Первый год жизни – критический период для развития человека (Timmons et al., 2012), которое реализуется через взаимодействие ребенка с заботящимся о нем взрослым. «...Наивысшего своего развития забота о потомстве достигает у культурного человека, обреченного со времени своего рождения на продолжительную беспомощность и требующего продолжительного подготовления к социальным условиям жизни...» (Бехтерев, 1991 (1925), с. 180). Общение матери и ребенка осуществляется при участии всех сенсорных систем (Mogi, Nagasawa, Kikusui, 2011). Это приводит к созданию комфортного психоэмоционального состояния партнеров (Bigelow, Power, 2012), формированию привязанности (Botbol, 2010; Schaffer, Emerson, 1964), установлению взаимного внимания (Atkinson, Braddick, 2012), оптимальных условий для взаимной имитации жестов, мимики, артикуляторных движений, звуков (Лепская, 1992; Ляксо, 2003; Цейтлин, 2000; Ушакова, 2008 и др.). На вокально-речевое развитие ребенка большое влияние оказывает «материнская речь», характеризующаяся упрощением грамматических конструкций, повторами слов и звуков, выделением голосом отдельных слов, растягиванием гласных и их четкой артикуляцией в выделенных голосом словах, варьированием интонацией. «Материнская речь» обладает положительным эмоциональным воздействием, привлекает ребенка к общению (Ляксо, 2002; Ляксо, Челибанова, Галунов, 2003; Fernald, 1989). Материнская депривация, то есть выраженный дефицит общения ребенка с матерью, приводит к нарушению развития интеллектуальной и речевой сфер ребенка, к несформированности навыков коммуникации (Ляксо и др., 2006; Мухамедрахимов, 1999; Шпиц, Коблинер, 2006). Однако в ситуациях адресации «материнской речи» к ребенку и подкрепления любой его вокализации имитацией даже дети с тяжелым отставанием в развитии производят больше вокализаций по сравнению с количеством вокализаций в период отсутствия подобного воздействия (Mahabir et al., 2000).
Наряду с фактором материнской депривации большинство младенцев из домов ребенка имеют перинатальные нарушения центральной нервной системы (ЦНС), обусловливающие особенности физической, когнитивной и интеллектуальной сфер развивающегося организма (Пальчик, 2002; Tronick, Beeghly, 2011). Вокализации детей с неврологическими нарушениями отличаются от звуков здоровых младенцев (Столярова, 1998), темп речевого развития в первые годы жизни ниже, чем у здоровых детей, имеются нарушения вокальноречевого взаимодействия с матерью (Ляксо, 2006). В случаях, когда мать ребенка с легкими неврологическими нарушениями использует «материнскую речь», активно повторяет звуки младенца, уровень его речевого развития выше, чем у детей с аналогичным диагнозом, матери которых менее активны в процессе речевого общения с младенцем (Фролова, 2008). Таким образом, фактор заболевания ребенка, воспитывающегося в семье, может компенсироваться акустической и эмоциональной средой, создаваемой родителями, чего не наблюдается или менее представлено в домах ребенка. Поэтому в помощь сотрудникам специализированных детских учреждений, не имеющих достаточного времени и возможностей для социального взаимодействия с каждым младенцем, целесообразно применение мультимедийных технологий для развития детей. Изучению вопроса мультимодального взаимодействия человека и компьютера (Ronzhin, Karpov, 2007) отводится много внимания в научно-прикладных исследованиях. Так, например, полученные нами ранее данные об особенностях построения вокальноречевого взаимодействия в диадах «мать-ребенок» и о специфике долингвального этапа развития детей в доме ребенка легли в основу построения модели «виртуальной матери» (Lyakso et al., 2009), предназначенной для детей, воспитывающихся в условиях домов ребенка, и детей с ограниченными возможностями. Коллективом авторов разработана информационная система для исследования и развития слухоречевой функции у детей с наруше-
ниями слуха и речи, внедренная в практику реабилитации пациентов после операции кохлеарной имплантации (Огородникова и др., 2008). Целью настоящей работы явилась разработка модели мультимедийной сенсорной среды с элементами интерактивности для детей раннего возраста. Модель предназначена для предотвращения и снятия негативных последствий сенсорно-коммуникативной депривации и нормализации психофизиологического состояния младенцев в условиях длительного отсутствия контакта с матерью, ограничения социального общения. Задачи исследования заключались: 1) в подборе стимулов разных модальностей и создании базы данных стимульного материала, дифференцированного по степени сложности; 2) в разработке программного обеспечения базы; 3) в тестировании программы с целью определения эффекта, вызываемого предъявлением стимулов разной модальности из созданной базы данных.
