Внутрішня рухова образність та імітація дії у дітей
2 Завдання цієї статті - представити критичний огляд роботи, що стосується розвитку внутрішньої рухової образності у дітей. Після короткого згадування основних парадигм, що використовуються у дорослих, ми зупинимось на теоретичній роботі Жаннерода, який, безсумнівно, найелегантніше захищав тезу про рухову образність як імітацію дії. Фундаментальним моментом цього підходу є взаємозв'язок рухових зображень та внутрішніх моделей дії. Потім ми відстоюватимемо думку про те, що у дітей розвиток здатності до розумового моделювання дії залежить від розробки внутрішніх моделей дії, спираючись на роботу, проведену у типової дитини, та роботу, отриману у дітей з атиповим рухом розвиток (травма голови, диспраксія розвитку та церебральний параліч). Нарешті, у висновку цієї статті ми спробуємо встановити паралель між гіпотезами Жаннерода та Піаже, щоб пояснити онтогенез цієї фундаментальної навички когнітивного розвитку.
3 Поведінково рухові зображення - це особливо складний для вивчення процес: він є інтимним і насправді безпосередньо не спостерігається. Дослідники хитро обходили цю складність, розробляючи парадигми, які спираються на характеристики, загальнодоступні виконуваному та уявному форматам дії. Рухові зображення мають спільну нейронну основу з реальною дією, і, як вважається, вони зберігають деякі характеристики рухової дії. У дорослих під час його моделювання зберігаються дві основні характеристики дії: біомеханічні характеристики та часові характеристики.
6 Парадигма ментальної хронометрії базується на існуванні часової незмінності між розумовими діями та реальними діями. Дуже проста ідея цієї парадигми полягає у вивченні взаємозв’язку часу, необхідного суб’єкту для розумового виконання дії (наприклад, розумового пересування на різні відстані), та часу, необхідного для виконання тієї самої дії. Ця методика вперше була використана для вивчення процесів психічного дослідження (Kosslyn, Ball & Reiser, 1978; Finke & Pinker, 1982). Психічне дослідження - це процес, який дозволяє суб’єкту перенаправляти свою увагу на об’єкти в ментальному образі. На поведінковому рівні цей процес призводить до лінійної залежності між досліджуваною відстанню та часом для розумового дослідження цієї відстані (Денис та Косслин, 1999). Застосована до рухових зображень, парадигма ментальної хронометрії, яка використовує явні рухові образи, показала, що уявлені дії зберігають часові характеристики виконуваної дії (Decety, Jeannerod, & Prablanc, 1989). Таким чином, функція обміну швидкістю/точністю (тобто закон Фіттса), що регулює рухову діяльність руху, захоплення предмета або вказування, також застосовується до модельованих дій (Decety et al., 1989; Sirigu et al., 1996). Індекс складності завдання - це властивість, яка кодується однаково, незалежно від того, справжня діяльність чи імітована (Decety, 1991). Дослідження, засновані на розумовій хронометрії, також виявили існування часової незмінності між виконаною дією та імітованою дією. Імітація дії займає стільки ж часу, скільки і її виконання: час, необхідний для досягнення цілі, однаковий, коли суб’єкти дійсно йдуть до цілі або коли вони уявляють себе як рухаються до неї (Decety & Michel, 1989; Sirigu et al., 1996). Подібним чином, коли відстань, яку потрібно подолати, збільшується, ми спостерігаємо, як у випадку з дослідженням психічного образу, лінійне збільшення тривалості імітованого руху як функції відстані (Decety, Jeannerod, & Prablanc, 1989 ).
7 Ця робота породила цілу серію досліджень, що стосуються моторного навчання (огляд спостережливого навчання див. Blandin, 2002). Chambaron, Berberian, Ginhac, Delbecque і Cleeremans (2010) показали, що тренування з розумового моделювання корисна для вивчення складних рухових послідовностей. Рухові знімки також сприяють придбанню та корекції спортивних технік (Feltz & Landers, 1983; Driskell, Copper & Moran, 1994), закликаючи нервові мережі, відповідальні за фактичне виконання руху (Лебон, Руффет, Гійо і Колет, 2008).
8 Жаннерод був одним з перших авторів, який задумав рухову образність як механізм імітації дії. Отже, рухові зображення відповідають імітованій руховій дії, яка вимагатиме тих самих нейрональних структур, що й ті, що беруть участь у дії, але яка буде загальмована до її виконання (Jeannerod, 1994, 2001, 2003; див. Також Decety & Ingvar, 1990; Prinz, 1994; Джонсон, 2000). Кілька досліджень підтвердили цю гіпотезу. Таким чином, Bonnet, Decety, Requin, Jeannerod (1997) показали, що моделювання руху (легким або сильним натисканням на педаль) модулює збудливість спинномозкових рефлекторних шляхів (рефлекси Т і Н). Збільшення рефлекторної активності спостерігається, крім будь-якого відношення до м’язової діяльності, яке значно менше, ніж те, що збирається ЕМГ, коли рух реальний (ізометричне скорочення). Ця робота показує, що спінальні моносинаптичні рефлекси (Н і Т) полегшуються під час завдання розумового моделювання дії і перекладають модуляцію низхідного управління центральної нервової системи на моторні ефектори (Decety & Boisson, 1997). Однак під час розумового моделювання дії виникають гальмівні механізми, що блокують виконання дії.
