Современные методы профилактики и коррекции нарушений развития у детей: Традиции и инновации

Оценка влияния развития нейромоторных функций на обучение[1]

Салли Годдард Блайт*, Н. В. Лунина**

* Институт нейрофизиологической психологии, Честер, Великобритания

sally. blythe@inpp. org. uk

** Института нейрофизиологической психологии, Москва

inpp. rus @gmail.com

За последние 20 лет количество случаев снижения успеваемости среди детей в начальных школах во всем мире резко возросло. В связи с этим появляются новые исследования и корректирующие программы занятий для поддержки отстающих детей. Целью нашего исследования было определение уровня нервно-психического развития российских школьников детей первого года обучения. Исследование проводилось в Институте нейрофизиологической психологии (ИНП). 87 учеников двух частных школ в г. Москве прошли скрининг-тестирование с помощью тестов, определяющих уровень развития нейромоторных функций у детей. Результаты оценки показали, что около 40 % детей по критерию 25+% демонстрируют признаки незрелости нейромоторных импульсов (NMI, далее НМИ); Существуют значительные различия между мальчиками (21 из 35, 60 %) и девочками (14 из 51, 27,5 %), у которых уровень нейромоторной незрелости > 25 %. Это говорит о том, что в России среди детей, которые пошли в школу, примерно такое же число детей с нейромоторной незрелостью, как и в других европейских странах. Для повышения успешности обучения целесообразно ввести в школах рутинный скрининг нейромоторных навыков у детей и программы развития их двигательной активности, такие как, например, программа содействия, которую предлагают в Институте нейрофизиологической психологии.

Ключевые слова: обучение, нейромоторная деятельность.

В литературе описано множество факторов, свидетельствующих о готовности ребенка к школе. Обычно это относится к уровням когнитивного, эмоционального, социального и физического развития ребенка. Фокусом образовательного процесса, как правило, является в первую очередь результат обучения, показатели образовательной и когнитивной деятельности. Растущий объем исследований показывает, что физическое развитие, которое регистрируется в нервно-моторных навыках детей, является важным показателем готовности к обучению и может оказать значительное влияние на успеваемость.

Нейромоторная деятельность обычно описывается как сложное функциональное поведение человека, которое является результатом активации центральной и периферической нервной системы и включает двигательные структуры, которые работают через мышечно-скелетную систему, получающую множество сигналов из организма и внешней среды человека. Системы и структуры, ответственные за любые изменения в организме, постоянно эволюционируют на протяжении всего процесса созревания организма, однако на конкретных этапах развития ребенок должен достичь определенных показателей развития, в том числе – показателей нейромоторной деятельности. Показатели в контрольных точках развития двигательных навыков и двигательная активность являются внешними признаками, которые свидетельствуют о наступлении нейромоторной зрелости (Goddard Blythe, 2012) и готовности к обучению.

Нейромоторная незрелость указывает на задержку в развитии, связанную с паттернами управления движением. Они могут возникать в результате классических отклонений в развитии (патологии) или быть следствием функциональной задержки в соответствующих нервных путях. Скрининговые тесты ИНП (Goddard Blythe, 1996, 2012) были разработаны для использования в качестве начального скринингового инструмента, с помощью которого можно:

а) выявить детей, чьи нейромоторные навыки не соответствуют возрастным показателям на момент начала обучения в школе;

б) сформировать исходную базу показателей для сравнения нейромоторного статуса детей с показателями успеваемости в учебе;

в) при необходимости ввести в школах программу развития двигательных навыков у детей в целях стимуляции общего психического развития;

г) исследовать взаимосвязь между улучшением нейромоторных навыков и показателями успеваемости.

Скрининговый метод включает простые тесты для выявления «мягких признаков» неврологической дисфункции и наличия трех примитивных рефлексов, которые не должны возникать после первых 6—12 месяцев жизни.

Обоснование

Наличие или отсутствие примитивных рефлексов на ключевых этапах развития ЦНС выявляет либо признанные признаки зрелости в функционировании центральной нервной системы, либо может указывать на нейромоторную незрелость (НМИ).

Примитивные рефлексы — это группа рефлексов (автоматических стереотипных реакций на специфические раздражители). Они вырабатываются в утробе матери, полностью наличествуют у доношенного новорожденного, активны в течение первых месяцев жизни ребенка и тормозятся (в состоянии бодрствования) к шести месяцам, по мере созревания высших центров мозга. Постуральные реакции развиваются с самого рождения, постепенно замещая примитивные рефлексы и отражая усиление контроля со стороны высших центров мозга. В совокупности постуральные реакции обеспечивают стабильную базу для подсознательного контроля равновесия, позы и координации.

