Половозрастные особенности приростов психомоторных показателей у обучающихся 10-16 лет (лонгитюдное исследование)

Любые инновации образовательной системы должны сопровождаться мониторингом адаптивных процессов в организме обучающихся к новым технологиям и методам обучения с высокой информационной нагрузкой [1, 2]. Наиболее изученными являются адаптивные изменения морфофункционального статуса организма обучающихся, которые составляют базис мониторинга здоровья школьников и образовательной среды [3–7]. Особенности психофизиологических адаптивных изменений, которые относятся к первичным и наиболее чувствительным параметрам изменчивости функционального состояния организма подро- стков, исследовали многие авторы [8–13]. Однако использование авторами разного инструментария и методов оценки не позволяет однозначно трактовать влияние современной модернизации образовательной системы на развитие психомоторных функций ЦНС обучающихся. Особенности адаптивных психофизиологических процессов определяются не только влиянием инноваций образовательного процесса, но и экологическими факторами региона проживания, адекватностью физических нагрузок на организм обучающихся и многими другими входящими факторами [1, 11, 14–19].

Выявлены возрастные, гендерные и типологические особенности нейродинамических и вегетативных показателей психофизиологической адаптации подростков к комплексу специфических факторов образовательной среды [20-22]. По мере увеличения возраста отмечается прирост показателей скорости реагирования на раздражитель, функциональной подвижности на фоне тенденции к уравновешенности нервных процессов. Гендерные особенности развития психофизиологических показателей проявляются в значимых половых различиях на отдельных возрастных этапах, различиях темпов становления психофизиологических функций [23] и разной факторной нагрузке показателей уравновешенности, функциональной подвижности и силы нервных процессов у мальчиков и девочек [21].

Лонгитюдные исследования психофизиологических характеристик учащихся единичны [23, 24]. Неоднозначность результатов имеющихся исследований нейродинамических показателей функционального состояния ЦНС и психофизиологических механизмов адаптации школьников указывает на актуальность исследований по данной проблеме.

Цель: выявить половозрастные особенности прироста психомоторных показателей у подростков 10–16 лет в лонгитюдном исследовании.

Материалы и методы

Лонгитюдное исследование проводилось в октябре каждого учебного года в динамике шести лет обучения на основании договора о научно-педагогическом сотрудничестве и письменного информированного согласия родителей в соответствии с требованиями биомедицинской этики. В выборку включались подростки с I и II группами здоровья, на момент обследования не было выявлено остро возникших заболеваний. В мониторинге психомоторного развития приняли участие 45 подростков с исходным возрастом от 10 до 16 лет, из них 20 мальчиков, 25 девочек. Замеры психофизиологических параметров проводились в первую половину дня (с 10 до 12 часов) на аппаратно-программном комплексе «НС-ПсихоТест» («НейроСофт», г. Иваново).

Особенности психомоторного реагирования обследуемого контингента оценивали по следующим методикам: «Простая зрительномоторная реакция», «Реакция выбора», «Реакция различения», «Оценка Внимания», «Помехоустойчивость», «Критическая частота слияния световых мельканий», «Теппинг-тест».

Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы Microsoft Office Excel. Для проверки гипотез о достоверности различий средних значений, в случае если данные в популяции подчинялись закону нормального распределения, использовали метод Стьюдента (t-критерий) для зависимых или независимых выборок. При распределении, отличном от нормального, рассчитывали U-критерий Манна - Уитни. Различия считались статистически достоверными при достижении уровня значимости p <  0,05. Для сравнения рассеивания нескольких признаков, имеющих различные единицы измерения, и оценки однородности выборки вычисляли коэффициент вариации (CV, %).

Результаты

В процессе анализа полученных нами данных установлено, что развитие различных психомоторных показателей на этапе онтогенеза от 10 до 16 лет отличается неравномерностью, то есть половозрастная динамика оцениваемых нами психомоторных параметров отражает гетерохронность развития, степень выраженности которой зависит от индивидуальной изменчивости базовых свойств нервной системы. Свойства нервной системы оценивают по быстроте двигательной реакции, работоспособности в условиях дефицита времени, точности восприятия времени. Динамика времени простой зрительно-моторной реакции (мс) у обследуемых половозрастных групп обучающихся представлена на рис. 1.

