклы или сборкой новой модели вертолета, чтобы не слышать, что его зовут? Порой мама и папа решают вмешаться в его игру, но делать этого не стоит. Ребенку, который чем-то занят, лучше не мешать, поскольку в таком случае он быстро потеряет свой настрой.

Третья стадия – стадия гибкого одноканального внимания. В возрасте от двух до трех лет у детей внимание становится более гибким, но все равно остается одноканальным. Малыш такого возраста может на несколько секунд прервать свою игру, услышав, что его зовут, но очень быстро вернется к ней снова.

Четвертая стадия – стадия сложившегося одноканального внимания. Между тремя и четырьмя годами дети все больше могут переключать свое внимание с одного объекта на другой. Ребенок способен прервать свои занятия, чтобы самому взглянуть или послушать, а затем вновь вернуться к ним.

Пятая стадия – стадия формирования двухканального внимания. От четырех до пяти лет малыш способен удержать двухканальное внимание на короткое время. Это означает, что он может одновременно говорить и указывать или слушать взрослого, не отрываясь при этом от своего дела. Если задача сложная, он может сосредоточиться на чем-нибудь одном.

Шестая стадия – стадия сложившегося двухканального внимания. Малыш уже может заниматься двумя делами одновременно, например, смотреть мультфильм и кушать, или одевать куклу и разговаривать с мамой. Именно поэтому начинать серьезные обучающие занятия с ребенком лучше с этого возраста. И если родители замечают, что ребенок пяти-шести лет как будто оказывается на своей волне, не видит и не слышит ничего вокруг – в большинстве случаев это сигнализирует о том, что он просто устал. В мозгу ребенка есть «встроенная» защита от перегрузок, и в моменты усталости один канал внимания у малыша отключается.

Произвольное и непроизвольное внимание

В первые годы жизни ребенок еще не умеет управлять своим вниманием, и оно является непроизвольным, поэтому его может привлечь абсолютно любая вещь, попавшая в его поле зрения. Минуту назад он крутил в руках пластмассовую улитку и вот уже пытается дотянуться до любимой маминой вазы. По этой же причине малыша так легко отвлечь, достаточно всего лишь указать ему на любой объект. Все мы прекрасно помним мамино: «Смотри, какая птичка полетела!»

Парадокс в том, что поначалу родители сами используют эту особенность детского внимания, чтобы отвлекать малыша от хрупких вещей, телевизионной рекламы или плача из-за разбитой коленки, но совсем скоро начинают за эту же невнимательность ругать ребенка и упрекать его в рассеянности. Помните, малыш вовсе не рассеян, и даже наоборот – он очень сосредоточен: лишь на том, что в этот момент представляет для него наибольший интерес. Поэтому требовать от ребенка концентрации внимания до пяти-шести лет просто бессмысленно.

Сосредотачивать все свое внимание на каком-то одном деле дети начинают лишь ближе к шести годам, следовательно, до этого возраста за все успешные попытки концентрации на чем-то одном малышей обязательно нужно хвалить, подчеркивая их усидчивость, целеустремленность и силу воли. Ребенок почувствует, что его старания оценили, и будет все чаще удивлять вас новыми примерами произвольного внимания.

Игры на развитие внимания

Развивать внимание ребенка младшего школьного возраста чрезвычайно важно, ведь все его дальнейшие успехи в обучении будут зависеть от того, насколько ваш малыш будет внимателен.

Научить ребенка обращать внимание на что-то определенное совсем нетрудно. Мы предлагаем несколько игр на развитие внимания вашего ребенка. Они не только развлекут малыша, но и научат замечать что-то новое и интересное вокруг, что обязательно пригодится в будущем.

Назови, что видишь

Во время прогулки показывайте ему, какие красивые листочки на дереве, какая большая машина проехала по дороге, какая красивая шапочка у девочки в автобусе. Чем больше вы будете разговаривать с ребенком, тем больше он будет вас слушать, а значит – концентрироваться на том, что вы ему говорите.

Делай и рассказывай

Учить малыша концентрировать внимание можно и во время таких простых занятий, как рисование или лепка. Комментируйте вслух его действия, делайте маленькие подсказки, и очень скоро малыш научится самостоятельно выполнять те же самые последовательности действий уже без ваших комментариев.

Найди предмет

Для развития внимания отлично подходит такая игра, как поиск предмета по его описанию, когда мама вслух описывает малышу какую-то вещь, находящуюся в комнате, а кроха смотрит по сторонам и пытается угадать, о чем идет речь. Также для этой цели подходят игры на поиск различий между картинками.

Посмотрим друг на друга

Интересное и веселое развлечение, которое также поможет ребенку стать более внимательным. Малыш внимательно смотрит на маму в течение нескольких секунд, после чего отворачивается, а мама задает ему вопросы, например, «Какого цвета у меня юбка?», «Есть ли на мне бусы?», «Сколько карманов у меня на рубашке: один или два?» После этого они меняются ролями.

Мешай мне

Еще одна игра, позволяющая научить ребенка не отвлекаться от своего занятия. Малыш, к примеру, рассказывает наизусть стихотворение или считает от одного до десяти, а мама в это время пытается любыми способами отвлечь его. Если малыш стойко выдержал испытание, без запинки произнес стихотворение или не сбился со счета – он получает приз. В такую игру можно играть и втроем: например, папа задает малышу вопросы, на которые он должен быстро отвечать, а мама в это время пытается отвлечь его внимание.

По мнению психологов, без развития кистевого аппарата ребенка невозможно начинать различные тренировки на развитие внимание. Предлагаем вашему вниманию следующее упражнение:

Упражнение на развитие визуального внимания:

Упражнение на устойчивость, переключаемость и концентрацию внимания:

Виктория Грицук

Родители оказывают наибольшее влияние на жизнь своих детей. Именно поэтому им необходимо понимать, как воспитывать своего ребенка, и как метод воспитания повлияет на дальнейшую жизнь малыша. Пройдите тест и определите, какой стиль воспитания вам ближе.

КАКОЙ СТИЛЬ ВОСПИТАНИЯ ВАМ БЛИЖЕ?

виды и особенности – Академия развития

Очень часто в порыве родители не выдерживают и заваливают маленького ребенка упреками и обвинениями в рассеянности и забывчивости. Вспомните, как часто приходится слышать, обращенные к малышу возгласы: «Что у тебя в голове?», «Как можно быть такой разиней?», «Ты опять в облаках витаешь?»

Действительно, ребенку чуть ли не каждый день приходится слышать в свой адрес подобные претензии. Взрослый человек считает, что дошкольник не умеет направлять свое внимание на требуемую цель. Поэтому довольно часто мамы и папы ставят своему чаду «диагноз» —рассеянность.

Эту ситуацию следует разобрать. Осознать суть проблемы можно, проговорив все свои претензии к ребенку, но не в голос. Получилось? Ответ на вопрос находится совсем близко и после такого эксперимента становится абсолютно очевидным. Ребенок может сконцентрироваться, но его внимание сосредоточено на то, что является важным для него, а не для взрослого человека.

Что такое внимание?

Внимание психический процесс, который заключается в отборе необходимой информации в конкретной ситуации и полное отвержение ненужной.

Суть в том, что внешнее внимание нацелено на окружающие человека предметы, личности, явления, кроме того действия других людей и изменения. Этой особенностью ребенок обладает с первых дней жизни. Новорожденный реагирует на голос родных, поворачивает голову в сторону источника шума, концентрирует внимание на родных людях.

Внимание маленьких детей, возраст которых от 3 до 6 лет, сфокусировано на их переживаниях и чувствах внутреннем мире. Максимальной концентрации внутренне внимание малыша достигается в тот момент, когда ребенок как будто застывает и сосредоточенно смотрит на какой-то предмет, но как бы не видя его. В такие минуты ребенок не реагирует на упреки взрослых, не слышит обращенной к нему речи. Именно такие ситуации взрослые называют рассеянностью.

Виды внимания

Психологи выделяют три вида внимания.

1. Непроизвольное внимание не требует привлечения усилий, которые вызывают, фиксируют и сохраняют его, возникает такой процесс сам собой. Зачастую такое внимание вызвано яркими переживаниями, шумными событиями. Интерес быстро возникает, но также быстро и пропадает. Поскольку тот предмет, который спровоцировал такой интерес, очень быстро становится обыденным и понятным. Таким образом, непроизвольное внимание пропадает.
2. Произвольное внимание тип внимания, который особо важен, когда малыш занимается не тем, чем ему хочется, а выполняет те действия либо задания, что необходимо. Зачастую дети отказываются от любимого или просто интересного занятия ради выполнения необходимого задания. Психологи напрямую связывают уровень развития речи детей от 3 до 7 лет с успешным формированием этого типа внимания.
3. Послепроизвольное внимание тип психического процесса, который формируется из произвольного внимания и объединяет качества и основные характеристики предыдущих двух видов. Это происходит на этапе, когда дошкольник полностью увлекается игровым элементом или заинтересовавшим его заданием. Ребенок не прилагает особых стараний, усилий, чтобы сосредоточиться на процессе выполнения. Таким образом, у ребенка проявляется послепроизвольное внимание.

Внимание: основные свойства

Основные качества и характеристики внимания дошкольников включают: концентрация, переключаемость, объем, устойчивость, избирательность, распределение.

Концентрация внимания заключается в способности быстро сосредоточиться на предмете, а также максимально удерживать внимание на объекте, не поддаваясь отвлекающим факторам.

Концентрация внимания у детей дошкольного возраста достаточно низкая, поэтому следует работать над ее развитием. Для достижения поставленной цели необходимо подобрать подходящие упражнения. Сформировать необходимый уровень внимания и его свойств можно, записав малыша на курсы подготовки детей к школе.

Упражнение для повышения концентрации внимания. С малышом следует попробовать выучить небольшие стихотворения. Первую часть стишка необходимо разучивать при включенном телевизоре. Громкость должна быть минимальная. Второе четверостишие учите с ребенком при более громком звучании радио, телевизора или другого источника. Заключительную часть стиха следует попробовать заучить включив телевизор достаточно громко.

Переключаемость -свойство внимания, которое заключается в способности максимально быстро концентрировать на одном, а потом совершенно ином предмете или виде деятельности. Следует помнить, что маленький ребенок при такой смене ощущает и зачастую демонстрирует своим поведением недовольство и напряжение. Чем старше становиться ребенок, тем менее ярко проявляется такая особенность.

Объем внимания можно охарактеризовать, проверив количество предметов, которые остаются в поле зрения и за которыми следит малыш. В 5-6 лет ребенок одновременно сопровождает и удерживает в поле зрения три предмета и более. Внимание малыша в этом возрасте более сформировано, и он замечает достаточно мелкие детали. Тогда как в 4 года он способен следить только за одним объектом. Учитывайте, если предмет малыш видит впервые, объем внимания становится значительно уже. Отличие также проявляется во внешних характеристиках образов. Если в 3 года ребенок обращает внимание на яркие особенности предметов, размеры, то в старшем возрасте такие качества становятся менее важными.

Устойчивость заключается в длительности периода концентрации внимания на предмете или виде деятельности. Психологи считают, что дети 5 лет могут сосредоточиться на процессе на время до 2 часов. Если это интересная и занятная игра, ребенок дольше может удерживать внимание, и значительно меньше со скучным занятием.

Избирательность внимания дает возможность дошкольнику сконцентрировать свое внимание на более важном процессе или объекте либо на отдельном этапе выполнения действия, который является необходимым для решения поставленной задачи.

Распределение внимания- особенность, благодаря которой дети дошкольного возраста могут успешно следить за несколькими предметами  или справляться с несколькими задачами одновременно.

В соответствии с исследованиями, рациональное и быстрое распределение внимания требует дополнительного развития, тренировки. Именно эту особенность учитывайте, занимаясь с малышами. Важно изучить индивидуальные качества и особенности малыша и не забывать о них в процессе работы с ребенком. Не старайтесь добиться невозможного.

Следует подобрать необходимые упражнения и занятия для дошкольников, чтобы обеспечить поэтапное развитие внимания, не вызывая особых переживаний. Делать ставку требуется на детскую любознательность, а также индивидуальность мышления, что особенно станет полезным в процессе обучения.

Развитие внимания у дошкольников — игры и методики для развития внимания у дошкольников

«Ты вполне мог сделать задание без ошибок, если бы был внимательнее!». Обычно эту фразу родители произносят с сожалением, когда мамы и папы понимают, что малыш уже способен на большее, и проблема вовсе не в интеллектуальных способностях, а в отсутствии у него внимания. Только вот мало у кого из родителей есть чёткое целостное представление о том, что же такое внимание и как его тренировать.

Каким бывает внимание?

Вниманием называют способность человека сосредоточиться на чём-либо. Эта способность начинает проявляться у детей уже в первые месяцы жизни. Подобное это внимание называют непроизвольным, потому что возникает оно под влиянием внешних и внутренних раздражителей, таких как громкие звуки, яркий свет, непривычный запах. Непроизвольное внимание заложено в нас природой и служит нашей безопасности, ведь услышав непривычный шум за спиной, мы обязательно обернемся посмотреть, в чём дело.

Со временем на основе этого генетически исходного внимания у ребёнка начинает формироваться произвольное внимание – то есть умение сосредоточиться на определенном действии или предмете с помощью собственной силы воли.

Ученые выделяют и третий тип – послепроизвольное внимание, которое возникает на основе интереса и вдохновения. Простой пример: на начальном этапе чтение требует от ребёнка постоянной сосредоточенности (произвольное внимание), но в какой-то момент, незаметно для самого себя, ребёнок начинает читать без напряжения, чтение захватывает и увлекает его (послепроизвольное внимание).

Узнайте уровень подготовки ребёнка к школе

Особенности внимания у дошкольников

Перечислим несколько ярких особенностей внимания у дошкольников:

1. Внимание ребенка младшего дошкольного возраста пробуждают привлекательные внешне предметы, события и люди. До тех пор, пока у него сохраняется непосредственный интерес к воспринимаемым объектам, ребёнок остаётся сосредоточенным. Ближе к школе произвольное внимание формируется активно, но даже к концу дошкольного периода ребёнку ещё сложно заставить себя быть внимательным, поэтому ему необходима помощь взрослого.
2. В старшем дошкольном и младшем школьном возрасте происходит постепенный переход от верховенства непроизвольного внимания к преобладанию внимания произвольного. Так, младшие дошкольники рассматривают картинки в течение 6-8 секунд, а старшие дошкольники способны удерживать внимание на иллюстрациях уже 12-20 секунд. Внимание — это залог успешной учёбы, поэтому стоит обязательно выделить время для тренировки этой психической функции, иначе в школе ребёнку будет сложно вписаться в распорядок дня, требующий длительной сосредоточенности  и высокой концентрации.
3. Развитие произвольного внимания у ребёнка зависит от многих факторов —  состояния здоровья, индивидуальных особенностей, темперамента и пр. Например, дети-флегматики способны удерживать внимание до завершения любой деятельности, а меланхоликам трудно сосредоточиться из-за неуверенности в себе.

Читайте также: «Первый класс и темперамент ребёнка»

В чём проявляется нарушение внимания

Различные нарушения внимания напрямую связаны со свойствами внимания. Их всего семь.

Устойчивость — это способность ребенка направлять свое внимание на какие-то предметы или действия, не переключая его.

Концентрация — умение не отвлекаться на посторонние звуки, шорохи и тому подобные раздражители во время собственной сосредоточенной деятельности. Например, дошкольник рисует и вдруг слышит звуковой сигнал о получении смс. Ребенка с развитой концентрацией внимания это не отвлечёт — он будет продолжать рисовать.

Сосредоточенность — это способность удерживать внимание на одном объекте или виде деятельности при отвлечении от всего остального, касающегося этой темы. Сосредоточенность очень похожа на концентрацию, но считается навыком более глубинного анализа и направления внимания на важные мелочи.  

С этими свойствами внимания связаны следующие его нарушения:

• недостаточность концентрации внимания, при которой ребенку трудно не отвлекаться на посторонние раздражители;
• недостаточная избирательность, при которой малыш не может сконцентрироваться на нужном объекте или занятии;
• недостаточная произвольность, при которой дошкольнику сложно по требованию сосредоточиться;
• рассеянность —  другими словами, неспособность сконцентрироваться на объекте деятельности.

Распределение — это способность помещать в своё внимание не один объект, а несколько. Например, узнав о том, что деревья бывают хвойные и лиственные, дошкольники способны удерживать в голове несколько названий тех и других.

• Неумение одновременно выполнять несколько дел, а иначе плохая распределяемость — еще одно нарушение внимания.

Переключаемость — это свойство внимания особенно ярко проявляется в школе. Например, учитель что-то говорит, а потом просит посмотреть в учебник или на доску и переписать предложение.

 

• Дети с плохой переключаемостью внимания будут и дальше слушать, что говорит учитель, им сложно «вдруг» переключиться с одного вида деятельности на другой, то есть со слов учителя на книгу или доску. 

Предметность — это умение переводить внимание на конкретный фокус предмета. Например, узнав, что два плюс два будет четыре и увидев под примером картинку с яблоками, ребёнок с развитой предметностью сразу поймёт что 2 + 2 = 4 относится не только к числам и яблокам, но и к морковкам, и к любым другим предметам.

Объем внимания — это то количество предметов или процессов, на которых ребёнок может одновременно  сфокусироваться. Как показывают последние исследования, объём внимания ребёнка — это 4-6 предметов.

 

• Маленький объём внимания — невозможность сконцентрироваться на нескольких объектах, удерживать их — ещё одно нарушение внимания, которое непременно вызовет у ребёнка трудности при обучении в школе.

Принципы развития внимания у дошкольников

Во время дошкольного обучения очень важно тренировать все перечисленные свойства внимания. Если есть проблемы хотя бы с одним, ребёнок будет казаться невнимательным. Для развития внимания важно учитывать возраст ребёнка и подбирать соответствующие игры и упражнения. Тренировки произвольного внимания должны быть построены по принципу «от простого к сложному» и проходить регулярно — так эффект от занятий появится уже через пару недель. Если у малыша что-то не получается, следует отложить задание и предложить ему вариант попроще.

Родителям стоит помнить: проявление произвольного внимания всегда связано с борьбой между «хочу» и «надо», и чтобы детское «надо» стало осознанным, а не навязанным, развивать внимание ребенка лучше в процессе активной игровой деятельности («Съедобное-несъедобное», «Барыня»/«Вы поедете на бал?») и занимательных упражнений вроде нахождения отличий и прохождения лабиринтов. 

Игры и упражнения: развиваем внимание дошкольников

«Найди букву». Это упражнение ребёнок дошкольного возраста может делать раз в день. Понадобится старый журнал или ненужная книга. Откройте любую страницу или разворот и попросите ребёнка найти все буквы «О» (буква может быть любой знакомой ему), зачеркнуть их или подчеркнуть карандашом. Пусть малыш попробует выполнить задание как можно быстрее — засеките время, а после проверьте. Хорошо, если ребёнок пропустил не более 3-4 букв.

«Найди цифры». На листе бумаги напишите вразброс разными шрифтами и с разным наклоном числа от 1 до 10 (для старших дошкольников от 1 до 20). Задача ребёнка считать, максимально быстро отыскивая нужное число.

«Абракадабра». На листочке напишите набор произвольных букв, например, «ОММОДОМ БРЕЕЕЕГАРД УКЛЯЯЯЛ» и попросите ребёнка максимально быстро переписать. Изюминка задания в том, что переписать понятную фразу или слово — просто, ребёнку нужно лишь запомнить его и записать. С несвязным набором букв всё гораздо сложнее — здесь нужно сконцентрироваться.

«Прятки». Среди набора букв попросите ребёнка отыскать спрятавшиеся слова. Например, в этом ряду первое слово «фартук»: ОЛРВФАРТУКОПАКНРУКАИНОГАОРАВВОРОНА

«Топ – хлоп». Правила просты: услышав правильное утверждение, ребёнок должен хлопнуть, услышав неправильное – топнуть. Взрослый может говорить всё, что приходит в голову: зимой расцвели розы, в июне выпал снег, огурцы растут на ёлках, кукушка – это маленькая рыбка и так далее.

«Часы». Слежка за секундой стрелкой — отличное упражнение на развитие концентрации внимания, но вот только просто так ребёнок следить за стрелкой не будет, поэтому лучше провести тренировку в формате игры. Для этого понадобятся большие настенные часы с секундной стрелкой. С ними нужно сделать небольшие преобразования: между цифрами наклеить любые буквы. После чего попросите ребенка следить за секундной стрелкой. Периодически – несколько раз за игру – спрашивайте, на какой цифре или букве находится стрелка. Так у ребёнка появляется мотивация следить внимательно. Играть можно от 1 до 3 минут. Если ребенок за 3 минуты не ошибается 7-8 раз, вы добились отличных результатов.

«Перед этим я…». Это упражнение можно делать прямо перед сном. Попросите ребенка рассказать, как прошел его день, только «задом наперед». «Сейчас ты ложишься спать, а перед этим ты…» Ребёнок вспоминает и говорит: «Чистил зубы, а перед этим я ужинал, а перед этим я гулял…»

Выполняя это упражнение каждый день, вы будете решать сразу несколько задач:

• во-первых, будете общаться с ребенком (общение перед сном, даже в формате игры, полезно для детско-родительских отношений),
• во-вторых, с третьего-четвертого раза ребенок начнет осознавать, что он делает в течение дня и периодически ловить себя на мысли  «я сейчас играю — надо запомнить»,
• в-третьих, поймав себя за «ничегонеделанием», ребенок захочет сосредоточиться на какой-то  более созидательной деятельности,
• в-четвертых, во время длительной концентрации на своих воспоминаниях ребёнок будет тренировать не только внимание, но и память.

Мария Березовская

Развитие психических функций у детей раннего возраста: внимание и память

В раннем возрасте формируются все психические функции ребенка: внимание, память, познавательная сфера. Взаимосвязь между собой психических функций формируется в процессе деятельности, а также в результате общения и направляющей роли взрослого. Хорошо известно, что дети обучаются с момента рождения. Уже и вначале первого года жизни они учатся брать игрушку из рук взрослого, понимают названия отдельных предметов, действий, подражают звукосочетаниям, словам.

Все эти навыки формируются ни основе внимания, которое вызывает сосредоточение, необходимое для выполнения тех или иных действий. Однако далеко не всегда от детей можно получить необходимые ответные реакции. И, несмотря на то что, как писал Л.С. Выготский, ребенок в раннем возрасте «сенситивен во всем», он зачастую не реализует свой потенциал.

К тому же в исследованиях психологов отмечается, что произвольное внимание формируется лишь в дошкольном возрасте. Тогда каким же образом малыш за три года достигает необыкновенных успехов в своем развитии? Естественно, что причин для этого множество. Но нельзя отрицать, что для этого необходимо на наличие внимания, даже носящего непроизвольный характер.

Однако в практике воспитания и обучения детей раннего возраста часто не учитывается использование специальных приемов, вызывающих непроизвольное внимание, а тем более установление связей между ним и вниманием произвольным. Известно, что в настоящее время наблюдается большое количество детей дошкольного и школьного возраста с дефицитом внимания, поэтому так важно не упустить неповторимые возможности, характерные для детей раннего возраста, своевременно формируя развитие их психических функций.

Развитие внимания

Внимание — это направленность и сосредоточенность психической активности на определенном объекте, при отвлечении от других. Физиологическая основа внимания — ориентировочный рефлекс «что такое?» как биологическая защитная реакция организма на воздействие окружающей среды (сильный звук, яркий свет).

Уже в первые три месяца на основе внимания у ребенка формируются зрительное и слуховое сосредоточение, слежение за двигающимся предметом, отыскивание источника звука. К 5-6 месяцу в результате общения со взрослым формируются зрительные и слуховые дифференцировки. Малыш узнает близких, прежде всего мать, голос, а затем и тон обращения. На основе развития непроизвольного внимания формируется ориентировочная деятельность.

Итак, внимание может носить непроизвольный характер, который преобладает у детей раннего возраста. Для практики воспитания детей необходимо знать и владеть приемами, вызывающими непроизвольное внимание. Естественно, что одна из ведущих мотиваций, способствующих возникновению внимания к объекту, — это интерес, в основе которого лежит ориентировочная реакция. Особенно важно не упустить период второго года жизни ребенка, когда сенсорное развитие занимает доминирующую роль и характерна особая чувствительность к речевому восприятию и речевому обучению.

В то же время это период овладения ходьбой и нахождения «во власти зрительных восприятий». Привлечь внимание ребенка к нужному объекту бывает очень нелегко. Поэтому, учитывая интересы малыша и идя в этом плане за ним, пользуясь его непроизвольным вниманием к тем или иным объектам, необходимо направлять их для его развития. Тем не менее, следует владеть приемами, вызывающими непроизвольное внимание к развивающим играм, занятиям, речевому обучению.

 

Итак, какие приемы воспитателя, объекты, обучающие игрушки, и изображения предметов способствуют привлечению непроизвольного внимания малыша?

Прежде всего, его привлекает новизна предмета. Если ребенку предлагается выбрать по слову взрослого, например, из двух картинок, одна из которых показывается впервые, он может дать неадекватную реакцию и показать не на ту, о которой говорит взрослый, а на вновь увиденную. Поэтому, прежде чем получить нужную реакцию, надо снять новизну, позволить малышу предварительно ознакомиться с новой картинкой. То же самое бывает и в том случае, когда предметы или их изображения различны по яркости: ребенок выберет из предлагаемого более яркие. В данном случае происходит конкуренция между зрительными и речеслуховыми раздражителями.

Внимание ребенка больше привлекает зрительное восприятие, нежели слово взрослого. Нужно также учитывать и эмоциональное отношение ребенка к данному предмету или изображению. Так, например, если полуторагодовалому мальчику предложить найти изображение из двух картинок, на одной из которой будет изображена машина, а на другой курочка, он, независимо от вопроса взрослого, покажет то, что его больше привлекает — машину.

Итак, в играх, направленных на развитие понимания и активной речи, очень важен правильный подбор предметов и их изображений. Внимание ребенка привлекают такие приемы, которые взрослый использует в речевых играх и занятиях, — это внезапность появления и исчезновения предметов. Большое значение имеет и роль двигательного анализатора, когда ребенок, знакомясь с предметом, не только его рассматривает, но и действует с ним.

Следует отметить, что внимание ребенка привлекают движущиеся предметы, их динамичность. Мы часто видим, что еще сидя в кроватке, ребенок выбрасывает игрушки и внимательно смотрит, как они падают на пол.

К сожалению, довольно часто приходится наблюдать, как скучно и неинтересно проходят речевые занятия с детьми. Показывается предмет, медленно и методично рассматриваются его части (глазки, носик). Дети, естественно, отвлекаются. Ребенка привлекает динамичность предмета, его действия — выразительные, эмоциональные, внезапно меняющиеся. Все вышеуказанные приемы вызывают и удерживают внимание ребенка. При этом его внимание вызывается и фиксируется словами взрослого «Кто там? Где тот-то? Сделай так-то», т.е. вкрапливаются элементы произвольного внимания.

Оно проявляется в деятельности ребенка и связано с его интересом: он взбегает в группе на горку, чтобы увидеть проезжающий за окном транспорт. Но уже на третьем году жизни детей элементы произвольного внимания проявляются не только в играх, организованных взрослыми («Чего не стало?», «Что лежит в мешочке?»), или угадывания на ощупь. Постепенно внимание начинает носить целенаправленный, устойчивый характер.

Объем воспринимаемых объектов в большой степени зависит от интереса, возможностей ребенка, а также от того, насколько воспринимаемые объекты попали в поле его зрения. Так, на первом году жизни — это 1-2 объекта, на втором — 2-3, на третьем — 4-6. Это игрушки и картинки для восприятия, называния, развивающие дидактические игрушки.

Устойчивость внимания — способность ребенка определенное время заниматься одним видом деятельности.

Свойства внимания

Эти важные свойства внимания, которые лежат в основе длительности тех или иных видов и занятий, определяются возрастными возможностями ребенка, а именно: чем младше ребенок, тем длительность его деятельности короче; эмоциональным отношением ребенка к той или иной деятельности, а также сложностью задания, которое определяется видом деятельности. Наиболее сложны задания, связанные с умением ребенка слушать рассказы, сказки, не подкрепленные наглядной ситуацией.

Участие различных анализаторов также определяет длительность игр и занятий, поэтому наиболее длительными могут быть музыкальные и физкультурные занятия, связанные с двигательной активностью и сменой видов деятельности. Менее длительные игры связаны с работой рук — продуктивные виды деятельности (лепка, рисование), дидактические и строительные игры. Еще более короткие речевые занятия (показы картинок), а самые короткие — рассказывание без показа.

Концентрация внимания — степень сосредоточенности ребенка на определенном объекте. С одной стороны, переключение внимания может носить произвольный и непроизвольный характер. Чем меньше ребенок, тем менее длительная его продуктивная деятельность, тем чаще он отвлекается и переключается на другую деятельность.

С другой — бывают ситуации, когда ребенка нужно переключить на другую деятельность, отвлекая от прежней. Так, например, малыш долго сидит за столом и что-то делает. По всему видно, что он устал и его хорошо было бы переключить на другой вид деятельности, но нужно сделать так, чтобы он понял, почему его отвлекли от прежней работы и что он будет делать дальше. Часто взрослые не учитывают возможности малыша и требуют сделать что-то быстро, например, быстро идти мыть руки и кушать.

Ребенку нужно дать возможность спокойно закончить одну деятельность и дать приятную, интересную установку на другую. Показатели невнимательности малышей в играх и занятиях — низкая продуктивная деятельность и частые отвлечения. Нужно обязательно проанализировать, что мешает ребенку сосредоточиться, отвлекает его внимание, и самим создать необходимые условия, способствующие развитию его внимания.

Наиболее сложным свойством внимания является его распределение — способность ребенка удерживать внимание на определенном числе объектов (действий) одновременно. Это свойство формируется постепенно на протяжении дошкольного и школьного возраста. Для детей раннего возраста представляет большие трудности одновременно совершать несколько видов деятельности, например, в танце работать одновременно руками и ногами.

Сложности в речевых занятиях представляют для ребенка раннего возраста слышать вопрос взрослого, смотреть на изображение, отвечать на поставленные вопросы. Подобные задания малыш получает уже в 1 год 9 месяцев, когда ему предлагается из двух изображений выбрать нужное. Но если взрослый действует методом, изложенным выше, он получает в ответ адекватную реакцию ребенка. При этом разводится одновременное действие раздражителей разного типа — зрительного и слухового. И если ребенку показываются две картинки и дается вопрос «Где то-то?», он не слышит вопроса взрослого и показывает на изображение, которое в наибольшей степени привлекает его внимание.

Поэтому сначала снимается действие зрительных раздражителей. Взрослым молча показывается одна, далее другая картинка, затем обе прячутся, и задается вопрос «Где то-то?», предваряющий зрительное восприятие, и лишь после этого показываются обе картинки. В данном случае разводится воздействие разных раздражителей, и ребенок в ответ дает адекватную реакцию, правильно справляется с предложенным заданием.

Развитие памяти

Память — психический процесс, формирующийся в результате индивидуального опыта человека. Физиологической основой памяти является формирование условного рефлекса. Первый условный рефлекс на «положение под грудью» формируется на 9-15-й день жизни малыша. Если до этого положение под грудью подкреплялось кормлением, то у новорожденного на 9-15-й день появляются сосательные движения до получения пищи. Существуют различные виды памяти, формируемые в раннем детстве: двигательная, зрительная, обонятельная, вкусовая, осязательная, речеслуховая.

Память носит разный характер — кратковременная (актуальное сосредоточение человека на запоминание), долговременная (рассчитанная на длительный срок «хранения»), оперативная, промежуточная (сохраняется в течение определенного срока). Память имеет разные фазы: запечатление, связанное со вниманием; хранение — непрерывный процесс, связанный с жизнью человека; припоминание — выступает в двух формах: узнавание, воспроизведение. Память в виде узнавания формируется в первые месяцы жизни ребенка. Это узнавание ситуации кормления, сна, знакомых лиц, предметов, изображений, действий.

Воспроизведение — важнейшая форма памяти, которая развивается в раннем возрасте и выступает как показатель обучения. Это память, на основе которой идет обучение движениям, действиям, словам в результате подражания.