К дополнительным признакам нейромоторной незрелости можно отнести проблемы с контролем равновесия, осанки, движений глаз, зрительного восприятия (Andrich et al., 2018; Goddard Blythe, 2017; Gonzalez et al., 2008). Эти умения необходимы для того, чтобы спокойно сидеть, сформировать зрительные навыки, связанные с чтением, координировать движение глаз и рук (письмо), регулировать зрительный фокус для различных расстояний (копирование в тетрадь и игра с мячом) и обеспечивать контроль внимания. В этом контексте наличие или отсутствие примитивных рефлексов после четырехлетнего возраста может использоваться в качестве маркера для выявления признаков нейромоторной незрелости с помощью диагностирующего теста. Учет этих факторов может повлиять на моторные аспекты обучения и способствовать улучшению результатов обучения (NEELB, 2014) и поведение (Marlee, 2008; Taylor et al., 2020).

Обучение является физической активностью. Движение участвует почти в каждом аспекте обучения в школе. Все больше свидетельств, полученных в результате использования скрининговых тестов (Goddard Blythe, 2012), указывают на связь между зрелостью физических навыков детей (частично измеряемой через компетентность в контроле движений) и образовательными достижениями (Иванович и др., 2018; Gieysztor et al., 2017, 2018; Goddard Blythe, 2005; NEELB, 2004). У детей с незрелыми нейромоторными навыками наблюдались проблемы с выполнением учебных задач значительно чаще, чем у детей, чьи нейромоторные навыки совпадали с ожидаемыми показателями на контрольных отметках хронологического возраста (Griffin, 2013; Harte, 2014).

Несмотря на зафиксированные свидетельства, оценка нейромоторных навыков детей с целью определения готовности к обучению во многих образовательных заведениях на постоянной основе не проводится. Дети с незрелыми нейромоторными навыками могут компенсировать это в некоторой степени, но часто за счет показателей успеваемости во время выполнения моторно-зависимых заданий. В этом контексте рутинный скрининг нейромоторных навыков детей на ключевых этапах образовательного процесса с последующим внедрением эффективных программ физической коррекции теоретически может помочь предотвратить задержку когнитивного развития, связанные с ней трудности в обучении и проблемы поведения.

В представленном исследовании изучалась степень проявления признаков нейромоторной незрелости у выборки из 87 детей в первый год их обучения в российской школе.

Обзор литературы

Взаимосвязь между аберрантными рефлексами и специфическими нарушениями в обучении не является новой областью исследования. В 1970-х годах был проведен ряд исследований, в которых сравнивались показатели успеваемости детей с нарушением активности примитивных рефлексов и детей без таких нарушений. В одном из таких исследований было обнаружено, что все дети в группе с ограниченными возможностями в обучении имеют кластер остаточных примитивных рефлексов, в то время как у детей без нарушений в обучении примитивные рефлексы отсутствуют (Gustafsson, 1971). Аналогичное исследование проводилось с использованием тестов на выявление наличия примитивных рефлексов и тестов широкого спектра достижений (WRAT) – группы тестов, целью которых является обеспечение нормативных показателей навыков чтения, правописания и математических вычислений в группах обучающихся с задержкой в развитии и обучающихся, чьи результаты соответствовали нормативным показателям. Исследование обнаружило более высокую частоту аномальных рефлексов в первой группе обучающихся, но также выявило некоторые рефлекторные аномалии среди участников второй группы. Когда тесты на аберрантные рефлексы сопоставили с результатами тестов достижений (WRAT), обнаружилась, что и во второй группе, среди тех, кто демонстрировал следы аберрантных рефлексов, есть признаки задержки в развитии навыков письма и чтения (Rider, 1976). Другими словами, сочетание тестов на выявление рефлекторных отклонений и тестов на успеваемость позволило обнаружить детей с отставанием в развитии среди тех, кто имел достаточный уровень учебных достижений.

Уилкинсон (Wilkinson, 1994) повторил исследование Райдера и обнаружил не только связь между атипичными примитивными рефлексами и трудностями обучения в классе, но и то, что можно выявить детей с задержкой развития, просто проанализировав рефлекторный профиль каждого ребенка. Другие исследователи изучали частоту возникновения аберрантных рефлексов в определенных популяциях, включая сохранение асимметричного тонического шейного рефлекса (ATNR) у детей с диагностированными трудностями чтения (McPhillips et al., 2000; McPhillips, Sheehy, 2004), ATNR, STNR и TLR у детей с диагнозом дислексии (Goddard Blythe, 2001) и рефлекс Моро у детей с диагнозом СДВГ (Taylor et al., 2020).

