Зрительное восприятие и когнитивное развитие у детей с аутизмом

Показано, что люди с аутизмом отличаются следующим:

•   хуже, чем типично развитые люди, выполняют задачи, требующие интеграции разрозненных фрагментов изображения (объекта) в целостную фигуру [10];

•    хуже распознают лица [5];

•хуже распознают невозможные фигуры [15];

• менее подвержены влиянию некоторых зрительных иллюзий [8].

Вопросы о том, насколько характерны для синдрома аутизма нарушения зрительного восприятия и какие аномалии лежат в их основе, остаются дискуссионными. Одна из возможных причин имеющихся расхождений, отмечаемая в цитируемых работах, - это различия в возрасте испытуемых. Многочисленные исследования показывают зависимость наличия и степени многих когнитивных нарушений при аутизме от возраста [9]. В частности, связь с возрастом обнаружена для успешности выполнения тестов зрительного восприятия у детей с аутизмом школьного возраста [6; 7] и взрослых пациентов [4]. Нельзя исключить, что нарушения восприятия при аутизме на разных этапах развития могут принимать разные формы и определяться различными механизмами. Принципиальное значение для понимания дизонтогенеза зрительного восприятия при аутизме могут иметь результаты исследований детей раннего возраста. К сожалению, такие работы единичны [14].

Другая вероятная причина расхождения результатов разных исследований заключается в следующем: аутизм часто сопровождается задержкой когнитивного развития, проявления которой затрудняют анализ результатов выполнения перцептивных тестов, особенно в дошкольном возрасте.

В о - п е р в ы х, неточное понимание инструкции детьми со сниженным интеллектом может привести к неадекватно заниженной оценке их перцептивных способностей. Так, показано, что даже взрослые люди с аутизмом не отличаются в оценке иллюзии Мюллера-Лаера от испытуемых без аутизма, если задание подразумевает невербальный ответ [18].

В о - в т о р ы х, задержка психического развития, свойственная большинству детей с синдромом аутизма в дошкольном возрасте, может быть сопряжена с обедненным зрительным опытом, скудными навыками концентрации зрительного внимания, etc. Эти факторы, безусловно, должны приводить к понижению успешности выполнения перцептивных тестов детьми с аутизмом. Например, известно, что у таких детей школьного возраста [11 ; 22] и у взрослых [4] успешность выполнения теста спрятанных фигур прямо зависит от интеллекта. Таким образом, при оценке перцептивных способностей детей с аутизмом, основанной на эффективности выполнения ими перцептивных тестов, необходимо одновременно учитывать как возраст, так и уровень когнитивного развития. Можно даже предположить, что в дошкольном возрасте влияние интеллекта будет сильнее, чем в старших возрастах.

Целью нашего исследования стало изучение особенностей зрительного восприятия у детей 3-7 лет с синдромом детского аутизма Д. Мы предполагали, что у детей с ДА существуют нарушения зрительного восприятия, не связанные с задержкой в когнитивном развитии или возрастом детей. Для проверки этого предположения были использованы несколько тестов, оценивающих успешность опознания нарисованных объектов. Мы предполагали, что дети с ДА в целом будут хуже выполнять зрительные тесты, чем дети с типичным развитием ТР того же возраста или уровня когнитивного развития.

Методика

В исследовании приняли участие дети с синдромом детского аутизма в возрасте 3-7 лет (все мальчики), а также дети того же возраста и пола с типичным развитием (табл. 1). Набор детей с ДА производился в центрах для детей с нарушениями развития, психиатрических больницах. Дети с ТР были набраны в детских садах и общеобразовательных школах. Все дети с диагнозом ДА осмотрены опытным психиатром для уточнения диагноза в соответствии с критериями, принятыми в международной классификации нарушений DSM-IV. Критериями исключения из выборки детей с ДА были:

•   несоответствие имеющегося диагноза критериям DSM-IV;

•   наличие нарушений, коморбидных аутизму (синдром дефицита внимания, эпи­синдром;

• выявленные генетические синдромальные формы психопатологии (например, синдром Мартина-Белл).