Память малыша, также как и внимание, носит непроизвольный характер. В основе запоминания детей раннего возраста лежат два момента.

1. Повторность, которая бывает в жизни ребенка и заложена в основе формирования навыков, развития определенных функций. При этом важно учитывать, что чем младше ребенок, тем больше требуется повторов в обучении. Так, на первом году жизни формирование каких-то умений требует повторов несколько раз в день (брать игрушку из рук взрослого, умение ползать).

На втором году жизни повторы для развития умений должны быть не менее 3-4 раз в неделю, а на третьем году — 3-4 раза в месяц. На основании этого составляется план развивающих игр и занятий в дошкольном учреждении. Нужно особо отметить, что дети любят повторы. Ведь именно на них построены сюжеты русских народных сказок и, слушая их, дети не дадут взрослому пропустить какой-то повтор.

2. Память детей раннего возраста связана с эмоциональными переживаниями как положительными, так и отрицательными. Дети долго помнят праздник елки и заглядывают в помещение, где это происходило, в их памяти надолго остаются посещение зоопарка, цирка, моменты участия в играх и занятиях, в ходе которых они получили положительные эмоции. Точно так же надолго малышами запоминаются отрицательные эмоции, неприятные процедуры в поликлинике, прием горьких лекарств, различные обиды, страхи.

Наиболее сложно, в то же время важно развивать ребенку речеслуховую память путем запоминания четверостиший, содержания сказок, рассказов, различных изображений. Развитие внимания и памяти лежит в основе формирования познавательной деятельности ребенка, поэтому взрослым необходимо уделить внимание созданию оптимальных условий для их развития.

Особенности внимания у детей дошкольного возраста

Библиографическое описание:

Цодикова, И. С. Особенности внимания у детей дошкольного возраста / И. С. Цодикова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 48.1 (234.1). — С. 41-42. — URL: https://moluch.ru/archive/234/43013/ (дата обращения: 04.10.2021).



В статье рассмотрены различные свойства, формы внимания у дошкольников, факторы, влияющие на сосредоточенность.

Ключевые слова: особенность внимания у дошкольников, виды внимания

Во время всего дошкольного возраста происходит развитие свойств внимания и его произвольности. Ребёнок приобретает навык регулировать себя и осознанно обращать свое внимание на конкретный предмет. При этом применяются внешние средства такие как слово, указательные жесты взрослых, т. е. внимание является опосредованным.

Вырабатывание свойств и форм внимания дошкольника в значительной мере зависит от значения, эмоциональности, а также интереса, который представляет материал и от характера деятельности, выполняемой ребёнком. Показатели внимания в большой мере повышаются благодаря сюжетно-ролевым и дидактическим играм. Формирование внимания находится в тесной взаимосвязи с вырабатыванием воли и произвольности поведения, способности регулировать свое поведение [1].

Внимание дошкольника находится во взаимосвязи с восприятием. Перцептивные действия, такие как выделение предмета из фона, деталей предмета и сопоставление его с эталоном, инициируют развитие внимания, что демонстрирует нарастающая устойчивость и сосредоточенность внимания [2].

Внимание дошкольника отображает его интерес к предметам окружающей действительности и осуществляемым с ними действиям. Ребёнок сосредоточен до того времени, пока не пропадет его интерес. Появившийся новый предмет тут же переключает внимания ребенка на него. По этой причине дети нечасто долгое время останавливаются на одном и том же занятии.

Дошкольник намного чаще и легче, чем малыш, реагирует на слово, по этой причине речь взрослого превращается в объект внимания для ребёнка. Дети в большей степени начинают ориентироваться на слово (названия вещей, оценку поведения окружающих детей и своего собственного, слово-требование, приказ, побуждение).

Расширение объёма внимания проявляется в том, что ребёнок старшего дошкольного возраста воспринимает уже не один предмет и не одну картинку. Им могут внимательно быть рассмотрены два или три объекта при достаточно ясном восприятии каждого из них. Все же у четырёх-, шестилетних детей объём внимания не является достаточным для того, чтобы различать сложные по содержанию и малоотличные друг от друга объекты (буквенные или цифровые знаки, рассказы или картины о зиме или лесе). Ребёнок делает ошибки, оба предмета в его восприятии сливаются [3-6].

Развивающаяся речь, большая независимость в поведении ребёнка, многообразная деятельность существенно расширяют объём внимания у дошкольников. Однако здесь изменения не ограничиваются только ростом числа предметов, которые воспринимаются одновременно, с равным уровнем четкости. Важное значение приобретают те предметы и их стороны, которые притягивают внимание дошкольника.

Различным видами занятий к активности детей предъявляются различные требования, что тут же может быть обнаружено в частоте и продолжительности отвлечений их внимания. В постоянстве внимания очень резко обнаруживаются личные отличия детей [7,8]. Специфики темперамента, приумноженные хорошим или дурным воспитанием, существенно изменяют продолжительность доступного для ребёнка сосредоточения.

Литература:

1. Брязгунов И. П., Касатикова Е. В. Дефицит внимания с гиперактивностью. — М.: Медпрактика, 2012.
2. Гальперин П. Я. К проблеме внимания. Хрестоматия по вниманию. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 2014. С. 220–228.
3. Григорьева Л. П., Психофизиология развития внимания у детей в норме и со сложными сенсорными нарушениями. // Дефектология. — № 1. — 2012. — С. 3.
4. Особенности внимания детей с отклонениями в развитии (Дата добавления 16.12.2012). Источник: http://nsportal.ru/nachalnaya-shkola/psikhologiya/2012/12/16/osobennosti-vnimaniya-detey-s-otkloneniyami-v-razvitii (Дата обращения 04.12.2016).
5. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии: В 2 т. — Т. I. — М.: Академия, 2010.
6. Хомская Е. Д. Проблемы нейропсихологии. — М.: Сфера, 2012, С. 167.
7. Черемошкина Л. В., Развитие внимания детей — Ярославль: Академия развития, 2013.
8. Омельченко Н. А., Казаков И. С. Педагогические условия формирования внимания у старших дошкольников // Молодой ученый. 2016. № 9–3 (113). С. 22–24.

Основные термины (генерируются автоматически): внимание дошкольника, внимание, дошкольный возраст, предмет.

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ВНИМАНИЯ ДЕТЕЙ 5-6 ЛЕТ | Статья на тему:

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ВНИМАНИЯ ДЕТЕЙ 5-6 ЛЕТ

«Внимание — есть та дверь,

которую не может миновать ни одно слово ученья,

иначе оно не попадет в душу ребенка».

К.Д. Ушинский

Внимание — очень важный психический процесс, который является условием успешного осуществления любой деятельности детей как внешней, так и внутренней (игровой, трудовой, учебной), а его продуктом — ее качественное выполнение. Внимание дает возможность хорошо воспринять, запомнить, осмыслить материал, действовать в соответствии с указаниями воспитателя, даже когда те или иные компоненты деятельности могут и не вызывать непосредственного интереса, но при этом требовать самоорганизации, затраты волевых усилий.

Основной особенностью дошкольника является то, что его произвольное внимание достаточно неустойчиво, так как ребенок легко отвлекается на посторонние раздражители. Его внимание чрезмерно эмоционально, потому что он еще плохо владеет своими чувствами. При этом непроизвольное внимание достаточно устойчиво, длительно и сосредоточено. Постепенно путем упражнений и волевых усилий у ребенка формируется способность управлять своим вниманием. В процессе занятий проводимых в детском саду, ребенок приучается к дисциплине. У него формируется усидчивость, способность контролировать свое поведение. При развитии произвольного внимания формируются новые внутренние действия, начинающие управлять вниманием изнутри, удерживают его на предметах, которые могут быть не интересны для человека в данный момент, еле заметны по силе своего раздражения. Такое внимание начинает формироваться в конце дошкольного возраста, а наиболее благоприятный  для этого период – младший школьный возраст.

Внимание — одна из важных сторон познавательной деятельности, и педагогам необходимо знать особенности его формирования у детей дошкольного возраста, так как оно имеет ряд качественных особенностей, от которых зависит успешность познавательной деятельности дошкольника, а в дальнейшем его формирование как личности. А так как произвольное внимание дошкольника достаточно неустойчиво, его необходимо развивать путем игровых упражнений с использованием различных средств развития внимания. Овладев способность управлять своим вниманием, концентрировать его на выполнении определенных заданий,  ребёнок не будет испытывать проблем и в усвоении образовательной программы.

В соответствии с принятой возрастной классификацией в психическом развитии ребенка принято выделять три стадии: младенчество (от 0 до 1 года), раннее детство (от 1 до 3 лет) и дошкольный возраст (от 3 до 7 лет).

В начале дошкольного возраста внимание ребенка отражает его интерес к окружающим предметам и выполняемым с ними действиям. Ребенок сосредоточен только до тех пор, пока интерес не угаснет. Появление нового предмета тотчас же вызывает переключение внимания на него, поэтому дети редко занимаются одним и тем же делом длительное время. Детям трудно сосредоточиться на однообразной и малопривлекательной для них деятельности, в то время как в процессе игры они могут оставаться внимательными достаточно долго. Если младшие дошкольники могут играть в одну и ту же игру 25-30 минут, то к 5-6 годам длительность игры возрастает до 1-1,5 часов.

Основное изменение внимания в этом возрасте состоит в том, что дети впервые начинают управлять им, сознательно направляя на определенные предметы. Причем само по себе развитие непроизвольного внимания не приводит к возникновению произвольного внимания. Последнее формируется благодаря целенаправленному руководству взрослых при помощи словесных указаний и напоминаний, а также наглядных пособий, помогающих ребенку сосредоточиться. Руководя вниманием ребенка, взрослые дают ему те средства, с помощью которых он впоследствии начинает сам управлять своим вниманием.

Несмотря на то, что дети 5-6 лет начинают овладевать произвольным вниманием, непроизвольное внимание остается преобладающим на протяжении всего дошкольного детства. В связи с этим дошкольное обучение не может строиться на заданиях, требующих постоянного напряжения произвольного внимания. Поддерживать внимание на достаточно высоком уровне позволяет использование элементов игры, частая смена форм деятельности, занятия продуктивными видами деятельности. К концу дошкольного возраста способность к произвольному вниманию у детей интенсивно развивается. Ребенок учится управлять собой и сознательно направлять свое внимание на определенный предмет. При этом он использует для организации внимания внешние средства, прежде всего слово и указательный жест взрослого, т.е. внимание становится опосредованным.

В дошкольном детстве увеличивается объем внимания, т.е. то количество объектов, которое может быть отчетливо воспринято в относительно короткий промежуток времени. Изменяется устойчивость внимания как способность сохранять сосредоточенность на объекте. Одним из показателей устойчивости внимания является длительность сохранения сосредоточенности. Распределение внимания говорит о том, что ребенок может направлять и концентрировать внимание на нескольких предметах одновременно.

Дети замечают новую одежду приятеля, необычные цветы, различные марки автомобилей, новые словечки и фразы. Замечают не только яркое, броское, громкое, но именно необычное — то, чего не было в их опыте. Особенно показательно для развития ребенка внимание к речи — рассказу взрослого. Здесь физические характеристики голоса отходят на задний план, значимым становится содержание, которое понимают на основе опыта. Однако до конца дошкольного детства в организации внимания детей используют интонацию, загадочность, паузы.

Произвольное внимание развивается в ходе целенаправленной деятельности. Цель действия как образ предполагаемого результата побуждает удерживать внимание в течение всей деятельности. Можно видеть большую сосредоточенность детей в моменты экспериментирования с предметами, переливания воды.

Переключение внимания с объекта на способы и порядок действий превращает его в развернутый процесс самоконтроля.

У старших дошкольников опорой внимания становятся четко поставленные задачи, соревновательные моменты, дисциплинарные требования, обещания спрашивать. Однако им нужна «подпитка» внимания яркими, необычайными, «непроизвольными» сигналами. Внимание ребенка в начале дошкольного возраста отражает его интерес к окружающим предметам и выполняемым с ними действиям. Ребенок сосредоточен до тех пор, пока интерес не угасает. Появление нового предмета тот час же вызывает переключение внимания на него. Поэтому дети редко длительное время занимаются одним и тем же делом.

На протяжении дошкольного возраста в связи с усложнением деятельности детей и их передвижением в общем умственном развитии, внимание приобретает больше сосредоточенность и устойчивость. Так, если младшие дошкольники могут играть в одну и ту же игру 30-40 минут, то к 5-6 годам длительность игры возрастает до 2 часов. Это объясняется тем, что в игре шестилеток отражаются более сложные действия и взаимоотношения людей и интерес к ней поддерживается постоянным введением новых ситуаций.

Устойчивость внимания у детей проявляется в длительности сосредоточения его на объекте. Это свойство внимания зависит от целого ряда причин: от силы нервных процессов, от характера деятельности, от отношения к делу, от сложившихся привычек. Отвлекаясь, человек меняет объект внимания непроизвольно; переключая внимание, он ставит цель заняться чем-то или отдохнуть. Выдвигая в процессе деятельности новые задачи, мы переносим внимание с одного объекта на другой или с одной его стороны на другую.

Развитие свойств и видов внимания дошкольника существенно зависит от значимости, эмоциональности, интереса для него материала, от характера деятельности, которую выполняет ребенок. Так как ведущим видом деятельности, важнейшей сферой самовыражения ребёнка 5 – 6 лет является игра, показатели внимания значительно возрастают именно в сюжетно — ролевых и дидактических играх.

Игры различаются по содержанию, характерным особенностям, по тому, какое место они занимают в жизни детей, в их воспитании и обучении.

Существует несколько групп игр, развивающих не только интеллект и познавательную активность ребенка, но и психологические качества  (внимание, мышление, память).

К первой группе можно отнести предметные игры, то есть игры с предметами и игрушками. Например, игра «Пуговицы», целью которой является развитие объема и сосредоточенности внимания, зрительной памяти, мелкой моторики рук. Для игры понадобятся два одинаковых набора из 3-7 разных по цветы  и размеру пуговиц, два игровых поля, разделённые на клетки и такого же размера два чистых листа. Расставив на своём поле по разным квадратам 3 пуговицы, взрослый предлагает ребёнку запомнить, как они лежат. Ребёнок должен посмотреть и запомнить, где какая пуговица лежит, а затем повторить расположение пуговиц на своем поле. Используя принцип от простого к сложному, задание постепенно можно усложнять, изменяя количество, размер и цвет пуговиц.

Ко второй группе относятся  игры творческие, сюжетно-ролевые, в которых сюжет – форма интеллектуальной деятельности. При этом сюжет игры может быть построен так, что помимо социальных задач, развивается  внимание, умение сконцентрироваться на выполнении определённого задания. Например, обычная игра «На рыбалке» станет намного интереснее для детей, если предложить детям точно повторять движения ведущего, чтобы «поймать рыбу»: закидывание удочки, подсекание рыбы и т.д. Чтобы усложнить игру, можно договориться, что ведущий может путать детей словами. Дети должны повторять действия ведущего и не сбиваться на слова.

Большое значение для развития целенаправленного внимания в дошкольном возрасте имеет обучающая игра, так как она всегда имеет задачу, правила, действия и требует сосредоточенности. Чтобы своевременно развивать у детей определенные качества внимания (целенаправленность, устойчивость, сосредоточенность) и способность управлять ими, необходимы специально организованные игры и упражнения. В одних играх надо учитывать разные требования и задачи, в других — уметь выделять и помнить цель действия, в третьих — вовремя переключать внимание, в четвертых — сосредоточенность и устойчивость внимания, а поскольку необходимо заметить и осознать происшедшие изменения.

Если обратиться к непосредственно образовательной деятельности, то здесь можно применять различные игровые приемы для привлечения и удержания внимания детей (голосовая и эмоциональная модуляция, модуляция темпа речи, прерывание речи, использование антиципации (догадки), приемы «Провалы в памяти» и «Ошибка воспитателя», жестикуляция, риторические вопросы).

Таким образом, применяя в совместной деятельности с детьми 5 – 6 лет разнообразные средства, развивающие внимание детей и его свойства, педагог влияет на освоение ребёнком необходимых знаний и навыков, что является залогом успешной социализации личности ребенка в дальнейшем.

Список используемой литературы

1.        Бондарев И.П., Вылегжанин О.И. и др. Новая методика оценки свойств внимания // Вопросы психологии.–2000.

2.        Батюта М. Б., Князева Т. Н Возрастная психология: учебное пособие.- Логос, 2011.

3.Петраков А.В., Девина И.А. Развиваем внимание. М.: Издательство Ось-89, 2001.

4.Смирнова Е.О., Белошистая А.В., Монина Г.Б.  Развитие личности ребенка от пяти до семи лет. М.: Генезис, 2010.

Причины недостаточного внимания школьника — Школа 491

Елена ДАНИЛОВА 
по материалам статьи 
‘Поможем ребенку сосредоточиться’

Наиболее распространенные причины недостаточного внимания школьника:

Синдром дефицита внимания с гиперактивностью. Дети, имеющие подобный диагноз, отличаются избыточной двигательной активностью, импульсивностью, слабой концентрацией внимания, высокой отвлекаемостью. Трудности с организацией их поведения и удержанием внимания, как правило, ярко обнаруживаются задолго до поступления в школу. Ситуация же школьного обучения лишь усугубляет их проблемы. От родителей таких детей требуется предельное терпение и последовательность в отношениях с ребенком. Они должны осуществлять свою воспитательную практику в тесном контакте с медиками, педагогами и психологами, поскольку дети с синдромом дефицита внимания нуждаются в специальной комплексной коррекционно-развивающей работе.

Хронические соматические заболевания, болезненность ребенка.Дети, имеющие слабое здоровье, отличаются высокой утомляемостью, низкой работоспособностью. Сниженная функция их внимания может быть обусловлена общим ослаблением организма. Такие дети нуждаются в обязательном соблюдении режима, дозировании нагрузок, отдыхе (желателен дневной сон). При соблюдении этих условий, уменьшающих влияние физических и физиологических ограничений, такие дети могут иметь неплохое внимание.

Индивидуальные особенности нервной системы. Свойства высшей нервной деятельности влияют на развитие всех свойств внимания: для учащихся с сильной и подвижной нервной системой более характерно внимание устойчивое, хорошо переключаемое и распределяемое. Учащимся с инертной и слабой нервной системой более свойственно неустойчивое, плохо переключаемое и распределяемое внимание. Зная основные особенности нервной системы ребенка, родители могут помочь ему в развитии таких качеств и навыков внимания, которые поддаются тренировке: навыков поддержания внимания, его переключения и распределения.

Переутомление и перегрузки. Жизнь современного ребенка наполнена множеством обязанностей. Обычно рабочий день школьника не ограничивается рамками собственно учебных занятий, а включает в себя посещение разнообразных кружков, секций, студий и пр. (при этом далеко не все из них ребенок посещает по собственному желанию). Нередко график функционирования школьника расписан с утра до вечера столь плотно, что ученик едва-едва успевает подготовить домашнее задание. Времени на полноценный отдых при этом практически не остается, дети плохо высыпаются. Физические, психологические, информационные перегрузки неизбежно приводят к снижению работоспособности, повышению невнимательности и рассеянности детей.

Возрастные ограничения в развитии внимания. Внимание детей младшего школьного возраста может быть недостаточно совершенным в силу возрастных особенностей общего психического развития. Внимание в этом возрасте действительно еще слабо организовано, имеет небольшой объем, плохо распределяемо и неустойчиво. Причина этого — недостаточная зрелость нейрофизиологических механизмов, обеспечивающих процессы внимания, контроль за выполнением деятельности.

Не найти, пожалуй, ни одного младшего школьника, в тетрадях которого время от времени не встречались бы так называемые ошибки «по невнимательности». На протяжении обучения в начальной школе в развитии внимания происходят существенные изменения, идет интенсивное развитие всех его свойств: резко (более чем в 2 раза) увеличивается объем внимания, повышается его устойчивость, развиваются навыки переключения и распределения.

К 9–10 годам дети становятся способны достаточно долго сохранять и выполнять произвольно заданную программу действий. Считается, что младший школьный возраст является наиболее благоприятным для целенаправленного развития внимания ребенка.

Недостаточная мотивация выполнения деятельности. Хорошо известно, что даже маленький ребенок может проявлять завидную внимательность и сосредоточенность, если занимается тем, что ему очень интересно. И если бы детям можно было делать только то, что им нравится, взрослым бы не приходилось волноваться о развитии детского внимания. Как правило, речь о невнимательности детей заходит тогда, когда от них требуется выполнение чего-то малопривлекательного, не очень интересного и недостаточно значимого.

границ | Развитие систем внимания и рабочей памяти в младенчестве

Развитие систем внимания и рабочей памяти в младенчестве

Какие механизмы поддерживают способность сохранять информацию в течение определенного периода времени, прежде чем действовать в соответствии с ней? Когда эта способность проявляется в человеческом развитии? Какую роль в этом процессе играет развитие внимания? Ответы на эти вопросы важны не только для углубления нашего понимания рабочей памяти, но также имеют основополагающее значение для понимания когнитивного развития на более широком уровне.Мы углубляемся в эти вопросы с точки зрения когнитивной нейробиологии развития, уделяя особое внимание влиянию развития систем внимания на память распознавания и рабочую память. В следующих разделах мы представляем выборочный обзор исследований, в которых психофизиологические и нейробиологические методы были объединены с поведенческими задачами, чтобы получить представление о влиянии внимания младенца на выполнение задач на распознавание памяти. Мы начинаем наш обзор с сосредоточения внимания на младенческом внимании и памяти распознавания, потому что комбинированные меры, используемые в этом направлении работы, обеспечивают уникальное понимание влияния устойчивого внимания на память.На сегодняшний день этот подход еще не использовался для изучения отношений между вниманием и рабочей памятью на раннем этапе развития. Во второй половине статьи мы рассматриваем исследования рабочей памяти в младенчестве, уделяя особое внимание исследованиям с использованием поведенческих и нейробиологических показателей (более исчерпывающие обзоры см. В Cowan, 1995; Nelson, 1995; Pelphrey and Reznick, 2003; Rose et al. ., 2004; Bauer, 2009; Rovee-Collier, Cuevas, 2009). Мы также сосредотачиваемся на недавних результатах исследований, которые проливают свет на нейронные системы, потенциально участвующие в внимании и рабочей памяти в младенчестве (отличные обзоры отношений внимания и рабочей памяти в детстве см. В Astle and Scerif, 2011; Amso and Scerif, 2015).Поскольку человеческий младенец неспособен производить вербальные или сложные поведенческие реакции, а также не может получать инструкции о том, как выполнять данную задачу, по необходимости, многие из существующих поведенческих исследований рабочей памяти младенца были основаны на продолжительности взгляда или предпочтительных задачах поиска. традиционно используется для задействования зрительного внимания и памяти распознавания младенцев. Таким образом, трудно провести четкие границы при определении относительного вклада этих когнитивных процессов в выполнение этих задач в младенчестве (но см. Perone and Spencer, 2013a, b).В заключение мы рассмотрим возможные отношения между вниманием и рабочей памятью и предполагаем, что развитие систем внимания играет ключевую роль в определении времени значительного улучшения рабочей памяти, наблюдаемого во второй половине первого постнатального года.

Воспоминание о зрительном внимании и распознавании младенцев

Многое из того, что мы знаем о раннем развитии зрительного внимания, получено в результате обширного исследования памяти распознавания в младенчестве. Поскольку определяющей особенностью распознающей памяти является дифференциальная реакция на новые стимулы по сравнению с знакомыми (или ранее просмотренными) стимулами (Rose et al., 2004), большинство поведенческих исследований в этой области использовали задачу визуального парного сравнения (VPC). Это задание предполагает одновременное предъявление двух зрительных стимулов. Измеряется продолжительность взгляда на каждый стимул во время парного сравнения. В рамках компараторной модели Соколова (1963) более длительный поиск нового стимула по сравнению со знакомым стимулом (т. Е. Предпочтение новизны) свидетельствует о распознавании полностью закодированного знакомого стимула. Напротив, предпочтения по знакомству свидетельствуют о неполной обработке и продолжении кодирования знакомого стимула.Основное предположение состоит в том, что младенцы будут продолжать смотреть на стимул до тех пор, пока он не будет полностью закодирован, после чего внимание будет переключено на новую информацию в окружающей среде.

Таким образом, продолжительность взгляда младенца является широко используемым и очень информативным поведенческим показателем внимания младенца, который также дает представление о памяти в раннем развитии. Результаты этих исследований показывают, что младенцам старшего возраста требуется меньше времени для ознакомления, чтобы продемонстрировать предпочтения новизны, чем младенцам; а внутри возрастных групп увеличение степени знакомства приводит к сдвигу от предпочтений знакомства к предпочтениям новизны (Rose et al., 1982; Хантер и Эймс, 1988; Freeseman et al., 1993). Младенцы старшего возраста также демонстрируют признаки узнавания с более длительными задержками между ознакомлением и тестированием. Например, Даймонд (1990) обнаружил, что 4-месячные дети демонстрируют распознавание с задержкой до 10 секунд между ознакомлением и тестированием, 6-месячные дети демонстрируют узнавание с задержкой до 1 минуты, а 9-месячные дети демонстрируют узнавание с задержкой до 1 минуты. задержки до 10 мин. Эти данные показывают, что с возрастом младенцы могут более эффективно обрабатывать зрительные стимулы и впоследствии распознавать эти стимулы после более длительных задержек.К несчастью для исследователей младенчества, продолжительность взгляда и внимание не изоморфны. Например, младенцы нередко продолжают смотреть на стимул, когда они больше не обращают внимания; таким образом, только поисковые меры не обеспечивают особенно точного измерения внимания младенца. Этот феномен наиболее распространен в раннем младенчестве и получил название «захват внимания», «обязательное внимание» и «липкая фиксация» (Hood, 1995; Ruff and Rothbart, 1996).

Ричардс и его коллеги (Richards, 1985, 1997; Richards, Casey, 1992; Courage et al., 2006; для обзора, Reynolds and Richards, 2008) использовали электрокардиограмму для выявления изменений частоты сердечных сокращений, которые совпадают с различными фазами внимания младенца. В течение одного взгляда младенцы будут циклически проходить через четыре фазы внимания — ориентацию на стимулы, устойчивое внимание, прекращение предварительного внимания и прекращение внимания. Наиболее важными из этих фаз являются устойчивое внимание и прекращение внимания. Устойчивое внимание проявляется как значительное и устойчивое снижение частоты сердечных сокращений по сравнению с уровнями до стимула, которое происходит, когда младенцы активно вовлечены в состояние внимания.Прекращение внимания следует за устойчивым вниманием и проявляется в возвращении частоты сердечных сокращений к уровням до стимула. Хотя младенец все еще смотрит на стимул во время прекращения внимания, он / она больше не находится в состоянии внимания. Младенцам требуется значительно меньше времени для обработки зрительного стимула, если частота сердечных сокращений измеряется в режиме онлайн, а первоначальное воздействие происходит при постоянном внимании (Richards, 1997; Frick and Richards, 2001). В отличие от этого, младенцы, получившие первоначальное воздействие стимула во время прекращения внимания, не демонстрируют доказательств распознавания стимула при последующем тестировании (Richards, 1997).

Система общего возбуждения / внимания

Ричардс (2008, 2010) предположил, что устойчивое внимание является компонентом общей системы возбуждения, связанной с вниманием. Области мозга, вовлеченные в эту общую систему возбуждения / внимания, включают ретикулярную активирующую систему и другие области ствола мозга, таламус и кардио-тормозные центры во фронтальной коре (Reynolds et al., 2013). Холинергические входы в корковые области, берущие начало в базальной части переднего мозга, также участвуют в этой системе (Sarter et al., 2001). Активация этой системы вызывает каскадное воздействие на общее состояние организма, что способствует достижению оптимального диапазона возбуждения для внимания и обучения. Эти эффекты включают: снижение частоты сердечных сокращений (т. Е. Устойчивое внимание), затишье моторики и высвобождение ацетилхолина (ACh) через кортикопетальные проекции. Рафф и Ротбарт (1996) и Рафф и Капоццоли (2003) описание «сфокусированного внимания» у детей, вовлеченных в игрушечную игру, как характеризующееся двигательным спокойствием, снижением отвлекаемости и интенсивной концентрацией в сочетании с манипуляциями / исследованием, будет считаться поведенческим проявлением это общая система возбуждения / внимания.

Общая система возбуждения / внимания функционирует в раннем младенчестве, но демонстрирует значительное развитие в младенчестве и в раннем детстве с увеличенной величиной реакции ЧСС, увеличенными периодами устойчивого внимания и снижением отвлекаемости, происходящим с возрастом (Richards and Cronise, 2000; Richards и Тернер, 2001; Рейнольдс и Ричардс, 2008). Эти изменения в развитии, скорее всего, напрямую влияют на производительность при выполнении задач с рабочей памятью. Общая система возбуждения / внимания неспецифична в том смысле, что она функционирует, чтобы модулировать возбуждение, независимо от конкретной задачи или функции, которыми занимается организм.Воздействие системы на возбуждение и внимание также является общим и не меняется качественно в зависимости от когнитивной задачи, поэтому ожидается, что устойчивое внимание будет влиять на память распознавания и рабочую память аналогичным образом. Эта неспецифическая система внимания напрямую влияет на работу трех конкретных систем визуального внимания, которые также значительно развиваются в младенчестве. Этими специфическими системами внимания являются: рефлексивная система, задняя система ориентации и передняя система внимания (Schiller, 1985; Posner and Peterson, 1990; Johnson et al., 1991; Коломбо, 2001).

Развитие систем внимания в мозге

Считается, что при рождении визуальная фиксация новорожденного в первую очередь непроизвольна, обусловлена ​​экзогенно и находится исключительно под контролем рефлексивной системы (Schiller, 1985). Эта рефлексивная система включает верхний бугорок, латеральное коленчатое ядро ​​таламуса и первичную зрительную кору. Многие фиксации новорожденных рефлекторно управляются прямыми путями от сетчатки к верхнему бугорку (Johnson et al., 1991). Взгляд младенца привлекают основные, но заметные особенности стимула, обрабатываемые через магноцеллюлярный путь, которые обычно можно различить в периферическом поле зрения, такие как высококонтрастные границы, движение и размер.

Взгляд и визуальная фиксация остаются в основном рефлексивными в течение первых 2 месяцев до конца периода новорожденности, когда система заднего ориентирования достигает функционального начала. Система заднего ориентирования участвует в произвольном контроле движений глаз и значительно развивается в возрасте от 3 до 6 месяцев.Области мозга, участвующие в системе заднего ориентирования, включают: задние теменные области, пульвинары и лобные глазные поля (Posner and Peterson, 1990; Johnson et al., 1991). Считается, что задние теменные области участвуют в расцеплении фиксации, а лобные поля глаза являются ключевыми для инициирования произвольных саккад. В подтверждение мнения о том, что способность к произвольному отключению и смене фиксации демонстрирует значительное развитие в этом возрастном диапазоне, на Рисунке 1 показаны результаты исследования продолжительности взгляда, проведенного Courage et al.(2006), в которых продолжительность взгляда младенца значительно снизилась к широкому диапазону стимулов в возрасте от 3 до 6 месяцев (т. Е. В возрасте от 14 до 26 недель).

Рис. 1. Средняя продолжительность пика взглядов лиц, геометрических узоров и «Улицы Сезам» в зависимости от возраста (рисунок адаптирован из Courage et al., 2006). Стрелки указывают точный возраст теста.

Примерно в возрасте 6 месяцев передняя система внимания достигает функционального начала, и младенцы начинают затяжной процесс развития тормозящего контроля и контроля внимания более высокого порядка (т.е., исполнительное внимание). Младенцы не только лучше контролируют свои зрительные фиксации, но и могут подавлять внимание к отвлекающим факторам и сохранять внимание в течение более длительных периодов времени, когда это необходимо. Как видно на рисунке 1, Courage et al. (2006) обнаружили, что в возрасте от 6 до 12 месяцев (т. Е. От 20 до 52 недель) младенцы по-прежнему коротко смотрят на основные геометрические узоры, но начинают проявлять более длительный взгляд на более сложные и привлекательные стимулы, такие как «Улица Сезам» или человек. лица.Это указывает на появление некоторого рудиментарного уровня контроля внимания примерно в 6-месячном возрасте. Учитывая, что некоторые модели подчеркивают некоторые аспекты контроля внимания как основного компонента рабочей памяти (например, Baddeley, 1996; Kane and Engle, 2002; Klingberg et al., 2002; Cowan and Morey, 2006; Astle and Scerif, 2011; Amso) и Scerif, 2015), само собой разумеется, что появление контроля внимания в возрасте около 6 месяцев внесло бы значительный вклад в развитие рабочей памяти.