Значение трех примитивных рефлексов

Асимметричный тонический шейный рефлекс (ATNR)

Асимметричный тонический шейный рефлекс присутствует у доношенного новорожденного и описывает рефлекторную реакцию на поворот головы набок. Когда голова повернута в одну сторону, возникает повышение тонуса разгибателей в конечностях на той стороне, к которой повернута голова, и повышение тонуса сгибателей в затылочных (противоположных) сегментах. В процессе развития ребенка, эта реакция должна подавляться высшими центрами мозга примерно к 6-месячному возрасту, когда ребенок бодрствует.

Если асимметричный тонический шейный рефлекс сохраняется и после первых 6 месяцев жизни, это может помешать развитию последующих двигательных способностей, таких как ползание на животе (по-пластунски) и способность наклоняться, согнувшись пополам, когда голова повернута в пораженную сторону. Если рефлекс все еще активен у ребенка школьного возраста, он может препятствовать координации рук и глаз, необходимой для письма, и, если он присутствует в сочетании с недостаточно развитыми постуральными рефлексами (рефлексами выпрямления головы), это может влиять на развитие способности движения глаз, необходимых для чтения.

Тонический лабиринтный рефлекс (TLR)

Тонический лабиринтный рефлекс у доношенного новорожденного выявляется в двух случаях: а) расположение головы ниже средней плоскости в положении лежа на спине приводит к повышению тонуса разгибателей во всем теле; б) подъем головы над средней плоскостью приводит к повышению тонуса сгибателей во всем теле. Если тонический лабиринтный рефлекс остается активным в возрасте, когда ребенок идет в школу, он может отрицательно влиять на способность удерживать равновесие в вертикальном положении тела, на стабильность осанки и на центры, участвующие в контроле движений глаз, что важно для чтения и письма.

Симметричный тонический шейный рефлекс (STNR)

Симметричный тонический шейный рефлекс появляется между 5 и 8 месяцами, когда ребенок учится вставать на четвереньки (опираться на обе руки и ноги) для того, чтобы ползти. Если наклонить голову в таком положении, это вызовет повышение тонуса сгибателей в руках и тонуса разгибателей в нижней половине тела. Если ребенок держит голову прямо, то происходит противоположная реакция. Если симметричный тонический шейный рефлекс сохраняется, младенцу может быть трудно координировать движения верхней и нижней части тела для того, чтобы ползти на четвереньках. Такой ребенок не сможет ползать, будет волочить ноги или двигаться, используя руки и ноги необычным образом. Считается, что умение ползти является важным этапом развития, поскольку на этом этапе ребенок учится одновременно держать равновесие, контролировать проприоцепцию и зрение, адаптируясь к гравитации, а также развивает координацию двух сторон и верхних и нижних отделов тела в синхронном взаимодействии. Это может помочь в развитии координации глаз и рук на том же зрительном расстоянии, которое ребенок будет использовать для чтения и письма через несколько лет (Hansen et al., 2010; Kari et al., 2014; Visser, Franzen, 2010). Если симметричный тонический шейный рефлекс остается в школьном возрасте, он может влиять на способность сидеть, включая способность удерживать тело в сидячем положении неподвижно (O’Dell, Cook, 2004), а также влиять на координацию движений глаз и рук и вертикальные движения глаз (Bein-Wiezibinski, 2001), которые необходимы для выравнивания числовых столбцов при вычислениях на уроках математики.

Результаты исследовательских проектов с применением скринингового теста оценки нейромоторной готовности к обучению (Goddard Blythe, 2012) выявили последовательную связь между сохранением примитивных рефлексов у детей школьного возраста и более низкой успеваемостью (Иванович и др., 2018; Gieyzstor et al., 2016, 2017; Goddard Blythe, 2005; Griffin, 2013; Harte, 2014; NEELB, 2004). С учетом полученных данных, регулярная оценка нейромоторных навыков детей на момент поступления в школу и на ключевых этапах образовательного процесса может быть полезна по трем причинам: во-первых, для выявления детей, подверженных риску задержки развития в результате недостаточно сформированных нейромоторных навыков; во-вторых, для внедрения в школах дополнительных программ помощи для улучшения нейро-моторных навыков и предотвращения задержки развития детей с незрелыми двигательными навыками в будущем.; и в-третьих, это дает возможность изучить условия окружающей среды и обстановку, в которой растут и развиваются дети до школы, чтобы поддержать своевременное формирование нейромоторных навыков.