Методика
1. Подбор и организация стимульного материала
Созданы база стимульного материала «INFANT.MAVS» и программное обеспечение для работы с ней. База состоит из двух частей – простых стимулов (БПС) и сложных стимулов (БСС). БПС содержит 1164 файла (объем 1352,3 Мб), заключенных в разделы визуальных, звуковых, тактильных и графических стимулов. Раздел «Визуальные стимулы» (691 файл, 643,2 Мб) содержит подразделы видеозаписей и графику. Подраздел «Графика» включает черно-белые и цветные изображения. Каталог «Черно-белые изображения» – это изображения лиц и лицеподобные изображения, содержащие все элементы лица (глаза, нос, рот, волосы), лицеподобные изображения, содержащие три и/или два элемента лица в различных комбинациях. В этот подраздел входят линии разной толщины и ориентации (вертикальные, горизонтальные, наклонные); решетки; узоры – простые и сложные (состоящие из набора простых узоров); геометрические фигуры – простые, двумерные и трехмерные; изображения животных и игрушек. В каталог «Цветные изображения» входят фотографии и изображения (рисунки) людей, животных, птиц, игрушек, растений, геометрических фигур, предметов домашнего обихода и бытовых сценок. В нем представлены мультфильмы и иллюстрации сказок. Раздел «Звуковые стимулы» (322 файла, 508,79 Мб) включает подразделы музыки и речи. В музыкальный подраздел входят песенки и музыкальные мелодии, «мамино» пение и колыбельные, звуки природы; физиологические звуки жизнедеятельности человека и бытовые звуки; акустические стимулы. Подраздел «речь» содержит вокальные конструкции комфортного состояния младенцев; успокаивающие, привлекающие внимание и стимулирующие к имитации образцы «материнской и отцовской речи»; потешки и стихи. Раздел «Тактильные стимулы» представлен изображениями предметов и игрушек с различной фактурой. БСС содержит комплексы разномодальных стимулов (106 сложных стимулов, 16 – комплексных), синтезированных путем использования БПС и служащих основой для создания аудиодорожки и/или видеодорожки. Видеоряд может быть представлен последовательностью видеороликов, статичных картинок и анимаций заданной продолжительности. Комплексные стимулы синтезируются на основе сложных стимулов. Звуковые и речевые стимулы представлены в формате .WAV, музыка –.МР3; видео – .MPG. Организация материала БСС подразумевает хранение уже готовых комбинаций стимулов и возможность создания новых стимульных комбинаций. Cтимульный материал подобран в соответствии с перцептивными способностями младенцев. Раздел «Стимулы для детей от 0 до 6 месяцев» включает подразделы: изображения лиц, черно-белые изображения (аудиографические и видео), колыбельные (смена картинок с соответствующим музыкальным сопровождением). Раздел «Стимулы для детей от 6 до 12 месяцев» содержит все простые стимулы разных модальностей в разнообразных комбинациях. Специальный раздел «Для пользователя» включает подраздел «Для взрослых пользователей», предназначенный для релаксации, снятия усталости и формирования положительного настроя у взрослого персонала, работающего с детьми, и родителей.