Теоретические модели систем внимания, обсужденных выше, в значительной степени основаны на результатах сравнительных исследований с обезьянами, исследованиях нейровизуализации взрослых или симптоматике клинических пациентов с поражениями определенных областей мозга. К сожалению, когнитивные нейробиологи, занимающиеся вопросами развития, очень ограничены в неинвазивных инструментах нейровизуализации, доступных для использования в фундаментальной науке с младенцами. Тем не менее, мы провели множество исследований с использованием потенциалов, связанных с событиями (ERP), наряду с измерениями частоты сердечных сокращений и поведенческими измерениями памяти распознавания (Reynolds and Richards, 2005; Reynolds et al., 2010). Результаты этих исследований дают представление о потенциальных областях мозга, участвующих в памяти внимания и распознавания в младенчестве.

Компонент ERP, который наиболее четко связан с зрительным вниманием младенца, — это центральный негативный компонент (Nc). Nc — это высокоамплитудный компонент с отрицательной поляризацией, который возникает через 400-800 мс после начала стимула во фронтальных и срединных отведениях (см. Рисунок 2). Было обнаружено, что Nc имеет большую амплитуду для: необычных стимулов по сравнению со стандартными стимулами (Courchesne et al., 1981), роман по сравнению со знакомыми стимулами (Reynolds and Richards, 2005), лицо матери по сравнению с лицом незнакомца (de Haan and Nelson, 1997) и любимая игрушка по сравнению с новой игрушкой (de Haan and Nelson, 1999) . Эти данные показывают, что независимо от новизны или знакомства, Nc больше по амплитуде по сравнению со стимулом, который больше всего привлекает внимание младенца (Reynolds et al., 2010). Кроме того, Nc больше по амплитуде, когда младенцы заняты устойчивым вниманием (измеряется по частоте сердечных сокращений), чем когда младенцы достигли прекращения внимания (Richards, 2003; Reynolds et al., 2010; Guy et al., В печати). Nc также широко используется в исследованиях ERP, использующих зрительные стимулы с младенцами. Взятые вместе, эти результаты показывают, что Nc отражает степень привлечения внимания.

Рис. 2. Волны связанного с событием потенциала (ERP) и положения электродов для компонентов ERP Nc и поздних медленных волн (LSW). Справа показаны кривые ERP. Изменение амплитуды ERP от исходных значений представлено на оси Y , а время после появления стимула представлено на оси X .Расположение электродов для каждой формы волны показано слева в прямоугольниках на схеме 128-канальной сенсорной сети EGI (рисунок адаптирован из Reynolds et al., 2011).

Для определения корковых источников Nc-компонента. Рейнольдс и Ричардс (2005) и Рейнольдс и др. (2010) провели анализ коркового источника на записанной в скальпе ERP. Анализ коркового источника включает в себя вычисление прямого решения для набора диполей и сравнение смоделированных топографических графиков, полученных с помощью прямого решения, с топографическими графиками, полученными из наблюдаемых данных.Прямое решение повторяется до тех пор, пока не будет найдено наиболее подходящее решение. Затем результаты анализа кортикального источника могут быть отображены на структурных МРТ. На рисунке 3 показаны результаты нашего исходного анализа компонента Nc, измеренного во время кратких презентаций стимула ERP, а также во время выполнения задачи VPC. Как видно на рисунке 3, корковые источники Nc были локализованы в областях префронтальной коры (ПФК) для всех возрастных групп, включая 4,5-месячных. Области, которые были обычными дипольными источниками, включали нижний и верхний PFC и переднюю поясную извилину.Распределение диполей также стало более локализованным с возрастом. Эти данные подтверждают предположение, что PFC связан с вниманием младенца, и указывают на то, что области мозга, участвующие как в распознавании памяти, так и в задачах рабочей памяти, перекрываются. Нейровизуализационные исследования детей старшего возраста и взрослых показывают, что в рабочую память вовлечен нервный контур, включающий теменные области и префронтальную корку (например, Goldman-Rakic, 1995; Fuster, 1997; Kane and Engle, 2002; Klingberg et al., 2002; Crone et al., 2006).

Рис. 3. Общие эквивалентные диполи тока, активируемые в задачах распознавания памяти. Возрастные группы разделены на отдельные столбцы. Наилучшие общие области между задачами ERP и визуального парного сравнения (VPC) показаны с помощью цветовой шкалы. Большинство наиболее подходящих областей было расположено в нижних префронтальных областях (рисунок адаптирован из Reynolds et al., 2010).

Компонент ERP поздней медленной волны (LSW) связан с памятью распознавания в младенчестве.LSW показывает уменьшение амплитуды при повторном предъявлении одного стимула (де Хаан и Нельсон, 1997, 1999; Рейнольдс и Ричардс, 2005; Снайдер, 2010; Рейнольдс и др., 2011). Как показано на двух нижних волновых формах ERP на рисунке 2, LSW возникает примерно через 1-2 секунды после появления стимула на лобных, височных и теменных электродах. Изучая LSW, Guy et al. (2013) обнаружили, что индивидуальные различия в зрительном внимании младенцев связаны с использованием различных стратегий обработки при кодировании нового стимула.Младенцы, которые склонны демонстрировать краткие, но широко распространенные фиксации (называемые недальновидящими; например, Colombo and Mitchell, 1990) во время воздействия нового стимула, впоследствии демонстрировали доказательства различения иерархических паттернов, основанных на изменениях в общей конфигурации отдельных элементов (или местные особенности). Напротив, младенцы, которые имеют тенденцию демонстрировать более длительные и более узко распределенные зрительные фиксации (так называемые «долго смотрящие»), демонстрировали признаки различения паттернов, основанных на изменениях в локальных особенностях, но не основанных на изменениях в общей конфигурации местных особенностей.Кроме того, исследования с использованием измерения частоты сердечных сокращений во время выполнения задачи ERP для распознавания памяти предоставили информативные результаты относительно отношений между вниманием и памятью. Младенцы с большей вероятностью продемонстрируют различную реакцию на знакомые и новые стимулы в LSW, когда частота сердечных сокращений указывает на то, что они заняты устойчивым вниманием (Richards, 2003; Reynolds and Richards, 2005).

На сегодняшний день ни в одном исследовании не использовался анализ коркового источника для изучения кортикальных источников LSW.Компоненты ERP с задержкой и длительным сроком действия могут быть более проблематичными для анализа коркового источника из-за большей вариабельности времени задержки компонента среди участников и испытаний, а также вероятного вклада нескольких кортикальных источников в компонент ERP, наблюдаемый в коже черепа. -записанная ЭЭГ. Однако исследования с участием нечеловеческих приматов и нейровизуализационные исследования с участием детей старшего возраста и взрослых указывают на роль медиального контура височной доли в процессах распознавания памяти.Области коры, вовлеченные в этот контур, включают гиппокамп и кору парагиппокампа; энторинальная и периринальная кора; и визуальная область TE (Bachevalier et al., 1993; Begleiter et al., 1993; Fahy et al., 1993; Li et al., 1993; Zhu et al., 1995; Desimone, 1996; Wiggs and Martin, 1998). ; Xiang, Brown, 1998; Wan et al., 1999; Brown, Aggleton, 2001; Eichenbaum et al., 2007; Zeamer et al., 2010; Reynolds, 2015). Независимо от потенциальных областей, задействованных в памяти распознавания в младенчестве, внимание, несомненно, является неотъемлемым компонентом успешного выполнения задач по распознаванию памяти.На производительность задач распознавания памяти влияет развитие каждой из описанных выше систем внимания, и само собой разумеется, что эти системы внимания будут влиять на производительность задач с рабочей памятью аналогичным образом. Кроме того, рабочая память и память распознавания тесно связаны, и некоторые из задач, используемых для измерения содержания элементов в рабочей памяти (например, кратковременная зрительная память, VSTM) в младенчестве, являются слегка измененными задачами памяти распознавания. Таким образом, различие между рабочей памятью и памятью распознавания может быть особенно сложно провести в младенчестве.

Развитие рабочей памяти в младенчестве

Подобно работе с вниманием и памятью распознавания, исследования раннего развития рабочей памяти были сосредоточены на использовании поведенческих критериев (поиск и выполнение задач) с младенческими участниками. Нейробиологические модели раннего развития рабочей памяти также во многом основывались на результатах сравнительных исследований, клинических случаев и нейровизуализации у детей старшего возраста и взрослых. Однако существует богатая и растущая традиция моделей когнитивной нейробиологии и исследований развития рабочей памяти.В следующих разделах мы уделяем особое внимание исследованиям когнитивной нейробиологии развития рабочей памяти в младенчестве (более исчерпывающие обзоры развития памяти см. В Cowan, 1995; Nelson, 1995; Pelphrey and Reznick, 2003; Courage and Howe, 2004; Rose et al., 2004; Bauer, 2009; Rovee-Collier, Cuevas, 2009).

Большая часть исследований рабочей памяти в младенчестве сосредоточена на задачах, подобных задаче Пиаже А-не-В, и, как правило, все задачи включают в себя некоторую отложенную реакцию (DR), при этом правильная реакция требует определенного уровня контроля внимания.Задачи A-not-B и другие задачи аварийного восстановления обычно включают представление двух или более скважин. Пока участник наблюдает, привлекательный объект помещается в одну из лунок, и затем объект закрывается от обзора участника. После небольшой задержки участнику разрешается достать объект из одной из скважин. В задаче A-not-B после нескольких успешных попыток извлечения местоположение скрытого объекта меняется на противоположное (опять же, пока участник наблюдает). Классическая ошибка A-not-B возникает, когда участник продолжает тянуться к объекту в исходном месте укрытия после наблюдения за изменением места укрытия.

Даймонд (1985, 1990) приписывает персеверативное достижение задачи A-not-B отсутствию тормозящего контроля у более молодых участников и приписывает более высокие показатели успеха у младенцев старшего возраста (8–9 месяцев) дальнейшему созреванию дорсолатеральной префронтальной коры ( DLPFC). Было отмечено (Diamond, 1990; Hofstadter and Reznick, 1996; Stedron et al., 2005), что участники иногда смотрят в правильное место после разворота, но продолжают достигать неправильного (ранее вознагражденного) места.Хофштадтер и Резник (1996) обнаружили, что когда взгляд и досягаемость различаются по направлению, младенцы с большей вероятностью направят свой взгляд в правильное место. Таким образом, на низкую производительность в задаче достижения A-не-B может влиять незрелый тормозящий контроль за поведением достижения, в отличие от дефицита рабочей памяти. В качестве альтернативы Smith et al. (1999) провели систематическую серию экспериментов с использованием задачи A-not-B и обнаружили, что несколько факторов, помимо ингибирования, способствуют персеверативному достижению; включая позу младенца, направление взгляда, предшествующую деятельность и долгосрочный опыт выполнения аналогичных задач.Однако, используя глазодвигательную версию задачи DR, Гилмор и Джонсон (1995) обнаружили, что младенцы в возрасте 6 месяцев могут демонстрировать успешные результаты. Аналогичным образом, используя беглую версию задачи аварийного восстановления, Reznick et al. (2004) обнаружили доказательства перехода в развитии в возрасте около 6 месяцев, связанного с улучшением производительности рабочей памяти.

В нескольких исследованиях, использующих поисковые версии задачи DR, было обнаружено, что значительное развитие происходит в возрасте от 5 до 12 месяцев.С возрастом младенцы демонстрируют более высокие показатели правильных ответов, и младенцы могут терпеть более длительные задержки и все же демонстрировать успешные ответы (Hofstadter and Reznick, 1996; Pelphrey et al., 2004; Cuevas and Bell, 2010). Белл и его коллеги (например, Белл и Адамс, 1999; Белл, 2001, 2002, 2012; Белл и Вулф, 2007; Куэвас и Белл, 2011) интегрировали измерения ЭЭГ в поиск версий задачи A-not-B в систематическом направление работ по развитию рабочей памяти. Белл и Фокс (Bell and Fox, 1994) обнаружили, что изменение исходной мощности фронтальной ЭЭГ в процессе развития было связано с улучшением производительности при выполнении задания A-not-B.Изменения мощности от исходного уровня к задаче в диапазоне частот ЭЭГ 6–9 Гц также коррелируют с успешным выполнением упражнений у 8-месячных младенцев (Bell, 2002). Кроме того, более высокие уровни лобно-теменной и лобно-затылочной когерентности ЭЭГ, а также снижение частоты сердечных сокращений от исходного уровня к задаче — все это связано с лучшей производительностью при выполнении выглядящей версии задачи A-not-B (Bell, 2012).

Взятые вместе, эти результаты подтверждают роль лобно-теменной сети в задачах рабочей памяти в младенчестве, что согласуется с результатами нейровизуализационных исследований с участием детей старшего возраста и взрослых, показывающих рекрутирование DLPFC, вентролатеральной префронтальной коры (VLPFC), внутри теменной коры. и задней теменной коры (Sweeney et al., 1996; Fuster, 1997; Кортни и др., 1997; Д’Эспозито и др., 1999; Клингберг и др., 2002; Крон и др., 2006; Scherf et al., 2006). Например, Crone et al. (2006) использовали фМРТ во время задания рабочей памяти объекта с детьми и взрослыми и обнаружили, что VLPFC участвует в процессах обслуживания детей и взрослых, а DLPFC участвует в манипулировании элементами рабочей памяти для взрослых и детей старше 12 лет. Группа тестируемых детей (8–12 лет) не набирала DLPFC во время манипуляции с предметами и не выполняла задачу так же хорошо, как подростки и взрослые.

Задача обнаружения изменений используется для проверки пределов емкости для количества элементов, которые индивидуум может поддерживать в VSTM, а аналогичная задача предпочтения изменений используется для измерения пределов емкости с младшими участниками. Подобно задаче VPC, задача изменения предпочтений использует склонность младенцев предпочитать новые или знакомые стимулы. Два набора стимулов кратко и многократно предъявляются слева и справа от средней линии, причем элементы в одном наборе стимулов меняются в каждой презентации, а элементы в другом наборе остаются постоянными.Младенец смотрит влево и вправо, набор стимулов измеряется, и более пристальный взгляд на сторону изменяющегося набора используется в качестве показателя рабочей памяти. Размер набора регулируется для определения пределов вместимости для участников разного возраста. Росс-Шихи и др. (2003) обнаружили увеличение емкости с 1 до 3 предметов в возрасте 6,5–12,5 месяцев. Авторы предположили, что увеличение пределов способности выполнять эту задачу в этом возрастном диапазоне отчасти вызвано развитием способности привязывать цвет к местоположению.В последующем исследовании авторы (Ross-Sheehy et al., 2011) обнаружили, что предоставление младенцам сигнала внимания способствует запоминанию элементов в наборе стимулов. Десятимесячные дети продемонстрировали повышенную производительность при использовании пространственной подсказки, а пятимесячные дети продемонстрировали повышенную производительность при наличии подсказки движения. Эти результаты демонстрируют, что пространственная ориентация и избирательное внимание влияют на производительность младенца при выполнении задачи VSTM, и подтверждают возможность того, что дальнейшее развитие системы задней ориентации влияет на процессы поддержания, задействованные в рабочей памяти в младенчестве.

Спенсер и его коллеги (например, Spencer et al., 2007; Simmering and Spencer, 2008; Simmering et al., 2008; Perone et al., 2011; Simmering, 2012) использовали модели динамического нейронного поля (DNF) для объяснения развития изменения в задаче изменения предпочтений. Используя модель DNF, Perone et al. (2011) провели имитационные тесты гипотезы пространственной точности (SPH), предсказав, что повышенные пределы емкости рабочей памяти, которые, как было установлено, развиваются в младенчестве, основаны на усилении возбуждающих и тормозных проекций между полем рабочей памяти, полем восприятия и тормозящим действием. слой.Согласно модели DNF, поле восприятия состоит из популяции нейронов с рецептивными полями для определенных размеров характеристик (например, цвета, формы), и активация в слое рабочей памяти приводит к ингибированию аналогичным образом настроенных нейронов в поле восприятия. Результаты их экспериментов по моделированию были очень похожи на прошлые поведенческие выводы и предоставили поддержку SPH в объяснении увеличения пределов дееспособности, которое, как было обнаружено, происходило с увеличением возраста в младенчестве.

Результаты исследований с использованием задачи изменения предпочтений дают представление об ограничениях емкости VSTM в младенчестве. Однако эта задача просто требует идентификации новых элементов или объектов на основе поддержания представления в памяти в течение очень коротких задержек (т.е. менее 500 мс). Учитывая, что задержки между ознакомлением и тестированием в задачах распознавания памяти младенцев, как правило, очень короткие, а длительность задержки часто не указывается, особенно сложно определить, основана ли производительность памяти распознавания на краткосрочной или долгосрочной памяти. объем памяти.Напомним, что 4-месячные дети распознают только с задержкой до 10 секунд (Diamond, 1990). Таким образом, также трудно определить, влияет ли производительность задачи изменения предпочтения на поддержание элементов в рабочей памяти или просто измеряет память распознавания. В качестве альтернативы можно утверждать, что производительность задач распознавания памяти с короткими задержками может определяться рабочей памятью. Интересно, что Пероне и Спенсер (2013a, b) снова использовали модель DNF для имитации работы младенца в задачах распознавания памяти.Результаты моделирования показали, что повышение эффективности возбуждающих и тормозных взаимодействий между полем восприятия и полем рабочей памяти в их модели привело к предпочтениям новизны в испытаниях VPC с меньшим воздействием знакомого стимула. Эти смоделированные результаты аналогичны тенденциям развития, обнаруженным с увеличением возраста в младенчестве в эмпирических исследованиях с использованием задачи VPC (например, Rose et al., 1982; Hunter and Ames, 1988; Freeseman et al., 1993).Авторы пришли к выводу, что развитие рабочей памяти является значительным фактором увеличения вероятности того, что младенцы старшего возраста продемонстрируют предпочтения новизны при выполнении задач на распознавание памяти по сравнению с младенцами младшего возраста.

Чтобы исследовать рабочую память в младенчестве, Калди и Лесли (2003, 2005) провели серию экспериментов с младенцами, которые включали как идентификацию, так и индивидуализацию для успешной работы. Индивидуализация включает идентификацию предмета или объекта в сочетании с вводом идентифицированной информации в существующие представления в памяти.Младенцы были ознакомлены с двумя предметами разной формы, которые неоднократно предъявлялись в середине сцены. Боковое положение объектов менялось в разных презентациях, чтобы младенцы должны были объединить форму объекта с расположением на пробной основе. Во время фазы тестирования объекты были представлены в центре сцены как для ознакомления, а затем помещены за окклюдерами на той же стороне сцены. После задержки окклюдеры были удалены. При испытаниях по замене удаление окклюдеров показало, что объекты различной формы поменялись местами.В контрольных испытаниях без изменений объекты оставались в том же месте после удаления окклюдеров. Более длительные испытания изменений указывали на индивидуализацию объекта на основе определения изменения формы объекта от того места, в котором он находился до окклюзии. Результаты показали, что в то время как 9-месячные дети могли идентифицировать изменения в местоположении объекта для обоих объектов (Káldy and Leslie, 2003), 6-месячные дети могли привязать объект к местоположению только для последнего объекта, который был перемещен за окклюдером в фаза тестирования (Káldy and Leslie, 2005).Авторы пришли к выводу, что поддержание памяти у младенцев более восприимчиво к отвлечению внимания. Калди и Лесли (2005) также предположили, что значительные улучшения в выполнении этой задачи в возрасте от 6 до 9 месяцев связаны с дальнейшим развитием структур медиальной височной доли (например, энторинальной коры, парагиппокампа), которая позволяет младенцам старшего возраста продолжать удерживать предметы. в рабочей памяти при наличии отвлекающих факторов.

Таким образом, Káldy и Leslie (2003, 2005) и Káldy and Sigala (2004) предложили альтернативную модель развития рабочей памяти, которая подчеркивает важность структур медиальной височной доли больше, чем PFC.Они утверждают, что большинство моделей рабочей памяти, подчеркивающих важность DLPFC для рабочей памяти, смешивают подавление отклика, требуемое в типичных задачах с рабочей памятью (например, задача A-not-B), с настоящими процессами рабочей памяти. Для дальнейшего устранения этого ограничения Калди и его коллеги (Káldy et al., 2015) разработали задачу поиска отложенного совпадения, которая включает привязку местоположения к объекту, но требует меньшего ингибирования ответа, чем классическая версия задачи A-not-B. Младенцам показывают две карточки, на каждой из которых изображены различные предметы или узоры.Карты переворачиваются, а затем кладется третья карта лицом вверх, которая соответствует одной из закрытых карт. Младенцы награждаются привлекательным стимулом для взглядов на расположение совпадающей закрытой карты. Авторы протестировали 8- и 10-месячных детей по этому заданию и обнаружили, что 10-месячные дети показали результаты значительно выше случайных уровней. Восьмимесячные дети показали хорошие результаты, но показали улучшения в ходе испытаний. Таким образом, как и в предыдущей работе, обнаружено, что во второй половине первого послеродового года наблюдается значительный прирост производительности оперативной памяти при выполнении задачи поиска отложенного совпадения.

Что касается точки зрения Káldy and Sigala (2004) о том, что слишком много внимания уделяется важности PFC для детской рабочей памяти, результаты моделирования DNF, проведенного Perone et al. (2011) также подтверждают возможность того, что области, участвующие в визуальной обработке и распознавании объектов, могут учитывать успешную производительность рабочей памяти в задаче изменения предпочтений, не требуя значительного вклада PFC в управление вниманием. Тем не менее, в недавних исследовательских исследованиях с использованием функциональной ближней инфракрасной спектроскопии (fNIRS) для измерения ЖИВОЙ реакции младенцев-участников во время задачи на постоянство объекта.Baird et al. (2002) наблюдали активацию лобных областей у младенцев во время выполнения задания. Однако рецепторы применялись только к лобным участкам, что ограничивает вывод о том, что повышенная лобная активность во время этой задачи была уникальной или имела особое функциональное значение по сравнению с другими областями мозга. Однако Buss et al. (2014) использовали fNIRS для визуализации активности коры головного мозга, связанной с объемом зрительной рабочей памяти, у 3- и 4-летних детей. В этом исследовании рецепторы применялись на лобных и теменных участках.Фронтальный и теменный каналы в левом полушарии показали повышенную активацию при увеличении нагрузки на рабочую память с 1 до 3 пунктов. Результаты подтвердили возможность того, что маленькие дети используют лобно-теменную схему рабочей памяти, как у взрослых. Оба этих вывода из исследований fNIRS предоставляют предварительное подтверждение роли PFC в рабочей памяти на раннем этапе развития.

Luciana и Nelson (1998) подчеркивают критическую роль, которую PFC играет в интеграции сенсомоторных следов в рабочую память для управления будущим поведением.По словам Лучианы и Нельсона, задача A-not-B может фактически переоценить функциональную зрелость PFC у младенцев, поскольку она не требует точной интеграции сенсомоторных следов в рабочей памяти. Они предлагают рассматривать интеграцию сенсомоторных следов в качестве основного процесса в определениях рабочей памяти. Большинство определений рабочей памяти включают компоненты исполнительного управления, а постоянная активность в DLPFC была связана с функциями управления, задействованными в манипулировании информацией с целью целенаправленного действия (например,г., Кертис и Д’Эспозито, 2003 г .; Crone et al., 2006). Таким образом, точный вклад PFC в функции рабочей памяти на раннем этапе развития остается неясным. Из сохранившейся литературы ясно, что младенцы старше 5-6 месяцев способны демонстрировать основные, но незрелые аспекты рабочей памяти, и значительное улучшение этих основных функций происходит с 5-6 месяцев (например, Diamond, 1990; Gilmore и Джонсон, 1995; Хофштадтер и Резник, 1996; Калди и Лесли, 2003, 2005; Калди и Сигала, 2004; Пелфри и др., 2004; Резник и др., 2004; Куэвас и Белл, 2010).

Развитие систем внимания и оперативной памяти

Как и в случае с распознающей памятью, улучшения производительности рабочей памяти, которые происходят после 5–6 месяцев, вероятно, зависят от дальнейшего развития ранее обсуждавшихся систем внимания. Большинство обсуждавшихся выше исследований рабочей памяти изучали визуально-пространственную рабочую память. Выполнение всех этих задач рабочей памяти включает произвольные движения глаз и контролируемое сканирование стимулов, задействованных в задаче.Таким образом, функциональная зрелость системы заднего ориентирования будет ключом к успешному выполнению этих задач. Эта система демонстрирует значительное развитие в возрасте от 3 до 6 месяцев (Johnson et al., 1991; Colombo, 2001; Courage et al., 2006; Reynolds et al., 2013). Это время совпадает с периодом времени, когда младенцы начинают демонстрировать сверхслучайную производительность при выполнении задач на рабочую память. Например, Gilmore и Johnson (1995) сообщили об успешном выполнении задачи глазодвигательной DR у 6-месячных младенцев, а Reznick et al.(2004) описывают 6-месячный возраст как переходный период для выполнения быстрой версии задачи аварийного восстановления.

Успешное выполнение задач на рабочую память требует большего, чем просто произвольный контроль движений глаз. Задачи на рабочую память также включают контроль внимания и торможение. Обе эти когнитивные функции связаны с передней системой внимания (Posner and Peterson, 1990), которая демонстрирует значительное и длительное развитие через 6 месяцев. Несколько исследований показали значительное улучшение выполнения задач DR и изменения предпочтений в возрасте от 5 до 12 месяцев (Hofstadter and Reznick, 1996; Ross-Sheehy et al., 2003; Пелфри и др., 2004; Cuevas and Bell, 2010), возрастной диапазон, совпадающий с функциональным началом передней системы внимания. Учитывая, что некоторые модели подчеркивают роль префронтальной коры и контроля внимания как критически важную для рабочей памяти (например, Baddeley, 1996; Kane and Engle, 2002; Klingberg et al., 2002), дальнейшее развитие передней системы внимания будет иметь решающее значение для развитие рабочей памяти (для дальнейшего обсуждения отношений внимания и памяти в детстве и зрелости см. Awh and Jonides, 2001; Awh et al., 2006; Астл и Шериф, 2011 г .; Амсо и Шериф, 2015).

Общая система возбуждения / внимания демонстрирует значительные изменения в развитии в младенчестве и раннем детстве, характеризующиеся увеличением как величины, так и продолжительности периодов устойчивого внимания (Richards and Cronise, 2000; Richards and Turner, 2001; Reynolds and Richards, 2008). Младенцы с большей вероятностью продемонстрируют признаки распознающей памяти, если первоначальное воздействие тестового стимула происходит во время устойчивого внимания или если ребенок вовлечен в устойчивое внимание во время теста распознавания (например,г., Ричардс, 1997; Фрик и Ричардс, 2001; Рейнольдс и Ричардс, 2005 г .; Reynolds et al., 2010). Само собой разумеется, что такое развитие постоянного внимания также будет способствовать повышению производительности при выполнении задач с рабочей памятью. Это рассуждение подтверждается Беллом (2012), который обнаружил, что младенцы, у которых наблюдается снижение частоты сердечных сокращений от исходного уровня к задаче, также демонстрируют повышенную производительность в задаче А, а не В. Исследования, в которых используются фазы сердечного ритма (Richards and Casey, 1992) во время выполнения задач на рабочую память младенцев, позволят лучше понять влияние постоянного внимания на производительность рабочей памяти.

Отношения между возбуждением и вниманием сложны и меняются в процессе развития. Значительное и устойчивое снижение частоты сердечных сокращений, связанное с вниманием, скорее всего, ограничивается младенчеством и ранним детством; однако индивидуальные различия в вариабельности сердечного ритма связаны с вниманием и когнитивными способностями на протяжении всего развития (Porges, 1992; Suess et al., 1994; Reynolds and Richards, 2008). Относительно небольшое количество работ было посвящено изучению влияния аспектов возбуждения внимания на рабочую память в более позднем развитии.Исключением может быть работа Тайера и его коллег (Hansen et al., 2003; Thayer et al., 2009), изучающая взаимосвязь между ВСР и рабочей памятью у взрослых. Их результаты показывают, что индивидуальные различия в исходной ВСР связаны с производительностью при выполнении задач с рабочей памятью. Лица с высоким исходным уровнем ВСР лучше справляются с задачами рабочей памяти, чем люди с низким исходным уровнем ВСР, и это преимущество характерно для задач, требующих управляющих функций (Thayer et al., 2009). Таким образом, внимание и возбуждение, по-видимому, влияют на рабочую память на протяжении всего развития; однако динамика этих отношений сложна и, как ожидается, с возрастом значительно изменится.

Развитие внимания и развитие рабочей памяти тесно связаны. Значительные улучшения в задачах рабочей памяти совпадают по времени развития с ключевыми периодами развития устойчивого внимания, задней и передней систем внимания. Также существует значительное совпадение нейронных систем, участвующих в внимании и рабочей памяти. Корковые источники компонента Nc ERP, связанного с зрительным вниманием младенца, были локализованы в областях PFC (Reynolds and Richards, 2005; Reynolds et al., 2010). Точно так же исследования с fNIRS показывают, что лобная и теменная области участвуют в производительности рабочей памяти у младенцев (Baird et al., 2002) и дошкольников (Buss et al., 2014). Учитывая существенное совпадение времени развития и нейронных систем, участвующих как в внимании, так и в рабочей памяти, будущие исследования должны быть направлены на изучение отношений между вниманием и рабочей памятью в младенчестве и раннем детстве с использованием как психофизиологических, так и нейронных показателей. Подход многоуровневого анализа был бы идеальным для разрешения разногласий относительно относительного вклада структур префронтальной коры, теменной коры и медиальной височной доли в производительность рабочей памяти.Внимание играет ключевую роль в успешной работе рабочей памяти, и развитие систем внимания, скорее всего, влияет на развитие рабочей памяти. Двунаправленные эффекты распространены на протяжении всего развития, и поэтому равный интерес представляет потенциальное влияние рабочей памяти на дальнейшее развитие систем внимания в младенчестве и раннем детстве.

Авторские взносы

После обсуждения возможных направлений для статьи, авторы (GDR и ACR) остановились на общем содержании, которое следует включить, и об общих чертах, которым следует следовать в статье.ACR предоставил рекомендации по потенциальному содержанию нескольких основных разделов статьи. GDR включил большую часть работы ACR в статью, когда он писал первоначальный черновик, и впоследствии включил дополнительные материалы из ACR в окончательную версию рукописи.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Исследования, представленные в этой статье, и написание этой статьи были поддержаны грантом R21-HD065042 Национального института детского здоровья и развития человека и грантом 1226646, выделенным ГДР, Национального научного фонда.

Список литературы

Эстл, Д. Э., Шериф, Г. (2011). Взаимодействие между вниманием и кратковременной зрительной памятью (VSTM): чему можно научиться из индивидуальных различий и различий в развитии? Neuropsychologia 49, 1435–1445.DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2010.12.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бачевалье, Дж., Бриксон, М., и Хаггер, К. (1993). Лимбически-зависимая память распознавания у обезьян развивается в раннем младенчестве. Нейроотчет 4, 77–80. DOI: 10.1097 / 00001756-199301000-00020

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бэрд А. А., Каган Дж., Годетт Т., Вальц К. А., Хершлаг Н. и Боас Д. А. (2002).Активация лобной доли при постоянстве объекта: данные ближней инфракрасной спектроскопии. Нейроизображение 16, 1120–1126. DOI: 10.1006 / nimg.2002.1170

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бауэр, П. Дж. (2009). «Когнитивная нейробиология развития памяти», в «Развитие памяти в младенчестве и детстве», , ред. М. Кураж и Н. Коуэн (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Psychology Press), 115–144.

