Психогенетичне дослідження рухів. Рухові тести

Аналізуючи результати психогенетичних досліджень когнітивних функцій і особистісних характеристик, іноді відзначають доцільність вивчення більш "простих" ознак, до яких найчастіше належать сенсорні пороги і швидкість рухових реакцій. Безперечно, прості ознаки – це більш зручний і перспективний об'єкт генетичного дослідження. Коли ж ідеться про рухові (моторні) функції, їх перспективність підвищується ще й завдяки тому, що вони дозволяють досить точно визначати, змінювати, контролювати умови їх реалізації. Регуляція та саморегуляція моторних функцій добре вивчена, тому експериментатор може вибірково впливати на певні ланки функціональної системи, з'ясовуючи роль кожної з них щодо реалізації руху. Відомо, що такої можливості не надає, мабуть, жодна психологічна функція. Разом з тим швидкість рухової реакції має високу тестову надійність: кореляція часу реакцій у повторних експериментах, у тому числі при проведенні їх різними дослідниками (коефіцієнт константності), або двох частин ряду вимірювань, отриманих в одному експерименті (коефіцієнт одноманітності), коливаються та становлять 0,8-0,7. Все це разом із відносною простотою реєстрації реакції зробило рух, рухову реакцію одним із найбільш широко використовуваних об'єктів експериментальних досліджень в психології. Окрім самої рухової сфери, яка охоплює і такі специфічно людські форми, як мова, руху та письмо, за допомогою рухових реакцій тестуються і вивчаються особливості темпераменту, сенсорні функції, психофізіологічні та інтелектуальні характеристики тощо. Завдяки руху людина отримує деякі види сенсорної інформації (наприклад, зорова перцепція існує завдяки рухам очей, гаптична – завдяки рухам кисті та пальців). Саме вивчення рухів як засобу активної взаємодії з середовищем спонукало М.О. Бернштейна ще в 40-х роках XX ст. до створення фізіології активності – нової продуктивної області, яка тісно пов'язана з психологією. Деякі автори навіть включають рух як обов'язковий компонент у визначення терміна "поведінка".

Індивідуальні характеристики рухових реакцій корелюють з психометричними оцінками інтелекту (IQ). Відомо, що з IQ корелює інтраіндивідуальна варіативність, а не середня його величина для певного індивідууму: чим вище IQ, тим нижча варіативність. Існує думка про те, що латентний період рухової реакції та швидкість самого руху по-різному взаємодіють з IQ, однак разом вони дають кореляцію приблизно таку ж, як, наприклад, тест Равена з тестом Векслера. Водночас "простоту" рухових актів не треба перебільшувати, адже навіть найпростіший з них передбачає визначення мети руху ("моделі потрібного майбутнього" – за М. Бернштейном, "акцептора результатів дії" – за П.К. Анохіним); формування та реалізацію адекватної задачі моторної програми ("рухомого функціонального органа" – за О. Ухтомським); зворотний зв'язок – оцінку і корекцію результату руху. У лабораторному експерименті до цього додаються сприйняття і запам'ятовування інструкції, прийняття рішення про здійснення або, навпаки, гальмування реакції тощо. Нарешті, необхідно розрізняти рух–реакцію і рух–акцію, "живий рух", тобто не відповідь на зовнішнє подразнення, а розв'язання певної задачі. Функціональна структура рухової дії у цьому разі може суттєво відрізнятися. Інакше кажучи, рух – це теж ознака–"подія", хоча й легше верифікована, ніж, наприклад, інтелект. Проте рухові реакції мають кілька особливостей психогенетичного дослідження. До них належить, насамперед, тренованість – можливість реалізації одного і того ж руху на різних рівнях регуляції (усвідомленої (довільної) і автоматизованої).

Згідно з концепцією М. Бернштейна, нейрофізіологічне вивчення руху у цьому разі виявляється різним, тому дослідник отримує унікальну можливість оцінити генотип-середовищні співвідношення у мінливості ознаки (руху), що залишається фенотипово одним і тим же, однак змінює свої психологічні та фізіологічні механізми.

