Связь комплекса психических функций с формированием навыка распознавания эмоций у детей с расстройствами аутистического спектра

Введение

Характерной чертой аутизма является нарушение социального взаимодействия, значимую роль в котором играет способность получения и анализа информации, представленной на лице другого человека, в том числе навык распознавания эмоций [Golan, 2010; Lozier, 2014].

Количество исследований на эту тему, опубликованных за последние 25 лет, значительно, и данные их не всегда согласуются друг с другом. Однако можно выделить несколько трендов: люди с аутизмом испытывают сложности с распознаванием эмоций по лицам [Harms, 2010; Uljarevic, 2013], при рассматривании лиц люди с аутизмом склонны избегать глаз и область вокруг них [Klin, 2002; Tanaka, 2016], навык распознавания эмоций является тренируемым (полоки- тельно коррелирует с возрастом и опытом) [Lawrence, 2015].

Интересную проблему представляет собой выявление связей мекду высшими психическими функциями и успешностью распознавания эмоций.

В результате длительной дискуссии о том, какую стратегию восприятия лиц используют люди с аутизмом, целостную (конфигуративную) или локальную, вопрос был решен в пользу их сочетания.

Лицо человека содержит два типа информации: о чертах и об их взаимном расположении и расстояниях между ними. Таким образом, при восприятии лиц выделяют локальную стратегию (feature-based), целостную и/или конфигуративную. Стоит отметить, что понятия целостная стратегия и конфи- гуративная иногда используются как синонимы, а иногда разнятся. В частности, Maurer пишет, что в лицах есть два типа информации: о чертах и конфигуративная. Последняя имеет 3 подтипа, или стадии: конфигуративная информация 1 порядка (расположение черт на лице), целостная (лицо воспринимается как гештальт) и конфигуративная информация 2 порядка (метрические отношения между чертами лица) [Maurer, 2002].

В нейротипичном варианте раньше всего у детей развивается локальная стратегия восприятия лица, конфигуративная развивается медленнее. Хотя некоторые исследователи отмечают ее использование в более раннем возрасте [Petrakova, 2018], но большинство сходится в том, что у детей после 10 лет владение конфигуративной стратегией выходит на экспертный уровень и не имеет отличий от взрослых [Mondloch, 2003].

У людей с РАС отмечается предпочтение локальной стратегии, например, они реже испытывают проблемы в тестах инвертированных лиц. Однако исследования с использованием тестов инвертирования лиц, композитных лиц, заданий часть-целое и эффекта Тэтчер показали, что, несмотря на более низкую точность распознавания, люди с РАС все же используют конфигуративную/целостную стратегию [Brewer, 2019; Naumann, 2018; Tanaka, 2016; Tang, 2015; Wolf, 2008]. Речь скорее должна идти не об ее отсутствии, а о ее специфической ориентированности на область рта и меньшей эффективности, чем у контрольных групп [Ewing, 2018; Klin, 2002].

С наличием диагноза РАС принято ассоциировать такие особенности зрительного и оптико-пространственного восприятия как фрагментарность восприятия, избыточное внимание к отдельным деталям изображения, трудности обработки информации на глобальном уровне и/или учета контекста [Переверзева, 2013]. Однако результаты исследований по этому вопросу достаточно противоречивы, и некоторые показывают сохранность механизмов зрительного восприятия, т.к. не находят у людей с РАС отличий от контрольных групп при распознавании неживых объектов [Wallace, 2008].

Конфигуративная стратегия предполагает обработку информации о пространственных отношениях между чертами [Maurer, 2002] лица, что позволяет говорить о вовлеченности в этот процесс оптико-пространственного анализа и синтеза [Лурия, 1969; Микадзе, 2014].

Кроме зрительного и оптико-пространственного восприятия, для распознавания эмоций и обучения этому навыку значимыми также являются внимание [Kovach, 2015] и мышление, в частности, операции абстрагирования и обобщения [Gonzalez-Gadea, 2014; Lee, 2014].

Зрительное восприятие, внимание и мышление являются высшими психическими функциями. Пространственный анализ и синтез с точки зрения структурно-функционального подхода являются структурными составляющими нескольких высших психических функций. В терминологии А.Р. Лурии они имеют статус нейропсихологического фактора[I] [Микадзе, 2014]. В рамках данной статьи будут изучаться именно оптико-пространственный анализ и синтез как элементы зрительного восприятия. Сочетание выбранных высших психических функций будет обозначаться как «комплекс психических функций» (КПФ).

В настоящем исследовании изучались связи КПФ и их составляющих со способностью детей с РАС распознавать эмоции и с успешностью их обучения этому навыку.

Проверялась гипотеза о существовании связи между КПФ и успешностью распознавания детьми с РАС эмоций по лицевой экспрессии. Также проверялась гипотеза о наличии связи между уровнем КПФ и успешностью обучения детей с РАС распознаванию эмоций по лицевой экспрессии.