Google Scholar

Беглейтер, Х., Porjesz, B., and Wang, W. (1993). Нейрофизиологический коррелят кратковременной зрительной памяти человека. Электроэнцефалогр. Clin. Neurophysiol. 87, 46–53. DOI: 10.1016 / 0013-4694 (93)

-s

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Белл, М. А. (2001). Электрическая активность мозга, связанная с когнитивной обработкой во время поиска версии задачи A-not-B. Младенчество 2, 311–330. DOI: 10.1207 / s15327078in0203_2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Белл, М.А. и Адамс С. Е. (1999). Сопоставимые результаты при поиске и выполнении вариантов задания A-не-B в возрасте 8 месяцев. Infant Behav. Dev. 22, 221–235. DOI: 10.1016 / s0163-6383 (99) 00010-7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Белл, М.А., Фокс, Н.А. (1994). «Развитие мозга в течение первого года жизни: взаимосвязь между частотой и когерентностью ЭЭГ и когнитивным и аффективным поведением», в Human Behavior and the Developing Brain , eds G.Доусон и К. Фишер (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Гилфорд), 314–345.

Google Scholar

Белл, М. А., Вулф, К. Д. (2007). Изменения в функционировании мозга от младенчества до раннего детства: данные о мощности и согласованности ЭЭГ при выполнении задач на рабочую память. Dev. Neuropsychol. 31, 21–38. DOI: 10.1207 / s15326942dn3101_2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бусс А. Т., Фокс Н., Боас Д. А. и Спенсер Дж. П. (2014). Исследование раннего развития зрительной рабочей памяти с помощью функциональной ближней инфракрасной спектроскопии. Нейроизображение 85, 314–325. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2013.05.034

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коломбо Дж. И Митчелл Д. У. (1990). «Индивидуальные различия и различия в развитии в зрительном внимании младенцев», в Индивидуальные различия в младенчестве, , ред. Дж. Коломбо и Дж. У. Фаген (Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум), 193–227.

Мужество, М. Л., и Хоу, М. Л. (2004). Достижения в исследованиях раннего развития памяти: понимание темной стороны луны. Dev. Ред. 24, 6–32. DOI: 10.1016 / j.dr.2003.09.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мужество, М. Л., Рейнольдс, Г. Д., и Ричардс, Дж. Э. (2006). Внимание младенцев к шаблонным стимулам: изменения в развитии от 3 до 12 месяцев. Child Dev. 77, 680–695. DOI: 10.1111 / j.1467-8624.2006.00897.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кортни, С. М., Унгерлейдер, Л. Г., Кейл, К., и Хаксби, Дж.В. (1997). Кратковременная и устойчивая активность распределенной нейронной системы для рабочей памяти человека. Природа 386, 608–611. DOI: 10.1038 / 386608a0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коуэн, Н. (1995). Внимание и память: интегрированная структура. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.

Крон, Э. А., Венделкен, К., Донохью, С., ван Лейенхорст, Л., и Бунге, С. А. (2006). Нейрокогнитивное развитие способности манипулировать информацией в рабочей памяти. Proc. Natl. Акад. Sci. U S A 103, 9315–9320. DOI: 10.1073 / pnas.0510088103

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Куэвас, К., Белл, М. А. (2011). ЭЭГ и ЭКГ в возрасте от 5 до 10 месяцев: изменения в развитии базовой активации и когнитивной обработки во время выполнения задачи на рабочую память. Внутр. J. Psychophysiol. 80, 119–128. DOI: 10.1016 / j.ijpsycho.2011.02.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Хаан, М.и Нельсон К.А. (1997). Распознавание лица матери шестимесячными младенцами: нейроповеденческое исследование. Child Dev. 68, 187–210. DOI: 10.1111 / j.1467-8624.1997.tb01935.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Хаан М. и Нельсон К. А. (1999). Мозговая деятельность различает обработку лиц и объектов у 6-месячных младенцев. Dev. Psychol. 35, 1113–1121. DOI: 10.1037 / 0012-1649.35.4.1113

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Д’Эспозито, М., Постл Б. Р., Баллард Д. и Лиз Дж. (1999). Обслуживание в сравнении с манипулированием информацией, хранящейся в рабочей памяти: исследование фМРТ, связанное с событием. Brainogn. 41, 66–86. DOI: 10.1006 / brcg.1999.1096

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Даймонд, А. (1990). «Скорость созревания гиппокампа и прогрессия в развитии производительности детей при отсроченном несовпадении с образцами и задачами парного визуального сравнения», в «Развитие и нейронные основы высших когнитивных функций», , изд.А. Даймонд (Нью-Йорк, Нью-Йорк: издательство Нью-Йоркской академии наук), 394–426.

Google Scholar

Эйхенбаум, Х., Йонелинас, А., и Ранганат, К. (2007). Медиальная височная доля и память распознавания. Annu. Rev. Neurosci. 30, 123–152. DOI: 10.1146 / annurev.neuro.30.051606.094328

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фахи, Ф. Л., Ричес, И. П., и Браун, М. У. (1993). Нейронная активность, связанная с памятью визуального распознавания: долговременная память и кодирование информации о недавнем и знакомстве в передней и медиальной нижней части коры носа приматов. Exp. Brain Res. 96, 457–472. DOI: 10.1007 / bf00234113

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фризман, Л. Дж., Коломбо, Дж., И Колдрен, Дж. Т. (1993). Индивидуальные различия в визуальном внимании младенцев: различение четырехмесячных детей и обобщение глобальных и локальных свойств стимула. Child Dev. 64, 1191–1203. DOI: 10.2307 / 1131334

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фрик, Дж.Э. и Ричардс Дж. Э. (2001). Индивидуальные различия в распознавании младенцами кратко предъявленных визуальных стимулов. Младенчество 2, 331–352. DOI: 10.1207 / s15327078in0203_3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фустер, Дж. М. (1997). Префронтальная кора: анатомия, физиология и нейропсихология лобных долей. Нью-Йорк: Raven Press.

Google Scholar

Гилмор Р. и Джонсон М. Х. (1995). Рабочая память в младенчестве: выполнение шестимесячными детьми двух вариантов задачи глазодвигательного отсроченного ответа. J. Exp. Child Psychol. 59, 397–418. DOI: 10.1006 / jecp.1995.1019

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гай, М. В., Рейнольдс, Г. Д., и Чжан, Д. (2013). Визуальное внимание к глобальным и локальным свойствам стимулов у шестимесячных младенцев: индивидуальные различия и связанные с событием потенциалы. Child Dev. 84, 1392–1406. DOI: 10.1111 / cdev.12053

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гай, М.W., Zieber, N., и Richards, J.E. (в печати). Корковое развитие специализированной обработки лица в младенчестве. Child Dev. 84, 1392–1406.

Худ, Б. М. (1995). Сдвиги зрительного внимания у младенца: нейробиологический подход. Adv. Infancy Res. 10, 163–216.

Хантер М. и Эймс Э. (1988). «Многофакторная модель младенческих предпочтений новых и знакомых стимулов», в Advances in Infancy Research , (Vol. 5), eds C.Рови-Коллиер и Л. П. Липситт (Норвуд, Нью-Джерси: Ablex), 69–95.

Google Scholar

Джонсон М. Х., Познер М. и Ротбарт М. К. (1991). Компоненты визуального ориентирования в раннем младенчестве: непредвиденное обучение, упреждающий взгляд и отстранение. J. Cogn. Neurosci. 3, 335–344. DOI: 10.1162 / jocn.1991.3.4.335

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Калди, З., Гиллори, С., и Блазер, Э. (2015). Отсроченное извлечение совпадений: новая парадигма визуальной рабочей памяти, основанная на ожидании. Dev. Sci. doi: 10.1111 / desc.12335 [Epub перед печатью]

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Калди, З., и Лесли, А. М. (2003). Идентификация предметов у 9-месячных младенцев: интеграция информации «что» и «где». Dev. Sci. 6, 360–373. DOI: 10.1111 / 1467-7687.00290

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Калди, З., и Сигала, Н. (2004). Нейронные механизмы объектной рабочей памяти: что находится в мозгу младенца? Neurosci.Biobehav. Ред. 28, 113–121. DOI: 10.1016 / j.neubiorev.2004.01.002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кейн, М. Дж., И Энгл, Р. У. (2002). Роль префронтальной коры в емкости рабочей памяти, исполнительном внимании и общем текучем интеллекте: перспектива индивидуальных различий. Психон. Бык. Ред. 9, 637–671. DOI: 10.3758 / bf03196323

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Клингберг, Т., Форссберг, Х., Вестерберг, Х. (2002). Повышенная активность мозга в лобной и теменной коре лежит в основе развития зрительно-пространственной рабочей памяти в детстве. J. Cogn. Neurosci. 14, 1–10. DOI: 10.1162 / 089892

7205276

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли Л., Миллер Э. К. и Десимон Р. (1993). Представление о знакомстве стимула в передней нижней височной коре. J. Neurophysiol. 69, 1918–1929.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Лучиана М. и Нельсон К. А. (1998). Функциональное появление систем памяти с префронтальным управлением у детей от четырех до восьми лет. Neuropsychologia 36, 272–293. DOI: 10.1016 / s0028-3932 (97) 00109-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нельсон, К. А. (1995). Онтогенез человеческой памяти: перспектива когнитивной нейробиологии. Психология развития 5, 723–738.DOI: 10.1002 / 9780470753507.ch20

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пелфри, К. А., и Резник, Дж. С. (2003). «Рабочая память в младенчестве», в Advances in Child Behavior , (Vol. 31), ed. Р. В. Кайл (Сан-Диего, Калифорния: Academic Press), 173–227.

Google Scholar

Пелфри К. А., Резник Дж. С., Дэвис Голдман Б., Сассон Н., Морроу Дж., Донахью А. и др. (2004). Развитие кратковременной зрительно-пространственной памяти во второй половине 1-го года обучения. Dev. Psychol. 40, 836–851. DOI: 10.1037 / 0012-1649.40.5.836

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пероне С., Симмеринг В. и Спенсер Дж. (2011). Более сильная нейронная динамика фиксирует изменения в объеме рабочей зрительной памяти младенцев по мере развития. Dev. Sci. 14, 1379–1392. DOI: 10.1111 / j.1467-7687.2011.01083.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пероне С. и Спенсер Дж. П.(2013a). Автономность в действии: связь взгляда с формированием памяти в младенчестве через динамические нейронные поля. Cogn. Sci. 37, 1–60. DOI: 10.1111 / cogs.12010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пероне С. и Спенсер Дж. П. (2013b). Автономное визуальное исследование приводит к изменениям в привычках и поисках новизны. Фронт. Psychol. 4: 648. DOI: 10.3389 / fpsyg.2013.00648

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Porges, S.W. (1992). «Автономная регуляция и внимание», в книге «Внимание и обработка информации у младенцев и взрослых: перспективы исследований на людях и животных» , ред. Б.А. Кэмпбелл, Х. Хейн и Р. Ричардсон (Хиллсдейл, штат Нью-Джерси: Lawrence Erlbaum Associates), 201–2016 гг. 223.

Google Scholar

Рейнольдс, Г. Д., Мужество, М. Л., и Ричардс, Дж. Э. (2010). Младенческое внимание и зрительные предпочтения: сходные данные, полученные из поведения, связанных с событием потенциалов и локализации коркового источника. Dev. Psychol. 46, 886–904. DOI: 10.1037 / a0019670

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рейнольдс, Г. Д., Мужество, М. Л., и Ричардс, Дж. Э. (2013). «Развитие внимания», в Oxford Handbook of Cognitive Psychology , ed. Д. Рейсберг (Нью-Йорк, Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета), 1000–1013.

Google Scholar

Рейнольдс, Г. Д., Гай, М. В., и Чжан, Д. (2011). Нейронные корреляты индивидуальных различий в зрительном внимании и памяти распознавания младенцев. Младенчество 16, 368–391. DOI: 10.1111 / j.1532-7078.2010.00060.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рейнольдс, Г. Д., Ричардс, Дж. Э. (2005). Память ознакомления, внимания и узнавания в младенчестве: исследование локализации ERP и коркового источника. Dev. Psychol. 41, 598–615. DOI: 10.1037 / 0012-1649.41.4.598

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рейнольдс, Г. Д., Ричардс, Дж. Э. (2008). «Детский сердечный ритм: психофизиологическая перспектива развития», в «Психофизиология развития: теория, системы и приложения» , ред.А. Шмидт и С. Дж. Сегаловиц (Кембридж: издательство Кембриджского университета), 173–212.

Резник, Дж. С., Морроу, Дж. Д., Голдман, Б. Д., и Снайдер, Дж. (2004). Возникновение рабочей памяти у младенцев. Младенчество 6, 145–154. DOI: 10.1207 / s15327078in0601_7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ричардс, Дж. Э. (1985). Развитие устойчивого зрительного внимания у младенцев в возрасте от 14 до 26 недель. Психофизиология 22, 409–416. DOI: 10.1111 / j.1469-8986.1985.tb01625.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ричардс, Дж. Э. (1997). Влияние внимания на предпочтение младенцами кратковременных визуальных стимулов в парадигме парного сравнения распознавания и памяти. Dev. Psychol. 33, 22–31. DOI: 10.1037 / 0012-1649.33.1.22

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ричардс, Дж. Э. (2008). «Внимание у маленьких детей: психофизиологическая перспектива развития», в справочнике по когнитивной неврологии развития , ред.А. Нельсон и М. Лучиана (Кембридж, Массачусетс: MIT Press), 479–497.

Google Scholar

Ричардс, Дж. Э. (2010). «Внимание в мозгу и раннее младенчество», в Neoconstructivism: The New Science of Cognitive Development , ed. С. П. Джонсон (Нью-Йорк, Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета), 3–31.

Google Scholar

Ричардс, Дж. Э., и Кейси, Б. Дж. (1992). «Развитие устойчивого зрительного внимания у младенца», в Внимание и обработка информации у младенцев и взрослых: перспективы исследований на людях и животных, , ред.А. Кэмпбелл и Х. Хейн (Хиллсдейл, штат Нью-Джерси: Erlbaum Publishing), 30–60.

Google Scholar

Ричардс Дж. Э. и Кронис К. (2000). Расширенная зрительная фиксация в раннем дошкольном возрасте: продолжительность взгляда, изменения частоты сердечных сокращений и инерция внимания. Child Dev. 71, 602–620. DOI: 10.1111 / 1467-8624.00170

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ричардс Дж. Э. и Тернер Э. Д. (2001). Расширенная зрительная фиксация и отвлекаемость у детей от шести до двадцати четырех месяцев. Child Dev. 72, 963–972. DOI: 10.1111 / 1467-8624.00328

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роуз, С. А., Фельдман, Дж. Ф., и Янковски, Дж. Дж. (2004). Воспоминания о зрительном распознавании младенцев. Dev. Ред. 24, 74–100. DOI: 10.1016 / j.dr.2003.09.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роуз С. А., Готфрид А. В., Меллой-Карминар П. М. и Бриджер В. Х. (1982). Привычки знакомства и новизны в младенческой памяти распознавания: последствия для обработки информации. Dev. Psychol. 18, 704–713. DOI: 10.1037 / 0012-1649.18.5.704

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Росс-Шихи, С., Оукс, Л. М., и Лак, С. Дж. (2003). Развитие способности кратковременной зрительной памяти у младенцев. Child Dev. 74, 1807–1822. DOI: 10.1046 / j.1467-8624.2003.00639.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Росс-Шихи, С., Оукс, Л. М., и Лак, С. Дж. (2011). Экзогенное внимание влияет на кратковременную зрительную память у младенцев. Dev. Sci. 14, 490–501. DOI: 10.1111 / j.1467-7687.2010.00992.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

Рови-Кольер, К. и Куэвас, К. (2009). Для учета развития детской памяти нет необходимости в множественных системах памяти: экологическая модель. Dev. Psychol. 45, 160-174. DOI: 10.1037 / a0014538

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рафф, Х.А., и Ротбарт, М.К. (1996). Внимание на раннем этапе развития. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.

Google Scholar

Сартер М., Гивенс Б. и Бруно Дж. П. (2001). Когнитивная нейробиология постоянного внимания: где нисходящее встречается с восходящим. Brain Res. Brain Res. Ред. 35, 146–160. DOI: 10.1016 / s0165-0173 (01) 00044-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шерф, К. С., Суини, Дж. А., и Луна, Б. (2006). Мозговая основа эволюционных изменений зрительно-пространственной рабочей памяти. J. Cogn. Neurosci. 18, 1045–1058. DOI: 10.1162 / jocn.2006.18.7.1045

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шиллер П. Х. (1985). «Модель для создания визуально управляемых саккадических движений глаз», в Models of the Visual Cortex , ред. Д. Роуз и В. Г. Добсон (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Wiley), 62–70.

Google Scholar

Симмеринг, В. Р. (2012). Развитие зрительной рабочей памяти в раннем детстве. J. Exp. Ребенок. Psychol. 111, 695–707. DOI: 10.1016 / j.jecp.2011.10.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Симмеринг В. Р., Шютте А. Р. и Спенсер Дж. П. (2008). Обобщение теории динамического поля пространственного познания в реальном масштабе времени и шкале времени развития. Brain Res. 1202, 68–86. DOI: 10.1016 / j.brainres.2007.06.081

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Симмеринг, В. Р., Спенсер, Дж. П. (2008). Общность со спецификой: теория динамического поля обобщает задачи и временные масштабы. Dev. Sci. 11, 541–555. DOI: 10.1111 / j.1467-7687.2008.00700.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, Л. Б., Телен, Э., Титцер, Р., и Маклин, Д. (1999). Знание в контексте действия: динамика задачи ошибки A-not-B. Psychol. Ред. 106, 235-260. DOI: 10.1037 / 0033-295x.106.2.235

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Снайдер, К. (2010). Нейронные корреляты кодирования предсказывают память младенцев в процедуре парного сравнения. Младенчество 15, 270–299. DOI: 10.1111 / j.1532-7078.2009.00015.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Соколов, Э. Н. (1963). Восприятие и условный рефлекс. Оксфорд: Pergamon Press.

Google Scholar

Спенсер, Дж. П., Зиммеринг, В. Р., Шютте, А. Р., Шенер, Г. (2007). «Что теоретическая нейробиология может предложить изучению поведенческого развития? Понимание из динамической полевой теории пространственного познания », в The Emerging Spatial Mind , ред.Плумерт и Дж. П. Спенсер (Нью-Йорк, Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета), 320–321.

Стедрон, Дж. М., Сахни, С. Д., и Мунаката, Ю. (2005). Общие механизмы рабочей памяти и внимания: случай персеверации с видимыми решениями. J. Cogn. Neurosci. 17, 623–631. DOI: 10.1162 / 089892

67622

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Suess, P. E., Porges, S. W., and Plude, D. J. (1994). Тонус блуждающего нерва и постоянное внимание у детей школьного возраста. Психофизиология 31, 17–22. DOI: 10.1111 / j.1469-8986.1994.tb01020.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Суини, Дж. А., Минтун, М. А., Кви, С., Вайзман, М. Б., Браун, Д. Л., Розенберг, Д. Р. и др. (1996). Позитронно-эмиссионная томография, исследование произвольных саккадических движений глаз и пространственной рабочей памяти. J. Neurophysiol. 75, 454–468.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Тайер, Дж. Ф., Хансен, А. Л., Саус-Роуз, Э., и Йонсен, Б. Х. (2009). Вариабельность сердечного ритма, префронтальная нервная функция и когнитивные способности: нейровисцеральная интеграция с точки зрения саморегуляции, адаптации и здоровья. Ann. Behav. Med. 37, 141–153. DOI: 10.1007 / s12160-009-9101-z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, Х., Агглетон, Дж. П., и Браун, М. У. (1999). Различные вклады гиппокампа и периринальной коры в память распознавания. J. Neurosci. 19, 1142–1148.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Виггс, К. Л., и Мартин, А. (1998). Свойства и механизмы перцептивного прайминга. Curr. Opin. Neurobiol. 8, 227–233. DOI: 10.1016 / S0959-4388 (98) 80144-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Xiang, J.-Z., и Brown, M. W. (1998). Дифференциальное нейронное кодирование новизны, знакомства и недавности в областях передней височной доли. Нейрофармакология 37, 657–676.DOI: 10.1016 / s0028-3908 (98) 00030-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zeamer, A., Heuer, E., and Bachevalier, J. (2010). Траектория развития распознавания объектов у новорожденных макак-резусов с неонатальными поражениями гиппокампа и без них. J. Neurosci. 30, 9157–9165. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.0022-10.2010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжу, X. О., Браун, М. У., МакКейб, Б. Дж., И Агглетон, Дж.П. (1995). Влияние новизны или знакомства визуальных стимулов на экспрессию промежуточного раннего гена c-fos в мозге крысы. Неврология 69, 821–829. DOI: 10.1016 / 0306-4522 (95) 00320-i

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Его роль в памяти и развитии

Дима Амсо — доцент кафедры когнитивных, лингвистических и психологических наук Университета Брауна. Она имеет степень бакалавра психологии Университета Тафтса, обучалась в Корнельском университете и в 2005 году получила степень доктора психологии Нью-Йоркского университета.Затем она присоединилась к преподавательскому составу Медицинского колледжа Вейля Корнельского университета. Амсо работает в Университете Брауна с 2010 года. В ее исследовании изучается развитие внимания и памяти у типично и нетипично развивающихся популяций, с акцентом на то, как переменные среды формируют эти траектории. Исследование Амсо финансировалось Национальным институтом психического здоровья, Национальным институтом общих медицинских наук и Институтом исследований мозга Брауна, и она является лауреатом премии Джеймса С.Премия ученого Макдоннелла. Она входит в редакционные коллегии трех международных журналов. Сайт автора.

---

Младенец пристально смотрит в лицо матери, словно запоминая его детали. Она смеется, когда папа входит в комнату. Она внимательно следит за своим братом и сестрой, когда он бегает по игре. Этот неуклюжий, дремлющий, не говорящий человек присутствует, посещает и учится с такой скоростью, которая, возможно, не имеет себе равных в любой другой период ее жизни. В моей лаборатории мы изучаем поведенческие и нервные процессы, которые лежат в основе пути развития такого младенца.

Вместе с моими коллегами из Университета Брауна мы изучаем процессы развития, включая внимание, память и когнитивный контроль, от младенчества до взрослого возраста. Наш подход является междисциплинарным и включает теории и методы из нейробиологии, когнитивной науки, психологии, генетики и общественного здравоохранения. Наши инструменты включают компьютерное моделирование, отслеживание глаз, ближнюю инфракрасную спектроскопию у младенцев, функциональное магнитно-резонансное воображение у детей и подростков, а также сбор генетических и социально-демографических данных в больших выборках.Этот краткий материал посвящен нашей работе по развитию зрительного внимания.

Развитие внимания

Широкий термин «внимание» описывает набор различных, но взаимосвязанных процессов, включая визуальную ориентацию внимания, слуховое внимание, исполнительное внимание, скрытое внимание и т. Д. В работе, обсуждаемой здесь, исследуются механизмы ориентации визуального внимания на человека. выберите место в космосе, начиная с младенчества. Визуальная ориентация внимания — одно из первых средств исследования, доступных человеческим младенцам.Скоординированный взгляд — отличный источник информации об их мире до того, как младенцы научатся ходить, говорить и хвататься.

Визуальная ориентация внимания может быть захвачена внешними стимулами окружающей среды, а также может быть обусловлена ​​нашими собственными внутренними целями или планами. Например, представьте себе фотографию ярко-оранжевого заката, наложенную на черно-белый пейзаж. Увидев изображение, мы, скорее всего, сразу же направим наше внимание на закат, основываясь на его цвете.Как вариант, ориентация внимания может быть произвольной. Мы часто намеренно ищем родителей, исследуя каждое лицо в толпе, пока не найдем ее. Эти две формы визуальной ориентации внимания имеют разные траектории развития в первый год и в последующий период.

Наша работа показала, что внимание к наиболее заметным местам в сценах (например, закат на фотографии) развивается в течение первого постнатального года и стабилизируется вскоре после этого (Amso, Markant & Haas, 2014). Мы наблюдали за участниками в возрасте от 4 месяцев до 24 лет, когда они сканировали фотографии людей в загроможденной природной среде.В половине из них лицо было визуально заметным местом на изображении, в то время как в другой половине дисплеев лицо было не самым заметным местом на изображении. Мы исследовали, на что участники ориентировали свои первые несколько движений глаз. Мы обнаружили, что внимание к лицам в беспорядке увеличилось в течение первого года, и только после первого года младенцы и дети начали обращать внимание на заметные лица над несвойственными лицами. Учитывая, что стимул интереса (лица) был одинаковым для обоих наборов изображений, мы интерпретируем это как означающее, что визуальная ориентация внимания, обусловленная визуальными особенностями внешнего мира, не стабилизируется до второго года жизни.

Пример данных слежения за глазами, когда ребенок сканирует естественную сцену на экране компьютера. Линии представляют собой движения глаз участника из одного места в другое, а круги представляют фиксацию в каждом месте.

Меня и моих коллег беспокоит, что может быть причиной этих изменений в развитии. Наша работа предполагает, что эта траектория развития переплетается с развитием видения (Amso, Markant & Haas 2014; Amso & Scerif, 2015).Обработка сигналов цвета, движения и глубины также развивается в первый постнатальный год. Ослабленная обработка изображений в раннем младенчестве, например, плохое цветовое зрение, может привести к различиям в распределении ориентации внимания у младенцев и детей старшего возраста. В качестве аналогии взрослый дальтоник не будет смотреть на закат на черно-белой фотографии так быстро, как это сделал бы человек с типичным цветовым зрением. Таким образом, развитие зрения может быть важным строительным блоком в развитии зрительного внимания.

Наши данные показывают, что во время естественного познания в младенчестве изменения зрения и их влияние на зрительное внимание могут побуждать младенцев смотреть на те части мира, которые не всегда соответствуют тому, что наблюдают взрослые воспитатели. Это несоответствие может показаться контрпродуктивным. Почему наш мозг строится таким образом в столь раннем возрасте, когда оптимальное взаимодействие с опекунами имеет решающее значение для здорового социального развития? Мы предлагаем здесь предположение, что преимущество незрелости зрительной системы младенцев может заключаться в том, что она заставляет младенцев полагаться на руководство опекунов и заставляет опекунов направлять внимание младенцев на объекты или события по выбору опекунов.Конечно, это также означает, что внимание направлено на лица лиц, осуществляющих уход, поскольку они предоставляют информацию, эмоциональную поддержку или маркируют объекты именами. В поддержку этой гипотезы мы обнаружили, что социально-демографические факторы, включая количество братьев и сестер в доме, были предикторами изменений в развитии в ориентации на лица в загроможденных естественных сценах в младенчестве (Amso, Markant & Haas, 2014). Таким образом, младенцы могут узнавать как о мире, так и о том, что люди являются его важной частью.Взрослые, естественно, стараются привлечь внимание младенцев громкими голосами, моторикой, экстремальными жестами и яркими красочными игрушками с большим контрастом. В некотором смысле эти уловки внимания устраняют необходимость в механизме внимания, подобном взрослому.

Эти результаты имеют значение как для типичного, так и для атипичного развития. В другом исследовании с использованием тех же естественных сцен с участием детей в возрасте 3-5 лет с расстройствами аутистического спектра (РАС) и типично развивающихся (TD) детей соответствующего возраста и пола (Amso, Haas, Tenenbaum, Markant & Sheinkopf, 2014) мы обнаружили, что дети с РАС превосходят детей с подобранными ТД в нашей задаче на визуальное ориентирование внимания, поскольку они больше полагались на внешние заметные визуальные особенности мира, чтобы направлять визуальную ориентацию внимания.В будущей работе мы исследуем, как на ранней стадии развития эта разница в ориентации проявляется у младенцев с высоким семейным риском РАС, и не устраняет ли эта более зрелая модель необходимость во внимательных приемах, которые взрослые, осуществляющие уход, используют для визуального ориентирования младенцев в раннем возрасте.

Внимание и память

Изучение внимания приобретает особую важность в связи с тем, что его развитие связано с обучением и памятью. Воспоминания — это единицы опыта, которые со временем накапливаются для построения надежных и сложных структур знаний.В многочисленных исследованиях мы показали, что от того, где дети ходят, зависит то, что они видят, узнают и запоминают (например, Amso & Johnson, 2006). Совсем недавно работа в моей лаборатории бывшего постдока Джули Маркант (ныне доцент Тулейнского университета) показала, что развитие тормозных процессов во время ориентации внимания, которые начинают развиваться уже через 4 месяца, является важной переменной, влияющей на качество информации. закодировано для последующего распознавания памяти.

Большой объем информации можно получить, просто ориентируясь или осматривая загроможденные места.Когда младенцы переводят взгляд с одного места на другое, любая информация, перенесенная из ранее посещенного места, может отвлекать от изучения того, чем он сейчас занимается. Наша работа с младенцами в возрасте 4 месяцев показывает, что способность подавлять это отвлечение во время последовательностей движений глаз важна для обучения и запоминания информации в текущем посещаемом месте (Markant & Amso, 2013; Markant & Amso, 2015). Более того, используя фМРТ у взрослых, мы показали, что активность коры, представляющая как усиление внимания в текущем посещенном месте, так и подавление ранее посещенного места, коррелировала с памятью распознавания для выученных изображений в последующей задаче памяти (Markant, Worden & Amso, 2015) .Результатом этих исследований является то, что внимание помогает нам учиться уже в младенчестве. Гипотетически эта инициализация памяти с вниманием может служить важным инструментом обучения или вмешательства.

Мы обнаружили косвенное подтверждение этой гипотезы в исследовании детей 7-17 лет, которые выполняли нашу задачу на внимание / память (Markant & Amso, 2014). В частности, мы обнаружили, что люди с более низким IQ имеют более слабую память распознавания. Однако было обнаружено, что динамика внимания и то, вызывали ли мы ингибирование ранее посещенного места во время ориентации визуального внимания на целевые изображения для случайного кодирования в память, смягчают влияние индивидуальных различий в IQ на производительность памяти.То есть, только когда во время кодирования задействованы тормозящие процессы ориентации внимания, люди с более низким IQ выполняли задачу последующего распознавания памяти так же, как их коллеги с более высоким IQ. Это захватывающее открытие может иметь важные последствия для образовательных и тренировочных программ, направленных на улучшение памяти в будущем. Вместо тренировки памяти как таковой, лучше тренировать сосредоточенное внимание.

Выводы и направления на будущее

До настоящего времени наша работа была преимущественно лабораторной.Однако визуальное внимание, обучение и память — все это происходит в природе. Недавние разработки в области крупномасштабного сбора цифровых данных позволяют получать точные измерения у младенцев и детей, которые занимаются, играют и общаются в своей естественной среде обитания. Мы построили пространство в нашей лаборатории в Университете Брауна в сотрудничестве с профессорами. Кевин Бат и Томас Серр, который оснащен камерами, чтобы снимать детей со всех сторон. Младенцы и дети носят портативные устройства для отслеживания движения глаз и устройства для сбора данных о частоте сердечных сокращений и гальванической реакции кожи, а также для лингвистической записи.Краткосрочная цель — уловить тонкие модели поведения, которые дают нам информацию о физиологии, переменных окружающей среды и динамике ориентации внимания в дикой природе и во время развития. Долгосрочная цель — объединить эти измерения с инструментами больших данных, включая вычислительное зрение и машинное обучение, для автоматизации кодирования человеческого поведения. Этот подход имеет преимущество в снижении предвзятости и бремени человека при управлении большими наборами данных, касающихся поведения человека в режиме реального времени.Это также дает возможность ученым обнаружить, какие модели поведения наиболее предсказывают оптимальные и неоптимальные результаты как в типичных, так и в атипичных популяциях.

Благодарности

Мы благодарим студентов, аспирантов и докторантов Лаборатории когнитивной нейробиологии развития Университета Брауна за их энтузиазм и упорный труд. Мы также выражаем признательность нашим источникам финансирования (P20 GM103645 и R01 MH099078, а также James S.Премия ученого Макдоннелла в области понимания человеческого познания для DA). Особая благодарность детям и семьям за их участие в нашей работе.

Ссылки

Амсо, Д. и Шериф Г. (в печати). Внимательный мозг: уникальные выводы из когнитивной нейробиологии развития. Nature Reviews Neuroscience, 18 (6), 863.

Амсо, Д., Хаас, С., Тененбаум, Э., Маркант, Дж., И Шейнкопф, С. (2014). Ориентация внимания снизу вверх у маленьких детей с аутизмом. Журнал аутизма и нарушений развития, 44 (3), 664-73.