За гіпотезою О. Лурії, що базувалася на концепції психічного розвитку Л. Виготського, такий феномен повинен існувати і в онтогенезі: з переходом від елементарних, "натуральних" форм функцій до вищих соціально опосередкованих роль генотипу має знижуватися. Структурна і функціональна складність вищих психічних функцій надзвичайно утруднює розроблення цієї гіпотези. Можливість досліджувати її в ситуації лабораторного експерименту з використанням рухових реакцій, що дозволяють більш суворо контролювати необхідні змінні, є перспективнішою. Рух як об'єкт психогенетичного дослідження має ще одну перевагу. Як вже зазначалося, одне з основних обмежень методу близнюків – це неоднаковий серєдовищний вплив у парах МБ і ДБ, тобто середовище є актуальним для формування когнітивних і особистісних особливостей. Проте коли йдеться про моторику, то тут середовище вже не матиме такого значення, тому одержувані оцінки успадкованого є більш надійними.

Таким чином, рухи людини – це важлива ознака для пізнання індивідуальності й продуктивності психогенетичного дослідження. Однак слід пам'ятати, що ще Ф. Гальтон у роботі "Спадковість таланту" наголошував на можливості успадкування рухових якостей людини.

С. Малих виділив чотири групи досліджень, об'єктом вивчення яких є різні фенотипи: 1) складні поведінкові навички; 2) стандартизовані рухові проби; 3) фізіологічні системи забезпечення м'язової діяльності; 4) нейрофізіологічний рівень забезпечення рухів тощо. Звичайно, грані між цими групами умовні. Наприклад, анатомія м'язів суттєво визначає параметри рухів, що належать до перших трьох груп, процеси саморегуляції особливо важливі для характеристик рухів другої та четвертої груп і т.д.

У працях Р. Коварж та С. Малих досліджуються ознаки, отримані в стандартизованих рухових пробах. їх, у свою чергу, можна розділити на дві підгрупи: 1) показники, які зазвичай отримують в стандартних вимірах характеристик, суттєвих для спорту і фізичного виховання; 2) рухові тести, час рухових реакцій тощо. Перша підгрупа містить звичайні проби м'язової сили, гнучкості, спритності, бігові та стрибкові тести тощо. На жаль, дослідження близнюків різного віку (від 5 до 25 років) у невеликих вибірках мають значні відмінності коефіцієнтів успадковування. Наприклад, успадкування м'язової сили при згинанні кисті коливається від 0,24 до 0,71, передпліччя – від 0,42 до 0,80; абсолютної м'язової сили – від 0,37 до 0,87 тощо. У роботі Ф. Вайса, який обстежив 180 пар МБ та 300 пар ДБ 10-річного віку, отримано такі результати щодо оцінки успадкування: для бігу на 60 м h2 = 0,85; стрибків у довжину h2 – 0,86, штовхання ядра h2 = 0,71. Виявлені показники гнучкості у підлітків 12-17 років показали максимальне успадковання щодо рухів у плечових суглобах (h2 = 0,91) і хребті (h2 = 0,84). Як свідчать сумарні дані за декількома дослідженнями, найбільший вплив спадковості відчуває швидкість реакції, найменший – координація рук.

Друга підгрупа рухових проб ("моторних тестів") використовується для вирішення психологічних та психофізіологічних завдань: діагностики динамічних характеристик поведінки, властивостей нервової системи, дії перемикання, стомлення тощо. Особливий напрям досліджень пов'язують з гіпотезою щодо наявності загального фактора швидкості – індивідуального темпу, що характеризує одночасно рухові реакції, перцептивні, розумові процеси, пізнання, прийняття рішення тощо. Крім того, у кожної людини існує максимально можливий темп, при якому вона в змозі безпомилково виконувати ту чи іншу діяльність. Тому рухові тести містять проби на швидкість реакцій у різних умовах, а також оцінку темпових та ритмічних характеристик. А. Анастазі у своїх дослідженнях вказує на високий рівень специфічності моторних тестів. Факторно- аналітичні роботи Е. Флейшмана та його колег визначили 11 основних факторів, що описують рухові функції, серед них – швидкісні та регуляторні. Цікаво, що однакові характеристики різних органів рухів належатимуть не до одних і тих факторів, тобто будуть незалежними один від одного. Тому запитання про те, чи існує загальний чинник швидкості, залишається на сьогодні відкритим.