11 Робота з нейровізуалізації все ж підкріплює ідею Жаннерода (2001; 2006) про функціональний континуум між виконаною дією та уявною дією, яка базуватиметься на ідентичності нейрональних структур, що беруть участь у когнітивному стані, що дозволяє моделювати дію, і в когнітивному стані, що передує виконання дії. Жаннерод (2001) називає S-стани (S для моделювання) набором психічних станів, для яких існує ця нервова ідентичність. Таким чином, судження про дії, спостереження за об’єктами, якими можна керувати, спостереження за діями, здійсненими третьою стороною, або навіть формування дії під час сну - це всі стани S, суб’єкт яких не має обов’язково свідомості, але які завжди включають більш-менш повне відновлення нейрональних структур, що активуються під час виконання та моделювання дії. Рухові зображення відповідають певному S-стану, вписаному в тіло обстежуваного, і для якого можливий свідомий доступ (Jeannerod, 2006). Зовсім недавно Фрак, Назір, Гоєт, Коен та Жаннерод (2010) припустили, що цей процес моделювання рухів також буде знаходитись на межі між розумінням дієслів дії та їх руховим виконанням суб'єктом.
15 Ми мало розуміємо послідовність розвитку, яка змушує дітей використовувати внутрішні моделі для управління рухом. Тим не менше, дослідження розвитку моторного контролю погоджуються визнати існування ключового періоду, між 7 і 10 роками, протягом якого діти стають здатними використовувати прогностичний контроль руху (Cordova & Gabbard, 2011; Hay, Bard, Ferrel, Olivier, & Fleury, 2005; Hay, Bard, Fleury, & Teasdale, 1991; Smits-Engelsman & Duysens, 2008; von Hofsten, 2004; Westenberg, Smits-Engelsman, & Duysens, 2004). До цього періоду діти покладались на чуттєву інформацію (переважно візуальну), щоб перевірити під час виконання дії, що жест відповідає їх прагненню до дії. Після 10 років діти могли використовувати пропріоцептивну та кінестетичну інформацію для передбачення та контролю досягнення рухових дій, не потребуючи покрокового механізму корекції помилок (Smits-Engelsman & Duysens, 2008). Тому відсутність внутрішніх зразків рухів може бути фактором, що обмежує здатність дітей до 7 років використовувати процес рухових зображень.
22 Тема роботи, яку ми щойно підсумували, чітко вказує на те, що існує три основні фази у розвитку внутрішньої рухової образності, задуманої як здатність до внутрішнього моделювання рухової активності. Перший відповідає появі цієї здатності і становить від 5 до 7 років. Друга фаза, яка триває до 9-10 років, характеризується здатністю дітей інтегрувати в моделювання дії зовнішні обмеження, пов'язані із завданням. Отже, у 9 років діти стають здатними імітувати рухи, які поважають закон Фіттса. Ця зміна в процесі моделювання дій, схоже, пов'язана з розробкою внутрішніх моделей дій, які дозволяють 9-10-річним дітям застосовувати прогнозний контроль дій на основі екологічних обмежень. Нарешті, навички рухових зображень продовжують розвиватися в підлітковому віці. Цей період відзначається серйозними морфологічними змінами та великими перебудовами постуральних систем відліку, які, як ми можемо подумати, ведуть до глибокої модифікації внутрішніх моделей дії у молодих людей.
23 Дослідження, проведені у суб'єктів з порушеннями рухових функцій, дозволяють нам більш точно визначити ці взаємозв'язки між руховими зображеннями та внутрішніми моделями. Дійсно, зв'язок між руховими зображеннями та внутрішніми моделями руху означає, що суб'єкт має доступ до неявного знання свого тіла в русі, щоб порівняти уявлену рухову дію з виконаним форматом. Така здатність вимагає знання структури тіла, а також здатності запам’ятовувати відомі рухи, які є частиною репертуару дій суб’єкта (Johnson, 2000; Smits-Engelsman & Duysens, 2008). У дорослих лише дії, що входять до репертуару дій суб'єкта, можуть спричинити розумовий виклик дії (Johnson, 2000; Johnson-Frey, 2004; Smits-Engelsman & Duysens, 2008).