Методика

Исследование состояло из констатирующего и формирующего эксперимента.

Участники исследования. В исследовании приняли участие 19 детей: 17 мальчиков и 2 девочки. Возраст участников от 6 до 12 лет (=8,73, SD=2,3; Me=9).

К сожалению, в России нет достоверных данных о числе детей с РАС, поэтому отсутствует возможность определения репрезентативности выборки относительно генеральной совокупности. Число участников с РАС в данном исследовании соответствовало среднему числу в группах в подобных проектах [Berggren, 2018; Uljarevic, 2013].

В исследовании участвовали одиннадцать детей с диагнозом ранний детский аутизм, состояние одного из которых было осложнено умственной отсталостью; пять участников исследования имели иные формы расстройств, входящих в спектр, в том числе один ребенок с аутизмом процессуального характера (атипичный аутизм, по МКБ-10); один с синдромом Аспергера; и один с детским дезинтегративным расстройством; три ребенка имели в диагнозе аутистиче­ские особенности поведения.

Участников отбирали по наличию диагноза, возрасту, отсутствию нарушений систем восприятия (зрения, слуха) и опорно-двигательной системы, наличию понимания обращенной речи, способности выполнять инструкции, способности к подражанию на уровне копирования действий взрослого в специально организованных условиях, устойчивости внимания не менее 10 минут подряд, а также по наличию опыта обращения с планшетным компьютером и карточками. Уровень развития экспрессивной речи не являлся значимым критерием, поскольку задачи исследования реализовы­вались с применением невербальных методик. Таким
образом, в исследовании приняли участие говорящие и неговорящие дети. Информация, необходимая для отбора участников, была по.лучена в ходе анкетирования родителей. Исследовательским коллективом было получено одобрение Комитета по биоэтике Южного федерального университета о соответствии методики исследования принципам и нормам биоэтики.

Методики

Уровень развития значимых для исследования психических функций был измерен с использованием методов нейропсихологической диагностики и психолого-педагогической диагностики [Забрамная, 2008]:

—   шкала C1 (невербальное и вербально-логическое мышление): простые невербальные аналогии [7, с. 18—19], исключение предметов [1, с. 65—67; 7, с. 23] и исключение лишнего [1, с. 62—64];

—   шкала C2 (особенности зрительного восприятия): узнавание наложенных изображений (фигуры Поппельрейтера) [Семаго, 2017, c. 11], узнавание недорисован­ных изображений [Семаго, 2017, с. 12];

—   шкала C3 (концентрация, устойчивость и распределение внимания): задания, требующие нахождения различий между похожими изображениями [1, с. 31—33];

—   шкала C5 (оптико-пространственный анализ и синтез): методика складывания разрезных картинок [7, с. 38—40; 1, с. 9—11].

Один балл присваивался за одно верно выполненное задание в шкалах С1, С2, С3, например, за один верно опознанный предмет в пробе Поппельрейтера или за один верно исключенный предмет. Для шкалы С5 была введена дифференцированная система оценок: три картинки отличались по сложности, и за собранную разрезную картинку можно было получить 1,2 или 4 балла. Для оценки способности детей к распознаванию эмоций по лицевой экспрессии использовались изображения 6 базовых эмоций: радость, удивление, грусть, гнев, страх, отвращение (по П. Экману) [Ekman, 1999]. Они были специально разработаны для исследования на основе Эмоциональной системы кодирования лицевых движений (EMFACS) П. Экмана и У. Фризена [Ekman, 2002].

В исследовании использовались четыре вида изображений:

1.    Схематические изображения эмоций (кодировка KI, рис. 1А).

2.    Пиктограммы (кодировка KII, рис. 1Б).

3.    Изображения 3D моделей лица мужчины и женщины (кодировка KIII, рис. 1 В) Изображения были созданы специально для проекта.

4.    Фотографии (кодировка KIV). Использована база изображений Warsaw Set of Emotional Facial Expression Pictures (рис. 1 Г) [Olszanowski, 2015].

При диагностике и обучении использовали упражнения со следующими типами заданий: называние (ребенок должен обозначить эмоцию на карточке), слушание (ребенок должен найти карточку по названию эмоции), визуальное сопоставление (ребенок должен найти два изображения разных типов с одинаковыми эмоциями).

Точность формулировки ребенком ответа в заданиях на распознавание была не важна: например, ответы «улыбается» и «веселый» приравнивались к правильному варианту ответа «радость»; а ответы «фуу» и «гадость» — к правильному варианту ответа «отвращение». Для неговорящих детей учитывались звукоподражательные ответы.

