К настоящему времени всё больше накапливается данных, свидетельствующих о том, что бинауральный слух не является прерогативой преимущественно какого-то одного из полушарий, а обеспечивается совместной деятельностью обоих полушарий мозга. Проблема межполушарной функциональной асимметрии и межполушарного взаимодействия тесным образом связана не только с физиологией и медициной, но и психологией и педагогикой, так как характер межполушарных взаимодействий, вне всякого сомнения, отражает процесс становления интегративной деятельности мозга в онтогенезе.
Цель исследования
Настоящая работа посвящена исследованию развития бинаурального слуха в онтогенезе. Целью работы было проследить динамику становления бинаурального слуха у детей разного возраста и дать количественную характеристику звуколокализационной способности детей разных возрастных групп.
Методика исследования
Для исследования бинаурального слуха был использован «латерометр». Прибор представляет собой двухканальный генератор парных прямоугольных электрических импульсов, которые с помощью головных телефонов преобразовывались в звуковые «щелчки», поступавшие в оба уха. Специальный блок управления позволял подавать звуковые щелчки бинаурально как одновременно, так и с изменяющейся задержкой во времени (∆Т). Эту задержку можно было менять в автоматическом режиме с шагом 1-10 мкс, увеличивая от 0 до 1000 мкс и уменьшая от 1000 до 0 мкс.
Уменьшая ∆Т от 700 мкс с опережающей подачей на одно ухо, мы создавали у испытуемого ощущение движения звука из «латерализованного» положения в центральное. А увеличивая ∆Т от 0 до 700 мкс, при опережении стимуляции другого уха, создавали ощущение движения и «латерализацию» субъективного звукового образа (СЗО) в другой стороне. При полном цикле изменения временной задержки от 700 мкс до 0 с одной стороны и от 0 до 700 мкс с другой стороны испытуемый ощущал движение СЗО в субъективном звуковом поле от одного уха через центр к другому, т.е. по дуге 180°.
Скорость движения СЗО находилась в прямой зависимости от частоты следования пар импульсов, подаваемых на разные уши, и от величины выбранного шага.
Исследование проводилось сначала при опережении правого щелчка (движение СЗО от правого уха к левому), а затем повторялось при опережении левого (движение СЗО от левого уха к правому). Перед испытуемым ставилась задача нажать кнопку фиксатора, когда СЗО окажется в точке пересечения сагиттальной плоскости головы, т.е. в центре субъективного поля пространства. В идеале СЗО должен оказаться в точке пересечения сагиттальной плоскости, когда ∆Т=0, что соответствует сотому щелчку в серии (пределы нормы - отклонения в ±3°, т.е 23,3 мкс ) [1; 2].
Для характеристики звуколокализационной функции применялся следующий режим дихотической стимуляции:
- частота следования пар импульсов (период) - 10 Гц (100 мс);
- начальная задержка (∆Т) между щелчками в паре - 700 мкс;
- шаг изменения начальной задержки - 7 мкс;
- амплитуда импульсов (сила щелчков) - 4,6 В;
- число импульсов в серии - 200 щелчков.
Результаты исследования
В результате эксперимента оказалось, что по средним показателям группы для большинства детей с 4-11 лет характерно опережение регистрации «центра», как при движении СЗО справа налево, так и слева направо (таблица 1).
Таблица 1
Средние показатели субъективного центра в разных возрастах
|
возраст |
СЗЦ при движении СЗО |
М±δ |
дисперсия |
|
4 года |
прав-лев. лев-прав. |
-13°±27° -17°±31° |
709 981 |
|
5 лет
|
прав-лев. лев-прав. |
-20°±21° -17°±21° |
454 455 |
|
6 лет |
прав-лев. лев-прав. |
-11°±19° -9°±17° |
344 303 |
|
7 лет |
прав-лев. лев-прав. |
-20°±13° -18°±18° |
165 320 |
|
8 лет |
прав-лев. лев-прав. |
-13°±13° -14°±11° |
155 113 |
|
9 лет |
прав-лев. лев-прав. |
-15°±10° -14°±16° |
102 244 |
|
10 лет |
прав-лев. лев-прав. |
-16°±12° -5°±12° |
137 140 |
|
11лет |
прав-лев. лев-прав. |
-12°±11° -17°±12° |
126 143 |
|
взрослые |
прав-лев. лев-прав. |
-9°±8° -7°±7° |
60 46 |
По средним показателям группы субъективный центр у детей с 4 по 11 лет и у взрослых всегда смещен в сторону уха, от которого начинается движение звука. Для всего периода 4-11 лет характерна динамика в уменьшении дисперсии показателей по локализации центра как при движении СЗО справа налево, так и слева направо.