Відомо, що для психогенетичних досліджень рухові характеристики зазвичай добираються не стільки з метою вивчення природи самих рухових функцій, скільки за логікою тих завдань, в які цей моторний тест включено. Слід зазначити, що вищезгадані праці викопані різними методами: неоднакові експериментальні моделі, стимули і сам рух, а також статистична обробка, тому порівнювати їх та вважати достовірними не можна. Проте варто звернути увагу на те, що нульові значення коефіцієнтів успадкування спостерігаються тільки в реакціях на звуковий стимул.

Спроба більш детально вивчити динаміку генотип-середовищних співвідношень при зміні окремих ланок контуру саморегуляції (завдання, мотивації) була здійснена С. Іванченко та С. Малих. У всіх шести серіях експериментів, що відрізнялися умовами діяльності випробовуваного, незалежно від зміни схем досліджень, найбільшу увагу привертало індивідуальне середовище. При цьому були виявлені відмінності за статтю: у дівчат значну роль відігравало загальносімейне середовище, у хлопчиків – індивідуальне. Це досить цікава спроба зрозуміти, за рахунок яких компонентів функціональної системи змінюється структура фенотипової дисперсії.

Рухові реакції інтенсивно використовувалися при вивченні властивостей нервової системи. Одним зі стандартних способів діагностики рухливості нервових процесів є змінна ознака попередньо виробленої реакції на протилежну. Зокрема, у працях Т. Пантелєєвої та Т. Василець розглядається вплив генотипу на індивідуальні особливості рухливості в різних методичних варіантах. Т. Пантелеева у своїх дослідженнях вивчала рухову активність після автоматизації попередньої реакції вибору (у цьому разі інтенсивність звукових стимулів, як і в роботі Т. Василець, була наведена в одиницях індивідуального порогу). Результати засвідчили, що генетичний компонент проявляється в першій реакції після отримання інструкції реагувати інакше і далі, тобто вже після автоматизації нової навички. Припускають, що фізіологічні особливості людини, які позначаються терміном "рухливість нервових процесів", у цьому разі детермінують саме першу реакцію після отримання інструкції щодо зміни навички; далі включається усвідомлена довільна саморегуляція – активна орієнтовна діяльність.

В експериментах Т. Василець висока рухливість (ВР) вимірювалася більш традиційним способом – натисканням на кнопку у відповідь на звуковий сигнал. Специфіка цієї роботи полягала в тому, що, по-перше, інтенсивність звуку наводилася в децибелах щодо індивідуального порогу і, по-друге, темп подачі стимулів теж був індивідуальним, оскільки обчислювався показником критично інтервалу – граничного для цього випробуваного темпу, при якому він ще виконує певну дію без помилок. Експерименти були проведені з близнюками двох вікових груп: 7 років і 33-55 років, по 20 пар МБ та ДБ у кожній. Отже, 1) саме зміна показників латентних періодів реакції під час їх оброблення не виявляє генотипових впливів у жодній групі; 2) у разі, якщо не брати до уваги показники латентного періоду, а враховувати тільки кількість допущених помилок, то генетичний компонент констатувався лише у старшій групі; 3) при оцінюванні індивідуальних особливостей за узагальненим показником, що включає і швидкість, і точність реакцій, генетична зумовленість виявлялася тільки у дітей 7-11 років.

Генотипова зумовленість рухової активності (дії перемикання) була доведена у праці Н. Тализіної на невеликій вибірці близнюків: rмз = 0,74; р = 0,31, звідки h2 = 0,86. Це одна з небагатьох робіт у психогенетиці, реалізованих у руслі певної психологічної концепції, у цьому разі – теорії планомірного формування розумових здібностей. Дослідження П. Гальперіна дозволяють певним чином аналізувати динаміку дії в процесі її становлення, функціонування та зміни тощо. Використавши метод контрольних близнюків, зазначені автори довели, що на формування швидкості рухливості нервових процесів можуть впливати і певні сигнальні стимули. Інакше кажучи, виявлені перетворення діяльності ведуть до перебудови ансамблів психофізіологічних функцій. Тобто ми знову стикаємося з ситуацією, коли фенотипово ідентичні дії можуть мати різноманітні внутрішні механізми і, відповідно, неоднакові причини міжіндивидуальної варіативності. Вивчення рухових реакцій дає можливість з'ясовувати вплив різних факторів на генотип-середовищні співвідношення.