2. Программное обеспечение базы
Для работы с базой стимульного материала разработана программа, позволяющая осуществлять: 1. Ввод и хранение стимульного материала в заданных каталогах; 2. Выбор стимула в зависимости от задачи (при активации соответствующих фильтров); 3. Просмотр и прослушивание стимульного материала; 4. Создание сложного стимульного материала на основе соединения простых стимулов. Компонент управления программой разработан на языке Microsoft Visual Basic v6.0 и предназначен для работы под управлением операционных систем семейства Windows (9x, NT, ME, 2000, XP, Vista, 7). Используются внешние оболочки: Microsoft Visual Basic Runtime (интегрирован в пакет установки); видеои аудиокодеки, установленные в операционную систему и позволяющие работать со следующими стандартами сжатия: для видеоизображения – MPEG (2, 4) AVC, H.265; для звука – MP3 (MPEG-1 Layer I, II, III), AAC, WMA. Интерфейс программы – графический. Вывод на экран соответствующего стимула осуществляется посредством фильтров: в зависимости от возраста ребенка (любой, 0–6 мес, 6–12 мес, 0–12 мес); сложности материала (любой, простой, сложный) и типа файлов (любой; аудио; видео; видео со звуком; графика; тактильный). При выборе стимула высвечивается следующая информация: имя файла, путь – расположение файла, тип файла, возраст ребенка, для которого предназначается стимульный материал, тип стимульного материала, размер файла. В окне «Описание» представлено обоснование использования данного файла и источник его получения. Окно «свойств сложных стимулов» предназначено для заполнения информации об очередности проигрывания файлов и задачи временных параметров воспроизведения каждого из них: длительность, задержка, начало воспроизведения. Для аудиодорожки допускается одновременное воспроизведение нескольких аудио-файлов. Возможна дополнительная настройка, например, отключение звука у видеороликов, сохранение на экране последнего кадра или очистка экрана по окончании стимула. Таким образом, разработанное программное обеспечение базы делает работу с ней доступной и удобной для любого пользователя.
3. Результаты тестирования модели “INFANT.MAVS”
Испытуемые: тестирование программы проводили на 22 детях (от 1,5 мес до 7 лет), растущих в домашних условиях и развивающихся в соответствии с нормой. Дети разделены на 4 группы: от 0 до 6 мес – 4 ребенка (средний возраст 3,3 ±1,6 мес); 6–12 мес – 4 ребенка (9,7±2,0 мес); 1–3 года – 8 детей (1,9±0,5 г); 4–7 лет – 6 детей (5,8±1,2 г).
В качестве взрослых испытуемых выступали 84 чел. (73 женщины и 11 мужчин) в возрасте от 19 до 84 лет, разделенные на 4 группы: а) первая группа – 22 чел., 12 из которых имеют опыт взаимодействия с детьми, средний возраст 19,5±0,5 лет, образование – не-
законченное высшее, гуманитарное; б) вторая группа – 25 чел., 18 из которых имеют собственных детей в возрасте 1,8±3,4 года, возраст – 29,9±0,7 лет, образование – высшее гуманитарное; в) третья группа – 30 чел., 13 из которых имеют детей в возрасте 5,6±7,9 лет, высшее образование – 1 чел., среднее образование – 2 чел., среднее специальное образование – 27 чел.; г) четвертая группа – 7 чел., имеющие внуков (5 чел.) и правнуков (2 чел.), возраст 75±8,3 лет, образование высшее.
Процедура тестирования: детям, находившимся в состоянии активного бодрствования, с экрана компьютера предъявляли комбинированные стимулы с использованием программы «INFANT.MAVS».
Дети в возрасте 0–6 мес лежали в кроватке, монитор располагался перед лицом младенца на расстоянии около 25 см; дети от 6 до 12 мес сидели на руках у матери перед монитором; дети 1–7 лет располагались перед монитором без взрослых. Поведение детей при тестировании записывали на две видеокамеры: одна фиксировала реакции ребенка и предъявляемые с монитора стимулы, вторая была сфокусирована только на ребенке. Взрослые испытуемые просматривали стимульный материал, предъявляемый с мультимедийной установки. До начала тестирования испытуемые отмечали в анкете свое состояние и настроение, после просмотра – вызванные ощущения. Предъявляемый детям стимульный материал условно объединен в три группы: изображения лиц, сопровождавшиеся «материнской речью» (стим_1); колыбельные с показом разных изображений (стим_2), потешки и сказки (стим_3). Данные о количестве предъявленных стимулов и их длительности представлены в таблице. Общая длительность предъявления последовательностей стимулов для детей в возрасте 0–6 мес составила 1–2 мин; для детей 6–12 мес – 2–5 мин; 1–3 года – 2–7 мин; 4–7 лет – 2–10 мин. Взрослым предъявляли два комбинированных стимула «Цветы и травы» (5 мин 17 с) и «Настроение» (3 мин 40 с). Анализ видеозаписей проводили в программе Pinnacle Video Studio. В процессе анализа осуществляли выделение и кодирование элементов поведения ребенка, считали частоту проявления выделенных реакций и их длительность. Информированное согласие на проведение исследования утверждено Этическим комитетом СПбГУ. Статистическую обработку данных проводили в программе SPSS v. 20 Statictica 8 с использованием критерия Манна-Уитни.