Дизайн и методология исследования

Цели

В рамках более масштабного исследования, проведенного в нескольких странах с целью изучения частоты нейромоторных импульсов (> 25 % по результатам скринингового теста), в России проводилось исследование на выборке из 87 детей в первый год их формального школьного обучения. Данный проект следует рассматривать как первый этап лонгитюдного исследования, в рамках которого должна быть разработана система мониторинга взаимосвязи показателей нейромоторного развития и успешности обучения в контексте российской системы образования при сотрудничестве с учителями из российских школ.

Участники

Выборка представлена 87 участниками, из которых 35 мальчиков и 52 девочки. Средний возраст в выборке составил 7 лет и 1 месяц. Исследование проводилось в дневное время. Оценка зрительного восприятия и зрительно-моторной интеграции проводилась в группах. Оценка общей мышечной координации, равновесия и рефлексов, зрительного слежения и интеграции, а также слухоречевого распознавания проводилась индивидуально.

Этика

В целях сохранения конфиденциальности имена детей скрываются под шифрами, указывающими их возраст и пол. Названия школ также скрыты.

Методология исследования

Скрининговый тест для оценки нейромоторной готовности к обучению проводился в период с 23 сентября по 18 октября на протяжении одного года. Показатели теста оценивались по пятибалльной шкале, исследование включало серию тестов для оценки:

1. Общей мышечной координации и равновесия, а также признаков наличия трех примитивных рефлексов.

2. Дополнительные тесты для:

a) определения навыков зрительного отслеживания и интеграции;

b) выявления признаков зрительно-слухового распознавания речи;

c) изучения зрительного восприятия и зрительно-моторной интеграции (VMI).

Оценочная шкала

0 = отсутствие выявленных отклонений (NAD);

1 = 25 % дисфункции;

2 = 50 % дисфункции;

3 = 75 % дисфункции;

4 = 100 % дисфункции.

В каждом разделе над максимально возможным баллом – для каждого раздела (100 % дисфункция) – были записаны результаты проведенных тестов. Также были зафиксированы данные результатов всех тестов.

Итоговые показатели

Общая мышечная координация, баланс и рефлексы – 48.

Движение глаз и интеграция – 8.

Распознавание речи на слух – 16.

Зрительное восприятие и зрительно-моторная интеграция – 24.

Итого (необработанный балл) – 96.

Процентные показатели.

Результаты

Результаты были представлены для независимого статистического анализа, который был сделан с использованием программного обеспечения (IBM SPSS v. 26) с использованием списочного подхода для обработки недостающих данных.

Вопрос 1: Частота встречаемости показателей частоты нейромоторных импульсов (НМИ) в выборке

Возможный диапазон по комбинированным необработанным баллам четырех дополнительных шкал НМИ составлял 0—96, причем более высокие баллы указывали на больший НМИ. В соответствии с предыдущими исследованиями, необработанные баллы были преобразованы в проценты для облегчения интерпретации (так называемый «процентный балл дисфункции»). Например, ребенку с необработанной оценкой 48 баллов, что составляет ровно половину возможного диапазона, будет присвоен процентный балл дисфункции 50 %. Дети, набравшие 25 % или более баллов по процентному показателю дисфункции НМИ, были классифицированы как имеющие признаки НМИ.

Средний процентный показатель дисфункции в выборке составил 22,6, что приближается к пороговому значению для выявления признаков НМИ. Стандартное отклонение составило 8,3, что указывает на то, что около двух третей выборки набрали приблизительно от 15 до 31 балла (т. е. примерно на одно стандартное отклонение выше и на одно стандартное отклонение ниже среднего).

Из выборки 87 детей: 18 (около 20 %) приблизились к критерию 25+% для демонстрации доказательств НМИ (набрали от 20 % до 24 %), 35 детей (около 40 %) соответствовали критерию 25+%, что говорит о наличии признаков НМИ, 17 детей[2] (около 20 %) набрали значительно больше критерия 25+% (набрали 30 % или выше), что также указывает на наличие НМИ.

Вопрос 2: Существуют ли различия в показателях НМИ у мальчиков и девочек

2а. Различия по половым признакам в необработанных баллах по четырем дополнительным шкалам НМИ

Описательная статистика (главным образом средние значения и стандартные отклонения) приведена в таблице 1 приложения. Наличие или отсутствие статистически значимых различий по половым признакам было выявлено с помощью независимых выборок Т-тестов (см. таблицу 2 в приложении).