Определенную закономерность в возрастной динамике ПЗМР у обследуемого контингента в большей степени подтверждают показатели времени простой зрительно-моторной реакции мальчиков. Период плато у мальчиков приходится на возраст 12–13 лет, критические периоды - на возраст 10 и 14 лет. Кривая времени ПЗМР у девочек отражает наличие двух фаз: увеличения показателей сенсомоторной реакции (11–13 лет) и последующего плавного снижения времени реагирования на световой раздражитель. Для ПЗМР критические точки приходились у мальчиков на 10 и 14 лет, у девочек - на 10, 12, 13 лет, что подтверждается нашими результатами.

Значимые половые различия времени ПЗМР четко проявились в возрасте 10 лет (время психомоторного реагирования мальчиков на 22,72 % (t = 3,19; p <  0,01) больше, чем у девочек) и в 13-14 лет (наоборот, время реакции девочек было больше, чем у мальчиков

Рис. 1. Половозрастная динамика времени простой зрительно-моторной реакции (мс) обследуемых подростков

Fig. 1. Gender and age-related dynamics of simple visual-motor reaction (ms) time in adolescents

Примечание: ^ - достоверность различий между учащимися разного пола (р < 0,01).

Note: ^ - the significance of differences between students of different gender (p < 0.01).

на 13,17 % (t = 2,99; p ≤ 0,01)). Динамика изменений времени сложной зрительномоторной реакции выбора у обследованных нами подростков 10–16 лет характеризуется улучшением результата тестирования как у девочек – на 11,58 %, так и у мальчиков – на 23,26 %. В условиях статической помехи динамика времени ПЗМР не имела статистически значимых половых различий. В условиях динамической помехи время реакции у мальчиков 10 и 12–13 лет превышало этот показатель у девочек на 7,85; 13,58; 4,13 % соответственно, что, по нашему мнению, объясняется некоторым отставанием сроков созревания функциональных звеньев соматосенсорного анализатора у мальчиков.

Результаты исследования критической частоты слияния световых мельканий в динамике шести лет наблюдения отражают повышение лабильности нервной системы у обследованной группы обучающихся, что подтверждается значимым увеличением значения КЧСМ в группе девочек (р ≤ 0,001). В группе мальчиков различия между показателями КЧСМ в возрасте 10 и 16 лет возрастали, но не достигали статистической значимости.

Важной психомоторной характеристикой является скорость движения кистью при выполнении теппинг-теста. Максимальная частота движений зависит от индивидуальнотипологических особенностей центральной нервной системы, является показателем функционального состояния человека, определяется возрастом и полом. В возрасте от 10 до 15 лет максимальная частота элементарных движений в группах обследования увеличивается у представителей обоего пола: показатели общего числа нажатий у девочек соответствовали 104,87 ± 12,24 и 188,0 ± 18,01; у мальчиков – 117,20 ± 13,31 и 200,00 ± 21,24. Эти изменения в различные периоды обследования были неравномерны и носили индивидуальный характер. В целом на анализируемом этапе онтогенеза максимальное увеличение быстроты движений наблюдается в возрасте от 10 до 12 лет (15,25 %).

Далее для анализа интенсивности развития рассматриваемых психомоторных показателей на изучаемом этапе онтогенеза нами были подсчитаны суммарные темпы прироста изучаемых показателей в процентах (рис. 2).

Анализ полученных расчетных показателей позволяет констатировать, что рассматриваемый нами возрастной период характеризуется существенным развитием функциональной подвижности нервных процессов, выраженным отрицательным приростом времени простой и сложной зрительно-моторной реакции, уменьшением времени реакции в условиях динамической помехи. Следует отметить, что изменения этих показателей у мальчиков были более значительными по сравнению с девочками. Динамика показателей времени реакции в условиях статической помехи

Рис. 2. Величины суммарных приростов показателей психомоторных реакций у обследуемых подростков в динамике 6 лет наблюдения, %

Fig. 2. Total increase in psychomotor reactions in adolescents over a 6-year period, %

Примечание: ПЗМР – простая зрительно-моторная реакция; РВ – реакция выбора; РР – реакция различения; ОВ – оценка внимания; ПУ – помехоустойчивость; КЧСМ – критическая частота световых мельканий; КЧТ – показатель концентрации и переключения внимания; ТТ – теппинг-тест.