Результаты тестирования. Выделены следующие варианты реагирования ребенка на предъявляемые стимулы. 1. взгляд к монитору; 2. взгляд от монитора; 3. улыбка; 4. плач, звуки дискомфорта и/или соответствующая мимика; 5. звуки, свидетельствующие о состоянии комфорта (комфортные вокализации); 6. движение в сторону экрана; 7. отворачивается от экрана (отвлекается); 8. засыпание или зевание.
Наиболее частые реакции у детей всех возрастных групп: направление взгляда в сторону монитора (рис., а) и от монитора (рис., ж), комфортные вокализации (рис., в) и общая двигательная активность (рис., д). В ходе анализа полученных данных выделены следующие групповые особенности реагирования на предъявленный стимульный материал. У детей первого полугодия жизни предъявление черно-белых изображений лиц детей и взрослых (без звука) вызывало улыбку. Ответные комфортные вокализации зарегистрированы на предъявляемые потешки в сочетании с «материнской речью».

Рисунок. Реакции детей на предъявляемый стимульный материал.
По вертикали – частота проявления реакции, по горизонтали – реакция. На гистограммах: стим_1, 2, 3 – стимульный материал; черный цвет – частота проявления соответствующей реакции на стимульный материал 1-го типа (стим_1); серый – то же на стим_2; белый – то же на стим_3
Таблица. Характеристика стимульного материала
|
Стимулы |
Стим_1 |
Стим_2 |
Стим_3 |
|||
|
Возраст детей |
n |
Длительность, с |
n |
Длительность, с |
n |
Длительность, с |
|
0–6 мес |
5 |
31,2±26,1 |
3 |
52,7±17,5 |
||
|
6–12 мес |
5 |
55,6±49,9 |
6 |
48,8±23,9 |
5 |
27,8±18,5 |
|
1–3 г |
7 |
53,0±12,5 |
6 |
31,0±20,6 |
6 |
89,5±72,5 |
|
4–7 лет |
5 |
53 |
4 |
66,8±71,5 |
5 |
166,3±96,9 |
Дети второго полугодия жизни вокализировали при предъявлении им стимулов, содержащих видео с «материнской речью» и сюжетов сказок, сопровождавшихся музыкой. Движения туловища в сторону экрана, взмахи или хлопки руками, вставание на ноги и подпрыгивание зарегистрированы при прослушивании стимулов с картинками и музыкой. Колыбельные песни вызывали у младенцев снижение двигательной активности, закрывание глаз и зевоту. При предъявлении аудио-последовательностей дети поворачивались к источнику звука, улыбались и вокализировали. Дети от года до трех лет проявляли больший диапазон реакций. При предъявлении музыкальных последовательностей у всех детей зарегистрированы танцевальные движения (до 3–5 мин), цветных изображений животных – произнесение звуков, имитирующих голоса животных. Двое детей повторяли «материнские высказывания», в которых один слог повторялся несколько раз – /бабабабаба/, /мамамама/, /дадададада/. При прослушивании колыбельных один ребенок подпевал /баю-баю/, сопровождая звуки движениями руками; при просмотре сказки четыре ребенка показывали пальцем на экран и комментировали увиденное, один привлекал маму к просмотру. Дети старшей возрастной группы имитировали звуки животных, подпевали, при прослушивании колыбельных зевали и закрывали глаза. При просмотре всех предъявляемых стимулах дети в возрасте старше года дольше смотрели на монитор, чем дети первого года жизни. Анализ показателей времени фиксации взгляда при предъявлении изображений лиц, сопровождавшихся «материнской речью», выявил значимые различия у детей 1–3 лет (p<0,01) и 4–7 лет (p<0,01) по сравнению с детьми 6–12 мес; между детьми в возрасте 0–6 мес и 6–12 мес (p<0,05). На колыбельные с разными изображениями (стим_2) выявлены различия между младенцами первого и второго полугодий жизни (p<0,05), между детьми второго полугодия жизни и 1–3-летними детьми (p<0,01) и детьми в возрасте 4–7 лет (p<0,01). Продолжительность фиксации взгляда на мониторе при просмотре стимулов третьего типа значимо больше у детей в возрасте 1–3 года (p<0,01) и 4–7 лет (p<0,01), чем у детей второго полугодия жизни. Анализ анкет взрослых испытуемых позволил выделить следующие состояния и реакции, вызываемые просмотром стимульного материала. 