Процесс обучения ребенка с РАС навыку распознавания эмоций по лицевой экспрессии состоял из 12 занятий длительностью от 35 до 45 минут каждое. Занятия проводились три раза в неделю индивидуально. Циклы работоспособности детей, истощаемость внимания определяли количество и продолжительность перерывов в выполнении заданий. Перерыв предполагал переключение на игровую или творческую активность.

Обучение навыкам распознавания эмоций проводилось по авторской методике «Потому что эмоции!» с применением специально созданного инструментария: а) набора упражнений с карточками и зеркалом; б) приложения для планшетного ПК (iPad 4, Apple Inc, USA) [Меснянкина, 2016; Anishchenko, 2017].

Рис. 1. Изображения эмоций, применяемые в исследовании (слева направо 1А, 1Б, 1В, 1Г, 1Д)

В заключительном тестировании проверялись результаты обучения на стимульном материале, используемом в обучении, и на альтернативном материале (проверка переноса навыка) (рис. 1Д). Альтернативный материал состоял из: изображений эмоциональных лиц, сходных по типу с теми, что использовались на обучающих занятиях, но незнакомых участникам исследования; массмедиа изображений, подобранных по принципу их соответствия схеме П. Экмана; рисунков от руки, повторяющих схемы базового материала, но имеющих дополнительные элементы (волосы, уши, различная форма лиц).

Уровень успешности распознавания высчитывался отдельно для каждой из базовых эмоций. Один балл присваивался за одно верно выполненное задание — распознанную эмоцию. При ошибочном распознавании или отсутствии ответа проба оценивалась в ноль баллов.

Результаты

Описательные статистики по шкалам оценки КПФ и показателю успешности распознавания эмоций по лицевой экспрессии до и после обучения, а также данные корреляционного анализа, приведены в таблице.

Корреляционный анализ данных позволил выявить значимые положительные связи между уровнем развития оптико-пространственного анализа и синтеза (шкала С5) и общим уровнем сформированности навыка распознавания эмоций.

Уровень сформированности навыка распознавания эмоций оказался не связан с показателями зрительного восприятия и внимания, операций обобщения и абстрагирования, а также с уровнем развития категориального мышления.

Таблица

Описательные статистики и корреляции между показателями шкал оценки КПФ и успешности распознавания эмоций до и после обучения, на основном и альтернативном материале (N = 19)

Нумерация шкал в таблице: 1—5 — показатели шкал оценки психических функций; 6—12 — показатели успешности распознавания эмоций до обучения; 13—19 — показатели успешности распознавания эмоций после обучения; 20—26 — показатели успешности распознавания эмоций на альтернативном материале после обучения.

Выявлены значимые положительные связи между уровнем сформированности оптико-пространственного анализа и синтеза (шкала С5) и общим уровнем успешности распознавания эмоций после обучения, как на обычном, так и на альтернативном материале; значимая положительная связь между уровнем развития операций обобщения и абстрагирования, развития категориального мышления (шкала С1) и общим уровнем успешности распознавания эмоций после обучения на альтернативном материале.

Показатели успешности распознавания эмоций до обучения и после обучения значимо различаются (тест Вилкоксона, Z = -3.728, p < .001), что указывает на то, что в результате обучения у детей с РАС произошло улучшение навыка распознавания эмоций (М = 16 до обучения, М = 22 после). При анализе различий в успешности распознавания каждой эмоции отдельно выявлено улучшение распознавания эмоций удивления (тест Вилкоксона, Z = -3.568, p < .001), страха (тест Вилкоксона, Z = -3.245, p = .001), гнева (тест Вилкоксона, Z = -3.355, p = .001) и отвращения (тест Вилкоксона, Z = -3.082, p = .002). Однако обучение никак не повлияло на успешность распознавания эмоций грусти и радости.

Аналогичные результаты получены на альтернативном материале после обучения. Общий показатель успешности распознавания эмоций в начале исследования ниже, чем показатели успешности распознавания эмоций, полученные с применением альтернативного материала после обучения (М = 16 до обучения, М = 22 после), различия между ними значимы (тест Вилкоксона, Z = -3.76, p < .001). Значимое улучшение распознавания выявлено для эмоций удивления (тест Вилкоксона, Z = -3.258, p = .001), страха (Z = -3.332, p = .001), гнева (Z = -3.36, p = .001) и отвращения (Z = -3.241, p = .001).

Обсуждение результатов

Выявленные связи между пространственным анализом и синтезом (шкала С5) и общим уровнем сформированности навыка распознавания эмоций у детей с РАС соответствуют представлению о том, что на ранних стадиях процесса распознавания перцептивная обработка информации, необходимая для создания детальной репрезентации конфигурации лицевых черт, в значительной степени опирается на зрительно-пространственные функции и обеспечивающие их работу отделы мозга [Adolphs, 2002]. Согласно нейропсихологическим исследованиям, у детей с РАС не было обнаружено нарушений зрительно-пространственных способностей, в частности, при выполнении субтестов «складывание фигур», «кубики Кооса» и «Недостающие детали» в детском варианте теста Векслера [Williams , 2006].