Амсо, Д., Маркант, Дж., И Хаас, С. (2014). Исследование с отслеживанием взгляда на изменение развития восходящего внимания с ориентацией на лица в загроможденных естественных сценах. PLOS ONE, 9 (1), e85701.

Амсо Д. и Джонсон С.П. (2006). Обучение путем отбора: визуальный поиск и восприятие объектов у младенцев. Психология развития, 42 (6), 1236-45.

Маркант, Дж.И Амсо, Д. (2015). Развитие избирательной ориентации внимания является фактором изменения эффективности обучения и памяти. Младенчество. Epub опережает печать .

Маркант, Дж. И Амсо, Д. (2014). Выравнивание игрового поля: внимание снижает влияние IQ на память. Познание, 131 (2), 195-204.

Маркант, Дж., Уорден, М., и Амсо, Д. (2015). Не все ориентации внимания одинаковы: объединенные поведенческие и нейровизуализационные доказательства того, что память на объекты улучшается, когда ориентация внимания при кодировании включает подавление отвлекающих факторов. Нейробиология обучения и памяти , 20, 28-40.

Взгляды, выраженные в этой статье, принадлежат автору и не отражают мнения или политику APA.

Что привлекает и удерживает смотрящее внимание 8-месячных младенцев? Влияние размера объекта и сигналов глубины

В текущем исследовании слежения за глазами изучалось относительное влияние размера объекта и сигналов глубины на процессы зрительного внимания 8-месячных младенцев. Серия слайдов, содержащих 3 объекта разного или одинакового размера, отображалась на фоне с разной глубиной реплик.Было проанализировано распределение первых взглядов младенцев (показатель первоначального переключения внимания) и продолжительности взглядов младенцев (показатель устойчивого внимания) на объекты. Результаты показали, что большие объекты в первую очередь привлекают внимание младенцев, то есть в большинстве случаев младенцы сначала направляют свое визуальное внимание на самый большой объект в сцене, независимо от сигналов глубины. Для устойчивого внимания младенцы предпочитали удерживать внимание и на самом большом объекте, но это происходило только при наличии сигналов глубины.Эти данные свидетельствуют о том, что первоначальная реакция внимания младенцев определяется в основном размером объекта, в то время как устойчивое внимание младенцев больше является продуктом комбинированной обработки фигуры и фона, когда размеры объектов воспринимаются как функция сигналов глубины.

1. Введение

Представьте себе маму, читающую своему ребенку книжку с картинками. На одной странице изображены две похожие собаки, бегущие по аллее. Судя по подсказкам глубины перспективы, представленным на рисунке, ведущая собака кажется больше и ближе к ребенку, смотрящему на книгу, в то время как другая собака, идущая сзади, кажется меньше и дальше.Какая собака первой привлечет внимание ребенка и на какую собаку ребенок будет смотреть дольше? А что, если реплики глубины изменились или размеры двух собак остались прежними? Будет ли младенец производить такие же образы визуального внимания? В этом исследовании мы заинтересованы в понимании того, как младенцы направляют свое визуальное внимание на сцены, подобные показанной выше, когда объекты разного размера представлены на заднем фоне с различными репликами изобразительной глубины. В частности, мы стремимся понять, как младенцы соотносят размер объекта с признаками глубины, и получить представление о том, как они объединяют фигуры со своим фоном.Изучая, как младенцы визуально обрабатывают информацию на 2D-дисплеях, мы можем лучше узнать механизмы, лежащие в основе когнитивных процессов младенцев.

Визуальное внимание — сложное явление, которое включает в себя несколько основных процессов. Коэн был одним из первых, кто исследовал зрительное внимание у младенцев. Он выделил два компонента обработки визуальной информации, которые он назвал «привлечение внимания» и «удержание внимания» [1]. В первоначальном исследовании Коэна 1972 года оценивалось внешнее поведение, когда младенцы сталкивались с парами шахматных досок с шашками разного размера и количества.Коэн обнаружил, что время ожидания первого поворота головы ребенка к одной шахматной доске в основном определяется размером шашек, а не их количеством, в то время как продолжительность взгляда в большей степени определяется количеством шашек, чем их размером. Основываясь на этих выводах, Коэн предложил двухпроцессную модель зрительного внимания младенцев: процесс привлечения внимания , который определяет, и как быстро младенцы ориентируются на обнаруженный стимул, и процесс удержания внимания , который определяет продолжительность, в течение которой младенцы смотрят на раздражитель после фиксации.Эти два процесса можно исследовать по отдельности.

Важный вклад Коэна в область обработки визуальных данных младенцев показал, что визуальное внимание младенцев — это не единый, а двойной процесс, включающий различные механизмы внимания [1, 2]. Следуя по стопам Коэна, другие исследователи продолжали исследовать различные типы внимания. Рафф и Ротбарт [3] предложили зрительно-пространственную ориентировочную реакцию , которая специфична для начальной ориентации головы и глаз младенцев на вновь появляющийся стимул.Такая первоначальная реакция присутствует в течение большей части первого постнатального года жизни и определяется ориентировочно-исследовательской системой внимания. Быстрое созревание на всех уровнях этой системы позволяет младенцам быстро и гибко развертывать свои зрительно-пространственные способности ориентирования к объектам в их окружении с самого раннего возраста. Поскольку этот процесс представляет собой быструю начальную зрительно-пространственную ориентировочную реакцию, он требует минимальной обработки информации и в основном обусловлен очевидными физическими особенностями, такими как заметность и размер, которые могут быть легко зафиксированы при первой фиксации.

Другой компонент внимания, называемый устойчивое внимание , используется в контекстах, когда информация требует более длительного изучения и дальнейшей обработки [2, 3]. Устойчивое внимание считается скорее контролируемым когнитивным процессом, направленным на то, чтобы направить внимание на конкретные особенности и детали объекта. В результате этот тип внимания предполагает более длительное произвольное избирательное вовлечение поведенческой системы. Кроме того, постоянное внимание сопровождается изменениями тела (т.например, осанка, выражение лица и движения тела), физиологические изменения (частота сердечных сокращений) и изменения мозга (формы волн ЭЭГ) [4, 5]. Например, частота сердечных сокращений снижается и остается низкой, когда младенец активно направляет внимание на раздражитель. Также были получены доказательства того, что при устойчивом внимании младенцы демонстрируют большее кодирование памяти [6]. Наконец, Коломбо и др. [7] предположили, что продолжительность поиска отрицательно коррелирует с когнитивными способностями. Например, невысокие младенцы с большей вероятностью будут обладать памятью распознавания, чем долгоживущие младенцы.Кроме того, очень длительная продолжительность поиска не является обязательной, связанной с обработкой информации, а скорее указывает на низкую способность отвлекать внимание [8]. В целом, эти исследования продемонстрировали, что активная обработка информации происходит при устойчивом внимании, и что этот тип внимания сопровождается физиологическими изменениями, такими как снижение частоты сердечных сокращений. Устойчивое внимание — это результат более медленного процесса, который требует более длительного времени и более конкретной обработки информации, чтобы исследовать и комбинировать детали объекта или сцены.Этот процесс может быть зафиксирован продолжительностью просмотра и зависеть от богатства или сложности элементов сцены.

В этом исследовании мы сосредотачиваемся на двух связанных процессах внимания: начальном переключении внимания на новый объект на слайде после того, как младенцы уже начали ориентироваться на новый стимул, и на продолжительности и местонахождении устойчивого внимания к определенной области сцена. Мы использовали эти два процесса внимания, чтобы лучше понять, как младенцы визуально сканируют 2D-изображения, содержащие объекты разного размера, отображаемые на заднем фоне с различной изобразительной глубиной.Мы стремились понять, могут ли младенцы соотносить размер объекта с признаками глубины и могут ли они интегрировать фигуры со своим фоном. Предыдущие исследования показали, что размер объекта играет важную роль в привлечении первоначального внимания младенца. Описанное выше исследование Коэна, показывающее, что младенцы сначала ориентировались на доску с широкими шашками, является одним из примеров этого. О подобном эффекте размера объекта сообщили Newman и его коллеги с 3D-объектами [9]. Эти исследователи представили младенцам два цилиндра разного диаметра, чтобы проверить их первую фиксацию.Они обнаружили, что младенцы предпочитают смещать свою первую фиксацию в сторону большего цилиндра. Эти исследования, однако, были сосредоточены только на влиянии размеров объектов на зрительное внимание. Они не исследовали, как визуальное внимание к размеру объекта обрабатывалось по отношению к фоновой информации. Таким образом, то, как младенцы обрабатывают визуальную информацию в более сложных сценах, содержащих множество объектов разного размера, отображаемых на разном фоне, полностью открыто для предположений. Это важный вопрос, на который следует ответить, поскольку наше восприятие объектов в нашем окружении происходит в мире, где объекты и фон предоставляют постоянную информацию, необходимую для ориентации тела и руководства действиями.В частности, метки глубины представляют важную фоновую информацию в сцене, поскольку они напрямую связаны с восприятием размера объектов. Ряд классических исследований восприятия размера у взрослых продемонстрировали, что оценка размера более точна, когда присутствуют признаки глубины. Например, классическое исследование Холвея и Боринга [10] показало, что, когда признаки глубины постепенно удалялись, происходила регрессия воспринимаемого размера объектов, который приближался к визуальному углу объекта на сетчатке, а не к фактическому физическому размеру объекта. .Другие исследования показали важность градиента текстуры как еще одного важного признака глубины при оценке размера объекта [11–13]. Кроме того, исследование показало, что чем больше доступно сигналов глубины, тем меньше взрослых переоценивают размер объектов [14].

Мы знаем, что младенцы также полагаются на графические подсказки глубины, чтобы воспринимать размер объекта на 2D-дисплеях, но отчеты показывают, что они делают это только с 5 или 7,5 месяцев. С 1970-х годов Йонас и его коллеги систематически изучали восприятие глубины у младенцев, используя стимулы, отображающие различные графические подсказки глубины [15–18].В одном исследовании младенцам были представлены две идентичные трехмерные игрушечные куклы одинакового размера, подвешенные перед фотографией с текстурированным фоном, на котором изображена поверхность, уходящая в глубину [18]. В условиях монокуляра 7-месячные дети достигли большего для явно более близкого объекта, в то время как 5-месячные дети не проявили никакого предпочтения к одному из двух объектов. Исследователи пришли к выводу, что фон сигналов глубины влияет на восприятие размера объекта 7-месячными младенцами, но не 5-месячными.Подобные результаты были обнаружены в продольном исследовании, подтверждающем, что появление чувствительности к графическим подсказкам глубины, основанным на градиентах текстуры и линейных перспективах, произошло в возрасте от 5 до 7 месяцев [19].

Наш интерес в этом исследовании состоит в том, чтобы изучить процессы визуального внимания младенцев в отношении стимулов, содержащих информацию о фигуре и фоне, как в случае размера объекта и сигналов глубины. Изучение такого вопроса предоставит важную и новую информацию о том, как младенцы обрабатывают и объединяют фигуры в зависимости от своего происхождения.Чтобы изучить этот вопрос исследования, мы изучили, как младенцы направили свое визуальное внимание на серию слайдов, на которых отображались объекты разного размера на фоне, содержащем различные сигналы глубины линейной перспективы. Количество объектов на слайдах всегда было три, поэтому количество объектов, которое, как показал Коэн [1], влияло на продолжительность просмотра, контролировалось. Кроме того, мы решили начать изучение этого вопроса на 8-месячных младенцах, потому что рассмотренные выше исследования ясно показали, что для этого возраста младенцы чувствительны к сигналам глубины [15–19].Таким образом, этот возраст предоставил нам хорошую отправную точку для однозначного измерения того, как размер объекта воспринимается по отношению к сигналам глубины фона. Кроме того, чтобы конкретно оценить относительное влияние размера объекта и сигналов глубины на процессы зрительного внимания младенцев, мы манипулировали как размерами объектов, так и сигналами глубины. На некоторых слайдах было три объекта разного размера, а на других — три объекта одинакового размера. Мы также объединили размер объекта с признаками глубины перспективы таким образом, что некоторые слайды содержали признаки глубины, а другие — нет.Наконец, мы использовали отслеживание глаз, чтобы определить, на какой объект младенцы направили свое зрительное внимание в первую очередь (мера переключения начальной фиксации после появления стимула) и на каком объекте они сохраняли свое зрительное внимание дольше всего (мера устойчивого внимания). Использование автоматизированной системы роговичного отражения дало ряд преимуществ: во-первых, она давала точную информацию о взгляде на относительно высокой частоте дискретизации (50 Гц), а во-вторых, позволяла объективно и точно определить, какой объект первый. сдвиг фиксации был направлен и на какой объект продолжительность наблюдения сохранялась дольше всего.Основываясь на исследовании, рассмотренном выше, мы ожидали, что объект самого большого размера в первую очередь привлечет внимание 8-месячного ребенка, независимо от того, присутствуют ли сигналы глубины или нет. Таким образом, в условиях, когда объекты различаются по размеру, первое смещение взгляда после появления слайда должно переходить к самому большому объекту независимо от сигналов глубины, потому что самый большой объект является наиболее заметным стимулом на слайде. Напротив, когда объекты имеют одинаковый размер, мы ожидали, что первое изменение фиксации младенцев не будет связано с конкретным объектом или местом.Мы также ожидали, что реплики глубины должны играть большую роль в процессе устойчивого внимания, поскольку реплики глубины должны взаимодействовать с размером объекта, определяя предпочтения визуального внимания. Мы предположили, что, когда у младенцев есть больше времени для изучения объектов по отношению к их фону, они должны комбинировать размер объекта и фоновую информацию, например, чтобы «удерживать» смотрящее внимание на самом большом объекте в течение более длительного времени, особенно при наличии сигналов глубины. Если это предположение верно, что наличие сигналов глубины имеет значение и определяет предпочтения при взгляде на самый крупный объект, тогда, когда объекты имеют одинаковый размер, сигналы глубины должны продолжать привлекать внимание младенцев к объекту, который мог бы казаться самым большим. на фоне глубины, в соответствии с Yonas et al.[18] результаты экспериментов с двумя куклами. Мы не ожидаем соблюдения этих предпочтений внешнего вида при отсутствии признаков глубины.

2. Метод

2.1. Участники

В исследовании приняли участие 40 младенцев (20 девочек, 20 мальчиков) в возрасте 8 месяцев (± 7 дней). Все младенцы были набраны с помощью официальных рассылок о приеме на работу и последующих телефонных звонков. Имена и адреса участников были получены из государственной базы данных о рождении. Еще 45 младенцев были доставлены в лабораторию, но были исключены из анализа из-за беспокойства (), неправильной калибровки движения глаз () или отсутствия пригодных для использования данных отслеживания взгляда ().Согласно предыдущим исследованиям младенцев с использованием дистанционных айтрекеров, коэффициент отсева может составлять от 33% до 59% [20–22]. Таким образом, показатель отсева в 53% в этом исследовании согласуется с данными других исследований, основанных на этой технологии. Среди нашей выборки, которая предоставила полезные данные, 35 участников были белыми и 5 — афроамериканцами. Все они родились доношенными и не имели нарушений зрения. Все родители дали согласие на участие их младенцев в этом исследовании, и им выдали фотографию своего ребенка и сертификат об участии.

2.2. Материалы и стимулы

На рисунке 1 изображена экспериментальная установка. Изготовленное на заказ детское кресло, откинутое на 10 градусов от вертикали, использовалось для поддержки участников перед испытательным оборудованием. Широкая лента из пеноматериала вокруг туловища обеспечивала полную поддержку туловища, обеспечивая при этом полный диапазон движений рук и ног.

Небольшой деревянный столик (64 × 38 × 38 см, ширина × глубина × высота), поддерживающий удаленное устройство отслеживания взгляда (Tobii x50, Tobii Technology, Inc., Дандерид, Швеция) размещали перед детским креслом таким образом, чтобы айтрекер располагался на расстоянии 60 см от глаз младенца. В айтрекере использовалось отражение роговицы, чтобы регистрировать, куда на слайдах направили взгляд младенцы, с частотой кадров 50 Гц и с точностью до 0,5 градуса. Проектор Dell 3400MP (Dell Inc., Техас, США), подключенный к компьютеру, расположенному в соседней комнате, располагался под столом вне поля зрения ребенка. Проектор использовался для проецирования стимулов на большой белый картонный экран (102 см в высоту × 151 см в ширину), расположенный на расстоянии 267 см от участника.За проекционным экраном находился динамик, подключенный к тому же компьютеру.

Специально разработанные панели размером 205 см (высота) × 155 см (ширина) × 320 см (длина) закрывали зону проецирования и окружали как младенца, так и экран, так что посторонние визуальные отвлекающие факторы были удалены. Младенец сидел на одном конце панельного корпуса, а проекционный экран располагался на другом конце.

2.2.1. Стимулирующие слайды

В качестве стимулов использовали тридцать слайдов.После проецирования на картонный экран слайды имели размер 87 см (высота) × 115 см (ширина), угол обзора: 20,6 градуса по вертикали, 27,0 градуса по горизонтали. Стимулы включали пять условий, которые соответствовали различным комбинациям вариаций размера объекта и сигналов глубины.

Условие 1 (совпадающие сигналы глубины) включало слайды, на которых изображены сцены, в которых младенцы обычно видят их в естественной среде, то есть с согласованными друг с другом размерами объектов и сигналами глубины.Три объекта разного размера (большой, средний, маленький) масштабировались постепенно и согласованно с сигналами глубины перспективы фона. Таким образом, кажущийся ближайший объект был самым большим, а кажущийся более далекий объект — самым маленьким (см. Примеры на Рисунках 2 (a), 2 (d) и 2 (e)).

Слайды в условиях 2 и 3 отображали три объекта разного размера в масштабе либо на фоне обратных линейных сигналов глубины перспективы (условие 2: обратные признаки глубины), так что кажущийся ближайший объект был наименьшим, а видимый самый дальний объект — самым маленьким. самый большой (см. пример на Рисунке 2 (b)), или на фоне, не содержащем сигналов глубины (условие 3: отсутствие сигналов глубины), чтобы ни один объект не казался ближе или дальше, чем другие, на основе фоновых сигналов (см. примеры на Рисунках 2 (c) и 2 (f)).

Условия 4 и 5 включали слайды, на которых отображались три объекта одинакового размера, расположенные либо на фоне с указателями глубины перспективы (см. Примеры на рисунках 2 (g) и 2 (h)), либо на фоне без указателей глубины (см. пример на рисунке 2 (i)).

Все условия содержали смесь реальных фонов фотографий и фонов с простыми линиями. Целями объекта были игрушки или другие предметы, удобные для младенцев, такие как детские бутылочки, и расположение объектов на слайдах также было организовано таким образом, чтобы положение определенных объектов (т.е., самый большой объект) появлялся в разных местах слайдов для контроля смещения направленного взгляда (примеры используемых слайдов см. на Рисунке 2). Все стимулы и наложение объектов на фон были созданы в Microsoft Office PowerPoint 2003. Все 30 слайдов были представлены в случайном порядке и в двух последовательных раундах с музыкальным фоном, который был синхронизирован с проекцией слайдов, чтобы помочь захватить и сохранить младенцев » визуальное внимание к слайдам. Каждый слайд проецировался на экран в течение 5 секунд и сразу же сопровождался 2-секундным промежуточным слайдом, содержащим смайлик в центре слайда, отображаемый на однородном черном фоне.Этот промежуточный слайд использовался, чтобы снова привлечь внимание младенца к центру экрана перед появлением следующего слайда и позволить исследователям отслеживать постоянную точность сигнала глаза на протяжении всей презентации слайд-шоу.

2.3. Процедура

Участники пришли в лабораторию в сопровождении одного или двух родителей. Родители подписали форму согласия после того, как им объяснили цель исследования, процедуру и были даны ответы на их вопросы.Затем участников усадили в детские кресла лицом к проекционному экрану и айтрекеру. Один из родителей сидел рядом с младенцем, но вне поля его зрения.

Перед началом эксперимента участнику показывали видео на проекционном экране, чтобы привлечь его / его внимание. Когда младенец смотрел на экран и айтрекер давал стабильный сигнал для обоих глаз, видео заменялось стимулами, чтобы начать процедуру калибровки. Мы использовали процедуру калибровки по пяти точкам.Чтобы привлечь внимание ребенка к каждой калибровочной точке, на проекционном экране в 5 разных местах появилась созданная компьютером цветная фигурка, которая расширялась и сжималась на белом фоне. Эти калибровочные фигурки были предоставлены программой отслеживания движения глаз Tobii (Clearview v2.7.1). Они появлялись на 3 секунды вверху слева, вверху справа, внизу слева, внизу справа и в центре экрана. Калибровка считалась успешной, если были получены измерения по крайней мере из трех точек калибровки.В противном случае процедура будет повторяться. Уровень освещенности во время калибровки и эксперимента поддерживался постоянным, чтобы минимизировать ошибки записи из-за различий в размере зрачка. Процедура калибровки никогда не длилась дольше 5 минут. Если нам не удавалось откалибровать хотя бы три точки, данные для этого участника не использовались.

После калибровки все 30 слайдов с перемежающимися слайдами были представлены каждому участнику на проекционном экране в случайном порядке. Для воспроизведения всей презентации из 30 слайдов потребовалось 3 минуты 28 секунд.Второй раунд тех же слайдов был представлен сразу после первого раунда, таким образом, в целом младенцы видели каждый слайд дважды. Повторная калибровка между раундами не производилась. Поддержание точности калибровки контролировали на протяжении всего эксперимента, проверяя, чтобы взгляд младенцев всегда падал на смайлики во время двухсекундных перемежающихся слайдов.

2.4. Анализ данных

Все просмотренные данные были экспортированы Clearview v2.7.1 (программное обеспечение, предоставленное Tobii для запуска айтрекера и анализа данных) в трех форматах: видео, таблицы фиксации и графики взгляда.Мы использовали графики взгляда и видео, чтобы идентифицировать объекты, на которые младенцы переключили свое зрительное внимание в первую очередь. Для анализа продолжительности поиска использовались таблицы фиксации.

2.4.1. Первоначальное переключение внимания и задержка взгляда на первый фиксированный объект

Графики взгляда на каждом слайде показали порядок, в котором младенцы сканировали и последовательно фиксировали сцены на слайдах. Поскольку мы использовали слежение за глазами и предъявляли один слайд-стимул (в отличие от двух в предыдущих исследованиях) сразу после каждого интерслайда со смайликом в его центре, мы определили первое переключение фиксации на первый объект, который мы посетили, следующим образом.После появления слайда стимула мы игнорировали самую первую точку фиксации на слайде. Это связано с тем, что в 84,13% () случаев самая первая точка фиксации появлялась в центре слайда, где находился смайлик из предыдущего интерслайда (эта самая первая точка фиксации появлялась только в верхней части экрана). в 3,79% () случаев и внизу экрана только в 2,11% () случаев). Хотя младенцы уже начали ориентироваться на дисплей, когда появился слайд стимула, мы не рассматривали самую первую точку фиксации на слайде стимула как результат переключения бдительности и внимательного внимания со стороны участника.Вместо этого мы рассматривали следующую точку фиксации как переключение первоначального внимания младенца на новый объект на слайде стимула. Из графиков взгляда и видео мы идентифицировали объект, на который было направлено это самое следующее переключение фиксации, и мы определили время, прошедшее между первой точкой фиксации и этим самым следующим переключением внимания, направленным на объект (латентность).

2.4.2. Устойчивое внимание: продолжительность просмотра каждого из трех объектов

Таблица фиксации содержала время просмотра каждой фиксации в соответствии с областью интересов (AOI), определенной для каждого слайда.На каждом слайде было по 3 АОИ. Каждый из них определялся одной поверхностью и контуром объекта, а также дополнительным полем в 1 см, окружающим края этого объекта. Рассматриваемая длительность представляла собой совокупную длительность фиксаций в пределах каждого из этих AOI. Таким образом, этот показатель обеспечивал количество времени, которое младенцы проводили, рассматривая каждый объект индивидуально в течение каждых 5 секунд презентации слайдов.

2.4.3. Критерий выбора полезных данных

Мы проанализировали данные только от младенцев, у которых было получено не менее 3 секунд полезных данных отслеживания взгляда на слайды в двух раундах.Продолжительность просмотра каждого объекта затем нормировалась на общее время просмотра слайда.

3. Результаты

Наши первые вопросы заключались в том, чтобы определить (1) на какой объект младенцы первоначально переключили свое зрительное внимание и (2) время, необходимое младенцам, чтобы направить свое внимание на такой объект (латентность).

3.1. Первый объект, посещаемый визуально

На рисунках 3 (a) и 3 (b) показано среднее количество раз, когда каждый объект был впервые визуально посещен после того, как визуальное внимание было переключено с его начального центрального положения на слайде.Анализы проводились в зависимости от типа группы объектов (одинаковый размер по сравнению с разными размерами) и условий глубины. Поскольку эти данные были частотными и не следовали нормальному распределению, мы выполнили независимые непараметрические дисперсионные анализы с повторными измерениями по рангам (тесты Фридмана) для разных групп и условий, чтобы конкретно оценить, посещался ли один объект на слайдах сначала визуально чаще, чем два других.

3.1.1. Объекты разного размера

На рисунке 3 (а) показано, что шаблоны первоначального переключения внимания на один из трех объектов на слайдах были масштабированы в зависимости от размеров объекта.Все младенцы имели тенденцию в первую очередь и чаще всего направлять свой взгляд на самый крупный объект во всех трех условиях разного размера (совпадающие сигналы глубины: Фридмана,; обратные сигналы глубины: Фридмана; без признаков глубины: Фридмана).

3.1.2. Объекты одинакового размера

Когда три объекта были одинакового размера (рис. 3 (b)), только один статистический тест привел к значительным различиям в начальном направлении визуального внимания между объектами. Это было для условия отсутствия сигналов глубины (Friedman’s,).Рисунок 3 (b) показывает, что в этом состоянии, когда появился слайд, младенцы первоначально чаще переключали взгляд на объекты, расположенные вверху или внизу слайдов, чем на объект, расположенный в середине слайда. Этот результат неудивителен. Поскольку первая фиксация в большинстве случаев находилась в середине слайда, и мы удалили ее, при отсутствии различий в размерах между объектами младенцы с большей вероятностью перемещали свой взгляд рядом с одним из двух других мест на слайде.Для условия глубинных меток статистически значимого эффекта не было.

3.2. Задержка до первого объекта, который был посещен визуально

Этот показатель измерял время (в миллисекундах), которое потребовалось младенцам, чтобы направить взгляд от их первой фиксации в центре слайда, когда слайд появился, до первого объекта, на котором они присутствовали. Эти данные были усреднены в зависимости от размера объекта и типа сигналов глубины. Поскольку эти данные соответствовали нормальному распределению и равной дисперсии, они были проанализированы с использованием общих линейных моделей с повторными измерениями.Когда предположения о сферичности не выполнялись, мы использовали значения P , полученные с помощью поправок Гринхаус-Гейссера или Хюин-Фельдта, в зависимости от того, было ли значение Эпсилон больше или меньше 0,75.

3.2.1. Объекты разного размера

Когда объекты на слайдах были разных размеров, мы запускали 3 сигнала глубины (совпадающие, перевернутые, без признаков глубины) × 3 размера объекта (маленький, средний, большой) GLM с повторными измерениями глубины и факторы размера объекта. Результаты не выявили основных влияний сигналов глубины (,) или размера объекта (,) на визуальную задержку.В целом, средняя задержка просмотра для всех объектов и условий определения глубины составила 632 мс ().

3.2.2. Объекты одинакового размера

Когда объекты на слайдах были одинакового размера, мы запускали 2 сигнала глубины (сигналы глубины, без сигналов глубины) × 3 местоположения объекта (внизу, в середине, вверху) GLM с повторными измерениями глубины и объекта. факторы местоположения. Результаты выявили только основной эффект от расположения объекта (,). Не было никакого основного эффекта от реплик глубины (,). Многократные измерения контрастов в расположении объектов показали, что у младенцев была большая задержка при направлении взгляда сначала на нижний объект (764 мс) по сравнению с задержкой сначала на средний или верхний объект (701 мс и 707 мс, соответственно.,).

3.3. Продолжительность взгляда на разные объекты

Наш следующий вопрос состоял в том, чтобы определить, сохраняется ли накопленное визуальное внимание к этому объекту после первого взгляда на один объект или направлено ли оно на другой объект (мера устойчивого внимания). Мы также хотели определить, модулируется ли устойчивое внимание к одному объекту сигналами глубины фона (мерой интеграции фигуры / фона). Продолжительность просмотра каждого из 3 объектов на слайдах была усреднена по условию указателей глубины и была введена в GLM 2 отдельных повторных измерений в зависимости от типа представленного объекта (одинаковые размеры по сравнению с разными размерами) после проверки того, что данные соответствуют требованиям нормального распределение и равная дисперсия.Опять же, когда предположения о сферичности не были выполнены, мы использовали значения P , полученные с помощью поправок Гринхауса-Гейссера или Хюин-Фельдта, в зависимости от того, было ли значение Эпсилона больше или меньше 0,75.

3.3.1. Объекты разного размера

3 условия глубины (совпадающие, перевернутые, без признаков глубины) × 3 размера объекта (малый, средний, большой) GLM с повторными измерениями двух последних факторов выявили основной эффект сигналов глубины (,), основной эффект от размера объекта (,) и существенное взаимодействие глубины и размера объекта (,).Рисунок 4 (а), на котором показаны эти результаты, показывает, что в среднем продолжительность осмотра младенцев увеличивалась с увеличением размера объекта, на который они смотрели. Парные сравнения показали, что младенцы значительно дольше смотрели на средний объект по сравнению с объектами меньшего размера () и что они дольше смотрели на самый большой объект по сравнению со средним (), но этот объектный эффект смягчался наличием или отсутствием сигналов глубины (). Интересно, что устойчивое внимание к самому большому объекту проявлялось только тогда, когда на заднем плане присутствовали признаки глубины (совпадающие и перевернутые сигналы глубины).Когда сигналы глубины фона отсутствовали (нет условия глубины), младенцы больше не проявляли устойчивого внимания к самому большому объекту. Этот результат особенно примечателен, потому что он указывает на то, что наблюдаемая продолжительность взгляда не была чисто пропорциональной реакцией на размер наблюдаемого объекта, а скорее была комбинированным продуктом наблюдения за объектами по отношению к их фону.

3.3.2. Объекты одинакового размера

На рис. 4 (b) показана средняя продолжительность наблюдения за каждым объектом в зависимости от сигналов глубины.2 условия глубины (метки глубины, нет меток глубины) × 3 местоположения объекта (внизу, в середине, вверху) GLM с повторными измерениями двух последних факторов не выявили основного эффекта меток глубины (,) и основного эффекта размера объекта ( ,), но значительное взаимодействие глубины и местоположения объекта (,). Что касается первоначального переключения внимания, эти данные показывают, что после того, как отклонения в размере объекта были удалены, младенцы не проявляли сильного предпочтения в отношении какого-либо из объектов в частности, но значительное взаимодействие с сигналами глубины добавляет интересный поворот к этим результатам.Последующие контрасты показали, что существенное взаимодействие находится прямо между средним и верхним объектами. При наличии сигналов глубины младенцы значительно дольше смотрели на верхний объект по сравнению со средним объектом (), тогда как при отсутствии сигналов глубины их не было. Интересно, что в состоянии сигналов глубины верхний объект находился рядом с удаляющимися линиями или там, где присутствовали признаки увеличения глубины градиента текстуры. Это открытие может указывать на то, что младенцы могли проводить больше времени, глядя на этот объект в этом состоянии, потому что он мог казаться им больше, учитывая присутствующие сигналы глубины.Тот факт, что младенцы не демонстрировали такую ​​же тенденцию внешнего вида в условиях отсутствия глубины, снова говорит о том, что младенцы не просто обрабатывали объект и его местоположение в своих образцах взгляда, но интегрировали информацию о фигуре / фоне.