Досить цікавими, на нашу думку, є дослідження К. Мак-Немари, проведені на близнюках старшого шкільного віку (в експерименті брали участь 17 пар МБ та 48 пар ДБ). Досліджувані виконували 5 рухових тестів, пов'язаних з руховою координацією, які пізніше були продіагностовані. Під час експерименту в досліджуваних було встановлено високу ре-тестову надійність (0,79-0,94). Тренування для всіх випробовуваних відбувалося за стандартною схемою відповідними блоками: перший блок містив 10 вправ (тест виконувався 70 разів), другий – 4 вправи (по 28 виконань). У ході дослідження у всіх близнюків було встановлено зростання абсолютних оцінок успішності щодо виконання тесту. Слід зазначити, що результати ДБ виявилися вищими порівняно з МБ. Внутріпарна подібність суттєво змінювалася тільки у ДБ, причому в одному з тестів її підвищення призвело до зниження коефіцієнта успадкування практично до нуля. Щодо фонових вимірів, то ці результати виявилися найнижчими (h2 = 0,26). Підвищення внутріпарної подібності у ДБ спостерігалося до кінця тренування.

Таким чином, тренування, змінюючи абсолютні оцінки успішності, у двох випадках з трьох не ліквідувало генетичний компонент фенотипової мінливості щодо цих ознак. До стандартизованих рухових тестів належить і діагностика індивідуальної виразності так званого "закону сили" – скорочення ВР при посиленні стимулу. Дослідження "закону сили" у близнюків трьох вікових груп (8-11, 13-16 і 33-56 років) засвідчили наявність вираженого генетичного контролю і одночасне його зниження у підлітків порівняно з двома іншими групами. Так, коефіцієнт успадкованого (за К. Холзінгером) дорівнює 0,89; 0,45; 0,93 в трьох групах відповідно. Невисокі показники варіативності успадкування "6" у підлітків були доведені Н. Шляхтою: гмз = 0,466, гдз = 0,301, h2 = 0,33. Зниження генетичних впливів у цьому віці К. Холзіигер пов'язує з гормональною фізіологічною перебудовою, що призводить до суттєвих змін коефіцієнта успадкування та його абсолютних значень. Так, у підлітковій групі близнюків вони виявилися нижчими порівняно з іншими – молодшою та старшою. Крім цього, К. Холзінгером було доведено зменшення ролі генетичних факторів у пубертатному періоді також і для деяких нейрофізіологічних ознак.

Таким чином, спадковість істотно визначає різницю між людьми не тільки за ознаками, що є разовими "дискретними" вимірами конкретної психологічної функції (наприклад, ВР, бали IQ), але і за їх індивідуальною динамікою, що формується при зміні умов діяльності, тобто за варіативністю щодо проявів деяких закономірностей.

І, нарешті, остання характеристика, що належить до цієї групи показників, – цс індивідуальний темп (ще персональний або особистий). Його оцінки виходять з найрізноманітніших методичних варіантів, таких як темп постукування (теппінг), бажаний темп (наприклад, задається метрономом), темп виконання будь-яких ритмічних дій – звичайних або спеціальних, які вимагає експериментальна задача. Залежно від завдання оцінюється зручний (оптимальний) або максимальний темп.