Рост показателей успешности распознавания эмоций по лицевой экспрессии после обучения доказывает эффективность методики обучения детей с РАС этому навыку. Отсутствие улучшений показателей успешности распознавания для эмоций радости и грусти можно объяснить тем, что до обучения эти эмоции достаточно хорошо распознавались (см. табл.), что отмечалось и другими исследователями [Rump, 2009; Uljarevic, 2013].

Выявленная в исследовании на альтернативном материале успешность переноса усвоенных навыков распознавания эмоций важна на фоне данных исследований, согласно которым, достигнуть генерализации усвоенных навыков при обучении детей с РАС достаточно сложно [Berggren, 2018; Grynszpan, 2014].

Наличие значимых положительных связей между уровнем оптико-пространственного анализа и синтеза (шкала С5) и общим уровнем успешности распознавания эмоций после обучения как на обычном, так и на альтернативном материале, подтверждает фундаментальную роль пространственного фактора в распознавании эмоций по лицевой экспрессии как при формировании навыка, так и при его переносе (генерализации).

Связь характеристик мышления с успешностью переноса навыка при распознавании эмоций на изображениях, с которыми ребенок встречается впервые, объясняется необходимостью приложения усвоенных когнитивных схем к новому контексту и отнесение воспринятого к одной из категорий, т.е. к одной из шести эмоций. Способности абстрагироваться от деталей и распознать привычный паттерн в новых условиях, а также создать схему организации информации, лежат в основе когнитивной и поведенческой гибкости [Geurts, 2009].

Заключение

Вопрос связи оптико-пространственного восприятия с распознаванием эмоций по лицевой экспрессии продолжает оставаться дискуссионным. Например, А. Дрогунова и Е. Каримулина не выявили зависимости «между выполнением пространственных проб и пониманием эмоций собственно по лицу» [Дрогунова, 2014, с. 11]. Нельзя отрицать, что у людей с РАС есть особенности обработки зрительно-пространственной информации. Однако важно отметить, что они не являются критическими, так как предметность восприятия объектов не нарушена, ошибки были связаны с отсутствием мотивации или опыта взаимодействия с представленным на изображении объектом, а в тестах на оптико-пространственный анализ и синтез участники были достаточно успешны. В отношении восприятия лиц и распознавания эмоций по лицевой экспрессии наше исследование продолжает существующий тренд и демонстрирует успешность обучения людей с РАС данному навыку. Это дает основание предположить, что дефицит навыка распознавания эмоций, который участники нашего исследования (и большинство людей с РАС, как показывают научные публикации) демонстрируют без/до обучения, определяется некими другими факторами, поиск которых требует дальнейших исследований.

Дополнительную информацию о том, является ли пространственный фактор значимым компонентом нарушения зрительного распознавания эмоций, могло бы дать исследование влияния тренировки пространственных представлений на успешность распознавания эмоций детьми с РАС.

Характерной чертой людей с РАС являются сложности переноса сформированных навыков, особенно переноса навыков, выработанных в лабораторных условиях, в условия реальной жизни [Berggren, 2018; Grynszpan, 2014]. Результаты проведенного количественного анализа демонстрируют разную степень успеха отдельных детей при выполнении заданий на альтернативном материале. Проведенное через 6 месяцев после исследования интервью с родителями детей показало реализацию разных вариантов отдаленной генерализации (distant generalization): от применения навыков исключительно в условиях специально организованного занятия до использования в спонтанной коммуникации с членами семьи. В дальнейших исследованиях необходимо более подробно изучить факторы, способствующие использованию детьми с РАС навыка распознавания эмоций в «живом» общении, а также факторы, препятствующие этому. Определение набора психических функций, их уровня развития и структурных составляющих, детерминирующих генерализацию навыка распознавания эмоций, поможет обоснованно подобрать содержание и порядок ведения коррекционной работы, направленной на социализацию детей с РАС и улучшение качества их взаимодействия с другими людьми.

Выводы

1.    Успешность распознавания эмоций по лицевой экспрессии детьми с расстройствами аутистического спектра до обучения связана с уровнем развития у них оптико-пространственного анализа и синтеза.

2.    Успешность формирования в ходе обучения навыка распознавания эмоций по лицевой экспрессии детьми с РАС связана с уровнем развития оптико-пространственного анализа и синтеза, операций обобщения и абстрагирования и с уровнем развития категориального мышления.

3.    Успешность переноса навыка распознавания эмоций по лицевой экспрессии у детей с расстройствами аутистического спектра после обучения связана с владением ими операциями обобщения и абстрагирования, а также с уровнем развития категориального мышления.