4. Обсуждение

Согласно Коэну [1] и другим [2–8], визуальное внимание младенцев на двухмерных дисплеях включает два различных процесса. Во-первых, зрительно-пространственная ориентировочная реакция, которая представляет собой быструю первоначальную ориентировочную реакцию, которая требует небольшой обработки информации и измеряется направлением и задержкой первой фиксации.Во-вторых, устойчивое внимание — это более медленный процесс, требующий некоторого времени на обработку информации и измеряемый продолжительностью взгляда. Хотя прошлые исследования зрительного внимания младенцев подчеркивали роль свойств объекта (т. Е. Размера) и сложности сцены (т. Е. Номера объекта) в этих процессах внимания, они не измеряли индивидуальные и взаимосвязанные эффекты размера объекта и сигналов глубины на эти два процесса. Это первое исследование, в котором с помощью технологии айтрекинга оценивается роль размера объекта и сигналов глубины в ориентировочной реакции и устойчивом внимании 8-месячных младенцев.

Поскольку мы использовали отслеживание взгляда и, следовательно, метод, который отличался от предыдущих исследований, в которых оценивалась ориентация и предпочтение взгляда между двумя соседними слайдами, наша мера ориентации внимания была скорее мерой переключения внимания с исходного центрального положения на слайде на другое. новый, где находился объект. Мы считали этот переключатель нашей мерой первой фиксации. Результаты показали, что, когда три объекта были разных размеров , младенцы имели тенденцию смещать свою первую фиксацию к самому большому объекту, независимо от того, где он находился на слайде, присутствовали ли сигналы глубины или нет.Напротив, когда три объекта были того же размера , младенцы не выказывали значительного предпочтения в направлении внимания по сравнению с их первой фиксацией. Что касается результатов по продолжительности просмотра, когда три объекта имели различных размеров , младенцы проводили больше времени, глядя на самый большой объект на слайде, но они делали это только тогда, когда на заднем плане предоставлялись сигналы глубины. Когда сигналы глубины отсутствовали, предпочтения младенцев при поиске самого большого объекта или любого объекта исчезали.Более того, что интересно, в условиях того же размера и , когда были предоставлены сигналы глубины, младенцы показали предпочтение внешнего вида для объекта, расположенного на стороне сходящегося / отступающего градиента текстуры сигналов глубины. Однако, опять же, когда сигналы глубины отсутствовали, младенцы не проявляли такого предпочтения ни к одному из трех объектов.

Наши результаты по первому переключению фиксации согласуются с выводами нескольких предыдущих исследований развития, которые показали, что младенцы обычно склонны направлять свое зрительное внимание сначала на более крупные объекты, потому что более крупные объекты являются более эффективными захватчиками внимания [1, 9].Таким образом, в соответствии с предположением Раффа и Ротбарта [3], младенцы в первый постнатальный год будут быстро реагировать на значимость объекта. Такой быстрый зрительно-пространственный ориентировочный ответ требует небольшой обработки информации.

Новый аспект этого исследования заключался в основном в расширении нашего понимания устойчивого внимания при визуальном исследовании младенцев. Согласно ранним сообщениям о развитии внимания в течение первого года, созревание задней и передней систем внимания увеличивает зрительные способности младенцев, так что они могут начать реагировать на другие свойства объектов, а не только на их заметность [3].Более того, поведенческие исследования показали, что удержание внимания — это, в частности, продукт обработки информации, и, следовательно, на него может напрямую влиять богатство, детали или сложность паттернов [23, 24]. Например, открытие Коэна показало, что количество шашек определяет продолжительность поиска [1]. Чем больше шашек было предоставлено в сцене, тем больше времени младенцы проводили, глядя на них, потому что младенцам требовалось больше времени для обработки обширной информации. В нашем исследовании мы контролировали полноту информации переднего плана, предоставляя равное количество объектов на всех слайдах, но мы варьировали фоновую информацию подсказок глубины.Интересно, что с помощью этих стимулов наши результаты продемонстрировали, что информация о глубине в фоновом режиме также может влиять на предпочтения продолжительности взгляда младенцев динамическим образом. Например, когда слайды содержали объекты разных размеров и , предпочтения моделей внешнего вида младенцев менялись в зависимости от того, были ли на заднем плане сигналы глубины или нет. В частности, когда присутствовали реплики глубины, они дольше смотрели на самый большой объект, но этот эффект исчезал, когда реплики глубины были удалены.Мы думаем, что этот результат связан со временем, которое младенцы должны были изучить и обработать информацию на слайдах визуально. Когда на заднем плане присутствовали признаки глубины, они включались в процесс восприятия и взаимодействовали с информацией о размере объекта. Другими словами, более длительная продолжительность наблюдения позволяла младенцам комбинировать информацию о размерах и глубинах в сцене, чтобы удерживать визуальное внимание на одном объекте только тогда, когда присутствовали реплики глубины. Тем не менее, даже несмотря на то, что во время первоначальной ориентировочной реакции младенцы сначала смотрели на самый крупный объект в сцене, мы обнаружили, что один только размер объекта не может продолжать удерживать внимание младенцев на самом большом объекте во время непрерывного исследования слайда.Только взаимодействие признаков размера и глубины могло удерживать внимание младенцев на этом более заметном объекте. Таким образом, новизна этого исследования помогает нам глубже понять процесс устойчивого внимания, показывая, что богатство и сложность паттернов переднего плана — не единственные факторы, которые могут удерживать зрительное внимание младенцев. Как показывает это исследование, паттерны переднего плана с аналогичной насыщенностью, но размещенные на фоне, содержащем информацию о сигналах разной глубины, также могут способствовать «удержанию» визуального внимания 8-месячных младенцев.

Еще одна интересная проблема, которая возникла из этих данных о продолжительности взгляда, касается возможности того, что младенцы могли реагировать на определенный вид двумерной визуальной иллюзии, которая связана с размером объекта и сигналами глубины. Иллюзия Понзо широко изучалась у взрослых, и результаты показали, что линейные признаки глубины перспективы на заднем плане оказывают сильное влияние на восприятие размера. В иллюзии Понцо два стержня одинакового размера масштабируются с помощью линейных индикаторов глубины перспективы, стержень на сходящихся сторонах (обычно в верхней части слайда) выглядит больше, потому что механизм масштабирования корректирует явно увеличенную глубину [25] .В этом исследовании одно и то же условие размера объекта с фоном сигналов глубины создавало аналогичный визуальный эффект иллюзии Понцо, то есть объект, который был расположен на сходящейся / удаляющейся стороне линий / градиента текстуры, мог быть воспринят как больше, чем другой два объекта (см. Рисунки 2 (g) и 2 (h)). Когда младенцам были представлены именно эти типы слайдов (объекты одного размера с фоновыми сигналами глубины), мы обнаружили, что их время фиксации было больше на объекте, который был расположен на стороне сходящегося градиента текстуры, уходящей от сигналов глубины.Напротив, когда признаки глубины отсутствовали (размер объекта был все тот же), младенцы не проявляли никаких предпочтений при взгляде на какой-либо данный объект. Эти результаты имеют некоторое сходство с восприятием взрослыми иллюзией Понцо. Хотя исследования взрослых показали, что иллюзия Понзо оказывает сильное влияние на восприятие размера взрослыми, до сих пор ни одно исследование развития не изучало этот эффект на младенцах. Мы считаем, что результаты этого исследования могут предоставить первое свидетельство того, что младенцы в возрасте 8 месяцев могут реагировать на такую ​​иллюзию.Тот факт, что они проводили больше времени, глядя на объект, который должен казаться больше в иллюзии, может предполагать, что они смогли обнаружить эффекты, создаваемые сигналами глубины на размере объекта.

Альтернативным возможным объяснением этого конкретного открытия в условиях того же размера объекта могло быть то, что младенцы больше изучали объект рядом с линиями с большим градиентом, когда присутствовали признаки глубины, потому что эта область содержала больше информации и, следовательно, была более сложной для исследования.Чтобы исследовать эту возможность, мы исследовали, проводят ли младенцы некоторое время, глядя на линии фона, окружающие различные объекты на слайдах. Во-первых, мы обнаружили, что младенцы почти не изучали линии на фоне слайдов; они проводили большую часть своего времени, глядя на объекты как таковые , а не на фон. Во-вторых, их небольшое исследование линий в точке их отступления было не лучше, чем в любых других местах на слайдах. Это говорит о том, что фоновые сигналы глубины не обрабатывались младенцами посредством прямого восприятия конкретных сигналов глубины, представленных на слайдах (т.е., линии и другие сигналы), а скорее собирались периферически, поскольку они направляли свое внимание на объекты-цели. Недавнее исследование действительно продемонстрировало, что младенцы способны обрабатывать периферийную информацию, даже когда их зрительное внимание привлекается к чему-то еще в районе визуального поля [26]. Результаты этого анализа количества взгляда, направленного конкретно на линии фона, позволили бы нам снова сделать вывод, что младенцы, возможно, обращали большее внимание на верхний объект, когда объекты были одинакового размера и были предоставлены сигналы глубины, потому что этот объект мог иметь казался больше из-за иллюзии Понзо, и не обязательно потому, что в этой области слайда в этом состоянии было больше информации для исследования.Но для более глубокого изучения этого вопроса потребуются дополнительные исследования.

В этом исследовании мы использовали 8-месячных младенцев, главным образом потому, что предыдущая литература продемонстрировала, что младенцы становятся чувствительными к визуальным сигналам глубины в возрасте от 5 до 7,5 месяцев [15–19]. Таким образом, возраст 8 месяцев предоставил нам хорошую отправную точку для однозначного измерения того, как размер объекта воспринимается по отношению к сигналам глубины фона. И, как мы и ожидали, младенцы этой возрастной группы смогли объединить информацию о сигналах глубины с размером объекта, так что их внимание дольше «удерживалось» сигналами глубины на самом большом объекте.В будущих исследованиях мы планируем изучить эти эффекты с младенцами младшего возраста, чтобы установить траекторию развития этих ориентировочных реакций и продолжительности взгляда для восприятия фигуры и фона. В частности, нас интересует оценка того, приведут ли сигналы глубины к аналогичным тенденциям внешнего вида у младенцев младшего возраста и могут ли младенцы младшего возраста также проявлять некоторую форму чувствительности к тому, что может быть иллюзией Понцо. Мы предполагаем, что младенцы младше 4 месяцев могут быть не в состоянии полностью интегрировать восприятие фигуры / фона и, следовательно, не могут по-разному реагировать на различные реплики глубины изображения, как это делали 8-месячные дети в этом исследовании.Кроме того, младенцы в возрасте от 5 до 7,5 месяцев могут демонстрировать некоторые вариации в своей реакции на реплики глубины, поскольку это переходный период в развитии чувствительности к графическим репликам глубины. Но в среднем мы ожидаем, что влияние сигналов глубины на размер объекта при устойчивом внимании должно становиться все сильнее в течение первого года жизни в результате повышения способности младенцев к обработке информации.

В заключение, это исследование расширило наше понимание начального направления внимания младенцев и устойчивого внимания при визуальной обработке сцены.Мы показали, что эти процессы внимания выходят за рамки заметности и сложности объекта и применяются к восприятию фигуры / фона. Мы также показали, что 8-месячные младенцы хорошо умеют интегрировать и эффективно комбинировать элементы переднего и заднего плана сцены. Действительно, в нашей задаче младенцы по-разному реагировали на стимулы нашего 2D-изображения в зависимости от того, были ли объекты одинакового или разного размера, но также, что более важно, присутствовали ли сигналы глубины фона или нет.

Мозг: Внимание | Энциклопедия раннего развития детей

Сентябрь 2020 г., Ред.

Введение

Attention выполняет несколько функций, связанных с обработкой информации. Он выбирает определенные события или объекты в среде, на которых нужно сосредоточиться, и сохраняет фокус на интересующем объекте, пока обрабатывается информация, предоставленная этим объектом. Кроме того, в то время как внимание сосредоточено на одном объекте, переключение внимания на отвлекающие факторы подавляется.Эти аспекты внимания показывают серьезные изменения в развитии в младенчестве.

Тема

Считается, что у младенцев внимание изменяется с возрастом одновременно с изменениями функции мозга. Модели внимания на раннем этапе развития основаны на поведенческих данных у младенцев-людей, интегрированных с данными об изменениях функции мозга у нечеловеческих и взрослых людей или клинических популяций. ^1-7 На многие из этих моделей повлияло исследование ⁸ Шиллера о системах движения глаз у нечеловеческих приматов.Предполагается, что у младенцев в возрасте от рождения до двух месяцев движения глаз в основном управляются «рефлексивной системой», в значительной степени под влиянием примитивных областей мозга, расположенных под корой головного мозга (т. Е. Подкорковых). Таким образом, в раннем младенчестве движения глаз и зрительное внимание обычно рефлекторны. В возрасте от трех до шести месяцев сеть произвольного ориентирования становится функционально зрелой. Эта сеть включает области внутри теменной и височной коры и лобных полей глаза и участвует в способности произвольно переключать зрительное внимание с одного стимула на другой. ^9-11 По прошествии шести месяцев передняя сеть внимания (или исполнительная система внимания) становится функциональной, поскольку области в префронтальной коре и передней поясной извилине начинают играть значительную роль в поддержании зрительного внимания, сдерживая смещение внимания к отвлекающие факторы.

Проблемы

Традиционно для измерения зрительного внимания и развития мозга младенцев использовали время взгляда и отслеживание взгляда во время «маркерных задач».Это поведенческие задачи, для решения которых задействованы области мозга, поэтому их можно использовать для косвенного изучения развития мозга у младенцев и детей. ¹² Вместо этого Ричардс и его коллеги ^13,14 предполагают, что интеграция прямых физиологических показателей активности мозга дает более полную картину развития внимания. Большинство основных подходов к прямому измерению активности коры головного мозга (например, позитронно-эмиссионная томография, функциональная магнитно-резонансная томография) не могут быть использованы с участниками младенческого возраста из-за этических и / или практических соображений.Как ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS), так и электроэнцефалография (ЭЭГ) могут измерять нервные реакции во время когнитивных задач в педиатрической популяции. Более того, методы локализации источников позволяют реконструировать нейронные генераторы активности, зарегистрированной на коже черепа. Мы описываем, как эти методы могут быть применены для отслеживания развития активности мозга младенца.

Контекст исследования

Внимание младенцев измеряется в лаборатории с использованием времени наблюдения, частоты сердечных сокращений и электроэнцефалограммы (ЭЭГ). ^15-18 Частота сердечных сокращений у младенцев постоянно снижается в периоды внимания, что вызвано активностью ствола головного мозга. ¹⁹ ЭЭГ измеряет электрическую активность, производимую в головном мозге, с помощью электродов на коже черепа. Потенциалы, связанные с событием (ERP) — это зафиксированные во времени изменения в ЭЭГ, которые являются ответом на конкретное событие или задачу. Алгоритмы локализации источника могут использоваться для определения того, какие области мозга являются вероятными источниками электрической активности EEG / ERP или реакции, зависящей от уровня кислорода в крови (BOLD) NIRS, измеренной на коже черепа. ^16-18,20 Этот подход может обеспечить более прямое измерение активности мозга младенца, участвующего в процессе внимания.

Ключевые вопросы исследования

Ключевые исследовательские вопросы, рассматриваемые в этом направлении работы: какие области мозга задействованы во внимании младенца, изменяются ли области, задействованные в внимании, в процессе развития младенца, и согласуются ли электрофизиологические измерения внимания с поведенческими мерами внимания. .В конечном счете, все эти вопросы связаны с необходимостью узнать больше об отношениях между мозгом и поведением в младенчестве, сосредоточив внимание на растущей области прямых нейрофизиологических измерений.

Результаты недавних исследований

В исследовании ERP младенцев компонент, обозначенный как «Отрицательный центральный» (Nc), более активен после значительных стимулов и, вероятно, связан с вниманием. ^15,21,22 Reynolds and Richards ¹⁶ обнаруженные области мозга, участвующие в Nc-компоненте, расположены в префронтальной коре и передней поясной извилине.Помните, что это области, связанные с системой исполнительного внимания. Компонент Nc увеличивается по амплитуде с возрастом, указывая на повышенную активность, связанную с вниманием, в префронтальной коре в младенчестве. ^15,23,24 Это соответствует усилению произвольного контроля внимания, демонстрируя, что компонент Nc может использоваться для индексации внимания в мозгу. ²⁵ Младенцы обычно предпочитают новые стимулы, ²⁶ демонстрируют увеличенное время взгляда и повороты головы на новые лица по сравнению со знакомыми лицами. ²⁷ При повторении стимула компонент Nc показывает уменьшение амплитуды. ²⁸ Например, младенцы, привыкшие к одной категории лиц, демонстрируют большую амплитуду Nc для новых по сравнению со знакомыми лицами. ²⁹ Эта чувствительность к лицам связана с состояниями внимания, определяемыми частотой сердечных сокращений. Младенцы демонстрируют большую амплитуду Nc в периоды внимания, определяемые ЧСС, при просмотре лиц по сравнению с объектами, и они показывают большую амплитуду Nc в целом во время состояний внимания по сравнению с состояниями невнимательности. ^24,30 Взятые вместе, эти результаты показывают согласованность между поведенческими, сердечными и нейронными коррелятами (то есть ERP и источниками) внимания младенца. Недавно анализ источника ЭЭГ был применен к исследованию различных механизмов внимания ^31-33 и обработки лица ^24,30 и языка ^34,35 , что свидетельствует о важности этого метода как метода визуализации для исследования развития нервной системы. .

Пробелы в исследованиях

Хотя применение анализа источников к данным ERP младенцев представляет собой важный шаг в измерении связанной с вниманием мозговой активности младенцев, есть еще много возможностей для прогресса.Модели анализа источников для педиатрической популяции становятся более точными благодаря реалистичному описанию анатомии головы, обеспечиваемому структурными МРТ. Соответствующие возрасту шаблоны МРТ, необходимые для точного анализа источников. ³⁶ доступны в базе данных МРТ нервного развития. ³⁷ Эти шаблоны были успешно использованы для реконструкции нейронных генераторов сигналов ЭЭГ и NIRS во время задач на внимание. ^{16,18,31–33,38} Дальнейшее применение этого подхода должно быть сделано для лучшего понимания изменений внимания, происходящих в процессе развития.Более того, необходимо добиться дальнейшего прогресса в разработке новых процедур для одновременного измерения поведенческих и нейронных коррелятов внимания младенца. Пока эти пробелы в исследованиях не будут устранены, наши знания об активности мозга младенца и отношениях между мозгом и поведением останутся ограниченными методологическими ограничениями.

Выводы

Существует богатая история поведенческих исследований развития внимания в младенчестве. Кроме того, несколько ученых, работающих в этой области, предложили модели развития мозга младенцев, объединив поведенческие результаты исследований младенцев с исследованиями развития мозга у животных и взрослых. ^1-7 Хотя многие модели могут точно описывать прогрессирование развития мозга младенца в отношении внимания, в настоящее время модели остаются непроверенными из-за методологических ограничений. Однако был достигнут значительный прогресс, и теперь мы знаем, что существует согласованность между обычно используемыми поведенческими, сердечными и электрофизиологическими коррелятами внимания младенца. ^15,17 Мы сделали первый шаг в определении областей мозга, связанных с когнитивным развитием, продемонстрировав, что области префронтальной коры и передней поясной извилины участвуют во внимании младенца. ^{16-18,30,31,33} Шаблоны для младенцев также были разработаны, что позволяет нам перейти от использования шаблонов для взрослых для интерпретации данных о младенцах. ³⁷ Теперь, когда у нас есть прочный фундамент, новое исследование может сосредоточиться на таких специфических особенностях, как индивидуальная изменчивость и нейродивергентные популяции. ³⁹ Мы уверены, что неуклонный прогресс будет продолжаться в исследованиях развития детского мозга и внимания.

Последствия

Одно из основных выводов исследования внимания младенцев связано с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ).В настоящее время подсчитано, что СДВГ поражает примерно 10% детей школьного возраста. ⁴⁰ Симптомы СДВГ включают плохой контроль внимания, невнимательность, гиперактивность, плохой контроль импульсов и проблемы с управлением поведением. Данные показывают, что невнимательный аспект СДВГ может быть связан с дефицитом в сети произвольной ориентации, тогда как гиперактивный аспект СДВГ может быть связан с плохо функционирующей системой исполнительного внимания. ^41,42 У детей с СДВГ наблюдается задержка в развитии толщины коры ⁴² в префронтальной коре, а также измененное функционирование управляющего внимания и сетей режима по умолчанию. ⁴³ Эти системы включают префронтальную кору и переднюю поясную извилину, области, определенные как источники связанной с вниманием корковой активности в нашем исследовании внимания младенцев. ^16,17 СДВГ обычно не проявляется у пораженных детей до школьного возраста. Этих детей можно направить к специалистам в области здравоохранения в связи с проблемами, связанными с их поведением в классе. Было бы идеально иметь более ранний метод выявления детей из группы риска развития СДВГ.Перспективы фундаментальных исследований детского внимания и развития мозга заключаются в потенциальном выявлении атипичных моделей развития младенцев, которые могут предсказать более позднее начало СДВГ.

Список литературы

1. Бронсон GW. Рост зрительной способности: данные, полученные при сканировании младенцев. Успехи в исследованиях младенчества . 1997; 11: 109-142.
2. Коломбо Дж. О нервных механизмах, лежащих в основе развития и индивидуальных различий в зрительной фиксации в младенчестве: две гипотезы. Обзор развития . 1995; 15 (2): 97-135. DOI: 10.1006 / drev.1995.1005
3. Вытяжка BM. Сдвиги зрительного внимания у младенца: нейробиологический подход. В: Rovee-Collier C, Lipsitt LP. Успехи в исследованиях младенчества . Том 9. Норвуд, Нью-Джерси: ABLEX Pub. Корп.; 1995: 163-216.
4. Johnson MH. Созревание коры и развитие зрительного внимания в раннем младенчестве. Журнал когнитивной неврологии . 1990; 2 (2): 81-95. DOI: 10.1162 / jocn.1990.2.2.81
5. Маурер Д., Льюис, TL. Открытая ориентация на периферические стимулы: нормальное развитие и лежащие в основе механизмы. В: Richards JE, ed. Когнитивная нейробиология внимания: перспективы развития . Хиллсдейл, Нью-Джерси: Лоуренс Эрлбаум Пресс; 1998: 51-102.
6. Posner MI. Ориентация внимания. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии . 1980; 32 (1): 3-25. DOI: 10.1080 / 00335558008248231
7. Richards JE. Развитие систем внимания.В: Де Хаан М., Джонсон М., ред. Когнитивная нейробиология развития. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Психология Пресс; 2002.
8. Schiller PH. Модель для создания визуально управляемых саккадических движений глаз. В: Роуз Д., Добсон В.Г., ред. Модели зрительной коры. Чичестер, штат Нью-Йорк: Джон Вили; 1985: 62-70.
9. Posner MI. Внимание в когнитивной нейробиологии: обзор. В кн .: Газзанига М.С., изд. Когнитивные нейронауки. Кембридж, Массачусетс: MIT Press; 1995: 615-624.
10. Познер М.И., Петерсен С.Е.Система внимания человеческого мозга. Ежегодный обзор нейробиологии . 1990; 13 (1): 25-42. DOI: 10.1146 / annurev.ne.13.030190.000325
11. Петерсен С.Е., Познер М.И. Система внимания человеческого мозга: 20 лет спустя. Ежегодный обзор неврологии. 2012; 35 (1): 73-89. DOI: 10.1146 / annurev-neuro-062111-150525
12. Richards JE. Развитие зрительного внимания и мозга. В: de Haan M, Johnson MH, eds. Когнитивная нейробиология развития. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Психология Пресс; 2003: 73-98.
13. Richards JE. Внимание в мозг и раннее младенчество. В: Джонсон С.П., изд. Неоконструктивист: новая наука о когнитивном развитии . Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета; 2010: 3-31.
14. Ричардс Дж. Э., Хантер СК. Тестирование нейронных моделей развития зрительного внимания младенца. Психобиология развития. 2002; 40 (3): 226-236. DOI: 10.1002 / dev.10029
15. Richards JE. Внимание влияет на распознавание кратко представленных визуальных стимулов у младенцев: исследование ERP. Наука о развитии . 2003; 6 (3): 312-328. DOI: 10.1111 / 1467-7687.00287
16. Reynolds GD, Richards JE. Память для ознакомления, внимания и узнавания в младенчестве: исследование локализации связанного с событием потенциала и коркового источника. Психология развития. 2005; 41 (4): 598-615. DOI: 10.1037 / 0012-1649.41.4.598
17. Reynolds GD, Courage ML, Richards JE. Младенческое внимание и зрительные предпочтения: сходные данные, полученные на основе поведения, связанных с событием потенциалов и локализации коркового источника. Психология развития . 2010; 46 (4): 886-904. DOI: 10.1037 / a0019670
18. Reynolds GD, Richards JE. Локализация коркового источника познания младенцев. Нейропсихология развития . 2009; 34 (3): 312-329. DOI: 10.1080 / 875656401890
19. Ричардс Дж., Кейси Б. Дж. Развитие устойчивого зрительного внимания у младенца. В: Кэмпбелл Б.А., Хейн Х., Ричардсон Р., ред. Внимание и обработка информации у младенцев и взрослых: перспективы исследований на людях и животных. Хиллсдейл, штат Нью-Джерси, Лоуренс Эрлбаум; 1992: 30-60.
20. Lloyd-Fox S, Richards JE, Blasi A, Murphy DGM, Elwell CE, Johnson MH. Совместная регистрация функциональной ближней инфракрасной спектроскопии нижележащих корковых областей у младенцев. Нейрофотоника . 2014; 1 (2): 025006. DOI: 10.1117 / 1.nph.1.2.025006
21. Courchesne E, Ganz L, Norcia A. Связанные с событием потенциалы мозга для человеческих лиц у младенцев. Развитие ребенка . 1981; 52 (3): 804-811. DOI: 10.2307 / 1129080
22. Де Хаан М., Нельсон, Калифорния.Распознавание лица матери шестимесячными младенцами: нейроповеденческое исследование. Развитие ребенка . 1997; 68 (2): 187-210. DOI: 10.1111 / j.1467-8624.1997.tb01935.x
23. Webb SJ, Long JD, Nelson CA. Продольное исследование визуальных потенциалов, связанных с событием, в первый год жизни. Наука о развитии . 2005; 8 (6): 605-616. DOI: 10.1111 / j.1467-7687.2005.00452.x
24. Конте С., Ричардс Дж. Э., Гай М. В., Се В., Робертс Дж. Чувствительность к лицу в первый год жизни. Нейроизображение . 2020; 211: 116602. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2020.116602
25. Courage ML, Reynolds GD, Richards JE. Внимание младенцев к шаблонным стимулам: изменения в развитии от 3 до 12 месяцев. Развитие ребенка . 2006; 77 (3): 680-695. DOI: 10.1111 / j.1467-8624.2006.00897.x
26. Fantz RL. Визуальный опыт у младенцев: снижение внимания к знакомым образцам по сравнению с новыми. Наука . 1964; 146 (3644): 668-670. DOI: 10.1126 / science.146.3644.668
27. Reynolds GD, Roth KC. Развитие предубеждений внимания для лиц в младенчестве: перспектива систем развития. Границы в психологии. 2018; 9: 222. DOI: 10.3389 / fpsyg.2018.00222
28. Reynolds GD, Richards JE. Младенческое визуальное внимание и повторение стимулов влияют на распознавание объектов. Развитие ребенка . 2019; 90 (4): 1027-1042. DOI: 10.1111 / cdev.12982
29. Диксон К.С., Рейнольдс Г.Д., Романо А.С., Рот К.С., Штумпе А.Л., Гай М.В., Мостеллер С.М.Нейронные корреляты индивидуализации и категоризации лиц других видов в младенчестве. Нейропсихология . 2019; 126: 27-35. DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2017.09.037
30. Гай М.В., Зибер Н., Ричардс Дж. Э. Корковое развитие специализированной обработки лица в младенчестве. Развитие ребенка . 2016; 87 (5): 1581-1600. DOI: 10.1111 / cdev.12543
31. Xie W., Mallin BM, Richards JE. Развитие функциональной связи мозга и ее связь с устойчивым вниманием младенца в первый год жизни. Наука о развитии . 2019; 22 (1): e12703. DOI: 10.1111 / desc.12703
32. Xie W, Richards JE. Связь между скрытой ориентацией младенца, устойчивым вниманием и мозговой активностью. Топография мозга. 2017; 30 (2): 198-219. DOI: 10.1007 / s10548-016-0505-3
33. Xie W., Mallin BM, Richards JE. Развитие устойчивого внимания младенца и его связь с колебаниями ЭЭГ: исследование анализа ЭЭГ и коркового источника. Наука о развитии . 2018; 21 (3): e12562.DOI: 10.1111 / desc.12562
34. Hämäläinen JA, Ortiz-Mantilla S, Benasich AA. Локализация источника связанных с событием потенциалов изменения высоты звука, отображаемых на соответствующих возрасту МРТ в возрасте 6 месяцев. Нейроизображение . 2011; 54 (3): 1910-1918. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2010.10.016
35. Ortiz-Mantilla S, Hämäläinen JA, Benasich AA. Динамика генераторов ERP по слогам у младенцев: исследование локализации источника с использованием соответствующих возрасту шаблонов мозга. Нейроизображение . 2012; 59 (4): 3275-3287.DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2011.11.048
36. Richards JE. Реалистичные модели кортикального источника ERP . Неопубликованная рукопись. 2006.
37. Ричардс Дж. Э., Се В. Мозги для всех возрастов: структурное развитие нервной системы у младенцев и детей с точки зрения продолжительности жизни. Успехи в развитии и поведении детей . 2015; 48 :: 1-52. DOI: 10.1016 / bs.acdb.2014.11.001
38. Bulgarelli C, de Klerk CCJM, Richards JE, Southgate V, Hamilton A, Blasi A. Траектория развития лобно-височно-теменной связности как прокси сети режима по умолчанию: продольное исследование fNIRS. Картирование человеческого мозга. 2020; 41 (10): 2717-2740. DOI: 10.1002 / hbm.24974
39. Норейка В., Георгиева С., Васс С., Леонг В. 14 проблем и их решения для проведения исследований социальной нейробиологии и продольной ЭЭГ с младенцами. Младенческое поведение и развитие. 2020; 58: 101393. DOI: 10.1016 / j.infbeh.2019.101393
40. Дэниэлсон М.Л., Битско Р.Х., Гандур Р.М., Холбрук Дж.Р., Коган М.Д., Блумберг С.Дж. Распространенность диагноза adhd, о котором сообщили родители, и сопутствующего лечения среди U.С. Дети и подростки, 2016. Журнал клинической детской и подростковой психологии, . 2018; 47 (2): 199-212. DOI: 10.1080 / 15374416.2017.1417860
41. Аман С.Дж., Робертс Р.Дж., Пеннингтон Б.Ф. Нейропсихологическое исследование основного дефицита синдрома дефицита внимания с гиперактивностью: теории лобной доли и правой теменной доли. Психология развития . 1998; 34 (5): 956-969. DOI: 10.1037 / 0012-1649.34.5.956
42. Шоу П., Экстранд К., Шарп В., Блюменталь Дж., Лерх Дж. П., Гринштейн Д., Класен Л., Эванс А., Гедд Дж., Рапопорт Дж. Л..Расстройство дефицита внимания / гиперактивности характеризуется задержкой созревания коры головного мозга. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 2007; 104 (49): 19649-19654. DOI: 10.1073 / pnas.0707741104
43. Posner J, Park C, Wang Z. Соединяя точки: обзор МРТ-исследований в состоянии покоя при синдроме дефицита внимания / гиперактивности. Обзор нейропсихологии. 2014; 24 (1): 3-15. DOI: 10.1007 / s11065-014-9251-z

Устойчивое внимание, определяемое частотой пульса, у младенцев с риском аутизма | Journal of Neurodevelopmental Disorders

Визуальное внимание — один из самых надежных ранних индикаторов расстройства аутистического спектра (РАС), с более высокой частотой атипичных признаков, выявляемых в возрасте до 12 месяцев у младенцев, которым позже был поставлен диагноз РАС [1, 2].Большинство исследований раннего внимания к РАС проводилось с братьями и сестрами «высокого семейного риска» (HFR) детей с РАС, которые демонстрируют почти в 20 раз больший риск диагнозов РАС, чем население в целом [3]. Хотя ряд аномальных процессов внимания у младенцев с HFR был идентифицирован как потенциальные «красные флаги» для РАС, возникновение и механизмы такого поведения остаются неясными. Интеграция биологических показателей внимания в проспективные исследования HFR у младенцев может дать информацию о более тонких траекториях развития, прояснить начало и течение атипичного внимания у младенцев HFR и потенциально продвинуть ранние протоколы скрининга или лечения.У младенцев замедление сердечного ритма является одним из таких биологических показателей, которые можно использовать для измерения наличия и качества «устойчивого внимания», процесса, посредством которого младенец задействует когнитивные ресурсы для обработки стимула [4,5,6,7,8 ]. Действительно, поскольку было показано, что замедление сердечного ритма обеспечивает более чувствительный показатель устойчивого внимания, чем только поведенческий анализ [9], этот метод был успешно применен для измерения результатов, связанных с вниманием, в ряде недавних клинических исследований питания детей грудного возраста [10, 11].Таким образом, не исключено, что устойчивое внимание, определяемое частотой сердечных сокращений (HRDSA), может быть аналогичным образом применено в качестве биологической меры для более чувствительной индексации внимания у младенцев с HFR. Однако, учитывая дефицит саморегуляции, обычно сообщаемый при РАС [12, 13], неясно, будет ли HRDSA проявляться аналогичным образом у младенцев с HFR и ранее изученных популяций с низким риском. Таким образом, настоящее исследование направлено на предварительную характеристику природы и клинических коррелятов HRDSA у младенцев с HFR, чтобы проинформировать, может ли HRDSA действовать как многообещающий биологический показатель постоянного внимания и соответствующих клинических признаков, таких как возникающие признаки РАС, в этой популяции.