Мальчики (среднее значение = 13,0, стандартное отклонение = 5,6) набрали значительно больше баллов, чем девочки (среднее значение = 8,7, стандартное отклонение =5,6) по общей двигательной активности, балансу и рефлексам, t(82) = 3,42, p < 0,001.

Мальчики (среднее значение = 1,9, стандартное отклонение = 1,3) набрали значительно больше баллов, чем девочки (среднее значение = 1,3, стандартное отклонение = 0,9) по визуальному отслеживанию и интеграции, t(57,9[3]) = 2,34, p = 0,023.

Ни у девочек, ни у мальчиков не было выявлено различий в результатах тестирования зрительного/слухового/речевого распознавания, так же как и в результатах скрининга зрительного восприятия и зрительно-моторной интеграции (VMI).

2b. Различия по половым признакам в категориях НМИ

Дети, набравшие 25 % или более по процентному показателю дисфункции НМИ, были классифицированы как имеющие признаки НМИ. Для определения зависимости показателей НМИ от пола и статистически значимых показателей вероятности отнесения испытуемых к НМИ критерию по половым признакам, был использован критерий ассоциации χ2 (см. таблицу 3 в приложении).

Значительно более высокая доля мальчиков (21 из 35, 60 %), чем девочек (14 из 51, 27,5 %), соответствовала критерию NMI, χ2(1) = 9,11, p = 0,003.

Вопрос 3: Корреляции между четырьмя дополнительными шкалами НМИ

Корреляционные тесты Пирсона были использованы для определения наличия статистически значимых корреляций между полученными данными тестирования детей по четырем дополнительным шкалам НМИ (см. таблицу 4 в приложении). Значимая корреляция между любой парой этих шкал указывает на то, что дети, как правило, набирают относительно одинаковые оценки по обеим из них.

Результаты тестов показателей общей мышечной координации и равновесия, а также данные по показателям рефлексов и отслеживания движения глаз и интеграции имели высокую корреляцию, р(n = 85) = 0,46, p < 0,001. Результаты тестов на двигательные навыки, равновесие и рефлексы и зрительные/слуховые/распознавание речи также показали высокий коэффициент корреляции, р(n = 85) = 0,30, р = 0,005. Показатели корреляции зрительно-слухового распознавания речи и зрительного слежения и интеграции были также высокими, р(n = 87) = 0,31, р = 0,003.

Вопрос 4: Существует ли корреляция возраста с (i) четырьмя дополнительными шкалами НМИ, (ii) процентным баллом дисфункции и/или (iii) классификацией наличия и отсутствия НМИ (критерий 25+%)?

Корреляционные тесты Пирсона и анализ точечно-бисериальной корреляции с применением 25+% дихотомической переменной не выявили никаких доказательств того, что возраст коррелирует с каким-либо из показателей НМИ, используемых в этом исследовании (см. таблицу 5 в приложении). Это указывает на то, что дети старшего возраста с такой же вероятностью демонстрировали (или не демонстрировали) признаки НМИ, как и дети младшего возраста[4]. Подробное описание полученных результатов можно найти в приложении.

Обсуждение

Приведенные выше результаты исследования свидетельствуют о том, что значительный процент (40 %) детей в этой выборке поступили в школьную систему с признаками незрелых/недостаточных двигательных навыков (суммарные баллы > 25 %). Сравнительный анализ результатов скрининга, который применялся на выборках с участием школьников Северной Ирландии в 2004 году (NEELB), Польши (Gieysztor et al., 2017, 2018), Сербии (Иванович и др., 2019), а также результатов тестирования для проекта исследования, находящегося в стадии подготовки, проведенного в Соединенном Королевстве (Goddard Blythe et al., 2020), свидетельствует о том, что нейромоторная незрелость была постоянным фактором более чем у одной трети детей, принявших участие в исследовании, в случаях по крайней мере четырех различных национальных систем образования.

Несмотря на то, что наличие примитивных рефлексов является лишь признаком недостаточного развития функций центральной нервной системы и не является основной причиной возникновения трудностей в обучении, полученные результаты показывают корреляцию между высокими баллами по признакам незрелости навыков общей мышечной координации, удержания равновесия и остаточных рефлексов, а также корреляцию показателей оценки навыков по другим дополнительным тестам с целью выявления признаков затруднений зрительного отслеживания и интеграции, зрительно-слухового распознавания речи, зрительного восприятия и зрительно-моторной интеграции. Незрелость механизмов, участвующих в постуральном контроле и удержании равновесия, действительно влияют на навыки более высокого уровня. Последние, скорее всего, будут влиять на успеваемость в чтении и письме и препятствовать достижению высоких образовательных результатов.