Note: PZMR – simple visual-motor reaction; RV– choice reaction; PP – discrimination reaction; OV – assessment of attention; PU – interference immunity; KChSM – critical frequency of light flashes; KChT – indicator of concentration and switching of attention; TT – tapping test.

на данном этапе онтогенеза оказалась минимальной.

Психомоторные реакции являются интегральными показателями скорости проведения возбуждения, а латентное время сенсомоторных реакций принято рассматривать в качестве критерия возбудимости центральной нервной системы. В динамике шестилетнего наблюдения отмечается значимое увеличение лабильности коркового отдела зрительного анализатора. О совершенствовании лабильности свидетельствует увеличение максимальной частоты движений кистью (по методике «Теппинг-тест»). Суммарный прирост максимальной частоты движений кисти составил 17,75 и 13,1 % у девочек и мальчиков соответственно. К 16 годам наиболее значительно улучшаются показатели концентрации и переключения внимания (методика КЧТ).

Наши результаты согласуются с данными О.И. Тарасовой и соавторов (2017), которые также отмечают закономерное улучшение у подростков показателей скорости сенсомоторного реагирования, функциональной подвижности нервных процессов, работоспособ- ности головного мозга, уравновешенности нервных процессов [21].

Обсуждение

Оценка психофизиологических особенностей организма, в частности, уровня развития ведущих характеристик основных нервных процессов, играет существенную роль для проведения интегральной оценки функционального состояния человека [9, 14, 15, 20, 21].

Исходя из физиологической теории онтогенеза человека, В.Д. Сонькин (2009) выделяет на каждом возрастном этапе в процессе развития две фазы, одна из которых характеризуется торможением роста и накоплением качественных изменений, а другая – активацией ростовых процессов на фоне качественной стабильности [25].

В целом наши данные о психомоторных функциях подростков 10–16 лет отражают двухфазность их развития, отличительной особенностью является наличие или отсутствие плато на кривых, отражающих развитие различных психофизиологических параметров. Результаты исследования подтверждают этап-ность и гетерохронность развития психомотор- ных реакций у подростков, проявление отчетливых особенностей полового развития сенсомоторных функций на данном этапе онтогенеза.

Значения психомоторных показателей учащихся, отражающих функциональное состояние центральной нервной системы и эффективность психофизиологических механизмов адаптации, могут выступать в качестве критерия адекватности реализуемых образовательным учреждением технологий обучения, эффективности здоровьесберегающей деятельности школы.

Количество исследований психомоторного статуса подростков в последнее время существенно снизилось, вместе с тем остаются недостаточно разработанными различные аспекты онтогенетического развития нейроди-намических свойств у обучающихся в современных инновационных условиях модернизации отечественной образовательной системы, следовательно, проблема остается актуальной.

Заключение

Проведенное исследование подтвердило, что возрастная динамика различных психомоторных показателей от 10 до 16 лет характеризуется неравномерностью, фазным характером изменений, общей тенденцией к снижению времени зрительно-моторных реакций, увеличением показателей, характеризующих лабильность нервной системы; выявило особенности половых различий показателей ПЗМР (в возрасте 10 и 13 лет), времени реакции в условиях динамической помехи (в возрасте 14 и 16 лет); теппинг-теста (в возрасте 13-14 и 16 лет); КЧТ (в возрасте 11–12 лет). Представленные выше особенности половых различий скорости реакции указывают на относительность преимущества того или иного пола в скорости реакции на протяжении онтогенеза.

Кроме того, важно отметить, что данные половозрастного развития пространственнокоординационных и нейродинамических психомоторных характеристик являются базой для построения системы педагогического воздействия, основанной на принципах дифференциации и индивидуализации процесса обучения, психофизиологически рациональной, здоровьесберегающей организации учебного процесса.