Устойчивое внимание, определяемое частотой пульса

Хорошо известно, что продолжительность физического взгляда младенцев не четко отображается на внимание, поскольку младенцы часто продолжают смотреть, когда они больше не задействованы когнитивно в обработке стимулов [14]. Таким образом, на протяжении более пяти десятилетий постоянное внимание, определяемое частотой сердечных сокращений, было интегрировано в исследования развития как хорошо проверенный, недорогой и неинвазивный биологический критерий привлечения внимания [15]. Когда активируется система возбуждения мозга, кардиоингибиторные центры инициируют парасимпатические процессы, замедляющие частоту сердечных сокращений, вызывая замедление сердечного ритма, которое количественно определяет характеристики воздействия стимула, которые невозможно измерить с помощью одних лишь очевидных паттернов [4,5,6,7].Ричардс и его коллеги количественно определили три основных фазы внимания, которые возникают, когда младенцы физически смотрят на стимул: ориентация, устойчивое внимание и прекращение внимания [4, 7, 16, 17, 18]. Устойчивое внимание, определяемое частотой сердечных сокращений (HRDSA), индексируется поддержанием замедленной частоты сердечных сокращений, что отражает использование дополнительных когнитивных ресурсов для обработки стимула. Действительно, младенцы в периоды HRDSA менее отвлекаются при выполнении различных задач, в том числе компьютерных парадигм ориентирования [5, 19, 20] и игрушечных игр [21, 22].HRDSA также ассоциируется с усиленными нейронными реакциями и более точным выполнением задач поведенческого обучения [19, 23,24,25], поддерживая HRDSA как действительный показатель внимания у типично развивающихся младенцев.

HRDSA в особых популяциях

В нескольких исследованиях изучалась сердечная активность у младенцев с HFR, и возможно, что HRDSA может по-разному проявляться при HFR, учитывая хорошо известные вегетативные аномалии, связанные с РАС (см. [12, 13] для обзора). Ряд исследований пожилых людей с РАС, как правило, предполагал более высокую частоту сердечных сокращений при РАС [26,27,28] и трудности с модуляцией возбуждения при изменении задачи [29,30,31], хотя противоречивые результаты являются обычным явлением [13].Некоторые данные свидетельствуют о том, что несоответствия могут отражать широкую, неоднородную природу симптомов РАС, поскольку исследования, специально сосредоточенные на дефиците социальных коммуникаций в рамках РАС — в отличие от более широкого статуса РАС — обычно сообщают о значительной связи между РАС и физиологическим возбуждением [13]. Кроме того, возможно, что факторы развития затрудняют интерпретацию результатов различных исследований. В недавнем исследовании у младенцев с HFR наблюдалась более низкая частота сердечных сокращений (HR) в возрасте 3, 6, 9 и 12 месяцев по сравнению с контрольной группой с низкой частотой (LR), что противоречит результатам гипервозбуждения у пожилых людей с РАС [13].Примечательно, что этот паттерн более медленного ЧСС у младенцев с высоким риском РАС аналогичен предыдущим результатам у детей с синдромом ломкой Х-хромосомы (FXS), одногенным заболеванием, тесно связанным с РАС. В частности, младенцы с FXS, у которых позже проявляются высокие характеристики ASD, демонстрируют более низкую ЧСС в младенчестве (<12 месяцев), но более высокую ЧСС в период дошкольного и дошкольного возраста (12-40 месяцев) по сравнению с младенцами с FXS и низкими характеристиками ASD [32]. Учитывая сложные, разнородные профили симптомов и факторы развития, связанные с РАС, необходима дальнейшая работа, чтобы охарактеризовать связи между сердечной активностью и профилями симптомов, особенно в раннем детстве.

Аналогичным образом, несколько исследований изучали замедление сердечного ритма как специфический показатель внимания при РАС, а в существующих исследованиях использовались различные методы, которые исключают возможность обобщения выводов о природе HRDSA при РАС. Корона и его коллеги исследовали поведенческие реакции и сердечную активность детей от 3 до 5 лет с РАС, которые наблюдали, как экзаменатор притворяется, что причиняет себе боль, а затем демонстрирует либо интенсивную реакцию дистресса, либо нейтральный аффект [33]. В поведении и дети с РАС, и дети сравнения с умственной отсталостью больше смотрели на экзаменатора, демонстрирующего дистресс, хотя группа РАС демонстрировала нетипичные качества социального внимания, такие как меньшее количество взглядов в лицо экзаменатора.Однако только в контрольной группе наблюдалось замедление сердечного ритма при обследовании экзаменатора, находящегося в бедственном положении, что потенциально указывает на притупление HRDSA по отношению к эмоциональному стимулу в группе ASD. Напротив, Louwerse и его коллеги определили типичное замедление сердечного ритма у подростков с РАС по сравнению с контрольной группой, не связанной с РАС, во время просмотра изображения, при этом обе группы демонстрируют более сильное замедление сердечного ритма на неприятные по сравнению с нейтральными стимулами [34]. Примечательно, что оба исследования были сосредоточены на замедлении сердечного ритма как метрике устойчивого внимания в ответ на стимулы, ориентированные на эмоции, а не на изучении того, как HRDSA может влиять на общее устойчивое внимание при РАС.Таким образом, остается неясным, как HRDSA может влиять на общее устойчивое внимание и обработку стимулов при РАС.

Недавняя работа была направлена ​​на расширение исследований HRDSA на младенцев из группы риска по РАС. В продольном пилотном исследовании детей от 9 до 18 месяцев с FXS ( n = 13) и 12-месячной контрольной группы ( n = 10) у младенцев с FXS обычно наблюдались более мелкие замедления сердечного ритма и более низкая вариабельность сердечного ритма во время задача на зрительное внимание [22]. Однако, несмотря на то, что у младенцев с FXS наблюдались более мелкие замедления на уровне группы, более высокие симптомы РАС были незначительно связаны с более глубокими замедлениями сердечного ритма и более выраженным поведением в группе FXS.Таким образом, несмотря на общий профиль физиологической дисрегуляции в FXS, более глубокие замедления сердечного ритма сходились с повышенным зрительным вниманием, подобно паттернам, наблюдаемым в образцах типично развивающихся младенцев (например, [5, 19]). Совсем недавно атипичные паттерны замедления сердечного ритма были идентифицированы у младенцев с HFR по сравнению с контрольной группой с низким семейным риском (LFR) в возрасте от 3 до 12 месяцев в ответ на речевые стимулы [35]. В частности, у младенцев с HFR наблюдались атипично мелкие замедления сердечного ритма в процессе развития, все более отклоняющиеся от контроля LR в возрасте от 3 до 12 месяцев, что свидетельствует о снижении социальной ориентации во времени.Однако замедление сердечного ритма не исследовалось в связи с исходами РАС; таким образом, остается неясным, вызваны ли атипично мелкие замедления, наблюдаемые у младенцев с HFR, подгруппой младенцев с HFR с более поздним ASD. В совокупности эти предварительные результаты предполагают, что HRDSA может предоставить новую информацию о внимании у младенцев с риском РАС, хотя различия между стимулами, группами риска и доступностью данных об исходах РАС затрудняют интерпретацию. Например, когда HRDSA используется для измерения социальной ориентации (например,g., [35]), который снижается при РАС, риск РАС может быть связан с более поверхностным HRDSA. Напротив, когда HRDSA используется для измерения ответов на несоциальные визуальные стимулы (например, [22]), которые, как часто сообщается, атипично усиливаются при РАС, риск РАС может быть связан с увеличением HRDSA. С другой стороны, возможно, что различия в паттернах HRDSA могут быть обусловлены биологическими или генетическими факторами, при этом картирование статуса FXS и HFR связано с различными паттернами физиологических признаков. Учитывая ограниченную работу в этой области, необходимы дополнительные исследования, чтобы охарактеризовать профили HRDSA в особых популяциях, с особым вниманием к пересекающимся факторам развития, клиническим и биологическим факторам.

HRDSA и визуальное внимание у младенцев с HFR

Хотя исследования младенцев с HFR позволили существенно продвинуться в понимании возникновения и ранних симптомов РАС у младенцев, серьезной проблемой для этой работы является огромная неоднородность индивидуальных профилей и особенностей, присущих младенцам. позже был поставлен диагноз РАС. Биологические меры, такие как HRDSA, могут улучшить исследования младенцев с HFR, поддерживая более точное измерение индивидуальных различий, уменьшая ошибки и увеличивая эффективность исследований внимания детей с HFR.Действительно, хотя аномальные когнитивные и социальные особенности внимания наблюдались у младенцев с HFR и были темой нескольких обзоров [36, 37], внимание у младенцев с HFR остается сложной темой, отчасти из-за разнообразия концептуализации и измерения внимания в существующая детская литература по HFR. Возможно, что физиологически выведенные индексы устойчивого внимания могут продвинуть вперед исследование внимания младенцев с HFR, предоставляя информацию о качестве реакции внимания, особенно когда поведение взгляда является основной интересующей переменной.

В связи с настоящим исследованием, ряд исследований предполагает аномальные паттерны внимания у младенцев с HFR при выполнении различных задач на зрительное внимание, с особенно атипичными профилями среди младенцев с более поздними признаками РАС. Например, младенцы с HFR, которые позже соответствуют диагностическим критериям РАС, демонстрируют более длительные саккадические латентные периоды, чтобы отвлечь внимание от конкурирующих стимулов [2, 38] и улучшить зрительный поиск [39]. Кроме того, исследования, сфокусированные на более социально значимых задачах, продемонстрировали снижение поведения, связанного с вниманием, у младенцев с HFR, с более поздними особенностями РАС, связанными со снижением внимания к социальным сценам [40], людям внутри социальной сцены [40] и глазам человека внутри социальная сцена [41] к 6-месячному возрасту.Меньшее количество исследований изучали устойчивое внимание, особенно у младенцев с HFR, при этом одно недавнее исследование показало нарушение социального устойчивого внимания у младенцев с HFR, которые позже соответствовали критериям с РАС ( n = 9), которые демонстрировали более короткие пиковые взгляды на социальные испытания задачи привыкания по сравнению с Младенцы с HFR, которые не соответствовали критериям РАС ( n = 49), хотя групповые различия уже не были значимыми через 12 месяцев [42]. Ограниченная работа с пожилыми людьми также сложна: в некоторых исследованиях сообщается о снижении устойчивого внимания у дошкольников с РАС [43], а в других предлагается неизменное устойчивое внимание у подростков с высокофункциональным аутизмом [44].Отражая эту сложность, нет единого профиля внимания, установленного ни у младенцев с HFR в целом, ни у подгруппы младенцев с HFR, которые позже соответствуют критериям РАС [45].

Повышение качества и измерения глубины внимания при выполнении задач на зрительное внимание, например, за счет интеграции HRDSA, может помочь прояснить масштабы, возникновение и механизмы аномального внимания в этой популяции. На фенотипическом уровне изучение HRDSA может дополнительно проинформировать о том, нарушается ли устойчивое внимание у младенцев с HFR, особенно с более поздними признаками РАС, основываясь на единственном исследовании, которое на сегодняшний день явно обращалось к этой теме [42].Методологически HRDSA может также использоваться для более точного определения качества привлечения внимания среди младенцев с HFR, поскольку несколько недавних исследований выявили групповые различия в HRDSA, несмотря на схожее поведенческое устойчивое внимание, например, в контексте задач привыкания [9] и клинического питания. испытания [11]. На аналитическом уровне HRDSA может также использоваться для уменьшения ошибок в экспериментах с визуальным вниманием, позволяя исследователям изолировать испытания, в которых младенцы физиологически вовлечены в задачу по вниманию.Например, обычно развивающиеся младенцы демонстрируют более эффективную обработку стимулов и большую память распознавания при предъявлении стимулов во время HRDSA по сравнению с фазами без HRDSA [46]. Таким образом, исследователи могут контролировать HRDSA при изучении эффектов состояния или, в качестве альтернативы, планировать эксперименты для выборочного проведения испытаний по достижении периода HRDSA [21, 47]. Хотя другие методы нейровизуализации, такие как электроэнцефалограмма (ЭЭГ), аналогичным образом дали более чувствительную информацию о зрительном внимании у младенцев с HFR по сравнению с поведенческими методами [48, 49], HRDSA является особенно привлекательным методом, учитывая относительную легкость, доступность и портативность сбора данных о младенцах. данные о частоте пульса относительно более инвазивных или дорогостоящих методов нейровизуализации.

Настоящее исследование

Устойчивое внимание, определяемое частотой сердечных сокращений, является многообещающей биологической мерой для измерения и отслеживания развития внимания у младенцев с HFR, учитывая как популярность этого метода в типичной литературе по развитию, так и его новые перспективы для характеристики фенотипов у младенцев с FXS [22]. Чтобы проверить, может ли HRDSA аналогичным образом влиять на развитие внимания у младенцев с HFR, в настоящем исследовании изучались уровни и возрастные изменения HRDSA в проспективной когорте младенцев с HFR и контрольной группе с низким риском во время задания с пассивным поиском.Хотя основное внимание в настоящем исследовании уделяется именно HRDSA, мы ожидали возрастных различий в выполнении задач в разных группах, при этом контрольные группы LFR демонстрируют снижение поведенческого внимания с течением времени [50]. Мы также ожидали, что задача будет привлекать большее внимание к поведению у младенцев с HFR по сравнению с LFR, со все более отчетливыми профилями между 6 и 12 месяцами, основываясь на предыдущих выводах о том, что младенцы с HFR с более выраженными характеристиками ASD демонстрируют все более слабое отделение от зрительных стимулов [1, 2] и невральные изменения, позволяющие прогнозировать РАС [51] в возрасте от 6 до 12 месяцев.В контексте этих ожидаемых поведенческих паттернов наши цели состояли в том, чтобы охарактеризовать профили HRDSA у младенцев с HFR по сравнению с младенцами LFR, контролируя поведенческое внимание, а также определить, соответствует ли HRDSA показателям возникающих признаков РАС в группе HFR. Этот подход способствовал нашей общей цели определения того, может ли HRDSA служить чувствительной биологической мерой устойчивого внимания у младенцев с HFR.

Учитывая исследовательский характер этого исследования, мы стремились проверить две различные гипотезы относительно природы HRDSA у младенцев с HFR.Первая гипотеза заключалась в том, что младенцы с HFR будут демонстрировать более высокий HRDSA, индексируемый большей долей времени в HRDSA и более глубокими замедлениями сердечного ритма во время HRDSA, и что эти паттерны будут наиболее нетипичными для младенцев, которые позже проявят более серьезные признаки ASD. Эта гипотеза отражает глобальное предположение, что HRDSA будет относиться к поведенческому устойчивому вниманию одинаково в группах HFR и LFR, при этом более высокий HRDSA параллелен большему поведенческому вниманию, аналогично предыдущим исследованиям типично развивающихся младенцев [5, 19].Действительно, у детей старшего возраста с РАС было показано типичное увеличение HRDSA по отношению к эмоциональным стимулам [34] и снижение HRDSA, что параллельно снижению качества социального внимания [33], предполагая, что HRDSA может сходиться с поведенческими реакциями в этой популяции. Точно так же большее замедление сердечного ритма было предварительно связано с более выраженными симптомами РАС у младенцев с FXS, несмотря на нетипично мелкие замедления FXS по сравнению с контролем [22]. Таким образом, эта первая гипотеза постулировала, что HRDSA у младенцев с HFR будет работать качественно аналогично исследованиям младенцев LFR, потенциально повышая чувствительность измерения устойчивого внимания в исследованиях младенцев HFR.

Наша альтернативная гипотеза заключалась в том, что младенцы с HFR, особенно с более выраженными проявлениями РАС, будут демонстрировать повышенное поведенческое внимание, но при этом на более мелкие замедления сердечного ритма во время HRDSA, аналогичные повышенному поведенческому вниманию и более мелким замедлениям сердечного ритма, ранее наблюдаемым при синдроме ломкой Х [ 22]. Эта гипотеза предполагает, что в предыдущем исследовании Корона и его коллег подростки с РАС могли не демонстрировать типичного замедления сердечного ритма в зависимости от условий из-за нерегулируемой устойчивой реакции внимания, а не из-за притупленной эмоциональной реакции на дистресс экзаменатора.Эта гипотеза также согласуется с предыдущими исследованиями, в которых люди с РАС демонстрируют повышенное возбуждение и трудности с модуляцией возбуждения при изменении условий задания [29,30,31], а также доказательства того, что учащение сердечного ритма в детстве предсказывает симптомы РАС при FXS [32]. . Другими словами, возможно, что даже в младенчестве статус HFR может быть связан с дисрегулируемыми устойчивыми реакциями внимания, которые проявляются при притуплении HRDSA, потенциально в сочетании с возникающими особенностями ASD в подгруппе младенцев.Если эта гипотеза будет поддержана, последствия этой гипотезы заключаются в том, что HRDSA может дать представление о механизмах, поддерживающих атипичные профили внимания у младенцев с HFR, а не только продвигать устойчивое измерение внимания в этой группе.

Индивидуальные различия в визуальном внимании новорожденных, связанные с темпераментом и поведенческими трудностями в более позднем детстве

Папагеоргиу, К.А. и др. Индивидуальные различия в продолжительности фиксации младенцев связаны с вниманием и поведенческим контролем в детстве.Psychol. Sci. 25, 1371–1379 (2014).

Артикул Google ученый

Colombo, J., Kapa, ​​L. & Curtindale, L. in Infant Perception and Cognition 1 ^st edn, Vol. 1 (ред. Оукс, Л. М., Кэшон, К. Х., Касасола, М. и Ракисон, Д. Х.), Глава 1, 3–26 (Oxford University Press, 2010).

Артикул Google ученый

Райнер, К. Движение глаз при чтении и обработке информации: 20 лет исследований.Psychol. Бык. 124, 372–422 (1998).

CAS Статья Google ученый

Васс, С. В. и Смит, Т. Дж. Индивидуальные различия в глазодвигательном поведении младенцев во время наблюдения за сложным натуралистическим восприятием. Infancy 1, 352–384 (2014).

Артикул Google ученый

Беккер, С. И. Детерминанты времени пребывания в визуальном поиске: сходство или трудности восприятия? PLoS ONE 6: e17740.10.1371 / journal.pone.0017740 (2011).

CAS Статья PubMed PubMed Central ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Райнер К., Смит Т. Дж., Малкольм Г. Л. и Хендерсон Дж. М. Движения глаз и визуальное кодирование во время восприятия сцены. Psychol. Sci. 20, 6–10 (2009).

Артикул Google ученый

Хендерсон, Дж. М. и Смит, Т. Дж. Как контролируется продолжительность фиксации взгляда во время просмотра сцены? Дополнительные доказательства из парадигмы задержки начала сцены.Vis Cogn 17, 1055–1082 (2009).

Артикул Google ученый

Коломбо, Дж. В когнитивной неврологии внимания 1 ^st edn, Vol.1 (eds Posner, M. I.) Ch. 24, 329–341 (Guildford Press, 2004).

Google ученый

Кастельхано, М. С. и Хендерсон, М. Дж. Стабильные индивидуальные различия между изображениями в саккадических движениях глаз человека. Можно J Exp Psychol.62, 1–14 (2008).

Артикул Google ученый

Рейнер, К., Ли, X., Уильямс, К. К., Кейв, Р. К. и Уэлл, Д. А. Движение глаз во время задач обработки информации. Индивидуальные различия и культурные эффекты. Vision Res. 47, 2714–26 (2007).

Артикул Google ученый

Роуз, С. А., Фельдман, Дж. Ф., Янковски, Дж. Дж. И Ван Россем, Р. Обработка информации от младенчества до 11 лет: непрерывность и прогнозирование IQ.Интеллект. 40. С. 445–457 (2012).

Артикул Google ученый

Сигман М. Д., Коэн С. Э. и Беквит Л. Предсказывает ли внимание ребенка интеллект подростка? Младенческое поведение. Dev. 20, 133–140 (1997).

Артикул Google ученый

Куэвас, К. и Белл, М. А. Внимание младенцев и исполнительная функция в раннем детстве. Child Dev. 85, 397–404 (2013).

Артикул Google ученый

Роуз, С. А., Фруттервейт, Л. Р. и Янковски, Дж. Дж. Отношение аффекта к вниманию и обучению в младенчестве. Child Dev. 70, 549–559 (1999).

CAS Статья Google ученый

Петерсен, С. Э. и Познер, М. И. Система внимания человеческого мозга: 20 лет спустя. Анну. Rev. Neurosci. 35, 73–89 (2012).

CAS Статья Google ученый

Фаррони, Т. и Менон, Э. Визуальное восприятие и раннее развитие мозга. В: Tremblay R.E., Boivin M., Peters RdeV., Eds. Энциклопедия по развитию детей младшего возраста [онлайн]. Монреаль, Квебек: Центр передового опыта по развитию детей младшего возраста и Кластер стратегических знаний по развитию детей младшего возраста, 1–6 (2008).

Коломбо Дж. Развитие зрительного внимания в младенчестве.Анну. Преподобный Психол. 52, 337–367 (2001).

CAS Статья Google ученый

Голдсмит, Х. Х., Басс, К. А. и Лемери, К. С. Детский темперамент: расширенное содержание, более сильные генетические данные, новые доказательства важности окружающей среды. Dev. Psychol. 33, 891–905 (1997).

CAS Статья Google ученый

Merwood, A. et al.Различная наследственность, но общие этиологические влияния на родителей, учителей и самооценку симптомов СДВГ: исследование близнецов-подростков. Psychol. Med. 43, 1973–1984 (2013)

CAS Статья Google ученый

Хендерсон, Дж. М., Чой, В. и Люк, С. Г. Морфология первичной зрительной коры позволяет прогнозировать индивидуальные различия в продолжительности фиксации во время чтения текста. J. Cognitive Neurosci. 4, 1–9 (2014)

Google ученый

Ригато, С., Джонсон, М. Х., Фарагуна, Д. и Фаррони, Т. Прямой взгляд может влиять на распознавание лиц у новорожденных. Infant Child Dev. 20. С. 20–34 (2011).

Артикул Google ученый

Фаррони, Т., Менон, Э., Ригато, С. и Джонсон, Х. М. Восприятие мимики у новорожденных. Евро. J. Dev. Психология. 2007. Т. 4. С. 2–13.

Артикул Google ученый

Фаррони Т., Менон, Э. и Джонсон, Х. М. Факторы, влияющие на предпочтение новорожденных лиц при зрительном контакте. J. Exp. Детский псих. 95, 298–308 (2006).

Артикул Google ученый

Farroni, T. et al. Предпочтение новорожденных стимулов, актуальных для лица: эффекты контрастной полярности. PNAS 47, 17245–17250 (2005).

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый

Putnam, S.П. и Ротбарт, М. К. Разработка коротких и очень коротких форм опросника поведения детей. J. Pers. Оценивать. 87, 102–112 (2006).

Артикул Google ученый

Ротбарт М. К., Шиз Б. Э., Руэда М. Р. и Познер М. И. Развитие механизмов саморегуляции в раннем возрасте. Emotion Review 3, 207–213 (2011).

Артикул Google ученый

Айзенберг, Н.и другие. Связь статуса проблемного поведения с отрицательной эмоциональностью детей, принудительным контролем и импульсивностью: одновременные отношения и прогнозирование изменений. Dev. Psychol. 41, 193–211 (2005).

Артикул Google ученый

Гусдорф, Л. М., Карреман, А., ван Акен, М. А. Г., Декович, М. и ван Туйл, К. Структура управления усилием у дошкольников и ее связь с проблемами экстернализации. Британский журнал Dev.Psychol. 29, 612–634 (2011).

Артикул Google ученый

Samyn, V., Roeyers, H. & Bijttebier, P. Усиленный контроль у типично развивающихся мальчиков и мальчиков с СДВГ или расстройством аутистического спектра. Res. Dev. Disabil. 32, 483–490 (2011).

Артикул Google ученый

Бердан, Л., Кин, С. и Калкинс, С. Темперамент и внешнее поведение: социальные предпочтения и воспринимаемое принятие как защитные факторы.Dev. Psychol. 44, 957–968 (2008).

Артикул Google ученый

Саймондс, Дж. И Ротбарт, М.К. Опросник по темпераменту в среднем детстве (TMCQ): компьютеризированная система самооценки темперамента для детей от 7 до 10 лет. Постерная сессия, представленная на конференции по случайному темпераменту, Психология 3, 211–220. Афины, Джорджия (2004, октябрь).

Google ученый

Гудман Р.Анкета сильных сторон и трудностей: исследовательская записка. J.Child Psychol. Psychiatry 38, 581–586 (1997).

CAS Статья Google ученый

Леманн, Э. Л. Непараметрика: статистические методы на основе рангов. Сан-Франциско: Холден-Дэй (1975).

Младенцы избирательно уделяют внимание рту говорящего лица при обучении речи

Аннотация

Механизмы, лежащие в основе приобретения способности воспроизводить речь в младенчестве человека, недостаточно изучены.Мы отслеживали взгляды детей и взрослых в возрасте от 4 до 12 месяцев, изучающих английский язык, когда они наблюдали и слушали, как женщина произносит монолог на их родном (английском) или неродном (испанском) языке. Мы обнаружили, что младенцы переключили внимание с глаз на рот в возрасте от 4 до 8 месяцев независимо от языка, а затем начали переключение обратно на глаза в 12 месяцев в ответ на родную, но не неродную речь. Мы утверждаем, что первая смена позволяет младенцам получить доступ к избыточным аудиовизуальным речевым подсказкам, которые позволяют им выучить свои родные речевые формы, и что вторая смена отражает растущие знания родного языка, что позволяет им переключить внимание на глаза, чтобы получить доступ к социальным коммуникациям. реплики.По этой причине 12-месячные младенцы не переключают внимание на глаза при воздействии на них неродной речи, потому что повышение уровня владения родным языком и сужение восприятия затрудняют обработку неродной речи и требуют от них продолжения доступа к избыточным аудиовизуальным сигналам. В целом, текущие результаты показывают, что развитие способности воспроизводить речь зависит от изменений в избирательном аудиовизуальном внимании и что это в решающей степени зависит от раннего опыта.

Хотя развитие восприятия речи в младенчестве человека и лежащие в его основе механизмы в настоящее время относительно хорошо изучены (1, 2), развитие речевого образования изучено не так хорошо (3).Несмотря на этот дисбаланс, очевидно, что возникновение речевой продукции зависит от окружающей языковой среды младенцев, ее структуры и случайного характера социальных взаимодействий (1). Это очевидно из результатов, показывающих, что младенцы 12–20 недель имитируют простые гласные (4), лепетающие звуки младенцев 8–10 мес. Отражают их специфическую языковую среду (5) и что младенцы 9,5 мес. изучать новые вокальные формы (например, канонические слоги) на основе случайных реакций матери на их лепет (3).Какие механизмы могут способствовать приобретению способности производить речь в младенчестве? Одним из возможных механизмов может быть использование избирательного внимания к голосовым трактам собеседника во время социальных взаимодействий. Такой механизм может предоставить младенцам прямой доступ к тесно связанным и сильно избыточным образцам слуховой и визуальной речевой информации (6-8) и дать им возможность извлечь выгоду из того факта, что аудиовизуальная речь более заметна в восприятии, чем только слуховая (9). –11).

Когда младенцы могут впервые обратить внимание на рот говорящего? Исследования избирательного внимания показали, что в возрасте от рождения до 6 мес. Младенцы сначала больше обращают внимание на глаза, а затем — меньше, но не на рот. Например, даже если новорожденные не реагируют на лица как на коммуникативно и социально значимые объекты (12), они больше смотрят на область глаз (13). Младенцы старшего возраста в возрасте 3–11 недель также больше смотрят в глаза, и даже когда они слышат, как лицо говорит, они все равно смотрят в глаза в 10 раз дольше, чем в рот (14).Интересно, что к 6 мес. Младенцы начинают больше смотреть в рот независимо от того, видят ли они (15) и / или слышат ли говорящее лицо (16), но даже тогда они все равно смотрят в рот не больше, чем в глаза.

Результаты исследований выборочного внимания показывают, что если младенцы действительно начинают сосредотачивать свое внимание на рту говорящего, то это должно быть позже 6 мес., Потому что именно тогда младенцы впервые начинают заниматься каноническим лепетом (17). Повышенное внимание к рту говорящего на этом этапе было бы выгодно с точки зрения подражания.Во-вторых, внимание к рту и его деформациям на стадии канонического лепета может предоставить младенцам наиболее прямой доступ к имеющимся там избыточным аудиовизуальным речевым сигналам (6–8) и может позволить им извлечь выгоду из повышенной заметности, которую обеспечивает мультисенсорная избыточность в общие (18, 19) и избыточность, которую обеспечивает аудиовизуальная речь, в частности (8–11). В-третьих, после 6 мес. Младенцы становятся все более мотивированными к произнесению вокализации (20), а это, в свою очередь, может повысить их интерес к источнику аудиовизуальной речи.Наконец, эндогенное внимание начинает проявляться после 6 месяцев (21, 22), и это позволяет младенцам впервые добровольно направить свое внимание на источник аудиовизуальной речи.

Если младенцы действительно совершают предсказанный переход к рту говорящего после 6 мес. Возраста, то, чтобы извлечь максимальную пользу из имеющейся там избыточной аудиовизуальной информации, они должны быть способны воспринимать мультисенсорную согласованность такой информации. Исследования показали, что младенцы действительно могут воспринимать различные типы межсенсорных отношений (23, 24).Например, начиная с рождения, младенцы могут воспринимать аудиовизуальные отношения низкого уровня (т. Е. Основанные на интенсивности и синхронности) (25, 26), и по мере роста младенцы начинают проявлять все более изощренные способности к мультисенсорному восприятию. К ним относятся способность определять временную когерентность лиц и голосов (27, 28), способность связывать лица и голоса (24, 28–31), а также способность сопоставлять и интегрировать слуховые и визуальные атрибуты речи (32 –35). Важно отметить, что появление в процессе развития мультисенсорных способностей восприятия зависит от раннего опыта использования скоординированных аудиовизуальных входов.Например, развивающиеся животные и люди, лишенные ранней визуальной информации, обнаруживают нейронные и поведенческие дефициты в мультисенсорной интеграции (36, 37). Точно так же дети с расстройством аутистического спектра, которые склонны уделять меньше внимания лицам людей в раннем развитии (38), в более позднем детстве демонстрируют дефицит аудиовизуальной речевой интеграции (39–41).