При оценке степени созревания звуколокализационной функции в онтогенезе мы ориентировались на ее показатели у взрослых, поскольку у них эта функция достигла своего оптимального развития. Наша контрольная группа состояла из студентов 19-21 года. По результатам проведённой работы совпадения субъективного центра с реальным центром (0°-3°) регистрировались только у 50 % взрослых испытуемых. В остальных случаях испытуемые фиксировали субъективный центр раньше: 43 % испытуемых - в секторе от -20° до -5°, 7 % испытуемых - в секторе от -30° до -20°.
Обсуждение результатов
Известно, что каждое полушарие мозга в отдельности способно проецировать звуковой образ только в противоположное поле пространства и только на условное продолжение интерауральной прямой [3]. Механизм восприятия единого звука связан с первоначальным «расщеплением» СЗО на две противоположности в правом и левом полушарии, которые в последующем, в результате межполушарных взаимодействий, интегрируются в единый нейрофизиологический эквивалент звукового образа. Совместная деятельность полушарий при восприятии латерализованного звука по своему механизму близка к таковой при монауральной стимуляции, когда имеет место максимальное преобладание одного из полушарий.
Восприятие СЗО в центре субъективного поля пространства связано с интеграцией нейрофизиологических эквивалентов в слуховых областях обоих полушарий при их равноценной активности. Внутриполушарное бинауральное взаимодействие представляет необходимый, но промежуточный этап, от которого зависит интенсивность возбуждения в данном полушарии, но еще не пространственная локализация сигнала - для этого должна произойти межполушарная интеграция. Нахождение СЗО в сагиттальной плоскости возможно только при равном вкладе каждого полушария. Промежуточное положение СЗО является следствием неодинакового вклада каждого полушария в организацию слухового ощущения.
В основе пространственного восприятия звука и рождения СЗО лежит бинауральный и биполушарный механизмы, которые обеспечивают рефлекторное отражение звука обеими подсистемами. Обнаруженный нами факт, что у детей, по мере развития, от 4 до 11 лет точность локализации повышается, объясняется становлением межполушарных связей коры. Несовершенство звуколокализационной функции у маленьких детей (4-6 лет), о чем свидетельствует большая степень дисперсии показателей в этих группах, объясняется тем, что локализация звука в этих возрастах осуществляется еще в основном бинауральным монополушарным механизмом. По мнению Щербакова В.И., бинауральный монополушарный механизм восприятия звука представляет собой «лишь один из механизмов, участвующих в локализации звука», причем это участие является весомым только при невозможности включения бинаурального биполушарного механизма [4] .
По мере дальнейшего развития межполушарных связей участие коры в процессах локализации звука существенно возрастает, становится возможным тонкое дифференцирование ощущений, в том числе и звукопространственных. Поэтому в возрасте 10-11 лет, когда окончательно завершается миелинизация транскаллозальных путей, механизм локализации звука постепенно становится бинауральным биполушарным, как у взрослых.
Значительную роль в становлении бинаурального слуха и, в частности, звуколокализационной функции играет степень развития ипсилатеральных путей, от которой в свою очередь зависит сила ипсилатеральной стимуляции слухового центра (за счет пространственной суммации возбуждений). В процессе онтогенеза ипсилатеральные пути играют все большую роль в механизмах локализации звука. Становление звуколокализационной функции начинается с локализации звуков, находящихся вблизи интерауральной прямой («латерализованных») звуков, и постепенно дискретность субъективного и объективного пространства уменьшается. Это нашло своё подтверждение в нашей работе.
Обращает на себя внимание ухудшение звуколокализационной функции у детей семи лет. Степень опережения регистрации центра у них выражена больше, чем даже у детей шести лет. Это связано, по-видимому, с тем, что в этом возрасте ребёнок переживает второй критический период развития ВНД [5]. Процессы торможения в этот период ещё недостаточны для того, чтобы ограничить степень возбуждения в коре головного мозга, связанную с адаптацией к школьному режиму. Развивающиеся биполушарные механизмы восприятия звука еще очень уязвимы и поэтому ведущими оказываются филогенетически более древние подкорковые механизмы межполушарного взаимодействия.
В нашей работе мы пытались получить сведения о половых различиях в созревании звуколокализационной функции. Анализ полученных результатов не выявил половых различий в становлении звуколокализационной функции у детей с 4 до 11 лет.
Заключение
Таким образом, процесс становления звуколокализационной функции в онтогенезе связан с формированием внутри- и межполушарных интеграционных процессов. Поэтому показатели этой функции, полученные латерометрическим методом, могут отражать степень зрелости сенсорных функций коры больших полушарий мозга.
Рецензенты:
Дмитриев Н.Н., д.б.н., профессор, зав. кафедрой, ВГБОУ ВПО НГПУ Мининский университет, г. Нижний Новгород.
Ягин В.В., д.б.н., профессор кафедры физиологии и БЖ человека, ФГБОУ ВПО НГПУ Мининский университет, г. Нижний Новгород.