Одна з перших фундаментальних робіт у цій галузі належить німецькій дослідниці І. Фрішайзен-Келер, яка на великій вибірці, що включала і близнюків (щоправда, з дуже широким віковим розривом – від 6 до 59 років), і батьківсько-дитячі пари, довела спадкову зумовленість та тимчасову стабільність найрізноманітніших темпових характеристик: теппінг, ходьби, усної лічби тощо. Виявилося, що теппінг, бажаний ритм і темп деяких повсякденних рухових дій (ходьба, лічба і т.д.) здебільшого визначаються спадковістю. Оцінки, отримані під час теппінг-тесту, у МБ та ДБ зазвичай однакові, проте коефіцієнти успадкування широко варіюють – від 0,32 до 0,87. У ході експерименту була доведена схожість за цими показниками між батьками та їхніми біологічними дітьми. Так, у двох "швидких" батьків 56 % дітей – "швидкі", 4 % – "повільні", інші – "середні", якщо ж обоє батьків "повільні", то жодна дитина не виявляла високого темпу щодо рухливості, тобто 71 % – "повільні" і 29 % – "середні".

У свою чергу, Т. Пантелеева та Н. Шляхта під час досліджень близнюків вікової категорії 13-16 років отримали докази успадкування теппінг-кореляції. Причому в парах МБ ці дані є істотно вищими, ніж у ДБ: 0,779 і 0,151 – для "зручного" темпу; 0,687 і 0,246 – для максимально можливого. За граничного темпу виконання деяких експериментальних завдань у МБ виявлено високі показники кореляції.

У праці Т. Хамаганової у близнюків п'яти вікових груп (7-9,11- 12,13-15, 16-18 років і 19-21 рік) було здійснено спробу оцінити індивідуальний темп роботи з використанням коректурної таблиці. Встановлено коефіцієнти успадкування та отримано такі показникові рівні – 0,79; 0,82; 0,42; 0,84; 0,7. Слід зазначити, що у категорії старший підлітковий вік виявлено мінімальні коефіцієнти. Аналогічні оцінки більш складних рухів визначалися рівною мірою (30-35 %) спадковості, загальним та індивідуальним середовищем.

Таким чином, у групі ознак, що характеризують темп рухових реакцій людини, співвідношення генетичних і середовищних детермінант залежить і від типу руху (простий чи складний), і від граничних швидкісних можливостей людини.

Визначення властивостей НС за психомоторними показниками

Використання теппінг-тесту для визначення сили нервової системи досить широко застосовується у психології. На думку вчених, кожна людина має індивідуальний, властивий тільки їй темп дій щодо швидкості реакцій.

Психічний темп характеризує швидкість як зовнішніх, так і внутрішніх реакцій людини, пов'язаних зі швидкістю обробки інформації в центральній нервовій системі. Він розглядається дослідниками як "індивідуальний знак особистості", "показник стану людського організму в цілому". Особливості психічного темпу виявляються як у простих діях, наприклад, поведінкових реакціях людини, ходьбі, письмі, а також у таких складних психічних процесах, як швидкість розумових асоціацій, заучування, розв'язування розумових задач, переключення уваги, у темпі виконання виробничих операцій. Саме тому індивідуальний психічний темп є одним із показників того, як людина звикає до своєї професії і як цей процес впливає на швидкість обробки інформації та швидкість сенсомоторних дій (телеграфістка, телефоністка, друкарка тощо). Крім того, він є досить інформативним показником функціонального стану кори головного мозку. Індивідуальний рівень психічного темпу понижується при втомі й зростає при активації та збудженні нервової системи. Існує пряма залежність між лабільністю нервової системи і психічним темпом: чим вищі показники лабільності нервової системи, тим вищий психічний темп людини й тим швидші її психічні та психомоторні реакції. Ці показники у професійній діагностиці можуть використовуватися для виміру властивостей сили нервової системи, її витривалості, працездатності при тривалому навантаженні. Чим менша відмінність між показниками на початку та наприкінці досліду, тим сильнішою є нервова система, і навпаки, чим більша різниця, тим слабшою і більш піддатливою до втоми виявляється нервова система.

Теппінг-тест іноді називають "олівцевою пробою", тому що завдання, яке ставиться перед піддослідними, полягає у виконанні швидких вертикальних рухів кистю руки з нанесенням олівцем крапок на папір. Тестування варто проводити зранку, на початку робочого дня, щоб виключити функціональну втому. Якщо ж метою дослідження є вимірювання втомлюваності на роботі, у навчанні тощо, то тест рекомендують проводити двічі: зранку та після закінчення роботи.