Эффекты депривации предполагают, что внимание к источнику речи не только может быть полезным, но, фактически, необходимо для постоянного приобретения мультисенсорных перцептивных навыков и способностей к производству речи в младенчестве.Это может быть особенно важно после 6 мес., Когда восприятие и производство речи начинают взаимодействовать и когда младенцы впервые начинают издавать канонические бормочущие звуки, которые впервые начинают напоминать звуки, похожие на речь (17, 20). Этот вывод подтверждают два набора результатов. Во-первых, младенцы, которые больше смотрят на рот своей говорящей матери в 6 мес., Получают более высокие результаты по выразительной речи, объему словарного запаса и критериям социализации в 24 мес. (42). Во-вторых, взрослые больше смотрят в рот, когда они слышат аудиовизуальную речь в шуме (43) и когда видят и слышат неоднозначную звуковую дорожку (44).

Хотя первоначальный прогнозируемый сдвиг к рту после 6 мес. Возраста теоретически обоснован, фокус на ротовой полости, вероятно, начнет уменьшаться через несколько месяцев. Это связано с тем, что младенцы приобретают достаточные знания на своем родном языке к 12 мес. (20, 34, 45), и, таким образом, к этому возрасту они с меньшей вероятностью будут нуждаться в прямом доступе к избыточной аудиовизуальной речевой информации. Кроме того, глаза социальных партнеров предоставляют важные социальные и дейктические перцептивные сигналы, которые необходимы для дальнейшего когнитивного развития (46), и младенцы должны и фактически начинают осознавать ценность таких сигналов примерно в 12 мес. (46, 47).Таким образом, мы предсказали, что младенцы начнут меньше смотреть на рот примерно в 12 мес. Важно отметить, что мы также предсказали, что они будут делать это в ответ на родную, но не неродную речь. Это связано с тем, что способность воспринимать атрибуты неродной речи снижается по мере того, как младенцы становятся знатоками своего родного языка и сужается их чувствительность к неродной речи (2, 23). Как только их чувствительность сужается, младенцам становится труднее обрабатывать то, что сейчас для них является иностранной речью, и, в результате, они, вероятно, будут продолжать сосредотачиваться на устах человека, произносящего неродную речь, чтобы в полной мере использовать аудиовизуальные возможности. избыточность и большую значимость, которую он предлагает.

Чтобы проверить наши три предсказания, мы отслеживали взгляд одноязычных, изучающих английский язык детей и взрослых в возрасте 4, 6, 8, 10 и 12 месяцев, пока они смотрели видео с говорящими женщинами. В эксперименте 1 участники смотрели видео монолога на родном языке (то есть на английском языке), тогда как в эксперименте 2 участники смотрели видео монолога на родном языке (например, на испанском языке).

Результаты

Эксперимент 1.

Все участники смотрели видео, в то время как англоговорящая женщина, носящая английский язык, читала подготовленный монолог на английском языке.Она читала монолог либо в манере, ориентированной на ребенка (ID), которая состояла из типа просодически преувеличенной речи, которую младенцы находят особенно привлекательной (48), либо в манере, управляемой взрослым (AD), что типично для нормальной взрослой речи. Мы манипулировали переменной манеры речи, чтобы определить, может ли большая просодия идентификационной речи играть роль в избирательном внимании младенца к аудиовизуальной речи. Чтобы определить, сколько времени участники проводили, глядя в глаза и рот, соответственно, мы создали две основные области интереса (AOI) на лице говорящего, одну вокруг глаз, а другую вокруг рта, и отслеживали точки участников. -of-gaze (POG) с айтрекером.

Мы рассчитали долю от общего времени просмотра (PTLT), которую участники потратили, глядя на каждый AOI, соответственно, разделив общее количество взглядов, направленных на каждый AOI, на общее количество взглядов на любую часть лица. . ANOVA с повторными измерениями, с AOI (глаза, рот) в качестве фактора повторных измерений и возрастом (4, 6, 8, 10 и 12 месяцев и взрослые) и просодией (ID, AD) в качестве факторов между субъектами, дал два важных вывода. Первым была значимая просодия × взаимодействие AOI [ F (1, 98) = 5.86, P <0,025], что было связано с более частым взглядом в рот во время ID речи и большим взглядом в глаза во время AD речи. Поскольку переменная манеры речи не влияла на возраст участников, она не имела никакого отношения к интерпретации второго и основного вывода. Этот результат показал, что существует значимое взаимодействие AOI × возраст [ F (5, 98) = 9,09, P <0,001]. Рис. 1 изображает это взаимодействие, показывая оценки разницы PTLT (рассчитанные путем взятия разницы между оценками глаз-PTLT и оценками рта-PTLT для каждого участника) в зависимости от возраста.Как можно видеть, первоначальный сдвиг внимания произошел в возрасте от 4 до 8 месяцев, а второй сдвиг внимания начался в возрасте от 10 до 12 месяцев и завершился к достижению взрослого возраста. Мы провели запланированные сравнительные тесты, чтобы определить, в каком возрасте участники продемонстрировали значительное предпочтение одному из двух регионов. Результаты показали, что младенцы в возрасте 4 месяцев дольше смотрели в глаза [ F (1, 98) = 6,90; P <0,025], 6-месячные младенцы одинаково смотрели на глаза и рот [ F (1, 98) = 0.22; незначительно], 8- и 10-месячные младенцы дольше смотрели во рту [ F (1, 98) = 4,09 и P <0,05; F (1, 98) = 11,22 и P <0,01, соответственно], 12-месячные младенцы одинаково смотрели на глаза и рот [ F (1, 98) = 2,09; незначительно], и что взрослые дольше смотрели в глаза [ F (1, 98) = 21,19; P <0,001].

Рис. 1.

баллов PTLT в зависимости от возраста в ответ на английский монолог.Планки погрешностей представляют собой SEM. Снимки экрана над графиком представляют собой репрезентативные образцы сканирования лица говорящего у ребенка в возрасте 4 и 8 месяцев и у взрослого (каждая черная точка представляет собой одну визуальную фиксацию).

Поскольку наши прогнозы относительно избирательных сдвигов внимания были специально связаны с изменениями развития в младенчестве, мы повторно проанализировали данные с тем же дисперсионным анализом, но без данных для взрослых. И снова мы обнаружили значимое взаимодействие AOI × возраст [ F (4, 79) = 5.18; P <0,001]. Запланированные сравнительные тесты показали, что дети в возрасте 4 месяцев дольше смотрели на глаза [ F (1, 79) = 6,58; P <0,025], дети в возрасте 6 месяцев одинаково смотрели в двух регионах [ F (1, 79) = 0,21; незначительно], 8- и 10-месячные дети дольше смотрели на рот [ F (1, 79) = 3,90 и P = 0,05; F (1, 79) = 10,69 и P <0,01, соответственно], и что 12-месячные дети одинаково смотрели на глаза и рот [ F (1, 79) = 1.99; незначительный].

Наконец, чтобы определить, различается ли общее внимание в зависимости от возраста, мы проанализировали общее количество взглядов на лицо с помощью одностороннего дисперсионного анализа с возрастом и просодией в качестве двух факторов между субъектами. Влияние возраста не было значимым [ F (4, 79) = 0,34; незначительно], что указывает на то, что характер переключения внимания не был связан с различиями в общем внимании. Эффект просодии был значительным [ F (1, 79) = 7.60; П <0.01], при этом младенцы выглядели больше во время идентификационной речи (23,03 с), чем во время разговорной речи (17 с), что указывает на то, что идентификационная речь была более заметной в целом.

В целом, когда одноязычные младенцы, изучающие английский язык, знакомились с родной аудиовизуальной речью, они продемонстрировали два предсказанных сдвига внимания в возрасте от 4 до 12 месяцев. То есть в возрасте от 4 до 8 месяцев младенцы уменьшили время, которое они смотрят в глаза в среднем с 36% до 17% от общего времени взгляда, тогда как они увеличили время, которое они смотрят в рот, в среднем с 15% до 17%. в среднем 36% от общего времени просмотра.Это согласуется с нашим прогнозом, что приобретение способности воспроизводить речь может быть выгодно смещению внимания к источнику аудиовизуальной речи. Кроме того, младенцы в возрасте от 10 до 12 месяцев уменьшили время, которое они смотрят в рот, в среднем с 38% до в среднем 28% от общего времени взгляда (они смотрели в глаза 19% от общего времени взгляда в возрасте 10 и 18 месяцев). % через 12 мес.). Это согласуется с нашим вторым предсказанием о том, что появление знаний на родном языке должно снизить потребность в прямом доступе к избыточной аудиовизуальной речевой информации к концу первого года жизни.

Эксперимент 2.

Предыдущие исследования показали, что младенцы младшего возраста могут воспринимать как родные, так и чужие звуковые и видимые речевые атрибуты и что они могут интегрировать их, но что младенцы старшего возраста могут воспринимать и интегрировать только родные (34, 45, 49) . Если результаты эксперимента 1 отражают обработку аудиовизуальной речи младенцем как таковую, то сужение восприятия должно повлиять на время второго сдвига внимания. В частности, младенцы, которые приобрели опыт в своем родном языке и, следовательно, чье восприятие сузилось, не должны проявлять второй сдвиг внимания при воздействии на неродную речь.Вероятно, это связано с тем, что теперь им нужен доступ к избыточной аудиовизуальной речевой информации, чтобы устранить неоднозначность того, что к этому времени стало незнакомой речью. Таким образом, мы ожидали, что 12-месячные одноязычные младенцы, изучающие английский язык, будут продолжать фокусировать свое внимание на ротовой полости, когда им показывают испанский язык. Чтобы проверить это предсказание, мы использовали те же процедуры, что и в эксперименте 1, и протестировали отдельные и новые группы одноязычных, изучающих английский язык детей в возрасте 4, 6, 8, 10 и 12 месяцев и новую группу детей. одноязычные, англоговорящие взрослые.На этот раз, однако, мы представили фильм, в котором носитель испанского языка декламирует испанскую версию монолога, представленного в эксперименте 1. И снова говорящий читал монолог либо в стиле ID, либо в стиле AD.

Как показано на рис. 2, мы повторили открытие первого сдвига в эксперименте 1 и снова обнаружили, что младенцы переводили взгляд с глаз на рот в возрасте от 4 до 8 месяцев. Кроме того, в соответствии с нашим предсказанием, что конкретный ранний языковой опыт, вероятно, повлияет на второй сдвиг внимания, мы обнаружили, что 12-месячные младенцы дольше смотрели на рот.Смешанный дисперсионный анализ ANOVA с повторными измерениями оценок PTLT у младенцев и взрослых показал, что взаимодействие просодии × AOI было незначительно значимым [ F (1, 97) = 3,41; P = 0,067] и что взаимодействие AOI × возраст было значимым [ F (5, 97) = 9,13; P <0,001]. Плановые сравнительные тесты показали, что 4-месячные младенцы дольше смотрели в глаза [ F (1, 97) = 9,30; P <0,01], 6-месячные младенцы одинаково смотрели на глаза и рот [ F (1, 97) = 1.17; незначительно], младенцы в возрасте 8, 10 и 12 месяцев дольше смотрели во рту [ F (1, 97) = 5,43 и P <0,025; F (1, 97) = 12,25 и P <0,001; F (1, 97) = 16,05 и P <0,001, соответственно] и что взрослые дольше смотрели в глаза [ F (1, 97) = 3,94; P <0,05].

Рис. 2.

баллов PTLT в зависимости от возраста в ответ на испанский монолог. Планки погрешностей представляют собой SEM.Снимки экрана над графиком представляют собой типичные образцы сканирования лица говорящего ребенка в возрасте 4, 8 и 12 месяцев и взрослого.

Тот же дисперсионный анализ, но без данных для взрослых, дал значимое взаимодействие AOI × возраст [ F (4, 80) = 10,89; P <0,001]. Запланированные сравнения показали, что дети в возрасте 4 месяцев дольше смотрели на глаза [ F (1, 80) = 10,90; P <0,01], дети в возрасте 6 месяцев одинаково смотрели на глаза и рот [ F (1, 80) = 1.37; незначительно], и что все 8-, 10- и 12-месячные дети дольше смотрели на рот [ F (1, 80) = 6,36 и P = 0,025; F (1, 80) = 14,35 и P <0,001; и F (1, 80) = 18,80 и P <0,001, соответственно]. Наконец, наблюдалось незначительное уменьшение общей продолжительности поиска в зависимости от возраста [ F (4, 80) = 2,14; P = 0,08], при этом внешний вид уменьшается с 23,4 с в среднем через 4 месяца до 16.45 с в 12 мес. (Среднее количество потерянных в возрасте лиц выглядело таким же, как в эксперименте 1, и составило 19,46 с). Это уменьшение, вероятно, отражает возрастающее влияние перцепционной специализации на родную речь и, как следствие, снижение интереса к неродной речи.

Как и в эксперименте 1, мы обнаружили смещение внимания в возрасте от 4 до 8 месяцев, которое состояло из уменьшения взгляда в глаза (в среднем 39–18% от общего времени взгляда) и увеличения количества взгляда в рот (из в среднем 17–36% от общего времени просмотра).Однако, в отличие от эксперимента 1, и в соответствии с нашими прогнозами, мы также обнаружили, что 12-месячные младенцы продолжали дольше смотреть в рот (42% от общего количества взглядов), чем в глаза (12% от общего времени взгляда). ). Таким образом, растущий опыт в области родной речи, а также сужение восприятия побуждают младенцев продолжать фокусировать свое внимание на источнике аудиовизуальной речи, предположительно для доступа к избыточному речевому сигналу. Учитывая, что взрослые в этом эксперименте по-прежнему предпочитали глаза, результаты 12-месячного периода предполагают, что второй сдвиг для неродной речи начинается позже в развитии, чем сдвиг для нативной речи.

Эффекты, вызывающие неродную речь.

Исследования со взрослыми показали, что на расширение зрачка влияет состояние возбуждения человека в ответ на визуальную (50) и слуховую стимуляцию (51), а также интересность стимула (52). У младенцев также наблюдается расширение зрачков в ответ на новую стимуляцию (53). Таким образом, мы предположили, что младенцы могут начать демонстрировать большее расширение зрачков в ответ на чужую аудиовизуальную речь, но не на родную речь, когда они начинают приобретать знания родного языка.Чтобы проверить это предсказание, мы извлекли средний размер зрачка на протяжении всей тестовой сессии для каждого младенца, а затем сравнили эти данные по возрасту отдельно для младенцев, которые слышали монологи на английском и испанском языках, соответственно, и отдельно для AOI глаза и рта. , соответственно. Для каждого из этих анализов мы использовали односторонний дисперсионный анализ с просодией и возрастом в качестве факторов между субъектами.

Мы не обнаружили различий в среднем размере зрачков в ответах на английский монолог, но обнаружили, что средний размер зрачков увеличивался в зависимости от возраста в ответ на испанский монолог.Как показано на рис. 3, это имело место в обоих случаях, когда младенцы смотрели в рот [ F (4, 80) = 3,87; P <0,01] и на глазах [ F (4, 80) = 3,10; P <0,025] говорящего по-испански (просодия не повлияла). Более того, увеличение среднего размера зрачка впервые произошло в 8 мес. И оставалось на этом уровне до 12 мес. Это увеличение соответствует начальному смещению внимания к рту, обнаруженному в эксперименте 2, и предполагает, что младенцы реагировали на новые атрибуты того, что к этому возрасту становится незнакомой речью.Известно, что сужение мультисенсорного восприятия начинается примерно в 8 мес. (29). В результате данные о размере зрачка для испанского монолога, вероятно, отражают это сужение и все большую новизну аудиовизуального ввода, не являющегося родным.

Рис. 3.

Средний размер зрачка во время тестовой сессии у младенцев, которые слышали испанский монолог, в зависимости от возраста.

Важно отметить, что увеличение среднего размера зрачка не может быть объяснено изменениями яркости, потому что все младенцы были протестированы в одинаковых условиях и с одинаковыми стимулами.Точно так же разницу в монологе нельзя отнести к разнице в яркости, потому что фильмы с английским и испанским монологом были сняты при одинаковых условиях освещения. Наконец, тот факт, что увеличение размера зрачка происходило только тогда, когда младенцы подвергались аудиовизуальной речи, не являющейся родной, указывает на то, что сдвиг внимания, наблюдаемый в 8 месяцев в обоих экспериментах, нельзя приписать генерализованному увеличению возбуждения.

Обсуждение

Начиная с 6 мес. Младенцы начинают вырабатывать простые речевые слоги, которые в конечном итоге включаются и трансформируются в первые значимые коммуникативные сигналы детей (17).Исследования показали, что развитию речевой способности способствует подражание, языковой опыт и социальные обстоятельства (3–5). Очевидно, что избирательное внимание должно опосредовать все эти эффекты, потому что младенцы не смогут имитировать речевую продукцию других или воспользоваться своей языковой средой и случайным характером ответов своих опекунов, если они не будут уделять им пристального внимания. Лучшее место, где младенцы могут сосредоточить свое внимание, — это ротовая полость их собеседников, потому что именно здесь они могут получить прямой доступ к избыточной и очень важной аудиовизуальной речевой информации, которая определяет формы родной речи, которые они пытаются освоить.Основываясь на этом рассуждении, мы ожидали, что младенцы начнут обращать внимание на рот говорящего именно тогда, когда они начнут издавать свои первые звуки речи примерно в возрасте 6 месяцев. Кроме того, мы ожидали, что как только младенцы приобретут знания на родном языке к 12 мес., Они больше не будут сосредотачиваться на рте при знакомстве с родной речью, но продолжат сосредотачиваться на рту при воздействии неродной речи. Чтобы проверить эти прогнозы, мы представили видео говорящей женщины, которую можно было увидеть и услышать, говорящую либо на родном, либо на чужом языке участников, и записали их взгляд.Как и в более ранних исследованиях (13–16), мы обнаружили, что 4-месячные младенцы больше смотрели на глаза, а 6-месячные младенцы смотрели на глаза и рот одинаково. Как и предполагалось, мы также обнаружили, что к 8 мес. Младенцы переключают свое внимание на рот говорящего независимо от того, говорит ли человек на их родном или неродном языке. Кроме того, как и предполагалось, мы обнаружили, что младенцы начали отвлекать внимание от рта к 12 мес., Когда говорящий говорил на их родном языке.Наконец, как и было предсказано, мы обнаружили, что 12-месячные младенцы, как и 8- и 10-месячные младенцы, продолжали больше смотреть на рот говорящего, когда они сталкивались с неродной речью.

Есть четыре связанных причины специфического времени развития первоначального сдвига взгляда с глаз на рот говорящего. Во-первых, начиная с 6 мес. Младенцы начинают воспроизводить канонические слоги, похожие на речь (17), и акцент на устах говорящего может помочь им научиться воспроизводить такие слоги посредством имитации.Во-вторых, коммуникативные сигналы, с которыми младенцы обычно сталкиваются в повседневной жизни, не являются изолированными звуковыми звуками речи. Скорее, они представляют собой одновременные слуховые и визуальные речевые сигналы, которые коррелированы во времени, избыточны и, следовательно, более заметны с точки зрения восприятия, чем только слуховые речевые сигналы (6–11). Это особенно верно при общении лицом к лицу. Из-за своей повышенной значимости аудиовизуальная речь и ее источник становятся особенно привлекательными для младенцев, когда они только начинают учиться говорить.В-третьих, когда младенцы начинают лепетать, их мотивация воспроизводить звуки речи возрастает (17, 20). Наконец, эндогенные механизмы внимания начинают проявляться примерно в возрасте 6 месяцев (21, 22), и это позволяет младенцам впервые добровольно и гибко контролировать фокус своего внимания. В результате они теперь могут начать направлять свое внимание на избыточные аудиовизуальные сигналы, расположенные в области рта. В целом, есть два следствия первоначального сдвига внимания: ( i ) он позволяет младенцам смотреть и слушать, в то время как ротовая полость их собеседника воспроизводит те речевые формы, которые они теперь заинтересованы в воспроизведении, и ( ii ) это помогает младенцам максимально использовать возможности изучения этих речевых форм.

Обнаружение того, что первоначальный сдвиг внимания с глазу на глаз произошел в одном и том же возрастном диапазоне независимо от того, была ли представленная речь родной или неродной, предполагает, что одноязычные младенцы, изучающие английский язык, не отдают предпочтение английскому языку перед испанским в 8 мес. возраста. Это согласуется с сообщениями о том, что знания родного языка постепенно появляются во второй половине первого года жизни, с ранним снижением чувствительности к некоторым фонетическим категориям, таким как гласные (т.е., 6 мес.) и чувствительность к другим категориям, например, согласным, снижающимся через несколько месяцев (2, 23). Таким образом, начальный сдвиг, скорее всего, отражает попытку младенцев извлечь физические аудиовизуальные атрибуты речевого сигнала без учета языковой идентичности. Тем не менее, даже несмотря на то, что младенцы в 8 мес. Могут еще не предпочитать один язык другому, данные о размере зрачка предполагают, что, как только младенцы начинают сосредотачиваться на устах говорящего, они начинают обнаруживать разницу между родной и неродной речью.

Начало второго сдвига внимания в 12 мес. В ответ на естественную аудиовизуальную речь и ее отсутствие в ответ на неродную речь согласуются с двумя взаимосвязанными процессами развития, основанными на опыте, которые представляют две стороны одной медали: рост перцептивного опыта, с одной стороны, и сужение восприятия — с другой (20, 23, 29, 34, 45). Первый процесс является естественным результатом увеличения опыта использования собственных слуховых, визуальных и аудиовизуальных входов, тогда как второй — результатом относительного отсутствия нематериальных перцептивных входов.Таким образом, с одной стороны, начало сдвига от рта и, как предполагают данные взрослых, в направлении глаз у 12-месячных младенцев, подвергшихся воздействию естественной аудиовизуальной речи, согласуется с появлением естественной аудиовизуальной речи. -языковая экспертиза. Этот недавно приобретенный опыт позволяет младенцам начать произносить свои первые значимые слова (54) и снижает их потребность в прямом доступе к избыточным аудиовизуальным речевым сигналам, присущим ротово-лицевой полости их собеседников.В результате теперь они могут начать исследовать различные социальные и дейктические сигналы, доступные в глазах их социальных партнеров, которые сигнализируют об общих значениях, убеждениях и желаниях (46, 47). С другой стороны, отсутствие сдвига в ответ на неродную речь согласуется с процессом сужения восприятия. Этот процесс снижает чувствительность младенцев к чужой аудиовизуальной речи и их способность воспринимать ее как единое мультисенсорное событие (34). Из-за этого, когда 12-месячные младенцы знакомятся с неродной речью, они теперь сталкиваются с задачей обработки того, что теперь стало иностранной речью.Чтобы преодолеть большую трудность этой задачи восприятия, они, как младенцы и взрослые, оказавшиеся перед сложной задачей слухового восприятия речи (43, 44), возвращаются к избыточной аудиовизуальной информации для устранения неоднозначности нечеткого речевого сигнала.

Следует отметить, что результаты реакции 12-месячных младенцев на родную речь предполагают только начало сдвига назад к глазам, но не его завершение. Тем не менее, нет никаких сомнений в том, что эти результаты свидетельствуют о возможном сдвиге глаз.Это основано на трех типах доказательств. Во-первых, взрослые в эксперименте 1 больше смотрели на глаза, что указывает на то, что сдвиг в глаза происходит где-то между 12 мес. И взрослой жизнью. Во-вторых, исследования развития совместного внимания показывают, что младенцы начинают замечать направление взгляда своих социальных партнеров в возрасте от 14 до 18 месяцев (46). Наконец, что наиболее актуально для вопроса о возможном смещении внимания к глазам, было обнаружено, что обычно развивающиеся дети двухлетнего возраста предпочитают смотреть в глаза говорящим лицам (55).Таким образом, наиболее вероятный сценарий развития состоит в том, что младенцы полностью возвращаются к глазам к второму году жизни.

Наконец, текущие результаты имеют важное значение для понимания атипичного развития младенцев из группы риска по расстройству аутистического спектра. Исследования показали, что годовалые дети с диагнозом аутизм меньше смотрят на лица (38) и что двухлетние дети с диагнозом аутизм больше смотрят в рот говорящего, в отличие от обычно развивающихся детей, которые больше смотрят в глаза (55). .Эти данные показывают, что младенцы с риском расстройства аутистического спектра следуют иному пути развития. В свете настоящего исследования наиболее вероятный путь развития этих младенцев может заключаться в том, что всякий раз, когда они встречаются с человеком, который с ними разговаривает, они могут смотреть ему в глаза, когда им исполняется 4 месяца, а затем, как обычно, развивающиеся младенцы могут обнаружить большую перцептивную выразительность рта говорящего лица и переключить свое внимание на рот к 8 мес.С другой стороны, они могут обнаружить рот как ключевой источник аудиовизуальной информации некоторое время спустя (то есть на втором году жизни). В любом случае и в отличие от типично развивающихся младенцев, однако, младенцы с риском аутизма могут впоследствии не переключить свое внимание на глаза по двум основным причинам. Во-первых, они могут быть слишком очарованы большей физической значимостью аудиовизуальной стимуляции, присущей говорящим лицам, а, во-вторых, потому, что, как и старшие дети с аутизмом (39–41), они могут не воспринимать мультисенсорную связность аудиовизуальной речи.В результате они не могут извлекать коммуникативные значения, присущие аудиовизуальной речи других, и не развивают перцептивные навыки для родной речи, которые в конечном итоге могут позволить им переключить свое внимание на глаза, чтобы получить доступ к социальным сигналам, которые так важны для последующее когнитивное развитие. Независимо от того, является ли этот сценарий развития точным описанием того, что происходит у младенцев с риском аутизма, очевидно, что переключение внимания на глаза имеет решающее значение. Из-за этого было высказано предположение, что неспособность смотреть в глаза (т.е., более пристальный взгляд на рот говорящего) может быть диагностическим признаком аутизма в раннем развитии (55). Хотя это может относиться к детям в возрасте 24 месяцев, результаты текущего исследования показывают, что это не относится к младенцам. Потому что обычно развивающиеся младенцы в возрасте 8–10 месяцев больше смотрят на рот говорящей, когда она говорит на родном языке, и потому что младенцы в возрасте 8–12 месяцев больше смотрят на ее рот, когда она говорит на неродном языке, меньше глядя на нее. Глаза и более пристальный взгляд на рот в этом периоде младенчества, во всяком случае, является признаком типичного развития.

В заключение, результаты настоящего исследования показывают, что избирательное внимание к рту и глазам говорящего человека претерпевает драматические изменения во второй половине первого года жизни, и что время развития этих изменений зависит от конкретных ранних лингвистический опыт. Смещение фокуса внимания на рот в возрасте 8 месяцев соответствует возникновению речевого образования в младенчестве и указывает на то, что развитие речевого восприятия и речевого образования состоит из нескольких месяцев постоянного внимания к источнику аудиовизуальной речи.Более того, наши результаты показывают, что период между 8 и 12 мес. Имеет решающее значение, потому что обычно развивающиеся младенцы полагаются на избыточные аудиовизуальные речевые сигналы, чтобы приобрести свои способности к производству речи в это время. Результаты исследований пациентов с врожденной плотной катарактой, лишенных ранней визуальной информации, показали, что у этих пациентов наблюдается дефицит мультисенсорной обработки (36), а также дефицит аудиовизуального восприятия речи (56). Это говорит о том, что у этих пациентов дефицит аудиовизуального восприятия речи, вероятно, связан с недостаточным доступом к избыточным аудиовизуальным сигналам в раннем возрасте и согласуется с нашими выводами.В отличие от этого, однако, проблема может быть иной для младенцев с риском расстройства аутистического спектра, несмотря на то, что они также демонстрируют дефицит аудиовизуальной интеграции в более позднем возрасте. Их проблема может заключаться в том, что у них изначально есть проблема межсенсорной интеграции, этиология которой в настоящее время не определена, и что эта проблема не решается адекватным доступом к аудиовизуальной информации в раннем возрасте. Независимо от того, верен этот вывод или нет, ясно, что необходимы дальнейшие исследования младенцев с риском аутизма.Тем не менее, очевидно, что внимание к рту говорящего во второй половине первого года жизни соответствует появлению способности воспроизводить речь во время типичного развития и, таким образом, предполагает, что доступ к избыточным аудиовизуальным сигналам, имеющимся во рту, имеет решающее значение. для нормального развития.

Материалы и методы

Участники.

Всего в выборку вошли 179 доношенных новорожденных (масса тела при рождении ≥2500 г; баллы по шкале APGAR ≥7; гестационный возраст ≥37 недель).Восемьдесят девять из этих младенцев (45 мальчиков) участвовали в эксперименте 1, а 90 участвовали в эксперименте 2 (51 мальчик). Все младенцы воспитывались в основном в одноязычной среде. За исключением трех младенцев, которые, согласно отчету родителей, слышали английский> 80% времени, все оставшиеся младенцы слышали английский> 90% времени. Мы протестировали еще 76 младенцев, но не включили их в окончательную выборку из-за того, что они не смогли завершить эксперимент из-за суетливости или невнимательности (33), неспособности откалибровать, что было связано либо с нежеланием ребенка сотрудничать, либо с айтрекером. возможность найти зрачок (39) или неисправность оборудования (4).Участники эксперимента 1 состояли из отдельных групп 4-месячного возраста ( n = 19; средний возраст 16,9 недели; SD = 0,58 недели), 6-месячного возраста ( n = 16; средний возраст 26,1 года). нед; SD = 0,7 недели), 8-месячный возраст ( n = 17; средний возраст 34,4 недели; SD = 0,6 недели), 10-месячный возраст ( n = 17; средний возраст 43 недели; SD = 0,6 недели) и 12-месячного возраста ( n = 20; средний возраст 52,2 недели; SD = 0,9 недели) младенцев, а также 21 взрослого (8 мужчин; средний возраст 21 год; SD = 6,5 у). Участники эксперимента 2 состояли из отдельных групп в возрасте 4 месяцев ( n = 19; средний возраст 16 лет.8 недель; SD = 0,58 недели), 6-месячный возраст ( n = 15; средний возраст 26,4 недели; SD = 0,7 недели), 8-месячный возраст ( n = 17; средний возраст 34,2 недели; SD = 0,5 недели), 10-месячного возраста ( n = 20; средний возраст 43,1 недели; SD = 0,6 недели) и 12-месячного возраста ( n = 19; средний возраст 52,2 недели; SD = 0,8 нед.) младенцев, а также 19 взрослых (8 мужчин; средний возраст 20,5 лет; SD = 5 лет).

Аппараты и стимулы.

Участники были протестированы в комнате с ослабленным звуком и тусклым освещением и сидели на расстоянии 70 см от 19-дюймового компьютерного монитора.Большинство младенцев сидели в детских креслах, а те, кто отказывался, сидели на коленях у родителей. Мы откалибровали взгляд, используя сетку 3 × 3 маленьких приближающихся / звучащих точек, равноудаленных друг от друга и привязанных к каждому из четырех углов монитора. Участники посмотрели единственный мультимедийный фильм 50-х годов, в котором одна из двух женщин-актеров, каждая из которых была носителем языка на своем родном языке, рассказывала заранее подготовленный монолог. Один из актеров произнес английскую версию монолога, а другой — испанскую версию монолога, и каждый из них представил две просодически разные версии.Одна версия была произнесена в просодически преувеличенной манере (идентификационная речь) и характеризовалась медленным темпом, высокими частотами и непрерывной улыбкой. Другая версия была произнесена в просодически нейтральной манере (речь AD). Точку взгляда регистрировали путем отслеживания движений зрачка с помощью айтрекера ASL (Applied Science Laboratories) Eye-trac Model 6000 (частота дискретизации: 60 Гц) с использованием техники отражения роговицы и с использованием левого глаза участника.

Процедура.

Участникам каждой группы случайным образом назначали идентификатор или рекламный ролик.Сначала была предпринята попытка калибровки, и данные сохранялись, если ребенок был успешно откалиброван по пяти или более точкам калибровки. После завершения калибровки запускался тестовый ролик. Чтобы определить количество времени, которое участники тратили на фиксацию глаз и рта соответственно, мы определили два AOI. AOI глаза определялся областью, разграниченной двумя горизонтальными линиями, одна над бровями, а другая через переносицу, и двумя вертикальными линиями, одна на краю линии роста волос актера на левой стороне ее лица и другой — на краю линии роста волос актера на правой стороне лица.AOI рта определялся областью, разграниченной двумя горизонтальными границами, одна из которых располагалась между нижней частью носа и верхней губой, а другая проходила через центр подбородка, и двумя вертикальными границами, каждая из которых располагалась на полпути между правыми губами.