Диагноз подтверждался клиническим психологом, использовавшим диагностическую методику «Childhood Autism Rating Scale» (CARS) [19]. Критериями отбора детей с ТР было отсутствие жалоб родителей на здоровье ребенка, а также отсутствие хронических заболеваний и неврологических нарушений в его медицинском анамнезе. Дети с тяжелыми задержками психического развития (коэффициент интеллекта ниже 70 по шкалам батареи тестов «The Kaufman Assessment Battery for Children» (K-ABC) [12] были исключены из выборки. Дети в двух группах не различались по хронологическому возрасту, полу и предпочтению руки. Родители всех испытуемых дали согласие на участие их детей в исследовании.

Для оценки особенностей восприятия целостных образов использовали зрительные образы, восприятие которых затруднено разными типами зашумления. Тесты на оценку зрительного восприятия А. Р. Лурии («Фигуры Поппельрейтера» (39 проб), «Перечеркнутые фигуры» (7 проб), «16 фигур на сложном фоне» (16 проб) [1]) содержат в себе образы среди зашумленного фона. В пробах из методики теста Кауфманов К- ABC «Волшебное окно» (16 проб) и «Завершение гештальта» (21 проба) [12] изображения объектов разделены на фрагменты во времени (в «Волшебное окно» образ предъявлялся постепенно, в один момент времени можно было видеть лишь часть всего образа) и пространстве (образы «Завершение гештальта» представляют собой набор фрагментов, расположенных в определенном порядке). Тесты всегда предъявлялись в одной и той же последовательности («Фигуры Поппельрейтера», «Перечеркнутые фигуры», «16 фигур на сложном фоне», «Волшебное окно», «Завершение гештальта»). При предъявлении всех тестов, кроме «Волшебного окна», испытуемого спрашивали, что он видит, и затем просили обвести пальцем увиденную фигуру. По ходу выполнения зрительных тестов коррекция неправильных ответов не производилась. В случае если испытуемый не мог ответить, экспериментатор спрашивал, видит ли испытуемый ту или иную фигуру, изображенную на картинке. При положительном ответе испытуемого просили обвести пальцем опознанную фигуру. Если испытуемый вновь затруднялся ответить, экспериментатор обводил пальцем фигуру и спрашивал испытуемого, что это. После окончания тестирования второй экспериментатор по видеозаписи оценивал каждый ответ испытуемого в баллах, учитывая правильность ответа и пользовался ли испытуемый подсказками экспериментатора (кроме проб с фрагмен­тированным изображением, при выполнении которых подсказки не давались). При оценке проб 1 балл ставился за правильный самостоятельный ответ испытуемого, 0,75 балла - за синонимичный ответ, 0,5 балла - при первой подсказке экспериментатора, 0,25 балла - при второй подсказке экспериментатора и 0 баллов при неверном ответе или отсутствии ответа. В пробах с фрагментированным изображением оценки 0,5 балла и 0,25 балла не ставились. Для каждого испытуемого вычислялись суммарные баллы по каждой из пяти проб.

Для статистического оценивания в нашем исследовании использовался дисперсионный анализ (ANCOVA) суммарных баллов с независимым фактором Группа (дети с ДА, дети с ТР) и фактором повторных измерений: Тест (5 проб). Хронологический возраст и возраст когнитивного развития (в месяцах) был взят в качестве ковариат. Мы применяли также тест сопряженных пар Вилкоксона с учетом поправки Бонферрони.

При использовании факторного анализа в качестве переменных были выделены стандартные оценки суммарного балла по каждой из пяти проб относительно объединенной выборки, включающей экспериментальную и контрольную группы, а также хронологический возраст и возраст психического развития. Факторные нагрузки переменных были получены в результате варимаксного вращения.

Результаты

Предварительный анализ распределения суммарных оценок успешности выполнения детьми с ДА и детьми с ТР зрительных проб показал, что баллы в ряде случаев имеют распределение, отличающееся от нормального. В связи с этим чтобы избежать возможного увеличения вероятности ошибок I и II рода, мы (в дополнение к дисперсионному анализу) использовали непараметрический критерий Вилкоксона при post hoc сравнениях.