25 Ситуація настільки ж складна і у дітей з диспраксією розвитку. Диспраксія розвитку - це розлад жесту (Dewey, 1995), який викликає у дітей без нервово-м’язових розладів дефіцит точності жесту та дефіцит у виробленні рухових послідовностей, необхідних для повної реалізації жесту. Цей дифузний дефіцит не можна пояснити чітко визначеним ураженням, ускладнює рухове навчання і не позбавляє наслідків для повсякденного життя дитини (Barray, Picard, & Camos, 2008). Гіпотеза дефіциту внутрішніх моделей руху була чітко висунута з урахуванням диспраксичного розладу (Katschmarsky, Cairney, Maruff, Wilson, & Currie, 2001; Maruff, Wilson, Trebilcock, & Currie, 1999; Wilson et al., 2004; Wilson, Maruff, Ives, & Currie, 2001; Wilson, Maruff, & McKenzie, 1997). Згідно з цією гіпотезою, диспраксія є прямим наслідком труднощів, які виникають у дітей із точним використанням внутрішніх моделей для контролю своїх рухових навичок. Як ми вже вказували, внутрішні моделі, як вважають, забезпечують стійкість рухової системи, передбачаючи сенсорні наслідки руху ще до того, як суб'єкту доступні сенсомоторні відгуки (Wolpert, 1997).
28 Робота Крадже, ван дер Кампа та Стенбергена (2009) підтверджує, що стратегії планування різняться залежно від місця ураження мозку. Використовуючи класичний тест на стрижень і раму (Witkin & Asch, 1948), в якому випробовувані мають завдання схопити штангу, щоб вивести її у вертикаль, ці автори вперше показали, що вибір типу зчеплення (що дозволяє незручне кінцеве положення руки) залежало від місця мозкової травми. Люди з правою геміплегією ніколи не вибирають зручної пози і ніколи не змінюють хватку залежно від обертання, який потрібно виконати. З іншого боку, суб'єкти з лівою геміплегією поводяться як контрольні особи без пошкодження мозку: вони завжди починають хват з пронації і, щоб передбачити остаточну комфортну позу, змінюють тип захоплення відповідно до кута. Поворот цілі та орієнтація кадру . Цей результат підтверджує, що особи з лівою геміплегією зберігають здатність планувати дії (див. Також Mutsaarts, Steenbergen, & Bekkering, 2007).
Сукупність отриманих даних показує, що діти та підлітки з черепно-мозковою травмою зліва зазнають труднощів як у руховому плануванні, так і в руховій зображенні. Ці труднощі свідчать про наявність дефіциту у здатності тренувати або використовувати внутрішні моделі руху (пор. Mutsaarts et al., 2005). Таким чином, коли підліткам з пошкодженням лівого мозку доводиться виконувати складні рухи, вони використовують поетапну стратегію управління, яка викликає сегментацію різних фаз руху (Mutsaarts et al., 2005).
31 Робота, присвячена розвитку внутрішньої рухової зображеності, яку ми щойно представили, дозволяє зробити ряд висновків. По-перше, рухові зображення - це еволюційний процес, розвиток якого триває до підліткового віку. По-друге, було чітко виділено кілька основних етапів розвитку рухових зображень у дітей без пошкодження мозку. Робота сходиться на сьогоднішній день, коли з’являються навички рухових зображень у віці від 5 до 7 років. Однак у цьому віці ці можливості ще неміцні, оскільки вони залежать від сенсомоторної активності дитини. Більш того, вони спостерігаються не у всіх дітей однієї вікової групи. Лише у віці від 8 до 10 років діти можуть відірватися від безпосередньої сприймальної інформації, щоб передбачити рух та використовувати внутрішню імітацію дій. Нарешті, добре утвердившись у віці 12 років, навички рухових зображень продовжують вдосконалюватися протягом усього підліткового віку на основі перестановок у внутрішніх моделях дії після морфологічних змін.
34 Як ми вже зазначали, робота, проведена у дітей, чітко демонструє тісні зв'язки, що існують між плануванням та руховими образами, і настійно свідчить про те, що розумова еволюція рухів пов'язана зі здатністю дітей використовувати моделі. Внутрішній рух. Використання таких внутрішніх моделей руху дозволяє дитині прийняти прогностичний контроль і подумки моделювати дію. Цю точку зору підтверджує робота, проведена у дітей з ураженнями мозку, яка показує, що ці суб'єкти відчувають труднощі як при руховому плануванні, так і при рухових зображеннях. Підлітки з пошкодженим лівим мозком використовують моторні стратегії, близькі до близьких, що нагадують режим рухового контролю, який застосовували в передопераційний період діти без травм. Але, як ми також підкреслювали, розвиток можливостей внутрішнього моделювання дії тісно пов’язаний з когнітивним розвитком дитини, що підтверджує наявність такої необхідності просування підходів втіленого пізнання в дослідження розвитку.