1) «Состояние релаксации» – состояние спокойствия, гармонии, расслабления, наслаждения покоем и отдыхом; 2) «энергичное состояние» – состояние бодрости, настроя на позитивное действие; 3) «энергия + релаксация» – предъявленные стимулы оказали успокаивающее и одновременно тонизирующее воздействие; 4) «красота» – чувство красоты и вечной гармонии; 5) «красота + грусть» – одновременно восхищение и грусть, вызванные тем, что повседневные хлопоты часто лишают человека возможности насладиться красотой окружающего мира; 6) «красота + чувство тревоги» – ощущение нереальности красоты окружающего мира, что вызывает тревогу; 7) «хорошо» – спокойное позитивное настроение; 8) «нейтральное состояние» – отсутствие влияния просмотренного материала на первоначальное состояние испытуемого; 9) «чувство тревоги»; 10) «чувство раздражения»; 11) «красота + чувство раздражения» – эстетическое чувство смешивается с чувством раздражения из-за ощущения недостижимости гармонии прекрасного в повседневной жизни; 12) «хорошо + чувство раздражения» – к общему сбалансированному состоянию примешивается чувство раздражения, которому невозможно назвать причину. Полученные результаты показывают, что предъявляемый стимульный материал вызывает в основном позитивные ощущения; лишь испытуемые третьей группы смогли описать более сложные по глубине и направленности ощущения и чувства, носившие противоречивый характер. Для испытуемых старшей возрастной группы характерны лаконичные позитивные ответы.
Заключение
Результаты проведенного исследования свидетельствуют, что разработанная база стимульного материала является надежным и валидным инструментом, позволяющим решать широкий круг задач, направленных на оценку уровня когнитивного и эмоционального развития детей младенческого и дошкольного возраста, коррекцию и создание благоприятных условий для психического развития детей с осложненным неврологическим статусом. В ходе тестирования стимульной базы были зарегистрированы позитивные реакции детей типа сосредоточения внимания, ответной вокализации, улыбки, имитационной активности. Представляется очень важной возможность вызова у детей разнообразных реакций не при взаимодействии с взрослым, а на стимульный материал, что позволяет создавать не просто обогащенную сенсорную среду для ребенка, но и получать на нее адекватный отклик. Ранняя стимуляция является необходимым условием дальнейшего нормального когнитивного развития. Так, формирование способности ребенка к мимической и звуковой имитации является предпосылкой для развития коммуникативных способностей (Poon et al., 2012). В соответствии с этими данными предполагается использование модели в научных исследованиях раннего психофизиологического развития детей, воспитывающихся в условиях семьи и дома ребенка. В условиях дома ребенка оно особенно актуально, так как взаимодействие младенца и ухаживающего за ним взрослого ограничено в основном мероприятиями по уходу (кормление, гигиенические процедуры), и дети не получают адекватного ответа на свои социальные сигналы (Мухамедрахимов, 1999). Полученные результаты тестирования подтверждают, что дополнительная сенсорная стимуляция может быть использована для улучшения и нормализации психофизиологического состояния детей. Прогнозируемый отсроченный эффект заключается в создании благоприятных условий, способствующих нормальному созреванию мозговых структур, обеспечивающих становление сенсорно-моторных координаций, необходимых для формирования ранних речевых, двигательных навыков ребенка, возможность прогресса в когнитивном и социальном развитии.Таким образом, снижение негативных последствий депривации может рассматриваться как важный элемент ранней профилактики и предупреждения нарушений психоэмоционального здоровья ребенка. Использование мультимедийных средств позволяет обеспечить благоприятные условия для решения этой задачи, особенно по отношению к детям с ограниченными возможностями взаимодействия с окружающей средой и родителями (дома ребенка, длительное нахождение на лечении, проблемные семьи и т. д.). С этой точки зрения целевой положительной стороной разработки является возможность стимуляции психической активности ребенка в условиях ограниченного контакта с ребенком, возможность групповой работы, а также простота использования, не требующая специального обучения персонала. Еще одно важное направление, поддерживаемое моделью, связано с подготовкой оригинального блока стимулов, предназначенного для взрослых, работающих с детьми. Его использование поможет избежать или снизить вероятность профессионального выгорания персонала (Борисова, 2005), а также может быть использовано в психологической работе с детьми, матери которых страдают послеродовой депрессией или характеризуются иными неустойчивыми психоэмоциональными состояниями (Azak, Raeder, 2013).