Поскольку порядок предъявления зрительных тестов был для всех детей один, мы проверили с помощью регрессионного анализа, влияет ли порядок предъявления на успешность выполнения зрительных тестов. Результаты показали, что успешность выполнения зрительных тестов не

Примечание. Хронологический возраст и уровень интеллекта (возраст когнитивного развития) испытуемых взяты в качестве ковариат (в месяцах). В каждой ячейке даны: F-значение F, значение поправки Гринхауза-Гейссер £, уровень значимости с учетом этой поправки р. Начальное число степеней свободы приведено под названиями факторов и их взаимодействий.

зависит от порядка их предъявления.

Дисперсионный анализ показал, что выполнение зрительных тестов зависит от возраста, но в гораздо большей степени - от уровня интеллекта испытуемых (табл. 2). Чтобы исключить влияние интеллекта испытуемых на межгрупповые различия, к каждому ребенку из группы ДА мы подобрали ребенка из группы ТР с равным уровнем интеллекта. Выборка составила 20 сопряженных пар, разница в возрасте психического развития между испытуемыми с ДА (ср. 69,3 месяца, ст. откл. 13,6 месяца) и испытуемыми с ТР (ср. 73,6 месяца, ст. откл. 13,4 месяца) в каждой паре не превышала 10 месяцев.

Дисперсионный анализ, проведенный на выборках испытуемых, уравненных по уровню интеллекта, подтвердил влияние интеллекта детей на успешность выполнения зрительных тестов, однако зависимость выполнения от хронологического возраста исчезла.

Схема дальнейшего дисперсионного анализа включала в себя независимый фактор Группа (дети с ДА, дети с ТР), а также фактор повторных измерений Тест (5 проб). В качестве ковариирующей переменной взяли хронологический возраст.

Был выявлен сильный эффект группы (табл. 3). Это означает, что дети с ТР в целом при контроле интеллекта и возраста выполняют зрительные тесты лучше, чем дети с ДА.

Чтобы выяснить, насколько показатели успешности выполнения детьми с ДА и с ТР различных зрительных тестов связаны между собой, мы использовали факторный анализ. Оказалось, что большая часть дисперсии оценок выполнения зрительных тестов, когнитивного развития и возраста (65 %) исчерпывается двумя независимыми факторами (табл. 4). Первый фактор оказался связан с оценками испытуемых по всем зрительным тестам и демонстрирует высокую корреляцию между оценками, полученными за выполнение каждого теста. Связанность оценок успешности выполнения всех тестов позволяет интерпретировать первый фактор как фактор общей перцептивной способности (ОПС). Основной вклад во второй фактор вносят хронологический возраст и уровень интеллекта испытуемых. Этот фактор отражает уровень когнитивных способностей испытуемых. Полученные данные позволяют утверждать, что уровень когнитивного развития и способности к восприятию целостных зрительных образов у детей дошкольного возраста относительно независимы друг от друга.

Результаты факторного анализа позволили нам перейти от анализа оценок успешности выполнения пяти зрительных тестов к изучению факторных оценок ОПС.

Дисперсионный анализ факторных оценок показал, что дети с ДА обладают сниженной ОПС, по сравнению с детьми с ТР того же уровня когнитивного развития.

Чтобы оценить, насколько уровень ОПС детей в двух экспериментальных группах соответствует их уровню психического развития, был проанализирован график рассеяния факторных оценок испытуемых по факторам ОПС и уровня когнитивного развития (рис. 1).

Оказалось, что в группе детей с ТР существует точное соответствие уровней ОПС и когнитивного развития. Фактически для детей этой группы оценки перцептивных способностей линейно связаны с общими оценками их психического развития. В то же время группа детей с ДА оказалась гетерогенной и включала в себя две подгруппы. У детей с ДА первой подгруппы (12 детей), как и у детей с ТР, уровень ОПС соответствовал уровню их когнитивного развития. Однако дети с ДА второй подгруппы (8 детей) обладали более низкими оценками ОПС, чем следовало ожидать, исходя из уровня их когнитивного развития.

Результаты непараметрического анализа (рис. 2) показали, что лишь дети с ДА, у которых был обнаружен необычно низкий уровень ОПС, демонстрируют сниженную успешность выполнения всех зрительных тестов в сравнении с детьми с ТР. Оставшиеся дети с ДА выполняли все зрительные тесты не хуже детей с ТР, имеющих тот же уровень когнитивного развития.

Обсуждение

Влияние уровня общего психического развития на успешность выполнения тестов зрительного восприятия было неоднократно показано ранее для детей школьного возраста и взрослых с аутизмом [4; 11; 18; 22]. Оно может быть связано с необходимостью понимать вербальную инструкцию и давать вербальные ответы. Сниженный уровень общего психического развития у многих детей с ДА мог включать в себя нарушение концентрации внимания, недостаток зрительного опыта, суженный словарный запас, не позволяющий всегда точно наименовать увиденный объект, а также осложнять взаимопонимание ребенка и экспериментатора. Эти ограничения неизбежно привели бы к падению успешности выполнения зрительных тестов. Для детей с аутизмом в дошкольном возрасте перечисленные факторы должны оказывать еще большее влияние. Этим объясняются полученные нами данные об определяющем влиянии уровня общего психического развития на успешность выполнения тестов зрительного восприятия.

С другой стороны, присутствие в составе зрительных тестов изображений объектов может само по себе быть связующим звеном между восприятием и уровнем когнитивного развития. Известно, что в процессах выделения объектов из потока зрительной информации принимают активное участие медиальные отделы орбито-фронтальной коры головного мозга [2; 20]. Эти области также играют важную роль в таких когнитивных функциях, как память и эмоции [17]. Предполагают, что они принимают участие в распознавании знакомых объектов, репрезентируя общее представление об «объекте». Интересно, что, судя по плохому выполнению целевых тестов на функции орбито-фронтального неокор- текса, для детей с аутизмом 7-18 лет характерно нарушение работы этих отделов коры мозга [13]. Вместе с тем связь пре­фронтальных участков коры с функцией памяти означает, что от активности пре­фронтальной коры зависит оценка уровня невербального интеллекта в тестах интеллекта. Зависимость успешности выполнения зрительных тестов от уровня когнитивного развития может означать, что оба этих показателя с разных сторон отражают эффективность работы мозговых систем, участвующих в обеспечении когнитивных операций.

Столь явная связь успешности выполнения зрительных тестов с уровнем общего психического развития ребенка дошкольного возраста не позволяет напрямую оценить роль собственно механизмов зрительной перцепции в выполнении тестов. Нам пришлось уравнять обе экспериментальные группы испытуемых по уровню общего психического развития и учесть влияние возраста, чтобы обнаружить, что дети с ДА независимо от возраста и уровня когнитивного развития обладают сниженными возможностями зрительного опознания объектов (табл. 3).

Выявленная корреляция успешности выполнения всех тестов позволила нам объединить оценки по пяти тестам в один фактор, относительно независимый от когнитивного уровня испытуемых, который можно интерпретировать как фактор общей перцептивной способности. Часть детей с ДА продемонстрировали сниженный уровень общей перцептивной способности, по сравнению с детьми с ТР. Такие дети с ДА представляют особый интерес, поскольку именно они могут обладать аномалиями восприятия, зачастую выявляемыми при аутизме. Гетерогенность группы детей с ДА по отношению к сниженным перцептивным способностям означает, что нарушение восприятия не является обязательным симптомом при аутизме. Отсутствие выраженных перцептивных нарушений у части людей с аутизмом может быть причиной расхождения результатов различных исследований зрительного восприятия при аутизме, изучающих перцептивные особенности людей с аутизмом лишь на групповом уровне (например, [21], но [11]).

Выводы

Исследование показало, что на успешность выполнения тестов зрительного восприятия влияет как возраст и уровень когнитивного развития испытуемых, так и состояние их общей перцептивной способности. Полученные данные ясно говорят о важности контроля возраста и уровня когнитивного развития испытуемых при исследовании их сферы восприятия. Результаты также показали, что лишь у части детей с аутизмом существует нарушение восприятия, не связанное с их возрастом или задержкой в когнитивном развитии. Неравномерность нарушения восприятия при аутизме может быть причиной противоречий в результатах проводимых исследований данного синдрома. Полученные данные показывают, что требуется более подробное изучение особенностей восприятия детей со сниженной общей перцептивной способностью.